资源简介

(共79张PPT)
简洁
实用
高效
第五章　非金属及其化合物
第25讲　常见气体的制备、净化和收集
化学
内容索引
考点一　常见气体的制备、净化和收集
考点二　制备过程中反应条件的控制
第一部分
第二部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
课时作业
第四部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
高考真题演练
第三部分
1．了解常见气体的制备原理、装置。2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。3.能根据制备气体的要求，对净化及收集装置进行评价和改进。
考点一　常见气体的制备、净化和收集
第
分
部
一
1．常见气体的发生装置
依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：
必备知识整合
2．气体的除杂方法
(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先除易除的杂质气体。
(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
装置图
常见干 燥剂 浓硫酸（酸性、强氧化性） 无水氯化钙（中性）、碱石灰（碱性） 除杂试剂Cu、
CuO、Mg等
当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。
3．气体的收集方法
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，且不与水反应的气体 O2、H2、
NO、CO等
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体（举例）
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
4．尾气处理的原因、方法及装置
(1)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。
(2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。
(3)尾气处理装置（见下图a、b、c）
①实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。
②制取CO时，尾气处理可采用a、c装置。
③制取H2时，尾气处理可采用a、c装置。
5．常见气体的制备套装
(1)Cl2的实验室制备
(2)SO2的实验室制备
(3)NH3的实验室制备
1．（2024·辽宁辽西联合校期中）实验室采用如图装置制备并收集气体，下列选项合理的是(　　)
对点题组突破
C
题组一　气体制备、净化和收集
选项 化学试剂 制备的气体
A Cu＋HNO3（浓） NO2
B CaO＋NH3·H2O NH3
C H2O2＋MnO2 O2
D FeS＋HNO3（稀） H2S
解析：二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，不能用排水法收集，A不符合题意；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，B不符合题意；过氧化氢在二氧化锰催化条件下发生分解反应生成氧气，氧气不易溶于水，可用排水法收集，C符合题意；稀硝酸具有强氧化性，与硫化亚铁反应生成一氧化氮，不能生成硫化氢，D不符合题意。
2．（2024·北京昌平区统考）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(　　)
D
选项 气体 试剂 制备装置 收集方法
A NO2 Cu＋HNO3（浓） ① ⑤
B O2 MnO2＋H2O2 ② ⑤
C NH3 NH4Cl ② ④
D CH2===CH2 C2H5OH＋H2SO4（浓） ③ ⑥
解析：二氧化氮的密度比空气大，不能选⑤收集二氧化氮，A项错误；过氧化氢和二氧化锰反应制取氧气，为固液反应，且不需要加热，不能选②制备氧气，B项错误；加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢，在试管口氨气与氯化氢又重新化合生成氯化铵，不能制备氨气，且收集方法应采用向下排空气法，C项错误；乙醇在170 ℃时发生消去反应生成乙烯，可选③装置，乙烯不溶于水，可选⑥装置收集，D项正确。
题组二　以气体制备为载体的微型实验设计
3．（2025·辽宁六校协作体高三联考）亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解，是一种高效的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。用如图所示的装置探究NaClO2的制备。下列说法错误的是(　　)
C
A．装置①中制备ClO2的反应：2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4（浓）===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O
B．装置②的作用是防止装置③中溶液倒吸至装置①中
C．装置③中的H2O2可用NaClO4代替
D．装置④中仪器a用于吸收尾气，同时防止倒吸
解析：装置①用NaClO3、Na2SO3在浓硫酸存在的环境中发生氧化还原反应，用于制备ClO2，反应的化学方程式为2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4（浓）===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O，A正确；装置②中两个导管都短，用作安全瓶，防止装置③中溶液倒吸至装置①中，B正确；装置③中的H2O2是还原剂，NaClO4中氯元素达到最高价，不能用作还原剂，则H2O2不可用NaClO4代替，C错误；装置④用于吸收尾气，仪器a的作用是吸收尾气，同时防止倒吸，D正确。
B
A．实验装置的连接顺序为c→a→d→b，b中产生淡黄色沉淀，证明苯与液溴发生的是取代反应
B．装置c中还原剂与氧化剂物质的量之比为2∶1
C．装置d中仪器G的名称为直形冷凝管
D．反应后装置d中混合液经碱洗、分液后，蒸馏上层液体得到溴苯
气体制备实验的基本思路
考点二　制备过程中反应条件的控制
第
分
部
二
必备知识整合
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，控制气流流速，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来产生压强差，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：增大反应速率或使平衡移动，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，反应温度为100～260 ℃。
③冰水冷却：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。
对点题组突破
1．（2024·安徽蒙城五校高三期中）Cl2O能与水反应生成次氯酸，可杀死多种病毒。一种制备Cl2O的原理为HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O，装置如图所示。
已知：Ⅰ.Cl2O的熔点为－116 ℃、沸点为3.8 ℃，具有强烈刺激性气味，易溶于水；
Ⅱ.Cl2O与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。
下列说法正确的是(　　)
A．装置③中盛装的试剂是饱和食盐水
B．装置④与⑤之间可用橡胶管连接
C．从装置⑤中逸出的气体的主要成分是Cl2O
D．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，减小爆炸危险
D
解析：装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水、浓硫酸，保证进入④中的试剂无水，A错误；因Cl2O与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸，则④⑤之间不能用橡胶管连接，B错误；由沸点可知⑤中冷却分离，最后出来的气体为空气及过量的Cl2，Cl2O在⑤中转化为液态，C错误；通干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，减少爆炸危险，减少实验危险程度，D正确。
2．氯化锌易潮解、易升华。从市售的氯化锌[含Zn(OH)Cl]中制备无水氯化锌，装置如图所示，管式炉有升温和降温的调节功能。下列说法错误的是(　　)
D
A．恒压滴液漏斗、倒置漏斗的作用分别是平衡气压、防止倒吸
B．通入装置中的N2必须是干燥的
C．在尾气吸收装置前应增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶
D．管式炉Ⅰ采取阶段式升温，实验结束时先撤去管式炉Ⅰ，再撤去管式炉Ⅱ
解析：氯化锌易吸水，所以需要通入干燥的N2，B项正确；尾气吸收装置中含水会使ZnCl2潮解，所以尾气吸收装置前应增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶，C项正确；ZnCl2升华进入管式炉Ⅱ，凝华得到高纯度无水ZnCl2，所以实验时应先撤去管式炉Ⅱ，再撤去管式炉Ⅰ，D项错误。
3．（2024·四川成都蓉城联盟期末）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，其离子方程式为_____________
_____________________________________；该反应中稀硝酸表现出的化学性质有____________；导管a的作用为________________________。
3Cu＋8H＋＋
酸性和氧化性
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：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)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。
排尽装置中的空气，防止NO被氧化
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控制两种气体的比例。
(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，防止戊中的水进入丁中使亚硝酰氯发生水解反应。
干燥气体和使气体混合更充分
在装置丁
和戊之间增加一个气体干燥装置
高考真题演练
第
分
部
三
1．（2024·河北卷）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）(　　)
C
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：题图所示的气体发生装置可以为固液（或液液）加热型，也可以是固液（或液液）不加热型；题图右侧气体收集装置，长进短出为向上排空气法，短进长出为向下排空气法，装满水后短进长出为排水法。A项，饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应可以制SO2，使用液液不加热制气装置，SO2的密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验；B项，MnO2和浓盐酸在加热条件下可以制Cl2，使用固液加热制气装置，Cl2的密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验；C项，固体NH4Cl与熟石灰加热可以制NH3，需要使用固固加热制气装置，题图装置不合理，不能完成相应气体的发生实验；D项，石灰石（主要成分为CaCO3）和稀盐酸反应可以制CO2，使用固液不加热制气装置，CO2的密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验。
2．（2021·海南卷）用如图装置制取干燥的气体（a、b表示加入的试剂），能实现的是(　　)
B
选项 气体 a b
A H2S 稀硫酸 FeS
B O2 H2O2溶液 MnO2
C NO2 浓硝酸 铁片
D NH3 浓氨水 CaO
3．（2021·北京卷）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(　　)
B
选项 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 石灰石＋稀硫酸 b c
解析：KMnO4是粉末状固体物质，加热分解产生O2，由于O2不易溶于水且密度比空气大，因此可以用排水的方法或向上排空气的方法收集，故不可以使用d装置收集O2，A错误；Zn与H2SO4（稀）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，因此可以用排水的方法收集，故可以使用装置b、e制取和收集H2，B正确；Cu与稀硝酸反应生成NO气体，NO能够与O2发生反应生成NO2气体，因此不能使用排空气的方法收集，C错误；石灰石的主要成分CaCO3与稀硫酸反应生成CaSO4、CO2和水，CaSO4微溶于水，使制取CO2气体不能持续发生，因此不能使用该试剂制取CO2气体，D错误。
4．（2021·天津卷节选）某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2。
该小组同学设计了如下气体发生装置（夹持装置省略）
(1)甲装置中主要仪器的名称为________________。
分液漏斗、锥形瓶
(2)乙装置中，用黏合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至__________________。欲使反应停止，关闭活塞K1即可，此时装置中的现象是______________________________________________。
解析：乙装置是启普发生器的简易装置，向试管中缓慢加入3%H2O2溶液至刚好没过MnO2固体方可发生反应。欲使反应停止，关闭活塞K1，反应产生的O2使试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离。
刚好没过MnO2固体
试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离
(3)丙装置可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，安全管中的现象是________，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以采取的安全措施是____________。
解析：丙装置制备O2的过程中，如果体系内压强过大，安全管中的液面上升，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以打开弹簧夹K2，排出部分O2以使装置内压强减小。
液面上升
打开弹簧夹K2
(4)丙装置的特点是____（填字母）。
a．可以控制制备反应的开始和结束
b．可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c．与乙装置相比，产物中的O2含量高、杂质种类少
解析：丙装置可以利用铂丝插入、抽离H2O2溶液来控制制备反应的开始和结束，a项符合题意；可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率，b项符合题意；丙与乙装置都是H2O2在催化剂作用下分解制备O2，c项不符合题意。
ab
课时作业25
第
分
部
四
一、选择题（每小题3分，共27分。每小题只有1个选项符合题意）
1．（2024·广东肇庆二模）某化学兴趣小组利用如图所示装置获取纯净的Cl2，其中不能达到实验目的的是(　　)
B
解析：A项，浓盐酸和漂白粉中次氯酸钙反应生成氯气，能达到实验目的；B项，气体通过浓硫酸干燥后再进入饱和食盐水又带出水，不能达到实验目的；C项，氯气的密度比空气大，用向上排空气法收集，能达到实验目的；D项，氯气有毒，用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气防止污染空气，能达到实验目的。
2．某学生想利用如图装置（烧瓶不能移动）收集下列气体：①H2；②Cl2；③SO2；④HCl；⑤NH3；⑥NO；⑦NO2。下列说法正确的是(　　)
A．若烧瓶是干燥的，由b口进气，可收集②③④⑥⑦
B．若烧瓶是干燥的，由a口进气，可收集①⑤
C．若烧瓶中充满水，由a口进气，可收集①⑤⑦
D．若烧瓶中充满水，由b口进气，可收集⑥
B
解析：NO不能用排空气法收集，A错误；由a口进气可以收集比空气密度小且与空气中的成分不反应的气体，B正确；NH3、NO2不能用排水法收集，C错误；用排水法集气不能由b口进气，D错误。
3．（2024·江西南昌一模）能用如图所示装置完成气体制备、尾气处理（加热和夹持等装置略去）的是(　　)
D
选项 气体 制备试剂 烧杯中试剂
A NH3 碱石灰与浓氨水 H2SO4溶液
B CO2 大理石和硫酸 石灰水
C C2H2 电石与水 水
D Cl2 MnO2与浓盐酸 NaOH溶液
解析：浓氨水滴到固体碱石灰上，生成NH3，尾气吸收时不能将导管直接伸入H2SO4溶液中，会引起倒吸，A不符合题意；硫酸与大理石反应生成的硫酸钙会附着在大理石上，阻碍反应进行，B不符合题意；电石与水反应生成C2H2，尾气应用酸性高锰酸钾溶液吸收或点燃，C不符合题意；MnO2与浓盐酸在加热条件下反应可以制取Cl2，为了防止污染空气，过量的Cl2用NaOH溶液吸收，D符合题意。
4．（2024·北京模拟）下图为除去气体中少量杂质并收集相应气体的装置，能达到相应目的的是(　　)
C
选项 气体（杂质） Q
A SO2(CO2) 碳酸钠溶液
B C2H4(H2S) 氢氧化钠溶液
C C3H8(SO2) 酸性高锰酸钾溶液
D NO(NO2) 氢氧化钠溶液
解析：二氧化硫、二氧化碳均能与碳酸钠溶液反应，不能达到除杂目的；乙烯的密度和空气接近，不能用排空气法收集；酸性高锰酸钾溶液能够氧化二氧化硫，而丙烷的性质稳定，其密度大于空气的密度，可用向上排气法收集；一氧化氮的密度与空气接近，且能与氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集。故选C。
5．（2024·河北保定高三12月联考）某兴趣小组采用如图所示实验装置探究在1 000 ℃下利用金属钒和氯化氢反应制取二氯化钒(VCl2)。下列有关说法错误的是(　　)
已知：二氯化钒(VCl2)有较强的吸湿性。
A．乙中盛装的试剂X为浓硫酸
B．实验开始时，先点燃丙处酒精喷灯，再点
燃甲处酒精灯
C．丁的作用之一为防止空气中的水蒸气进入丙中
D．在丁的末端收集到的气体具有还原性
B
6．（2025·河南周口高三期末）碘化钾在医疗上有广泛的应用。某实验小组设计实验制备一定量的碘化钾溶液，实验装置如图所示（加热及夹持装置已略），先制得H2S，通入B中充分反应，然后逐滴滴入KOH溶液继续反应。下列说法错误的是(　　)
A．实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸
B．将H2S通入B装置发生反应，反应中I2做还原剂
C．C中溶液X可以是稀氨水，用来处理尾气
D．反应结束后将B中混合物过滤可得粗碘化钾溶液
B
解析：稀硝酸具有强氧化性，无法制取H2S，故实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸，A正确；将H2S通入B装置，H2S与I2发生氧化还原反应，I2做氧化剂，生成碘离子，H2S做还原剂，生成硫单质，B错误；尾气中的H2S为酸性气体，可以用稀碱液吸收，C正确；反应结束后，B中混合物主要是KI溶液和不溶的硫单质，故经过过滤可得到粗碘化钾溶液，D正确。
7．（2024·九省联考安徽卷）实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是(　　)
D
选项 试剂 元素不同价
态间的转化
a b c A 70%硫酸 亚硫酸钠 新制氯水
B 稀硫酸 硫化亚铁 氯化铁溶液
C 浓硝酸 铜片 水
D 浓盐酸 高锰酸钾 溴化钾溶液
解析：70%硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2和Na2SO4，硫元素化合价没有变化，A项不符合题意；稀硫酸和硫化亚铁反应生成H2S和硫酸亚铁，铁元素化合价没有变化，B项不符合题意；浓硝酸和铜片反应生成NO2，氮元素从＋5价转化为＋4价，NO2和水反应生成HNO3和NO，氮元素化合价从＋4变为＋5和＋2，C项不符合题意；浓盐酸和高锰酸钾反应生成Cl2，氯元素化合价从－1变为0，Cl2和溴化钾溶液的反应为Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，氯元素化合价从0变为－1，D项符合题意。
8．某实验小组拟利用如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＋NH4Cl NaCl＋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
D
9．（2025·山东青岛莱西期末）H2O2号称绿色氧化剂，一般以30%或60%的水溶液形式存放，俗称双氧水，适用于医用伤口消毒、环境消毒和食品消毒。某制备方法及装置如图：
②H2O、HX等杂质易使催化剂Ni中毒。
下列说法正确的是(　　)
A．可用装置A制备氯气、乙炔、乙烯
B．装置B可为装有碱石灰的干燥管
C．反应结束装置C中混合物经过过滤、加水萃取、分液可获得纯净H2O2
D．装置C的温控温度不能太高的主要目的是防止乙基蒽醌溶剂挥发
B
解析：装置A为启普发生器，可用于块状固体和液体不加热制取气体，制备氯气可用KMnO4或者KClO3与浓盐酸，均不用加热，但KMnO4或者KClO3为粉末状，不能用此装置，制备乙炔可用电石(CaC2)和饱和食盐水，不用加热，电石与水反应生成Ca(OH)2呈糊状易堵塞支管口，且反应放热易使启普发生器炸裂，不能用此装置，实验室用浓硫酸和乙醇加热制取乙烯，不能用此装置，A错误；制备的H2可以用碱石灰干燥，B正确；反应结束装置C中混合物经过过滤、加水萃取、分液、减压蒸馏后可获得较纯净H2O2，C错误；装置C的温控温度不能太高的主要目的是防止H2O2分解，D错误。
二、非选择题（共33分）
10．（16分）实验室常见气体制备装置及收集方法如图：
(1)实验室中可用装置a制取O2或NH3，反应的化学方程式分别为
__________________________________，_____________________________
___________________。
2NH3↑＋2H2O
(2)实验室中可用装置b制取O2、NH3、Cl2、CO2、SO2、NO2等气体，则制取Cl2的化学方程式为___________________________________________
____________，制取NO2的化学方程式为_____________________________
__________________________。
若利用该装置用浓氨水和NaOH固体制取NH3，其原理是_______________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2，可选用____（填字母）装置收集O2。
2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋
5Cl2↑＋8H2O
Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2
＋2NO2↑＋2H2O
ce
11．（17分）（2025·河北沧衡八校联盟期中联考）亚硝酰氯（NOCl，熔点为－64.5 ℃，沸点为－5.5 ℃）是一种红褐色液体或黄色气体，遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物，可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。某学习小组在实验室中用Cl2和NO制备NOCl。请回答下列问题：
(1)原料气NO和Cl2的制备。
①图1中盛有碱石灰的仪器名称是__________。实验室制备NO的反应的离子方程式为__________________________________________________。
②实验室制备Cl2可选择图中的装置____（填字母）；制备并收集干燥的Cl2的装置连接顺序：a→____________________（按气流方向，用小写字母表示）。
球形干燥管
AB
f→g→c→b→d→e→i(h)
(2)利用制得的NO和Cl2制备亚硝酰氯(NOCl)，装置如图2所示。
①装置Ⅰ、Ⅱ除可进一步干燥NO、Cl2外，另一个作用是_______________
_____________。
通过观察气泡调
节气体的流速
②装置Ⅳ的作用是______________________；若无装置Ⅴ，则装置Ⅳ中NOCl可能发生反应的化学方程式为________________________________。
③查阅资料知，王水是浓硝酸与浓盐酸的混合酸，一定条件下该混合酸可自身反应生成亚硝酰氯、氯气和水，该反应的化学方程式为_____________
________________________________________________。
冷却并收集液态NOCl
2NOCl＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑
HNO3（浓）
＋3HCl（浓）===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O
解析：①通过观察洗气瓶中冒出气泡的快慢，调节NO、Cl2气体的流速，以达到最佳反应比，提高原料的利用率，减少有害气体的排放。②已知NOCl的沸点为－5.5 ℃，遇水易水解，所以可用冰盐冷却收集NOCl液体。装有无水CaCl2的干燥管Ⅴ防止水蒸气进入装置Ⅳ中使NOCl变质，NOCl与水反应生成氯化氢、一氧化氮和二氧化氮，反应的化学方程式为2NOCl＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑。③查阅资料知，王水是浓硝酸与浓盐酸的混合酸，一定条件下该混合酸可自身反应生成亚硝酰氯、氯气和水，该反应的化学方程式为HNO3（浓）＋3HCl（浓）===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O。

展开更多......

收起↑