【升级版】微专题24 氯气、氨气、二氧化硫的实验室制备与应用-备战2024年高考化学考点微专题

微专题24 Cl2、NH3、SO2的实验室制备与应用 1．（2023·北京·统考高考真题）完成下述实验，装置或试剂不正确的是 A．实验室制 B．实验室收集 C．验证易溶于水且溶液呈碱性 D．除去中混有的少量 2．（2022·江苏·高考真题）实验室制取少量水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取气体 B．用装置乙制取水溶液 C．用装置丙吸收尾气中的 D．用干燥pH试纸检验水溶液的酸性 3．（2023·浙江·统考高考真题）下列说法正确的是    A．图①装置可用于制取并收集氨气 B．图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡 C．图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大 D．图④装置盐桥中阳离子向溶液中迁移 一、氯气制备时的注意事项： (1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度太小，吸收不完全。 二、氨气制备时的注意事项： (1)制氨时，选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时，不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它们受热易分解，使产生的NH3中混有较多的杂质气体，另外NH4NO3易爆炸；选碱时，用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH，因NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，且在高温下均能腐蚀玻璃。 (2)干燥氨气不能用浓硫酸，也不能用无水CaCl2(8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3)，通常用碱石灰干燥氨气。 三、二氧化硫制备时的注意事项： 由于SO₂易溶于水，所以应选用浓H₂SO₄和Na₂SO₃（s）反应，反应是在固体和液体之间， Na₂SO₃（s）为粉末状，为控制反应速率，浓H₂SO₄应从分液漏斗中逐滴滴下。 浓盐酸是不能采用的，因为其中含有大量的水（常温常压下，质量分数最大的浓盐酸为45%的浓盐酸），否则会有大量的SO₂(溶解在水中． 18.0mol·L－1的浓H₂SO₄（即质量分数为98%的浓H₂SO₄）也不能采用，因为其中缺少水分，硫酸并未电离，仍以分子形式存在，而Na₂SO₃（s）与H₂SO₄的反应是在H₂SO₄电离成离子的状态下才能顺利进行的．故通常采用体积比为1∶1的浓H₂SO₄或70％硫酸。 Cl2、NH3、SO2的实验室制备与应用 一、氯气的实验室制备 实验室制取气体装置由发生装置、净化装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。以Cl2的实验室制法为例(见下图)： (1)反应原理：用MnO2(或其他强氧化剂，如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等)氧化浓盐酸。 其他制取Cl2的原理： MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑ ②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑ 2NaCl+3H₂SO₄(浓)+MnO₂==2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+Cl₂↑ 其中，①②④使用稀盐酸就可发生反应产生氯气。 (2)制备装置类型：固体＋液体气体 (3)净化方法：用_饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。 (4)收集气体：向上排空气法或排饱和食盐水法。 (5)尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2 溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。 (6)验满方法： ①将湿润的淀粉­碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。 ②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 ③实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否集满。 二、氨气的实验室制备 (1)实验室制法 (2)实验室制取少量氨气的两种简易方法 1．加热浓氨水法(见图甲) 反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。 2．氢氧化钠(或碱石灰)中滴加浓氨水法(见图乙) 浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O分解生成NH3。 (1) 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH－浓度的增大也有利于NH3的生成 (2)浓氨水＋固体CaO CaO与水反应生成OH－，使溶剂(水)减少；反应放热，促使NH3·H2O分解。化学方程