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第23讲　常见气体的实验室制备、净化和收集
一、选择题（本题包括7小题，每小题只有一个选项符合题意）
1.（2024·吴忠模拟）下列实验装置能达到实验目的的是（　　）
2.（2024·六盘水模拟）在实验室采用如图装置制取并收集气体，较合理的是（　　）
选项 气体制备原理
A MnO2和浓盐酸反应制取Cl2
B 双氧水和MnO2混合制取O2
C 稀硫酸和石灰石反应制取CO2
D NaCl与浓硫酸反应制取HCl
3.（2024·衡阳模拟）在实验室采取如图装置和下列各组试剂，能使纸蝴蝶只变色不褪色的是（　　）
A 液体A＋C 固体B
A 稀硝酸＋紫色石蕊溶液 Cu
B 浓盐酸＋紫色石蕊溶液 KMnO4
C 稀盐酸＋品红溶液 FeS
D 醋酸＋酚酞溶液 CaCO3
4.根据实验目的设计的如下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
5.（2024·南阳模拟）制备下列气体（不含净化）所选试剂和装置均正确的是（　　）
选项 A B C D
气体 SO2 C2H2 Cl2 NH3
试剂 Cu、浓硫酸 电石、饱和食盐水 稀盐酸、MnO2 NH4Cl、NaOH
装置 （1）、（6） （1）、（4） （2）、（5） （3）、（6）
6.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装置），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
7.（2024·湖北高考10题）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e（NH3）n]－是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图（夹持装置略）。下列说法错误的是（　　）
A.碱石灰有利于NH3逸出
B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用P2O5
D.双口烧瓶中发生的变化是Li＋nNH3Li＋＋[e（NH3）n]－
二、非选择题（本题包括2小题）
8.（2023·湘乡一中开学考试）某同学对气体的实验室制法做了以下探究，请根据图回答下列问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：①　　　　　　，②　　　　　　。
（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　　　　　　　。
（3）实验室用C装置作为气体的发生装置，它与B相比，其优点是　　　　　　　。
（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　　　　　　　　　　　　　。
（5）装置D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。
9.（2023·重庆高考16题节选）煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的一项重要指标，可用与焦炭（由煤样制得）反应的CO2的转化率α来表示。研究小组设计测定α的实验装置如下：
（1）装置Ⅰ中，仪器a的名称是　　 　　　　　；b中除去的物质是　　　　　　（填化学式）。
（2）①将煤样隔绝空气在900 ℃加热1小时得焦炭，该过程称为　　　　。
②装置Ⅱ中，高温下发生反应的化学方程式为　　　　　　　。
（3）装置Ⅲ中，先通入适量的气体X，再通入足量Ar气。若气体X被完全吸收，则可依据d和e中分别生成的固体质量计算α。
①d中的现象是　　　　　　　　。
②e中生成的固体为Ag，反应的化学方程式为　　　　　　　。
③d和e的连接顺序颠倒后将造成α　　　　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
第23讲　常见气体的实验室制备、净化和收集
1.C　氨气的密度比空气小，用向下排空气法收集，但试管口应该放置棉花，减少对流，A错误；浓硫酸与铜在加热条件下才生成硫酸铜、二氧化硫和水，B错误；铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮能和水反应，不能用排水法收集，D错误。
2.B　MnO2和浓盐酸反应制Cl2需要加热，装置中没有加热仪器且收集氯气不能采用排水法，A错误；MnO2催化双氧水分解制备氧气，B正确；制CO2采用的是稀盐酸和石灰石反应，不能用硫酸，C错误；HCl易溶于水，不能用排水法收集，且反应需要加热，D错误。
3.A　稀硝酸与Cu反应生成NO，NO被装置内空气中的氧气氧化为NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO，生成的稀硝酸可使喷有石蕊溶液的纸蝴蝶由紫色变为红色，A正确；实验室利用浓盐酸和KMnO4反应制取Cl2，Cl2与水反应生成HCl和HClO，HCl使喷有石蕊溶液的纸蝴蝶由紫色变为红色，HClO具有强的氧化性，又会使变红的纸蝴蝶褪色，B错误；实验室常用稀盐酸和FeS反应制取H2S，但H2S不能使喷有品红溶液的纸蝴蝶变色或褪色，C错误；醋酸和CaCO3反应生成CO2，且醋酸有挥发性，二者均不能使酚酞变色，D错误。
4.D　制备C2H4没有控制温度的温度计，A错误；NO与O2反应，不能用排空气法收集，B错误；用浓硫酸吸收多余的NH3易发生倒吸，C错误；用饱和食盐水除去HCl气体，用浓硫酸吸收水蒸气，用碱石灰吸收多余的Cl2，D正确。
5.B　铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫的密度比空气大，且易溶于水，应该用向上排空气法收集，应选择装置（2）（5），A错误；电石和饱和食盐水反应生成乙炔，不需要加热，用排水法收集，B正确；二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，稀盐酸不反应，C错误；氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气，不能使用氢氧化钠固体，D错误。
6.A　稀硝酸和Cu反应生成NO，用排水法收集NO，进气方向是N→M，A符合题意；浓硝酸具有强氧化性，与Na2SO3反应生成Na2SO4和NO2气体，不能检验SO2的氧化性，B不符合题意；由于氨气极易溶于水，不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集氨气，C不符合题意；二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，实验中没有加热装置，D不符合题意。
7.C　碱石灰吸水放热，有利于NH3逸出，A正确；锂易与空气中的氧气反应在表面形成氧化膜，故锂片使用前必须打磨，B正确；P2O5不能用于干燥氨气，C错误；氨气在双口烧瓶中冷却变为液氨，由题给条件可知，Li与液氨反应产生[e（NH3）n]－，由原子守恒及电荷守恒可得反应方程式：Li＋nNH3Li＋＋[e（NH3）n]－，D正确。
8.（1）①试管　②长颈漏斗　（2）2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　应在试管口加一团棉花　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　铁会与盐酸反应生成氢气，使气体不纯　（5）浓硫酸　a
解析：（1）据图可知①是试管，②是长颈漏斗。（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↑；为防止高锰酸钾堵塞导管，应在试管口加一团棉花；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，铁会与盐酸反应生成氢气，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，除去氢气中混有的水蒸气，可在D中装入适量的浓硫酸，混合气体从a端进入，干燥更充分。
9.（1）分液漏斗　HCl　（2）①干馏　②CO2＋C2CO
（3）①有白色沉淀生成　②CO＋2[Ag（NH3）2]OH2Ag↓＋（NH4）2CO3＋2NH3　③偏大
解析：（1）装置Ⅰ中，仪器a的名称是分液漏斗；由于二氧化碳中含有挥发的氯化氢气体，因此b中碳酸氢钠与氯化氢反应，除去的物质是HCl。（2）①将煤样隔绝空气在900 ℃加热1小时得焦炭，即隔绝空气加强热使之分解，该过程称为干馏。②装置Ⅱ中，高温下二氧化碳和焦炭反应生成一氧化碳，其发生反应的化学方程式为CO2＋C2CO。（3）①d中二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水，其反应的现象是有白色沉淀生成。②e中生成的固体为Ag，根据氧化还原反应规律分析得知CO变为碳酸铵，则反应的化学方程式为CO＋2[Ag（NH3）2]OH2Ag↓＋（NH4）2CO3＋2NH3。③d和e的连接顺序颠倒，二氧化碳和银氨溶液反应，导致银氨溶液消耗二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钡反应的量减少，则将造成α偏大。
3 / 3第23讲　常见气体的实验室制备、净化和收集
课标要求
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。
考点一　气体的制备、净化和收集
1.气体制备实验的基本思路
2.气体制备的主要装置与改进
（1）固体＋固体气体（O2、NH3等）
①装置改进
②改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO2气体。
（2）固体（或液体）＋液体气体（Cl2、HCl等）
图A的改进优点是能控制反应液的温度。
图B的改进优点是使蒸馏烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下；或将分液漏斗更换为恒压滴液漏斗。
（3）固体＋液体（不加热）气体（H2、CO2、SO2等）
（4）其他装置
发生装置 制备气体 反应原理
固＋液气 O2、NH3、Cl2、CH≡CH O2：H2O2与MnO2 NH3：浓氨水与CaO Cl2：浓盐酸与KMnO4 CH≡CH：CaC2与水（饱和食盐水）
固＋液 气 CH2CH2 C2H5OHCH2CH2↑＋H2O
【提醒】 实验室里可用加热HCOOH与浓硫酸混合物的方法来制备CO气体，化学方程式：HCOOHCO↑＋H2O。
3.气体的干燥与净化
（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先除易除去的杂质气体；⑤先除杂后干燥。
（2）气体干燥、净化装置
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体加热
装置
常见干 燥或除 杂试剂 浓硫酸（具有酸性和强氧化性） 无水氯化钙（呈中性）、碱石灰（呈碱性） Cu、CuO、Mg等
（3）气体除杂的注意事项
①需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如氯化氢气体、CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。
②选用除杂方法时要保证杂质完全除掉。如除CO2最好用NaOH不用Ca（OH）2溶液。
4.气体的收集方法
（1）一般收集方法
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，又不与水反应的气体 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
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
（2）排液集气装置
ⅰ.装置（Ⅰ）从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集Cl2。
②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。
③饱和NaHS溶液——收集H2S。
④四氯化碳——收集HCl或NH3。
ⅱ.装置（Ⅱ）储气式集气。气体从橡胶管进入，可将液体由A瓶排入B瓶，在A瓶中收集到气体。
5.尾气的处理
（1）处理原因：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）处理装置
（3）处理方法
用水吸收 NH3、HCl（注意防倒吸）
用烧碱溶液吸收 Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2
用硫酸铜溶液或 醋酸铅溶液吸收 H2S
用点燃法除去 CO、H2、CH4
用收集法除去 NO
【提醒】 （1）用溶液或水吸收极易溶于水的气体（如NH3、HCl、HBr、HI等）时防倒吸装置：
肚容式 分液式
（2）实验室吸收Cl2的尾气时，一般用NaOH溶液，不用澄清石灰水，因后者浓度小，可能吸收不完全；若在其他场合出现Cl2泄漏时，一般碱性物质包括澄清石灰水及还原性物质如Na2SO3，均可用作Cl2的吸收剂。
1.判断下列试剂使用是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
2.判断下列气体的吸收或收集方法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
一 气体的制备与实验装置的连接
1.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＋稀硫酸 b e
C NO Cu＋稀硝酸 b c
D CO2 CaCO3＋稀硫酸 b c
2.实验室合成硫酰氯要先制取干燥的氯气。制备干燥纯净的氯气所用仪器如图：
上述仪器的连接顺序：e接　　　　，　　　　接　　　　，　 　　接　 　　，　 　　接　 　　（按气流方向，用小写字母表示）。
二 气体制备实验装置的改进与创新
3.制备适量SO2，利用如图装置设计实验比较H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，并探究SO2的化学性质，下列说法错误的是（　　）
A.试剂Y是品红溶液，用来检验产物是SO2
B.试剂Z是NaOH溶液，用来处理尾气
C.溴水褪色，证明SO2具有还原性
D.试剂X可以是酸性高锰酸钾溶液
4.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是　　　　　　　　　　，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　　　　　　　　。
考点二　气体制备过程中反应条件的控制
1.排气方法
防止空气中的成分O2、CO2、水蒸气干扰实验，常用其他稳定的气体（如N2）排尽装置中的空气；有时也可充分利用反应产物气体（如NH3、Cl2、SO2）等排尽装置中的空气。
2.控制气体的流速及用量
（1）用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
（2）观察气泡，控制气流速度，如图1，可观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶2的混合气。
（3）平衡气压如图2所示，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。
3.压送液体
根据装置的密封性，让反应生成气体或消耗气体，产生压强差，将液体压入或倒流入另一反应容器。
4.温度控制
（1）控制低温的目的：减少某些反应物或产品分解，如H2O2；减少某些反应物或产品挥发，如盐酸、氨水等；防止某物质水解，避免副反应发生等。
（2）采取加热的目的：加快反应速率或使平衡移动或加速溶解等。
（3）常考温度控制方式
①水浴加热：均匀加热，反应温度在100 ℃以下。
②油浴加热：均匀加热，反应温度在100～260 ℃。
③冷水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应，提高产品纯度等。
1.关于以下实验装置，说法不正确的是（　　）
A.用装置A盛装NH4Cl粉末不能用来制取氨气
B.装置B既可以防止倒吸，又可以检查实验时装置B后的装置是否发生堵塞
C.装置C、F中盛装的试剂都为浓硫酸，装置C用来除去Cl2中的水蒸气，装置F用来防止空气中的水蒸气进入装置E
D.装置D中的产物受热易升华，最好用粗短导管连接装置D、E
2.亚硝酰氯（NOCl）是一种黄绿色气体，沸点为－5.5 ℃，其液体呈红褐色，遇水生成氯化氢和氮的氧化物，某化学兴趣小组设计如图装置用Cl2和NO制备NOCl。回答下列问题：
（1）装置甲利用Cu与稀硝酸反应制取NO，导管a的作用为　　　　　　　。
（2）实验开始时，先关闭K2，打开K1，通一段时间N2，此操作的目的是　　　　　　　。
（3）装置丁的作用为　　　　　　　。
（4）装置丙中为浓硫酸，该装置有三个作用，除通过观察气泡调节气流速率以控制两种气体的比例外，还有两个作用是　　　　　　　。
（5）经分析，该套装置在设计上存在一处明显缺陷，改进的方法是　　　　　　（用文字描述）。
1.判断下列气体制备与收集装置的正误。
（1）（2024·浙江6月选考）下图装置可用于制取并收集氨气。（　　）
（2）（2024·甘肃高考）使用电石和饱和食盐水制备C2H2。（　　）
（3）（2024·贵州高考）下图装置可用于实验室制NH3。（　　）
（4）（2024·浙江1月选考）下图装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气。（　　）
2.（2023·北京高考8题）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
3.（2023·天津高考9题）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
4.（2024·河北高考10题）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
5.（2022·山东高考11题）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
第23讲　常见气体的实验室制备、净化和收集
【考点·全面突破】
考点一
必备知识夯实
易错辨析
1.（1）×　（2）×　（3）×　（4）×
2.（1）×　（2）×　（3）×　（4）×
关键能力突破
1.B　固体KMnO4受热分解产生O2，O2难溶于水，用排水法或向上排空气法收集，故不可以使用d装置收集O2，A错误；Zn与稀硫酸反应产生的H2难溶于水，可以用排水法收集，故可以使用装置b、e制取H2，B正确；Cu与稀硝酸反应产生NO气体，能与O2反应产生NO2气体，不能使用排空气法收集，C错误；CaCO3与稀硫酸反应产生CO2气体，生成的CaSO4微溶于水，使制取CO2气体的反应不能持续发生，不能使用该方法制取CO2气体，D错误。
2.d　c　a　b　i　h　g
3.A　由题意及图示装置分析可知，打开a、关闭b时，SO2与碳酸钠溶液反应生成CO2，试剂X为酸性高锰酸钾溶液，可除去过量的SO2，试剂Y为品红溶液，可检验SO2是否除尽，然后CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，可比较H2CO3和H2SiO3酸性强弱；关闭a、打开b时，二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr，反应中二氧化硫是还原剂，证明SO2具有还原性，试剂Z为NaOH溶液，在反应中可用于吸收尾气。
4.（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＋MnO2MnSO4　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
考点二
关键能力突破
1.C　NH4Cl受热时易分解生成氨气和氯化氢，在试管口遇冷又凝结生成NH4Cl，不能用来制取氨气，A正确；装置B后的装置发生堵塞时，会导致装置B中压强增大，从而使装置B中水面下降，长玻璃导管中的水柱上升，因此装置B可以用于检查实验时装置B后的装置是否发生堵塞，装置B的进气管远离液面，可以防止倒吸，B正确；干燥管中不能盛装浓硫酸，C错误；装置D中的产物受热易升华，为了防止气体凝结为固体，堵塞导管，最好用粗短导管连接装置D、E，D正确。
2.（1）平衡气压，使液体顺利流下
（2）排尽装置中的空气，防止NO被氧化
（3）液化亚硝酰氯，便于收集产品
（4）干燥气体和使气体混合更充分
（5）在装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置
解析：（1）铜和稀硝酸反应生成水、NO和Cu（NO3）2，导管a的作用为平衡气压，使液体顺利流下。（2）由于NO易被空气中的氧气氧化为NO2，先通入氮气，把装置中空气排尽，防止NO被氧化。（3）根据题给信息可知，亚硝酰氯（NOCl）的沸点为－5.5 ℃，遇冷易转化为液态，则装置丁中冰盐水的作用是液化亚硝酰氯，便于收集产品。（4）装置丙中为浓硫酸，具有干燥气体的作用和使气体混合更充分，同时通过观察气泡调节气流速率以控制两种气体的比例。（5）由于亚硝酰氯遇水发生反应，所以应在装置丁和戊之间增加一个干燥装置，防止戊中的水进入到丁中使亚硝酰氯发生水解反应。
【真题·体验品悟】
1.（1）×　（2）√　（3）√　（4）×
2.D　Na2CO3溶液与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。
3.D　一氧化氮易被空气中的氧气氧化，不能用排空气法收集，A不选；浓盐酸与二氧化锰制备氯气需要加热，B不选；氨气密度比空气小，不能用向上排空气法收集，C不选；浓硫酸与亚硫酸钠制备二氧化硫，二氧化硫的密度比空气大，用向上排空气法收集，二氧化硫有毒，需要用NaOH溶液吸收尾气，D选。
4.C　利用固体NH4Cl和熟石灰混合加热制取氨气，反应物均为固体，该实验通常在试管中进行，实验时需使试管口稍向下倾斜，防止生成的水回流使试管受热不均匀而炸裂，C符合题意。
5.A　通入CO2气体依次发生反应：CO2＋Na2CO3＋H2O2NaHCO3、CaCO3＋H2O＋CO2Ca（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项符合题意；通入Cl2，发生反应：Cl2＋2FeCl22FeCl3、2FeCl3＋Fe3FeCl2，最终Fe消失得到澄清溶液，B项不符合题意；通入HCl，N在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反应：3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，最终Cu消失得到澄清溶液，C项不符合题意；AgCl在水中存在溶解平衡AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq），通入NH3后，Ag＋与NH3结合成[Ag（NH3）2]＋，使溶解平衡正向移动，最终AgCl消失得到澄清溶液，D项不符合题意。
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第23讲　常见气体的实验室制备、净化和收集
高中总复习·化学
课标要求
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。
考点·全面突破
01
真题·体验品悟
02
课时·跟踪检测
03
考点·全面突破
锁定要点，聚焦应用
考点一　气体的制备、净化和收集
1. 气体制备实验的基本思路
2. 气体制备的主要装置与改进
（1）固体＋固体 气体（O2、NH3等）
①装置改进
②改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固
体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO2气体。
（2）固体（或液体）＋液体 气体（Cl2、HCl等）
图A的改进优点是能控制反应液的温度。
图B的改进优点是使蒸馏烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺
利流下；或将分液漏斗更换为恒压滴液漏斗。
（3）固体＋液体（不加热） 气体（H2、CO2、SO2等）
（4）其他装置
发生装置 制备气体 反应原理
O2、NH3、Cl2、
CH≡CH O2：H2O2与MnO2
NH3：浓氨水与CaO
Cl2：浓盐酸与KMnO4
CH≡CH：CaC2与水（饱和食盐
水）
发生装置 制备气体 反应原理
O2、NH3、Cl2、
CH≡CH O2：H2O2与MnO2
NH3：浓氨水与CaO
Cl2：浓盐酸与KMnO4
CH≡CH：CaC2与水（饱和食盐
水）
发生装置 制备气体 反应原理
固＋液 气
【提醒】 实验室里可用加热HCOOH与浓硫酸混合物的方法来制备CO气
体，化学方程式：HCOOH CO↑＋H2O。
3. 气体的干燥与净化
（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先除易除去的杂质气体；⑤先除杂后干燥。
（2）气体干燥、净化装置
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体加热
装置
常见干燥或
除杂试剂 浓硫酸（具有酸性和强氧化性） 无水氯化钙（呈中
性）、碱石灰（呈碱
性） Cu、CuO、Mg等
（3）气体除杂的注意事项
①需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如
氯化氢气体、CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。
②选用除杂方法时要保证杂质完全除掉。如除CO2最好用NaOH不用Ca
（OH）2溶液。
4. 气体的收集方法
（1）一般收集方法
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，又不
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
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
（2）排液集气装置
ⅰ.装置（Ⅰ）从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将
广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集Cl2。
②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。
③饱和NaHS溶液——收集H2S。
④四氯化碳——收集HCl或NH3。
ⅱ.装置（Ⅱ）储气式集气。气体从橡胶管进入，可将液体由A瓶排入B瓶，
在A瓶中收集到气体。
5. 尾气的处理
（1）处理原因：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）处理装置
（3）处理方法
用水吸收 NH3、HCl（注意防倒吸）
用烧碱溶液吸收 Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2
用硫酸铜溶液或 醋酸铅溶液吸收 H2S
用点燃法除去 CO、H2、CH4
用收集法除去 NO
肚容式 分液式
（2）实验室吸收Cl2的尾气时，一般用NaOH溶液，不用澄清石灰水，因后
者浓度小，可能吸收不完全；若在其他场合出现Cl2泄漏时，一般碱性物质
包括澄清石灰水及还原性物质如Na2SO3，均可用作Cl2的吸收剂。
【提醒】 （1）用溶液或水吸收极易溶于水的气体（如NH3、HCl、HBr、
HI等）时防倒吸装置：
1. 判断下列试剂使用是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
答案：（1）×　（2）×　
（3）×　（4）×
2. 判断下列气体的吸收或收集方法是否正确，正确的打“√”，错误的打
“×”。
答案：（1）×　（2）×　（3）×　（4）×
一 气体的制备与实验装置的连接
1. 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＋稀硫酸 b e
C NO Cu＋稀硝酸 b c
D CO2 CaCO3＋稀硫
酸 b c
√
解析： 　固体KMnO4受热分解产生O2，O2难溶于水，用排水法或向上排
空气法收集，故不可以使用d装置收集O2，A错误；Zn与稀硫酸反应产生的
H2难溶于水，可以用排水法收集，故可以使用装置b、e制取H2，B正确；
Cu与稀硝酸反应产生NO气体，能与O2反应产生NO2气体，不能使用排空气
法收集，C错误；CaCO3与稀硫酸反应产生CO2气体，生成的CaSO4微溶于
水，使制取CO2气体的反应不能持续发生，不能使用该方法制取CO2气体，
D错误。
2. 实验室合成硫酰氯要先制取干燥的氯气。制备干燥纯净的氯气所用仪器
如图：
上述仪器的连接顺序：e接 ， 接 ， 接 ，
接 （按气流方向，用小写字母表示）。
d　
c　
a　
b 　
i　
h　
g　
二 气体制备实验装置的改进与创新
3. 制备适量SO2，利用如图装置设计实验比较H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸
性强弱，并探究SO2的化学性质，下列说法错误的是（　　）
A. 试剂Y是品红溶液，用来检验产物是SO2
B. 试剂Z是NaOH溶液，用来处理尾气
C. 溴水褪色，证明SO2具有还原性
D. 试剂X可以是酸性高锰酸钾溶液
√
解析： 　由题意及图示装置分析可知，打开a、关闭b时，SO2与碳酸钠溶
液反应生成CO2，试剂X为酸性高锰酸钾溶液，可除去过量的SO2，试剂Y
为品红溶液，可检验SO2是否除尽，然后CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉
淀，可比较H2CO3和H2SiO3酸性强弱；关闭a、打开b时，二氧化硫与溴水
发生氧化还原反应生成硫酸和HBr，反应中二氧化硫是还原剂，证明SO2具
有还原性，试剂Z为NaOH溶液，在反应中可用于吸收尾气。
4. 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 。
恒压滴液漏斗　
平衡气压，便于硫酸顺利滴下
防止倒吸
（3）装置Ⅱ中反应的化学方程式是 ，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
。
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
氢氧化钠溶液　
防止
倒吸　
考点二　气体制备过程中反应条件的控制
1. 排气方法
防止空气中的成分O2、CO2、水蒸气干扰实验，常用其他稳定的气体（如
N2）排尽装置中的空气；有时也可充分利用反应产物气体（如NH3、Cl2、
SO2）等排尽装置中的空气。
2. 控制气体的流速及用量
（1）用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
（2）观察气泡，控制气流速度，如图1，可观察气泡得到N2、H2的体积比
约为1∶2的混合气。
（3）平衡气压如图2所示，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。
3. 压送液体
根据装置的密封性，让反应生成气体或消耗气体，产生压强差，将液体压
入或倒流入另一反应容器。
4. 温度控制
（1）控制低温的目的：减少某些反应物或产品分解，如H2O2；减少某
些反应物或产品挥发，如盐酸、氨水等；防止某物质水解，避免副反
应发生等。
（2）采取加热的目的：加快反应速率或使平衡移动或加速溶解等。
②油浴加热：均匀加热，反应温度在100～260 ℃。
③冷水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应，提高
产品纯度等。
（3）常考温度控制方式
①水浴加热：均匀加热，反应温度在100 ℃以下。
1. 关于以下实验装置，说法不正确的是（　　）
A. 用装置A盛装NH4Cl粉末不能用来制取氨气
B. 装置B既可以防止倒吸，又可以检查实验时装置B后的装置是否发生堵塞
C. 装置C、F中盛装的试剂都为浓硫酸，装置C用来除去Cl2中的水蒸气，
装置F用来防止空气中的水蒸气进入装置E
D. 装置D中的产物受热易升华，最好用粗短导管连接装置D、E
√
解析： 　NH4Cl受热时易分解生成氨气和氯化氢，在试管口遇冷又凝结生
成NH4Cl，不能用来制取氨气，A正确；装置B后的装置发生堵塞时，会导
致装置B中压强增大，从而使装置B中水面下降，长玻璃导管中的水柱上
升，因此装置B可以用于检查实验时装置B后的装置是否发生堵塞，装置B
的进气管远离液面，可以防止倒吸，B正确；干燥管中不能盛装浓硫酸，C
错误；装置D中的产物受热易升华，为了防止气体凝结为固体，堵塞导
管，最好用粗短导管连接装置D、E，D正确。
2. 亚硝酰氯（NOCl）是一种黄绿色气体，沸点为－5.5 ℃，其液体呈红褐
色，遇水生成氯化氢和氮的氧化物，某化学兴趣小组设计如图装置用Cl2和
NO制备NOCl。回答下列问题：
（1）装置甲利用Cu与稀硝酸反应制取NO，导管a的作用为
。
解析： 铜和稀硝酸反应生成水、NO和Cu（NO3）2，导管a的作用为
平衡气压，使液体顺利流下。
（2）实验开始时，先关闭K2，打开K1，通一段时间N2，此操作的目的
是 。
解析： 由于NO易被空气中的氧气氧化为NO2，先通入氮气，把装置
中空气排尽，防止NO被氧化。
平衡气压，
使液体顺利流下
排尽装置中的空气，防止NO被氧化
（3）装置丁的作用为 。
解析： 根据题给信息可知，亚硝酰氯（NOCl）的沸点为－5.5 ℃，
遇冷易转化为液态，则装置丁中冰盐水的作用是液化亚硝酰氯，便于收集
产品。
（4）装置丙中为浓硫酸，该装置有三个作用，除通过观察气泡调节气流
速率以控制两种气体的比例外，还有两个作用是
。
解析： 装置丙中为浓硫酸，具有干燥气体的作用和使气体混合更充
分，同时通过观察气泡调节气流速率以控制两种气体的比例。
液化亚硝酰氯，便于收集产品
干燥气体和使气体混合
更充分
（5）经分析，该套装置在设计上存在一处明显缺陷，改进的方法是

（用文字描述）。
解析： 由于亚硝酰氯遇水发生反应，所以应在装置丁和戊之间增加
一个干燥装置，防止戊中的水进入到丁中使亚硝酰氯发生水解反应。
在
装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置
真题·体验品悟
感悟高考，明确方向
1. 判断下列气体制备与收集装置的正误。
（1）（2024·浙江6月选考）如图装置可用于制取并收集氨气。
（　×　）
×
（2）（2024·甘肃高考）使用电石和饱和食盐水制备C2H2。 （　√　）
√
（3）（2024·贵州高考）如图装置可用于实验室制NH3。 （　√　）
√
（4）（2024·浙江1月选考）如图装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气。
（　×　）
×
2. （2023·北京高考8题）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
√
解析： 　Na2CO3溶液与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。
3. （2023·天津高考9题）实验室制备和收集相应气体可使用如图装置的是
（　　）
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： 　一氧化氮易被空气中的氧气氧化，不能用排空气法收集，A不
选；浓盐酸与二氧化锰制备氯气需要加热，B不选；氨气密度比空气小，
不能用向上排空气法收集，C不选；浓硫酸与亚硫酸钠制备二氧化硫，二
氧化硫的密度比空气大，用向上排空气法收集，二氧化硫有毒，需要用
NaOH溶液吸收尾气，D选。
4. （2024·河北高考10题）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
√
解析： 　利用固体NH4Cl和熟石灰混合加热制取氨气，反应物均为固体，
该实验通常在试管中进行，实验时需使试管口稍向下倾斜，防止生成的水
回流使试管受热不均匀而炸裂，C符合题意。
5. （2022·山东高考11题）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
√
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项符合题意；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项不符合题意；通入
HCl，N 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项不符合
题意；AgCl在水中存在溶解平衡AgCl（s） Ag＋（aq）＋Cl－（aq），通入NH3后，Ag＋与NH3结合成[Ag（NH3）2]＋，使溶解平衡正向移动，最终AgCl消失得到澄清溶液，D项不符合题意。
课时·跟踪检测
培优集训，提升素养
一、选择题（本题包括7小题，每小题只有一个选项符合题意）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1. （2024·吴忠模拟）下列实验装置能达到实验目的的是（　　）
√
解析： 　氨气的密度比空气小，用向下排空气法收集，但试管口应该放
置棉花，减少对流，A错误；浓硫酸与铜在加热条件下才生成硫酸铜、二
氧化硫和水，B错误；铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮能和水反
应，不能用排水法收集，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2. （2024·六盘水模拟）在实验室采用如图装置制取并收集气体，较合理
的是（　　）
选项 气体制备原理
A MnO2和浓盐酸反应制取Cl2 B 双氧水和MnO2混合制取O2 C 稀硫酸和石灰石反应制取CO2 D NaCl与浓硫酸反应制取HCl √
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析： MnO2和浓盐酸反应制Cl2需要加热，装置中没有加热仪器且收集
氯气不能采用排水法，A错误；MnO2催化双氧水分解制备氧气，B正确；
制CO2采用的是稀盐酸和石灰石反应，不能用硫酸，C错误；HCl易溶于
水，不能用排水法收集，且反应需要加热，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3. （2024·衡阳模拟）在实验室采取如图装置和下列各组试剂，能使纸蝴
蝶只变色不褪色的是（　　）
选项 液体A＋C 固体B
A 稀硝酸＋紫色石蕊溶液 Cu
B 浓盐酸＋紫色石蕊溶液 KMnO4
C 稀盐酸＋品红溶液 FeS
D 醋酸＋酚酞溶液 CaCO3
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析： 　稀硝酸与Cu反应生成NO，NO被装置内空气中的氧气氧化为
NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO，生成的稀硝酸可使喷有石蕊溶液的
纸蝴蝶由紫色变为红色，A正确；实验室利用浓盐酸和KMnO4反应制取
Cl2，Cl2与水反应生成HCl和HClO，HCl使喷有石蕊溶液的纸蝴蝶由紫色变
为红色，HClO具有强的氧化性，又会使变红的纸蝴蝶褪色，B错误；实验
室常用稀盐酸和FeS反应制取H2S，但H2S不能使喷有品红溶液的纸蝴蝶变
色或褪色，C错误；醋酸和CaCO3反应生成CO2，且醋酸有挥发性，二者均
不能使酚酞变色，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4. 根据实验目的设计的如下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
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析： 　制备C2H4没有控制温度的温度计，A错误；NO与O2反应，不能
用排空气法收集，B错误；用浓硫酸吸收多余的NH3易发生倒吸，C错误；
用饱和食盐水除去HCl气体，用浓硫酸吸收水蒸气，用碱石灰吸收多余的
Cl2，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5. （2024·南阳模拟）制备下列气体（不含净化）所选试剂和装置均正确
的是（　　）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
选项 A B C D
气体 SO2 C2H2 Cl2 NH3
试剂 Cu、浓硫酸 电石、饱和食
盐水 稀盐酸、MnO2 NH4Cl、NaOH
装置 （1）、（6） （1）、（4） （2）、（5） （3）、（6）
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析： 　铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫的密度
比空气大，且易溶于水，应该用向上排空气法收集，应选择装置（2）
（5），A错误；电石和饱和食盐水反应生成乙炔，不需要加热，用排水法
收集，B正确；二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，稀盐酸不
反应，C错误；氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气，不能使用氢氧化钠固
体，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6. 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装置），其中能完成相应实验目的的是（　　）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析： 　稀硝酸和Cu反应生成NO，用排水法收集NO，进气方向是
N→M，A符合题意；浓硝酸具有强氧化性，与Na2SO3反应生成Na2SO4和
NO2气体，不能检验SO2的氧化性，B不符合题意；由于氨气极易溶于水，
不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集氨气，C不符合题意；二氧化锰和浓
盐酸在加热条件下反应，实验中没有加热装置，D不符合题意。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
7. （2024·湖北高考10题）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e
（NH3）n]－是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图（夹持装置略）。下
列说法错误的是（　　）
A. 碱石灰有利于NH3逸出
B. 锂片必须打磨出新鲜表面
C. 干燥管中均可选用P2O5
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析： 　碱石灰吸水放热，有利于NH3逸出，A正确；锂易与空气中的氧
气反应在表面形成氧化膜，故锂片使用前必须打磨，B正确；P2O5不能用
于干燥氨气，C错误；氨气在双口烧瓶中冷却变为液氨，由题给条件可
知，Li与液氨反应产生[e（NH3）n]－，由原子守恒及电荷守恒可得反应方
程式：Li＋nNH3 Li＋＋[e（NH3）n]－，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
二、非选择题（本题包括2小题）
8. （2023·湘乡一中开学考试）某同学对气体的实验室制法做了以下探
究，请根据图回答下列问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：① ，② 。
试管　
长颈漏斗　
解析： 据图可知①是试管，②是长颈漏斗。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（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 。
解析： 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2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋
O2↑；为防止高锰酸钾堵塞导管，应在试管口加一团棉花；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。
2KMnO4 K2MnO4
＋MnO2＋O2↑
应在试管口加一团棉花　
气泡连续均匀冒出时再收集
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（3）实验室用C装置作为气体的发生装置，它与B相比，其优点是
。
解析： 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）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 。
解析： 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，铁会与盐酸反应生成氢气，使气体不纯。
可以
随时控制反应的发生或停止
a　
铁会与盐酸反应生成氢气，使气体不纯
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（5）装置D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。
解析： 浓硫酸具有吸水性，可除去氢气中混有的水蒸气，除去氢气
中混有的水蒸气，可在D中装入适量的浓硫酸，混合气体从a端进入，干燥
更充分。
浓硫酸　
a　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
9. （2023·重庆高考16题节选）煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的
一项重要指标，可用与焦炭（由煤样制得）反应的CO2的转化率α来表示。
研究小组设计测定α的实验装置如下：
（1）装置Ⅰ中，仪器a的名称是 ；b中除去的物质是
（填化学式）。
解析： 装置Ⅰ中，仪器a的名称是分液漏斗；由于二氧化碳中含有挥发
的氯化氢气体，因此b中碳酸氢钠与氯化氢反应，除去的物质是HCl。
分液漏斗　
HCl　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（2）①将煤样隔绝空气在900 ℃加热1小时得焦炭，该过程称为
。
②装置Ⅱ中，高温下发生反应的化学方程式为 。
解析： ①将煤样隔绝空气在900 ℃加热1小时得焦炭，即隔绝空气加
强热使之分解，该过程称为干馏。②装置Ⅱ中，高温下二氧化碳和焦炭反
应生成一氧化碳，其发生反应的化学方程式为CO2＋C 2CO。
干
馏　
CO2＋C　 2CO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
②e中生成的固体为Ag，反应的化学方程式为
。
③d和e的连接顺序颠倒后将造成α （填“偏大”“偏小”或“不
变”）。
CO＋2[Ag（NH3） 2]OH
2Ag↓＋（NH4）2CO3＋2NH3
偏大　
（3）装置Ⅲ中，先通入适量的气体X，再通入足量Ar气。若气体X被完全
吸收，则可依据d和e中分别生成的固体质量计算α。
①d中的现象是 。
有白色沉淀生成　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析： ①d中二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水，其反应
的现象是有白色沉淀生成。②e中生成的固体为Ag，根据氧化还原反应规
律分析得知CO变为碳酸铵，则反应的化学方程式为CO＋2[Ag（NH3）
2]OH 2Ag↓＋（NH4）2CO3＋2NH3。③d和e的连接顺序颠倒，二氧化
碳和银氨溶液反应，导致银氨溶液消耗二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钡反
应的量减少，则将造成α偏大。
1
2
3
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5
6
7
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9
THANKS
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