第6章 第25讲 常见气体的实验室制备、净化和收集（Word练习）-【精讲精练】2027年高考化学一轮复习（人教版）

**基本信息** 聚焦气体实验室制法，以“性质决定装置选择”为逻辑核心，系统整合制备、收集、除杂、检验全流程方法，强化科学探究与实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |气体制备综合判断|10选择|密度/溶解性→收集方法；杂质性质→除杂试剂；反应条件→发生装置|从气体性质（密度、溶解性、化学性质）推导实验装置选择，形成“性质-装置-操作”逻辑链| |实验方案设计与评价|2非选择|仪器识别→反应原理→装置改进→误差分析|整合仪器使用、方程式书写、实验优化，体现科学思维中的证据推理与模型建构|

说明：选择题每题3分；非选择题共34分；本试卷共64分。 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．(2025·辽宁鞍山模拟)最适宜用下图所示装置(夹持仪器已省略)干燥、收集的气体是(　　) A．NH3　　　　　　　　 B．NO C．Cl2 D．SO2 解析　一氧化氮易被氧气氧化为二氧化氮，不能用排空气集气法收集，B错误；氯气密度比空气大，不能用向下排空气法收集，C错误；二氧化硫密度比空气大，不能用向下排空气法收集，D错误。 答案　A 2．(2025·陕西榆林段考)用如图所示的装置，选择适当的试剂M分别进行如下实验，可以达到目的的是(　　) A．试剂M为水，收集H2、NO、CH4等难溶于水的气体 B．试剂M为饱和小苏打溶液，除去CO2中混有的HCl C．试剂M为浓硫酸，除去H2S中混有的少量水蒸气 D．试剂M为溴水，检验某混合气体中一定含乙烯 解析　收集难溶于水的气体采用排水集气法收集，集气瓶中应该“短管进气”，A错误；CO2难溶于饱和小苏打溶液中，HCl与之反应生成CO2，可除去CO2中混有的HCl，B正确；H2S被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸除去H2S中混有的少量水蒸气，C错误；溴水褪色不能证明一定为乙烯，也可能为其他还原性气体SO2等或丙烯，D错误。 答案　B 3．(2025·山东菏泽二模)实验室吸收NO2尾气时，要防止倒吸。下列装置不能达到实验目的的是(　　) 　 A　　　　　　　B C　　　　　　　　　D 解析　装置中上层有苯，但是二氧化氮直接和氢氧化钠溶液接触，不能防止倒吸，故选C。 答案　C 4．(2025·四川达州三模)用图示仪器能完成相应气体的发生和收集实验的是(　　) 选项 试剂 气体 仪器 A Cu＋稀硝酸 NO B Zn＋稀硫酸 H2 C KMnO4＋浓盐酸 Cl2 D 石灰石＋稀硫酸 CO2 ,,,解析　Cu与稀硝酸反应生成NO，NO易与空气中O2反应生成NO2，不能用排空气法收集，需用排水法，收集方法错误，A错误；H2密度比空气小，可用向下排空气法收集，图示收集装置为双导管集气瓶，但进气方向错误，应从短导管进气(H2聚集于瓶口)、长导管出气(空气从瓶底排出)，B错误；石灰石(CaCO3)与稀硫酸反应生成微溶的CaSO4，会覆盖在石灰石表面阻止反应继续进行，不能用于制取CO2，D错误；故选C。 答案　C 5．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 解析　NO与O2反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，故A不选；二氧化锰与浓盐酸共热制备Cl2，缺少加热装置，故B不选；氨气的密度比空气小，需要用向下排空气法收集NH3，故C不选；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D选。 答案　D 6．实验室制备下列气体的原理、除杂试剂、检验试剂均正确的是(　　) 选项 气体 制备原理 除杂试剂 检验试剂 A C2H4 C2H5OHC2H4↑＋H2O KMnO4溶液 溴水 B SO2 2H2S＋3O22SO2＋2H2O NaOH溶液 CuSO4溶液 C Cl2 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 饱和食盐水、浓硫酸 湿润淀粉­KI试纸 D NH3 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 碱石灰 湿润蓝色石蕊试纸 解析　除杂试剂KMnO4溶液会氧化乙烯，导致产物损失，A错误；NaOH溶液会吸收SO2，且检验试剂应为品红而非CuSO4溶液，B错误；湿润蓝色石蕊试纸无法有效检验NH3(应用红色试纸)，D错误；故选C。 答案　C 7．(2025·甘肃白银二模)用图示发生装置和收集装置能完成相应气体的制备和收集的是(　　) 选项 气体 发生装置 收集装置 A Cl2 B SO2 C NH3 D O2 解析　制备Cl2需浓盐酸与KMnO4固体常温反应，发生装置中使用稀盐酸无法生成Cl2；发生装置试剂错误，A错误；制备SO2需Cu与浓硫酸加热反应，发生装置未加热，常温下Cu与浓硫酸不反应，B错误；Na2O2为粉末状固体，发生装置中多孔塑料板无法承载(粉末会漏下)，不能用启普发生器型装置，D错误；故选C。 答案　C 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 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SO2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，因此氨气易溶于饱和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。 答案　A 9．实验小组拟利用下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 解析　根据题中给出的反应物和生成物，结合原子守恒和得失电子守恒，可知装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O，A项正确；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；N2的密度与空气的密度相差不大，不能用排空气法收集，D项错误。 答案　D 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中依次盛装浓H2SO4、焦性没食子酸溶液、KMnO4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 解析　气体从溶液中逸出易带出水蒸气，所以浓硫酸应放在③中，A错误；先通H2以排出空气，加热前应先检验H2的纯度，B正确；若先停止通H2，空气中的氧气有可能重新将W氧化，应先停止加热，待装置冷却后再关闭活塞K，C错误；MnO2和浓盐酸反应制氯气需要加热，不能用启普发生器制备，D错误。 答案　B 二、非选择题 11．(16分)某同学对气体的实验室制法做了以下探究，据图回答下列问题： (1)写出图中标号仪器的名称：①________，②____________。(2分) (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________________________。(6分) (3)实验室用C装置作为气体的发生装置，它与B装置相比，其优点是________________________。(2分) (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_______________________________ ________________________________________________________________________。(4分) (5)D装置除了用于收集气体，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。(2分) 解析　(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↑；为防止加热时高锰酸钾随气流进入导管甚至水槽，应在试管口塞一团棉花；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，可在D装置中装入适量的浓硫酸，混合气体从a端进入，干燥更充分。 答案　(1)试管　长颈漏斗 (2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　应在试管口塞一团棉花　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　铁会与酸反应生成氢气，使气体不纯 (5)浓硫酸　a 12．(18分)(2025·广东汕头段考)装置A～D是高中化学实验中常用的装置。回答下列问题： (1)实验室若要选用上述装置制取、收集O2，并验证其具有某种性质，其中一定要用到的药品是MnO2。 ①制取O2需要的装置为__________，该装置中发生反应的方程式为________________________________________________________________________。 ②利用装置C收集O2并验证其具有某种性质，其收集O2的方法为__________；仪器d中的现象为溶液变浑浊，该反应验证了O2的__________性。(7分) (2)利用装置B和D测定室温下气体的摩尔体积，用到的试剂有稀H2SO4、孔雀石、蒸馏水、植物油。 ①孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，其属于________(填“正盐”“碱式盐”或“碱”)，仪器c中发生反应的离子方程式为____________________，下列有关H2SO4的说法正确的是__________(填字母)。 a.二元强酸 b．非电解质 c．其中的氢元素没有还原性 ②若仪器e中没加一层植物油，则测定结果__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)，当1 mol H2SO4完全反应时，产生V mL CO2，室温下气体的摩尔体积＝__________ L·mol-1。(11分) 解析　(1)①实验室可采用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取氧气，如采用的是分解H2O2溶液的方法：2H2O22H2O＋O2↑，属于固液常温型，需用装置B；②根据装置图可知，其收集O2的方法为排水法；仪器d中的现象为溶液变浑浊，说明反应产生硫单质，该反应验证了O2的氧化性； (2)①Cu2(OH)2CO3含金属阳离子、氢氧根离子和酸根离子，应属于碱式盐；H2SO4属于电解质，为二元强酸，其中的氢元素化合价为最高价具有氧化性没有还原性，故选ac；②若e中不放植物油会导致测定结果偏小，因为植物油的作用是防止CO2溶于水或与水反应，因此不放植物油时结果偏低；根据反应Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2+＋3H2O＋CO2↑，1 mol H2SO4完全反应时，产生V mL CO2，室温下气体的摩尔体积＝＝2V×10-3 L·mol-1。 答案　(1)①B　2H2O22H2O＋O2↑　 ②排水法　氧化 (2)①碱式盐　Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2+＋3H2O＋CO2↑　ac　②偏低　2V×10-3 学科网（北京）股份有限公司 $