第十一章第三節[A組·基礎練習]1．(2020·天津河東模擬)實驗室采用如圖所示裝置制備氣體，下列有關說法不正確的是()A．實驗前必須檢查裝置的氣密性B．該裝置可以用于制備氫氣、氧氣和氨氣C．為了防止固體顆粒堵塞導氣管，常在試管口放一團棉花D．若用該裝置制備氧氣，并用排水法收集，實驗結束時要先將導管撤出水槽，再停止加熱【答案】B2．以下物質的工業制備所用主要原料(括號內物質)不符合事實的是()A．碘(海帶) B．溴(曬鹽后的鹵水)C．乙烯(乙醇) D．燒堿(氯化鈉)【答案】C3．(2020·福建漳州質檢)已知：三氧化硫的沸點為45℃，熔點為16.8℃，具有很強的氧化性和揮發性。如圖是快速制備三氧化硫的實驗裝置圖，其中裝置Ⅰ和A．裝置Ⅰ和Ⅲ都需要加熱B．本實驗制備三氧化硫(SO3)的原理為NO2＋SO2NO＋SO3C．連接反應器與尾氣處理裝置不宜使用橡膠管D．實驗結束后，往反應器中滴加水，瓶內紅棕色逐漸褪去【答案】A【解析】裝置Ⅰ內銅和濃硝酸反應制NO2不需要加熱，裝置Ⅲ內銅和濃硫酸反應制SO2需要加熱，A錯誤。4．(2020·四川攀枝花統考)依據反應2NaIO3＋5SO2＋4H2OI2＋3H2SO4＋2NaHSO4，利用下列裝置從含NaIO3的廢液中制取單質碘的CCl4溶液并回收NaHSO4。其中裝置正確且能達到相應實驗目的的是()A．①②③④ B．①②③C．②③④ D．②④【答案】B【解析】蒸發溶液時用蒸發皿，而不應用坩堝，④裝置錯誤。5．(2020·北京房山區質檢)下列所示裝置正確且能完成相關實驗的是()甲乙丙丁A．用圖甲所示裝置制取Fe(OH)2B．用圖乙所示裝置制取SO2C．用圖丙所示裝置制取NH3D．用圖丁所示裝置比較Cl、C、Si的非金屬性強弱【答案】C6．下列裝置及實驗設計合理的是()A．① B．②③C．①②③ D．②③④【答案】B【解析】①忽略了CO2與C的反應是氣體體積增大的反應，整個裝置為密閉體系，造成CO氣體不能通入，實驗不能順利進行，該實驗設計不能實施；②、③均可以達到實驗目的；④中氣體應從左邊通入。7．實驗室用如下裝置(略去部分夾持裝置)模擬利用氨氣和次氯酸鈉合成肼(N2H4)的過程。下列說法正確的是()A．將裝置①中濃鹽酸換成H2O2，也可用于制備氧氣B．②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2C．③分液漏斗中盛裝飽和食鹽水D．當反應結束時，④中可收集一瓶純凈的NH3【答案】B【解析】由圖可知，①中發生的反應為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，打開K1，Cl2能和NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO，⑤用來制取NH3，④裝置作安全瓶，能防倒吸，在③中氨氣和NaClO反應生成N2H4：ClO－＋2NH3N2H4＋Cl－＋H2O。②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2。裝置①中濃鹽酸換成H2O2，制備氧氣時不需要加熱，二氧化錳作催化劑，A錯誤；氯氣有毒，不能排放到環境中，則②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，B正確；③分液漏斗中應該盛裝NaOH溶液，利用氯氣與NaOH溶液反應制備NaClO，C錯誤；反應結束后，關閉K2，多余的氨氣可收集在④中，但氨氣中混有水蒸氣，D錯誤。[B組·提高練習]8．實驗室可將硬質玻璃管改裝為燃燒管(如圖所示)。擠壓軟塑料瓶壁，向裝有固體B的錐形瓶中加入液體A，同時往燃燒管中通入氣體C并點燃，可看到明顯的燃燒現象(金屬網用以防止氣體混合爆炸)。若用此裝置模擬工業制氯化氫，則關于試劑選擇正確的是()選項溶液A固體B氣體CA稀硫酸ZnCl2B濃鹽酸MnO2H2C稀硝酸FeCl2D濃鹽酸KMnO4H2【答案】D【解析】氣體C的密度應比空氣的小，應為H2，液體A與固體B在常溫下反應制取Cl2。9．(2020·山東煙臺月考)莫爾鹽[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]是一種能溶于水、難溶于酒精的淺藍綠色晶體，常用于定量分析中配制亞鐵離子的標準溶液，實驗室用下圖所示裝置制備莫爾鹽。下列說法錯誤的是()A．鐵屑上的少量油污可用煮沸的飽和Na2CO3溶液洗滌，再用蒸餾水洗凈B．用標準莫爾鹽滴定酸性KMnO4溶液時不需要外加指示劑C．實驗開始階段產生的氣體是用來排出裝置內的空氣D．實驗開始時應先打開K1、K3，關閉K2；待a中反應即將完成時，再打開K2，關閉K1【答案】D【解析】實驗開始時應先打開K1、K2，關閉K3，產生氫氣和少量硫化氫，硫化氫被NaOH吸收，氫氣是用來排出裝置內的空氣；待a中反應即將完成時，再打開K3，關閉K1，產生的氣體在錐形瓶中聚集，導致壓強增大，致使錐形瓶中的液體進入飽和硫酸銨溶液中，D錯誤。10．根據實驗目的設計如下裝置，連接正確的是()A．制備收集C2H4：連接a→c→gB．制備收集NO：連接b→c→e→dC．制備收集NH3：連接b→e→cD．制備收集Cl2：連接a→f→c→e→d【答案】D11．(2019·浙江卷)某同學設計如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。請回答：(1)儀器1的名稱________________。裝置5的作用______________________________。(2)實驗開始時，關閉K2，打開K1，反應一段時間后，再打開K2，關閉K1，發現3中溶液不能進入4中。請為裝置作一處改進，使溶液能進入4中：____________________________。(3)裝置改進后，將3中反應后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產生白色沉淀的原因：________________。【答案】(1)滴液漏斗(分液漏斗)液封，防止空氣進入裝置4(2)在裝置2、3之間添加控制開關(3)裝置4內的空氣沒有排盡【解析】該裝置制備Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排盡空氣的條件下，先將鐵屑和稀硫酸反應得到FeSO4，再利用氣體產生的氣壓把FeSO4溶液壓至裝置4中與NaOH反應，得到Fe(OH)2，注意所需試劑也需要加熱除掉溶解氧。(1)該反應需要置于無氧環境，注意這里跟防倒吸無關，可知裝置5的作用是液封，防止空氣進入裝置4。(2)該操作不可行的原因是儀器3產生的H2從左側導管溢出，那么沒有足夠的壓強不能將FeSO4溶液擠出，因而在裝置2、3之間添加控制開關即可。(3)灰綠色沉淀產生的原因是Fe(OH)2被空氣氧化，因為裝置4中空氣沒有完全排盡。12．莫爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，Mr＝392]是一種重要的還原劑，在空氣中比一般的亞鐵鹽穩定。某學習小組設計如下實驗制備少量的莫爾鹽并測定其純度。回答下列問題：Ⅰ．制取莫爾鹽(1)連接裝置，檢査裝置氣密性。將0.1mol(NH4)2SO4晶體置于玻璃儀器____________(填儀器名稱)中，將6.0g(2)①打開分液漏斗瓶塞，關閉活塞K3，打開K2、K1，加完55.0mL2mol·L－1稀硫酸后關閉K1。A裝置中反應的離子方程式為_____________________________________。②待大部分鐵粉溶解后，打開K3，關閉K2，此時可以看到的現象為________________，原因是________________。③關閉活塞K2、K3，采用100℃④裝置C的作用為__________________________，裝置C存在的缺點是________________。Ⅱ．測定莫爾鹽樣品的純度(3)稱取所得莫爾鹽樣品10.0g，用煮沸后冷卻的蒸餾水配成100mL溶液，取20.00mL溶液加入稀硫酸，用0.1mol·L－1的KMnO4溶液滴定，達到滴定終點時消耗10.00mLKMnO4溶液。滴定反應的離子方程式為______________________________，該樣品的純度為________________。【答案】(1)三頸燒瓶(2)①Fe＋2H＋H2↑＋Fe2＋②A中的液體被壓入B中A中產生氫氣，使A中壓強增大③過濾抑制Fe2＋水解④液封作用，防止空氣進入三頸燒瓶氧化Fe2＋不能除去尾氣中的H2(3)5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O98%【解析】(2)①鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，離子方程式為Fe＋2H＋H2↑＋Fe2＋。②待大部分鐵粉溶解后，打開K3、關閉K2，A中生成氫氣，壓強增大，可將A中的液體被壓入B中。③將晶體從溶液中分離出來，可用過濾的方法，硫酸過量，可抑制亞鐵離子水解。④導管插入液面以下，可起到液封作用，防止空氣進入三頸燒瓶氧化Fe2＋的作用，但不能除去尾氣中的H2，甚至發生倒吸。(3)亞鐵離子具有還原性，與高錳酸鉀發生5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，n(KMnO4)＝0.01L×0.1mol/L＝0.001mol，則20.00mL溶液中n(Fe2＋)＝0.005mol，則10.0g樣品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的物質的量為0.025mol，樣品的含量為eq\f(0.025mol×392g/mol,10g)×100%＝98%。13．某實驗小組用下圖所示的裝置制備一硝基甲苯(包括鄰硝基甲苯和對硝基甲苯)：反應原理：CH3eq\o(→,\s\up7(混酸),\s\do5(50℃))NO2CH3(產品1)＋CH3NO2(產品2)實驗步驟：①配制濃硫酸與濃硝酸(體積比按1∶3)的混合物(即混酸)40mL；②在三頸瓶中加入13g甲苯(易揮發)；③按圖所示裝好藥品，并裝好其他儀器；④向三頸瓶里加入混酸，并不斷攪拌(磁力攪拌器已略去)；⑤控制溫度約為50℃，反應大約10min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現；⑥分離出一硝基甲苯，經提純最終得到純凈的一硝基甲苯共15g可能用到的有關數據如下：物質密度/(g·cm－3)沸點/℃溶解性甲苯0.866110.6不溶于水產品11.286237.7不溶于水，易溶于液態烴產品21.162222不溶于水，易溶于液態烴請回答下列問題：(1)實驗前需要先在三頸瓶中加入少許__________，目的是______________________________。(2)冷凝管的作用是________________；冷卻水從冷凝管的________(填“a”或“b”)端進入。(3)儀器A的名稱是________________，在使用之前必須進行的操作是______________________。(4)分離產品的方案如下：操作1的名稱是________；操作2必需的玻璃儀器有酒精燈、溫度計、錐形瓶、牛角管(接液管)和______、______________________。(5)本實驗中一硝基甲苯的產率為________(填字母)。A．77.5% B．68.7%C．62.3% D．53.0%【答案】(1)碎瓷片(或沸石)防止暴沸(2)冷凝回流a(3)分液漏斗檢漏(4)分液蒸餾燒瓶冷凝管(5)A【解析】(5)13g甲苯理論上可生成eq\f(137,92)×13g一硝基甲苯，故產率為eq\f(15g,\f(137,92)×13g)×100%≈77.5%。14．(2020·四川成都模擬)二氯化砜(SO2Cl2)是一種無色液體，主要用于有機物和無機物的氯化等。其熔點為54.1℃，沸點為69.2(1)制備。實驗室可利用SO2和Cl2按下列裝置制取少量SO2Cl2(丙中放有樟腦液，起催化作用)。已知SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)ΔH＜0。①可以用濃鹽酸和酸性高錳酸鉀制取氯氣，該反應的化學方程式為____________________________；溶液A為____________________________。②上圖實框中儀器己的名稱為________________；反應裝置圖的虛框中未畫出的儀器是________(填“己”或“庚”)。③如果將丙裝置放入冰水中，會更有利于二氯化砜的生成，其原因是______________________________。④下列有關說法錯誤的是________(填編號)。a．乙、戊裝置相同，在實驗中的作用也完全相同b．甲、丁裝置為洗氣裝置，可用于氣體的除雜和干燥c．組裝儀器后首先要進行的操作是檢查裝置的氣密性d．為提高反應物的利用率，可控制甲、丁裝置中產生氣泡的速率相等⑤下列四種制備SO2的方案中最佳選擇是__。方案甲乙丙丁發生裝置所選試劑NaHSO3固體18.4mol/LH2SO4＋Cu4mol/LHNO3＋Na2SO370%H2SO4＋K2SO3(2)提純。將收集到的產物進行減壓蒸餾，減壓蒸餾的目的是________________。(3)測定。取1.00g蒸餾后液體，小心地完全溶于水，向所得的溶液中加入足量氯化鋇溶液，測得生成沉淀的質量為1.60g，則所得蒸餾成分中二氯化砜的質量分數為__________%(精確到0.01)。(4)貯存。二氯化砜應儲存于陰涼、干燥、通風良好的庫房。但久置后微顯黃色，其原因是____________________________________________。【答案】(1)①16HCl(濃)＋2KMnO45Cl2↑＋2MnCl2＋2KCl＋8H2O飽和氯化鈉溶液②球形冷凝管己③該反應是放熱反