第五章 第25讲 常见气体的实验室制备、净化和收集（知识点梳理+限时挑战）-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习讲义（新高考通用）

第五章 非金属及其化合物 第25讲　常见气体的实验室制备、净化和收集 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 常见气体制备发生装置★★☆☆☆ 考点2 气体的除杂方法★★★☆☆ 考点3 气体的收集方法★★★☆☆ 考点4 尾气处理的原因、方法及装置★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 1.常见气体制备发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将发生装置分为三类： (1)固体＋固体气体 (2)固体＋液体(或液体＋液体)气体 (3)固体＋液体(不加热)—→气体 制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。 [应用举例] 根据试剂和反应条件选择合适的装置制取中学化学中常见的气体。 制取气体 选用试剂 选用上述装 置(填字母) NH3 ①氯化铵与消石灰 a ②浓氨水与碱石灰 e CO2 ①碳酸钠与稀硫酸 e ②石灰石与稀盐酸 e或f或g Cl2 ①二氧化锰与浓盐酸 c或d ②KMnO4与浓盐酸 e O2 ①KMnO4 a ②过氧化氢和二氧化锰 e 乙烯 乙醇和浓硫酸 b 乙炔 电石和饱和食盐水 e 2.气体的除杂方法 (1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。 除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。 (2)气体净化装置 [应用举例] 选择合适的试剂和装置除去下列气体中的杂质。 气体(括号 内为杂质) 除杂试剂 选择上述 装置(填编号) H2(HCl) 水 Ⅰ N2(NH3) 水 Ⅰ NO(NO2) 水 Ⅰ CO(CO2) NaOH溶液 Ⅰ 碱石灰 Ⅱ或Ⅲ CO2(CO) 灼热的CuO Ⅳ O2(H2S) 硫酸铜溶液 Ⅰ 3.气体的收集方法 收集 方法 收集气体 的类型 收集装置 可收集的 气体(举例) 排水法 难溶于水或微溶于水，且不与水反应的气体 O2、H2、NO、 CO等 排 空 气 法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、 NO2、CO2等 向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3等 4.尾气处理的原因、方法及装置 (1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。 (2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。 (3)尾气处理装置(见图a、b、c) ①实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。 ②制取CO时，尾气的处理可采用a、c装置。 ③制取H2时，尾气的处理可采用a、c装置。 【真题挑战】 1.(2024·河北，10)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)(　　) 选项 气体 试剂 A SO2 饱和Na2SO3溶液＋浓硫酸 B Cl2 MnO2＋浓盐酸 C NH3 固体NH4Cl＋熟石灰 D CO2 石灰石＋稀盐酸 2.(2023·天津，9)实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是(　　) A.Fe与稀硝酸反应制NO B.MnO2与浓盐酸共热制备Cl2 C.NaOH与浓氨水制备NH3 D.Na2SO3与浓硫酸制备SO2 3.(2023·北京，8)完成下述实验，装置或试剂不正确的是(　　) A.实验室制Cl2 B.实验室收集C2H4 C.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 D.除去CO2中混有的少量HCl 4.(2024·北京丰台区高三模拟)实验室制备下列气体，所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是(　　) 选项 气体 试剂 制备装置 收集方法 A NH3 NH4Cl a e B Cl2 MnO2＋ 浓盐酸 c d C SO2 Cu＋ 浓硫酸 b d D NO2 Cu＋ 浓硝酸 b f 5.(2024·安徽1月适应性测试)实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用如图实验装置和下列试剂能实现相应元素不同价态间转化的是(　　) 选项 试剂 元素不同价态间的转化 a b c A 70% 硫酸 亚硫 酸钠 新制 氯水 →→ B 稀硫酸 硫化 亚铁 氯化铁 溶液 →→ C 浓硝酸 铜片 水 →→ D 浓盐酸 高锰 酸钾 溴化钾 溶液 →→ 6.根据实验目的设计的如图装置的连接正确的是(　　) 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 7.某同学设计利用如图装置制备硫酸锰。 (1)盛放70%H2SO4的仪器名称是　　　　，其中导管a的作用是　　　　　　　　。 (2)单向阀b的作用是　　　　。 (3)装置Ⅱ中反应的化学方程式：　　　　，其中“多孔球泡”的作用是　　　　。 (4)装置Ⅲ烧杯中的溶液是　　　　　，倒扣漏斗的作用是　　　　　　。 【限时训练】（限时：60分钟） [分值：100分] (选择题1~6题，每小题5分，7~13题，每小题6分，共72分) 1.(2024·湖南衡阳高三联考)实验室用MnO2固体和浓盐酸制备纯净的Cl2时用不到的实验仪器有(　　) A.①②④⑤ B.③⑥ C.②③⑤ D.③④⑤ 2.(2021·海南，3)用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂)，能实现的是(　　) 选项 气体 a b A H2S 稀H2SO4 FeS B O2 H2O2溶液 MnO2 C NO2 浓HNO3 铁片 D NH3 浓氨水 CaO 3.(2021·全国乙卷，8)在实验室采用如图装置制备气体，合理的是(　　) 选项 化学试剂 制备气体 A Ca(OH)2＋NH4Cl NH3 B MnO2＋HCl(浓) Cl2 C MnO2＋KClO3 O2 D NaCl＋H2SO4(浓) HCl 4.(2022·山东，11)某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是(　　) 气体 液体 固体粉末 A CO2 饱和Na2CO3溶液 CaCO3 B Cl2 FeCl2溶液 Fe C HCl Cu(NO3)2溶液 Cu D NH3 H2O AgCl 5.下列实验装置正确的是(　　) 6.NaH是有机合成中用途很广泛的物质。已知NaH遇水蒸气剧烈反应，某小组设计如图实验装置制备NaH。下列说法不正确的是(　　) A.安全漏斗的作用是液封 B.装置A中的试剂是稀硝酸和粗锌 C.装置B中的试剂是浓硫酸 D.实验开始后先启动A中反应，再点燃C处酒精灯 7.FeCl3(易升华)是常见的化学试剂，可通过如图实验制备FeCl3，下列说法错误的是(　　) A.装置F的作用是尾气吸收，并防止空气中的水蒸气进入收集器 B.硬质玻璃管直接连接收集器的优点是不因FeCl3固体积聚而造成堵塞 C.实验室配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸，再加水稀释 D.实验开始时，应先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯 8.根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置，图1中虚线框内的装置是图2)，其中能完成相应实验目的的是(　　) 选 项 a中的 物质 b中的 物质 实验目的、试剂和操作 实验目的 c中的物质 进气方向 A 稀硝酸 Cu 收集 贮存NO 水 N→M B 浓硝酸 Na2SO3 检验SO2 的氧化性 品红溶液 M→N C 浓氨水 碱石灰 收集贮 存氨气 饱和NH4Cl 溶液 N→M D 浓盐酸 MnO2 检验Cl2 的氧化性 Na2S溶液 M→N 9.(2024·安徽淮北高三质量检测)实验室中用如图装置，以氨气和钠为原料加热至350~360 ℃制备氨基钠(NaNH2)，并检验气体产物。已知：NaNH2极易水解。下列说法正确的是(　　) A.装置A中的药品是氯化铵固体 B.装置B和装置D均只起到干燥作用 C.实验时先点燃C处酒精灯，再点燃A处酒精灯 D.装置E中黑色粉末变成红色，证明有氢气生成 10.用如图所示装置制备氨并验证氨的还原性，其中不能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲生成氨 B.用装置乙干燥氨 C.用装置丙验证氨的还原性 D.用装置丁和戊分别收集氨和氮气 11.实验室常利用难挥发性酸制备易挥发性酸，用浓硫酸与硝石(NaNO3)反应可制备少量HNO3，反应装置如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.反应的化学方程式为NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑ B.反应温度如果过高，制得的HNO3可能会呈现黄色 C.曲颈甑是一种原始的蒸馏烧瓶，为了增强冷凝效果可以在长颈上再接一根长玻璃管 D.可从实验室中选无色、透明、洁净的试剂瓶盛装制得的浓硝酸 12.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 13.(2025·合肥模拟)氯化锌易潮解、易升华。从市售的氯化锌[含Zn(OH)Cl]中制备无水氯化锌，装置如图所示，管式炉有升温和降温的调节功能。下列说法错误的是(　　) A.恒压滴液漏斗、倒置漏斗的作用分别是平衡气压、防止倒吸 B.通入装置中的N2必须是干燥的 C.在尾气吸收装置前应增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶 D.管式炉Ⅰ采取阶段式升温，实验结束时先撤去管式炉Ⅰ，再撤去管式炉Ⅱ 14.(12分)实验室常见气体制备装置及收集方法如图。 (1)实验室中可用装置a制取O2或NH3，反应的化学方程式分别为　　　　　　　，　　　　。 (2)实验室中可用装置b制取O2、NH3、Cl2、CO2、SO2、NO2等气体，则制取Cl2的化学方程式为　　　　　　　，制取NO2的化学方程式为　　　　。 若利用该装置用浓氨水和NaOH固体制取NH3，其原理是　　　　　　　。 (3)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2，可选用　　　　(填字母)装置收集O2。 15.(16分)铬酰氯是一种无机化合物，化学式为CrO2Cl2，熔点为－96.5 ℃，沸点为117 ℃，常温下为深红棕色液体，放置在空气中会迅速挥发并水解，主要在有机合成中作氧化剂、氯化剂和溶剂。在实验室中可由重铬酸钾、浓硫酸与氯化钠反应得到铬酰氯，反应机理：浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠反应生成CrO3和氯化氢气体两种中间产物，然后CrO3迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯。实验装置如图(夹持装置略)： (1)A的名称是　　　。B的进水口为　　　(填“a”或“b”)。 (2)浓硫酸在反应前应冷却至0 ℃左右，其目的是 　　　　。 (3)写出CrO3与氯化氢气体反应生成铬酰氯的化学方程式：　　　　。 (4)投料时，加入过量氯化钠粉末可以显著增大铬酰氯的产率，原因是　　　　　　　。 (5)反应结束后，用电热套加热装置A，收集117 ℃左右的馏分，收集装置选用冰水浴的目的是　　　　　　　　　　　　。 (6)图中C装置未画出，应为下列装置中的哪一种　　　　(填字母)，该装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 非金属及其化合物 第25讲　常见气体的实验室制备、净化和收集 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 常见气体制备发生装置★★☆☆☆ 考点2 气体的除杂方法★★★☆☆ 考点3 气体的收集方法★★★☆☆ 考点4 尾气处理的原因、方法及装置★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 1.常见气体制备发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将发生装置分为三类： (1)固体＋固体气体 (2)固体＋液体(或液体＋液体)气体 (3)固体＋液体(不加热)—→气体 制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。 [应用举例] 根据试剂和反应条件选择合适的装置制取中学化学中常见的气体。 制取气体 选用试剂 选用上述装 置(填字母) NH3 ①氯化铵与消石灰 a ②浓氨水与碱石灰 e CO2 ①碳酸钠与稀硫酸 e ②石灰石与稀盐酸 e或f或g Cl2 ①二氧化锰与浓盐酸 c或d ②KMnO4与浓盐酸 e O2 ①KMnO4 a ②过氧化氢和二氧化锰 e 乙烯 乙醇和浓硫酸 b 乙炔 电石和饱和食盐水 e 2.气体的除杂方法 (1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。 除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。 (2)气体净化装置 [应用举例] 选择合适的试剂和装置除去下列气体中的杂质。 气体(括号 内为杂质) 除杂试剂 选择上述 装置(填编号) H2(HCl) 水 Ⅰ N2(NH3) 水 Ⅰ NO(NO2) 水 Ⅰ CO(CO2) NaOH溶液 Ⅰ 碱石灰 Ⅱ或Ⅲ CO2(CO) 灼热的CuO Ⅳ O2(H2S) 硫酸铜溶液 Ⅰ 3.气体的收集方法 收集 方法 收集气体 的类型 收集装置 可收集的 气体(举例) 排水法 难溶于水或微溶于水，且不与水反应的气体 O2、H2、NO、 CO等 排 空 气 法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、 NO2、CO2等 向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3等 4.尾气处理的原因、方法及装置 (1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。 (2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。 (3)尾气处理装置(见图a、b、c) ①实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。 ②制取CO时，尾气的处理可采用a、c装置。 ③制取H2时，尾气的处理可采用a、c装置。 【真题挑战】 1.(2024·河北，10)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)(　　) 选项 气体 试剂 A SO2 饱和Na2SO3溶液＋浓硫酸 B Cl2 MnO2＋浓盐酸 C NH3 固体NH4Cl＋熟石灰 D CO2 石灰石＋稀盐酸 【答案】C 【解析】如图所示的气体发生装置为固液加热型或固液、溶液不加热型；气体收集装置，长进短出为向上排空气法，短进长出为向下排空气法，装满水后短进长出为排水法。饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应制SO2，采用固液不加热发生装置，SO2密度比空气大，采用向上排空气法收集，A不符合题意；MnO2和浓盐酸加热反应制Cl2，采用固液加热发生装置，Cl2密度比空气大，采用向上排空气法收集，B不符合题意；固体NH4Cl与熟石灰加热制NH3，采用固固加热发生装置，NH3密度比空气小，采用向下排空气法收集，C符合题意；石灰石(主要成分为CaCO3)和稀盐酸反应制CO2，采用固液不加热发生装置，CO2密度比空气大，采用向上排空气法收集，D不符合题意。 2.(2023·天津，9)实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是(　　) A.Fe与稀硝酸反应制NO B.MnO2与浓盐酸共热制备Cl2 C.NaOH与浓氨水制备NH3 D.Na2SO3与浓硫酸制备SO2 【答案】D 【解析】NO与O2反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，故不选A；二氧化锰与浓盐酸共热制备Cl2，缺少加热装置，故不选B；氨气的密度比空气小，需要用向下排空气法收集NH3，故不选C；Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2，SO2密度比空气大，用向上排空气法收集SO2，故选D。 3.(2023·北京，8)完成下述实验，装置或试剂不正确的是(　　) A.实验室制Cl2 B.实验室收集C2H4 C.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 D.除去CO2中混有的少量HCl 【答案】D 【解析】Na2CO3与HCl、CO2均发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D项错误。 4.(2024·北京丰台区高三模拟)实验室制备下列气体，所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是(　　) 选项 气体 试剂 制备装置 收集方法 A NH3 NH4Cl a e B Cl2 MnO2＋ 浓盐酸 c d C SO2 Cu＋ 浓硫酸 b d D NO2 Cu＋ 浓硝酸 b f 【答案】B 【解析】NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体，二者在试管口遇冷又重新生成NH4Cl，A不合题意；实验室采用MnO2和浓盐酸共热的方法来制备Cl2，故可选用装置c，氯气密度比空气的大，采用向上排空气法收集，选用装置d，B符合题意；Cu与浓硫酸需在加热条件下才能反应制得SO2，应选用装置c，SO2密度比空气的大，采用向上排空气法收集，选用装置d，C不合题意；Cu和浓硝酸反应不需要加热，故可选择装置b，但NO2与水会反应，不能采用排水法收集，D不合题意。 5.(2024·安徽1月适应性测试)实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用如图实验装置和下列试剂能实现相应元素不同价态间转化的是(　　) 选项 试剂 元素不同价态间的转化 a b c A 70% 硫酸 亚硫 酸钠 新制 氯水 →→ B 稀硫酸 硫化 亚铁 氯化铁 溶液 →→ C 浓硝酸 铜片 水 →→ D 浓盐酸 高锰 酸钾 溴化钾 溶液 →→ 【答案】D 【解析】70%硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2，S元素的化合价没有变化，故A不符合题意；稀硫酸和硫化亚铁溶液反应生成H2S和FeSO4，铁元素的化合价没有变化，故B不符合题意；浓硝酸和铜片反应生成NO2，N元素的化合价从＋5价变为＋4价，NO2和水反应生成HNO3和NO，N元素的化合价从＋4价变为＋5价和＋2价，故C不符合题意；浓盐酸和高锰酸钾反应生成Cl2，Cl元素的化合价从－1价变为0价，Cl2和溴化钾溶液反应生成KCl和Br2，Cl元素的化合价从0价变为－1价，故D符合题意。 6.根据实验目的设计的如图装置的连接正确的是(　　) 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 【答案】D 7.某同学设计利用如图装置制备硫酸锰。 (1)盛放70%H2SO4的仪器名称是　　　　，其中导管a的作用是　　　　　　　　。 (2)单向阀b的作用是　　　　。 (3)装置Ⅱ中反应的化学方程式：　　　　，其中“多孔球泡”的作用是　　　　。 (4)装置Ⅲ烧杯中的溶液是　　　　　，倒扣漏斗的作用是　　　　　　。 【答案】(1)恒压滴液漏斗　平衡气压，便于硫酸顺利滴下　(2)防止倒吸　(3)SO2＋MnO2===MnSO4　增大反应物的接触面积，加快反应速率，增大二氧化硫的吸收效率　(4)氢氧化钠溶液　防止倒吸 【限时训练】（限时：60分钟） [分值：100分] (选择题1~6题，每小题5分，7~13题，每小题6分，共72分) 1.(2024·湖南衡阳高三联考)实验室用MnO2固体和浓盐酸制备纯净的Cl2时用不到的实验仪器有(　　) A.①②④⑤ B.③⑥ C.②③⑤ D.③④⑤ 【答案】B 【解析】用MnO2固体和浓盐酸制备纯净的Cl2，属于固体和液体反应且需加热，故①②⑤都能用到；装置③为100 mL容量瓶，此实验不需要配制溶液；收集到的氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集，故装置④能用到；装置⑥为长颈漏斗，无法控制浓盐酸的流速，此实验需用分液漏斗。 2.(2021·海南，3)用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂)，能实现的是(　　) 选项 气体 a b A H2S 稀H2SO4 FeS B O2 H2O2溶液 MnO2 C NO2 浓HNO3 铁片 D NH3 浓氨水 CaO 【答案】B 【解析】H2S与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥H2S，故A错误；发生反应：2H2O22H2O＋O2↑，浓硫酸可以干燥氧气，故B正确；常温下，铁片遇浓硝酸发生钝化，故不能制取二氧化氮气体，故C错误；氨气与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥氨气，故D错误。 3.(2021·全国乙卷，8)在实验室采用如图装置制备气体，合理的是(　　) 选项 化学试剂 制备气体 A Ca(OH)2＋NH4Cl NH3 B MnO2＋HCl(浓) Cl2 C MnO2＋KClO3 O2 D NaCl＋H2SO4(浓) HCl 【答案】C 【解析】氨气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故A错误；二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，不能选用固固加热装置，故B错误；二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，氧气的密度大于空气，可选用向上排空气法收集，故C正确；氯化钠与浓硫酸共热制备HCl为固液加热反应，不能选用固固加热装置，故D错误。 4.(2022·山东，11)某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是(　　) 气体 液体 固体粉末 A CO2 饱和Na2CO3溶液 CaCO3 B Cl2 FeCl2溶液 Fe C HCl Cu(NO3)2溶液 Cu D NH3 H2O AgCl 【答案】A 【解析】通入CO2气体依次发生反应：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3、CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，由于在相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，最终瓶中仍有白色晶体析出，不会得到澄清溶液，A项选；通入Cl2，发生反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3、2FeCl3＋Fe===3FeCl2，最终Fe消失得到澄清溶液，B项不选；通入HCl，在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反应：3Cu＋8H＋＋2N===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，最终Cu消失得到澄清溶液，C项不选；AgCl在水中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，通入NH3后，Ag＋与NH3结合生成[Ag(NH3)2]＋，促使溶解平衡正向移动，最终AgCl消失得到澄清溶液，D项不选。 5.下列实验装置正确的是(　　) 【答案】A 【解析】实验室可以用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2，故A正确；实验室可以用MnO2催化H2O2分解制备O2，用浓硫酸干燥O2，O2的密度大于空气，可以用向上排空气法收集，应该长管进、短管出，故B错误；收集NH3时，导管应伸入试管底部，故C错误；铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫可以使石蕊溶液变红，但不能用浸有稀硫酸的棉花团吸收过量的二氧化硫，应该用浸有NaOH溶液的棉花团，故D错误。 6.NaH是有机合成中用途很广泛的物质。已知NaH遇水蒸气剧烈反应，某小组设计如图实验装置制备NaH。下列说法不正确的是(　　) A.安全漏斗的作用是液封 B.装置A中的试剂是稀硝酸和粗锌 C.装置B中的试剂是浓硫酸 D.实验开始后先启动A中反应，再点燃C处酒精灯 【答案】B 【解析】加入液体后，部分液体存于漏斗上部弯管中起液封作用，避免氢气从漏斗中逸出，A正确；硝酸具有强氧化性，与Zn反应不生成氢气，B错误；B是干燥氢气的装置，B中试剂为浓硫酸，C正确；先启动A中反应，利用生成的氢气将装置中的空气排出，防止钠与氧气反应，后点燃C处酒精灯，D正确。 7.FeCl3(易升华)是常见的化学试剂，可通过如图实验制备FeCl3，下列说法错误的是(　　) A.装置F的作用是尾气吸收，并防止空气中的水蒸气进入收集器 B.硬质玻璃管直接连接收集器的优点是不因FeCl3固体积聚而造成堵塞 C.实验室配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸，再加水稀释 D.实验开始时，应先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯 【答案】D 【解析】A装置是氯气的发生装置，B装置除去氯气中的氯化氢，C为干燥装置，D为氯气与铁的反应装置，E为氯化铁的收集装置，氯化铁易水解，故F装置是尾气吸收装置并防止空气中的水蒸气进入收集器，A正确；FeCl3蒸气遇冷变为固体，若导管较细，容易堵塞，所以硬质玻璃管直接连接收集器，B正确；FeCl3固体溶于水发生水解，配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸，抑制水解，再加水稀释，C正确；实验开始时，应先点燃A处酒精灯，至装置中充满氯气后，再点燃D处酒精灯，D错误。 8.根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置，图1中虚线框内的装置是图2)，其中能完成相应实验目的的是(　　) 选 项 a中的 物质 b中的 物质 实验目的、试剂和操作 实验目的 c中的物质 进气方向 A 稀硝酸 Cu 收集 贮存NO 水 N→M B 浓硝酸 Na2SO3 检验SO2 的氧化性 品红溶液 M→N C 浓氨水 碱石灰 收集贮 存氨气 饱和NH4Cl 溶液 N→M D 浓盐酸 MnO2 检验Cl2 的氧化性 Na2S溶液 M→N 【答案】A 【解析】稀硝酸和Cu反应生成NO，NO不溶于水，不与水反应，用排水法收集NO，进气方向是N→M，故A符合题意；浓硝酸具有强氧化性，与Na2SO3反应生成硫酸盐和NO2气体，因此无法检验SO2的氧化性，故B不符合题意；由于氨气极易溶于水，因此氨气溶于饱和NH4Cl溶液，不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集氨气，故C不符合题意；二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，而该实验没有加热装置，因此不能产生氯气，故D不符合题意。 9.(2024·安徽淮北高三质量检测)实验室中用如图装置，以氨气和钠为原料加热至350~360 ℃制备氨基钠(NaNH2)，并检验气体产物。已知：NaNH2极易水解。下列说法正确的是(　　) A.装置A中的药品是氯化铵固体 B.装置B和装置D均只起到干燥作用 C.实验时先点燃C处酒精灯，再点燃A处酒精灯 D.装置E中黑色粉末变成红色，证明有氢气生成 【答案】D 【解析】氯化铵固体受热分解生成氨气和HCl气体，二者在试管口遇冷又会反应生成氯化铵，不能通过加热氯化铵的方法制备氨气，A错误；实验时，应先点燃A处酒精灯排尽装置内的空气，再点燃C处酒精灯，C错误；氢气和CuO在加热条件下反应生成红色的Cu单质，装置E中黑色粉末变成红色，证明有氢气生成，D正确。 10.用如图所示装置制备氨并验证氨的还原性，其中不能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲生成氨 B.用装置乙干燥氨 C.用装置丙验证氨的还原性 D.用装置丁和戊分别收集氨和氮气 【答案】D 【解析】反应2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O可用于制备氨，A正确；NH3是碱性气体，可用碱石灰进行干燥，B正确；装置丙发生反应3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O，可验证氨的还原性，C正确；氨的密度比空气小，收集时应从短管进长管出，D错误。 11.实验室常利用难挥发性酸制备易挥发性酸，用浓硫酸与硝石(NaNO3)反应可制备少量HNO3，反应装置如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.反应的化学方程式为NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑ B.反应温度如果过高，制得的HNO3可能会呈现黄色 C.曲颈甑是一种原始的蒸馏烧瓶，为了增强冷凝效果可以在长颈上再接一根长玻璃管 D.可从实验室中选无色、透明、洁净的试剂瓶盛装制得的浓硝酸 【答案】D 【解析】反应温度如果过高，HNO3分解生成NO2，NO2溶于HNO3使制得的HNO3呈现黄色，B正确；实验室中浓硝酸应保存在棕色瓶内，防止其见光分解，D错误。 12.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 【答案】D 【解析】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。 13.(2025·合肥模拟)氯化锌易潮解、易升华。从市售的氯化锌[含Zn(OH)Cl]中制备无水氯化锌，装置如图所示，管式炉有升温和降温的调节功能。下列说法错误的是(　　) A.恒压滴液漏斗、倒置漏斗的作用分别是平衡气压、防止倒吸 B.通入装置中的N2必须是干燥的 C.在尾气吸收装置前应增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶 D.管式炉Ⅰ采取阶段式升温，实验结束时先撤去管式炉Ⅰ，再撤去管式炉Ⅱ 【答案】D 【解析】氯化锌易吸水潮解，所以需要通入干燥的N2，B项正确；尾气吸收装置中含水，会使ZnCl2潮解，所以尾气吸收装置前应增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶，C项正确。 14.(12分)实验室常见气体制备装置及收集方法如图。 (1)实验室中可用装置a制取O2或NH3，反应的化学方程式分别为　　　　　　　，　　　　。 (2)实验室中可用装置b制取O2、NH3、Cl2、CO2、SO2、NO2等气体，则制取Cl2的化学方程式为　　　　　　　，制取NO2的化学方程式为　　　　。 若利用该装置用浓氨水和NaOH固体制取NH3，其原理是　　　　　　　。 (3)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2，可选用　　　　(填字母)装置收集O2。 【答案】(1)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑(或2KClO32KCl＋3O2↑) Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　把氨水滴加到NaOH固体上，NaOH溶于水放出热量可促进NH3·H2O的分解；NaOH溶于水电离产生的OH－促使平衡NH3＋H2ONH3·H2ON＋OH－逆向移动，导致放出NH3　(3)c或e 15.(16分)铬酰氯是一种无机化合物，化学式为CrO2Cl2，熔点为－96.5 ℃，沸点为117 ℃，常温下为深红棕色液体，放置在空气中会迅速挥发并水解，主要在有机合成中作氧化剂、氯化剂和溶剂。在实验室中可由重铬酸钾、浓硫酸与氯化钠反应得到铬酰氯，反应机理：浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠反应生成CrO3和氯化氢气体两种中间产物，然后CrO3迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯。实验装置如图(夹持装置略)： (1)A的名称是　　　。B的进水口为　　　(填“a”或“b”)。 (2)浓硫酸在反应前应冷却至0 ℃左右，其目的是 　　　　。 (3)写出CrO3与氯化氢气体反应生成铬酰氯的化学方程式：　　　　。 (4)投料时，加入过量氯化钠粉末可以显著增大铬酰氯的产率，原因是　　　　　　　。 (5)反应结束后，用电热套加热装置A，收集117 ℃左右的馏分，收集装置选用冰水浴的目的是　　　　　　　　　　　　。 (6)图中C装置未画出，应为下列装置中的哪一种　　　　(填字母)，该装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)圆底烧瓶　b　(2)防止温度过高，反应速率过快　(3)CrO3＋2HCl===CrO2Cl2＋H2O (4)加入过量氯化钠可产生过量的氯化氢气体，使更多的CrO3参与反应　(5)将CrO2Cl2蒸气迅速冷凝，便于收集，提高产率(或减缓铬酰氯挥发)　(6)B　吸收未参与反应的HCl气体和逸出的铬酰氯蒸气；防止空气中的水蒸气进入装置 学科网（北京）股份有限公司 $