课下巩固精练卷(50) 常见气体的实验室制备与性质探究(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 双选版）

[课下巩固精练卷(五十)]　常见气体的实验室制备与性质探究 ________________________________________________________________________ 知识点 题目难易程度 较易 中档 较难 常见气体制备的反应原理及发生装置 1 8 气体的净化、收集与尾气处理 2 5 有关气体制备的综合实验探究 3、4、6、7、9、10 11、12 一、选择题(每题5分，共10题，共50分) 1．用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)(　　) 选项 A B C D X 浓盐酸 浓硫酸 双氧水 浓氨水 Y KMnO4 C2H5OH MnO2 NaOH 气体 Cl2 C2H4 O2 NH3 解析：选C。浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成，氯气能溶于水且与水发生反应，则不能用排水法收集，故A不符合题意；在浓硫酸存在下，乙醇消去制乙烯需要迅速升温到170 ℃，故B不符合题意；双氧水在二氧化锰催化作用下分解制氧气，制取装置不需要加热，收集氧气可以用排水法，故C符合题意；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故D不符合题意。 2．关于下列各装置图的叙述中，正确的是(　　) A．装置①是洗气装置，除去氯气中的氯化氢 B．实验室用装置②制取氨气 C．装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色 D．装置④中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸 解析：选D。装置①作洗气装置时，应长进短出；制取氨气时试管口应略向下倾斜；制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入新制硫酸亚铁溶液中；由于氨气在四氯化碳中溶解度很小，可以防止倒吸。 3．(2024·陕西渭南模拟)实验室用冰水浴分别冷却CaCl2溶液、30 mL 6% H2O2以及15 mL浓氨水，搅拌下将三者混合，继续冰水浴30 min，待溶液中不再有固体析出后，经“一系列操作”得到含CaO2的固体混合物。将所得固体置于试管中加热，发生反应：2CaO22CaO＋O2↑，利用下列装置可测量CaO2的产率，下列有关说法正确的是(　　 ) A．CaO2中阳离子和阴离子的个数比为1∶2 B．一系列操作中包括“蒸发结晶” C．制备CaO2的化学方程式为CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O D．反应结束后，J、K两管液面的差值即为氧气的体积 解析：选C。CaO2中阳离子和阴离子的个数比为1∶1，A错误；一系列操作是过滤、洗涤、干燥，不需蒸发结晶，B错误；制备CaO2的化学方程式为CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O，C正确；反应结束后，上下移动量气管使J和K中液面相平再读数，反应前后量气管的读数差即为氧气的体积，D错误。 4．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 解析：选C。浓盐酸与MnO2共热可制备Cl2，但NaOH溶液会与Cl2反应，应选用饱和食盐水除杂，故A错误；NH3极易溶于水，不能通入水中，故B错误；稀硝酸与铜反应生成NO，NO难溶于水，且不与P2O5反应，故可以用水除杂，用P2O5干燥，故C正确；稀硝酸与Zn反应生成NO，不生成H2，故D错误。 5．(2023·江西赣州二模)实验探究是化学学科核心素养之一，用下图所示装置能净化和收集气体的是(　　) 选项 气体(杂质) 试剂X A C2H4(SO2) NaOH溶液 B Cl2(HCl) 饱和食盐水 C SO2(CO2) 饱和碳酸钠溶液 D C3H8(C2H4) 酸性高锰酸钾溶液 解析：选B。乙烯中的SO2可以通过装有NaOH溶液的洗气瓶来除杂，也能用浓硫酸进行干燥，但由于乙烯的密度比空气稍小一点，故常用排水法收集而不用排空气法收集(易导致收集的乙烯不纯)，A不合题意；除去Cl2中的HCl先通过装有饱和食盐水的洗气瓶，再用浓硫酸进行干燥，且Cl2密度大于空气，利用向上排空气法收集氯气，B符合题意；由于SO2和CO2均能与Na2CO3溶液反应，故不能用饱和Na2CO3溶液来除去SO2中的CO2，C不合题意；乙烯经过酸性高锰酸钾溶液后转化为CO2，引入新的杂质，故除去丙烷中的乙烯不能用酸性高锰酸钾溶液，D不合题意。 6．（双选）实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是(　　) A．①②③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液 B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度 C．结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 解析：选BC。A项，气体从溶液中逸出易带出水蒸气，所以浓硫酸应放在③中，错误；B项，先通H2以排出空气，加热前应先检验H2的纯度，正确；C项，若先停止通H2，空气中的氧气有可能重新将W氧化，应先停止加热，再关闭活塞K，正确；D项，MnO2和浓盐酸反应制氯气需要加热，不能用启普发生器制备，错误。 7．Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨气与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是(　　) A．装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸 B．C中硬质玻璃管中发生反应：3Ca＋2NH3Ca3N2＋3H2 C．实验过程中，先启动装置A处反应，一段时间后再点燃装置C处酒精灯 D．从产品纯度考虑，装置C、D之间应该增加E装置 解析：选D。氨气易溶于水、极易与酸反应，装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸，故A正确；C中硬质玻璃管中NH3和Ca反应生成Ca3N2和H2，故B正确；实验过程中，先启动装置A处反应，排尽装置中的空气，一段时间后再点燃装置C处酒精灯，故C正确；装置E中氯化钙带有结晶水，失去吸水作用，故D错误。 8．为证明铜丝与稀硝酸反应生成的气体确实是NO，某同学设计了一套装置(如图1所示)，下列有关该实验的叙述不正确的是(　　) A．为保证实验效果，反应开始前，稀硝酸可加到与两侧胶塞相平的位置 B．利用该装置可控制反应随时停止或继续反应 C．生成的气体可利用图2装置来收集 D．长玻璃管可防止稀硝酸溢出 解析：选C。反应开始前，稀硝酸加到与两侧胶塞相平的位置，目的是排出U形管中的空气，防止O2干扰实验，A正确；关闭活塞a，反应产生的气体可使铜丝与稀硝酸分离，反应停止，打开活塞a，稀硝酸与铜丝接触又发生反应，B正确；若用图2装置收集NO，应将广口瓶中长导管换成短导管，短导管换成长导管，C错误；关闭活塞a，U形管内压强增大，稀硝酸被压入长玻璃管，可防止稀硝酸溢出，D正确。 9．某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是(　　) A．装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O B．加热片刻后需要将酒精灯移开，说明该反应是放热反应 C．装置Ⅱ的作用是冷凝水蒸气 D．在装置Ⅲ末端收集纯净干燥的N2只能用向下排空气法 解析：选D。根据题中给出的反应物和生成物，结合原子守恒和得失电子守恒，可知装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O，A项正确；因移开酒精灯后反应仍能进行，说明该反应是放热反应，B项正确；根据化学方程式可知产物中有水蒸气，为便于干燥，可用装置Ⅱ冷凝大部分水蒸气，再用装置Ⅲ进行干燥，C项正确；N2的密度与空气的密度相差不大，不能用排空气法收集，D项错误。 10．(2023·山东临沂二模)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种重要的化工原料，极易水解，受热易分解。实验室利用2NH3(g)＋CO2(g)⇌H2NCOONH4(s)　ΔH<0制备氨基甲酸铵的装置如图所示(夹持装置略)。 下列说法错误的是(　　) A．装置A中的盐酸可以用稀硫酸代替 B．装置连接顺序是a→e→d→c→b→f C．为加快反应速率，装置D应置于热水浴中 D．若去掉装置B，还可能生成NH4HCO3或(NH4)2CO3 解析：选A。装置A是为了生成二氧化碳，C装置是为了除去A装置产生的HCl，B装置是为了除去A装置产生的H2O，D装置中二氧化碳和氨气反应得到氨基甲酸铵。制取二氧化碳时不能用稀硫酸，因为稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，包裹在碳酸钙的表面，阻止反应的进行，A项错误；A装置产生二氧化碳，先连接C装置除去HCl，再连接B装置除去H2O，最后连接D装置制取氨基甲酸铵，仪器连接顺序为a→e→d→c→b→f，B项正确；温度升高，反应速率加快，C项正确；装置B去除H2O，若去掉装置B，则水和二氧化碳和氨气还可以生成NH4HCO3或(NH4)2CO3，D项正确。 二、非选择题(共2题，共30分) 11．(15分)(2023·海南海口华侨中学二模)二硫化硒(SeS2)可用于治疗花斑癣。SeS2是橙黄色至橙红色粉末，在水或有机溶剂中几乎不溶。可用H2S与H2SeO3反应来制备SeS2，其实验装置如图所示。回答下列问题： 已知：①3SeS2＋16HNO3＋H2O===3H2SeO3＋6H2SO4＋16NO↑ ②SeO＋4I－＋6H＋===Se＋2I2＋3H2O ③2S2O＋I2===S4O＋2I－ (1)仪器M的名称为____________。(2分) (2)试剂Y可为____________(任填一种)。(2分) (3)按气流从左到右的方向，上述装置的合理连接顺序为c→________(填仪器接口的小写字母)。(2分) (4)装置D的作用是________________________________________________________________________； 装置C中反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(5分) (5)二硫化硒中元素的鉴定：①取产品少许，向其中加硝酸溶液10 mL、水5 mL与尿素5 g，加热至沸腾，放冷，再加碘化钾试液2 mL，即显淡黄色至橙色，放置后颜色迅速变深。②取鉴定①中的显色溶液，静置，10 min后，过滤，向滤液中加氯化钡试液10 mL，即生成白色沉淀，可得鉴定结果。白色沉淀是________________，步骤①的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(4分) 解析：制备SeS2时，可用H2S与H2SeO3发生反应。装置A用于除去H2S中的酸性气体，装置B用于制取H2S，装置C是将H2S与H2SeO3反应制取SeS2，装置D用于除去H2S气体，防止污染环境，所以A、B、C、D装置的连接顺序为B→A→C→D。 (1)仪器M上带有活塞，且能始终保持内外压强相等，其名称为恒压滴液漏斗。 (2)由分析可知，装置B用于制取H2S气体，试剂Y为酸性强于H2S的酸，则可为稀硫酸(或稀盐酸、醋酸等)。 (3)由分析可知，按气流从左到右的方向，A、B、C、D装置的连接顺序为B→A→C→D，则接口的合理连接顺序为c→a→b→d→e→f。 (4)H2S是大气污染物，应使用碱液进行余气吸收，所以装置D的作用是吸收尾气H2S；装置C中，将H2S与H2SeO3反应制取SeS2，反应的化学方程式为2H2S＋H2SeO3===SeS2↓＋3H2O。 (5)二硫化硒中含有S和Se两种元素，实验①先用硝酸将SeS2氧化，发生反应3SeS2＋16HNO3＋H2O===3H2SeO3＋6H2SO4＋16NO↑，再加碘化钾将H2SeO3还原，发生反应SeO＋4I－＋6H＋===Se＋2I2＋3H2O，由溶液的颜色变化确定含有Se元素；实验②取鉴定①中的显色溶液，静置、过滤后，向滤液中加氯化钡试液，利用H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4，确定S元素的存在，所以白色沉淀是BaSO4；步骤①的目的是：检验硒元素，将硫元素转化为硫酸根离子。 答案：(1)恒压滴液漏斗　(2)稀硫酸(或稀盐酸、醋酸等)　(3)a→b→d→e→f (4)吸收尾气H2S　2H2S＋H2SeO3===SeS2↓＋3H2O (5)BaSO4　检验硒元素，将硫元素转化为硫酸根离子 12．(15分)硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示： 已知：①CS2不溶于水，密度比水的大；②NH3不溶于CS2；③三颈烧瓶内盛有CS2、水和催化剂。 回答下列问题： (1)制备NH4SCN溶液 ①实验前，经检查装置的气密性良好。其中装置B中的试剂是__________。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导管口，目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(4分) ②实验开始时，打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，发生反应CS2＋3NH3NH4SCN＋NH4HS(该反应比较缓慢)至CS2消失。 (2)制备KSCN溶液 ①熄灭装置A处的酒精灯，关闭K1和K2，移开水浴，将装置D继续加热至105 ℃，当NH4HS完全分解后(NH4HS===H2S↑＋NH3↑)，打开K2，继续保持液温105 ℃，缓缓滴入适量的KOH溶液，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(3分) ②使用KOH溶液会使产品KSCN固体中混有较多的K2S，工业上用相同浓度的K2CO3溶液替换KOH溶液，除了原料成本因素外，优点是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(2分) ③装置E的作用是________________________________________________________________________。(2分) (3)制备KSCN晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压、________、________、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。(4分) 答案：(1)①碱石灰　使反应物NH3和CS2充分接触，并防止发生倒吸 (2)①NH4SCN＋KOHKSCN＋NH3↑＋H2O ②K2CO3能与NH4SCN反应产生更多CO2和NH3，有利于残留在装置中的H2S逸出　③除去反应过程中产生的H2S和NH3，以免污染环境 (3)蒸发浓缩　冷却结晶 学科网（北京）股份有限公司 $$