2022届高三化学一轮复习实验专题考点细练专题12以气体制备为纽带的实验题含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习实验专题考点细练专题12以气体制备为纽带的实验题含解析，共30页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。

专题12 以气体制备为纽带的实验题
一、单选题（本大题共17小题，共51分）
1. 氢化钙(CaH2)常作供氢剂，遇水蒸气剧烈反应。某小组设计如下实验制备氢化钙。下列说法错误的是(    )
A. 装置I不可用于二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气
B. 装置III、V所起作用相同
C. 直玻璃管加热前，用试管在末端收集气体并验纯
D. 试验结束后，可通过取样加水，根据气泡判断是否有CaH2生成
2. 高氯酸铵(NH4ClO4)常作火箭发射的推进剂，在400℃时开始分解，产物为N2、Cl2、O2、H2O，用以下装置进行NH4ClO4分解实验。下列有关叙述正确的是(    )
A. 高氯酸铵分解产生的Cl2、N2、O2都可用排空气法收集
B. 可按①③②④的连接顺序制得干燥纯净的N2
C. 1molNH4ClO4分解，标准状况下收集到气体体积为44.8L
D. 装置①也可用于实验室加热NH4Cl或NH4NO3制备NH3
3. 欲在实验室依次制取H2S、验证其还原性、收集并进行尾气处理，则下列实验装置和原理能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备H2S时，可控制反应的发生和停止
B. 装置乙中的现象为溶液褪色并有淡黄色沉淀产生
C. 用装置丙除去H2S中的HCl杂质并收集H2S
D. 用装置丁吸收H2S防止空气污染
4. 氮化钡(Ba3N2)是一种重要的化学试剂。高温下，向氢化钡(BaH2)中通入氮气反应生成氮化钡，可用下图所示装置(不考虑尾气处理)制备氮化钡。已知：Ba3N2遇水反应；BaH2在潮湿空气中能自燃，遇水反应。下列说法不正确的是
A. 在实验室中可以用装置乙制备氯气
B. 实验时，先点燃装置丙中的酒精喷灯，后点燃装置乙中的酒精灯
C. 按气流从左向右的方向，装置连接顺序可以为c→b→a→d→e→g→f
D. 装置甲中的浓硫酸和装置丁中的碱石灰作用相同，均可防止水蒸气进入装置丙中
5. 实验室验证钠能与二氧化碳发生反应，并确定其产物的装置如图所示(已知：PdCl2溶液遇CO能产生黑色的Pd)，下列说法错误的是(    )
A. 装置①的仪器还可以制取H2
B. 装置⑤中石灰水变浑浊后，再点燃酒精灯
C. 装置②③中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4
D. 装置⑥中有黑色沉淀，发生的反应是PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl
6. NiS因为具有热胀冷缩的特性，在精密测量仪器中可掺杂NiS以抵消仪器的热胀冷缩。NiS在有水存在时能被氧气氧化成Ni(OH)S。将H2S通入稀硫酸酸化的NiSO4溶液中，过滤，制得NiS沉淀，装置如图所示：

下列对实验的叙述错误的是(    )
A. 装置A在滴加浓盐酸前通入N2的目的是排除装置中的空气
B. 装置D中的洗涤液应用煮沸过的蒸馏水
C. 装置B中盛放浓硫酸
D. 装置D连接抽气泵可将装置C中的浑浊液吸入装置D中进行过滤
7. 卤素互化物如ICl、ICl3等具有与卤素单质相似的性质。实验室可用如下图所示装置(夹持仪器已略去)制取少量ICl3。已知：反应I2+Cl2=2ICl，ICl的熔点为27.2℃，沸点为97.4℃，容易水解，能发生反应：ICl+Cl2=ICl3。下列叙述错误的是(    )
A. 圆底烧瓶中的固体可以为KMnO4
B. 装置B、C中的试剂分别为饱和食盐水和浓硫酸
C. 装置E的作用为吸收尾气，可用装置F替代
D. 盐酸的滴加速度过快，ICl的产率会明显降低
8. 用如图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去；必要时可加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是(    )
选项
制备气体
a
b
c
d
A
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
碱石灰
B
NH3
浓氨水
CaO
H2O
固体NaOH
C
NO
稀硝酸
Cu
H2O
P2O5
D
H2
稀硝酸
Zn
NaOH溶液
无水CaCl2

A. A B. B C. C D. D
9. 下图所示为某同学设计的检验浓硫酸和碳反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是(    )
A. 若按①→③→②顺序连接，可检验所有气体产物
B. 若装置②只保留a、b，同样可以达到实验目的
C. 若圆底烧瓶内碳粉过量，充分反应后恢复到25℃，溶液的pH≥5.6
D. 实验结束后，应按从下往上、从左往右的顺序拆卸装置
10. 粗盐(含泥沙、CaCl2、MgSO4等)提纯得到的NaCl溶液中仍含有少量K+，需进一步提纯才可得到试剂级氯化钠，实验装置如图所示(已知：NaCl+H2SO4(浓)HCl↑+NaHSO4)。下列叙述错误的是
A. 粗盐提纯实验需要NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液
B. 关闭止水夹K，打开分液漏斗活塞，若液体不滴落，证明a中气密性良好
C. 实验过程中，c中有固体析出
D. d中加入NaOH溶液吸收尾气
11. 选用下图中的实验装置和实验用品进行实验，证明过氧化钠在呼吸面具和潜水艇中可作供氧剂。已知B中是饱和NaHCO3溶液，下列说法错误的是  (    )
A. 装置A用来制取CO2气体
B. 装置B的作用是除去CO2中混有的HCl
C. 装置D中试剂是浓硫酸
D. 过氧化钠可作供氧剂的证据是E中收集到的气体可使带火星的木条复燃
12. 亚硝酸钠广泛用于媒染剂、漂白剂等。某兴趣小组用下列装置制取较纯净的NaNO2。
甲  乙  丙  丁
反应原理为：2NO+Na2O2=2NaNO2。已知：NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-，MnO4-被还原为Mn2+。下列分析错误的是(    )
A. 甲中滴入稀硝酸前需通入N2
B. 仪器的连接顺序为a-f-g-d-e-b
C. 丙中CaCl2用于干燥NO
D. 乙中吸收尾气时发生的离子反应为3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O
13. 粗盐(含泥沙、CaCl2、MgSO4等)提纯得到的NaCl溶液中仍含有少量K+，需进一步提纯才可得到试剂级氯化钠，实验装置如图所示(已知：NaCl+H2SO4(浓)▵HCl↑+NaHSO4)。下列叙述错误的是
A. 粗盐提纯实验需要NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液
B. 关闭止水夹K，打开分液漏斗活塞，若液体不滴落，证明a中气密性良好
C. 实验过程中，c中有固体析出
D. d中加入NaOH溶液吸收尾气
14. LiH是制备有机合成的重要还原剂LiAlH4的反应物，氢化锂遇水蒸气剧烈反应。某小组设计如图装置制备LiH。

下列说法正确的是
A. 装置B，C依次盛装浓硫酸、饱和食盐水
B. 装置A中加入硫酸铜越多，反应速率越大
C. 装置E用于吸收尾气，避免污染环境
D. 实验中，先通入H2，后点燃酒精灯
15. 某学生在验证稀硝酸与铜反应产生一氧化氮实验时，为了使现象明显且不污染环境，实验装置改进如下图(装置E是用于鼓入空气的打气球)。下列叙述错误的是
A. 开始实验时，先关闭a，打开b，停止反应时，再打开a，挤压装置E
B. 当澄清石灰水变浑浊时，将装置B上提，然后将铜丝插入稀硝酸中
C. 氢氧化钠溶液的主要作用是吸收二氧化碳
D. 装置D的出口处需要再连接一个气囊，防止NO排入空气中造成污染
16. 某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如下(夹持装置省略)下列叙述正确的是(    )
A. 关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，若能观察到C中长导管口有明显气泡现象，就能判断装置A、B部分气密性良好
B. A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C. B装置溶液变红色，说明SO2是酸性氧化物；C装置产生白色沉淀的原因为：BaCl2+SO2+H2O =FeCl3  BaSO3↓+2HC1
D. 取反应后D溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，不能说明SO2具有漂白性
17. 硫酸锰是一种重要的微量元素肥料，也是植物合成叶绿素的催化剂。某校同学设计如下实验利用SO2与MnO2反应制备MnSO4.下列关于实验的叙述中错误的是(    )
A. 装置A中固体药品X通常是Na2SO3
B. 装置A中不可使用浓盐酸，因为挥发出的HCl会与装置B中MnO2反应
C. 装置B中的多孔球泡可以增大SO2与液体的接触面积
D. 装置C的作用是吸收多余的SO2并可防止倒
二、实验题（本大题共5小题，共49分）
18. 某化学小组在实验室中对SO2进行探究。回答下列问题：

(1)①学生甲用下图E装置制备SO2。主反应的发生，表明硫酸具有的性质有________

②学生乙以粉未和为原料制取，反应的化学方程式是：________________
③现欲收集一瓶干燥的，选用下图中的A、B、C、D装置，其连接顺序(按气流方向，用小写字母表示，可重复选用)为：_______________________。

(2)学生丙用浓和蔗糖反应，得到的气体中含有、。现选择下图中的装置，验证混合气体中存在和。其中，能证明存在的现象是______________________________________。

(3)学生甲实验中，大试管内产生了大量黑色固体。查阅资料知：
①黑色固体可能含有CuO、CuS、。
和不溶于稀盐酸、稀硫酸，但加热下可溶于稀硝酸。
③向含微量的溶液中滴加溶液，能产生红褐色沉淀。
现取少量黑色沉淀，加入稀硫酸，充分振荡以后，再滴加溶液，未见红褐色沉淀，由此所得结论是_____________________。另取少量黑色沉淀，加入足量稀硝酸并加热，发现黑色固体最终完全溶解，溶液变为蓝色，有无色气泡生成，管口处出现红棕色。试写出CuS溶于足量稀硝酸的离子方程式：__________
19. 甘氨酸亚铁是营养性饲料添加剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(H2NCH2COOH)制备甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]，实验装置如图所示(夹持和加热仪器已省略)

查阅资料：
①甘氨酸易溶于水，微溶于乙醇。
②甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇。
③柠檬酸易溶于水和乙醇，具有较强的还原性。
实验过程：
Ⅰ.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时，先打开活塞a，待装置C中空气排尽后，再向三颈烧瓶中滴加柠檬酸溶液，加热。
Ⅱ.经过一系列操作得到产品。
(1)A仪器是启普发生器，该仪器的特点是“随开随用、随关随停”，下列实验中可利用该仪器制备气体的是________(填序号)。
①二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
②锌粒与稀盐酸反应制备氢气
③亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制备二氧化硫
④硫化亚铁固体与稀盐酸反应制备硫化氢
(2)过程Ⅰ中，先打开活塞a，待________时说明装置C中空气排尽，再向三颈烧瓶中滴加柠檬酸溶液，加热。仪器b的名称________。
(3)过程Ⅰ中，加入柠檬酸可促进FeCO3溶解并调节溶液pH，体系pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图。

由图像可知pH过低或过高均会导致产率下降，写出pH过低时有关的离子方程式________________，柠檬酸除了可以促进FeCO3溶解并调节溶液pH外，还可以________________。
(4)完成过程Ⅱ的实验操作：反应结束后过滤，将滤液进行蒸发浓缩；加入________、过滤、洗涤、干燥。
(5)已知浓度为0.1mol·L-1的甘氨酸亚铁溶液的导电能力远小于0.1mol·L-1的FeSO4溶液的导电能力，其原因可能是________________。
(6)最终得到的产品质量为16.32g，该实验产率为________。
20. 某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略)：

已知：锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应3MnO42-+2H2O=2MnO4-
+MnO2↓+4OH-
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是__________。
(2)装置C上方的消膜泡的作用为______________________________。
(3)上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是______________________________。
(4)A中发生的化学反应方程式为______________________________。
(5)KMnO4常用作氧化还原滴定的氧化剂。滴定时应将KMnO4溶液加入_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；在规格为50.00 mL的滴定管中，若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL，此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为__________(填标号)。
A.15.00 mL  B.35.00 mL  C.大于35.00 mL  D.小于15.00 mL
(6)实验室用KMnO4制取氧气可以选择的装置是________(填标号)。检查该装置气密性的方法是____________________________________________________________________。

21. 某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2。

(1)盛放铜片仪器的名称为_________________；
(2)实验开始前必须通一段时间N2，目的是_______________；
(3)装置A中的现象是_______________________；
(4)装置B中NaOH溶液的作用是_______________________；
(5)若装置D中有黑色固体生成，则发生反应的化学方程式是_______________________。
(6)利用NO可制得NH4NO3产品，流程如下：

①装置I中，酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO 3-和NO 2-，写出生成NO 3-和NO 2-的物质的量之比为2:1的离子方程式：_________________________________；
②已知进入装置Ⅲ溶液中的NO 2-浓度为a mol·L-1，要使b L该溶液中的NO 2-完全转化NH4NO3，至少需通入标准状况下的O2__________L(用含a，b的代数式表示)。
22. 某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略)：

已知：锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：
3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-
(1)装置A中a的作用是______________；装置C中的试剂为________________；装置A中制备Cl2的化学方程为______________。
(2)上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是________________。
(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将KMnO4溶液加入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；在规格为50.00mL的滴定管中，若KMnO4溶液起始读数为15.00mL，此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为______________(填标号)。
A.15.00mL B.35.00mL C.大于35.00mL D.小于15.00m1
(4)某FeC2O4﹒2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O，采用KMnO4滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下：
Ⅰ.取mg样品于锥形瓶中，加入稀H2SO4溶解，水浴加热至75℃。用 c mol﹒L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，消耗KMnO4溶液V1mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+，加入稀H2SO4酸化后，在75℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，又消耗KMnO4溶液V2mL。
样品中所含H2C2O4⋅2H2OM=126g⋅mol-1的质量分数表达式为_________________。
下列关于样品组成分析的说法，正确的是__________(填标号)。
A.V1V2=3时，样品中一定不含杂质
B.V1V2越大，样品中H2C2O4⋅2H2O含量一定越高
C.若步骤I中滴入KMnO4溶液不足，则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低，则测得样品中Fe元素含量偏高
答案和解析
1.【答案】D

【解析】
【分析】
本题是综合实验考查题，主要考查了实验中装置的作用以及实验的操作方法，难度一般。
【解答】
A. 装置I是启普发生器，不能加热，不能用于二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气，故A正确；
B. 装置III、V都是起干燥作用，所起作用相同，故B正确；
C. 氢气和氧气的混合气点燃，可能发生爆炸，故直管玻璃加热前前需要先检验气体的纯度，故C正确；
D. 氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，钙与水剧烈反应也产生氢气，则通过取样加水，根据气泡不能判断是否有CaH2生成；故D错误；
故选D。  
2.【答案】C

【解析】
【分析】 
本题目主要考查气体制备的综合实验，难度一般。掌握气体的收集方式、仪器的连接顺序、以及实验原理为解答的关键。
【解答】
A.氮气的相对分子质量和空气的非常接近所以不能用排空气法，故A错误；
B.按①③②④的连接顺序最后得不干燥纯净的N2，故B错误；
C.该反应的化学方程式为：4NH4ClO42N2+5O2+4HCl+6H2O，可知1 molNH4ClO4分解，标准状况下收集到气体是氮气，体积为44.8L，故C正确；
D.不可以用NH4Cl制备氨气，NH4Cl加热分解为NH3和HCl，这两种气体会在导管中再次化合，堵塞导管，引起爆炸；而加热NH4NO3容易发生氧化还原反应不生成氨气，而且容易爆炸，故D错误。
故选C。  
3.【答案】D

【解析】
【分析】
本题主要考查气体的制备和性质探究，注意结合气体的制备以及H2S的物理、化学性质进行分析解答，难度一般。
【解答】
A.装置甲中导管处无止水夹，不能控制反应的发生和停止，故A错误；
B.装置乙中FeCl3被SO2还原为FeCl2，溶液由黄色变为浅绿色，故B错误；
C.Na2S能与H2S反应生成S单质，故C错误；
D.CuS是极难溶的物质，CuSO4溶液能与H2S反应生成CuS沉淀，可用装置丁吸收H2S防止空气污染，故D正确。
故选D。  
4.【答案】B

【解析】
【分析】
本题主要考查无机物的制备，注意结合气体制备实验气体的流向以及氮化钡的性质进行分析解答，题目难度较大。
【解答】
已知高温下向氢化钡(BaH2)中通入氮气反应生成氮化钡，乙装置为N2的发生装置，甲装置和丁装置均为干燥装置，丙装置为制备氮化钡的装置，结合Ba3N2遇水反应；BaH2在潮湿空气中能自燃，遇水反应，根据气流方向可知装置的连接顺序为：乙→甲→丙→丁或乙→丁→丙→甲，据此解答。
A.装置乙是固液反应需要加热装置，在实验室中可以用来作二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气的发生装置，故A正确；
B.实验时，先点燃装置乙中的酒精灯，生成氮气排空装置内的空气，然后点燃装置丙中的酒精喷灯，让氮气与BaH2反应生成氮化钡，故B错误；
C.由分析可知气流从左向右的字母连接顺序可以为：c→b→a→d→e→g→f，故C正确；
D.装置甲中的浓硫酸和装置丁中的碱石灰作用相同，均可防止水蒸气进入装置丙中，故D正确。
故选B。  
5.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查物质的性质实验探究，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力和实验能力，注意把握实验的原理以及相关物质的性质，把握实验的严密性的评价，难度不大。
【解答】
由装置可知①为制取二氧化碳的发生装置，②应为NaHCO3溶液，用于除去HCl，③为浓硫酸，用于干燥二氧化碳气体，在加热条件下，在④中发生反应，则二氧化碳可被还原生成CO，可观察到⑥中溶液产生黑色沉淀，以此解答该题。
A.装置①为常温下固体和液体制备气体的装置，可用稀硫酸和锌反应制备氢气，故A正确；
B.装置⑤中石灰水变浑浊后，说明已将装置内的空气排出，可防止氧气和钠反应，故B正确；
C.二氧化碳与碳酸钠溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，故C错误；
D.PdCl2溶液遇CO能产生黑色的Pd，方程式为：PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl，故D正确；
故选C。  
6.【答案】C

【解析】
【分析】
本题主要考查无机物的制备原理以及实验操作，注意结合以气体制备为基础的无机物制备的一般方法进行分析解答，题目难度中等。
【解答】
A.NiS 在有水存在时能被氧气氧化成Ni(OH)S，则在装置A中滴加浓盐酸前通入N2，是为了除去装置中的空气，故A正确；
B.NiS 在有水存在时能被氧气氧化成Ni(OH)S，为了防止被氧化，装置D中的洗涤液应用煮沸过的蒸馏水，故B正确；
C.硫化氢能够被浓硫酸氧化，应当盛放饱和硫氢化钠溶液除去硫化氢中的HCl杂质，故C错误；
D.装置D连接抽气泵，可以形成负压，将装置C中的浑浊液吸入装置D中进行过滤，故D正确。
故选C。
  
7.【答案】C

【解析】
【分析】
本题主要考查无机物的制备实验，注意结合以气体制备实验为基础的综合实验一般模型进行分析解答，题目难度不大。
【解答】
A.圆底烧瓶是制备氯气的装置，可以用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，故A正确；
B.装置B、C中的试剂分别为饱和食盐水和浓硫酸，作用是除去氯气中混有的HCl和H2O，故B正确；
C.装置E的作用为吸收尾气和防止空气中水蒸气进入D装置使ICl水解，不能用装置F替代，故C错误；
D.盐酸的滴加速度过快，产生的氯气速度过快，生成的ICl会与氯气进一步反应生成ICl3，则ICl的产率会明显降低，故D正确。  
8.【答案】C

【解析】解：A.氯气与氢氧化钠溶液和碱石灰反应，不能用来除杂和干燥，故A错误；
B.氨气极易溶于水，不能用来净化氨气，故B错误；
C.NO不溶于水，可用来除去挥发的硝酸，五氧化二磷为酸性干燥剂，可用来干燥NO，故C正确；
D.硝酸属于氧化性酸，与金属反应生成NO，而非氢气，故D错误；
故选：C。
由图可知，a、b是气体发生装置，c是除杂装置，d是干燥装置，制备气体时，除杂试剂和干燥试剂试剂不能与要制备的气体反应。
本题考查常见气体的制备原理，气体制备要注意根据制备所需药品的状态和条件选择发生装置，并根据气体的性质选择合适的除杂净化试剂。

9.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查了浓硫酸的化学性质，题目难度中等，注意掌握浓硫酸的化学性质，明确检验碳与浓硫酸反应产物的方法及先后顺序。
【解答】
木炭粉与浓硫酸反应，表现了浓硫酸的强氧化性，把碳氧化为最高价二氧化碳，本身被还原为二氧化硫，反应生成SO2和CO2，化学方程式为：C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O，装置①用于检验水蒸气，无色硫酸铜遇水反应变蓝；装置②中第一个试剂瓶中品红溶液用于证明二氧化硫存在，高锰酸钾溶液除去二氧化硫，第二个试剂瓶中品红溶液用于检验二氧化硫是否除尽，装置③中澄清石灰水用于检验二氧化碳气体，
A.若装置连接顺序变成①③②，二氧化碳和二氧化硫都可以使澄清石灰水变浑浊，无法检验反应产物，故A错误；
B.装置中第一个试剂瓶中品红溶液用于证明二氧化硫存在，第二个试剂瓶中品红溶液用于检验二氧化硫是否除尽，若装置②只保留a、b，需要b中高锰酸钾溶液过量，溶液颜色变浅但不完全褪去判断二氧化硫全部除净，同样可以达到实验目的，故B正确；
C.若圆底烧瓶内碳粉过量，随反应进行最后变化为稀硫酸不与碳反应，溶液pH小于5.6，故C错误；
D.实验结束后，应按从上往下、从右往左的顺序拆卸装置，故D错误；
故选：B。  
10.【答案】B

【解析】
【分析】
本题主要考查实验的基本操作，粗盐的提纯，混合物的分离和提纯，学生掌握除杂的要领，粗盐提纯加试剂的先后顺序，题目侧重基础知识考查，题目难度不大。
【解答】
A.粗盐提纯实验需要NaOH溶液除Mg2+、BaCl2溶液除SO42-、Na2CO3溶液除Ca2+和过量的Ba2+、HCl溶液除过量的NaOH和Na2CO3，故A正确；
B.图中漏斗为恒压漏斗，关闭止水夹K，打开分液漏斗活塞时液体也会滴落，不能用来证明a中气密性，故B错误；
C.实验过程中，HCl通入c中，溶液中c(Cl-)增大，有NaCl固体析出，故C正确；
D.多余的HCl用d中NaOH溶液吸收，故D正确。
故选B。  
11.【答案】C

【解析】
【试题解析】
【分析】
本题主要考查实验方案的设计与评价，注意结合以气体制备为基础的综合实验以及过氧化钠的性质进行分析解答，题目难度不大。
【解答】
由反应装置图和实验原理可知A为CO2的发生装置，B为洗气装置，饱和NaHCO3溶液可以除去二氧化碳中混有的HCl，反应的化学方程式：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；C中盛装的是过氧化钠，二氧化碳和水蒸气与过氧化钠反应可以产生O2，装置D中盛装的应是氢氧化钠溶液，作用是除去氧气中的二氧化碳；装置E为收集O2的装置。据此解答。
A.由分析可知，装置A用来制取CO2气体，故A正确；
B.实验室一般用盐酸和大理石反应制取二氧化碳，而盐酸易挥发，则装置B中饱和NaHCO3溶液作用是除去CO2中混有的HCl，故B正确；
C.装置D中试剂是NaOH，作用是除去氧气中混有的二氧化碳，故C错误；
D.生成的O2可以使带火星的木条复燃，可证明过氧化钠能与二氧化碳或水蒸气反应生成氧气，可作供氧剂，故D正确。
故选C。  
12.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查NaNO2的制备实验，解答本题时要利用提供的信息，确定制备NaNO2装置的组成、作用和连接顺序，难度中等。
【解答】
A.由于NO能与O2反应生成NO2，因此甲中滴入稀硝酸前需通入N2，排出装置中空气，故A正确；
B.甲制得NO含有水蒸气，因此通过丙吸收，过量的NO需要用乙进行尾气吸收，仪器的连接顺序为：a→d→e→f→g→b，故B错误；
C.丙中CaCl2用于干燥NO，故C正确；
D.乙中吸收NO尾气，根据NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-，MnO4-被还原为Mn2+，配平离子方程式为：3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O，故D正确。  
13.【答案】B

【解析】
【分析】
本题主要考查实验的基本操作，粗盐的提纯，混合物的分离和提纯，学生掌握除杂的要领，粗盐提纯加试剂的先后顺序，题目侧重基础知识考查，题目难度不大。
【解答】
A.粗盐提纯实验需要NaOH溶液除Mg2+、BaCl2溶液除SO42-、Na2CO3溶液除Ca2+和过量的Ba2+、HCl溶液除过量的NaOH和Na2CO3，故A正确；
B.图中漏斗为恒压漏斗，关闭止水夹K，打开分液漏斗活塞时液体也会滴落，不能用来证明a中气密性，故B错误；
C.实验过程中，HCl通入c中，溶液中c(Cl-)增大，有NaCl固体析出，故C正确；
D.多余的HCl用d中NaOH溶液吸收，故D正确。
故选B。  
14.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查化学实验方案的评价，侧重考查实验原理，操作步骤，以及实验安全等，难度中等，掌握反应原理即可解答。
【解答】
A.制得的氢气含有氯化氢杂质，应先通入饱和食盐水除去氯化氢，再用浓硫酸干燥，故A错误；
B.装置A中加入硫酸铜过多，会有大量的铜附着在锌粒上，减少接触面积，减慢反应速度，故B错误；
C.装置E中为浓硫酸，用于保持D处于干燥环境，避免水蒸气进入，故C错误；
D.实验中，应该先通氢气，排除空气，经验纯后，再点燃酒精灯，以防爆炸和发生副反应，故D正确；
故选D。  
15.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查气体生成实验方案的评价，涉及二氧化碳的制备、氮氧化合物的性质，尾气吸收和处理等，考查学生观察、分析、解决问题的能力，难度中等。
【解答】
A.开始实验时，先关闭a，打开b，碳酸钙与硝酸反应产生二氧化碳赶出装置A中的空气，以免空气中氧气与产生的NO反应生成NO2。最后为了验证产物为NO，需要打开a，挤压装置E，使NO转化为NO2，便于观察现象且可被氢氧化钠溶液充分吸收，减少污染，故A正确；
B.C中出现浑浊说明CO2已排出装置A中的空气，可以停止稀硝酸与碳酸钙的反应，进行稀硝酸与铜的反应，故B正确；
C.二氧化碳不需要除去，氢氧化钠溶液的主要作用是吸收产生的氮氧化物，故C错误；
D.由于铜和稀硝酸反应产生的NO不能被完全吸收，有一部分会排入空气中，需要收集，故D正确。
故选C。  
16.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查了性质实验方案的设计，明确二氧化硫的性质及检验方法为解答关键，注意掌握性质实验方案设计的设计及评价原则，题目难度中等。
【解答
A.验装置中A、B两部分的气密性，进行的操作是：关闭弹簧夹a、打开弹簧夹b，用酒精灯在三口烧瓶下微热，观察到B中长导管口有明显气泡现象，冷却后长导管中出现一段水柱，说明该装置AB部分气密性良好，故A错误；
B.二氧化硫易溶于水，比较理想的反应物质是利用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫，故B错误；
C.B中出现红色说明二氧化硫是酸性氧化物，C中产生白色沉淀是因为氯化铁有氧化性会氧化亚硫酸为硫酸，硫酸与氯化钡产生硫酸钡不溶于酸的白色沉淀硫酸钡，故C错误；
D.如氯水过量，则氯水中存在次氯酸具有漂白作用，也可以使品红溶液褪色，不能确定一定为二氧化硫的漂白性，故D正确。
故选D。  
17.【答案】B

【解析】
【分析】
本题以物质的制备、检验、性质探究为载体，多角度、全方位考查了实验原理、药品选择、基本操作、装置作用、环境保护等考点，掌握二氧化硫的性质是解答关键，题目难度不大。
【解答】
A. A装置制备二氧化硫气体，实验室一般用亚硫酸盐与70%浓硫酸制备，固体药品X通常是Na2SO3，故A正确；
B. 浓盐酸与二氧化锰加热才能反应，反应的方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑，所以浓盐酸挥发出来的氯化氢气体进入B中不会与二氧化锰反应，不用浓盐酸，是因为制取的MnSO4中混有MnCl2，故B错误；
C. B装置中通SO2的导管末端接多孔球泡的目的是增大SO2与液体的接触面积，故C正确；
D. C装置用于吸收少量的SO2，反应为：SO2+2OH-=SO32-+H2O，倒扣的漏斗可防止倒吸，故D正确。
故选B。  
18.【答案】(1)酸性、强氧化性
②Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
③abcedf(或abcedbcf或aedbcf)
(2)D中澄清石灰水变浑浊且C中的品红不褪色
(3)该黑色固体不含有CuO；3CuS+8NO3-+8H+=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O

【解析】
【分析】
本题考查SO2的制备和性质实验方案设计与评价，题目难度一般。掌握其制备方法和性质的检验方法是解答关键。
【解答】
(1)①学生甲用浓硫酸与铜反应制备SO2，生成二氧化硫体现浓硫酸的氧化性，生成硫酸铜体现浓硫酸的酸性，表明硫酸具有的性质有酸性、强氧化性；
②Na2SO3粉未和70%H2SO4反应生成硫酸钠、水、SO2，根据原子守恒与电子守恒可知反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；
③现欲收集一瓶干燥的SO2，装置的导管按气流方向连接的顺序是：装置A制取二氧化硫，a通过导管b把二氧化硫导入浓硫酸试剂瓶中进行干燥，通过c导管导出后，通过e导管导入集气瓶中收集，为了防止二氧化硫逸出扩散到空气中污染环境，应该把d导管连接到f导管上，或为防止通过D吸收逸出的二氧化硫的水逸到C中，把d导管连接到b把二氧化硫导入试剂瓶中进行干燥，通过c导管导出后，连接f；
(2)检验二氧化硫用品红溶液，所以先A装置检验二氧化硫，然后B装置除尽SO2，再通过C装置品红溶液不褪色确认SO2已除干净，最后用D装置澄清石灰水检验CO2，澄清石灰水变浑浊，证明存在CO2；
(3)加入稀硫酸，充分振荡以后，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，未见红褐色沉淀可知，黑色固体中一定不含CuO；另取少量黑色沉淀，加入足量稀硝酸并加热，发现黑色固体最终完全溶解，溶液变为蓝色，生成铜离子，有无色气泡生成，管口处出现红棕色，生成一氧化氮气体，CuS溶于足量稀硝酸的离子方程式为3CuS+8NO3-+8H+=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O。  
19.【答案】(1)②④；
(2)D中澄清石灰水变浑浊；恒压滴液漏斗；
(3)H2NCH2COOH+H+→HOOCCH2NH3+[或(H2NCH2COO)2Fe+2H+=2H2NCH2COOH+Fe2+]；防止Fe2+被氧化；
(4)无水乙醇(或乙醇)；
(5)甘氨酸亚铁是弱电解质，产生的离子浓度小；
(6)80%。

【解析】
【分析】
本题考查物质的制备实验，侧重考查基本操作，和实验方案的评价，难度不大，掌握原理和实验的注意事项以及计算即可解答。
【解答】
(1)启普发生器使用药品为不溶性块状固体和液体，条件为常温，生成气体不易溶于水，符合条件的为：②④，故答案为：②④；
(2)装置D的作用是检验装置C内空气是否排尽，防止空气进入装置C中，D中澄清石灰水变浑浊说明空气排尽；仪器b是恒压分液漏斗；故答案为：D中澄清石灰水变浑浊；恒压滴液漏斗；
(3)由图像可知pH过低或过高均会导致产率下降，其原因是pH过低，H+与H2NCH2COOH反应生成HOOCCH2NH3+；pH过高，Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀，柠檬酸有还原性，除了可以促进FeCO3溶解并调节溶液pH外，还可以防止Fe2+被氧化，故答案为：H2NCH2COOH+H+→HOOCCH2NH3+[或(H2NCH2COO)2Fe+2H+=2H2NCH2COOH+Fe2+]；
防止Fe2+被氧化；
(4)根据题干信息甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，柠檬酸易溶于水和乙醇，加入无水乙醇，可以除去杂质且产品不受损失，故答案为：无水乙醇；
(5)甘氨酸亚铁是弱电解质，在溶液中电离产生的Fe2+浓度小，则同浓度的甘氨酸亚铁溶液的导电能力远小于FeSO4溶液的导电能力，故答案为：甘氨酸亚铁是弱电解质，产生的离子浓度小；；
(6)17.4 gFeCO3物质的量为0.15mol，则过量，甘氨酸(H2NCH2COOH)物质的量为0.2mol，完全反应后生成甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]0.1mol，最终得到的产品质量为16.32 g，物质的量为16.32g204g/mol=0.08mol，则产率为80%，故答案为：80％。  
20.【答案】(1)恒压滴液漏斗；
(2)防止装置中的液体被吹出；
(3)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 
(4)Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
(5)酸式；C；
(6)a；组装好装置，将导管末端浸入水中，用手握住试管底部，导管末端有气泡出现，移开手会形成一段水柱，证明装置气密性良好。


【解析】
【分析】
本题主要考查化学综合实验，题目有一定的难度，掌握实验方案的设计与评价、化学方程式的书写等是解题的关键。
【解答】
(1)仪器a的名称是恒压滴液漏斗；
(2)装置C用于吸收尾气氯气，所以装置C上方的消膜泡的作用为防止装置中的液体被吹出；
(3)Cl2中混有HCl，HCl和装置B中的强碱溶液反应，当溶液碱性减弱时，易发生反应：3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-，使KMnO4的产率降低，改进方法是在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 ，除去Cl2中混有HCl；
(4)装置A中漂白粉的有效成分次氯酸钙和浓盐酸发生氧化还原反应制备氯气，化学方程式为：Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
(5)滴定时应将KMnO4溶液加入酸式滴定管中(KMnO4腐蚀橡胶)；滴定管的刻度在上，所以在规格为50.00 mL的滴定管中，若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL，此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为大于35.00 mL；
(6)实验室用KMnO4制取氧气可以选择的装置是a(加热固体的装置)；检查该装置气密性的方法是组装好装置，将导管末端浸入水中，用手握住试管底部，导管末端有气泡出现，移开手会形成一段水柱，证明装置气密性良好。
  
21.【答案】(1)三颈烧瓶；
(2)排尽装置内的空气，防止对实验造成干扰；
(3)铜逐渐溶解，有无色气泡产生，生成蓝色溶液；
(4)吸收挥发的硝酸，防止与铜反应，对实验造成干扰；
(5)2Cu+2NO2CuO+N2；
(6)①3NO+7Ce4++5H2O=2NO3-+NO2-+7Ce3++10H+；
②11.2ab；

【解析】
【分析】
本题考查物质的制备及性质实验，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、实验装置的作用、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识及氧化还原反应中守恒法的应用，题目难度不大。
【解答】
由实验装置可知，先通入氮气可将装置内空气排出，三颈烧瓶中发生3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，B中NaOH可除去挥发的硝酸，C中无水氯化钙干燥NO，D中Cu与NO反应生成CuO、氮气，E中收集尾气，据此解答。
(1)盛放铜片仪器的名称为三颈烧瓶或三口烧瓶，故答案为：三颈烧瓶；
(2)实验开始前必须通一段时间N2，排尽装置内的空气，防止NO被空气中的氧气氧化而对实验造成干扰；故答案为：排尽装置内的空气，防止对实验造成干扰；
(3)装置A中铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，实验的现象是铜逐渐溶解，有无色气泡产生，生成蓝色溶液；故答案为：铜逐渐溶解，有无色气泡产生，生成蓝色溶液；
(4)硝酸是挥发性酸，装置B中NaOH溶液可以吸收挥发的硝酸，防止与铜反应，对实验造成干扰；故答案为：吸收挥发的硝酸，防止与铜反应，对实验造成干扰；
(5)若装置D中有黑色固体生成，说明Cu与NO在加热条件下生成CuO，根据得失电子守恒和原子守恒，发生反应的化学方程式是2Cu+2NO2CuO+N2；故答案为2Cu+2NO2CuO+N2；
(6)①酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-和NO2-，生成NO3-和NO2-的物质的量之比为2：1，Ce4+被还原为Ce3+，由电子守恒可知n(Ce4+)：n(NO3-)：n(NO2-)=7：2：1，由原子守恒、电荷守恒可知离子方程式为3NO+7Ce4++5H2O=2NO3-+NO2-+7Ce3++10H+；故答案为：3NO+7Ce4++5H2O=2NO3-+NO2-+7Ce3++10H+；
②NO2-被氧气氧化成NO3-，N元素的化合价由+3变为+5，氧气中的O元素化合价由0变为-2，由电子守恒可知，n(NO2-)：n(O2)=2：1，NO2-的浓度为amol⋅L-1，bL该溶液中n(NO2-)=abmol，通入标况下的O2的体积为abmol2×22.4L/mol=11.2ab L，故答案为：11.2ab。  
22.【答案】(1)平衡气压，使浓盐酸顺利流下  ；NaOH溶液；  Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+Cl2↑+2H2O 
(2)在装置A、B之间加装有饱和食盐水的洗气瓶 
(3)酸式；  C
(4) 0.315(cV1-3cV2)m×100%； B、D

【解析】
【分析】
本题考查物质的制备及含量测定，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、测定原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意(4)为解答的难点，题目难度不大。
【解答】
由实验装置及制备原理可知，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2具有强氧化性，A中漂白粉和浓盐酸发生归中反应产生Cl2，B中Cl2和K2MnO4反应产生KMnO4，反应不完的Cl2用C中NaOH溶液吸收。
(1)装置A中a的作用是平衡气压，使浓盐酸顺利流下；装置C中的试剂为NaOH溶液、吸收尾气；装置A中制备Cl2的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+Cl2↑+2H2O，
故答案为：平衡气压，使浓盐酸顺利流下；NaOH溶液；Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+Cl2↑+2H2O；
(2)上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是在装置A、B之间加装有饱和食盐水的洗气瓶，
故答案为：在装置A、B之间加装有饱和食盐水的洗气瓶；
(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将KMnO4溶液加入酸式滴定管中；在规格为50.00mL的滴定管中，若KMnO4溶液起始读数为15.00mL，此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为大于(50.00-15.00)mL=35.00mL，可选C，
故答案为：酸式；C；
(4)由I可知样品中Fe2+、C2O42-、H2C2O4消耗的KMnO4溶液的体积为V1mL，KMnO4的物质的量为V1×10-3L×cmol/L=cV1×10-3mol，
由II可知Fe2+消耗的KMnO4溶液的体积为V2mL，KMnO4的物质的量为V2×10-3L×cmol/L=cV2×10-3mol，
由电子守恒可知存在5Fe2+～MnO4-，5C2O42-～2MnO4-，可知H2C2O4消耗的高锰酸钾的物质的量为(cV1×10-3mol-3cV2×10-3mol)，H2C2O4的物质的量为2.5(cV1×10-3mol-3cV2×10-3mol)，
样品中所含H2C2O4⋅2H2O(M=126g⋅mol-1)的质量分数表达式为126g/mol×2.5(cV1-3cV2)×10-3molm×100%=0.315(cV1-3cV2)m×100%，
A.V1V2=3时，样品中一定不含H2C2O4⋅2H2O杂质，可含Fe2(C2O4)3，故A错误；
B.由H2C2O4⋅2H2O的质量分数表达式可知，V1V2越大，样品中H2C2O4⋅2H2O含量一定越高，故B正确；
C.若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足，则II中消耗高锰酸钾偏大，可知测得样品中Fe元素含量偏高，故C错误；
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低，则消耗高锰酸钾的体积偏大，测得样品中Fe元素含量偏高，故D正确；
故答案为：0.315(cV1-3cV2)m×100%；B、D。