2027届高三化学一轮复习第四章非金属及其化合物第22讲常见气体的实验室制备、净化和收集〔能力课〕(课件+学案,共2份打包)

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2027届高三化学一轮复习第四章非金属及其化合物第22讲常见气体的实验室制备、净化和收集〔能力课〕(课件+学案,共2份打包)

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第22讲 常见气体的实验室制备、净化和收集〔能力课〕
复习目标
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。
要点归纳 · 发掘教材
1.重要气体的发生装置
(1)固体+固体气体
制备气体:O2、NH3、CH4等。
(2)固体+液体(或液体+液体)气体
制备气体:Cl2、C2H4等。
(3)固体+液体(不加热)―→气体
制备气体:选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
2.气体净化(干燥)装置
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体,加热
装置图 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
常见 试剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性)、P2O5(酸性) Cu、CuO、Mg等
 [微思考] (1)除去Cl2中的HCl应选用________________________。
(2)除去CO2中的HCl应选用________________,原因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)除去SO2中的HCl应选用
________________________________________________________________________。
(4)除去H2S中的HCl应选用
________________________________________________________________________。
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
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.尾气的处理
(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溶液吸收,可燃性气体用点燃等措施。
(3)处理尾气装置(见图a、b、c)
5.防倒吸装置
肚容式 分液式
关键能力 · 拓展教材
【典题示例】
[示例] (2026·河南南阳一中检测)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,图甲中虚线框内的装置是图乙),其中能完成相应实验目的的是(  )
【对点演练】
一、一种装置多种用途
1.在实验室采用如图装置制备气体,合理的是(  )
选项 化学试剂 制备气体
A Ca(OH)2+NH4Cl NH3
B MnO2+HCl(浓) Cl2
C MnO2+KClO3 O2
D NaCl+H2SO4(浓) HCl
二、仪器装置的选择
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 O2 KMnO4 a d
B H2 Zn+稀H2SO4 b e
C NO Cu+稀HNO3 b c
D CO2 CaCO3+稀H2SO4 b c
3.某实验小组设计如图所示装置制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5),部分夹持装置省略。
已知:Ⅰ.Na2SO3+SO2===Na2S2O5;
Ⅱ.Na2S2O5易溶于水,微溶于乙醇。性质活泼,受潮易分解,露置空气中易被氧化成硫酸钠。
(1)仪器组装结束,检查装置气密性并加入实验试剂,开始实验需进行的第一步操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置Ⅱ中的试剂最好选用______________,该装置的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置Ⅳ用于处理尾气,可选用的合理装置为________(填标号)。
三、仪器的连接
4.(2026·天津河西区检测)根据实验目的设计的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
四、实验装置的改进与创新
5.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
________________________________________________________________________。
(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,检查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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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__________________。
(4)丙装置的特点是________(填标号)。
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
归纳总结
气体制备实验的基本思路
素养落实·活用教材
考教互应 命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性
命题溯源
[示例] (2025·浙江6月卷,8)利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是(  )
A.铁制镀件上镀铜 B.实验室快速制备氨气
C.实验室蒸馏分离CCl4和CH2Cl2 D.检验乙醇脱水生成乙烯
[教材溯源] 人教版高中化学教材在实验部分对各种实验装置有详细的介绍和示例。
[价值引领] 通过考查实验装置与实验目的的匹配,引导学生掌握实验装置的选择和使用,培养学生的实验设计能力和实验操作能力。这与《普通高中化学课程标准》中重视实验教学的要求相一致,旨在培养学生严谨的科学实验态度和实验操作能力,同时也体现了化学实验在科学研究中的重要地位。
[关键能力] 铁制镀件上镀铜时,铜片应该作阳极与电源正极相连,铁制镀件作阴极与电源负极相连,A错误;NaOH固体溶于水放热且呈碱性,则浓氨水和NaOH固体反应能够生成氨气,B正确;蒸馏装置中温度计水银球应该放在支管口,不能插入液面,C错误;乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成的乙烯中混有乙醇蒸气和二氧化硫,乙醇蒸气、二氧化硫和乙烯均能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,该装置不能检验乙醇脱水生成乙烯,D错误。
[考教衔接] 考生需要具备对实验装置原理的理解和实验目的的判断能力,能够根据实验要求选择合适的实验装置。
真题体验
1.(2025·河北卷,7)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H2SO4
C.大理石与稀HCl
D.Al2S3固体与水
2.(2024·河北卷,10)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
3.(2024·湖北卷,10)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。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+nNH3===Li++[e(NH3)n]-
4.(2025·北京卷,7)下列实验的相应操作中,不正确的是(  )
A.制备并检验SO2 B.实验室制取O2
为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热 实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C.分液 D.蒸馏
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞 冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
提示:完成课时作业(二十二)
第22讲 常见气体的实验室制备、净化和收集 〔能力课〕
要点归纳·发掘教材
[微思考] 提示:(1)饱和NaCl溶液
(2)饱和NaHCO3溶液 由CO2+H2O H2CO3 H++可知,增大的浓度平衡左移,所以在饱和NaHCO3溶液中,CO2的溶解度较小
(3)饱和NaHSO3溶液
(4)饱和NaHS溶液
关键能力·拓展教材
【典题示例】
[示例] 解析: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,与稀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;由于氨气极易溶于水,因此氨气溶于饱和NH4Cl溶液,不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集氨气,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。
答案:A
【对点演练】
1.解析:氨气的密度比空气小,不能用向上排空气法收集,故A错误;二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应,不能选用固固加热装置,故B错误;二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应,氧气的密度大于空气,可选用向上排空气法收集,故C正确;氯化钠与浓硫酸共热制备HCl为固液加热反应,不能选用固固加热装置,故D错误。
答案:C
2.解析:KMnO4是固体物质,加热分解产生O2,由于O2难溶于水,因此可以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H2SO4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难溶于水且不与水反应,因此可以用排水法收集,故可以使用装置b、e制取和收集H2,B正确;Cu与稀HNO3反应产生NO气体,NO能够与O2发生反应产生NO2气体,因此不能使用排空气法收集,C错误;CaCO3与稀硫酸反应产生的CaSO4微溶于水附着在CaCO3表面,使制取CO2气体不能持续发生,因此不能使用该方法制取CO2气体,D错误。
答案:B
3.答案:(1)打开装置Ⅰ的弹簧夹,通入N2排出装置中的空气,然后关闭弹簧夹 (2)饱和亚硫酸氢钠溶液 通过观察气泡调控SO2的生成速率;作安全瓶 (3)bd
4.解析:制备收集C2H4,没有控制温度的温度计, A错误;NO与氧气反应,不能用排空气法收集,B错误;硫酸吸收多余的NH3,易产生倒吸,C错误;饱和食盐水除去氯化氢气体,浓硫酸吸收水蒸气,碱石灰吸收多余的氯气,D正确。
答案:D
5.解析:(1)根据仪器构造可知,甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶。(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,确认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,使反应速率减慢,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,反应速率越快,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。
答案:(1)分液漏斗、锥形瓶
(2)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)液面上升 打开弹簧夹K2 
(4)ab
素养落实·活用教材
命题溯源
[示例] 答案:B
真题体验
1.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H2SO4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HCl反应制备CO2,CO2不可使酸性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。
答案:C
2.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,若利用题给图示装置进行实验,反应生成的水会冷凝回流至圆底烧瓶内,使烧瓶炸裂,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。
答案:C
3.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等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,由原子守恒及电荷守恒可得反应方程式为,D正确。
答案:C
4.解析:铜与浓硫酸反应,生成二氧化硫,二氧化硫有毒会污染空气,二氧化硫属于酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收,所以为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热,A正确;实验室制备氧气时,为了防止水槽中的水倒吸,实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,可避免试管炸裂,B正确;分液时,为了使液体顺利流下,需保持分液漏斗内部和外界大气压相等,所以分液时,先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞,将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,操作方法正确,C正确;蒸馏时,为了更好的冷凝效果,冷凝水应“下进上出”,即②口通入,①口流出,操作方法错误,D错误。
答案:D(共69张PPT)
第22讲 常见气体的实验室制备、
净化和收集〔能力课〕
复习目标
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。


(3)固体+液体(不加热)―→气体
制备气体:选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
2.气体净化(干燥)装置
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体,加热
装置图
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
常见
试剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性)、P2O5(酸性) Cu、CuO、Mg等
 [微思考] (1)除去Cl2中的HCl应选用_______________。
(2)除去CO2中的HCl应选用________________,原因为
饱和NaCl溶液
饱和NaHCO3溶液
(3)除去SO2中的HCl应选用
___________________________________。
(4)除去H2S中的HCl应选用
______________________________________________。
饱和NaHSO3溶液
饱和NaHS溶液
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
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.尾气的处理
(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溶液吸收,可燃性气体用点燃等措施。
(3)处理尾气装置(见图a、b、c)
5.防倒吸装置
肚容式 分液式
关键能力 · 拓展教材
【典题示例】
[示例] (2026·河南南阳一中检测)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,图甲中虚线框内的装置是图乙)。
其中能完成相应实验目的的是(  )
答案:A
解析: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,与稀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;由于氨气极易溶于水,因此氨气溶于饱和NH4Cl溶液,不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集氨气,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。
【对点演练】
一、一种装置多种用途
1.在实验室采用如图装置制备气体,合理的是(  )
选项 化学试剂 制备气体
A Ca(OH)2+NH4Cl NH3
B MnO2+HCl(浓) Cl2
C MnO2+KClO3 O2
D NaCl+H2SO4(浓) HCl
答案:C
解析:氨气的密度比空气小,不能用向上排空气法收集,故A错误;二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应,不能选用固固加热装置,故B错误;二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应,氧气的密度大于空气,可选用向上排空气法收集,故C正确;氯化钠与浓硫酸共热制备HCl为固液加热反应,不能选用固固加热装置,故D错误。
二、仪器装置的选择
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 O2 KMnO4 a d
B H2 Zn+稀H2SO4 b e
C NO Cu+稀HNO3 b c
D CO2 CaCO3+稀H2SO4 b c
答案:B
解析:KMnO4是固体物质,加热分解产生O2,由于O2难溶于水,因此可以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H2SO4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难溶于水且不与水反应,因此可以用排水法收集,故可以使用装置b、e制取和收集H2,B正确;Cu与稀HNO3反应产生NO气体,NO能够与O2发生反应产生NO2气体,因此不能使用排空气法收集,C错误;CaCO3与稀硫酸反应产生的CaSO4微溶于水附着在CaCO3表面,使制取CO2气体不能持续发生,因此不能使用该方法制取CO2气体,D错误。
3.某实验小组设计如图所示装置制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5),部分夹持装置省略。
已知:Ⅰ.Na2SO3+SO2===Na2S2O5;
Ⅱ.Na2S2O5易溶于水,微溶于乙醇。性质活泼,受潮易分解,露置空气中易被氧化成硫酸钠。
(1)仪器组装结束,检查装置气密性并加入实验试剂,开始实验需进行的第一步操作是
___________________________________________________________。
(2)装置Ⅱ中的试剂最好选用_________________,该装置的作用是____________________________________________________。
打开装置Ⅰ的弹簧夹,通入N2排出装置中的空气,然后关闭弹簧夹
饱和亚硫酸氢钠溶液
通过观察气泡调控SO2的生成速率;作安全瓶
(3)装置Ⅳ用于处理尾气,可选用的合理装置为________(填标号)。
bd
三、仪器的连接
4.(2026·天津河西区检测)根据实验目的设计的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
答案:D
解析:制备收集C2H4,没有控制温度的温度计, A错误;NO与氧气反应,不能用排空气法收集,B错误;硫酸吸收多余的NH3,易产生倒吸,C错误;饱和食盐水除去氯化氢气体,浓硫酸吸收水蒸气,碱石灰吸收多余的氯气,D正确。
四、实验装置的改进与创新
5.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__________________________。
(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,检查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
______________________________________________。
分液漏斗、锥形瓶
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_____________。
(4)丙装置的特点是_____(填标号)。
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
液面上升
打开弹簧夹K2
ab
归纳总结
气体制备实验的基本思路
命题溯源
[示例] (2025·浙江6月卷,8)利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是(  )
A.铁制镀件上镀铜 B.实验室快速制备氨气
C.实验室蒸馏分离CCl4和CH2Cl2 D.检验乙醇脱水生成乙烯
答案:B
[教材溯源] 人教版高中化学教材在实验部分对各种实验装置有详细的介绍和示例。
[价值引领] 通过考查实验装置与实验目的的匹配,引导学生掌握实验装置的选择和使用,培养学生的实验设计能力和实验操作能力。这与《普通高中化学课程标准》中重视实验教学的要求相一致,旨在培养学生严谨的科学实验态度和实验操作能力,同时也体现了化学实验在科学研究中的重要地位。
[关键能力] 铁制镀件上镀铜时,铜片应该作阳极与电源正极相连,铁制镀件作阴极与电源负极相连,A错误;NaOH固体溶于水放热且呈碱性,则浓氨水和NaOH固体反应能够生成氨气,B正确;蒸馏装置中温度计水银球应该放在支管口,不能插入液面,C错误;乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成的乙烯中混有乙醇蒸气和二氧化硫,乙醇蒸气、二氧化硫和乙烯均能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,该装置不能检验乙醇脱水生成乙烯,D错误。
[考教衔接] 考生需要具备对实验装置原理的理解和实验目的的判断能力,能够根据实验要求选择合适的实验装置。
真题体验
1.(2025·河北卷,7)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H2SO4
C.大理石与稀HCl
D.Al2S3固体与水
答案: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H2SO4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HCl反应制备CO2,CO2不可使酸性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,10)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
答案:C
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,若利用题给图示装置进行实验,反应生成的水会冷凝回流至圆底烧瓶内,使烧瓶炸裂,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。
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+nNH3===Li++[e(NH3)n]-
答案:C
4.(2025·北京卷,7)下列实验的相应操作中,不正确的是(  )
A.制备并检验SO2 B.实验室制取O2
为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热 实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C.分液 D.蒸馏
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞 冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
答案:D
解析:铜与浓硫酸反应,生成二氧化硫,二氧化硫有毒会污染空气,二氧化硫属于酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收,所以为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热,A正确;实验室制备氧气时,为了防止水槽中的水倒吸,实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,可避免试管炸裂,B正确;分液时,为了使液体顺利流下,需保持分液漏斗内部和外界大气压相等,所以分液时,先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞,将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,操作方法正确,C正确;蒸馏时,为了更好的冷凝效果,冷凝水应“下进上出”,即②口通入,①口流出,操作方法错误,D错误。
1.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H2SO4 FeS
B O2 H2O2溶液 MnO2
C NO2 浓HNO3 铁片
D NH3 浓氨水 CaO
答案:B
2.下列实验装置正确的是(  )
答案:A
解析:实验室可以用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2,故A正确;实验室可以用MnO2催化H2O2分解制备O2,用浓硫酸干燥O2,O2的密度大于空气,可以用向上排空气法收集,应该长管进、短管出,故B错误;收集NH3时,导管应伸入试管底部,故C错误;铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成二氧化硫,二氧化硫可以使石蕊溶液变红,但不能用浸有稀硫酸的棉花团吸收过量的二氧化硫,应该用浸有NaOH溶液的棉花团,故D错误。
3.将Cl2通入冷的NaOH溶液中可制得漂白液。下列装置(箭头表示Cl2的气流方向)能达到相应目的的是(  )
答案:C
解析:二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,故A错误;用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,气体导气管应该“长进短出”,故B错误;氯气和氢氧化钠在较低温度下反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,故C正确;澄清石灰水中碱的浓度太低,吸收氯气的量少,应该用氢氧化钠溶液吸收氯气,故D错误。
4.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HNO3分解生成NO2 淀粉-KI溶液变蓝
B Cu与浓H2SO4生成SO2 品红溶液褪色
C 浓NaOH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
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,能使品红溶液褪色,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气,能使酚酞溶液变红,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 溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成了丙烯,故D不符合题意。
5.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 溶液由红色变为无色
答案:D
解析:稀盐酸和二氧化锰不反应,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白色沉淀,然后变为灰绿色,最终变为红褐色沉淀,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。
6.(8分)某化学研究性学习小组,按如图装置制备NaClO溶液(部分夹持装置省去)。
(1)图中A为实验室制备Cl2的发生装置,可以选用下列图中________(填“甲”“乙”或“丙”)装置,用该装置制备Cl2反应的化学方程式为________________________________。
甲(或乙)
(2)B装置中仪器a的名称是________,B装置可除去氯气中的氯化氢杂质,此外还有_______________(写出一点)的作用。
(3)反应一段时间后,经测定C瓶溶液的pH=12,预测其中溶质除NaCl外,还可能有_____________ (填化学式)。
长颈漏斗
贮存少量气体
NaClO、NaOH
7.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进气,可收集②③④⑥⑦
B.若烧瓶是干燥的,由a进气,可收集①⑤
C.若烧瓶中充满水,由a进气,可收集①⑤⑦
D.若烧瓶中充满水,由b进气,可收集⑥
答案:B
解析:NO不能用排空气法收集,A错误;由a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进气,D错误。
8.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
9.(2026·哈尔滨三中检测)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H2SO4、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:A项,气体从溶液中逸出易带出水蒸气,所以浓硫酸应放在③中,错误;B项,先通H2以排出空气,加热前应先检验H2的纯度,正确;C项,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,待装置冷却后再关闭活塞K,错误;D项,MnO2和浓盐酸反应制氯气需要加热,不能用启普发生器制备,错误。
10.(2026·天津和平区统考)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.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
答案:D
解析:恒压滴液漏斗可以保证装置内部压强不变,保持恒压滴液漏斗与三颈瓶内压强相等,使浓硫酸顺利滴下,倒置漏斗可以防止倒吸,故A正确;氯化锌易吸水潮解,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;氯化锌升华进入管式炉Ⅱ,凝华得到高纯度无水氯化锌,所以实验结束时应该先撤去管式炉Ⅱ的加热,再撤去管式炉Ⅰ,故D错误。
11.(12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___________________________________、
______________________________________________。
(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
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2,可选用________(填标号)装置收集O2。
c(或e)
12.(10分)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:___________________,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
___________。
恒压滴液漏斗
平衡气压,便于硫酸顺利滴下
防止倒吸
SO2+MnO2===MnSO4
增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高二氧化硫的吸收效率
氢氧化钠溶液
防止倒吸

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