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課時數(shù)智作業(yè)(二十)　氣體的制備及性質(zhì)探究
(建議用時：30分鐘　總分：40分)
(每小題只有一個選項(xiàng)正確，每小題3分，共15分)
1．(2025·遼陽模擬)已知O2與焦性沒食子酸(含KOH)反應(yīng)很快，利用下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? (　　)
A．選擇①裝置制備氧氣
B．選擇②裝置干燥并收集氧氣
C．選擇③裝置探究焦性沒食子酸(含KOH)與氧氣的反應(yīng)
D．選擇④裝置分離MnO2和K2MnO4
2．(2025·廣州模擬)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2，按照制備、凈化、性質(zhì)檢驗(yàn)、收集及尾氣處理的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　D
3．如圖為除去氣體中少量雜質(zhì)并收集相應(yīng)氣體的裝置，能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)目的的是(　　)
選項(xiàng) 氣體(雜質(zhì)) Q
A SO2(CO2) 碳酸鈉溶液
B C2H4(H2S) 氫氧化鈉溶液
C C3H8(SO2) 酸性高錳酸鉀溶液
D NO(NO2) 氫氧化鈉溶液
4．(2025·麗江模擬)實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均合理的是(　　)
選項(xiàng) 氣體 試劑 制備裝置 收集方法
A CO2 塊狀石灰石＋稀硫酸 c d
B Cl2 MnO2＋濃鹽酸 a f
C O2 KClO3＋MnO2 b f
D NH3 NH4NO3＋Ca(OH)2 b e
5．(2025·成都模擬) 已知：NCl3為黃色、油狀、易水解的液體，熔點(diǎn)為－40 ℃，沸點(diǎn)為71 ℃，95 ℃以上易爆炸。實(shí)驗(yàn)室可用Cl2和NH4Cl溶液反應(yīng)制取NCl3，裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．儀器a的名稱是蒸餾燒瓶
B．裝置B需控制水浴溫度為71～95 ℃
C．應(yīng)先對裝置B進(jìn)行加熱，再由儀器b的下口通入冷水
D．裝置D的作用只是除去尾氣
6．(11分)五氧化二氮(N2O5)是有機(jī)合成中常用的綠色硝化劑。N2O5常溫下為白色固體，可溶于CH2Cl2等氯代烴溶劑，微溶于水且與水反應(yīng)生成強(qiáng)酸，高于室溫時不穩(wěn)定。
(1)某化學(xué)興趣小組設(shè)計臭氧(O3)氧化法制備N2O5，反應(yīng)原理為N2O4＋O3===N2O5＋O2。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，回答下列問題：
①裝置C的名稱為______________，裝置D的作用是______________；裝置E的作用是____________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________
____________________________________________________________________。
③實(shí)驗(yàn)時，將裝置C浸入________(填“熱水”或“冰水”)中，打開裝置A中分液漏斗的活塞，一段時間后C中液體變?yōu)榧t棕色。關(guān)閉分液漏斗的活塞，打開活塞K，通過臭氧發(fā)生器向裝置C中通入含有臭氧的氧氣。(8分)
(2)判斷C中反應(yīng)已結(jié)束的簡單方法是____________________________________
______________________________________________________________。(3分)
7．(14分)(2025·南寧模擬)三氯化鉻是常用的媒染劑和催化劑，易潮解，易升華，高溫下易被氧氣氧化。實(shí)驗(yàn)室可利用下面裝置模擬制取三氯化鉻(K1、K2為氣流控制開關(guān))。
原理：Cr2O3＋3CCl43COCl2＋2CrCl3
已知：COCl2氣體有毒，遇水發(fā)生水解產(chǎn)生兩種酸性氣體
(1)實(shí)驗(yàn)裝置合理的連接順序?yàn)閍→______________________________________
________________________________________(填儀器接口字母標(biāo)號)。(2分)
(2)步驟如下：
ⅰ.連接裝置，檢查裝置氣密性，裝入試劑并通N2；
ⅱ.加熱反應(yīng)管至400 ℃；
ⅲ.控制開關(guān)，加熱CCl4溶液，溫度保持在50～60 ℃；
ⅳ.加熱石英管繼續(xù)升溫至650 ℃，直到E裝置中反應(yīng)基本完成，切斷管式爐的電源；
ⅴ.停止A裝置水浴加熱，……；
ⅵ.裝置冷卻后，結(jié)束制備實(shí)驗(yàn)。
①步驟ⅰ中，開關(guān)K1、K2的狀態(tài)分別為__________________。
②補(bǔ)全步驟ⅴ的操作：_________________________________________________，
其目的是____________________________________________________。(6分)
(3)從安全的角度考慮，整套裝置的不足是_________________________________
______________________________________________________________。(3分)
(4)D裝置中反應(yīng)的離子方程式為________________________________________
_____________________________________________________________。(3分)
1/1課時數(shù)智作業(yè)(二十)
1．D　[高錳酸鉀固體受熱分解，生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，可采用“固＋固加熱”裝置(①裝置)制備氧氣，A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模谎鯕獾拿芏缺瓤諝獾拇?，可用向上排空氣法收集，不與堿石灰反應(yīng)，則選擇②裝置干燥和收集氧氣，B能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模灰阎狾2與焦性沒食子酸(含KOH)反應(yīng)很快，則可進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，故選擇③裝置可探究焦性沒食子酸(含KOH)與氧氣的反應(yīng)，C能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；MnO2和K2MnO4都不升華，不能用④裝置分離，D不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹
2．D　[濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)制備氯氣，A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；生成的氯氣中混有HCl氣體和水，用稀硫酸中的水吸收HCl氣體，用濃硫酸吸收水，B能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；氯氣本身沒有漂白性，遇水后生成的次氯酸具有漂白性，所以通過觀察到干燥的有色布條不褪色，濕潤的有色布條褪色可得出相應(yīng)的結(jié)論，C能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；氯氣的密度比空氣大，收集時應(yīng)長口進(jìn)短口出，D不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。]
3．C　[二氧化硫、二氧化碳均能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，不能達(dá)到除雜的目的，A不符合題意；硫化氫可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而乙烯不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，但是乙烯的密度和空氣接近，不能用排空氣法收集，B不符合題意；酸性高錳酸鉀溶液能夠氧化二氧化硫，而丙烷的性質(zhì)穩(wěn)定，其密度大于空氣的密度，能夠用向上排空氣法收集，C符合題意；一氧化氮的密度與空氣接近，且能與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，不能用排空氣法收集，D不符合題意。 ]
4．C　[A．CO2不能用石灰石與稀硫酸反應(yīng)制備，錯誤；B．Cl2溶于水，不能用排水法收集，錯誤；D．NH4NO3受熱易爆炸，不能用于制NH3，錯誤。]
5．B　[裝置A中制備Cl2，裝置B中Cl2和NH4Cl溶液反應(yīng)制取NCl3，裝置C中收集NCl3，裝置D的作用是除去尾氣Cl2和防止空氣中的H2O進(jìn)入裝置C使NCl3水解。儀器a的名稱是圓底燒瓶，A項(xiàng)錯誤；NCl3沸點(diǎn)為71 ℃，95 ℃以上易爆炸，為使裝置B中生成的NCl3揮發(fā)出來而又不發(fā)生爆炸，裝置B需控制水浴溫度為71~95 ℃，B項(xiàng)正確；為防止NCl3損失，應(yīng)先由儀器b的下口通入冷水，再對裝置B進(jìn)行加熱，C項(xiàng)錯誤；Cl2有毒，NCl3易水解，裝置D的作用是除去尾氣Cl2和防止空氣中的H2O進(jìn)入裝置C使NCl3水解，D項(xiàng)錯誤。]
6．解析：(1)①由儀器構(gòu)造可知，裝置C為三頸燒瓶；裝置D是安全瓶，可以防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生；由N2O5“微溶于水且與水反應(yīng)生成強(qiáng)酸”可知，裝置E的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中。②裝置A中Cu與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，結(jié)合守恒原則即可寫出化學(xué)方程式。③裝置C用于制備N2O5，由于N2O5“高于室溫時不穩(wěn)定”，故實(shí)驗(yàn)時應(yīng)將裝置C浸入冰水中。(2)裝置C中發(fā)生反應(yīng)：2NO2 N2O4、N2O4＋O3===N2O5＋O2，NO2溶于CH2Cl2，使溶液變?yōu)榧t棕色，N2O4反應(yīng)生成N2O5時，促進(jìn)NO2轉(zhuǎn)化為N2O4，平衡正向移動，故當(dāng)紅棕色褪去，可推斷NO2完全轉(zhuǎn)化為N2O4，即C中反應(yīng)已結(jié)束。
答案：(1)①三頸燒瓶　防止倒吸　防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中?、贑u＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O?、郾?2)紅棕色褪去
7．解析：三氯化鉻易潮解，易升華，高溫下易被氧氣氧化，所以實(shí)驗(yàn)過程中要確保裝置內(nèi)不能存在氧氣和水蒸氣。A裝置的作用是用N2將CCl4導(dǎo)入裝置參與反應(yīng)，B裝置的作用是防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，C裝置的作用是收集氣體，D裝置的作用是處理COCl2尾氣，E裝置是發(fā)生裝置。整個反應(yīng)流程先用干燥的N2排除裝置內(nèi)的空氣，然后再通入N2將CCl4帶入E裝置，與E裝置中的Cr2O3反應(yīng)，生成的COCl2有毒，用C裝置收集，與D裝置中的NaOH溶液反應(yīng)從而進(jìn)行吸收處理，為防止D裝置中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，還需在C裝置和D裝置中間加一個干燥B裝置。
答案：(1)h→i(或i→h)→d→e→b→c→f(g)
(2)①K1開，K2關(guān)?、诶^續(xù)通入N2一段時間　將COCl2完全排入D裝置被充分吸收
(3)升華的三氯化鉻易凝華，堵塞導(dǎo)管
(4)COCl2＋4OH-===C＋2H2O＋2Cl-
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