文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

第四章章末共享专题

微专题一非金属及其化合物的实验与拓展

——气体的制备与性质验证

一、四类典型装置

1.气体的发生装置

(1)加热固体药品制取气体(图①),如制取氨气。

(2)固体与液体反应不加热制取气体(图②),如制取二氧化碳。

(3)固体与液体或液体与液体反应加热制取气体(图③),如制取氯气。

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

2.气体的净化干燥装置

结合气体杂质的性质,如果想用液体试剂来除杂就选用图A装置,如果想用固体试剂来除杂就选用图B、C装置。

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

3.气体的收集装置

气体的收集装置的选择要根据气体的水溶性是否与氧气反应及气体的密度。一般有排空气法、排液(水)法,也可将气体直接装入贮气袋中。

(1)排空气法:

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

(2)排液(水)法:

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

4.尾气处理装置

对于有毒或对空气有污染的气体,要进行尾气处理。结合气体的性质可以选择用吸收剂吸收、燃烧或装袋集中处理的方法。

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

二、气体制备实验操作流程

仪器连接?检查气密性?填装药品?防倒吸防氧化措施?实验过程?仪器拆卸

三、气体制备实验先后顺序

(1)装配仪器时:先下后上,先左后右。

(2)加入试剂时:先固后液。

(3)实验开始时:先检查装置气密性,再加药品,后点酒精灯。

(4)净化气体时:一般先除去有毒、有刺激性气味的气体,后除去无毒、无味的气体,最后除水蒸气。

(5)防倒吸实验:往往是最后停止加热或停止通气。

(6)防氧化实验:往往是最后停止通气。

[微训练一]

1.NH3及其盐都是重要的化工原料。

(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为________。

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

(2)按如图装置进行NH3性质实验。

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

①先打开旋塞1,B瓶中的现象是____________________________,原因是______________________________________________。稳定后,关闭旋塞1。

②再打开旋塞2,B瓶中的现象是______________________________。

解析:

(1)实验室制备NH3,试管口应略向下倾斜,选A装置;NH3密度比空气小,收集时应选C装置;NH3极易溶于水,尾气处理时应选G装置防倒吸。

(2)①NH3与HCl接触反应生成NH4Cl固体小颗粒,形成白烟。②HCl过量,石蕊遇酸变红。

答案:(1)ACG (2)①产生白色的烟氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒②烧杯中的石蕊水溶液会倒流进入B瓶中,且溶液变红

2.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题(Cl2易溶于CCl4)。

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是

________________________________________________________________________。

(2)①装置B中盛放的试剂名称为

________________________________________________________________________,作用是_______________________________________________________,现象是

________________________________________________________________________。

②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

③装置F的作用是

________________________________________________________________________。

(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO 3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO 3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母),装置中应放入________(填写试剂或用品名称)。

解析:浓盐酸被氧化生成Cl 2,浓盐酸反应一段时间后,溶液浓度变小,就不会再被氧化。本实验要检验Cl 2中含有水蒸气和HCl 气体,要先用无水CuSO 4检验水的存在,用CCl 4吸收Cl 2后,再用AgNO 3溶液验证HCl 的存在。为了验证Cl 2是否除尽,可以在F 和G 中间加一个装置,放置湿润的淀粉-KI 试纸。

答案:

(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀,变为稀盐酸以后将不再与MnO 2反应;加热时浓盐酸因挥发而损失

(2)①无水硫酸铜 证明有水蒸气产生 白色固体变蓝色 ②氯气无漂白性,次氯酸有漂白性 ③吸收氯气

(3)F G 湿润的淀粉-KI 试纸(或湿润的有色布条)

3.甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计如下实验流程:

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

实验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完毕后,黑色的氧化铜转化为红色的铜(2NH 3+3CuO=====△

N 2+3Cu +3H 2O)。下图A 、B 、C 为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D 为盛有浓硫酸的洗气瓶。

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

甲小组测得,反应前氧化铜的质量m 1 g 、氧化铜反应后剩余固体的质量m 2 g 、生成氮气在标准状况下的体积V 1 L 。乙小组测得,洗气前装置D 的质量m 3 g 、洗气后装置D 的质量

m 4 g 、生成氮气在标准状况下的体积V 2 L 。

请回答下列问题:

(1)写出仪器a 的名称:________。

(2)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

(3)甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为________。 (4)乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:

(1)仪器a 的名称为圆底烧瓶。

(2)①氢氧化钙与硫酸铵反应生成硫酸钙、氨气和水,反应的化学方程式为(NH 4)2SO 4+Ca(OH)2=====△

2NH 3↑+2H 2O +CaSO 4;②浓氨水是液体,氢氧化钠是固体,为使氨气逸出,把氨水滴入固体氢氧化钠中,随着氢氧化钠溶解放热,氨气挥发放出气体,故选B 装置。

(3)反应前氧化铜的质量为m 1 g 、氧化铜反应后转化成的铜的质量为m 2 g ,则氧化铜中氧元素的质量为(m 1-m 2)g ,生成的水中氧元素的质量等于参加反应氧化铜中氧元素的质量,则生成的水中氧原子的个数为[(m 1-m 2)/16]N A ;水中氢原子个数是氧原子个数的两倍,因此氢原子个数为[(m 1-m 2)/16]×2N A ,生成的氮气在标准状况下的体积为V 1 L ,则氮气中氮原子的个数为(2V 1/22.4)N A ;因此氮、氢原子个数比为(2V 1/22.4)N A :{[(m 1-m 2)/16]×2N A }=5V 1:7(m 1-m 2)。

(4)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比小于理论值,其原因是洗气瓶D 中的浓硫酸不但吸收了反应生成的水,还吸收了未反应的氨气,从而使计算的氢的量偏高。

答案: (1)圆底烧瓶

(2)①(NH 4)2SO 4+Ca(OH)2=====△

2NH 3↑+2H 2O +CaSO 4 ②B

(3)5V 1:7(m 1-m 2)

(4)浓硫酸吸收了未反应的氨气,从而使计算的氢的含量偏高

微专题二 非金属及其化合物的转化关系

一、特征转化关系 1.直线转化关系

A ――→O 2

B ――→O 2

C ――→H 2O 酸或碱,符合此条件的常见A 物质有:NH 3、H 2S 、S 、CH 4、C 、Na 等,如

NH 3――――――→O 2催化剂,△NO ――→O 2NO 2――→H 2O HNO 3; H 2S(S)――→O 2SO 2―――――――→O 2催化剂,△SO 3――→H 2O H 2SO 4; CH 4(C)―――――――→O 2不完全燃烧CO ――→O 2CO 2――→H 2O H 2CO 3。 2.三角转化关系

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

3.交叉转化关系

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

[微训练二]

1.非金属单质A 经如图所示的过程转化为含氧酸D ,已知D 为强酸,请回答下列问题:

A ――→O 2

B ――→O 2

C ――→H 2O

D

(1)若A 在常温下为固体,B 是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。 ①D 的化学式是________________________________________________________。 ②在工业生产中,大量排放的B 气体被雨水吸收后形成了________而污染环境。 (2)若A 在常温下为气体,C 是红棕色的气体。 ①A、C 的化学式分别是:A________;C________。

②D 的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C 气体,请写出该反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 解析:依据图示中的连续氧化转化关系和D 为含氧酸、强酸,可确定D 为H 2SO 4或HNO 3。

答案:

(1)①H2SO4②酸雨

(2)①NH3或N2NO2

②Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

2.如图所示的物质转化关系中,A是一种灰黑色固体单质,E是一种白色胶状沉淀,F 是一种最轻的气体。

高中化学第四章章末共享专题新人教版必修1

请回答下列问题:

(1)B的化学式是________,B是制作________的主要原料。

(2)B和a溶液反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。

(3)A和a溶液反应的化学方程式是

________________________________________________________________________。

(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析:根据题目信息,F是一种最轻的气体,可知F是H2;E为白色胶状沉淀,再根据A是一种灰黑色固体单质,可知A为Si,Si与O2反应生成SiO2(B),Si与NaOH溶液反应生成H2和C(Na2SiO3)、SiO2与NaOH溶液反应得到Na2SiO3和H2O,Na2SiO3溶液中加入盐酸得到H2SiO3(E),H2SiO3受热分解得到SiO2和H2O(D)。

答案:(1)SiO2光导纤维

(2)SiO2+2OH-===SiO2-3+H2O

(3)Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑

(4)SiO2-3+2H+===H2SiO3↓

3.下图中A~J分别代表相关反应中的一种物质,已知A分解得到等物质的量的B、C、D,B、D为常温下的气态化合物,C为常温下的液态化合物,图中有部分生成物未标出。请填写以下空白:

(1)A的化学式为

________________________________________________________________________。

(2)写出下列反应的化学方程式:

D +G ―→H:______________________________________________________。 F +J ―→B+C +I :_________________________________________________。 (3)0.3 mol I 与足量C 反应转移电子的物质的量为________mol 。

(4)容积为10 mL 的试管中充满I 和G 的混合气体,倒立于盛水的水槽中,水全部充满试管,则原混合气体中I 与G 的体积分别为________mL ,________mL 。

解析:根据A 分解得到等物质的量的B 、C 、D ,知A 是NH 4HCO 3,已知B 、D 为常温下的气态化合物,A 与NaOH 反应生成D ,则D 是NH 3,B 是CO 2,C 为常温下的液态化合物,则C 是H 2O ,根据框图中的转化关系可知G 为O 2,H 为NO ,I 为NO 2,J 为HNO 3,结合2Mg +CO 2=====点燃2MgO +C ,可知E 、F 分别是MgO 和C 。

(1)A 的化学式为NH 4HCO 3。(2)氨催化氧化得到一氧化氮和水:4NH 3+5O 2=====催化剂

△4NO +6H 2O ;碳和浓硝酸发生氧化还原反应:C +4HNO 3(浓)=====△

CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 。(3)根据3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 可知,0.3 mol NO 2与足量水反应转移电子的物质的量为0.2 mol 。(4)水最终充满试管说明NO 2和O 2恰好完全反应,根据4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3可知,NO 2的体积是10 mL×45=8 mL ,O 2的体积是10 mL×1

5

=2 mL 。

答案:(1)NH 4HCO 3

(2)4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O (3)0.2 (4)8 2