實驗室制備氣體是中學(xué)生必做實驗,一般地,要得到純凈、干燥氣體的裝置流程是:發(fā)生裝置-凈化裝置-干燥裝置---收集裝置---尾氣處理裝置(假設(shè)需要)精英家教網(wǎng)
某研究性化學(xué)學(xué)習(xí)小組現(xiàn)需要若干瓶CO2、O2和Cl2,回答下列問題:
(A)有關(guān)發(fā)生裝置和凈化裝置
(i) 一般地,依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇所需裝置,上述兩種發(fā)生裝置適用于反應(yīng)物是固體+液體,生成氣體的速度可通過操作分液漏斗來控制.
(ii) 如果從發(fā)生裝置中出來的氣體含有雜質(zhì)(除水蒸汽外),要想得到純凈氣體,則必須選擇此裝置凈化,達(dá)到除雜的目的.
(1)要使生成氣體的速度平緩,如何操作分液漏斗使液體順利流下?
 

(2)若用大理石和稀鹽酸制備CO2,因鹽酸揮發(fā),使CO2混有HCl雜質(zhì),必需選用上述凈化裝置C除去,裝置C中應(yīng)裝
 
溶液.
(3)若制備O2,反應(yīng)物是Na2O2和H2O,你選擇上述發(fā)生裝置中的
 
,化學(xué)方程式是
 

(4)若制備Cl2,反應(yīng)物是MnO2和濃HCl,你選擇上述發(fā)生裝置中的
 
,化學(xué)方程式是
 
,想得到純凈、干燥的Cl2是否需要凈化裝置?為什么?
 

(B)有關(guān)收集裝置
(i) 不與空氣反應(yīng),且密度比空氣重的氣體可用向上排空氣法.
(ii) 不與空氣反應(yīng),且密度比空氣輕的氣體可用向下排空氣法.
(iii) 難溶于水的氣體可用排水法.
(5)上述三種氣體可用收集裝置中的E裝置收集的有
 

(C)有關(guān)尾氣處理:對大氣產(chǎn)生污染的有毒氣體在實驗室制備時都要進(jìn)行尾氣處理,
(6)多余Cl2必須處理,尾氣處理裝置中盛裝的溶液應(yīng)是
 
(選填“H2O”、“NaOH”或“濃H2SO4”).
分析:(1)依據(jù)操作分液漏斗的步驟分析,打開玻璃塞,旋開活塞使液體流下;
(2)CO2混有HCl雜質(zhì),用裝置C是洗氣裝置,選擇液體時吸收氯化氫不與二氧化碳反應(yīng);
(3)反應(yīng)物是Na2O2和H2O制備氧氣,是固體+液體不加熱制備氣體,據(jù)此分析選擇裝置;
(4)反應(yīng)物是MnO2和濃HCl制備氯氣,是固體和液體加熱反應(yīng)生成氣體,據(jù)此選擇發(fā)生裝置;制備的氯氣中含有的雜質(zhì)氣體含有氯化氫和水蒸氣,需要除去;
(5)E裝置收集可以是向上排空氣法,導(dǎo)氣管長進(jìn)短出可以收集氧氣、二氧化碳、氯氣;
(6)氯氣有毒不能排放到空氣中,需要用氫氧化鈉溶液吸收;
解答:解:(1)依據(jù)操作分液漏斗的步驟分析,打開玻璃塞,旋開活塞使液體流下;
故答案為:打開玻璃塞、慢慢旋開活塞;
(2)CO2混有HCl雜質(zhì),用裝置C是洗氣裝置,選擇液體吸收劑,吸收氯化氫不與二氧化碳反應(yīng),應(yīng)選擇飽和碳酸氫鈉溶液;
故答案為:飽和NaHCO3
(3)反應(yīng)物是Na2O2和H2O制備氧氣,是固體+液體不加熱制備氣體,據(jù)此分析選擇裝置A,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
故答案為:A,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)反應(yīng)物是MnO2和濃HCl制備氯氣,是固體和液體加熱反應(yīng)生成氣體,據(jù)此選擇發(fā)生裝置B,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O;制備的氯氣中含有的雜質(zhì)氣體含有氯化氫和水蒸氣,需要除去;
故答案為:B,MnO2+4HCl(濃)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O,需要,濃鹽酸揮發(fā)出HCl,氯氣中含有水蒸氣;
(5)E裝置收集可以是向上排空氣法,導(dǎo)氣管長進(jìn)短出可以收集氧氣、二氧化碳、氯氣;
故答案為:CO2、O2和Cl2;
(6)氯氣有毒不能排放到空氣中,需要用氫氧化鈉溶液吸收;
故答案為:NaOH;
點(diǎn)評:本題考查了常見實驗儀器的用法,裝置選擇原則,氣體制備的原理分析應(yīng)用,氣體性質(zhì)和反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(Ⅰ)氣體制備時須先檢查裝置的氣密性,下列各圖所示裝置,肯定不符合氣密性檢查要求的是
D
D


(Ⅱ)下面是中學(xué)化學(xué)實驗中常見的幾種儀器:
a.量筒    b.容量瓶    c.分液漏斗    d.托盤天平   e.溫度計
(1)其中標(biāo)示出儀器使用溫度的是
ab
ab
(填編號).
(2)稱取10.5g固體樣品(1g以下使用游碼)時,將樣品放在了天平的右盤,則所稱樣品的實際質(zhì)量為
9.5
9.5
g.
(3)使用前要檢查儀器是否漏液的是
bc
bc
(填編號).
(Ⅲ)實驗室需要95mL 1.0mol?L-1稀硫酸,現(xiàn)用98%的濃硫酸(其密度為1.84g/mL)來進(jìn)行配制.若實驗儀器有:
A.100mL量筒       B.托盤天平          C.玻璃棒         D.250mL容量瓶
E.10mL量筒         F.膠頭滴管        G.50mL燒杯    H.100mL容量瓶
(1)需量取濃硫酸的體積為
5.4
5.4
mL.
(2)實驗時選用的儀器有(填序號)
C、E、F、G、H
C、E、F、G、H

(3)配制過程中,下列情況會使配制結(jié)果偏高的是(填序號)
CD
CD

A.將稀釋的硫酸液轉(zhuǎn)移至容量瓶后,未洗滌燒杯和玻璃棒.
B.將燒杯內(nèi)的稀硫酸向容量瓶中轉(zhuǎn)移時,因操作不當(dāng)使部分稀硫酸濺出瓶外.
C.未冷卻至室溫就定容.
D.用膠頭滴管加水時,俯視觀察溶液凹液面與容量瓶刻度相切.
E.容量瓶使用時未干燥
F.定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加蒸餾水補(bǔ)至刻度線.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

三氯化鐵是中學(xué)化學(xué)實驗室中常用的化學(xué)試劑.某同學(xué)利用廢鐵屑(含少量銅等不與鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì))來制備FeCl3?6H2O,該同學(xué)設(shè)計的實驗裝置如圖所示,其實驗步驟如下:A中放有廢鐵屑,燒杯中盛有過量的稀硝酸,實驗時打開a,關(guān)閉b,從分液漏斗內(nèi)向A中加過量的鹽酸,此時溶液呈淺綠色,再打開b進(jìn)行過濾,過濾結(jié)束后,取燒杯內(nèi)溶液倒入蒸發(fā)皿加熱,蒸發(fā)掉部分水并使剩余HNO3分解,再降溫結(jié)晶得FeCl3?6H2O晶體.填寫下列空白:
(1)收集導(dǎo)管B處的氣體可采用的方法是
用排水法或向下排空氣法
用排水法或向下排空氣法
.滴加鹽酸時,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率較之鹽酸與純鐵粉反應(yīng)要快,其原因是
因廢鐵屑中含少量Cu等雜質(zhì),形成Fe-Cu原電池使反應(yīng)速率加快
因廢鐵屑中含少量Cu等雜質(zhì),形成Fe-Cu原電池使反應(yīng)速率加快

(2)燒杯內(nèi)放過量稀HNO3的原因是
稀HNO3有強(qiáng)氧化性,為保證使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
稀HNO3有強(qiáng)氧化性,為保證使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
.發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O

(3)整個實驗過程中,彈簧夾a都必須打開,除為排出產(chǎn)生的氣體外,另一個目的是
與大氣相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
與大氣相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中

(4)將燒杯內(nèi)溶液用蒸發(fā)、濃縮、再降溫結(jié)晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法來制得晶體的理由是
因為FeCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加熱蒸干時使HCl揮發(fā)造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O
因為FeCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加熱蒸干時使HCl揮發(fā)造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O

(5)你認(rèn)為該實驗存在的缺點(diǎn)可能有:
反應(yīng)中產(chǎn)生的有害氣體會污染環(huán)境;用稀HNO3氧化FeCl2時會有Fe(NO33生成而使制得的FeCl3?6H2O不純
反應(yīng)中產(chǎn)生的有害氣體會污染環(huán)境;用稀HNO3氧化FeCl2時會有Fe(NO33生成而使制得的FeCl3?6H2O不純

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知A~F是中學(xué)化學(xué)中常見物質(zhì),其中A、C、E、F為氣體,B、D為液體,D的消費(fèi)量常作為一個國家工業(yè)發(fā)達(dá)水平的一種標(biāo)志,F(xiàn)的濃溶液與X共熱通常用于實驗室制備單質(zhì)C,X是一種黑色粉末,B分子中有18個電子.反應(yīng)中部分生成物已略去.
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試回答下列:
(1)根據(jù)圖中信息,B、C、D、X氧化性從強(qiáng)到弱的順序是:
 
(用化學(xué)式填寫).
(2)B的電子式為:
 

(3)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式:
 

(4)寫出反應(yīng)①、⑥的離子方程式:
 

 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)已知A~F是中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì),其中A、C、E為氣體,B、D為液體,D是一種不揮發(fā)性酸,其濃溶液有強(qiáng)氧化性,F(xiàn)的溶液與X共熱通常用于實驗室制備單質(zhì)C,X是一種黑色粉末,B分子中有18個電子,實驗室常用B和X制備單質(zhì)E.反應(yīng)中部分生成物已略去.試回答下列問題:
(1)寫出B的電子式
 
,化學(xué)鍵類型
 

(2)根據(jù)圖中信息,B、C、X氧化性從強(qiáng)到弱的順序是
 

(3)X與鋁高溫下反應(yīng)的方程式為
 

(4)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式
 

(5)反應(yīng)①的離子方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

下圖是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系(某些反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物已略去),A、G為日常生活中的常見金屬.B、C、E、I、J為氣體,其中C為黃綠色氣體,M為紅褐色膠體.

(1)寫出A元素在周期表中的位置______,原子結(jié)構(gòu)示意圖是______.
(2)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式______.實驗室中引發(fā)該反應(yīng)的操作方法是:______.
(3)反應(yīng)①化學(xué)方程式______.反應(yīng)③離子方程式______.
(4)實驗室制備氣體H的化學(xué)方程式:______,干燥氣體H可選用______(填名稱)做干燥劑.
(5)現(xiàn)將一試管氣體J倒立于水槽中一段時間后,水面上升但不充滿;若使水充滿整個試管,應(yīng)向試管中通入一定量______(填化學(xué)式),此時試管中溶液的濃度為:______mol/L(氣體體積按標(biāo)準(zhǔn)狀況計算)(保留兩位有效數(shù)字).

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