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第23讲　常见气体的实验室制备、净化和收集
1.了解常见气体的制备原理、装置及改进措施。2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。
1.气体制备实验的基本思路
2.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:
(1)固体+固体气体制备气体O2、NH3、CH4等
(2)固(或液)体+液体气体制备气体Cl2、C2H4等
(3)固体+液体(不加热)气体制备H2、CO2等
判断下列制取气体所选用的试剂是否正确。
3.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在性质上的差异,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
装置
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体,加热
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)等 Cu、CuO、Mg等
例如,当CO2中混有O2杂质时,应选用上述装置中的装置Ⅳ除去O2,除杂试剂是Cu粉。
4.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 O2、H2、 NO、CO
向上排 空气法 密度比空气的大,且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、 NO2、CO2
向下排 空气法 密度比空气的小,且不与空气中的成分反应 H2、NH3
如果采用排液法集气,下列应采用什么液体
(1)收集Cl2,应采用排饱和食盐水。
(2)收集CO2,应采用排饱和NaHCO3溶液。
(3)收集H2S,应采用排饱和NaHS溶液。
(4)收集HCl或NH3,应采用排四氯化碳。
5.防堵塞及尾气处理装置
(1)防堵塞安全装置
(2)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,会污染空气或引发火灾、爆炸等危害。
②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液吸收、可燃性气体点燃等。
现有如下尾气处理装置:
实验室制取Cl2、CO、H2时,处理尾气可选用的装置分别有哪些
制取Cl2可选用b处理尾气;制取CO可选用a、c处理尾气;制取H2可选用a、c处理尾气。
6.防倒吸装置
肚容式 分液式
1.(2025·山东烟台一模)下列装置和试剂均使用正确,且能够制备相应气体的是(　C　)
2.下图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是(　D　)
选项 气体 a b c
A NO2 浓硝酸 铜片 NaOH溶液
B SO2 浓硫酸 Cu 酸性KMnO4溶液
C NH3 浓氨水 生石灰 碱石灰
D CO2 稀硝酸 CaCO3 浓硫酸
解析:氢氧化钠溶液会吸收生成的NO2,A项不符合题意;铜与浓硫酸反应需要加热,且酸性高锰酸钾能氧化SO2,B项不符合题意;碱石灰是固体干燥剂,而题给的装置适用于盛放液体干燥剂,且NH3不能用向上排空气法收集,C项不符合题意。
3.根据实验目的设计如下装置的连接顺序正确的是(　D　)
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
解析:用a装置制备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NO,B错误;浓硫酸吸收多余的NH3,易发生倒吸,C错误;饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,浓硫酸吸收水蒸气,碱石灰吸收多余的Cl2,D正确。
1.(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(　C　)
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
解析:电石与饱和NaCl溶液反应制备C2H2,C2H2中含有不饱和键,可使酸性KMnO4溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,A不符合题意;Na2SO3固体与70%的浓硫酸反应制备SO2,SO2可使酸性KMnO4溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,B不符合题意;大理石与稀盐酸反应制备CO2,CO2不可使酸性KMnO4溶液褪色,不能完成相应气体的检验,C符合题意;Al2S3固体遇水水解生成Al(OH)3和H2S,H2S可使酸性KMnO4溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,D不符合题意。
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)(　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适用于固液加热型反应,也适用于固液不加热型反应;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,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,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,题图中装置不合理,不能完成相应气体的发生和收集实验;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。
3.(2023·北京卷)完成下述实验,装置或试剂不正确的是(　D　)
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:MnO2固体与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2,该装置可用于实验室制备Cl2,A项正确;C2H4不溶于水,可选择排水法收集,B项正确;挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少使压强急剧减小,打开止水夹后酚酞溶液迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,形成红色喷泉证明NH3极易溶于水且与水形成的氨水呈碱性,C项正确;Na2CO3与CO2会发生反应,消耗CO2,应该选用饱和NaHCO3溶液,D项错误。
4.(2022·北京卷)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(　A　)
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 浓氢氧化钠与NH4Cl溶液生成NH3 酚酞溶液变红
D CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯 溴水褪色
解析:浓硝酸受热分解的化学方程式为4HNO34NO2↑+2H2O+O2↑,分解生成的NO2或O2均可将I-氧化为I2,淀粉溶液遇I2变蓝。但是,加热条件下,浓硝酸挥发出的HNO3也能与KI溶液反应生成I2,则淀粉-KI溶液也会变蓝色,因此b中现象不能作为a中产物生成的证据,故A符合题意。铜与浓硫酸共热反应生成的SO2有漂白性,使品红溶液褪色,故B不符合题意。浓氢氧化钠溶液与NH4Cl溶液共热反应生成NH3,使酚酞溶液变红,故C不符合题意。CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液共热发生消去反应生成了丙烯,丙烯可以使溴水褪色,故D不符合题意。
课时作业23(总分:55分)
1.(4分)实验室加热分解氯酸钾(二氧化锰作催化剂)制氧气,并且利用其废渣制氯气,下列图示装置和原理不能达到目的的是(　D　)
A.制备氧气 B.收集氧气
C.制备氯气 D.尾气吸收
2.(4分)实验室制备下列气体的方法可行的是(　D　)
选项 气体 方法
A 氢气 铜与稀盐酸加热
B 二氧化氮 将铝片加到冷的浓硝酸中
C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸
D 氧气 二氧化锰催化过氧化氢分解
解析:铜与稀盐酸在加热条件下不反应,不能制备氢气,A不符合题意;将铝片加到冷的浓硝酸中会发生钝化,故不能制得二氧化氮,B不符合题意;向硫化钠固体中滴加浓硫酸,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,不能生成H2S,C不符合题意;由于二氧化锰的催化作用,可加快过氧化氢的分解,从而制得氧气,D符合题意。
3.(4分)(2025·四川内江模拟)下列有关叙述错误的是(　A　)
A.可用作少量HCl尾气的吸收装置 B.可用作少量氨气尾气的吸收装置
C.关闭止水夹K,从a处加水可检验装置气密性 D.可用作少量SO2尾气的吸收装置
解析:HCl极易溶于水,上层为水,下层为CCl4时才能起到吸收尾气且防倒吸的作用,A错误;氨气极易溶于水,双球U形管可阻止水倒吸入反应容器中,B正确;关闭止水夹K,从a处加水,若装置气密性良好,则U形管左右两侧存在液面差,且一段时间内不改变,C正确;SO2与NaOH的反应速率不是很快,可以不考虑倒吸,可用NaOH溶液吸收少量SO2尾气,D正确。
4.(4分)(2025·山东泰安期中)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(　D　)
A.若制取NH3,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杂质
C.若制取SO2,则丙可作气体收集装置
D.若制取NO2,则丁可盛水用作尾气处理装置
解析:氧化钙和水反应放出大量热并生成OH-,促使氨水中一水合氨分解释放出氨气,可以用浓氨水和氧化钙反应制取氨气,A正确;饱和食盐水能抑制氯气溶解,且能吸收HCl,则制取Cl2,乙可盛饱和食盐水以除去HCl,B正确;SO2密度大于空气,则丙中气体长进短出,可作SO2气体收集装置,C正确;NO2和水反应生成NO,仍然有污染性气体产生,不能用水吸收NO2尾气,D错误。
5.(4分)(2025·黑龙江牡丹江模拟)氮化锂(Li3N)是一种快离子导体,导电率高,遇水蒸气剧烈反应生成氢氧化锂和氨气,一种制备氮化锂的方案如下(实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气)。
下列说法错误的是(　C　)
A.装置D吸收空气中的二氧化碳和水蒸气
B.装置B中盛装浓硫酸
C.先点燃C处酒精灯后点燃A处酒精灯
D.发生装置A可用于制备氯气
解析:先点燃A处酒精灯,通入氮气,将装置内空气排尽,再点燃C处酒精灯,故C错误。
6.(4分)在实验室采用下图装置制备气体,合理的是(　C　)
选项 化学试剂 制备的气体
A Ca(OH)2+NH4Cl NH3
B MnO2+HCl(浓) Cl2
C MnO2+KClO3 O2
D NaCl+H2SO4(浓) HCl
解析:NH3的密度小于空气,收集NH3需要用向下排空气法,A不合理;由题给装置图可知,该实验装置可用于固固加热型反应,而浓盐酸和浓硫酸均是液体,所以不能用该装置制备Cl2和HCl,B、D不合理;KClO3受热分解制备氧气属于固固加热型反应,且氧气密度大于空气,可用向上排空气法收集,C合理。
7.(4分)(2025·四川宜宾二诊)利用图示装置和提供的试剂能完成相应气体制备与收集的是(　A　)
选项 气体 试剂 装置
A NH3 浓氨水
B O2 MnO2+H2O2溶液
C Cl2 KMnO4+浓盐酸
D NO Cu+浓硝酸
解析:浓氨水受热逸出氨气,氨气密度较空气小,采用向下排空气法收集,题中右图装置中氨气短管进长管出,A符合题意;二氧化锰在常温下催化过氧化氢生成氧气,无须加热,且氧气密度大于空气,应该用向上排空气法收集,题中右图装置中气体应该长进短出,B不符合题意;高锰酸钾和浓盐酸无须加热就可反应生成氯气,氯气密度大于空气,应该用向上排空气法收集,题中右图装置中气体应该长进短出,C不符合题意;铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,而不是得到NO,且NO不能用排空气法收集,D不符合题意。
8.(4分)硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化学试剂,其熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,遇冷水逐渐水解,其制备原理为SO2(g)+Cl2(g)===SO2Cl2(l)　ΔH=-97.3 kJ·mol-1,现用如图所示装置(夹持仪器已略去)进行实验。
下列说法正确的是(　C　)
A.A的作用是冷凝回流,冷凝水应从b口进a口出
B.乙和丙中分别盛装饱和食盐水和浓硫酸
C.活性炭可加快反应速率
D.B中最好盛装碱石灰,其作用只是为了除去多余的SO2和Cl2
解析:由于反应放热会使SO2Cl2挥发损失,所以冷凝管的作用为冷凝回流,冷凝水应从a口进b口出,A项错误;由于SO2Cl2遇冷水逐渐分解,所以制得的氯气应先用饱和食盐水除去挥发出来的HCl,再用浓硫酸除去水蒸气,B项错误;从反应原理看,活性炭不参与反应,而活性炭的特点是比表面积大,具有吸附作用,所以其可增大两种反应物的接触面积,使反应速率加快,C项正确;B中盛装碱石灰,既要防止多余的SO2和Cl2逸出污染环境,也要防止空气中的水蒸气进入装置使SO2Cl2水解,D项错误。
9.(4分)(2025·安徽合肥模拟)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.该实验利用浓硫酸的高沸点、酸性和吸水性
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:恒压滴液漏斗可以保证内部压强不变,使浓硫酸顺利滴下,倒置漏斗的作用是防止倒吸,A项正确;浓硫酸与氯化钠固体加热反应制备HCl气体,利用了浓硫酸的高沸点及酸性,实验中还用浓硫酸干燥HCl,利用了浓硫酸的吸水性,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。
10.(19分)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]广泛应用于钢筋混凝土工程中,主要用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂,其为白色粉末,易潮解、易溶于水。实验室采用下列装置,用干燥的NO与过氧化钙反应制取Ca(NO2)2。
(1)仪器A的名称是三颈烧瓶,装置Ⅰ中试剂名称是无水氯化钙(或碱石灰或五氧化二磷固体)。
(2)装置的连接顺序是c→f→g→a→b→d→e→h(按从左到右的顺序填字母)。
(3)滴入稀硝酸前需要通入一段时间N2,待反应结束后还需继续通一会N2,继续通N2的目的是将装置内的NO全部赶入装置Ⅵ中除去,防止污染空气。
(4)装置Ⅱ中滴入稀硝酸后,A中观察到的现象是铜片逐渐溶解,溶液变蓝,同时有气泡冒出。
(5)装置Ⅴ的作用是防止Ⅵ中的水蒸气进入Ⅲ装置中干扰实验。
(6)装置Ⅵ中氮元素被氧化成+5价,则反应的离子方程式为2NO+Cr2===+3H2O。(共52张PPT)
第五章　非金属及其化合物
第23讲　常见气体的实验室
制备、净化和收集
目
录
课时作业
真题演练 感悟高考
复习目标
1.了解常见气体的制备原理、装置及改进措施。2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。
1.气体制备实验的基本思路
2.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:
(1)固体+固体 气体制备气体____、____、CH4等
O2
NH3
(2)固(或液)体+液体 气体制备气体Cl2、C2H4等
(3)固体+液体(不加热)→气体制备H2、CO2等
判断下列制取气体所选用的试剂是否正确。
微点助学
×
×
3.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在性质上的差异,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
装置
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体,加热
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)等 Cu、CuO、Mg等
例如,当CO2中混有O2杂质时,应选用上述装置中的装置Ⅳ除去O2,除杂试剂是Cu粉。
4.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 O2、H2、
NO、CO
排空 气法 向上排 空气法 密度比空气的大,且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、
NO2、CO2
向下排 空气法 密度比空气的小,且不与空气中的成分反应 H2、NH3
如果采用排液法集气,下列应采用什么液体
(1)收集Cl2,应采用排____________。
(2)收集CO2,应采用排___________________。
(3)收集H2S,应采用排__________________。
(4)收集HCl或NH3,应采用排__________。
微点助学
饱和食盐水
饱和NaHCO3溶液
饱和NaHS溶液
四氯化碳
5.防堵塞及尾气处理装置
(1)防堵塞安全装置
(2)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,会污染空气或引发火灾、爆炸等危害。
②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液吸收、可燃性气体点燃等。
现有如下尾气处理装置:
实验室制取Cl2、CO、H2时,处理尾气可选用的装置分别有哪些
制取Cl2可选用b处理尾气;制取CO可选用a、c处理尾气;制取H2可选用a、c处理尾气。
微点助学
6.防倒吸装置
肚容式 分液式
1.(2025·山东烟台一模)下列装置和试剂均使用正确,且能够制备相应气体的是(　　)
C
2.下图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是(　　)
选项 气体 a b c
A NO2 浓硝酸 铜片 NaOH溶液
B SO2 浓硫酸 Cu 酸性KMnO4溶液
C NH3 浓氨水 生石灰 碱石灰
D CO2 稀硝酸 CaCO3 浓硫酸
D
解析:氢氧化钠溶液会吸收生成的NO2,A项不符合题意;铜与浓硫酸反应需要加热,且酸性高锰酸钾能氧化SO2,B项不符合题意;碱石灰是固体干燥剂,而题给的装置适用于盛放液体干燥剂,且NH3不能用向上排空气法收集,C项不符合题意。
3.根据实验目的设计如下装置的连接顺序正确的是(　　)
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
D
解析:用a装置制备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NO,B错误;浓硫酸吸收多余的NH3,易发生倒吸,C错误;饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,浓硫酸吸收水蒸气,碱石灰吸收多余的Cl2,D正确。
一
真题演练 感悟高考
1.(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
解析:电石与饱和NaCl溶液反应制备C2H2,C2H2中含有不饱和键,可使酸性KMnO4溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,A不符合题意;Na2SO3固体与70%的浓硫酸反应制备SO2,SO2可使酸性KMnO4溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,B不符合题意;大理石与稀盐酸反应制备CO2,CO2不可使酸性KMnO4溶液褪色,不能完成相应气体的检验,C符合题意;Al2S3固体遇水水解生成Al(OH)3和H2S,H2S可使酸性KMnO4溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,D不符合题意。
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
解析:题图所示的气体发生装置适用于固液加热型反应,也适用于固液不加热型反应;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,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,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,题图中装置不合理,不能完成相应气体的发生和收集实验;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。
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
解析:MnO2固体与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2,该装置可用于实验室制备Cl2,A项正确;C2H4不溶于水,可选择排水法收集,B项正确;挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少使压强急剧减小,打开止水夹后酚酞溶液迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,形成红色喷泉证明NH3极易溶于水且与水形成的氨水呈碱性,C项正确;Na2CO3与CO2会发生反应,消耗CO2,应该选用饱和NaHCO3溶液,D项错误。
4.(2022·北京卷)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 浓氢氧化钠与NH4Cl溶液生成NH3 酚酞溶液变红
D CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯 溴水褪色
A
解析:浓硝酸受热分解的化学方程式为4HNO3 　　4NO2↑+2H2O+ O2↑,
分解生成的NO2或O2均可将I-氧化为I2,淀粉溶液遇I2变蓝。但是,加热条件下,浓硝酸挥发出的HNO3也能与KI溶液反应生成I2,则淀粉-KI溶液也会变蓝色,因此b中现象不能作为a中产物生成的证据,故A符合题意。铜与浓硫酸共热反应生成的SO2有漂白性,使品红溶液褪色,故B不符合题意。浓氢氧化钠溶液与NH4Cl溶液共热反应生成NH3,使酚酞溶液变红,故C不符合题意。CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液共热发生消去反应生成了丙烯,丙烯可以使溴水褪色,故D不符合题意。
二
课时作业23
1.(4分)实验室加热分解氯酸钾(二氧化锰作催化剂)制氧气,并且利用其废渣制氯气,下列图示装置和原理不能达到目的的是(　　)
D
2.(4分)实验室制备下列气体的方法可行的是(　　)
选项 气体 方法
A 氢气 铜与稀盐酸加热
B 二氧化氮 将铝片加到冷的浓硝酸中
C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸
D 氧气 二氧化锰催化过氧化氢分解
D
解析:铜与稀盐酸在加热条件下不反应,不能制备氢气,A不符合题意;将铝片加到冷的浓硝酸中会发生钝化,故不能制得二氧化氮,B不符合题意;向硫化钠固体中滴加浓硫酸,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,不能生成H2S,C不符合题意;由于二氧化锰的催化作用,可加快过氧化氢的分解,从而制得氧气,D符合题意。
3.(4分)(2025·四川内江模拟)下列有关叙述错误的是(　　)
A
解析:HCl极易溶于水,上层为水,下层为CCl4时才能起到吸收尾气且防倒吸的作用,A错误;氨气极易溶于水,双球U形管可阻止水倒吸入反应容器中,B正确;关闭止水夹K,从a处加水,若装置气密性良好,则U形管左右两侧存在液面差,且一段时间内不改变,C正确;SO2与NaOH的反应速率不是很快,可以不考虑倒吸,可用NaOH溶液吸收少量SO2尾气,D正确。
4.(4分)(2025·山东泰安期中)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,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杂质
C.若制取SO2,则丙可作气体收集装置
D.若制取NO2,则丁可盛水用作尾气处
理装置
D
解析:氧化钙和水反应放出大量热并生成OH-,促使氨水中一水合氨分解释放出氨气,可以用浓氨水和氧化钙反应制取氨气,A正确;饱和食盐水能抑制氯气溶解,且能吸收HCl,则制取Cl2,乙可盛饱和食盐水以除去HCl,B正确;SO2密度大于空气,则丙中气体长进短出,可作SO2气体收集装置,C正确;NO2和水反应生成NO,仍然有污染性气体产生,不能用水吸收NO2尾气,D错误。
5.(4分)(2025·黑龙江牡丹江模拟)氮化锂(Li3N)是一种快离子导体,导电率高,遇水蒸气剧烈反应生成氢氧化锂和氨气,一种制备氮化锂的方案如下(实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气)。
下列说法错误的是(　　)
A.装置D吸收空气中的二氧化碳和
水蒸气
B.装置B中盛装浓硫酸
C.先点燃C处酒精灯后点燃A处酒精灯
D.发生装置A可用于制备氯气
C
解析:先点燃A处酒精灯,通入氮气,将装置内空气排尽,再点燃C处酒精灯,故C错误。
6.(4分)在实验室采用下图装置制备气体,合理的是(　　)
选项 化学试剂 制备的气体
A Ca(OH)2+NH4Cl NH3
B MnO2+HCl(浓) Cl2
C MnO2+KClO3 O2
D NaCl+H2SO4(浓) HCl
C
解析:NH3的密度小于空气,收集NH3需要用向下排空气法,A不合理;由题给装置图可知,该实验装置可用于固固加热型反应,而浓盐酸和浓硫酸均是液体,所以不能用该装置制备Cl2和HCl,B、D不合理;KClO3受热分解制备氧气属于固固加热型反应,且氧气密度大于空气,可用向上排空气法收集,C合理。
7.(4分)(2025·四川宜宾二诊)利用图示装置和提供的试剂能完成相应气体制备与收集的是(　　)
选项 气体 试剂 装置
A NH3 浓氨水
B O2 MnO2+H2O2溶液
C Cl2 KMnO4+浓盐酸
D NO Cu+浓硝酸
A
解析:浓氨水受热逸出氨气,氨气密度较空气小,采用向下排空气法收集,题中右图装置中氨气短管进长管出,A符合题意;二氧化锰在常温下催化过氧化氢生成氧气,无须加热,且氧气密度大于空气,应该用向上排空气法收集,题中右图装置中气体应该长进短出,B不符合题意;高锰酸钾和浓盐酸无须加热就可反应生成氯气,氯气密度大于空气,应该用向上排空气法收集,题中右图装置中气体应该长进短出,C不符合题意;铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,而不是得到NO,且NO不能用排空气法收集,D不符合题意。
8.(4分)硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化学试剂,其熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,遇冷水逐渐水解,其制备原理为SO2(g)+Cl2(g)===SO2Cl2(l)　ΔH=-97.3 kJ·mol-1,现用如图所示装置(夹持仪器已略去)进行实验。
下列说法正确的是(　　)
A.A的作用是冷凝回流,冷凝水应从b
口进a口出
B.乙和丙中分别盛装饱和食盐水和浓
硫酸
C.活性炭可加快反应速率
D.B中最好盛装碱石灰,其作用只是为了除去多余的SO2和Cl2
C
解析:由于反应放热会使SO2Cl2挥发损失,所以冷凝管的作用为冷凝回流,冷凝水应从a口进b口出,A项错误;由于SO2Cl2遇冷水逐渐分解,所以制得的氯气应先用饱和食盐水除去挥发出来的HCl,再用浓硫酸除去水蒸气,B项错误;从反应原理看,活性炭不参与反应,而活性炭的特点是比表面积大,具有吸附作用,所以其可增大两种反应物的接触面积,使反应速率加快,C项正确;B中盛装碱石灰,既要防止多余的SO2和Cl2逸出污染环境,也要防止空气中的水蒸气进入装置使SO2Cl2水解,D项错误。
9.(4分)(2025·安徽合肥模拟)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(　　)
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.该实验利用浓硫酸的高沸点、酸性
和吸水性
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
D
解析:恒压滴液漏斗可以保证内部压强不变,使浓硫酸顺利滴下,倒置漏斗的作用是防止倒吸,A项正确;浓硫酸与氯化钠固体加热反应制备HCl气体,利用了浓硫酸的高沸点及酸性,实验中还用浓硫酸干燥HCl,利用了浓硫酸的吸水性,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。
10.(19分)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]广泛应用于钢筋混凝土工程中,主要用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂,其为白色粉末,易潮解、易溶于水。实验室采用下列装置,用干燥的NO与过氧化钙反应制取Ca(NO2)2。
(1)仪器A的名称是__________,装置Ⅰ中试剂名称是___________________
___________________。
(2)装置的连接顺序是c→______________________(按从左到右的顺序填字母)。
(3)滴入稀硝酸前需要通入一段时间N2,待反应结束后还需继续通一会N2,继续通N2的目的是_____________________________________________。
三颈烧瓶
无水氯化钙(或碱石灰
或五氧化二磷固体)
f→g→a→b→d→e→h
将装置内的NO全部赶入装置Ⅵ中除去,防止污染空气
(4)装置Ⅱ中滴入稀硝酸后,A中观察到的现象是_______________________
_________________。
(5)装置Ⅴ的作用是______________________________________。
(6)装置Ⅵ中氮元素被氧化成+5价,则反应的离子方程式为______________
______________________________。
铜片逐渐溶解,溶液变蓝,
同时有气泡冒出
防止Ⅵ中的水蒸气进入Ⅲ装置中干扰实验
2NO+Cr2
===+3H2O
Thank you
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