1、第第 25 讲讲 常见气体的实验室制备常见气体的实验室制备、净化和收集净化和收集 复习目标 1.了解常见气体制备原理、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。 1气体制备实验的基本思路 2重要气体的发生装置 (1)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： 固体固体 气体 发生装置如图： 制备气体：O2、NH3、CH4等。 固体液体(或液体液体) 气体 发生装置： 制备气体：Cl2、C2H4等。 固体液体(不加热) 气体 发生装置： 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)常见气体典型制备系统举例： Cl2的实验室制备
2、SO2的实验室制备 NH3的实验室制备 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，这样可有效地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 (3)“固(液)液 气体”装置的创新 图 A 的改进优点是能控制反应液的温度。 图 B 的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。 4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：不损失主体气体；不引入新的杂质气体；在密闭装置内进行；先除易除 的杂质气体。 (2)气体干燥
3、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 H2SO4(酸性、无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性) 除杂试剂 Cu、 强氧化性) CuO、Mg 等 当 CO2中混有 O2杂质时，应选用上述中的装置除 O2，除杂试剂是 Cu 粉。 5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 6.集气装置的创新排
4、液集气装置 装置()从 a 管进气 b 管出水可收集难溶于水的气体，如 H2、O2等。若将广口瓶中的液体更 换，还可以收集以下气体。 饱和食盐水收集 Cl2。 饱和 NaHCO3溶液收集 CO2。 饱和 NaHS 溶液收集 H2S。 四氯化碳收集 HCl 或 NH3。 装置()储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由 A 瓶排入 B 瓶，在瓶 A 中收集到气体。 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，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
5、用点燃等措施。 (3)尾气处理装置(见下图 a、b、c) 实验室制取 Cl2时，尾气的处理可采用 b 装置。 制取 CO 时，尾气处理可采用 a、c 装置。 制取 H2时，尾气处理可采用 a、c 装置。 8防倒吸装置 肚容式 分液式 题组一 气体的制备与性质探究 1下列实验方案最合理的是( ) 答案 B 解析 A 项，Cl2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法；B 项，浓氨水滴入 CaO 中， CaO 与水反应放热，NH3 H2O 受热分解并挥发出 NH3，可以制取 NH3；C 项，NO2能与水反 应，不能用排水法收集；D 项，Na2O2为粉末状固体，不能用启普发生器的简易装置制取氧 气。
6、2(2020 大连高三上学期期中)用下图所示装置进行实验，下列实验现象描述错误的是( ) 选项 试剂甲 试剂乙 试剂丙 丙中的现象 A 稀盐酸 CaCO3 Na2SiO3溶液 有白色沉淀生成 B 浓硫酸 Na2SO3 BaCl2溶液 有白色沉淀生成 C 过氧化氢 MnO2 酸性 KI-淀粉溶液 溶液变为蓝色 D 浓盐酸 KMnO4 Na2S 溶液 有淡黄色沉淀生成 答案 B 解析 A 项，盐酸和碳酸钙反应生成 CO2，CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀，正确； B 项，浓硫酸与亚硫酸钠反应生成 SO2，但 SO2与氯化钡不反应，错误；C 项，过氧化氢在 二氧化锰的作用下分解生成氧气，氧气把
7、 I 氧化为单质碘，淀粉遇碘显蓝色，正确；D 项， 浓盐酸与高锰酸钾混合生成氯气，氯气把硫化钠氧化为单质 S，生成淡黄色沉淀，正确。 3(2020 沈阳高三检测)用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是( ) 选项 实验目的 a 中试剂 b 中试剂 c 中试剂 A 验证非金属性：SCSi 稀硫酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 B 制备纯净的氯气 浓盐酸 MnO2 饱和食盐水 C 检验溶液 X 中含有 CO2 3 盐酸 溶液 X 澄清石灰水 D 除去 Na2SO3中的 Na2SO4 氯水 混合物 NaOH 溶液 答案 A 解析 A 项，装置 b 中出现气体，说明硫酸的酸性强于碳酸，装置 c
8、 中出现沉淀，说明碳酸 的酸性强于硅酸，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强，即 SCSi，正确； B 项，MnO2和浓盐酸反应，需要加热，此装置中没有加热装置，饱和食盐水除去氯气中的 HCl，从装置 c 中出来的氯气中混有水蒸气，不是纯净的，错误；C 项，向装置 b 中加入盐 酸， 出现能使澄清石灰水变浑浊的气体， 不能说明 X 中含有 CO2 3， 可能含有 HCO 3或 SO 2 3或 HSO 3，错误；D 项，氯水具有强氧化性，能把 SO 2 3氧化成 SO 2 4，不能达到实验目的，错误。 题组二 仪器连接分析与应用 4根据实验目的设计如下装置的连接中，正确的是( ) A制
9、备收集 C2H4：连接 acg B制备收集 NO：连接 bced C制备收集 NH3：连接 bdec D制备收集 Cl2：连接 afced 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；浓硫酸吸收多余的 NH3，易产生倒吸，C 错误；饱和食盐水除去 HCl 气体，浓硫酸吸 收水蒸气，碱石灰吸收多余的 Cl2，D 正确。 5实验室合成硫酰氯要先制取干燥氯气。制备干燥纯净的氯气所用仪器如下图： 上述仪器的连接顺序：e 接_，_接_，_接_，_ 接_(按气流方向，用小写字母表示)。 答案 d c a b i h g 6亚硝酸钠是一种工
10、业盐，在生产、生活中应用广泛。现用下图所示装置(夹持装置已省略) 及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。 已知： NONO22OH =2NO 2H2O 气体液化的温度：NO2(21 )、NO(152 )。 为了检验装置 A 中生成的气体产物，仪器的连接顺序(从左向右连接)：A_；组装 好仪器后，接下来进行的操作是_。 答案 CEDB 检查装置的气密性 解析 为了检验装置 A 中生成的气体产物，仪器的连接顺序(从左向右连接)：A 是发生装置， C 是干燥装置除去水。因为 NO2更易液化，先分离 NO2，所以接 E 冷却二氧化氮，NO2分离 后再检验 NO，再接 D 通氧气，观察到气体从无
11、色变成红棕色，说明是 NO，B 是尾气处理 装置，吸收反应后剩余的 NO 和 NO2的混合气体，防止污染空气。装置的连接为 ACEDB；有气体参与或生成的实验必须检查装置的气密性，故组装好仪器后，接下 来进行的操作是检查装置的气密性。 7根据 NH3与金属氧化物 MxOy反应生成 M、N2、H2O，利用如图装置通过测量生成水的质 量来测定 M 的相对原子质量。a 中试剂是浓氨水。 (1)仪器 a 的名称为_，仪器 b 中装入的试剂可以是_。 (2)按气流方向正确的装置连接顺序为_(填字母，装置可重复使用)。 答案 (1)分液漏斗 NaOH 固体(或生石灰或碱石灰) (2)BDADC 解析 (2
12、)该实验在 B 装置产生氨，通过 D 干燥氨，在 A 中 NH3与 MxOy反应，生成的水在 D 中被吸收，残留氨被 C 吸收，所以按气流方向正确的装置连接顺序为 BDADC。 题组三 仪器作用与实验评价 8(2020 信阳高三月考)用下图所示装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通 氢气前后玻璃管的质量差和 U 形管的质量差，实验测得 m(H)m(O)18。下列对导致这一 结果的原因分析中，一定错误的是( ) A、装置之间缺少干燥装置 B装置之后缺少干燥装置 C装置中玻璃管内有水冷凝 DCuO 没有全部被还原 答案 D 解析 用 H2还原 CuO 时，装置中 CaCl2吸收的是生成
13、的水，而装置中玻璃管通 H2前后 的质量差为反应时消耗CuO中氧的质量， 即生成水中氧元素的质量， 而m(水)m(氧)m(氢)。 当 Zn 和稀硫酸反应产生的 H2不干燥m(水)偏大，装置后不加干燥装置，使中 CaCl2吸 收空气中的水分m(水)偏大，中玻璃管内有水冷凝m(氧)偏小，都会造成测得 m(H)m(O)18。H2O 的组成与 CuO 是否完全反应无关，只与通 H2前后玻璃管的质量差 和生成的水有关。 9 硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化学试剂， 其熔点为54.1 ， 沸点为 69.1 ， 遇冷水逐渐分解， 其制备原理为 SO2(g)Cl2(g)=SO2Cl2(l) H97.3 kJ
14、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( ) AA 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 DB 中最好盛装碱石灰，其作用只是为了除去多余的 SO2和 Cl2 答案 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， 而活性炭的特点是表面积大，具有吸附作用，所
15、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。 10ClO2的制备，二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体，沸点 为 11 ，可用于处理含硫废水。回答下列问题： 已知：SO22NaClO3H2SO4=2ClO22NaHSO4。 (1)装置 A 中反应的化学方程式为_。 (2)欲收集 ClO2，选择图中的装置，其连接顺序为 a_(按气流方向，用小写 字母表示)。 (3)装置 D 的作用是_。 答案 (1)Cu2H2SO4(浓)
16、= CuSO4SO22H2O (2)ghbcefd (3)冷凝并收集 ClO2 解析 (1)装置 A 中 Cu 与浓硫酸反应制备二氧化硫，化学方程式为 Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O。 (3)装置 D 的作用为冷凝并收集 ClO2。 题组四 一种装置、多种用途 11广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”，是因为它可以配合玻璃管和其他简单仪器组成各 种功能的装置。下列各图中能用作防倒吸安全瓶的是( ) 答案 B 解析 A 项，该装置是排液量气装置，错误；B 项，该装置可作为安全瓶防倒吸，因为进气 管较短(刚漏出瓶塞)若发生倒吸，倒吸液会被盛装在 B 瓶中，不会再倒流到前一装置，从而
17、 防止倒吸，正确；C 项，该装置是混气装置，进入瓶中两气体在瓶中充分混合，错误；D 项， 该装置是洗气装置，错误。 12下图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置，均可根据不同的实验需要在其中加入不同的 液体或固体试剂。请用适宜装置的序号完成下列填空： (1)能用于干燥 CO2气流的装置是_。 (2)用于除去 Cl2中 HCl 杂质的最佳装置是_。 (3)用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是_。 (4)接在气体制备的连续实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是_。 (5)利用装置 A 收集 CO2气体，应从_口进气。A 中装满水，用排水法测量生成 H2的体 积，应从_口进气。 答案 (1)AE
18、F (2)A (3)CE (4)D (5)a b 13一套装置可以用于制备多种气体，根据如图“套装”回答下列问题。 (1)若使用如图所示装置制备干燥的 SO2气体： A 中盛液体的玻璃仪器名称是_，实验开始后 A 中反应的化学方程式为 _。 B 装置的作用是_； C 装置的作用是_。 E 装置中固体试剂为_。 (2)若使用如图所示装置制备干燥的 Cl2： A 中反应的化学方程式为_。 B 装置的作用为除去 Cl2中混有的 HCl，则 B 装置中盛装的试剂为_，如何改进装 置？_； C 装置的作用是_。 答案 (1)分液漏斗 Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O 防倒吸 干燥
19、SO2 气体 碱石灰 (2)2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O或 KClO3 6HCl(浓)=KCl3Cl23H2O 饱和食盐水 导管“长进短出” 干燥 Cl2 1(2020 江苏，5)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( ) 答案 D 解析 A 对，碳酸钙与稀盐酸反应可制备 CO2，且为固液常温型反应，装置也正确；B 对， CO2密度比空气大，可以用向上排空气法收集；C 对，分离固体与液体，可采用过滤的方法； D 错，CaCl2 6H2O 晶体可以通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方
20、法制得，采用蒸发结晶法易 导致 CaCl2 6H2O 失去结晶水。 2(2017 全国卷，10)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，所以浓硫酸应放在中，错误；B 项，先通 H2以排除空气，加热前应先检验
21、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，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。 32020 新高考全国卷(山东)，20(1)(2)(3)某同学利用 Cl2氧化 K2MnO4制备 KMnO4的装 置如下图所示(夹持装置略)： 已知：锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应： 3MnO2 42H2O=2MnO 4MnO24OH 回答下列问题： (1)装置 A 中 a 的作用是_； 装置 C 中的试剂为_； 装 置 A 中制备 Cl2的化学方程式为_。 (2)
22、上述装置存在一处缺陷，会导致 KMnO4产率降低，改进的方法是_。 (3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂， 滴定时应将 KMnO4溶液加入_(填“酸式” 或“碱式”)滴定管中； 在规格为 50.00 mL 的滴定管中， 若 KMnO4溶液起始读数为 15.00 mL， 此时滴定管中 KMnO4溶液的实际体积为_(填标号)。 A15.00 mL B35.00 mL C大于 35.00 mL D小于 15.00 mL 答案 (1)平衡气压， 使浓盐酸顺利滴下 NaOH 溶液 Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl2 2H2O (2)在装置 A、B 之间加装盛有饱和 NaCl 溶液的洗
23、气瓶 (3)酸式 C 解析 (1)装置 A 中恒压分液漏斗 a 的作用是平衡气压，使浓盐酸顺利滴下。Cl2有毒，装置 C 用于 Cl2的尾气处理，盛装的试剂为 NaOH 溶液。装置 A 中利用浓盐酸与漂白粉反应制取 Cl2，漂白粉的有效成分是 Ca(ClO)2，反应的化学方程式为 Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl2 2Cl22H2O。 (2)浓盐酸易挥发，装置 A 中制得的 Cl2中混有挥发出的 HCl，易与 KMnO4发生氧化还原反 应，导致其产率降低，改进方法是在装置 A、B 之间加装盛有饱和 NaCl 溶液的洗气瓶。 (3)KMnO4溶液具有强氧化性，易腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管
24、，故应选择酸式滴定管。酸式 滴定管下端有一段未标注刻度，规格为 50.00 mL 的滴定管，液面在“0 刻度”时，溶液的体 积大于 50.00 mL，故 KMnO4溶液起始读数为 15.00 mL 时，滴定管中 KMnO4溶液的实际体 积大于 35.00 mL。 1如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是( ) 选项 X 收集气体 Y A 碱石灰 氯化氢 水 B 碱石灰 氨气 水 C 氯化钙 二氧化硫 氢氧化钠 D 氯化钙 一氧化氮 氢氧化钠 答案 C 解析 碱石灰可以吸收氯化氢气体，故不能收集得到氯化氢气体，A 项错误；氨气的密度比 空气的密度小，故在进行收集时必须从短导管
25、进入集气瓶中，B 项错误；氯化钙可以对二氧 化硫进行干燥，且二氧化硫的密度比空气的大，收集时必须是长导管进入，二氧化硫是酸性 氧化物，故可用氢氧化钠溶液进行吸收，C 项正确；一氧化氮不能用排空气法进行收集且不 易被 NaOH 溶液吸收，D 项错误。 2下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是( ) 答案 D 解析 A、B、 C 可以利用压强差控制反应； D 没有隔离板，所以不能控制反应的发生与停止。 3(2020 成都高三上学期联考)利用如图所示装置进行下列实验，能得到相应实验结论的是 ( ) 选项 实验结论 A 浓硫酸 Na2SO3 KMnO4溶液褪色 SO2有漂
26、白性 B 浓盐酸 KMnO4 FeBr2溶液变为棕黄色 氧化性：Cl2Br2 C 稀硫酸 碳酸钠 CaCl2溶液无明显变化 CO2不与 CaCl2反应 D 浓硫酸 蔗糖 溴水褪色 浓硫酸具有脱水性、吸水性 答案 C 解析 A 项，二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色表现的是还原性，错误；B 项，氯气通入溴 化亚铁溶液中先氧化亚铁离子，使溶液变为棕黄色，错误；C 项，碳酸的酸性弱于盐酸，所 以二氧化碳不与氯化钙反应，正确；D 项，溴水褪色说明有二氧化硫生成，证明了浓硫酸的 强氧化性，错误。 4 (2020 武汉高三上学期期中)用下图所示装置进行实验， 下列对实验现象的解释不合理的是 ( ) 选项 中试
27、剂 中现象 解释 A 品红溶液 溶液褪色 SO2具有漂白性 B Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性：H2SO3H2SiO3 C Ba(NO3)2溶液 生成白色沉淀 SO2 3与 Ba 2生成 BaSO 3白色沉淀 D 酸性 KMnO4溶液 紫色褪去 SO2具有还原性 答案 C 解析 Cu 和浓硫酸发生反应：Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O。A 项，SO2具有 漂白性，能使品红溶液褪色，正确；B 项，通入 SO2后产生胶状沉淀，说明产生 H2SiO3，即 H2SO3的酸性强于 H2SiO3的酸性，正确；C 项，SO2溶于水，溶液显酸性，NO 3在酸性条件 下具有强氧化性，能
28、把 H2SO3或 SO2 3氧化成 SO 2 4，因此白色沉淀是 BaSO4，错误；D 项， 酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，紫色褪去，说明 SO2具有还原性，正确。 5实验室用 H2还原 SiHCl3(沸点：31.85 )制备纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理 装置略去)，下列说法正确的是( ) A装置、中依次盛装的是浓 H2SO4、冰水 B实验时，应先加热管式炉，再打开盛装稀硫酸的分液漏斗 C为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液 D该实验中制备氢气的装置也可用于氢氧化钠稀溶液与氯化铵固体反应制备氨 答案 C 解析 本题制备晶体硅，H2SiHCl3=
29、高温 Si3HCl，此反应应在装置中进行，装置的目 的是制备氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置的目的是 除去氢气中的水蒸气，即装置中盛放浓硫酸，装置的目的是提供 SiHCl3气体，因此在水 浴中加热，故 A 错误；实验时应先通入氢气，目的是排出装置中的空气，防止发生危险，故 B 错误；硅不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成 Fe2 ，Fe2被 H 2O2氧化成 Fe 3，Fe3与 KSCN 溶液反应，溶液变红色，可以鉴定是否含有铁单质，故 C 正确；用 NaOH 稀溶液制备氨，需 要加热，装置中没有加热装置，因此此装置不能制备氨，故 D 错误。 6选用如图所示仪器中的两个
30、或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧 化成 CO2，下列说法正确的是( ) A按气流从左向右流动，连接装置的正确顺序是 afecdb B丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成 CO2 C丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成 CO2 D丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有 CO2生成 答案 A 解析 检验木炭与浓硫酸反应的生成物中含有 CO2，需先排除 SO2的干扰，再通入澄清石灰 水中，洗气装置中导管长进短出，A 正确；用酸性 KMnO4溶液除去 SO2后还应再通入品红 溶液，检验 SO2是否已被除尽，否则结论不可靠，B、C、D 三项均不正确。 7用
31、如图所示装置进行下列实验，将分液漏斗中溶液 X 加入圆底烧瓶中与 Y 反应，对试管 B 中现象描述不正确的是( ) 选项 X 溶液 固体 Y Z 溶液 现象 A 70%H2SO4 Na2SO3 H2S 溶液 产生浑浊 B 浓氨水 CaO 酚酞试剂 溶液变红 C 盐酸 大理石 Na2SiO3溶液 出现白色沉淀 D 浓盐酸 MnO2 NaOH 溶液 黄绿色气体被吸收 答案 D 解析 Na2SO3和浓 H2SO4反应生成 SO2， 通入 H2S 溶液中， 生成 S， 出现浑浊， 选项 A 正确； 浓氨水滴入 CaO 中，产生 NH3，通入酚酞试剂中，溶液变红，选项 B 正确；盐酸与大理石 反应生成
32、CO2，通入 Na2SiO3溶液中生成硅酸沉淀，选项 C 正确；浓盐酸与 MnO2需加热才 能反应，选项 D 不正确。 8(2020 武汉检测)实验室用下列装置制备无水 AlCl3(183 升华，遇潮湿空气易产生大量白 雾)。下列说法正确的是( ) A该实验过程中 e 瓶可能产生白雾 Bb、c 装置中分别盛装饱和 NaHCO3溶液和浓硫酸 C实验开始时应先点燃 d 处酒精灯，再点燃 a 处酒精灯 D实验后向烧瓶中加入足量硝酸银和浓硝酸，可确定生成的 MnCl2的质量 答案 A 解析 d 装置中产生的 AlCl3受热易升华，f 装置中的水蒸气挥发到 e 装置中，由于氯化铝遇 潮湿空气易形成白雾，
33、所以在 e 装置中可能产生白雾，A 项正确；a 装置产生的 Cl2中，同时 有 HCl 和水蒸气，所以 b 装置中应盛装饱和食盐水，除去 HCl 气体，c 装置中应盛装浓硫酸， 除去水蒸气得干燥纯净的 Cl2，B 项错误；由于金属铝是活泼的金属，极易被氧化，所以首先 点燃 a 处酒精灯产生 Cl2，排尽装置中的空气，然后点燃 d 处酒精灯，C 项错误；实验室制取 氯气用浓盐酸与二氧化锰反应，随着反应的进行，盐酸的浓度下降，当浓盐酸变成稀盐酸时， 反应停止，此时反应后的溶液中仍然有盐酸，所以不能通过测定反应后的溶液中 Cl 的质量 来确定生成的 MnCl2的质量，D 项错误。 9二氯化二硫(沸点
34、 137.1 )是一种黄红色液体，溶于 CCl4、二硫化碳等，遇水分解为硫、 二氧化硫、氯化氢，超过 100 开始分解，300 分解完全。可用作橡胶的低温硫化剂和粘 结剂。 可由二硫化碳(沸点 46.5 )与 Cl2在 95100 条件下制备， 同时有 CCl4 (沸点 76.8 ) 生成，实验装置如下： 下列说法正确的是( ) A中依次盛放浓硫酸、无水 CaCl2 B实验中需用酒精灯对进行直接加热 C实验过程中仪器冷凝回流的主要物质是 S2Cl2 D用减压分馏法从中所得液体分离出 S2Cl2 答案 D 解析 二氧化锰与浓盐酸反应生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气，在与二硫化碳反应之前需 要除杂，
35、应该先除氯化氢，再干燥，因此中盛放浓硫酸，干燥 Cl2，中需要放置氢氧化 钠吸收氯气，同时可以防止外界水蒸气进入装置，故 A 错误；根据题意，反应过程中会同时 生成四氯化碳(沸点 76.8 )，因此实验过程中仪器冷凝回流的主要物质是四氯化碳，故 C 错误；四氯化碳的沸点较低，二氯化二硫(沸点 137.1 )沸点较高，可以用减压分馏法从中 所得液体分离出 S2Cl2，故 D 正确。 10实验室利用下列装置可测量一定质量的钢材中的含碳量(部分夹持装置已略去)。下列有 关判断正确的是( ) A实验时，先打开 K1、K2，关闭 K3，从 a 处通入 N2，目的是排出装置中的 O2 B点燃酒精灯前，需要
36、打开 K1、关闭 K2，打开 K3，K1起到平衡气压的作用 C装置中的酸性 KMnO4溶液吸收 SO2，装置盛有浓硫酸，起到干燥作用 D实验前后需称取装置和装置的质量，才能准确地测得钢材的含碳量 答案 C 解析 样品与浓硫酸会反应生成二氧化硫、二氧化碳和水等，实验时，先打开 K1、K2，关闭 K3，从 a 处通入 N2，目的是排出装置中的 CO2，故 A 错误；点燃酒精灯前，需要关闭 K1、 K2，打开 K3，本实验中 K1不起平衡气压的作用，故 B 错误；高锰酸钾溶液具有强氧化性， 可以吸收二氧化硫转化为硫酸(盐)，装置中的浓硫酸的作用是干燥二氧化碳，防止水蒸气 对二氧化碳吸收产生影响，故
37、C 正确；装置干燥管中的碱石灰是吸收空气中的水蒸气和二 氧化碳，故实验前后只需称取装置的质量，就能准确地测得钢材的含碳量，故 D 错误。 11 实验室用如下装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼(N2H4)的过程。 下 列说法正确的是( ) A将装置中浓盐酸换成 H2O2，也可用于制备氧气 B中盛装 NaOH 溶液，用于吸收多余的 Cl2 C中分液漏斗中盛装饱和食盐水 D当反应结束时，中可收集一瓶纯净的 NH3 答案 B 解析 由图可知， 中发生的反应为 MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O， 打开 K1， Cl2能和 NaOH 溶液反应生成 NaCl、NaClO
38、，用来制取 NH3，装置作安全瓶，能防倒吸， 在中 NH3和 NaClO 反应生成 N2H4，发生反应 ClO 2NH 3=N2H4Cl H 2O，最后关 闭 K1，中盛装 NaOH 溶液，用于吸收多余的 Cl2。装置中浓盐酸换成 H2O2，制备氧气时 不需要加热，MnO2作催化剂，故 A 错误；Cl2有毒，不能排放在空气中，则中盛装 NaOH 溶液， 用于吸收多余的 Cl2， 故 B 正确； 分液漏斗中应该盛装 NaOH 溶液， 利用 Cl2与 NaOH 溶液反应制备 NaClO，故 C 错误；反应结束后，关闭 K2，多余的 NH3可收集在中，但 NH3 中混有水蒸气，故 D 错误。 12某
39、实验小组将 SO2通入 Na2S 和 Na2SO3的混合溶液中制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)。其装置 如图所示(省略夹持装置)，下列说法错误的是( ) A装置的作用之一是观察 SO2的生成速率，其中的液体可以是饱和 NaHSO3溶液 B为提高产品纯度，使烧瓶中 Na2S 和 Na2SO3恰好完全反应，则 nNa2S nNa2SO3 1 2 C装置的作用是吸收尾气，同时防止倒吸 D装置也可用于高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气 答案 B 解析 利用装置制备 SO2，把分液漏斗中的浓硫酸滴入锥形瓶中与 Na2SO3反应得到 SO2 气体，SO2通入装置，实验中为使 SO2缓慢进入装置，需要控制滴加浓硫
40、酸的速率，装 置中发生反应生成 Na2S2O3，反应终止后，烧瓶中的溶液经蒸发浓缩即可析出 Na2S2O3 5H2O，装置的作用是防止倒吸并且吸收剩余气体，防止污染空气。根据以上分析， 装置的作用之一是观察 SO2的生成速率，且饱和 NaHSO3溶液与 SO2不反应，故 A 正确； 根据以上分析，装置烧瓶中发生的反应为 2Na2SNa2SO33SO2=3Na2S2O3，所以烧瓶 中 Na2S 和 Na2SO3的物质的量之比为 21，故 B 错误；装置的作用是防止倒吸并且吸收 剩余气体，防止污染空气，故 C 正确；装置为固液不加热型发生装置，高锰酸钾与浓盐酸 反应制备氯气属于固体和液体常温下反应
41、制备气体，故 D 正确。 13已知 Ca3N2遇水发生水解反应，需密封保存。利用如图所示装置制取氮气，并用氮气制 备 Ca3N2(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装置中发生反应的化学方程式为 NaNO2NH4Cl= NaClN2H2O B装置中依次盛装浓硫酸、焦性没食子酸溶液、碱石灰 C装置为安全瓶，防止停止加热时，装置中的溶液进入装置中 D实验结束后，取装置中少量产物于试管中，加适量蒸馏水，再滴加石蕊溶液，溶液变 蓝 答案 D 解析 氢原子和氧原子不守恒，A 项错误；中应盛放焦性没食子酸溶液，中应该盛浓硫 酸，B 项错误；装置为安全瓶，防止中溶液倒吸进入装置中，
42、C 项错误。 14某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验。 完成下列填空： (1)通空气的作用有：_；_。 (2)本实验用的干燥剂是碱石灰和无水氯化钙。则甲处是_；乙处是_。 (3)实验时，先将催化剂加热至红热，在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续 进 行 ， 说 明 反 应 是 _( 填 “ 吸 ” 或 “ 放 ”) 热 反 应 ； 化 学 方 程 式 为 _。 (4)实验前，烧杯中盛有 200 mL 1.000 mol L 1 的 NaOH 溶液，实验后测得烧杯中溶液的 pH 13，且溶液质量比反应前增加了 7.48 g，则 NaOH 溶液吸收的 NO 和 NO2的物质的
43、量之比 是_(设溶液的体积不变且忽略盐类的水解)。 (5)实验时发现： 如果缺少乙处的干燥管， 将反应后的气体直接通入烧瓶， 则烧瓶中产生白烟。 其原因可用化学方程式表示为_ _。 答案 (1)提供氧气 促进氨气的挥发 (2)碱石灰 无水氯化钙 (3)放 4NH35O2= 催化剂 4NO6H2O (4)513 (5)4NO3O22H2O=4HNO3(或 2NOO2=2NO2和 3NO2 H2O=2HNO3NO)、NH3HNO3=NH4NO3 解析 (1)氨的催化氧化需要氧气作为氧化剂，且需要气体氨，故需要氨挥发。(2)甲处是干燥 氨，需要用碱石灰，防止水蒸气进入玻璃管使玻璃管炸裂，乙处是干燥一
44、氧化氮气体用无水 氯化钙，后续装置会生成白烟；氨气不能用无水氯化钙干燥。(3)实验时，先将催化剂加热至 红热，在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明反应是放热反应， 发生的是氨气的催化氧化反应，生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为 4NH35O2= 催化剂 4NO6H2O。(4)实验前，烧杯中盛有 200 mL 1.000 mol L 1 的 NaOH 溶液，实验后测得烧杯 中溶液的 pH13，氢氧根离子浓度为 0.1 mol L 1，且溶液质量比反应前增加了 7.48 g，为一 氧化氮和二氧化氮气体质量， 消耗氢氧化钠物质的量为 0.2 L1 mol L 10.1 mol L10.2 L 0.18 mol；设 NO 物质的量为 x mol，NO2物质的量为 y mol，得到：xy0.18,30 x46y 7.48，解得 x0.05，y0.13，NO 和 NO2的物质的量之比为 0.050.13513。(5)如果缺 少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中产生白烟，氨气被氧化生成一氧 化氮，一氧化氮和空气中的氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和过 量的氨气反应生成硝酸铵固体小颗粒，冒白烟；反应为 4NO3O22H2O=4HNO3或 2NO O2=2NO2和 3
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