专题4 第19讲 常见气体的实验室制备、净化和收集(Word练习)-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习（苏教版）

1．下列装置能达到实验目的的是(　　) A．①④　　　　　　　　 B．②④ C．②③ D．①③ 解析　①收集NH3的装置瓶口无棉花；②NH3不溶于CCl4，通入CCl4中不会产生倒吸，逸出的NH3又可被稀H2SO4吸收；③向长颈漏斗中加一定量的水，没过长颈漏斗的下端，关闭止水夹，再加一定量的水，液面停止在某一高度不下降，可说明装置气密性良好，反之，气密性不好；④CO2的密度比空气大，气体应长进短出。 答案　C 2．利用图示装置进行实验，反应进行足够长时间后装置Ⅱ中实验现象正确的是(　　) 选项 ① ② ③ 装置Ⅱ中实验现象 A 稀盐酸 MnO2 饱和NaCl溶液 有细小的白色晶体析出 B 浓氨水 氧化钙 硫酸亚铁溶液 产生大量白色沉淀 C 冰醋酸 乙醇和浓硫酸 饱和碳酸钠溶液 溶液分层，上层为油状液体 D 浓盐酸 碳酸钙 滴有酚酞的稀碳酸钠溶液 溶液由红色变为无色 解析　稀盐酸和二氧化锰不反应，装置Ⅱ中无明显现象，故A错误；浓氨水和氧化钙反应生成氨气，氨气与硫酸亚铁溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，然后变为灰绿色，最终变为Fe(OH)3红褐色沉淀，故B错误；酯化反应需要加热，但图中没有加热装置，不能生成乙酸乙酯，故C错误；浓盐酸与碳酸钙反应生成CO2气体，且浓盐酸易挥发，CO2、HCl均与Na2CO3反应使溶液碱性减弱，观察到装置Ⅱ中溶液由红色最终变为无色，故D正确。 答案　D 3．(2024·保定模拟)利用图中装置和表格中提供的物质，可制备、收集相应气体并进行尾气处理的是(　　) 选项 a物质 b物质 c中气体 d试剂 A 稀硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 B 浓硝酸 铜片 NO2 NaOH溶液 C 稀硫酸 FeS H2S 稀硝酸 D 浓氨水 生石灰 NH3 蒸馏水 解析　稀硫酸中水过多，生成的二氧化硫溶于水，不利于收集，应选用浓硫酸，A错误；常温下可用浓硝酸与铜片反应制取NO2，且可用向上排空气法收集NO2，并用氢氧化钠溶液吸收多余的NO2，防止空气污染，B正确；用稀硝酸吸收硫化氢会产生新的污染性气体NO，C错误；收集氨气不能用向上排空气法，D错误。 答案　B 4．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．长玻璃管的作用可防止稀硝酸溢出 解析　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。 答案　C 5．(2023·盐城中学二模)亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂，实验室通过以下反应制备NaNO2：2NO＋Na2O2===2NaNO2。下列实验装置不能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制备NO B．用装置乙干燥NO C．用装置丙合成NaNO2 D．用装置丁处理尾气 解析　碳和浓硝酸在加热条件下反应生成CO2和NO2，甲装置缺少加热装置，A错误；碱石灰是碱性干燥剂，与NO不反应，能用来干燥NO，B正确；由2NO＋Na2O2===2NaNO2知，干燥洁净的NO可与过氧化钠反应合成NaNO2，C正确；多余的NO尾气在丁装置中能与酸性高锰酸钾溶液反应从而被吸收，D正确。 答案　A 6．(2023·沧州沧县中学模拟)用下列装置进行气体的实验室制备净化收集、性质验证或尾气处理时能达到实验目的的是(　　) A．用图甲对MnO2和浓盐酸加热反应生成的气体进行净化 B．将铜丝插入稀硝酸中制备NO，用图乙进行收集 C．用图丙对FeS和硝酸反应生成的H2S进行性质检验 D．用浓硫酸和NaCl固体制备HCl气体，用图丁进行尾气吸收 解析　浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有HCl，应用饱和食盐水除去HCl，A错误；常温下，Cu与稀硝酸反应生成的NO容易与空气中的O2反应生成NO2，不能用排空气法收集，B错误；硝酸具有强氧化性，不可用于制备还原性气体H2S，C错误；实验室用浓硫酸和氯化钠固体制备氯化氢气体，图丁中尾气吸收时用安全瓶可防倒吸，D正确。 答案　D 7．(2024·佛山南海区统考)在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入纯净的氯气，可制得易水解的AlCl3，反应的化学方程式为Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO，实验装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．装置a中反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O B．装置b、c中盛装的分别是饱和食盐水和浓硫酸 C．装置d、e之间应添加一个干燥装置 D．此实验的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中 解析　装置a为制取Cl2的装置，浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应生成氯气，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，A项正确；b中盛装饱和食盐水，可用于除去氯化氢气体，c中盛装浓硫酸，起到干燥的作用，B项正确；氯化铝易水解，则在装置d、e之间应添加一个干燥装置，防止装置e中的水进入装置d中，C项正确；尾气除氯气外还有CO，不能直接排放，D项错误。 答案　D 8．已知：MnO2＋2NaBr＋2H2SO4MnSO4＋Na2SO4＋Br2↑＋2H2O，实验室利用如图所示的装置制备溴苯(部分夹持及加热装置已略去)。下列说法正确的是(　　) A．可用乙醇作洗涤剂除去溴苯中溶解的少量Br2 B．装置乙中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝 C．装置丙中的铁丝主要用于搅拌，使反应物充分混合 D．装置丁中有淡黄色沉淀产生，证明苯与溴发生了取代反应 解析　除去溴苯中的溴应用氢氧化钠溶液，A错误；溴蒸气容易液化，所以需要通过水浴加热来防止溴蒸气冷凝，B正确；装置丙为制取溴苯的发生装置，其中铁丝作该反应的催化剂，C错误；挥发的溴及生成的HBr均与硝酸银反应，则丁中有淡黄色沉淀产生，不能证明苯与溴发生了取代反应，D错误。 答案　B 9．(2023·张家口模拟)硫化锂(Li2S)是一种潜在的锂电池的电解质材料，某化学兴趣小组选择下列实验装置制备硫化锂。已知：粗锌中含少量Cu和FeS；Li2S易潮解、易水解，在加热条件下易被氧化。 下列说法错误的是(　　) A．装置乙中有黑色沉淀生成，反应的离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋ B．装置丁硬质玻璃管中发生的反应为Li2SO4＋4H2Li2S＋4H2O C．装置戊的作用只有一个：防止空气中的水蒸气进入装置丁而使Li2S水解 D．虽然从装置戊中排出的尾气无毒，但尾气还是需要进行处理 解析　粗锌中含有的FeS与稀硫酸反应生成硫化氢气体，硫化氢气体与硫酸铜溶液反应生成硫化铜黑色沉淀，A正确；根据装置图可知，装置甲中产生的氢气经过除杂、干燥后进入装置丁与Li2SO4在加热条件下反应生成Li2S和水，B正确；装置戊的作用有两个：一是防止空气中的水蒸气进入装置丁而使Li2S水解，二是防止空气中的氧气进入装置丁而使Li2S氧化，C错误；从装置戊中排出的尾气是氢气，虽然氢气无毒，但易燃，应进行处理，D正确。 答案　C 10．(2024·重庆十一中摸底)“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”，已知：Cu2＋＋4NH3·H2O===4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋(该反应产物可作为H2O2分解的催化剂)。下列有关分析错误的是(　　) A．整套装置中一共只有3个氧化还原反应 B．为了保证实验成功，实验前必须检查整套装置的气密性 C．a的作用是平衡气压，便于稀硫酸顺利流下 D．I的作用是吸收挥发出的H2S气体 解析　涉及的氧化还原反应有锌与稀硫酸的反应、锌和铜离子的反应，过氧化氢的分解以及氧气和硫化氢的反应等，至少有4个氧化还原反应，故A错误；进行实验前必须进行的操作检查装置的气密性，一旦漏气实验失败，故B正确；B中稀硫酸和锌反应生成H2，压强增加，在A和B之间增设了导管a，其作用是平衡A和B内气压，使稀硫酸顺利流下，故C正确；硫化氢可与氢氧化钠溶液反应，则I的作用是吸收挥发出的H2S气体，避免污染环境，故D正确。 答案　A 11．氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体难溶于水，是制备热敏材料VO2的原料，其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。实验室以VOCl2和NH4HCO3为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的装置如图所示。 已知：＋4价钒的化合物易被氧化，回答下列问题： (1)制备过程中，上述装置依次连接的合理顺序为e→______________________(按气流方向，用小写字母表示)。装置A中饱和NaHCO3溶液的作用是___________________________ _________________________________________________。 (2)连接好装置，检查气密性良好后，加入试剂，开始实验，先________(填实验操作)，当装置B中溶液变浑浊时，关闭K1，打开K2，进行实验。 (3)写出装置D中生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的化学方程式为____________________ ____________________________________________________。 解析　(1)由于＋4价钒的化合物易被氧化，因此装置D反应前需要用装置C产生的CO2排出装置内的空气，而装置C中产生的CO2中会混入HCl杂质，用装置A中的饱和NaHCO3溶液除去，用装置B检验CO2是否充满整个实验装置，故上述装置依次连接的合理顺序为e→a→b→f→g→c。 答案　(1)a→b→f→g→c　除去二氧化碳中的HCl杂质　(2)关闭K2，打开K1 (3)6VOCl2＋6H2O＋17NH4HCO3===(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O↓＋13CO2↑＋12NH4Cl 12．(2023·唐山期末)无水氯化亚铁是重要的还原剂，可直接用于污、废水处理，还常用于检测硒、生产聚合氯化铝铁絮凝剂等。实验室常用氢气还原无水氯化铁法制备无水氯化亚铁。 已知：①还原性的强弱与溶液的酸碱性、溶液的浓度和反应温度等有关，其中温度越高物质还原性越强。 ②FeCl2和FeCl3的部分物理性质如下表所示。 FeCl2 FeCl3 熔点/℃ 672 306 沸点/ ℃ 1 023 315 吸水性 易潮解 易潮解 回答下列问题： Ⅰ.制备无水氯化铁 工业上，向550～600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁，化学兴趣小组用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。 (1)装置A中采用浓盐酸和KMnO4固体反应制备氯气，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)h管的作用是__________________________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)上述装置中，防止FeCl3潮解装置(填字母)及盛放的试剂：_______________________ __________________________________________________。 (4)验证E中制备的无水氯化铁中不含氯化亚铁的试剂的化学式是____________________ __________________________________________________。 Ⅱ.小组查阅资料：氢气还原无水氯化铁制备无水氯化亚铁，用以下装置做制备无水氯化亚铁实验。 (5)D装置中发生的化学反应方程式为___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)按气流从左到右的方向，装置接口的连接顺序为a→__________，开始加热前，应先__________。 (7)若还原温度高于350 ℃，无水氯化铁的转化率并未降低，但无水氯化亚铁的产率会明显降低，其原因是__________________________________________________(已知：实验时D中硬质玻璃管较长，不考虑无水氯化铁逸出对实验结果的影响)。 解析　(1)高锰酸钾和浓盐酸常温反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O； (2)h管的作用是平衡装置中压强，使得液体能顺利滴下；550～600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁，装置D不能采用普通玻璃管的原因是铁屑和氯气反应需要温度要求较高，普通玻璃管不能承受较高的温度； (3)FeCl3易潮解，则生成氯化铁的装置D前后均需要干燥装置，故C盛放浓硫酸干燥剂、F盛放碱石灰干燥剂； (4)亚铁离子会和K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀；故检验亚铁离子的试剂为K3[Fe(CN)6]； (5)氢气还原无水氯化铁制备无水氯化亚铁，则D装置中发生的化学反应方程式为2FeCl3＋H22FeCl2＋2HCl； (6)A中生成氢气，通过C浓硫酸干燥后，氢气进入D和氯化铁反应生成氯化亚铁，B装置防止水进入装置D干扰实验，尾气使用E装置吸收，装置接口的连接顺序为a→defgbch，实验中涉及气体的发生和反应，故开始加热前，应先检查装置的气密性； (7)无水氯化铁的转化率并未降低，但无水氯化亚铁的产率会明显降低，则说明氯化铁参与了反应，但是并未生成氯化亚铁，则氯化铁可能被氢气还原为铁单质，导致氯化亚铁产率降低。 答案　(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O (2)平衡装置中压强，使得液体能顺利滴下　普通玻璃管不能承受较高的温度 (3)C盛放浓硫酸干燥剂、F盛放碱石灰干燥剂 (4)K3[Fe(CN)6] (5)2FeCl3＋H22FeCl2＋2HCl (6)defgbch或 degfbch　检查气密性 (7)氯化铁可能被氢气还原为铁单质 学科网（北京）股份有限公司 $$