化学实验专题训练(一) ——气体流程型实验 1、题型剖析 2、有气体参与的制备实验应注意事项 (1)操作顺序问题 与气体有关的实验操作顺序：装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆 卸仪器 (2)加热操作的要求 ① 使用可燃性气体(如：H2、CO、CH4 等)，先用原料气赶走系统内的空气，再点燃酒精灯加热，以防止爆炸 ② 制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如 H2 还原 CuO 的实验)，反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续 通原料气至试管冷却 (3)尾气处理的方法：有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃的方法，不能直接排放 (4)特殊实验装置 ① 制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如 Al2S2、AlCl3 等)，往往在装置的末端再接一个干燥装置，以 防止空气中水蒸气的进入 ② 用液体吸收气体，若气体溶解度较大，要加防倒吸装置 ③ 若制备物易被空气中氧气氧化，应加排空气装置 【例题】 1、某学习小组查阅资料可知高温下，FeCl2 与 O2 反应一定生成 Fe2O3，可能生成 FeC13 或 Cl2。该小组同学利用 如下装置对该反应进行探究。回答下列问题： 查阅资料：FeCl2 固体呈绿色，熔点为 674℃，沸点为 1023℃；FeC13 在 100℃左右升华。 (l)装置 A 中盛放蒸馏水的仪器名称为________________ (2)按气流从左到右的顺序，上述装置合理的连接顺序为________________________(填仪器接口的小写字母) 2、三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。实验室制备 BCl3 的原理 B2O3+3C+3Cl2 =2BCl3+3CO，某实验小组利 用干燥的氯气和下列装置（装置可重复使用）制备 BCl3 并验证反应中有 CO 生成。已知：BCl3 的熔点为107.3℃，沸点为 12.5℃，遇水水解生成 H3BO3 和 HCl，请回答下列问题： (实验Ⅰ)制备 BCl3 并验证产物 CO (1)该实验装置中合理的连接顺序为 G→_____→_____→_____→____→F→D→I。其中装置 E 的作用是________ __ (2)装置 J 中反应的化学方程式为____________________________________ 【课后作业】 1、某研究性学习小组的同学通过查阅资料得到如下信息:草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为 101℃，受热脱 水、升华，易溶于水，170℃以上分解可得到 CO、CO2、H2O，CaC2O4 难溶于水。他们欲利用如下装置验证 上述产物(加热仪器、夹持仪器省略) (1)加热草酸晶体使其分解的装置是________(从 I、II、III 中选取)，验证其分解产物的装置依次是 __________→A→尾气处理装置 (用装置字母作答，装置可重复使用) (2)D 中试剂是___________，证明有 CO 生成的现象是___________________________________ (3)实验中有两处需要加热，加热的顺序是_______________，写出一种处理尾气的方法：_________________ (4)若上述实验均产生了预期的现象，写出草酸分解的化学方程式：__________________________________ (5)设计一种方案证明草酸是弱酸____________________________________________________________ 2、三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料，可用于制取乙硎烷(B2H6)，也可做有机合成的催化剂。某兴趣小组 选用下列装置制备 BCl3。查阅资料：① BCl3 的沸点为 12.5℃，熔点为－107.3℃，易水解；② 2B+6HCl 2BCl3+3H2 请回答下列问题： (1)装置 A 中盛浓盐酸的仪器名称为_________；装置 A 中发生反应的离子方程为___________ (2)按气流方向连接各装置的接口，顺序为 a→___→___→___→___→b→c→f→g→h，连接好装置后的第一步实 验操作为_____________________________ (3)装置 C 中盛放的试剂为_____________，实验中若不用装置 C，可能产生的危险为_______________________ (4)装置 E 的作用为__________________________________________________________ (5) 常 温 下 ， KSP[Mn(OH)2]=1.0×10-13 ， 向 制 取 Cl2 后 的 残 余 液 中 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液 至 Mn2+ 沉 淀 完 全 [c(Mn2+)≤1.0×10-5mol·L-1]溶液的 pH 最小为_________ 3、直接排放含 SO2 的烟气会形成酸雨，危害环境。某化学兴趣小组进行如下有关 SO2 性质和含量测定的探究活 动。 (1)装置 A 中仪器 a 的名称为____________，写出 A 中发生反应的离子方程式_____________________________， 若利用装置 A 中产生的气体证明+4 价的硫元素具有氧化性，试用化学方程式表示该实验方案的反应原理 ____ _____________________________ (2)选用图中的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性 强弱： ① 甲同学认为按 A→C→F→尾气处理顺序连接装置可以证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱，乙同学认为该方案 不合理，其理由是_________________________________________ ② 丙同学设计的合理实验方案为：按照 A→C→_______________→F→尾气处理(填字母) 顺序连接装置。证 明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是________________________________________________ ③ 其中裝置 C 的作用是___________________________________________ (3)为了测定装置 A 残液中 SO2 的含量，量取 10.00mL 残液于圆底烧瓶中，加热使 SO2 全部蒸出，用 20.00 mL0.0 500 mol·L-1 的 KMnO4 溶液吸收。充分反应后，再用 0.2000 mol·L-1 的 KI 标准溶液滴定过量的 KMnO4，消耗 KI 溶液 20.00m L。 已知：5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+ 10I-+2MnO4-+16H+=2Mn2++5I2+8H2O ① 残液中 SO2 的含量为____g·L-1 ② 若滴定前读数时平视，滴定终点读数时俯视则测定结果________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”) 4、氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物，在农药、制药行业中用途广泛。实验室利用 SO2 、Cl2 和 SCl2 制备 SOCl2，部分装置如下图所示。请回答： 已知：① SOC12 遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有气体产生 ② SOC12 沸点为 77℃，SC12 的沸点为 50 ℃。 (1)实验室制取 SOCl2 的反应方程式为_______________________________________ (2) 实 验 室 制 取 SOC12 在 三 颈 烧 瓶 中 合 成 ， 整 个 装 置 所 选 仪 器 的 连 接 顺 序 是 ⑥ → _________→①，________→②(某些仪器可以重复使用) (3)使用冷凝管的作用是______________；冷凝管上连接的干燥管的作用是_____________________________ (4)实验结束后，将三颈烧瓶中混合物分离实验操作名称是____________ (5)若反应中消耗的 Cl2 的体积为 896mL (已折算为标准状况，SO2 足量) 最后得到纯净的 SOCl26.76g，则 SOCl2 的 产率为_________(保留二位有效数字) (6)取少量的 SOCl2 加入足量 NaOH 溶液，振荡静置得到无色溶液，检验溶液中存在 Cl-的方法是______________ __ ______________________________________________________________________________________________ 5、一氯化碘(沸点 97.4 ℃)是一种红棕色易挥发的液体，不溶于水，溶于乙醇和乙酸。某校研究性学习小组的同 学拟制备一氯化碘。回答下列问题： (1)甲组同学拟利用干燥、纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘，其装置如下：(已知碘与氯气的反应为放热反应) ① 各装置连接顺序为 A→__________________；A 装置中发生反应的离子方程式为____________________ ②B 装置烧瓶需放在冷水中，其目的是________________，D 装置的作用是_____________________________ ③ 将 B 装置得到的液态产物进一步提纯可得到较纯净的 ICl，则提纯采取的操作方法是________________ (2)乙组同学采用的一种制一氯化碘的方法为：在三颈烧瓶中加入粗碘和盐酸，控制温度约 50 ℃，在不断搅拌 下逐滴加入氯酸钠溶液，生成一氯化碘。则发生反应的化学方程式为________________________________ (3)设计实验证明： ①ICl 的氧化性比 I2 强：___________________________________________________________________ ②ICl 与乙烯作用发生加成反应：____________________________________________________________ 6、NCl3 既可用于漂白，又可用于柠檬等水果的熏蒸处理。已知：NCl3 熔点为－40 ℃，沸点为 70 ℃，95 ℃以 上易爆炸，有刺激性气味，在热水中易水解。实验室可用 Cl2 和 NH4Cl 溶液反应制取 NCl3。某小组利用如图 所示的装置制备 NCl3，并探究 NCl3 的漂白性。回答下列问题： (1)仪器 M 中盛放的试剂为________。 (2)各装置接口连接的顺序为________(用小写字母表示)。 (3)当装置 B 的蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后，关闭 b 处的活塞，应控制水浴加热的温度为________，装置 C 的作用为_____