第3章 第3节 实验整合练3 气体的制备及性质探究实验（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高一化学必修第一册分层练习（鲁科版）

该高中化学课件聚焦气体的制备及性质探究实验，涵盖Cl₂、SO₂、NO、NH₃等气体的制备试剂、装置选择、收集方法及性质实验，通过基础实验题导入，逐步过渡到综合实验设计，搭建从单一操作到综合应用的学习支架。 其亮点在于结合真实情境实验题（如2028北师大附中期中题、2026泰安二中月考题），引导学生通过假设、设计实验（如SO₂与Ba(NO₃)₂反应中用食用油隔绝氧气）、分析现象进行证据推理，培养科学探究与实践和科学思维，强化物质性质与转化的化学观念，助力学生提升实验能力，教师教学更高效。

第3章 物质的性质与转化 第1讲　描述运动的基本概念 专题专项练 实验整合练3　气体的制备及性质探究实验 第1讲　描述运动的基本概念 实验1　气体制取的实验 1.[2026北师大附属实验中学期中]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 Cl2 MnO2和浓盐酸 b c B SO2 Na2SO3和70%硫酸 b e C NO Cu和浓硝酸 b c D NH3 NH4Cl和Ca(OH)2 a d 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析    MnO2与浓盐酸反应需要加热,b装置中缺少加热装置,因此b装置不能制备Cl2,A错误;SO2易溶于 水,一般采用向上排空气法收集,不用排水法收集,B错误;Cu与浓硝酸反应生成的是NO2,且　NO能与O2 反应生成NO2,收集NO不能用排空气法,应用排水法　(易错点),C错误;NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加 热制备NH3,用a装置制备NH3,用向下排空气法收集,即用d装置收集NH3,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026山东泰安二中月考]用如图装置(夹持装置已略去)制备NH3并进行性质实验,已知:NH3极易溶于 水,而难溶于CCl4,CCl4的密度比水大且与水不互溶。下列说法不正确的是 ( ) A.甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应 B.乙中的集气瓶内a导管短、b导管长 C.丙中的CCl4能防止倒吸 D.丁也可以用于制备氨气 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　将浓氨水滴加到NaOH固体上,NaOH溶于水并放出大量热,促使NH3·H2O分解释放出NH3,A正确; NH3的密度小于空气,可采用向下排空气法收集,故乙中的集气瓶内a导管短、b导管长,B正确;丙中下层 是CCl4,上层是水,NH3通入CCl4层,由于NH3难溶于CCl4,从CCl4层逸出而被上层的水吸收,可防止倒吸,C 正确;NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,两种气体在试管口遇冷又重新化合生成NH4Cl,不能用于制取 NH3,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026山东济南外国语学校月考]用所给试剂与图示装置(夹持仪器已略去)不能制取并收集相应气体 的是 ( )   选项 A B C D X 浓硫酸 浓盐酸 双氧水 浓氨水 Y Cu KMnO4 MnO2 NaOH固体 Z 饱和 NaHSO3溶液 饱和 食盐水 水 CCl4 气体 SO2 Cl2 O2 NH3 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析　浓硫酸与铜反应制备SO2需要加热,图中缺少加热装置,A符合题意;浓盐酸与高锰酸钾反应生成 氯气,生成的氯气中含有HCl,可以用排饱和食盐水法除去氯气中的HCl,同时收集氯气,B不符合题意;双 氧水在MnO2催化下分解生成氧气,氧气通过排水法收集,C不符合题意;浓氨水和NaOH固体混合时放 热,促进NH3·H2O分解生成氨气,氨气极易溶于水,不溶于CCl4,可通过排CCl4的方法收集NH3,D不符合题 意。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026河南郑州第一中学期中]Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行相关实验探究。某 学生按图示方法进行实验(尾气处理装置未画出)。 先倾斜Y形管甲使固体和液体混合,一段时间后,乙中无明显现象;然后倾斜Y形管丙使固体和液体混合, 一段时间后,乙中有沉淀产生。下列Y形管中所盛试剂符合题意的是 ( ) 　B     选项 甲 丙 A Na2SO3 70%硫酸 MnO2 浓盐酸 B Na2SO3 70%硫酸 Cu 浓硝酸 C Na2CO3 浓盐酸 KMnO4 浓盐酸 D 碱石灰 浓氨水 MnO2 双氧水 第1讲　描述运动的基本概念 解析     甲 丙 A Na2SO3与70%硫酸反应生成SO2, SO2与乙中溶液的水反应产生H2 SO3,由于H2SO3的酸性比HCl弱, 因此无明显现象 MnO2与浓盐酸在常温下不反应,不能产生Cl2,因此乙中不会产生沉淀,A不符合题意 B 铜与浓硝酸发生氧化还原反应生成NO2气体,NO2与乙中的水反应产生具有强氧化性的HNO3,HNO3将SO2及其与水反应产生的H2SO3氧化为H2SO4,H2SO4与BaCl2发生反应生成BaSO4白色沉淀,B符合题意 第1讲　描述运动的基本概念 C Na2CO3与浓盐酸反应产生CO2气 体进入乙中,由于H2CO3的酸性比 HCl弱,因此无明显现象 KMnO4与浓盐酸发生氧化还原反应产生Cl2,Cl2进入乙中,CO2和Cl2均不能与BaCl2反应,因此乙中无明显现象,C不符合题意 D 碱石灰与浓氨水混合产生NH3, NH3进入乙中,使乙中溶液显碱性 双氧水在MnO2催化下分解产生O2进入乙中,NH3和O2先后通入BaCl2溶液中,它们之间不会发生反应,故乙中无明显现象,D不符合题意 第1讲　描述运动的基本概念 实验2　气体性质探究的综合实验 5.[2025湖南长沙铁路第一中学期中]人类农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨气为原料生 产。某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究其相关性质。 (1)实验室利用A装置制备NH3的化学方程式为_____________________________________,E装置的 作用是_______________________________。 　防止F装置中水蒸气进入D装置     　2NH4Cl+Ca(OH)2  CaCl2+2NH3↑+2H2O     第1讲　描述运动的基本概念 (2)氨气极易溶于水,下列能用作吸收氨气的装置是________(填序号)。 (3)实验过程中观察到以下现象,把表格内容补充完整: 序号 实验现象 实验结论 Ⅰ C装置中黑色CuO固体全部变红 NH3具有　     性(填氧化或还原) Ⅱ D装置中无水CuSO4变蓝 反应生成了　      Ⅲ F装置中收集到无色无味气体 反应生成了N2 　②③④     还原 H2O 第1讲　描述运动的基本概念 解析       (1)根据装置特点可知制备氨气利用的原料是氢氧化钙和氯化铵,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2  CaCl2+2NH3↑+2H2O;E装置可防止F装置中产生的水蒸气进入D装置。(2)氨气极易溶于水,吸收氨气时 第1讲　描述运动的基本概念 需要防止倒吸,装置①易发生倒吸,装置⑤形成密闭体系且导管距离液面太远,不利于吸收氨气,题图中 能用来吸收氨气的装置是②③④。(3)C装置中黑色CuO固体全部变红,说明氧化铜被还原为铜,体现了 NH3的还原性;D装置中无水硫酸铜变蓝,说明反应中生成了水。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[2025山东潍坊部分学校联考]某化学实验小组同学用如图所示装置制备NO2,并探究NO2与水反应的 产物(夹持装置略,装置气密性良好)。   回答下列问题: (1)步骤①:打开K1和__________,通入N2,一段时间后关闭K1。 步骤②:向锥形瓶中加入浓硝酸,其操作方法是___________________________________。 　打开分液漏斗顶部的玻璃塞,同时打开K2     　K3、K5     第1讲　描述运动的基本概念 步骤③:证明三颈烧瓶中有NO生成,操作是___________________________________,现象是________ _____________________。 步骤④:传感器数据显示c(N )随反应时间逐渐增大,证明NO2与水反应生成N 。 (2)甲同学认为步骤④的结论有缺陷,该同学的判断依据是____________________________________ ________________________________________。 (3)乙同学查阅资料得知反应后三颈烧瓶中溶液可能含有HNO2。证明HNO2存在的实验方案是_______ _______________________________________________________________________________。 颈烧瓶中取少量反应后的溶液,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,说明其中含有HNO2     　从三 离子可能是挥发出的硝酸溶于水电离产生的     　浓硝酸易挥发,故传感器检测出的硝酸根 瓶中气体红棕色加深     　三颈烧 　打开K4,通过导管向三颈烧瓶中通入O2     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)步骤①:打开K1、K3和K5,通入N2,将装置内的空气排尽,一段时间后关闭K1。步骤②:向锥形瓶 中加入浓硝酸的操作方法是打开分液漏斗顶部的玻璃塞,同时打开K2。步骤③:证明三颈烧瓶中有NO 生成的操作是打开K4,通过导管向三颈烧瓶中通入O2,由于NO与O2反应生成红棕色气体NO2,三颈烧瓶 中气体红棕色加深。(2)浓硝酸具有挥发性,所以传感器检测出c(N )增大可能是挥发出的硝酸溶于水 电离导致的。(3)HNO2中氮元素的化合价为+3价,具有还原性,可以从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液, 向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,说明其中含有HNO2。 第1讲　描述运动的基本概念 7.[2026广东梅州期中]某学习小组对SO2通入Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀的原因进行了探究。请回答 下列问题: 【提出问题】 白色沉淀产生的主要原因是什么? 【做出假设】 (1)假设一:主要是氧气将SO2氧化为S ,产生白色沉淀。 假设二:_______________________________________________________。 【设计实验】该小组成员设计了如图所示的实验装置进行探究。 　酸性条件下N 具有强氧化性,能将SO2氧化为S ,产生白色沉淀     第1讲　描述运动的基本概念   (2)装置X的作用是_________。 　作安全瓶     第1讲　描述运动的基本概念 对比实验一 对比实验二 A烧杯中加入煮沸的 BaCl2溶液25 mL,再加入 与溶液体积相同的食用 油,冷却至室温 B烧杯中加入未煮沸的 BaCl2溶液25 mL C烧杯中加入煮沸的 Ba(NO3)2溶液25 mL,再加入与溶液体积相同的食用油,冷却至室温 D烧杯中加入未煮沸的 Ba(NO3)2溶液25 mL 在A、B、C、D四个烧杯中均放入pH传感器,然后通入SO2气体 【实验过程】 (3)向A烧杯与C烧杯中加入食用油的目的是_________。 【实验现象】 A烧杯无明显现象,B、C、D三个烧杯中均出现浑浊。 　隔绝氧气     第1讲　描述运动的基本概念 【实验结论】 (4)B烧杯中出现浑浊的原因:_____________________________________________。 (5)在硝酸钡溶液中,有无氧气参加都能产生硫酸钡沉淀。若是硝酸根离子的强氧化性导致沉淀的出 现,则对应的离子方程式为_________________________________________。 (6)为了进一步确定产生沉淀的原因,该小组成员对传感器采集的数据进行了处理,结果如图所示,根据 图像可得出结论:________________________________。 　O2在氧化反应中起到主要作用     　3SO2+2N +2H2O+3Ba2+  3BaSO4↓+2NO+4H+     　SO2被氧气氧化为S ,S 与Ba2+反应产生白色沉淀     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)SO2具有一定还原性,N 在酸性环境下具有强氧化性,能把SO2氧化为S ,S 和Ba2+反应生 成BaSO4沉淀。 (2)由于SO2易溶于水,装置X可起到安全瓶的作用。 (3)由于实验中需要研究O2的作用,因此需要控制变量,食用油起到隔绝氧气的作用。 (4)根据控制变量思想,由对比实验一可知,B烧杯中未煮沸的BaCl2溶液出现浑浊,而A烧杯中煮沸的 BaCl2溶液无明显现象,说明SO2被氧气氧化为S ,S 与Ba2+反应产生白色沉淀。 (5)反应的离子方程式为3SO2+2N +2H2O+3Ba2+  3BaSO4↓+2NO+4H+。 (6)根据题图可知,有O2参加的反应中溶液pH变化幅度比无O2参加的大,且用时短,说明O2在氧化反应中 起到主要作用。 第1讲　描述运动的基本概念 8.[2026福建宁德柘荣一中月考]某化学学习小组设计如图实验装置(夹持装置略去)制备Cl2,并探究氯气 的相关性质。已知:硫单质为淡黄色固体,不溶于水;硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液在工业上可用作脱氯剂, 在酸性条件下不稳定,易转化为S和SO2。   第1讲　描述运动的基本概念 (1)若装置A中固体药品为KMnO4,产生标准状况下3.36 L氯气时,被氧化的HCl的物质的量为________ mol。 (2)装置B的作用是_____________________________。 (3)装置C的作用是探究氯气与稀Na2S溶液的反应。反应开始后,观察到装置C中产生淡黄色沉淀。写 出该反应的化学方程式:_______________________。 (4)装置D的作用是验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ处是湿润的有色布条,则Ⅱ、Ⅲ处应加入的物质分别是 _____________________、___________________。 【探究与反思】 按图中设计装置进行实验,甲同学观察到装置C中先产生淡黄色沉淀。但是长时间通入氯气后,溶液又 变澄清,该同学思考后设计如下实验检验装置C中生成物的成分。实验操作步骤: ①取少量原溶液于小试管中,滴加BaCl2溶液,无明显现象。 　干燥的有色布条     　无水氯化钙(或P2O5)     　Cl2+Na2S  2NaCl+S↓     　除去氯气中的氯化氢,平衡压强     　0.3     第1讲　描述运动的基本概念 ②取少量反应后装置C中的澄清溶液于小试管中,滴加过量的盐酸,至无气泡冒出,再滴加BaCl2溶液,产 生白色沉淀。 (5)根据实验现象推测过量的氯气与Na2S溶液反应的离子方程式为______________________________。 (6)请用离子方程式说明装置E的作用:_________________________________。 (7)乙同学认真思考后认为装置E中的试剂不合理。请用离子方程式和必要的文字解释原因:________ __________________________________________________________________________________ ________________。 体,污染空气     气后,溶液中产生大量的H+,与足量的Na2S2O3溶液发生反应S2 +2H+  S↓+SO2↑+H2O,产生有毒气 　吸收氯 　S2 +4Cl2+5H2O   2S +8Cl-+10H+     　S2-+4Cl2+4H2O  S +8Cl-+8H+     第1讲　描述运动的基本概念 解析       (1)装置A发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)  2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,产生5 mol Cl2时,有10 mol HCl 被氧化,所以产生标准状况下3.36 L(0.15 mol)氯气时,被氧化的HCl的物质的量为0.3 mol。(2)装置B的 第1讲　描述运动的基本概念 作用为除去氯气中的氯化氢,平衡压强。(3)装置C中产生的淡黄色沉淀是硫单质,该反应的化学方程式 为Cl2+Na2S  2NaCl+S↓。(4)装置D的作用是验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ处是湿润的有色布条,Ⅱ 处可以用无水氯化钙(或P2O5)干燥氯气,在Ⅲ处放干燥的有色布条与Ⅰ处做对比。(5)取少量反应后装 置C中的澄清溶液于小试管中,滴加过量的盐酸,至无气泡冒出,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明生 成了S ,故过量的氯气与硫化钠溶液反应的离子方程式为S2-+4Cl2+4H2O  S +8Cl-+8H+。 (6)Na2S2O3溶液在工业上可用作脱氯剂,说明硫代硫酸钠具有还原性,可以吸收多余的氯气,反应的离子方 程式为S2 +4Cl2+5H2O  2S +8Cl-+10H+。 第1讲　描述运动的基本概念 $