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第六章　元素及其化合物的综合考查
第3讲　常见气体的实验室制备、净化和收集
1．掌握常见气体的制备原理、实验装置及其改进方法。
2．能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。
关联教材·夯基固本
考点1　常见气体的制备、净化、收集和尾气处理
1．气体发生装置的基本类型
制取装置
气体
反应原理

?
固＋固?????△?????气
O2
2KClO3???????????????????????????△?????2KCl＋3O2↑
NH3
2NH4Cl＋Ca(OH)2?????△?????CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
制取装置
气体
反应原理
O2
NH3
制取装置
气体
反应原理



?
固＋液?????△?????气
Cl2
MnO2＋4HCl(浓)?????△?????MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
HCl
NaCl＋H2SO4(浓)?????△?????NaHSO4＋HCl↑
制取装置
气体
反应原理
Cl2
HCl
制取装置
气体
反应原理


?
固(块状)＋液―→气
H2
2H＋＋Zn===H2↑＋Zn2+
CO2
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
H2S
FeS＋2H＋===Fe2+＋H2S↑
制取装置
气体
反应原理
?





固＋液―→气
O2、H2、CO2、NH3、Cl2、SO2、CH≡CH
O2：H2O2溶液与MnO2
H2：Zn与稀硫酸
CO2：CaCO3与稀盐酸
NH3：浓氨水与CaO
Cl2：浓盐酸与????????????????????
SO2：亚硫酸钠与较浓硫酸
CH≡CH：CaC2与水(饱和食盐水)
制取装置
气体
反应原理
?





固＋液―→气
O2、H2、CO2、NH3、Cl2、SO2、CH≡CH
制取装置
气体
反应原理
?



液＋液
???控制温度???气
CH2==CH2
C2H5OH浓硫酸????170?℃????CH2==CH2↑＋H2O
制取装置
气体
反应原理
CH2==CH2
探究　制备气体时，选择发生装置的依据是什么？
提示：反应物的状态和反应条件等。
2．气体净化(干燥)装置
装置示意图


?

适用
范围
试剂与杂质气体反应，与主要气体不反应；装置③用固体吸收还原性或氧化性杂质气体
杂质气体被冷却后变为液体，主要气体不变为液体
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，可燃性气体用点燃等措施。
(3)尾气处理装置(见图a、b、c)
5．防倒吸装置
6．常见气体典型制备装置
(1)Cl2的实验室制备
(2)SO2的实验室制备
(3)NH3的实验室制备
[备考提醒]气体制备实验的基本思路
气体的制备、净化与收集
1．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中虚线框内的装置如图2所示)，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NH3
饱和NH4Cl溶液
N→M
D
浓盐酸
MnO2
检验Cl2的氧化性
Na2S溶液
M→N
A　[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NO2气体，因此无法检验SO2的氧化性，故B不符合题意；由于NH3极易溶于水，因此NH3溶于饱和NH4Cl溶液，不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集NH3，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。]
√
2．(人教必修第二册习题改编)用如图所示装置制备氨并验证氨的还原性，其中不能达到实验目的的是(　　)
A．用装置甲生成氨
B．用装置乙干燥氨
C．用装置丙验证氨的还原性
D．用装置丁和戊分别收集氨和氮气
D　[反应2NH4Cl＋Ca(OH)2?????△?????CaCl2＋2NH3↑＋2H2O可用于制备氨，A不符合题意；NH3是碱性气体，可用碱石灰进行干燥，B不符合题意；装置丙发生反应3CuO＋2NH3?????△?????3Cu＋N2＋3H2O，可验证氨的还原性，C不符合题意；氨的密度比空气小，收集时应短进长出，且氨与CuO反应生成Cu、H2O(g)和N2，水在装置丁中液化，氨易溶于水生成NH3·H2O，D符合题意。]
?
气体制备实验装置的连接
3．某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)，下列说法不正确的是(　　)
已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。
A．装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
B．装置戊中发生的化学方程式为2NO＋2Fe?????△?????2FeO＋N2
C．装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2
D．装置乙的作用是干燥，防止水蒸气进入戊中干扰反应
?
√
D　[根据实验原理利用NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，所以首先应制备纯净的干燥NO，利用Cu与稀硝酸反应生成NO，由于硝酸具有挥发性，所以NO中会混有硝酸和水蒸气，且NO可能会被装置中的空气氧化产生NO2，则先通过装置丁除去挥发的HNO3和产生的NO2，再通过装置己进行干燥；干燥纯净的NO进入装置戊与铁粉发生反应；最后是处理多余的NO，由于NO与NaOH溶液不反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，故先通过装置乙氧化NO，再通过装置丙吸收NO2，A项正确；装置戊中NO被Fe还原为N2，同时生成FeO，反应的化学方程式为2NO＋2Fe?????△?????2FeO＋N2，B项正确；装置丁中水的作用是除去NO中混有的HNO3和产生的NO2，C项正确；装置乙盛放的是浓硝酸，依据题意是将NO氧化成NO2，便于NaOH溶液吸收，并不是起干燥作用，D项不正确。]
?
4．已知：①ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的黄绿色气体，沸点为10.0 ℃，氧化性比氯气强；
②ClO2极易爆炸分解，若用空气、二氧化碳、氮气等气体稀释时，爆炸性降低；
③在干燥空气稀释条件下，可用干燥的氯气与亚氯酸钠(NaClO2)固体反应制备二氧化氯。
某化学课题小组在实验室用以下装置制备和收集ClO2。
(1)制备和收集ClO2时导管口的连接顺序为_________________________________________________________。
(2)装置A中导管k的作用为__________________________________。
(3)装置B中盛装NaClO2固体的仪器名称为__________；装置B中反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)通入干燥空气的作用是___________________________________________。
a→d→e→c→b→m→n
平衡气压，使液体顺利滴下
三颈烧瓶
Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl
降低二氧化氯的浓度，降低其爆炸的可
能性
(或n→m)→g
[解析]　(1)由实验装置图可知，装置A中二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气，氯气中混有挥发出的氯化氢气体和水蒸气，装置D中盛有的饱和食盐水能除去氯气中混有的氯化氢，装置C中盛有浓硫酸可用于干燥氯气，装置B中氯气与亚氯酸钠固体反应制备二氧化氯，装置E中碱石灰用于吸收尾气，防止污染环境，同时防止水蒸气进入B中，故导管口的连接顺序为a→d→e→c→b→m→n(或n→m)→g
(2)装置A用于制备Cl2，为了防止烧瓶内压强增大使液体无法滴下，用导管k将分液漏斗与烧瓶连通，平衡体系的压强，确保浓盐酸能顺利滴下。
[思维模型]接口连接三个细节
(1)净化装置应“长”进“短”出，如图1。
(2)量气装置应“短”进“长”出，如图2。
(3)干燥管应“粗”进“细”出，如图3。
考点2　常见仪器的组合与创新应用
1．实验仪器的“一器多用”
(1)常见实验装置的创新使用
装置
用途
?
测量气体的体积：长导管与另一导管连接伸入量筒底部，广口瓶中盛满水，气体“短进长出”。将广口瓶中的水排到量筒中来测量难溶于水的气体的体积(注意：在读取体积之前要通过调节量筒的高度使广口瓶内的液面与量筒内的液面相平)
装置
用途
?
安全防倒吸装置：①装置中长导管与另一导管连接伸入液体中，气体“短进长出”；②装置中，两短导管间加一长直玻璃管，气体从一个短导管进，从另一个短导管出
?
用于除去气体中的杂质气体或用于干燥气体，操作要求是长管进气，短管出气
?
瓶内注入一定量的液体，用于暂时贮存反应中产生的气体，操作要求是短管进气，长管出气。如用饱和食盐水可以储存少量Cl2
(2)球形干燥管的创新应用
装置图
解读
?
尾气吸收装置
(1)可用于一般尾气的吸收，如干燥管内盛碱石灰，可吸收HCl、Cl2、SO2等(如图a)；
(2)可用于防倒吸装置，如极易溶于水的HCl、NH3等(如图b)
?
气体检验装置
如干燥管中盛装无水CuSO4时，可用于水蒸气的检验
装置图
解读
?
辅助测定气体，防止外界因素干扰；定量测定气体时，有时需要考虑空气中的成分对测定产生的影响，所以在测定装置后，需接一个干燥管，目的是防止空气中的CO2、水蒸气对定量测定产生干扰
?
简易的发生装置
类似启普发生器原理，通过调节活塞，进而使产生的气体调控液面高度而决定反应是否继续
?
过滤装置
可用于水的净化等较简单的过滤
2．实验仪器的“多器一用”
(1)符合启普发生器原理的制气装置
(2)可以测量气体体积的装置
(3)可用于冷凝或冷却的装置
(4)可用于气体干燥或除杂的装置
(5)防倒吸装置的创新(以用水吸收NH3为例)
探究　集气装置的创新——排液集气装置
(1)装置(Ⅰ)从________管进气________管出水可收集难溶于水的气体。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。
①收集Cl2——___________________________________________________。
②收集CO2——__________________________________________________。
③收集H2S——__________________________________________________。
④收集HCl或NH3——____________________________________________。
(2)装置(Ⅱ)储气式集气。气体从橡胶管进入，可将液体由________瓶排入________瓶，在________瓶中收集到气体。
提示：(1)a　b　①饱和食盐水　②饱和NaHCO3溶液　③饱和NaHS溶液　④四氯化碳溶液　(2)A　B　A
[备考提醒]防堵塞安全装置
实验仪器的创新使用
1．下列装置能达到实验目的的是(　　)
A．除去杂质气体CO2 B．收集并吸收多余的Cl2
C．模拟工业制备并检验氨 D．吸收HCl制盐酸　
√
C　[A项，除杂质时应从长管进气且应用NaOH等强碱性溶液；B项，Cl2的密度比空气大，无法收集到Cl2；D项，会产生倒吸现象。]
√
2．下列装置中不能通过气压的变化控制反应的发生和停止的装置是(　　)
A
B

?
?
C
D

?
?
A　[上下移动铜丝控制固液是否接触，从而控制反应的发生和停止，不是通过气压变化控制反应的发生和停止，A符合题意。]
3．FeCl3(易升华)是常见的化学试剂，可通过下列实验制备FeCl3，下列说法错误的是(　　)




A．F的作用是尾气吸收，并防止空气中的水蒸气进入收集器
B．硬质玻璃管直接连接收集器的优点是不因FeCl3固体积聚而造成堵塞
C．实验室配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸，再加水稀释
D．实验开始时，应先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯
√
D　[A为氯气发生装置，B为除去氯气中的氯化氢，C为干燥装置，D为氯气与铁的反应装置，E为氯化铁的收集装置，氯化铁易水解，故F是尾气吸收装置并防止空气中的水蒸气进入收集器，A正确；FeCl3蒸气遇冷变为固体，若导管较细，容易堵塞，所以硬质玻璃管直接连接收集器，B正确；FeCl3固体溶于水发生水解，配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸，抑制其水解，再加水稀释，C正确；实验开始时，应先点燃A处酒精灯，至装置中充满氯气后，再点燃D处酒精灯，D错误。]
[思维模型]“万能收集瓶”的使用













关联高考·探究考向
×
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)制Cl2(　　)　　　(2)制SO2(　　)
×
(3)制CO2(　　)　　(4)制NH3(　　)
×
×
(5)吸收NH3(　　)　(6)吸收Cl2(　　)
(7)吸收SO2(　　) (8)收集NH3(　　)
×
×
×
×
2．(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)(　　)
√
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
C　[饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应可以制SO2，使用固液不加热制气装置，SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，A不符合题意；MnO2和浓盐酸反应可以制Cl2，使用固液加热制气装置，Cl2密度比空气大，用向上排空气法收集，B不符合题意；固体NH4Cl与熟石灰加热可以制NH3，需要使用固固加热制气装置，题图中装置不合理，C符合题意；石灰石(主要成分为CaCO3)和稀盐酸反应可以制CO2，使用固液不加热制气装置，CO2密度比空气大，用向上排空气法收集，D不符合题意。]
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(　　)
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
√
B　[H2S与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥，A不符合题意；发生反应2H2O2??????????????????????2H2O＋O2↑，浓硫酸干燥氧气，B符合题意；铁片和浓硝酸常温下发生钝化，故不能制取二氧化氮气体，C不符合题意；NH3与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥NH3，D不符合题意。]
?
√
3．(2023·北京卷)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
D　[MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2，该固液加热的反应装置可用于制备Cl2，A正确；C2H4不溶于水，可选择排水法收集，B正确；挤压胶头滴管，水进入烧瓶将NH3溶解，烧瓶中气体大量减少，压强急剧降低，打开活塞，烧杯中酚酞溶液迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉，红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质，C正确；Na2CO3与HCl、CO2均能发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D不正确。]
√
4．(2025·河北卷)如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是(　　)
A．电石与饱和NaCl溶液
B．Na2SO3固体与70%的浓硫酸
C．大理石与稀盐酸
D．Al2S3固体与水
C　[电石与饱和NaCl溶液反应制备乙炔，乙炔可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，A不符合题意；Na2SO3固体与70%的浓硫酸反应制备SO2，SO2可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，B不符合题意；大理石与稀盐酸反应制备CO2，CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色，C符合题意；Al2S3固体遇水发生水解反应生成Al(OH)3和H2S，H2S可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，D不符合题意。]
√
实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是(　　)
A．制备CO2　　B．收集CO2
C．滤去CaCO3　 D．制得CaCl2·6H2O
D　[碳酸钙与稀盐酸反应可制备CO2，且为固液常温反应，装置也正确，A不符合题意；CO2密度比空气大，可以用向上排空气法收集，B不符合题意；分离固体与液体，可采用过滤的方法，C不符合题意；CaCl2·6H2O晶体可以通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法制得，采用蒸发结晶法易导致CaCl2·6H2O失去结晶水，D符合题意。]
课时数智作业(二十四)　常见气体的实验室制备、净化和收集
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(建议用时：30分钟　分值：50分)
说明：选择题每小题3分
『夯基补弱』
1．如图所示是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是(　　)
A．铁和稀硫酸
B．二氧化锰和浓盐酸
C．氯酸钾和二氧化锰
D．碳酸钙和稀盐酸
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D　[A项，铁和稀硫酸反应生成的氢气应用向下排空气法收集；B项，二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需加热；C项，氯酸钾和二氧化锰反应制取氧气时用“固固加热”型装置。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
2．实验室制备下列气体的方法可行的是(　　)
选项
气体
方法
A
氨
加热氯化铵固体
B
二氧化氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D　[实验室可用加热氢氧化钙和氯化铵固体制氨，而不用加热氯化铵固体制氨，这是因为氯化铵固体加热生成氨和氯化氢，氨和氯化氢冷却后又生成氯化铵固体，A不可行；将铝片加到冷浓硝酸中铝表面会生成致密的氧化物薄膜，故不能制得二氧化氮，B不可行；向硫化钠固体滴加浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，硫化钠具有强还原性，二者会发生氧化还原反应生成二氧化硫，C不可行；加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，由于二氧化锰的催化作用，可加快氯酸钾的分解，从而制得氧气，D可行。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
3．(2026·合肥模拟)下列实验装置是常见的反应发生装置，某小组同学对下列装置进行了评价，其中错误的是(　　)
A．甲同学认为①装置可以用来制取NH3，也可以用来制取O2
B．制取二氧化碳可以用碳酸钠与稀硫酸，且反应不需要加热。乙同学认为②④装置均可以完成该实验
C．丙同学认为③装置可以完成实验室制氯气的实验，同时他认为②装置也可以制氯气
D．丁同学认为可以采用液差法检验④装置的气密性
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B　[加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取NH3，加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2，均可以采用固固加热制气装置，①装置可完成这两个实验，A项正确；实验室制取二氧化碳选用固液常温制气装置，即②装置，由于碳酸钠的存在状态不是块状的且碳酸钠易溶于水，故不能用④装置完成该实验，B项错误；反应物选择MnO2与浓盐酸时，可以选用③装置完成实验室制氯气，反应物用KMnO4与浓盐酸时，可以选用②装置完成实验室制氯气，C项正确；可以采用液差法检验④装置的气密性，具体方法是关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注水至长颈漏斗中液面高于试管中液面，静置一段时间后液面高度差保持不变，则装置气密性良好，D项正确。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
4．(2025·娄底一模)根据指定试剂和选择的装置能完成相关实验的是(　　)
A．选择仪器Ⅰ，从含有乙醇和乙酸的乙酸乙酯
中提纯乙酸乙酯
B．选择装置Ⅱ，用二氧化锰和浓盐酸制备氯气
C．选择装置Ⅲ，用溴水证明电石与水反应生成
乙炔气体
D．选择装置Ⅳ，用2Cu(OH)2·CuCO3制备CuO
粉末
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D　[乙醇、乙酸溶于乙酸乙酯中，不能直接用分液漏斗分离、提纯，A项不符合题意；二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，装置Ⅱ未加热，B项不符合题意；电石中有硫化钙、磷化钙等杂质，产生的硫化氢、磷化氢会干扰乙炔检验，装置Ⅲ缺少除硫化氢、磷化氢的装置，C项不符合题意；选择装置Ⅳ可以加热碱式碳酸铜分解生成氧化铜，D项符合题意。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
5．(2025·茂名二模)按下图连接好实验装置，三通阀接通氨的发生器与烧瓶，滴入浓氨水，待烧杯中酚酞溶液完全变红后，再拧动三通阀使多余氨通入尾气吸收装置，可见a管液面迅速上升形成喷泉。下列有关说法不正确的是(　　)

A．该喷泉颜色为红色
B．该装置的优点为能处理多余氨，减少污染
C．浓氨水与CaO反应有NH3生成，产氨过程熵减
D．若烧瓶内先集满HCl气体，则产生氨后可见“喷烟”现象
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C　[氨溶于水反应生成一水合氨，一水合氨为弱碱，遇酚酞溶液变红，因此该喷泉颜色为红色，A正确；该装置形成喷泉后，装置中产生的多余氨可通过三通阀利用倒扣的漏斗所处烧杯中的水吸收，减少污染，B正确；浓氨水与CaO反应有NH3生成，产氨过程气体分子数增加，为熵增，C不正确；若烧瓶内先集满HCl气体，则产生氨后相遇能反应生成氯化铵，故可见“喷烟”现象，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
『培优提能』
6．(2025·青岛模拟)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO，并用如下实验装置验证CO的有关性质。
已知：HCOOH???????浓硫酸?????????60～80?℃???CO↑＋H2O
下列说法不正确的是(　　)
A．操作时，先滴加HCOOH，再点燃乙处酒精灯
B．装置丙的作用是防止倒吸
C．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
D．装置乙中现象为黑色粉末变红
?
√
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D　[操作时，应该先滴加HCOOH，在甲处反应产生CO气体，将装置中的空气排出后，再点燃乙处的酒精灯，以防止发生爆炸，A正确；当反应产生的CO2气体溶解在澄清石灰水中，导致体系的压强减小时，部分石灰水会进入试管丙中，就可以避免溶液进入乙中加热装置，从而避免倒吸现象的发生，故装置丙的作用是防止倒吸，B正确；CO2能使澄清石灰水变浑浊，根据石灰水是否变浑浊，装置丁可检验CO2；CO不与石灰水反应，又可以将瓶中的石灰水排出，可收集CO，C正确；Fe2O3是红棕色粉末状固体，当其被CO还原为Fe单质时，固体变为灰黑色，因此装置乙的现象是固体颜色由红棕色变为黑色，D不正确。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
7．氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组用如图所示装置(部分夹持装置已略去)制备Ca3N2(易与水反应)，下列说法错误的是(　　)




A．实验开始前，首先应检查装置的气密性
B．前后两处浓硫酸的作用分别是干燥N2与防止空气中的水蒸气进入装置乙
C．实验进行过程中，每消耗6 g Ca，同时消耗????.???????????????????????????????????
D．该装置的缺点之一是没有尾气处理装置
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D　[本实验利用氮气和钙反应制备氮化钙。装置甲为制备氮气的装置，发生的反应是?????????????+????????????+===N2↑＋2H2O，浓硫酸干燥氮气，装置乙为制备氮化钙的装置，由于氮化钙易与水反应，最后一处的浓硫酸可以防止空气中的水蒸气进入装置乙。由于装置中产生的气体为氮气，故不需要进行尾气处理。该装置要制备气体，实验开始前要检查装置的气密性，A正确；根据分析，前后两处浓硫酸的作用分别是干燥N2及防止空气中的水蒸气进入装置乙，B正确；实验进行过程中，每消耗6 g Ca(即0.15 mol)，消耗0.05 mol N2，根据制备氮气的化学方程式，可知消耗?????????????的物质的量为0.05 mol，C正确；该实验不需要尾气处理装置，D错误。]
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8．(14分)如下图是用于气体制备、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。
题号
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(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，其中所盛放的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。此实验的目的是
________________________________，D装置的作用是___________
____________________________________________________。(4分)
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
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②为了使B装置中CuO反应充分，在不改变现有试剂的条件下，可采取的方法有_______________________________________________
___________________________________________________________(写一种)。(2分)
③加热前必须进行的操作是___________________________________
____________________________________________________。(2分)
控制分液漏斗的活塞，使稀硫酸缓慢滴下(或向烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾焐住烧瓶等，答案合理即可)
检验装置中空气是否排尽(或检验氢气
是否纯净)
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(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分)
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。(2分)
③B装置中反应的化学方程式为_____________________________。
(2分)
O2、NH3
A→D→B
????????????????＋5O2???催化剂????????△?????4NO＋6H2O
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[解析]　(1)①A装置中锌片与稀硫酸反应产生H2，C装置是对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CuO时，H2与CuO反应生成Cu和H2O；通过无水CuSO4粉末时，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，在不改变现有试剂的条件下，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的空气是否排尽或检验氢气是否纯净。(2)①滴入浓氨水，Na2O2与H2O反应生成O2，放热使氨水挥发，氨逸出。②做氨的催化氧化实验时，A装置为制备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装置进行干燥后再进入B装置发生催化氧化反应。
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9．(15分)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)。
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(1)甲装置中主要仪器的名称为________________________。(2分)
(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__________
___________________________________________________。(4分)
分液漏斗、锥形瓶
溶液刚好没过MnO2固体
试管内的
H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离　
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(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
____________________________________________________。(6分)
液面上升
打开弹簧夹K2
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(4)丙装置的特点是________(填字母)。(3分)
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
ab
[解析]　(2)乙装置是启普发生器的简易装置，可以随时控制反应的发生和停止。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溶液至溶液刚好没过MnO2固体，此时可以产生氧气，氧气通过导管导出。欲使反应停止，关闭活塞K1，此时由于气体还在产生，使容器内压强增大，可观察到试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离。(3)丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液，可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动，可以控制反应速率。制备过程中如果体系内压强过大，H2O2溶液会被压入安全管中，可观察到安全管中液面上升，圆底烧瓶中液面下降。此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，使反应速率减小，还可以打开弹簧夹K2，使烧瓶内压强降低。(4)催化剂铂丝可上下移动，可以控制制备反应的开始和结束，a正确；催化剂与液体接触的面积越大，反应速率越大，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正确；丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液，与乙装置相比，可用于制备较多O2，但产物中的O2含量和杂质种类和乙中没有区别，c错误。
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