13.(16分)某化学研究小组为证明CO具有还原性,首先查阅相关的资料,获取下列信息:
①C+H2OCO+H2 CO+H2OCO2+H2 CO2+C2CO
②CO和H2都可在加热条件下与CuO反应
③CO有剧毒,在空气中可以燃烧.
根据以上信息和有关知识,他们设计如下图所示的实验装置.
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的离子方程式是______________________________________.
(2)装置B中最适宜的试剂是__________;必须用装置C吸收气体中水蒸气的理由是
________________________________________________________________________.
(3)按照如图装置进行实验时,首先应进行的操作是____________________,并要排净
整套装置中的空气,则排净装置中空气的目的是____________________;
____________________.
(4)根据该实验中的________________现象,可证明CO具有还原性,有关反应的化学
方程式是______________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(5)若要根据装置F中石灰水变浑浊的现象确认CO具有还原性,应在上图装置________
与________之间连接下图中的________装置(填序号).
解析:由A的装置特点可推出是制备CO2,白色固体为CaCO3,为了防止CO2中HCl、H2O杂质对后面实验的影响,必须除去.B中盛饱和NaHCO3溶液,除去HCl,然后用浓H2SO4干燥.D装置中的黑色固体为碳,发生反应为:C+CO22CO,然后用CO+CuOCu+CO2反应原理来验证CO的还原性;在D、E装置之间加一个除去CO2的装置,防止干扰.
答案:(1)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(2)饱和NaHCO3溶液 防止水蒸气与碳反应生成的H2对实验现象产生干扰
(3)检验装置的气密性 可以防止空气中的氧气对实验现象及结果的干扰 无需检验
CO的纯度,可在F处直接点燃CO
(4)E装置中黑色固体变成红色
CuO+COCu+CO2
(5)D E ④
12.(10分)某学生利用以下装置探究氯气和氨气之间的反应. 其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气和氨气的反应装置.
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体可选用________(选填以下选项的代号)
A.碱石灰 B.生石灰 C.二氧化硅
D.五氧化二磷 E.烧碱
(2)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从上图的备选装置中选择,并将编号填入下列
相应横线上.
B________、D________、E________.
(3)氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气;装置C内出现浓厚的白烟并
在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵:
________________________________________________________________________.
(4)从装置C的G处逸出的尾气可能含有污染环境的气体,如何处理?
________________________________________________________________________.
解析:根据F为制取氯气的发生装置,A为制取氨气的发生装置,所以A中的固体可
以选用碱石灰、生石灰和烧碱;B处需要除去氨气中的水蒸气,所以选用Ⅰ;D、E处
主要除去氯气中的水蒸气和HCl气体,所以D处选Ⅱ,E处选Ⅲ.
答案:(1)ABE (2)Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(3)取适量该白色固体与浓氢氧化钠溶液共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无
色气体;另取适量该白色固体溶于水后加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
(4)可将尾气通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶后再排入空气中
11.(10分)(2010·芜湖模拟)[发现问题]研究性学习小组的小张同学在学习中发现:通常检验CO2用饱和石灰水,吸收CO2用浓NaOH溶液.
[实验探究]在体积相同盛满CO2的两集气瓶中,分别加入等体积的饱和石灰水和浓
NaOH溶液.
实验装置和现象如图所示.请你一起参与.
[现象结论]甲装置中产生该实验现象的化学方程式为
________________________________________________________________________.
解释通常用石灰水而不用NaOH溶液检验CO2的原因:
________________________________________________________________________;
乙装置中的实验现象是________________________________________________.
吸收CO2较多的装置是__________.
[计算验证]另一位同学小李通过计算发现,等质量的Ca(OH)2和NaOH吸收CO2
的质量,Ca(OH)2大于NaOH.因此,他认为吸收CO2应该用饱和石灰水.
[思考评价]请你对小李同学的结论进行评价: _________________________
________________________________________________________________________.
解析:甲中注射石灰水,发生CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O;CO2与NaOH溶液反应生成易溶于水的Na2CO3,无明显现象;使用浓NaOH溶液吸收CO2的物质的量多,内部气压降低的多,气球体积增大,溶液不变浑浊.虽然从CO2与NaOH、Ca(OH)2反应角度上看,等质量的Ca(OH)2吸收的CO2大于NaOH,但因为Ca(OH)2的溶解度较小,故形成的饱和溶液的浓度也小.
答案:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O(CO2适量) CO2和石灰水作用有明显的现
象,和NaOH溶液作用无明显现象 气球体积增大,溶液不变浑浊
乙 不合理,应用NaOH溶液.因为Ca(OH)2的溶解度较小,所形成的饱和石灰水中
溶质的质量分数很小
10.关于下图所示各装置图的叙述中,不正确的是 ( )
A.装置①中,c为阳极、d为阴极
B.装置②可用于收集H2、NH3等密度比空气小的气体
C.装置③中X若为苯,可用于吸收氨气或氯化氢,并防止倒吸
D.装置④可用于干燥、收集氨气,并吸收多余的氨气
解析:装置③中X是苯,因为苯的密度比水小,在水的上层,达不到防倒吸的作用.
答案:C
9.用试纸检验气体性质是一种重要的实验方法.如图所示的实验(可加热)中,下列试纸 的选用、现象、对应结论都正确的一项是 ( )
选项 |
试剂B |
湿润的试纸A |
现象 |
结论 |
A |
碘水 |
淀粉试纸 |
变蓝 |
碘具有氧化性 |
B |
浓氨水,生石灰 |
蓝色石蕊试纸 |
变红 |
氨气为碱性气体 |
C |
Na2SO3,硫酸 |
品红试纸 |
褪色 |
SO2具有漂白性 |
D |
Cu,浓硝酸 |
KI-淀粉试纸 |
变蓝 |
NO2为酸性气体 |
解析:A中使淀粉变蓝是I2的特性但不是氧化性,B中应是红色石蕊试纸变蓝,D中
结论应为NO2具有氧化性.
答案:C
8.(2010·蚌埠模拟)某同学如图所示装置进行实验,出现小气球鼓起来的现象,
则使用的固体和液体试剂可能是 ( )
A.铜与浓硫酸
B.铁与浓硫酸
C.铝和氢氧化钠溶液
D.二氧化锰和浓盐酸
解析:A项和D项的反应均需要加热,B项中铁与浓硫酸发生钝化.
答案:C
7.(2009·郑州模拟)下图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用下图装置制取、净化、收集的气体是 ( )
编号 |
气体 |
a |
b |
c |
A |
NH3 |
浓氨水 |
生石灰 |
碱石灰 |
B |
CO2 |
盐酸 |
碳酸钙 |
饱和NaHCO3 |
C |
NO |
稀HNO3 |
铜屑 |
H2O |
D |
NO2 |
浓HNO3 |
铜屑 |
NaOH溶液 |
解析:A项中NH3密度比空气小,不能用向上排空气法收集;C项中NO在常温下与
O2反应生成NO2,不能用排空气法收集;D项中NO2与NaOH溶液反应.
答案:B
6.(2009·广东理基)下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是 ( )
A.NO和O2 B.HCl和NH3
C.H2和CO D.SO2和CO2
解析:NO和O2不共存;HCl与NH3不共存;H2的密度比空气小,应用向下排空气法
收集,CO的密度与空气接近,应用排水法收集.
答案:D
5.(2010·德州模拟)如图为实验室制氢气的简易装置.若在加稀硫酸时,发现锌粒、酸没有接触而稀硫酸又不够,为使反应顺利进行,则可以从漏斗中加入的试剂是 ( )
①食盐水 ②KNO3溶液 ③乙醇 ④Na2CO3溶液
⑤CCl4 ⑥浓氨水
A.①③⑤ B.②⑥
C.③⑤ D.①②④
解析:加入食盐水或乙醇相当于稀释硫酸使之与锌粒接触而反应;加入KNO3溶液会产生氮的低价态化合物而不是氢气;加入Na2CO3溶液与H2SO4反应消耗H2SO4;CCl4使得H2SO4液面上升与Zn接触反应;浓氨水与H2SO4反应消耗H2SO4,故①③⑤可以从漏斗中加入.
答案:A
4.如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置.若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气,则合理的装置组合为 ( )
A.①⑤⑧ B.③④⑦
C.②⑤⑥ D.②④⑧
解析:用H2O2制O2的反应原理为2H2O22H2O+O2↑,由反应物的状态和反应
条件可选②作为制取装置.干燥O2可选用④或⑤装置,要收集干燥的O2只能用⑥装
置,故合理的装置组合为②⑤⑥.
答案:C
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