《化学反应的利用第一课时》习题3

《化学反应的利用第一课时》习题水平检测1．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NH3C．H2和CO D．SO2和CO2解析：A和B选项中的两组气体常温下会发生反应，不能共存；C选项中的H2用向下排空气法收集，而CO一般用排水法收集；D选项中的SO2和CO2常温下不发生反应，而且两者的密度均比空气大，都可以用向上排空气法收集。

答案：D2．下列气体既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是( )A．O2 B．Cl2C．SO2 D．NH3解析：浓H2SO4是酸性干燥剂，具有强氧化性，碱石灰是碱性干燥剂，所以只能选中性气体，且不易被浓H2SO4氧化。

答案：A3．用向上排空气法收集Cl2和HCl时，可以用来检验瓶中是否已经充满又可区别两气体的是( )A．湿润的KI淀粉试纸B．湿润的蓝色石蕊试纸C．蘸有浓氨水的玻璃棒D．湿润的红色石蕊试纸解析：A项，HCl与KI不反应，不能用于HCl的检验；B项，Cl2使湿润蓝色石蕊试纸先变红后退色，HCl使其变红；C项，Cl2、HCl与NH3反应现象相同；D项，湿润红色石蕊试纸不能用于HCl的检验。

答案：B4．实验室中制备① H2、② CO2、③ Cl2三种气体的反应中，盐酸的作用( ) A．①②③互不相同 B．在①和②中相同C ．在②和③中相同D ．在①②③中均相同解析：制取H2时盐酸的作用是酸性和氧化性；制取CO2时盐酸的作用只是酸性；制取Cl2时，盐酸的作用是酸性和还原性。

答案：A5．实验室为了简便制取干燥的氨气，下列方法中适合的是( )A ．加热氯化铵固体，产生的气体用碱石灰干燥B ．在N2和H2混合气中加入铁触媒并加热至500 ℃C ．在浓氨水中加入NaOH 固体并加热，产生的气体用碱石灰干燥D ．加热NH4HCO3，生成的气体用P2O5干燥解析：NH4Cl 受热分解得到NH3和HCl ，遇冷二者又重新化合生成NH4Cl ，故加热NH4Cl 固体无法制取氨气。

N2和H2合成氨，该反应是可逆反应，得到的NH3纯度低，且反应需高温高压，不适合在实验室里制取。

加热分解NH4HCO3，所得气体中有CO2且用P2O5干燥时NH3被吸收。

NaOH 固体溶于水时放热，故在浓氨水中加入NaOH 固体并加热会有大量氨气逸出，且NH3可用碱性干燥剂(如碱石灰)干燥。

答案：C6．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：根据反应4HCl(浓)＋MnO2=====ΔMnCl2＋2H2O ＋Cl2↑ ，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变为稀盐酸而使反应逐渐停止，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：A7．(双选)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )解析：本题考查了实验室制取氨气的方法。

NH4Cl 固体受热分解生成NH3和HCl ，而当温度降低时，NH3和HCl 又重新化合成固体NH4Cl ，气体进入干燥管的机会不多，A 项错误；向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，使浓氨水分解出氨气，B 项正确；固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，C项错误；对于D项，浓氨水加热制取NH3的方法和试剂都是正确的。

答案：AC8．用排气法收集下列气体时，如何确定集气瓶内的气体已收集满？请写出简单的操作步骤、现象及结论。

(1)O2：__________________________________________________________________；(2)Cl2：_________________________________________________________________；(3)HCl：_ _____________________________________________________________；(4)NH3：_________________________________________________________________；(5)CO2：_________________________________________________________________。

答案：(1)将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，证明氧气已集满(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸置于瓶口，试纸变蓝，证明氯气已集满(3)将湿润的蓝色石蕊试纸置于瓶口，试纸变红，证明氯化氢气体已集满(4)将湿润的红色石蕊试纸置于瓶口，试纸变蓝，证明氨气已集满(5)将燃着的小木条伸到集气瓶口，木条火焰熄灭，证明二氧化碳已集满素能提高9．下列装置所示的实验中，能达到实验目的的是( )解析：除杂时气流的方向应该为长进短出，A选项错误；乙酸和乙醇相互溶解，不能用萃取、分液的方法分离，B选项错误；分解NH4Cl得到HCl、NH3两种气体，此两种气体相遇重新生成NH4Cl，D选项错误。

答案：C10．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2。

若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的Cl2，并试验它与金属的反应。

每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是( )A．只有①和②处 B．只有②处C．只有②和③处D．只有②、③、④处解析：②处瓶内NaOH溶液能与Cl2反应而吸收Cl2，使之不能到达试管内金属处；③处瓶内导管左短右长，Cl2不能通过浓硫酸；④处试管右端封闭，以及Cl2不能进入，同时也缺少加热的仪器(酒精灯)。

答案：D11．某兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。

该装置既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质。

(1)打开K1，关闭K2，可制取某些气体。

甲同学认为装置I可用于制取H2、NH3、O2，但装置Ⅱ只能收集H2、NH3，不能收集O2，其理由是_____________________________________________________________________。

乙同学认为在不改动装置Ⅱ仪器的前提下，进行适当改进，也可收集O2，你认为改进方法是：___________________________________________________________________。

(2)打开K2，关闭K1，能比较一些物质的性质。

丙同学设计实验比较氧化性：KMnO4 ＞Cl2＞Br2。

由A 向B 中加浓盐酸后一段时间，观察到C 中的现象是____________；仪器D 在该装置中的作用是 ________________________________________________________________________。

解析：(1)K2关闭，K1打开，本实验是用向下排空气法收集气体，由于氧气的密度比空气大，故不能用该装置收集。

在装置Ⅱ中充满水，用排水法收集O2。

(2)Ⅰ中加入固体高锰酸钾，在不加热的情况下即能反应产生Cl2，把Cl2通入D 中(盛放含Br －的水溶液)即可反应。

答案：(1)氧气的密度比空气大 将装置Ⅱ 加满水(2)溶液呈橙色 防止发生倒吸现象氯气的生产历史氯气的生产方法经历了漫长的发展过程。

1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿(含有二氧化锰)和盐酸作用，首先制得了氯气：4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋2H2O ＋Cl2↑。

然而，由于当时还不能够大量制得盐酸，故这种方法只限于实验室内制取氯气。

后来法国化学家贝托雷把氯化钠、软锰矿和浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中，经过加热制得了氯气：2NaCl ＋3H2SO4(浓)＋MnO2=====△2NaHSO4＋MnSO4＋2H2O ＋Cl2↑。

因为此法原料易得，所以，自1774年舍勒制得氯气到1836年止，人们一直沿用贝托雷发明的方法来生产氯气。

1836年古萨格发明了一种焦化塔，用来吸收路布蓝法生产纯碱的过程中排出的氯化氢气体(以前这种含氯化氢的气体被认为是一种废气，从古萨格开始，才得到了充分利用)得到盐酸，从此盐酸才成为一种比较便宜的酸，可以广为利用。

舍勒发明的生产氯气的方法，经过改进，到此时才成为大规模生产氯气的方法。

1868年狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl ＋O2=====△CuCl22H2O ＋2Cl2↑，这种方法被称为狄肯法(又译为地康法)。

上面这些生产氯气的方法，虽然在历史上都起过一定的作用，但是它们与电解法生产氯气相比，无论从经济效益还是从生产规模上，都大为逊色。

当电解法在生产上付诸实用时，上述生产氯气的方法就逐渐被淘汰了。

电解法的诞生要追溯到1833年。

法拉第经过一系列的实验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气：2NaCl ＋2H2O=====通电2NaOH ＋H2↑＋Cl2↑。

后来，英国科学家瓦特也发现了这种方法，并在1851年获得了一份关于生产氯气的英国专利。

但是由于当时没有实用的直流发电机以产生足够的电流，所以电解法也只能停留在实验室规模，不能付诸工业生产，而被束之高阁。

一直到19世纪七八十年代，出现了比较好的直流发电机，电解法才得到广泛的应用。

从此，氯气的工业生产跨入了一个新纪元。

思考：历史上生产氯气有哪些方法，请用化学方程式表示。

答案：①4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(舍勒法)②2NaCl ＋3H2SO4(浓)＋MnO2=====△2NaHSO4＋MnSO4＋2H2O ＋Cl2↑ (贝托雷法)③4HCl ＋O2=====CuCl2△2H2O ＋2Cl2↑ (地康法)④2NaCl ＋2H2O=====通电2NaOH ＋H2↑＋Cl2↑ (电解法)。