2016-2017学年高中化学第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用(第1课时)利用化学反应制备物质学业

利用化学反应制备物质(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于实验室制Cl 2，下列说法正确的是( ) A ．可用KMnO 4和浓盐酸反应制取 B ．用碱石灰干燥Cl 2 C ．用排水法收集Cl 2 D ．用饱和石灰水吸收尾气【解析】 KMnO 4、MnO 2都是氧化剂，都能与浓盐酸反应制取Cl 2，A 正确。

Cl 2是酸性气体，能溶于水，不能用碱石灰干燥，也不能用排水法收集，B 、C 错误。

Ca(OH)2微溶于水，饱和石灰水中溶有的Ca(OH)2太少，吸收尾气不彻底，D 错误。

【答案】 A2．下列物质可用来干燥Cl 2的是( ) ①碱石灰 ②浓硫酸 ③无水CaCl 2 ④P 2O 5 A ．①② B ．①③④ C ．②③④D ．①②③④【解析】 碱石灰属于碱性干燥剂，可以用来干燥碱性气体和中性气体，但不能用于干燥酸性气体；浓H 2SO 4和P 2O 5属于酸性干燥剂，可以用来干燥酸性气体和中性气体(除H 2S 、HBr 、HI 外)；无水CaCl 2属于中性干燥剂，可以用于干燥所有气体(除NH 3外)。

【答案】 C3．二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中，作为还原剂的HCl 和参加反应的HCl 物质的量之比是( )A ．1∶1B ．2∶1C ．1∶2D ．任意比【解析】 反应：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 中，4 mol HCl 参加反应，只有2 mol 作还原剂被氧化为氯气。

【答案】 C4．下列关于实验室制取气体所用试剂的组合不合理的是( ) A ．制Cl 2：MnO 2、盐酸(浓) B ．制H 2：硫酸(稀)、Zn C ．制O 2：MnO 2、H 2O 2 D ．制CO 2：硫酸(稀)、CaCO 3【解析】 碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙的表面使反应难以继续进行，因此，实验室应该选用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳。

【答案】 D5．用下列两种方法制取氯气：①用含氯化氢146 g 的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，②用87 g 二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气( )A ．②比①多B ．①比②多C ．一样多D ．无法比较【解析】 根据4HCl(浓)＋MnO 2=====△MnCl 2＋2H 2O ＋Cl 2↑，用87 g 二氧化锰与足量的浓盐酸反应，所得氯气为1 mol ，而用含氯化氢146 g 的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，会因随反应的进行浓盐酸逐渐变稀而使反应逐渐停止，最后有一定量的氯化氢剩余，所得氯气的物质的量小于1 mol 。

【答案】 A6．实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO 2气体，下列装置中合理的是( )【解析】 实验室制取CO 2的特点是固体和液体反应且不需要加热，由于盐酸易挥发，因此在收集之前需要除去挥发出的HCl 气体，因为CO 2的密度大于空气的，所以采用向上排空气法收集CO 2气体。

若采用长颈漏斗时，长颈漏斗的下端必须插入到溶液中，以防止CO 2气体从长颈漏斗中挥发出来，因此选项D 正确。

【答案】 D7．下列装置或操作能达到实验目的的是( )【解析】A中，由于氨气的密度小于空气的密度，用向下排空气法收集是正确的，但集气瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一团疏松的棉花，目的是防止气体对流，以收集到较纯的氨气；B中，洗气时气体应长进短出；C中，通过观察长颈漏斗中液面是否下降，可以检查装置的气密性；D中，收集密度比空气重的二氧化碳气体用向上排空气法，应该为长管进气，短管排出空气。

【答案】 C8．(2016·聊城高一质检)下列制备气体的实验设计中错误的是( )选项 A B C D药品NH4Cl与Ca(OH)2石灰石和稀盐酸稀硝酸和铜片KMnO4与浓盐酸装置32确；C是制取NO，由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以只能用排水法收集，错误；D中KMnO4氧化性很强，与浓盐酸反应不需要加热，正确。

【答案】 C9．(2016·郑州高一质检)拟用下图所示装置制取下表中的四种气体(图中夹持仪器均已略去，a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，不能达到实验目的的是( )选项气体 a b cA O2H2O2MnO2浓硫酸B CO2稀盐酸碳酸钙饱和NaHCO3溶液C NO 稀HNO3铜屑H2OD SO2浓硫酸Na2SO3浓硫酸A正确；稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，后用饱和碳酸氢钠溶液除杂，B正确；铜和稀硝酸反应生成NO，应该用排水法收集，导管应该短进长出，C错误；浓硫酸和亚硫酸钠反应制备二氧化硫，再用浓硫酸干燥可得纯净的二氧化硫，D正确。

【答案】 C10．拟用如图装置制取表中的三种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。

气体 a b c dCl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓硫酸NH3饱和NH4Cl溶液消石灰H2O 固体NaOHNO 稀硝酸铜屑H2O P2O5(1)(2)指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由(可以不填满)。

①气体________，理由是_______________________________________________。

②气体________，理由是_______________________________________________。

③气体________，理由是______________________________________________。

【解析】制Cl2时反应生成的Cl2能与NaOH溶液反应，无法得到氯气；制NH3时反应生成的NH3能与H2O反应，无法得到NH3。

【答案】(1)NO (2)①Cl2反应生成的Cl2被c中的NaOH溶液吸收了②NH3反应生成的NH3被c中的H2O吸收了11．在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气。

【导学号：96680038】(1)写出反应的化学方程式：______________________________________________。

(2)下图所示是一个学生设计的实验装置图。

这个装置图有哪些错误？请分别指出：①_______________________________________________________________________；②_______________________________________________________________________；③_______________________________________________________________________；④_______________________________________________________________________； ⑤_______________________________________________________________________。

(有几处填几处)(3)在改正的装置中，①洗气瓶中的饱和食盐水的作用：______________________； ②洗气瓶中浓H 2SO 4的作用：____________；③烧杯中的NaOH 溶液的作用：____________________________________________。

【解析】 本题属识图题，要求学生根据实验目的，对全套实验装置的错误之处作出判断，学生必须对实验室制取氯气的反应原理和实验装置非常熟悉。

首先应根据试题要求制得干燥、纯净的氯气。

用MnO 2和浓盐酸共热制得的氯气中，有挥发出来的HCl 气体和水蒸气，这是两种要除掉的杂质。

用饱和食盐水是为了除去HCl 气体，这个装置必须在前，用浓硫酸洗气是为了除掉水蒸气，它应该在后，图中两个洗气瓶的进出气导管都装反了。

【答案】 (1)MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O (2)①烧瓶下面缺石棉网 ②铁圈下面缺酒精灯③盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 ④两个洗气瓶中的气体入口导管应插入液面下，而出口导管应靠近瓶塞(3)①吸收挥发的氯化氢气体 ②吸收水蒸气 ③吸收多余的氯气12．实验室常见的几种气体发生装置如图A 、B 、C 所示： 【导学号：96680039】(1)实验室可以用B 或C 装置制取氨气，如果用C 装置，通常使用的药品是________；检查C 装置气密性的操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。

下列气体的性质与收集方法无关的是________(填序号，下同)。

①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤是否与氧气反应 下图是某学生设计的收集气体的几种装置，其中不可行的是________。

(3)若用A 装置与D 装置相连制取收集X 气体，则X 可能是下列气体中的________。

①CO 2 ②NO ③Cl 2 ④H 2其中在D装置中连接小烧杯的目的是_________________________________________ ________________________________________________________________________。

【解析】(1)采用B装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固体；C装置适用于固体与液体不需要加热的反应，故应选用浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等)。

检查C 装置气密性的操作是将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，且短时间内不下降，则说明C 装置气密性良好。

(2)选择气体收集方法，无需考虑气体的颜色和热稳定性，根据密度和是否与氧气反应选择能否采用向上或向下排空气法，根据溶解性判断能否选择排水或排其他液体的方法。

收集气体时不能采取bc装置，前者密闭不能排出空气，后者伸入试管内的导管过长。

(3)制取CO2时不需加热，也不必处理尾气；NO常温下与氧气反应，不能用排空气法收集；制取H2时不需加热，应采用向下排空气法，尾气处理时一般用点燃的方法，故X可能是氯气。

D装置中的小烧杯是用来吸收尾气的，防止污染空气。

【答案】(1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等) 将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，且短时间内不下降，说明C装置气密性良好(2)②④bc (3)③吸收尾气，防止污染空气[能力提升]13．(2016·太原高一质检)下图所示是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。