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第十章
化学实验基础
第55讲　常见气体的制备、净化和收集
复习目标 1．掌握常见气体的制备、净化、收集及尾气处理的方法。
2．能对整套气体制备及性质实验装置进行分析，并能处理相关问题。
考点二
提能训练　练案[55]
考点一
考点一　常见重要气体的制备、净化、收集及尾气处理
1．气体制备实验的基本思路
2．常见的气体发生装置
依据制备气体所需的反应物状态和反应条件选择发生装置
【微思考】　辨认下列常见的气体发生装置，完成下列问题：
(1)①用氯化铵与消石灰制取氨气，化学方程式为________________
_____________________________________，选用装置：________(填字母，下同)。
②用浓氨水与碱石灰制取氨气，选用装置：________。
(2)①用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳，选用装置：________。
②用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，选用装置：________。
(3)①用浓盐酸与二氧化锰制取氯气，化学方程式为______________
_____________________________________，选用装置________。
②用漂白粉与浓盐酸制取少量氯气，化学方程式为______________
________________________________________，选用装置：________。
(4)铜与浓硝酸反应制取二氧化氮，选用装置：________。
(5)上述B装置还能制取的气体有________。
3．气体制备装置的改进
(1)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＋液体→气体”装置的创新
4．常见气体的除杂方法
(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__________________________________。
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。
溶解性、酸碱性、氧化性、还原性等
(2)常见气体的干燥净化装置
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固态干燥剂 固体，加热
装置
常见 干燥剂　 浓硫酸(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性)或碱石灰(碱性) 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。
5．常见气体的收集方法
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体
排水法 ____________________________________________ O2、H2、NO、CO等
排空 气法 向上排 空气法 密度______空气且不与空气中的成分反应的气体 Cl2、SO2、NO2、CO2等
向下排 空气法 密度______空气且不与空气中的成分反应的气体 H2、NH3等
难溶于水或微溶于水且不与水反应的气体
大于
小于
6．集气装置的创新——排液集气装置
(1)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。若将集气瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集______。
②饱和NaHCO3溶液——收集______。
Cl2
CO2
③饱和NaHS溶液——收集______。
④四氯化碳——收集HCl或NH3。
(2)装置(Ⅱ)储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由A瓶排入B瓶，在A瓶中收集到气体。
H2S
7．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，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性溶液吸收，可燃性气体点燃等措施。
(3)尾气处理装置(见图a、b、c)
①实验室制取Cl2时，尾气处理可采用b装置。
②实验室制取CO时，尾气处理可采用ac装置。
③实验室制取H2时，尾气处理可采用ac装置。
(4)实验室制取NH3时，尾气的处理可采用____装置。
d
8．防倒吸装置
(1)肚容式
(2)分液式
【易错辨析】
(1)用碳酸钠粉末可以制备CO2。(　　)
[提示]　√　碳酸盐与酸反应生成CO2。
(2)用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4。(　　)
[提示]　×　浓硫酸使铁钝化，无法制取氢气。
(3)用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同。(　　)
[提示]　√　用KMnO4固体或KClO3固体制备O2均为加热固体制气体，使用的装置相同。
(4)通过灼热的CuO除去H2中的CO。(　　)
[提示]　×　H2、CO均与CuO反应。
(5)浓盐酸与MnO2反应制备纯净干燥的Cl2；气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水。(　　)
[提示]　×　先通过饱和食盐水除去混有的HCl，再干燥。
(6)用向上排空气法收集铜粉和稀硝酸反应产生的NO。(　　)
[提示]　×　NO与O2反应生成NO2。
1．(2025·湖南长沙检测)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
[答案]　D
微考点1　常见气体的制备和收集
2．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 NO2 Cu＋稀硝酸 b c
B NH3 NH4Cl a d
C O2 过氧化氢溶液＋MnO2 b e
D Cl2 KMnO4＋浓盐酸 b d
[答案]　C
[解析]　制取NO2可选用Cu和浓硝酸反应，不能选用稀硝酸，A错误；NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，遇冷时NH3和HCl重新化合生成NH4Cl，不能用于制取NH3，B错误；H2O2在MnO2催化下分解生成H2O和O2，可用排水法收集O2，C正确；KMnO4和浓盐酸在常温下反应生成Cl2，Cl2的密度大于空气的密度，可采用向上排空气法收集，选择装置c，D错误。
3．如图所示是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请根据下列要求回答问题。
(1)若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：
①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。此实验的目的是____________
____________________，D装置的作用是_______________________。
②为了使B装置中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有__________________________________________________
_____________________________________________________(写一种)。
③加热前必须进行的操作是__________________________________
__________________________________________________________。
(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，则：
①烧瓶内产生的气体主要有________(写化学式)。
②用产生的气体做氨的催化氧化实验，各装置按气流方向从左到右的连接顺序是________________(填字母)→E。
③B装置中发生反应的化学方程式为___________________________
____________________________________________________________。
[答案]　(1)①验证H2的还原性并检验其氧化产物　防止空气中的水蒸气进入B装置，干扰H2氧化产物的检验
②控制分液漏斗的活塞，使稀H2SO4缓慢滴下(或向烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾包裹烧瓶等，合理即可)
③检验装置中空气是否排尽(或检验氢气是否纯净)
(2)①O2、NH3　②A→D→B
[解析]　(1)①A装置中锌片与稀硫酸反应产生H2，用C装置对H2进行干燥，然后依次通过分别盛有CuO、无水CuSO4粉末的B装置；通过盛有CuO的B装置时，氢气与CuO反应生成Cu和H2O；通过盛有无水CuSO4粉末的B装置时，可以检验生成的水，故实验目的是验证H2的还原性并检验其氧化产物；D装置的作用是防止空气中的水蒸气进入B装置，干扰产物H2O的检验。②为了使B装置中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可以减缓A装置中产生氢气的速率，如控制稀硫酸的滴入速率、控制烧瓶的温度等。③加热前必须检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净。(2)①滴入浓氨水，则Na2O2与H2O反应生成O2，放热使氨水挥发，氨气逸出。②做氨的催化氧化实验时，A装置为O2、NH3的发生装置，由于产生的O2、NH3中含有水蒸气，需要先通过D装置干燥后再进入B装置发生催化氧化反应。
4．(2025·湖北武汉检测)下列实验装置能达到实验目的的是(　　)
A．制备并收集NH3 B．除去H2S中混有的少量水蒸气
C．除去Cl2中的HCl D．收集干燥的NO2气体
微考点2　常见气体的净化和尾气处理
[答案]　A
[解析]　将浓氨水滴入CaO中，CaO与水反应放热，使氨气的溶解度降低，从而制得NH3，氨气的密度比空气小，可用向下排空气法收集，试管口塞一团棉花，以防止氨气与空气发生对流，尽快地收集到纯净的NH3，A正确；H2S具有较强的还原性，能被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥H2S，B不正确；Cl2难溶于饱和食盐水，HCl易溶于饱和食盐水，使用洗气法除去Cl2中混有的HCl时，导管应左长右短，C不正确；NO2的密度比空气大，使用排空气法收集时，导管应左长右短，D不正确。
5．下列实验操作不正确的是(　　)
A．洗气 B．干燥气体
C．用水吸收NH3 D．排空气法收集H2
[答案]　D
[解析]　洗气时气体从长导管进入液体中，从短导管出，A正确；用干燥管干燥气体时应大口进气，小口出气，B正确；氨气极易溶于水，倒扣的漏斗可有效防止倒吸，C正确；收集H2应该用排水法或者向下排空气法，D错误。
6．(2026·山东滨州检测)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的气体确实是NO，某同学设计了一套装置(如图1所示)，下列有关该实验的叙述不正确的是(　　)
A．为保证实验效果，反应开始前，
稀硝酸可加到与两侧胶塞相平的位置
B．利用该装置可控制反应随时停止
或继续反应
C．生成的气体可利用图2装置来收集
D．长玻璃管的作用是防止稀硝酸溢出
[答案]　C
[解析]　反应开始前，稀硝酸加到与两侧胶塞相平的位置，目的是排出U形管中的空气，防止O2干扰实验，A正确；关闭活塞a，反应产生的气体可使铜丝与稀硝酸分离，反应停止，打开活塞a，稀硝酸与铜丝接触又发生反应，B正确；若用图2装置收集NO，应将集气瓶中长导管换成短导管，短导管换成长导管，C错误；关闭活塞a，U形管内压强增大，稀硝酸被压入长玻璃管，可防止稀硝酸溢出，D正确。
实验室中制取气体时实验装置的设计
考点二　常见气体的典型制备装置及仪器的连接
1．常见气体制备装置的连接
(1)实验室制备Cl2
(2)实验室制备SO2及性质检验
(3)实验室制备NH3及性质检验
2．仪器的连接顺序
(1)各种装置的前后顺序
①发生装置、主反应装置和尾气处理装置是基本装置，其他装置需要根据实验要求进行选用。
②安全防护装置主要是为了防倒吸、防堵塞等，可能会出现在整个装置中需要防护的地方。
(2)常见仪器的连接顺序
洗气瓶要长进短出；量气装置则要短进长出；干燥管要粗进细出；冷凝管要低进高出。
(3)实验操作顺序
①与气体有关的实验操作顺序：装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。
②加热操作的顺序
a．当空气成分(主要是O2)影响实验时，需要在实验开始前通入惰性气体驱除装置内的空气。
b．实验开始先点燃发生装置酒精灯，排净空气后再点燃反应装置酒精灯。
c．实验结束时，应先熄灭反应装置酒精灯，继续通原料气至试管冷却，再熄灭发生装置酒精灯。
【易错辨析】
(1)判断下列试剂使用是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
[提示]　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“×”。
[提示]　①×　②×　③×　④×
1．(2026·河北选择考)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)(　　)
微考点1　常见气体的制备装置综合分析
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
[答案]　C
[解析]　如图所示的气体发生装置可以为固液加热型，也可以是固液不加热型；右侧装置为气体收集装置，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。饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应可以制SO2，使用固液不加热型气体发生装置，SO2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，A不符合题意；MnO2和浓盐酸加热反应可以制Cl2，使用固液加热型气体发生装置，Cl2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不符合题意；固体NH4Cl与熟石灰加热可以制
NH3需要使用固固加热型气体发生装置，图中装置不合理，不能完成相应气体的发生和收集实验，C符合题意；石灰石(主要成分为CaCO3)和稀盐酸反应可以制CO2，使用固液不加热型气体发生装置，CO2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，D不符合题意。
2．用如图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是(　　)
选项 制备气体 a b c d
A Cl2 浓盐酸 MnO2 NaOH溶液 碱石灰
B NH3 浓氨水 CaO H2O 固体NaOH
C NO 稀硝酸 Cu H2O P2O5
D H2 稀硝酸 Zn NaOH溶液 无水CaCl2
[答案]　C
[解析]　浓盐酸与MnO2共热可制备Cl2，但NaOH溶液会与Cl2反应，应选用饱和食盐水除杂，且碱石灰不能干燥Cl2，故A错误；NH3极易溶于水，不能通入水中，故B错误；稀硝酸与铜反应生成NO，NO难溶于水，且不与P2O5反应，故可以用水除杂，用P2O5干燥，故C正确；稀硝酸与Zn反应生成NO，不生成H2，故D错误。
3．(2026·广东广州检测)根据实验目的设计的如下装置的连接正确的是(　　)
微考点2　气体制备中仪器的连接及应用
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
[答案]　D
[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。
4．碱式碳酸镁可用于生产牙膏、医药和化妆品等，化学式为4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O，某碱式碳酸镁样品中含有SiO2杂质，为测定其纯度，某兴趣小组设计了如下方案：取一定质量的样品，与稀硫酸充分反应，通过测定生成CO2的质量计算纯度。
仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用)a→________，丁的作用是____________。
[答案]　d→e→b→c→b　除去生成的CO2中的水蒸气
[解析]　乙中发生反应的化学方程式为4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O＋5H2SO4===5MgSO4＋11H2O＋4CO2↑，通过浓硫酸除去水蒸气，通过干燥管吸收二氧化碳；气体通过干燥管的方向是“宽进细出”；为了防止空气中水蒸气、二氧化碳进入吸收测定二氧化碳质量的干燥管，需要再连接一个干燥管。故仪器接口的连接顺序为adebcb，丁的作用是除去CO2中的水蒸气。
从B、C、D中选择合适的装置收集CO，正确的接口连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一个接口标号)。
[答案]　d　e　c　b
[解析]　用C除去甲酸，B收集一氧化碳，E接收排出的水，故接口连接顺序为a→d→e→c→b→h。
6．(2026·湖南长沙检测)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
微考点3　气体制备装置的改进与创新
[答案]　A
[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。
7．(2026·河北衡水检测)Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨气与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是(　　)
A．装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸
C．实验过程中，先启动装置A处反应，一段时间后再点燃装置C处酒精灯
D．从产品纯度考虑，装置C、D之间应该增加E装置
[答案]　D
[解析]　氨气易溶于水、极易与酸反应，装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸，故A正确；C中硬质玻璃管中NH3和Ca反应生成Ca3N2和H2，故B正确；实验过程中，先启动装置A处反应，排尽装置中的空气，一段时间后再点燃装置C处酒精灯，故C正确；装置E中氯化钙带有结晶水，不具有吸水作用，故D错误。
8．(2026·广东大亚湾区1月联合模拟)某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究氯气的性质。实验装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．b试管中反应的离子方程式为2ClO－＋
4H＋＋4Cl－===3Cl2↑＋2H2O
B．湿润的pH试纸先变红后褪色，说明Cl2
有酸性，同时又有漂白性
C．f处溶液变红，是因为Fe2＋被氧化为Fe3＋，
Fe3＋遇KSCN溶液变红
D．g处溶液变为橙色，h处溶液变为黄色，说明氧化性：Cl2>Br2>I2
[答案]　C
[解析]　A项所给离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式为ClO－＋2H＋＋Cl－===Cl2↑＋H2O，A错误；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，生成物都有酸性，能使pH试纸变红，次氯酸有漂白性，所以后来pH试纸又褪色，但都不是氯气的性质，是氯气和水反应产物的性质，B错误；f处溶液变红，是因为Fe2＋被氯气氧化为Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液变红，C正确；g处溶液变为橙色，说明氧化性：Cl2>Br2，h处溶液变为黄色，说明I－被氧化为I2，但氧化剂可能是Cl2也可能是Br2，无法说明Br2与I2的氧化性强弱关系，D错误。
2．操作先后流程
(1)安装仪器时：先下后上，先左后右。
(2)加入试剂时：先固后液。
(3)实验开始时：先检查装置的气密性，再加药品，后点酒精灯。
(4)净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。
(5)防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。
(6)防氧化实验：往往是最后停止通气。
(7)气体净化装置：先洗气后干燥。
(8)洗气时：进气管长，出气管短。
(9)干燥管：大口进气，小口出气。
提能训练　练案[55]
1．(2026·山东青岛高三检测)下列制备并收集气体的方法不可行的是(　　)
选项 气体 方法
A Cl2 将浓盐酸滴入高锰酸钾固体中，用排饱和食盐水法收集
B NH3 将浓氨水滴入NaOH固体中，用向下排空气法收集
C NO2 将铜片加入浓硝酸中，用排水法收集
D SO2 铜与浓硫酸混合加热，用排饱和亚硫酸氢钠溶液法收集
[答案]　C
[解析]　浓盐酸具有还原性，高锰酸钾具有强氧化性，两者发生氧化还原反应可以生成氯气，而氯气在饱和食盐水中的溶解度比较低，故可以用排饱和食盐水法收集Cl2，A不符合题意；氢氧化钠溶于水放热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，导致氨气放出，因为氨气的密度比空气小，可以用向下排空气法收集，B不符合题意；二氧化氮与水会发生反应，故不能用排水法收集二氧化氮，C符合题意；铜与浓硫酸在加热条件下发生氧化还原反应生成二氧化硫，二氧化硫在亚硫酸氢钠溶液中的溶解度比较小，故可以利用排饱和亚硫酸氢钠溶液法收集SO2，D不符合题意。
2．(2026·广东深圳二模)利用如图所示装置进行Cl2的制备及性质检验实验。下列说法不正确的是(　　)
A．固体a可以是KMnO4
B．①处纸条无明显现象且②处
纸条褪色，说明Cl2具有漂白性
C．③处试纸变蓝，说明氧化性：
Cl2>I2
D．实验结束后，打开止水夹K向装置中鼓入空气以促进尾气吸收
[答案]　B
[解析]　已知反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，故固体a可以是KMnO4，A正确；①处纸条无明显现象，说明Cl2本身不具有漂白性，②处纸条褪色，说明Cl2与水反应的产物具有漂白性，B错误；③处试纸变蓝，说明有碘单质生成，即发生了反应：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物可知氧化性：Cl2>I2，C正确；实验结束后，装置内还有大量的未参与反应的有毒气体Cl2，故需打开止水夹K向装置中鼓入空气以促进尾气吸收，防止污染环境，D正确。
3．关于实验室制取乙炔，下列描述合理的是(　　)
A．乙炔气体中常含有杂质，通常采用硫酸铜溶液洗气除杂
B．可以用启普发生器制取乙炔
C．将生成的气体直接通入溴水中，溴水褪色则证明产生了乙炔
D．通常采取向上排空气法收集乙炔
[答案]　A
[解析]　制备乙炔时常会产生H2S等杂质气体，H2S能与硫酸铜溶液反应而被吸收，可将乙炔的混合气体通入硫酸铜溶液中洗气除杂，A正确；由于电石CaC2能与水反应，且电石与水反应非常剧烈，不易控制，不能随用随开，不能用启普发生器，B错误；生成的乙炔气体中含有H2S等气体，将其通入溴水中，H2S与溴反应也能使溴水褪色，不能说明产生了乙炔，C错误；乙炔的密度小于空气，应该用向下排空气法收集，也可以采用排水法收集，D错误。
4．(2026·陕西渭南模拟)利用如图所示装置进行Cl2的制备与性质探究实验时，下列说法正确的是(　　)
B．装置丙中溶液先变红后褪色，不能说明Cl2具有漂白性
C．装置丁中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D．装置戊的作用是处理尾气，也可用澄清的石灰水替换
[答案]　B
5．(2026·辽宁锦州质检)实验室通过反应：2NO＋Na2O2===2NaNO2制备NaNO2。下列实验装置不能达到实验目的的是(　　)
A．用装置甲制备NO B．用装置乙干燥NO
C．用装置丙制备NaNO2 D．用装置丁处理尾气
[答案]　D
[解析]　甲中利用稀硝酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳先排尽装置中的空气，然后用Cu与稀硝酸反应制备NO，A正确；装置乙中碱石灰可干燥NO，B正确；丙中发生反应：2NO＋Na2O2===2NaNO2，C正确；丁中吸收尾气的导气管需伸入液面以下，而且NO与氧气反应的用量不好控制与操作，多余的NO可能会从支管口逸出，不能达到尾气处理的目的，D错误。
6．(2026·山东潍坊模拟)实验室利用NaCl固体与浓H2SO4混合加热制取HCl气体，下列装置不能达到目的的是(　　)
A．用装置甲来制取HCl气体 B．用装置乙来收集HCl气体
C．用装置丙来吸收HCl尾气 D．用装置丁来干燥HCl气体
[答案]　B
[解析]　NaCl固体与浓H2SO4混合加热制取HCl气体，可以用装置甲来制取，A正确；HCl气体极易溶于水，在饱和食盐水中仍能溶解，不能用排饱和食盐水方法收集HCl气体，即用装置乙不能收集HCl气体，B错误；HCl气体极易溶于水，易与NaOH溶液反应，需要采用防倒吸装置，装置丙可以吸收HCl尾气，C正确；HCl水溶液显酸性，HCl为酸性气体，可以用P2O5干燥，装置丁可以干燥HCl气体，D正确。
7．(2025·山东青岛模拟)设计以下实验制备并收集干燥纯净的氨气。下列分析错误的是(　　)
A．仪器口连接顺序为a→e→d→c→b
B．上述实验缺少尾气吸收装置
C．生石灰与水反应并且放出热量，促使氨气逸出
D．干燥管中的碱石灰可用无水氯化钙代替
[答案]　D
[解析]　浓氨水与生石灰反应生成氨气，通过碱石灰进行干燥，采用向下排空气法收集，故仪器口连接顺序为a→e→d→c→b，A正确；氨气有毒，需要进行尾气处理，上述实验缺少尾气吸收装置，B正确；生石灰与水反应放出热量，促使一水合氨分解并使氨气逸出，C正确；无水氯化钙与氨气反应，干燥管中的碱石灰不可用无水氯化钙代替，D错误。
8．利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中产物生成的是(　　)
选项 a中反应 b中检测试剂及现象
A 浓硝酸分解生成NO2 淀粉KI溶液变蓝
B Cu与浓硫酸生成SO2 品红溶液褪色
C 浓NaOH溶液与NH4Cl溶液生成NH3 酚酞溶液变红
D CH3CHBrCH3与NaOH的乙醇溶液生成丙烯 溴水褪色
[答案]　A
[解析]　浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成碘，则淀粉KI溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，故A符合题意；铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫有漂白性，可使品红溶液褪色，故B不符合题意；浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨，可使酚酞溶液变红，故C不符合题意；乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇不与溴水反应，溴水褪色则说明2-溴丙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热发生消去反应生成了丙烯，故D不符合题意。
9．亚硝酰氯(ClNO)是有机化合物合成中的重要试剂，遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。某学习小组用Cl2和NO利用如图所示装置制备亚硝酰氯(ClNO)，下列说法正确的是(　　)
A．X装置可以随开随用，随关随停
B．Y装置中的试剂可以换成浓硫酸
C．装入试剂打开K2后，应先打开K1
再打开K3
D．若无装置Y，则Z中可能发生反应
的化学方程式为2ClNO＋H2O===2HCl＋NO↑＋N2O3↑
[答案]　A
[解析]　打开K1，铜丝与稀硝酸接触反应生成的NO通过Y进入Z中，关闭K1，NO不溶于稀硝酸，将液面压到铜丝下方，反应停止，A项正确；Y装置中的药品若换成浓硫酸，则NO气体无法进入Z中，B项不正确；实验时应先通入氯气赶走装置内的空气，防止NO被氧化为NO2，C项不正确；方程式未配平，N元素不守恒，D项不正确。
10．(2024·重庆卷)某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是(　　)
A．若制取NH3，则a为浓氨水，b可为氧化钙
B．若制取Cl2，则乙可盛饱和食盐水以除去HCl
C．若制取Cl2，则丙可作气体收集装置
D．若制取NH3，则丁可盛水用作尾气处理装置
[答案]　D
[解析]　常温下，可用浓氨水和氧化钙快速制取NH3，A正确；饱和食盐水能吸收HCl，且能抑制Cl2溶解，可用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，B正确；Cl2的密度大于空气，可用向上排空气法收集，即丙中气体“长进短出”，C正确；NH3极易溶于水，易倒吸，丁不能防倒吸，不能用丁作尾气处理装置，D错误。
11．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(　　)
选项 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
[答案]　A
12．碳酰氯(COCl2)俗名光气，熔点为－118 ℃，沸点为8.2 ℃，遇水迅速水解生成氯化氢。光气可由氯仿(CHCl3)和氧气在光照条件下合成。下列说法错误的是(　　)
B．装置丙的主要作用是吸收尾气中的氯化氢
C．丁中冰水混合物的作用是降温，防止COCl2挥发
D．装置的连接顺序(装置可重复使用)应为c→a→b→e→f→a→b→d
[答案]　D
13．利用图示装置进行实验，反应进行足够长时间后装置Ⅱ中实验现象正确的是(　　)
选项 ① ② ③ 装置Ⅱ中实验现象
A 稀盐酸 MnO2 饱和NaCl溶液 有细小的白色晶体析出
B 浓氨水 氧化钙 硫酸亚铁溶液 产生大量白色沉淀
C 冰醋酸 乙醇和 浓硫酸 饱和碳酸钠溶液 溶液分层，上层为油状液体
D 浓盐酸 碳酸钙 滴有酚酞的稀碳酸钠溶液 溶液由红色最终变为无色
[答案]　D
[解析]　稀盐酸与二氧化锰不反应，装置Ⅱ中无明显现象，故A错误；浓氨水和氧化钙反应生成氨气，氨气与硫酸亚铁溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，然后变为灰绿色，最终变为Fe(OH)3红褐色沉淀，故B错误；酯化反应需要加热，但图中没有加热装置，不能生成乙酸乙酯，故C错误；浓盐酸与碳酸钙反应生成CO2气体，且浓盐酸易挥发，CO2、HCl均与Na2CO3反应使溶液碱性减弱，观察到装置Ⅱ中溶液由红色最终变为无色，故D正确。
14．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KMnO4溶液、浓硫酸、焦性没食子酸溶液
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
[答案]　B
[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项错误；先通H2以排出空气，加热前应先检验H2的纯度，B项正确；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，再关闭活塞K，C项错误；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项错误。
15．(2026·湖北武汉模拟)ClO2是一种广谱型消毒剂，它易溶于水而难溶于有机溶剂。实验室用NaClO2与Cl2反应制得ClO2和NaCl。如图所示是实验室用于制备氯气并用氯气制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置等省略)。其中E中盛有液体(用于除去ClO2中的未反应的Cl2，氯气几乎不溶于饱和食盐水)。
(1)仪器D的名称是_________________________________________。
(2)请写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式：_______________
______________________________________________________。
(3)装置B中所盛试剂是_____________________________________。
(4)F为ClO2收集装置，应选用图中的______________________(填序号)装置来收集，其中与装置E导管相连的导管口是_____(填接口字母)。
(5)装置D中发生反应的化学方程式为_______________________。
(6)将Cl2通入冷的石灰乳中即制得漂白粉，漂白粉在使用时会与空气中CO2反应，CO2为____________________(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
[答案]　(1)球形干燥管
(3)饱和食盐水
(4)②　c
(5)2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2
(6)酸性氧化物
于饱和食盐水，装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢。(4)ClO2易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可用向上排空气法收集，因此应选择②，且长管进、短管出，即与装置E导管相连的导管口是c。(5)装置D中为干燥的氯气和NaClO2反应生成ClO2和NaCl，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2。(6)二氧化碳能与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物。
16．二氯化钒(VCl2)有强还原性和吸湿性，熔点为425 ℃、沸点为900 ℃，是制备多种医药、催化剂、含钒化合物的中间体。某学习小组在实验室制备VCl2并进行相关探究。回答下列问题：
(1)小组同学通过VCl3分解制备VCl2。
①按气流方向，图中装置合理的连接顺序为_________________(用小写字母填空)。
②A中盛放NaNO2的仪器名称为__________，其中发生反应的离子方程式为________________________________________________。
(2)测定产品纯度：实验后产品中混有少量VCl3杂质。称量1.377 5 g样品，溶于水充分水解，调pH后滴加Na2CrO4溶液作指示剂，用0.500 0 mol·L－1 AgNO3标准溶液滴定Cl－，达到滴定终点时消耗标准液体积为46.00 mL(Ag2CrO4为砖红色沉淀)。
①滴定终点的现象为________________________________________
____________________________________________________________。
②产品中VCl3与VCl2的物质的量之比为________。
[答案]　(1)①a→c→b→d(e)→e(d)→f(g)→g(f)
(2)①滴入最后半滴AgNO3溶液时有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀不溶解
②1∶10
[解析]　该实验通过VCl3分解制备VCl2，VCl2有强还原性和吸湿性，为防止VCl2被氧化、吸湿，所以要通入干燥的N2排尽装置中的空气；A装置中饱和NH4Cl溶液与NaNO2溶液共热反应制备N2，B装置中浓硫酸用于干燥N2，C装置中VCl3分解制备VCl2，D装置中碱石灰吸收反应生成的Cl2，防止污染，同时防止外界空气进入C装置中。(1)①根据分析可知，按气流方向，图中装置的合理顺序为a→c→b→d(e)→e(d)→f(g)
→g(f)；②根据A中盛放NaNO2溶液的仪器特点可知，其名称为蒸馏烧瓶；其中发生的反应为NH4Cl与NaNO2共热反应生成N2、NaCl和水，
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