第5章 第17讲 常见气体的实验室制备、净化和收集-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习教用Word（提升版）

该高中化学讲义围绕常见气体的实验室制备、净化和收集核心考点，按发生装置选择、净化除杂、收集方法、尾气处理的思维模型构建知识体系，结合具体气体制备实例形成完整认知链。通过考点梳理、装置改进方法指导、高考真题训练等环节，帮助学生突破装置选择与实验方案设计难点，体现复习的系统性和针对性。 资料突出科学探究与实践和科学思维素养培养，如设计装置改进创新题引导学生分析制备无水MgCl2时HCl氛围的控制原理。设置基础巩固、高考真题、综合应用分层练习，配合SO2制备与尾气处理方案评价实例，在有限时间内提升学生实验设计与问题解决能力，为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。

第17讲　常见气体的实验室制备、净化和收集 1.了解常见气体的制备原理、装置及改进。 2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。 一、常见气体制备的思维模型 1.发生装置 （1）固体（s）＋固体（s）气体（g），如实验室制取O2、NH3等。装置如图1所示，注意试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管。 （2）固体（s）＋液体（l）气体（g），如实验室制取O2、H2、NH3、CO2、H2S、CH≡CH、NO、NO2等。装置如图2所示，注意后两种装置需要用块状、难溶于水的固体，且反应比较缓和。 （3）固体（s）＋液体（l）气体（g），如实验室制取Cl2、CH2CH2、HCl等。装置如图3所示，注意后一个装置温度计的位置，如制取乙烯时温度计水银球应插入液面以下。 2.净化装置 （1）洗气瓶：如图4所示，注意气体“长进短出”时进行的步骤为洗气。 （2）干燥管：球形干燥管如图5所示，气体应“大进小出”；“U”形干燥管如图6所示，气体可从任意一边进入。 （3）要注意气体在进入加热的玻璃仪器前，都应该先干燥以避免仪器受热不均而炸裂。 3.收集装置 （1）排水法：装置如图7所示，集气瓶中应事先装满水，气体应该从e口进入。 （2）排空气法：装置如图8所示，密度比空气小的气体应该从e口进入，密度比空气大的气体应该从d口进入。 4.尾气处理 （1）溶液吸收：①酸性或能与碱反应的气体用碱性溶液吸收，如CO2、Cl2和SO2可以用NaOH溶液吸收；②碱性气体可以用酸溶液吸收，如NH3可用稀硫酸吸收；③易溶于水的气体可用蒸馏水吸收，如NH3、HCl。还应注意的是，某些气体如NH3，在用溶液吸收尾气时，要注意防倒吸；④极易溶于水的气体考虑防止倒吸，如NH3（1∶700）、HCl（1∶500）、SO2（1∶40）；其余如CO2、Cl2等，即使用NaOH溶液吸收，也不考虑防倒吸。 （2）固态试剂吸收：如SO2、CO2、Cl2等气体，可以用装有碱石灰的干燥管吸收。 （3）将可燃气体点燃或用气球收集：如H2、CO、CH2CH2、CH≡CH既可以在最后点燃，也可以用气球收集处理。 （4）吸收尾气同时防止空气中的某种成分进入：常见的是装置最后连接装有碱石灰的干燥管，除了吸收尾气外还具有隔离空气中的水和CO2的功能；类似的装置还可以是最后连接装有浓硫酸的洗气瓶，除了吸收碱性的尾气外也可以隔离空气中的H2O（g）。 二、常见气体的制备模型 制备气体 反应原理 发生装置 净化除杂 收集方法 尾气处理 H2S FeS＋2HClFeCl2＋H2S↑ 启普发生器 先通入饱和NaHS（aq）中，再通入无水CaCl2（或P2O5）中 向上排空气法 通入 NaOH（aq） HCl 2NaCl＋H2SO4（浓）Na2SO4＋2HCl↑ 分液漏斗、圆底烧瓶，加热 通入浓硫酸中 向上排空气法 通入 NaOH（aq） 制备气体 反应原理 发生装置 净化除杂 收集方法 尾气处理 NH3 2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 略微向下倾斜的大试管，加热 通入碱石灰中 向下排空气法 通入水中 浓氨水加热 浓氨水＋NaOH（固体） 分液漏斗、圆底烧瓶，加热 通入碱石灰中 向下排空气法 通入水中 O2 2H2O22H2O＋O2↑ 分液漏斗、圆底烧瓶 通入无水CaCl2中 排水法或向上排空气法 无 制备气体 反应原理 发生装置 净化除杂 收集方法 尾气处理 Cl2 MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 分液漏斗、圆底烧瓶，加热 先通入饱和食盐水中，再通入浓硫酸中 向上排空气法或排饱和食盐水法 通入 NaOH（aq） H2 Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑ 启普发生器 通入浓硫酸中 排水法或向下排空气法 点燃 制备气体 反应原理 发生装置 净化除杂 收集方法 尾气处理 NO 3Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O 分液漏斗、圆底烧瓶 通入无水CaCl2中 排水法 与空气混合后通入NaOH（aq） NO2 Cu＋4HNO3（浓） Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O 分液漏斗、圆底烧瓶 通入P2O5中 向上排空气法 通入NaOH（aq） 制备气体 反应原理 发生装置 净化除杂 收集方法 尾气处理 SO2 Na2SO3＋H2SO4（浓） Na2SO4＋H2O＋SO2↑ 分液漏斗、圆底烧瓶 通入浓硫酸中 向上排空气法 通入NaOH（aq） CO2 CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2O 启普发生器 通入饱和NaHCO3（aq）中，再通入浓硫酸中 向上排空气法 通入NaOH（aq） 制备气体 反应原理 发生装置 净化除杂 收集方法 尾气处理 CO HCOOHCO↑＋H2O 分液漏斗、圆底烧瓶，加热 通入碱石灰中 排水法 点燃（或用气球收集） CH2CH2 CH3CH2OH CH2CH2↑＋H2O 分液漏斗、圆底烧瓶，加热（加温度计） 先通入NaOH（aq）中，再通入浓硫酸中 排水法 点燃（溴水或KMnO4溶液吸收） 制备气体 反应原理 发生装置 净化除杂 收集方法 尾气处理 CH≡CH CaC2＋2H2OCa（OH）2＋CH≡CH↑ 分液漏斗、圆底烧瓶 先通入硫酸铜（aq）中，再通入浓硫酸中 排水法或向下排空气法 点燃（溴水或KMnO4溶液吸收） 考向1　气体制备等仪器和试剂的选择 1.（2026·湖北襄阳联考）利用如图装置不能制得相应气体的是（　　） A.a为浓硫酸，b为铜粉，制取SO2 B.a为浓硝酸，b为铜粉，制取NO2 C.a为稀硫酸，b为FeS，制取H2S D.a为饱和氨水，b为生石灰，制取NH3 解析：A　Cu与浓硫酸反应生成SO2需要在加热的条件下进行，故该装置不能制取SO2，A错误；Cu与浓硝酸反应生成NO2不需要加热，故该装置能制得NO2，B正确；FeS与稀硫酸反应生成H2S不需要加热，故该装置能制得H2S，C正确；将饱和氨水滴入生石灰，其中H2O先与CaO反应生成Ca（OH）2并放热，促使NH3·H2O分解生成NH3，故该装置能制得NH3，D正确。 2.草酸晶体（H2C2O4·2H2O）在100 ℃开始失水，101.5 ℃熔化，150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法使其分解获取某些气体，应该选择的气体发生装置是（　　） 解析：D　由于草酸融化会堵塞试管口，并且为防止生成水蒸气液化成水后回流到固体试剂中，易使试管炸裂，选用试管口向下倾斜且固体放在顶端弯管部分的D项装置。 3.实验室中，制备下列气体所用试剂和收集方法均正确的是（　　） 选项 A B C D 气体 O2 SO2 CO2 Cl2 试剂 H2O2溶液、MnO2 Cu、浓硫酸 大理石、稀硫酸 稀盐酸、MnO2 收集 方法 向上排空气法 排水集气法　 向下排空气法 向上排空气法 解析：A　利用H2O2溶液和MnO2反应制备氧气，且氧气密度大于空气，可利用向上排空气法收集，A正确；二氧化硫易溶于水，不能用排水法收集，B错误；实验室制备CO2不使用稀硫酸，因为反应生成的CaSO4微溶，会附着在大理石表面，阻止反应继续进行，且二氧化碳密度大于空气，应利用向上排空气法收集，C错误；MnO2与稀盐酸不反应，应用浓盐酸与之共热制氯气，且氯气密度大于空气，可利用向上排空气法收集，D错误。 考向2　气体制备实验装置改进创新 4.不能达到实验目的的是（　　） A.（2025·山东新泰一中月考）图①制备少量干燥的HCl气体 B.（2025·河南信阳高中月考）图②装置除了混合氢气和氮气之外还可以干燥气体及观察氢气和氮气的流速 C.（2025·河北承德期末）图③制备无水MgCl2 D.（2025·厦门翔安一中月考）将氨气通入图④装置中，锥形瓶口出现红棕色气体，说明氨气被直接氧化为NO2 解析：D　A项，浓硫酸可以制备盐酸的原理是高沸点酸制低沸点酸，浓硫酸的沸点较高，而盐酸的沸点较低，且浓硫酸有吸水性，所以①装置可以制备少量干燥的HCl气体，正确；B项，图②装置既能混合H2和N2，又能干燥气体及观察H2和N2的流速，正确；C项，MgCl2是强酸弱碱盐，加热时MgCl2溶解在其结晶水中，形成MgCl2溶液，水解产生Mg（OH）2和HCl，HCl挥发逸出，为抑制MgCl2水解，在加热MgCl2晶体的玻璃管中不断通入HCl气体，在制取装置后面接一个干燥管，这样就可以得到无水MgCl2，正确；D项，瓶口出现红棕色气体，为NO与O2反应生成NO2，不是直接被氧化为NO2的，错误。 考向3　气体制备实验方案设计评价 5.下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（　　） A.用装置甲制取SO2 B.用装置乙验证SO2的漂白性 C.用装置丙收集SO2 D.用装置丁处理实验中的尾气 解析：C　A项，铜与浓硫酸需要加热才能反应制得SO2，故用装置甲制取不了SO2；B项，SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色体现其还原性而不是漂白性；C项，SO2的密度大于空气，不与空气反应，能用向上排空气法收集；D项，SO2与饱和亚硫酸氢钠溶液不反应，故不能用装置丁处理实验中的尾气。故选C。 6.下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是（　　） A.（2025·河南新乡联考）用排水法收集NO B.（2025·陕西安康期末）收集氧气 C.（2025·青岛胶州期末）制备并检验氢气的可燃性 D.（2025·四川自贡期末）制备NH3并测量体积 解析：B　NO难溶于水，可用排水集气法收集，但集气瓶中应装满水，NO从短管通入，A不选；O2难溶于水，故可以用排水法收集，选B；点燃可燃性气体前必须验纯，C项不选；氨气极易溶于水，不能用盛有水的量气管测量氨气的体积，D不选。 7.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（　　） 气体 试剂 制备装置 收集方法 A O2 KMnO4 a d B H2 Zn＋稀H2SO4 b e C NO Cu＋稀HNO3 b c D CO2 CaCO3＋稀H2SO4 b c 解析：B　KMnO4是固体物质，加热分解产生O2，由于O2难溶于水，因此可以用排水法或向上排空气法收集，因试管口没有塞一团棉花，故不可以使用a、d装置制取和收集O2，A错误；Zn与稀H2SO4发生置换反应产生H2，块状固体与液体反应制取气体，产生的H2难溶于水，因此可以用排水法收集，故可以使用装置b、e制取H2，B正确；Cu与稀HNO3反应产生NO气体，NO能够与O2发生反应产生NO2气体，因此不能使用排空气法收集，C错误；CaCO3与稀硫酸反应生成CaSO4、CO2气体和H2O，CaSO4微溶于水，覆盖在CaCO3的表面使制取CO2气体的反应不能持续发生，因此不能使用该方法制取CO2气体，D错误。 8.如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题： （1）图A标号①仪器名称是　酒精灯　。用A装置制取氧气的化学方程式为　2KClO32KCl＋3O2↑　。 选择C装置收集氧气是因为　氧气不易溶于水　。 集满氧气的集气瓶应　正　（填“正”或“倒”）放在桌面上。 （2）用装置F和装置　I　（填序号）收集并测量O2体积， 实验时气体应从装满水的装置F中的导管　b　（填“a”或“b”）端通入。 （3）实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取极易溶于水的氨气（NH3）。若要制取并收集干燥的氨气，正确的装置连接顺序是　AHE（或AHF）　（填字母代号）。 解析：（1）图中标号①仪器名称是酒精灯。用A装置制取氧气的反应为固体加热反应且试管口没有塞一团棉花，故反应为氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl＋3O2↑；选择C装置收集氧气是因为氧气不易溶于水，可以用排水法收集。氧气密度大于空气，集满氧气的集气瓶应正放在桌面上。 （2）实验时氧气从装满水的装置F中的导管b端通入，水被排出，排出水的体积就是收集到氧气的体积，测量水的体积还需要使用量筒I。 （3）实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取氨气，反应为固体加热反应，发生装置选A；氨气极易溶于水、密度小于空气密度，收集装置选择向下排空气法（装置E）或万用瓶（装置F，氨气短进长出，从b端进入）。若要制取并收集干燥的氨气，氨气能和硫酸反应，不与碱石灰反应，故在制得氨气后应首先通过碱石灰干燥装置H干燥后再收集，故正确的装置连接顺序是AHE（或AHF）。 9.某些大理石中含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S气体。欲获取纯净、干燥的CO2，需对发生装置中产生的气体进行除杂，实验装置如下： （1）装置甲中所盛试剂应选用　D　（填字母）。 A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水 D.CuSO4溶液 （2）装置丙的作用是　除去CO2中的水蒸气或干燥CO2　。 解析：（1）乙中的碳酸氢钠溶液是用来除去二氧化碳中混有的氯化氢，则装置甲中所盛试剂是用来除硫化氢，所以是硫酸铜溶液。 （2）甲装置中的硫酸铜溶液除去了二氧化碳中混有的硫化氢，乙装置中的碳酸氢钠溶液除去了二氧化碳中混有的氯化氢，则装置丙是用浓硫酸来除去CO2中的水蒸气或干燥CO2。 1.（2025·河北高考7题）如图所示装置（加热、除杂和尾气处理装置任选）不能完成相应气体的制备和检验的是（　　） A.电石与饱和NaCl溶液 B.Na2SO3固体与70％的浓硫酸 C.大理石与稀盐酸 D.Al2S3固体与水 解析：C　电石与饱和NaCl溶液反应制备乙炔，乙炔可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，A不符合题意；Na2SO3固体与70％的浓硫酸反应制备SO2，SO2可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，B不符合题意；大理石与稀盐酸反应制备CO2，CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色，C符合题意；Al2S3固体遇水发生水解反应生成Al（OH）3和H2S，H2S可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，D不符合题意。 2.（2024·广西高考3题）将NaCl固体与浓硫酸加热生成的HCl气体通至饱和NaCl溶液，可析出用于配制标准溶液的高纯度NaCl，下列相关实验操作规范的是（　　） A.制备HCl B.析出NaCl C.过滤 D.定容 解析：C　NaCl固体与浓硫酸加热生成HCl气体，缺少加热装置，A错误；氯化氢易溶于水，为充分吸收氯化氢并防止倒吸，氯化氢气体应从连接倒置漏斗的导管通入，B错误；用过滤法分离出氯化钠晶体，C正确；配制氯化钠溶液，定容时眼睛平视刻度线，D错误。 3.下列实验装置使用不正确的有　①②③④　。（填序号） ①（2025·四川高考）实验室制取氨气： ②（2025·四川高考）实验室制取氯气： ③（2025·云南高考）实验室制取氨气： ④（2025·黑吉辽蒙高考）除去Cl2中的HCl 解析：氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气，氨气密度小于空气，利用向下排空气法收集，图中收集装置不合理，①错误；实验室制取氯气，尾气应该选取氢氧化钠溶液吸收，②错误；NH4Cl和Ca（OH）2固体混合物加热制取氨气，试管口要略向下倾斜，③错误；碱石灰为NaOH和CaO的混合物，既能吸收HCl又能吸收Cl2，不能用碱石灰除去Cl2中的HCl，④错误。 1.“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是（　　） A.装入MnO2 B.H2O2制备O2 C.干燥O2 D.收集O2 解析：B　取用粉末状药品，试管倾斜（或平放），用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，A正确；用图示装置制取氧气时，长颈漏斗的下端要伸入液面以下，以防生成的氧气由长颈漏斗逸出，B错误；用浓硫酸干燥氧气时，氧气应从长管通入，经浓硫酸干燥后由短管排出，C正确；氧气的密度比空气大，且与空气中的其他成分不反应，因此可采用向上排空气法来收集氧气，D正确。 2.化学以实验为基础，下列实验装置正确且能达到实验目的的是（　　） 实验 装置 实验 目的 A.收集NO2 B.除去CO2中的SO2 实验 装置 实验 目的 C.制备Cl2 D.检验N 解析：D　NO2能与水反应，无法用排水集气法收集，A错误；饱和NaHSO3溶液不能除去SO2，应改用饱和NaHCO3溶液，B错误；实验室用浓盐酸和MnO2制取Cl2时，需加热，C错误；N的检验是向溶液中加入强碱溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则溶液中含有N，D正确。 3.下列实验装置与对应叙述相符且能达到实验目的的是（加热及夹持装置已略去）（　　） A.乙烯的制备 B.乙酸和乙醇的分离 C.甲烷的收集 D.除去甲烷中乙烯 解析：C　制备乙烯时，反应温度需严格控制在170 ℃左右，以免发生副反应，水浴加热温度不够，应该用酒精灯加热，且温度计必须浸入反应液测量实际温度，该装置不能达到制备乙烯的目的，A错误；乙酸和乙醇互溶，不能用分液的方法分离（分液适用于分离互不相溶的液体混合物），B错误；甲烷的密度比空气小，采用向下排空气法收集，该装置中导管为“长进短出”，为向下排空气法，能达到目的，C正确；乙烯具有还原性，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2，引入新杂质，D错误。 4.乙炔灯是很多野外登山爱好者的照明工具，某同学设计的下列装置中能达到实验目的的是（　　） A.制备乙炔 B.除去乙炔中混有的H2S C.收集乙炔 D.乙炔尾气处理 解析：D　电石与水反应生成糊状的氢氧化钙，容易堵塞反应容器，使得液面难以升降，无法控制反应发生与停止，不能用A中启普发生器装置制备乙炔，A错误；饱和NaHS溶液不能与H2S反应，无法除去H2S，应通过装有硫酸铜溶液的洗气瓶，B错误；乙炔的密度略小于空气且微溶于水，应用排水法收集，C错误；乙炔点燃生成二氧化碳和水，可以点燃处理掉尾气，以免直接排放到空气中遇明火发生爆炸等危险，D正确。 5.（2025·首师大附中月考）下表提供的试剂，用如图所示装置（忽略尾气处理装置），能制备相应气体的是（　　） 选项 a中试剂 b中试剂 c中试剂 实验目的 A 浓盐酸 二氧化锰 饱和食盐水 制备并收集氯气 B 较浓硫酸 亚硫酸钠 较浓硫酸 制备并收集二氧化硫 C 稀硫酸 粗锌 浓硫酸 制备并收集氢气 D 稀硝酸 铜粉 浓硫酸 制备并收集一氧化氮 解析：B　浓盐酸与二氧化锰制备氯气需要加热，没有加热装置，不能制备氯气，A错误；较浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，用浓硫酸干燥，且可用向上排空气法收集，B正确；稀硫酸与粗锌反应制备氢气，用浓硫酸干燥，不能用向上排空气法收集，C错误；稀硝酸与铜粉反应生成NO，NO只能用排水法收集，NO的密度与空气接近且会和O2反应，不能用排空气法收集，D错误。 6.用如图所示的装置（夹持装置已略去）进行NH3的制备及收集实验。下列说法正确的是（　　） A.装置甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应 B.装置乙中的集气瓶内a导管长、b导管短 C.装置丙能防止倒吸 D.向收集好的NH3中通入少量Cl2，不能观察到白烟 解析：A　碱石灰溶于水放热可使氨水中的氨气逸出，则装置甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应，A正确；氨气密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，则装置乙中的集气瓶内a导管短、b导管长，B错误；氨气极易溶于水，装置丙中导气管直接伸入水中，不能防止倒吸，C错误；向收集好的NH3中通入少量Cl2，发生反应：8NH3＋3Cl26NH4Cl＋N2，能观察到白烟，D错误。 7.能用如图装置制取干燥的气体R的是（　　） 选项 气体R a中试剂 b中试剂 A Cl2 浓盐酸 二氧化锰 B NO2 浓硝酸 铝片 C SO2 较浓硫酸 亚硫酸钠 D NH3 浓氨水 生石灰 解析：C　二氧化锰和浓盐酸加热反应生成Cl2，该装置缺少加热装置，A错误；常温下浓硝酸和铝片发生钝化，阻碍反应继续进行，不能制取NO2气体，B错误；较浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2，SO2再被浓硫酸干燥，能制取干燥的SO2气体，C正确；浓氨水加到生石灰中，反应生成氨气和氢氧化钙，但氨气为碱性气体，能被浓硫酸吸收，不能用浓硫酸干燥，即得不到干燥的氨气，D错误。 8.下列装置不能达到实验目的的是（　　） A.图1用于氨气的喷泉实验 B.图2装置将化学能转化为电能 C.图3用于准确测量Cl2的体积 D.图4用于制备少量氧气 解析：C　氨气极易溶于水，图1可用于氨气的喷泉实验，A正确；图2装置可构成原电池，能将化学能转化为电能，B正确；Cl2能溶于水，通过排水法不能准确测量Cl2的体积，C错误；将Y形管中H2O2与MnO2混合，MnO2作催化剂加快H2O2分解生成氧气，D正确。 9.根据所给装置，回答下列问题： （1）如图中用于添加液体的仪器a的名称是　长颈漏斗　。 （2）实验室用B、E装置制取CO2，反应的化学方程式为　CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑　。 该装置组合　不可以　（填“可以”或“不可以”）用来制取氢气。 （3）实验室常用浓硝酸和铜在常温下反应制备NO2，应选择的发生装置是　B　（填序号），若NO2气体可以用E收集，推测NO2的性质为　密度比空气大，且不与空气中成分反应　。 （4）用如图中装置制取CO2并验证相关性质： ①相对于B装置，用F装置制CO2的优点是　可以控制反应的发生与停止　。 ②如果Mg在CO2中燃烧后生成一种黑色单质和一种金属氧化物，反应的化学方程式为　2Mg＋CO2C＋2MgO　。 由镁粉燃烧引发的火灾　不能　（填“能”或“不能”）用二氧化碳灭火。 ③为确认Mg能与F装置中产生的CO2反应，实验中应　a　（选填序号）。 a.先打开装置F中的止水夹，再加热装置G b.先加热装置G，再打开装置F中的弹簧夹 解析：（1）图1中用于添加液体的仪器a是长颈漏斗。 （2）实验室用石灰石（或大理石，主要成分CaCO3）和稀盐酸反应制取CO2，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑；B、E装置组合为固体和液体不加热型且气体密度大于空气。实验室制取氢气是用锌粒和稀硫酸反应，也是固体和液体不加热的反应类型，氢气难溶于水、密度小于空气，可用排水法或向下排空气法收集，而收集二氧化碳是用向上排空气法，所以该装置组合不可以用来制取氢气。 （3）实验室常用浓硝酸和铜在常温下反应制备NO2，是固体和液体在常温下的反应，应选择的发生装置是B（B 装置适用于固体和液体常温下反应）； 若NO2气体可以用E（向上排空气法）收集，推测NO2的性质：密度比空气大，且不与空气中成分反应。 （4）①在装置F中，石灰石（或大理石）放在多孔隔板上，稀盐酸从长颈漏斗中加入；反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行；相对于B装置，用F装置制CO2的优点是可以控制反应的发生与停止。②化学反应前后元素的种类不变，如果Mg在CO2中燃烧后生成一种黑色单质（碳）和一种金属氧化物（氧化镁），反应的化学方程式为2Mg＋CO2C＋2MgO；因为镁能在二氧化碳中燃烧，所以由镁粉燃烧引发的火灾不能用二氧化碳灭火。③为确认Mg能与F装置中产生的CO2反应，应先排除装置内空气的干扰，所以实验中应a（先打开装置F中的止水夹，让产生的二氧化碳将装置内空气排尽，再加热装置G），如果先加热装置G，镁可能会与装置内空气中的氧气等反应，影响对镁与二氧化碳反应的判断，故答案为a。 10.ClO2作为一种广泛的消毒剂，它密度比空气大，易溶于水而难溶于有机溶剂，实验室用NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl。如图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）。其中E中盛有的液体用于除去ClO2中的未反应的Cl2。 　 （1）仪器P的名称是　分液漏斗　。 （2）请写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式：　MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　。 （3）B的作用是　除去Cl2中的HCl　，C装置中所盛试剂是　浓硫酸　。 （4）写出D中反应的化学方程式：　2NaClO2＋Cl22ClO2＋2NaCl　。 （5）F为ClO2收集装置，应选用的装置是　②　（填序号），其中与装置E导管相连的导管口是　c　（填接口字母）。 （6）装置G的作用是　安全瓶，防止倒吸　。 （7）工业上采用H2O2和NaOH混合溶液吸收ClO2制备NaClO2，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为　2∶1　。 解析：（1）根据仪器P的结构特点，仪器P名称是分液漏斗。 （2）A装置为实验室制备Cl2的发生装置，烧瓶内MnO2与浓盐酸共热制备Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 （3）由于浓盐酸具有挥发性，A装置制得的Cl2中混有HCl、H2O（g），B装置作用是除去Cl2中的HCl，C装置的作用是干燥Cl2，C装置中试剂为浓硫酸。 （4）D是NaClO2与干燥的Cl2制得ClO2与NaCl的发生装置，根据得失电子守恒、元素守恒，化学方程式为2NaClO2＋Cl22ClO2＋2NaCl。 （5）ClO2的密度比空气大、易溶于水而难溶于有机溶剂，故用向上排空气法收集ClO2，而装置③无气体出口平衡装置压强，无法排出气体，应选装置②，且其中与装置E导管相连的导管口是c。 （6）装置G的作用是安全瓶，防止倒吸。 （7）用H2O2和NaOH混合溶液吸收ClO2制备NaClO2的反应中，Cl元素的化合价由＋4价降至＋3价，ClO2为氧化剂，1 mol ClO2参与反应得到1 mol电子，H2O2为还原剂，H2O2被氧化成O2，O元素由－1价升高为0价，1 mol H2O2参与反应失去2 mol电子，根据得失电子守恒，氧化剂ClO2与还原剂H2O2物质的量之比为2∶1。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $