第五章 第2节 第3课时 氨气及常见气体的制备方法-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册知能达标训练word（人教版 多选）

[对应知能达标训练P14] [基础训练] 1．(2024·甘肃兰州高一期中)下列气体既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是(　　) A．O2、CO2、NH3　　　 B．N2、CO、CH4 C．H2、NO2、SO2 D．Cl2、NO、HI 解析　NH3是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，CO2能和碱石灰发生反应，不能用碱石灰干燥，A错误；N2、CO、CH4三种气体均既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥，B正确；NO2、SO2能和碱发生反应，不能用碱石灰干燥，C错误；Cl2不能用碱石灰干燥，HI能被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥，D错误。 答案　B 2．(2024·陕西渭南高一月考)实验室可采用如图所示装置制取氨气，下列说法正确的是(　　) A．生石灰属于酸性氧化物 B．可以采用排水法收集氨气 C．氨水能使无色酚酞溶液变红 D．可用大理石代替生石灰制备氨气 解析　生石灰属于碱性氧化物，A错误；氨气极易溶于水，不能用排水法收集氨气，B错误；氨水呈碱性，能使无色酚酞溶液变红，C正确；不可用大理石代替生石灰制备氨气，生石灰与氨水反应CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，D错误。 答案　C 3．(2024·江苏无锡高一期末)实验室制备氨气并探究其还原性。下列实验装置(夹持仪器已省略)或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．用装置丙探究NH3的还原性 D．用装置丁收集尾气 解析　NH3极易溶于水，用水吸收时需要防止倒吸，故选D。 答案　D 4．用常见反应原理制取下列气体，实验室使用的发生装置相同的一组是(　　) A．HCl和H2　　　 B．CO2和HCl C．HCl和O2 D．H2和CO2 答案　D 5．如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用氯酸钾和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为(　　) A．①⑤⑧ B．③④⑦ C．①⑤⑥ D．③⑤⑥ 解析　 氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热的条件下生成氯化钾和氧气，氯酸钾和二氧化锰为粉末状，可选①作为制取装置，可选用装置④用浓硫酸进行干燥，或选用装置⑤用碱石灰进行干燥，氧气密度比空气大，采用装置⑥向上排空气法收集，不可采用装置⑧排水法收集，得不到干燥的氧气，故合理的装置组合为①⑤⑥。 答案　C 6．(2025·黑龙江哈九中期中)下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置。下列方案正确的是(　　) 选项 X 收集气体 Y A 氯化钙 二氧化硫 氢氧化钠 B 氯化钙 一氧化氮 氢氧化钠 C 碱石灰 氯化氢 水 D 碱石灰 氨 水 解析　氯化钙可干燥SO2，SO2的密度大于空气，可用向上排空气法收集，SO2与NaOH反应，球形结构可防止倒吸，则图中装置可干燥、收集并吸收多余气体，A正确；NO与O2反应，不能用排空气法收集，NO不与NaOH溶液反应，不能用NaOH溶液吸收NO，B错误；HCl与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥HCl，C错误；氨气能用碱石灰干燥，但氨气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，图示收集方法不合理，D错误。 答案　A 7．我们已经学过氢气、氧气、二氧化碳、氯气、二氧化硫、氨气等气体的制备方法和化学性质。如图为实验室制备、净化、干燥气体及进行尾气处理的常见仪器装置。请结合所学知识回答下列问题： (1)下列气体中，只能用碱石灰干燥的是__________(填字母，下同)。 A．H2　　 B．Cl2 C．SO2 D．NH3 E．O2 (2)实验室用软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热制得氯气，所选制备装置是________，干燥氯气的装置是________，尾气处理装置是________。 (3)将10.7 g氯化铵固体与足量熟石灰混合加热，使之充分反应。生成的氨气在标准状况下的体积是__________ L，若将这些氨气溶于水配成500 mL氨水，该氨水的物质的量浓度是________。 解析　(1)氢气和氧气用酸、碱、中性干燥剂都可以干燥；二氧化硫为酸性氧化物，不能用碱石灰干燥；氯气能与氢氧化钠反应，不能用碱石灰干燥；氨气只能用碱石灰干燥。 (2)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，反应物为固液混合物，需要加热，制备装置选择B；氯气可用装置C浓硫酸干燥；吸收多余的氯气用装置E。 (3)10.7 g氯化铵的物质的量为＝0.2 mol，则可生成氨气0.2 mol，在标准状况下体积为0.2 mol×22.4 L·mol-1＝4.48 L；若将这些氨气溶于水配成500 mL氨水，该氨水的物质的量浓度是＝0.4 mol·L-1。 答案　(1)D　(2)B　C　E　(3)4.48　0.4 mol·L-1 [能力提升] 8．(2025·湖北武汉期中)下列有关气体的实验室制备和处理方式均正确的是(　　) 选项 气体 制备方法 处理方式 A SO2 Na2SO3溶液与稀硫酸混合 用石灰水吸收尾气 B CO2 固体CaCO3和稀硫酸混合加热 用排空气法进行收集 C Cl2 将浓盐酸滴入KMnO4固体中 用饱和食盐水和浓硫酸除杂 D NH3 将NH4Cl和NaOH固体混合加热 用无水氯化钙固体进行干燥 解析　Na2SO3固体与70%浓硫酸混合生成SO2，石灰水中氢氧化钙的浓度较小，吸收尾气的效果不好，应选NaOH溶液吸收尾气，A错误；生成的CaSO4覆盖在CaCO3表面，使反应不能持续进行，B错误；KMnO4氧化浓盐酸制氯气，饱和食盐水除去挥发的HCl，浓硫酸干燥Cl2，C正确；氨气与氯化钙反应，应选碱石灰干燥氨气，D错误。 答案　C 9．NaClO2具有强氧化性，是较好的消毒剂，实验室可以用NaClO2与浓盐酸反应制取Cl2，制取装置如图所示，下列叙述一定正确的是(　　) A．长颈漏斗可以替换仪器a B．可用排饱和食盐水法收集Cl2 C．可通过装置乙除去HCl和H2O D．反应中NaClO2被氧化 解析　浓盐酸会挥发且生成的氯气会从长颈漏斗中逸出，滴加浓盐酸不能用长颈漏斗，A错误；氯气难溶于饱和食盐水，可用排饱和食盐水法收集Cl2，B正确；装置乙净化气体时应长管进气短管出气，C错误；NaClO2与浓盐酸反应制取Cl2，NaClO2中氯元素化合价从＋3价降低到0价，被还原，D错误。 答案　B 10．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中依次盛装酸性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，先关闭活塞K，再停止加热 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 答案　B 11．(2025·海南海口段考)氨在生产、生活中有着广泛的应用，下列是有关氨的制备与部分性质。 Ⅰ.氨气的制备 制备氨气可以选择以下装置。 (1)若选浓氨水与生石灰反应制备少量氨气，应选择装置________(填序号，下同)。 (2)若选择氯化铵、熟石灰制备氨气，则选择的装置是________。 Ⅱ.氨气的还原性 工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。实验小组为探究氨气与二氧化氮的反应设计如下实验装置，请回答相关问题。 (3)B和D装置的作用都是干燥气体，其中盛装的干燥剂选择合理的是________(填字母)。 a．甲、乙都是碱石灰 b．甲是碱石灰，乙是五氧化二磷 c．甲、乙都是无水氯化钙 d．甲是五氧化二磷，乙是碱石灰 (4)C中加入少量催化剂，打开上图K1、K2后，C中发生反应的化学方程式为________________。若某工厂推排的废气中二氧化氮含量为0.15×103 mol，处理这种废气，需要________ m3氨气(标况下)。 解析　(1)浓氨水与生石灰反应制备少量氨气，为固液不加热反应，应选择装置Ⅱ； (2)氯化铵、熟石灰制备氨气为固体加热反应制取氨气，则选择的装置是Ⅲ； (3)装置B的作用是干燥氨气，无水氯化钙、五氧化二磷都能与氨气发生化学反应，不能选择二者，应用碱石灰干燥氨气；D装置作用是干燥NO2气体，NO2可以使用酸性固体干燥剂如五氧化二磷进行干燥，NO2气体会被碱石灰吸收，故选b； (4)NH3、NO2在催化剂作用下发生氧化还原反应生成无污染的氮气和水：8NH3＋6NO27N2＋12H2O，推排的废气中NO2含量为0.15×103 mol，处理这种废气，需要0.15×103 mol×氨气，为0.15×103 mol××22.4×10-3 m3/mol＝4.48 m3氨气(标况下)。 答案　(1)Ⅱ　(2)Ⅲ　(3)b (4)8NH3＋6NO27N2＋12H2O　4.48 12．(2025·江苏无锡月考)某化学小组经查阅资料得知常温下过量的氨气和氯气反应能生成氯化铵，该实验小组对该反应进行探究，部分实验装置如图(夹持装置略去)。 (1)装置A是一种NH3的制备装置，其中盛放浓氨水的仪器名称为________。 (2)装置F中发生反应的离子方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)装置E中盛装的试剂M为饱和食盐水，该装置的作用为________________。 (4)装置C的设计有明显的不足之处，应该将左右的短长导管互换，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)利用改进后的实验装置完成实验，某同学设计如下实验证明装置C中所得固体为氯化铵： ①取少量装置C中固体产物溶于水配成溶液，取少量溶液置于两支小试管中； ②______________； ③向另一支试管中加入过量稀硝酸，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。 结论：常温下过量的氨气和氯气反应可生成氯化铵。 解析　(2)装置F为酸性高锰酸钾与浓盐酸制备氯气，反应的离子方程式为16H＋＋10Cl－＋2MnO===5Cl2↑＋2Mn2+＋8H2O。(3)装置F中制备的氯气中混有HCl，故E中盛装饱和食盐水除去Cl2中的HCl，防止其与NH3反应生成NH4Cl干扰实验。(5)证明装置D中所得固体为氯化铵，分别用浓的NaOH溶液检验铵根离子，硝酸银溶液检验氯离子。 答案　(1)分液漏斗　(2)16H＋＋10Cl－＋2MnO===5Cl2↑＋2Mn2+＋8H2O　(3)除去氯气中的氯化氢　(4)氨气的密度比Cl2小，导管互换后利于两种气体的充分混合反应　(5)向一支试管中加入浓NaOH溶液，加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体 13．(2024·广东江门高一段考)NH3是重要的化工原料。 Ⅰ.氨气的制备 (1)实验室用下列装置制备NH3，装置依次为________(填字母)。 (2)选择以上装置制备氨气的化学方程式是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列物质能用于干燥氨气的有________(填字母)。 a．NaCl固体 b．无水氯化钙 c．碱石灰 d．浓H2SO4 Ⅱ.氨气的性质 (4)按下图装置进行NH3性质实验。 ①先打开旋塞1，B瓶中产生大量白烟，原因是(用化学方程式表示)____________________，稳定后，关闭旋塞1。 ②再打开旋塞2，B瓶中的现象是____________________________________。 (5)探究氨气的还原性 通入干燥NH3将装置中空气排尽后加热，装置Ⅰ中生成黑色粉末，经验证为FeO；装置Ⅱ中无水CuSO4粉末变为蓝色；装置Ⅲ无水CaCl2的质量增加，还排出一种无色无味、无污染的气体。 ①根据实验结果写出NH3还原Fe2O3的化学方程式：________________________________________________________________________。 ②设计实验验证Fe2O3完全转化为FeO： ___________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)实验室用氯化铵和熟石灰加热制取氨气，试管口略向下倾斜，A符合，用向下排空气法收集氨气，C符合，过量的氨气用水吸收，并且倒置漏斗，防止倒吸，E符合；故答案为：ACE。 (3)NaCl固体不吸水，不能做干燥剂；无水氯化钙与氨气发生反应生成CaCl2·8NH3，不能干燥氨气；碱石灰不与氨气反应，可以干燥氨气；浓H2SO4与氨气反应生成硫酸铵，不能干燥氨气；故选c。 (4)①用化学方程式表示为HCl＋NH3===NH4Cl；②反应后B中气体压强减小，根据阿伏加德罗定律可知，氯化氢的量较多，反应后氯化氢过量，氯化氢水溶液显酸性，再打开旋塞2，石蕊溶液倒吸进入B瓶，B瓶中的现象是溶液变红色。 (5)①NH3还原Fe2O3的反应生成FeO、N2和H2O，化学方程式为2NH3＋3Fe2O36FeO＋N2＋3H2O；②Fe2+遇KSCN溶液不变颜色，Fe3+遇KSCN溶液变成红色，故取少量固体溶于稀硫酸溶液，滴加少量KSCN溶液，溶液不变红，则Fe2O3完全被还原。 答案　(1)ACE　(2)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑　(3)c (4)①HCl＋NH3===NH4Cl　②烧瓶中的液体倒吸入B瓶，且紫色石蕊溶液变红色 (5)①2NH3＋3Fe2O36FeO＋N2＋3H2O　②取少量固体溶于稀硫酸溶液，滴加少量KSCN溶液，溶液不变红，则Fe2O3完全被还原 学科网（北京）股份有限公司 $