2025届高三化学二轮复习 常见气体的实验室制备

第9练　常见气体的实验室制备（能力课） 基础落实 选择题只有1个选项符合题意 1.（2023·南通一模）实验室制取NH3并探究其性质，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NH3 B.用装置乙干燥NH3 C.用装置丙收集NH3 D.用装置丁探究NH3的还原性 2.（2023·徐州三模）实验室使用下列装置制取、除杂、检验并收集少量乙烯，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（　　） A.用装置甲制取乙烯 B.用装置乙除去乙烯中的SO2气体 C.用装置丙检验乙烯 D.用装置丁收集乙烯 3.（2023·青岛莱西期末）H2O2号称绿色氧化剂，一般以30%或60%的水溶液形式存放，俗称双氧水，适用于医用伤口消毒、环境消毒和食品消毒。某制备方法及装置如图： 已知：①H2＋O2H2O2； ②H2O、HX等杂质易使催化剂Ni中毒。 下列说法正确的是（　　） A.可用装置A制备氯气、乙炔、乙烯 B.装置B可为装有碱石灰的干燥管 C.反应结束装置C中混合物经过过滤加水萃取分液可获得纯净H2O2 D.装置C的温控温度不能太高的主要目的是防乙基蒽醌溶剂挥发 4.（2023·首都师大附中月考）利用如图装置可以进行实验并能达到实验目的的是（　　） 选项 实验目的 X中试剂 Y中试剂 A 用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2 饱和 食盐水 浓硫酸 B 用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO 水 浓硫酸 C 用FeS固体和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2S 饱和NaHS溶液 浓硫酸 D CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2 饱和NaHCO3 溶液 浓硫酸 5.（2023·杭州质检）实验室制备气体，下列药品和装置都合理的是（　　） A.图1：亚硫酸钠粉末与浓硫酸反应制备收集SO2 B.图2：电石与氯化钠、硫酸铜混合液反应制备收集C2H2 C.图3：氢氧化钠固体与氯化铵固体反应制备收集NH3 D.图4：二氧化锰与浓盐酸反应制备收集Cl2 6.“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力，使多个化学反应依次发生，装置如图所示。若在①～⑥中加入表中相应试剂，能实现“化学多米诺实验”且会使⑤中试剂褪色的是（　　） 选项 A B C D ①中试剂 稀硫酸 浓氨水 双氧水 盐酸 ②中试剂 Zn 碱石灰 MnO2 大理石 ③中试剂 浓盐酸 水 饱和食盐水 浓硫酸 ④中试剂 Ca（ClO）2 Al2S3 CaC2 NaCl ⑤中试剂 FeCl2溶液 酸性KMnO4溶液 浓溴水 KMnO4溶液 ⑥中试剂 NaOH溶液 NaOH溶液 KMnO4溶液 水和CCl4 7.根据实验目的设计的如下装置的连接中，正确的是（　　） A.制备收集C2H4：连接a→c→g B.制备收集NO：连接b→c→e→d C.制备收集NH3：连接b→d→e→c D.制备收集Cl2：连接a→f→c→e→d 8.实验室中，下列气体制备的试剂和装置正确的是（　　） 选项 A B C D 气体 C2H2 SO2 NH3 Cl2 试剂 电石、饱 和食盐水 Na2SO3、 浓H2SO4 NH4Cl、 NaOH 稀盐酸、 MnO2 装置 c、f c、e b、e a、d 9.（2023·湘乡一中开学考试）某同学对气体的实验室制法做了以下探究，请根据图回答下列问题： （1）写出图中标号仪器的名称：①_________，②　　　　。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 ________________________________________________________________________， 若用A装置做发生装置，还需改进的地方是　　　　　　，用E装置收集氧气的适宜时机是 ________________________________________________________________________。 （3）实验室用C装置作为气体的发生装置，它与B相比，其优点是________________________________________________________________________。 （4）用C和D组装制备二氧化碳气体，则C应与D中的导管　　　　（填“a”或“b”）相连。若实验中用的多孔隔板是铁质的，则对实验的影响是________________________________________________________________________。 （5）装置D除了用于收集气体，还有其他用途。例如，除去氢气中混有的水蒸气，可在D中装入适量的　　　　（填试剂的名称），混合气体从　　　　（填“a”或“b”）端进入。 10.（2023·广州大同中学期中）某兴趣小组在实验室制取氨气并探究稀硝酸的氧化性。回答下列问题： （1）制氨气 ①氨气的发生装置可以选择图中的　　　　（填字母序号），反应的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择图中的装置，其连接顺序为：发生装置→　　　　（按气流方向，用小写字母表示）。 ③检验氨气可选用　　　　。 A.湿润的蓝色石蕊试纸 B.干燥的红色石蕊试纸 C.干燥的蓝色石蕊试纸 D.湿润的红色石蕊试纸 （2）探究稀硝酸的氧化性 同学们使用如图中的两种装置（夹持仪器已略去）进行铜与稀硝酸反应的实验。 ①使用装置 Ⅰ：实验开始后，可观察到的现象是_______________________________ ________________________________________________________________________ （试管内有空气），反应的化学方程式为______________________________________、 ________________________________________________________________________。 ②使用装置Ⅱ：实验时，先将一定量稀盐酸加入试管中，一段时间后，再滴加稀硝酸。加入稀盐酸的目的是_________________，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 11.亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中的重要试剂，为红褐色液体或黄色气体，具有刺鼻恶臭味，遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。某学习小组在实验中用Cl2和NO制备NOCl。相关实验装置如下。请回答下列问题： （1）制备Cl2的发生装置可选择　　　　（填标号），反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （2）欲收集一瓶干燥的氯气，在图中选择合适的装置，并写出其连接顺序：a→　　　　（按气流方向，用小写字母表示）。若用到F，其盛装药品为　　　　。 （3）实验室可用下图装置制备亚硝酰氯（NOCl）： ①实验室也可用B装置制备NO，图中X装置的优点为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________（至少写出两点）。 ②检验装置气密性并装入药品，打开K2，然后再打开　　　　（填“K1”或“K3”），通入一段时间气体，其目的为_________________________，然后进行其他操作。当Z中有一定量液体生成时，停止实验。 ③若无装置Y，则Z中NOCl可能发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。 常见气体的实验室制备 1.B　[A.实验室采用氯化铵与熟石灰混合固体加热制取NH3，故A正确；B.氯化钙能与氨气发生反应，不能干燥NH3，故B错误；C.NH3的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，故C正确；D.NH3具有一定还原性，能与氧化铜发生氧化还原反应，通过观察试管中CuO颜色变化，可判断反应的发生，从而证明氨气的还原性，故D正确。] 2.A　[A.乙醇消去反应制取乙烯，温度需要170 ℃，水浴加热达不到这个温度，A错误；B.SO2是酸性氧化物，可以与氢氧化钠溶液反应，故可以用装置乙除去乙烯中的SO2气体，B正确；C.乙烯可以与溴水发生加成反应，使溴水褪色，可以用装置丙检验乙烯，C正确；D.乙烯不溶于水，可以用排水法收集，D正确。] 3.B　[A.装置A为启普发生器，可用于块状固体和液体不用加热制取气体，制备氯气可用KMnO4或者KClO3与浓盐酸不用加热，但KMnO4或者KClO3为粉末状，不能用此装置，乙炔用电石(CaC2)和饱和食盐水不用加热制备，电石与水反应生成Ca(OH)2呈糊状易堵塞漏斗或导气管，且反应放热易使启普发生器炸裂，不能用此装置，实验室用浓硫酸和乙醇加热制取乙烯，不能用此装置，A错误；B.制备的H2可以用碱石灰干燥，B正确；C.反应结束装置C中混合物经过过滤、加水萃取、分液、减压蒸馏后可获得较纯净H2O2，C错误；D.装置C的温控温度不能太高的主要目的是防止H2O2分解，D错误。] 4.D　[A.MnO2和浓盐酸制取氯气，需要加热，图中缺少加热装置，不能制备氯气，A不符合题意；B.NO不能利用排空气法收集，因NO与氧气反应，应用排水法收集，B不符合题意；C.浓硫酸和硫化氢会发生氧化还原反应，不能用浓硫酸干燥硫化氢气体，C不符合题意；D.CaCO3和稀盐酸反应生成二氧化碳，碳酸氢钠溶液可除去HCl气体，用浓硫酸干燥后，用向上排空气法收集二氧化碳，D符合题意。] 5.B　[A.亚硫酸钠为粉末状，不能用图示简易启普发生器，且SO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集，A错误；B.电石与氯化钠、硫酸铜混合溶液反应制备C2H2，可以降低电石与水反应的速率，同时硫酸铜可以吸收混有的H2S、PH3杂质，C2H2不溶于水，可用排水法收集，B正确；C.实验室制备氨气不能用NaOH固体和氯化铵固体，因为NaOH固体容易结块，不易与铵盐充分接触反应，且容易腐蚀试管，NH3的密度比空气小，应用向下排空气法收集，C错误；D.二氧化锰和浓盐酸反应制备Cl2，需要加热，D错误。] 6.C　[A.稀硫酸与Zn反应生成氢气，氢气将③中浓盐酸压入④中，④中浓盐酸和Ca(ClO)2反应生成氯气，氯气进入⑤与氯化亚铁反应生成氯化铁，无法使⑤中试剂褪色，A错误；B.浓氨水和碱石灰反应生成氨气，氨气易溶于水，无法将水压入④中，B错误；C.双氧水在二氧化锰为催化剂的情况下分解生成氧气，氧气将饱和食盐水压入④中，饱和食盐水与CaC2反应生成乙炔，乙炔进入⑤中与浓溴水发生加成反应从而使浓溴水褪色，最后高锰酸钾吸收多余的乙炔，C正确；D.浓硫酸和NaCl需要加热才能反应生成HCl，因此不能使高锰酸钾溶液褪色，D错误。] 7.D　[制备C2H4没有控制温度的温度计，A错误；NO与O2反应，不能用排空气法收集，B错误；浓硫酸吸收多余的NH3，易发生倒吸，C错误；饱和食盐水除去HCl气体，浓硫酸吸收水蒸气，碱石灰吸收多余的Cl2，D正确。] 8.A　[A.电石遇水会发生剧烈反应，生成氢氧化钙和乙炔气体，该反应不用加热，发生装置选c，收集装置选f，A正确；B.Na2SO3、浓H2SO4反应制取二氧化硫，由于二氧化硫密度比空气大且会污染空气不能选用向下排空气法，B错误；C.实验室常利用NH4Cl与Ca(OH)2共热反应制取氨气，试剂选择不合适，C错误；D.实验室制取氯气应该选择浓盐酸与二氧化锰共热反应，而不是稀盐酸，D错误。] 9.(1)①试管　②长颈漏斗 (2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　应在试管口加一团棉花　气泡连续均匀冒出时再收集 (3)可以随时控制反应的发生或停止 (4)a　铁会与盐酸反应生成氢气，使气体不纯 (5)浓硫酸　a 解析　(1)据图可知①是试管，②是长颈漏斗；(2)A装置是固体加热型气体发生装置，使用该装置制取氧气，可以使用的药品是高锰酸钾，化学方程式是2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑；为防止高锰酸钾堵塞导管，应在试管口加一团棉花；E是排水法收集气体，使用此方法时，需要等气泡连续均匀冒出时再收集；(3)C装置中的多孔隔板，能起到使固体和液体分离的作用，即能起到控制反应的发生和停止的作用；(4)D装置收集二氧化碳气体，二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳会沉在集气瓶的底部，故应该从a端进气；若实验中用的多孔隔板是铁质的，铁会与盐酸反应生成氢气，使气体不纯；(5)浓硫酸具有吸水性，可除去氢气中混有的水蒸气，除去氢气中混有的水蒸气，可在D中装入适量的浓硫酸，混合气体从a端进入，干燥更充分。 10.(1)①A或B　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O或NH3·H2ONH3↑＋H2O　②dcfei　③D (2)①铜片逐渐溶解，有气泡产生，试管内生成红棕色气体　3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　2NO＋O2===2NO2　②生成二氧化碳排除试管中的空气　2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 解析　(1)①氨气的制备可以用氯化铵和氢氧化钙加热，2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，或者加热浓氨水，NH3·H2ONH3↑＋H2O制备；发生装置可以选择图中的A或B；②生成的氨气中混有水蒸气，且氨气为碱性气体；故可以用碱石灰干燥，氨气密度比空气小，要采用向下排空法收集，收集后需要用防止倒吸的处理装置，所以连接顺序为dcfei；③氨气在湿润条件下显碱性，使红色石蕊试纸变蓝色。(2)①铜和稀硝酸反应生成气体一氧化氮，一氧化氮和空气中氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、2NO＋O2===2NO2。②稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体可以排除装置内的空气，避免生成的一氧化氮被氧气氧化，实验时，先将一定量稀盐酸加入试管，一段时间后，再滴加稀硝酸。 11.(1)A或B　MnO2＋4H＋＋2Cl-Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O或2MnO＋16H＋＋10Cl-===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O (2)fgcbdejh　饱和食盐水 (3)①排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停　②K3　排尽三颈烧瓶中的空气，防止NO和NOCl变质　③2NOCl＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑ 解析　可通过高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，也可通过二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气，制得的氯气中含有HCl，可通过饱和食盐水除杂，干燥氯气通常使用浓硫酸，氯气密度大于空气，在密封条件下用向上排空气法收集，多余的氯气通过碱石灰吸收。(1)实验室制备Cl2可以用二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，或者用高锰酸钾固体与浓盐酸混合反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，则发生装置可选择图中的A或B，反应的离子方程式分别为MnO2＋4H＋＋2Cl-Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O和2MnO＋16H＋＋10Cl-===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)制得的氯气中含有氯化氢及水蒸气，所以需要利用饱和食盐水除去氯化氢后再用浓硫酸进行干燥，然后再根据氯气的密度比空气大的性质，用向上排空气法收集，氯气是大气污染物，需要进行尾气处理，可以用碱石灰做吸收剂，故装置连接顺序：afgcbdejh。F装置内盛装饱和食盐水，用于除去氯化氢气体。(3)①实验室也可用B装置制备NO，题图X装置的优点为排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停。②检验装置气密性并装入药品，打开K2，然后再打开K3，通入一段时间氯气，其目的是排净三颈烧瓶中的空气，防止一氧化氮和NOCl变质。③NOCl与水反应生成盐酸、一氧化氮和二氧化氮，反应的化学方程式为2NOCl＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑。 学科网（北京）股份有限公司 $$