【解析】2023年高考真题变式分类汇编：气体发生装置

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2023年高考真题变式分类汇编：气体发生装置

一、选择题

1．（2023·北京）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（）

气体试剂制备装置收集方法

AO2KMnO4ad

BH2Zn+稀H2SO4be

CNOCu+稀HNO3bc

DCO2CaCO3+稀H2SO4bc

A．AB．BC．CD．D

【答案】B

【知识点】气体发生装置；气体的收集；常见气体制备原理及装置选择

【解析】【解答】A．KMnO4是固体物质，加热分解产生O2，由于O2难溶于水，因此可以用排水方法或向上排空气的方法收集，故不可以使用a、d装置制取和收集O2，A不符合题意；

B．Zn与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，因此可以用排水方法收集，故可以使用装置b、e制取H2，B符合题意；

C．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的方法收集，C不符合题意；

D．CaCO3与稀硫酸反应产生的CaSO4、CO2气体，CaSO4微溶于水，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不符合题意；

故答案为：B。

【分析】A.KMnO4受热分解生成氧气，氧气密度大于空气；

B.Zn和稀H2SO4生成氢气，氢气可以用排水法收集；

C.NO与氧气反应，不能用排空气法收集；

D.一般用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，CO2密度大于空气，用向上排空气法收集。

2．（2023·全国乙卷）在实验室釆用如图装置制备气体，合理的是（）

化学试剂制备的气体

A

B（浓）

C

D（浓）

A．AB．BC．C

【答案】C

【知识点】气体发生装置；气体的收集；常见气体制备原理及装置选择

【解析】【解答】A.氨气的密度比空气小，不能用向上排空法收集，A不符合题意；

B.MnO2与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，B不符合题意；

C.MnO2和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，能选用固固加热装置，氧气的密度大于空气，可选用向上排空气法收集，C符合题意；

D.氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，D不符合题意；

故答案为：C

【分析】由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排空气法，说明该气体的密度大于空气的密度。

3．（2023·新课标Ⅰ卷）实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示（Zn粒中往往含有碳等杂质，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．①、②、③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，通过声音判断气体浓度

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

【知识点】常见气体的检验；气体发生装置；制备实验方案的设计

【解析】【解答】A．气体从焦性没食子酸溶液中逸出，得到的氢气混有水蒸气，应最后通过浓硫酸干燥，故A错误；

B．点燃酒精灯进行加热前，应检验氢气的纯度，以避免不纯的氢气发生爆炸，可点燃气体，通过声音判断气体浓度，声音越尖锐，氢气的纯度越低，故B正确；

C．实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，使W处在氢气的氛围中冷却，以避免W被重新氧化，故C错误；

D．二氧化锰与浓盐酸需在加热条件下反应，而启普发生器不能加热，故D错误．

故选B．

【分析】H2还原WO3制备金属W，装置Q用于制备氢气，因盐酸易挥发，则①、②、③应分别用于除去HCl、氧气和水，得到干燥的氢气与WO3在加热条件下制备W，实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，以避免W被重新氧化，以此解答该题．

4．（2023·乌鲁木齐模拟）实验室采用如图装置制备气体，合理的是（）

试剂X试剂Y试剂Z制备气体

A稀盐酸大理石饱和碳酸氢钠溶液CO2

B浓盐酸二氧化锰饱和食盐水Cl2

C浓氨水生石灰浓硫酸NH3

D稀硝酸铜片水NO

A．AB．BC．CD．D

【答案】A

【知识点】气体发生装置；气体的收集；实验装置综合

【解析】【解答】A．由于CO2不能与饱和NaHCO3溶液反应，而HCl可以反应，故能除去CO2中的挥发的HCl，A符合题意；

B．用MnO2和浓盐酸需要加热，图示装置没有加热仪器，B不合题意；

C．氨气会被浓硫酸吸收，不能用浓硫酸干燥氨气，C不合题意；

D．NO会和空气中氧气反应，不能用排空气法收集，D不合题意；

故答案为：A。

【分析】A.盐酸易挥发，制备的二氧化碳中含有HCl杂质，HCl易溶于水，二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，可用饱和碳酸氢钠溶液除去HCl杂质；

B.浓盐酸和二氧化锰制备氯气需要加热；

C.氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥；

D.NO易被空气中的氧气氧化，不能用排空气法收集。

5．（2023·丰台模拟）实验室中，下列气体制备的试剂和装置正确的是

选项ABCD

气体

试剂电石、饱和食盐水、浓、NaOH稀盐酸、

装置c、fc、eb、ea、d

A．AB．BC．CD．D

【答案】A

【知识点】气体发生装置；气体的收集；常见气体制备原理及装置选择

【解析】【解答】A．电石遇水会发生剧烈反应，生成氢氧化钙和乙炔气体，该反应不用加热，发生装置选c，收集装置选f，A符合题意；

B．、浓反应制取二氧化硫，由于二氧化硫密度比空气大且会污染空气不能选用向下排空气法，B不符合题意；

C．实验室常利用与Ca(OH)2共热反应制取氨气，试剂选择不合适，C不符合题意；

D．实验室制取氯气应该选择浓盐酸与二氧化锰共热反应，而不是稀盐酸，D不符合题意；

故答案为：A。

【分析】A．实验设计合理；

B．依据二氧化硫密度比空气大分析；

C．氢氧化钠会腐蚀试管；

D．实验室制取氯气应该选择浓盐酸与二氧化锰共热反应。

6．（2023·武威模拟）下列实验符合题意且能达到实验目的的是

A．图A是制取并收集氨气B．图B是还原氧化铜

C．图C是检验绿矾溶液是否变质D．图D是制备少量氢气

【答案】D

【知识点】气体发生装置；气体的收集；制备实验方案的设计；物质检验实验方案的设计

【解析】【解答】A．氨气极易溶于水，不能用排水法收集，A不符合题意；

B．装置为密闭装置，一氧化碳不能顺利进入试管，B不符合题意；

C．亚铁离子变质生成铁离子，应该使用KSCN溶液检验，C不符合题意；

D．电解水生成氢气和氧气，能达到目的，D符合题意；

故答案为：D。

【分析】A.氨气极易溶于水，不能用排水法收集，且加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷又化合成氯化铵；

B.该装置中，CO不能与CuO接触；

C.亚铁离子在空气中易被氧化为铁离子，应用KSCN溶液检验铁离子。

7．（2022·琼海模拟）下列实验中，锥形瓶内均能产生气体。试管内不能产生沉淀的是（）

选项试剂a试剂b试剂c

A浓盐酸KClO3AgNO3溶液

B浓H2SO4少量蔗糖AlCl3溶液

C浓氨水CaOMgCl2溶液

D稀HClCaCO3粉末饱和Na2CO3溶液

A．AB．BC．CD．D

【答案】B

【知识点】气体发生装置

【解析】【解答】A．浓盐酸与KClO3反应生成氯气，氯气通入硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，不符合题干要求，选项A不符合题意；

B．浓硫酸具有脱水性和强氧化性，能够使蔗糖炭化，同时生成二氧化硫、二氧化碳气体，两种气体通入氯化铝不反应，不会产生沉淀，选项B符合题意；

C．浓氨水滴到氧化钙生成氨气，氨气通入氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀，不符合题干要求，选项C不符合题意；

D．稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳通入饱和Na2CO3溶液反应生成碳酸氢钠晶体，试管内产生沉淀，选项D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】A.氯气与硝酸银反应生成AgCl白色沉淀；

C.氨气通入氯化镁溶液中产生Mg(OH)2沉淀；

D.二氧化碳与饱和碳酸钠反应生成碳酸氢钠。

8．（2023·岳阳模拟）用下列装置进行实验(部分夹持仪器已省略)，不能达到实验目的的是（）

A．用甲装置制备并收集NH3B．用乙装置进行NH3的喷泉实验

C．用丙装置制取少量乙酸乙酯D．用丁装置制取氢氧化亚铁

【答案】A

【知识点】气体发生装置；乙酸乙酯的制取；制备实验方案的设计

【解析】【解答】A．不能用氯化铵分解来制取NH3，氯化铵受热分解生成氨气和HCl，在管口两者会反应生成氯化铵，因此不能达到实验目的，故A符合题意；

B．胶头滴管中水挤出，氨气极易溶于水，烧瓶中压强急速减小，烧杯中水压入到烧瓶中形成喷泉，能达到实验目的，故B不符合题意；

C．乙酸和乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成乙酸乙酯，再用饱和碳酸钠溶液接收，因此丙装置能制取少量乙酸乙酯，故C不符合题意；

D．先打开止水夹K，产生的氢气排除装置内的空气，右边抽滤瓶中收集到的氢气已纯后，加紧止水夹，左边压强增大，液体会压入到右边反应生成氢氧化亚铁，能达到实验目的，故D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】A.加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷又化合成氯化铵；

B.氨气极易溶于水；

C.乙酸和乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、除去乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度；

D.Fe与稀硫酸反应生成氢气可排出装置内空气，关闭K，硫酸亚铁压入NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁。

9．（2022·江苏模拟）向苯酚钠溶液中通CO2回收苯酚的实验原理和装置能达到实验目的的是（）

A．用装置甲制备CO2气体

B．用装置乙除去CO2中混有的少量HCl

C．装置丙中发生反应生成苯酚和Na2CO3溶液

D．从装置丁分液漏斗的下端放出苯酚层

【答案】D

【知识点】气体发生装置；制备实验方案的设计

【解析】【解答】A．二氧化碳从长颈漏斗逸出，甲装置不能制备二氧化碳，A不符合题意；

B．二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，应选用饱和碳酸氢钠溶液，B不符合题意；

C．装置丙中发生反应生成苯酚和NaHCO3溶液，C不符合题意；

D．苯酚在水中的溶解度小，密度比水大，故可从装置丁分液漏斗的下端放出苯酚层，D符合题意；

故答案为：D。

【分析】A.应用分液漏斗滴加稀盐酸；

B.二氧化碳和氯化氢均与NaOH反应；

C.二氧化碳通入苯酚钠中生成苯酚和碳酸氢钠；

D.苯酚密度大于水。

10．（2022·南京模拟）以NaCl为原料，可制取Na、Na2O2、NaOH和Na2CO3等。Na2CO3，可用侯氏制碱法制取，主要涉及如下反应：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置正确的是（）

A．制取NH3

B．制取NaHCO3

C．分离NaHCO3

D．制取Na2CO3

【答案】C

【知识点】纯碱工业（侯氏制碱法）；气体发生装置；制备实验方案的设计

【解析】【解答】A．实验室制备氨气是用Ca(OH)2和NH4Cl共热，只加热NH4Cl无法制取NH3，A不合题意；

B．侯氏制碱法中是向溶有NH3的NaCl饱和溶液中通入CO2，B不合题意；

C．制得的NaHCO3溶解度远小于NH4Cl，NaHCO3以晶体析出，分离固体和液体采用过滤操作，装置丙能够分离NaHCO3，C符合题意；

D．灼烧固体需用大试管或者坩埚，则装置丁不能制取Na2CO3，D不合题意；

故答案为：C。

【分析】A.加热氯化铵分解产生氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷又化合生成氯化铵；

B.应先通入氨气再通二氧化碳；

C.碳酸氢钠为固体；

D.应在坩埚中灼烧固体。

11．（2022·昌平模拟）利用如图装置可以达到实验目的的是（）

选项实验目的X中试剂Y中试剂

A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸

B用Cu与浓硝酸制取并收集纯净干燥的NO2水浓硫酸

C用大理石和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸

D锌和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2水浓硫酸

A．AB．BC．CD．D

【答案】C

【知识点】气体发生装置；气体的收集；尾气处理装置；常见气体制备原理及装置选择

【解析】【解答】A．MnO2和浓盐酸常温下不反应，缺少加热装置，故A不符合题意；

B．二氧化氮能与水反应得到NO，集气瓶中混有氧气，会得到NO和二氧化氮的混合气体，故B不符合题意；

C．用饱和NaHCO3溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，用浓硫酸干燥二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C符合题意；

D．氢气的密度比空气的小，故应用向下排空气法收集，进气导管应伸入集气瓶底部，故D不符合题意；

故

故答案为：C。

【分析】A.浓盐酸与二氧化锰制取氯气的反应需要加热；

B.一氧化氮与氧气反应，不能用排空气法收集；

C.碳酸氢钠能够吸收HCl，二氧化碳的密度比空气大，且二氧化碳能用浓硫酸干燥；

D.氢气的密度比空气的小，应用向下排空气法收集。

12．（2022·中卫模拟）用如图装置制取并收集气体，对应的装置和试剂均正确的是

选项Ⅲ中收集气体Ⅰ中试剂a、bⅡ中试剂cⅣ中试剂d

ASO2稀硫酸与铜片浓硫酸NaOH溶液

BCl2浓盐酸与二氧化锰饱和NaCl溶液NaOH溶液

CHI浓硫酸与KI浓硫酸水

DH2SFeS与稀盐酸浓硫酸酸性KMnO4溶液

A．AB．BC．CD．D

【答案】B

【知识点】气体发生装置；尾气处理装置；实验装置综合

【解析】【解答】A．Cu与稀硫酸不反应，不能制备二氧化硫，故A不符合题意；

B．浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气的密度比空气密度大，可以用向上排空气的方法收集，通过II中的饱和食盐水可以除去挥发的HCl，氯气与NaOH反应，图中装置可制备、收集氯气，且NaOH可吸收尾气，故B符合题意；

C．浓硫酸与KI发生氧化还原反应生成I2，不能制备和干燥HI，故C不符合题意；

D．H2S具有还原性，不能用浓硫酸干燥，故D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】A.铜与稀硫酸不反应；

B.浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl杂质，通过饱和食盐水除去HCl杂质，再用浓硫酸干燥氯气，氯气能与氢氧化钠反应，用氢氧化钠溶液吸收尾气；

C.浓硫酸能将KI氧化为单质碘；

D.浓硫酸能与H2S发生氧化还原反应。

13．（2022·成都模拟）下列有关制取气体的设计方案正确的是（）

选项制取气体所选药品收集装置

①②

ANH3浓氨水氧化钙④

BSO2浓硫酸亚硫酸钠④

CCO2醋酸溶液石灰石③

DCl2浓盐酸二氧化锰③

A．AB．BC．CD．D

【答案】B

【知识点】气体发生装置；制备实验方案的设计

【解析】【解答】A．氨气极易溶于水，密度比空气小，因此一般采用向下排空气法收集氨气，故A不符合题意；

B．亚硫酸钠与浓硫酸反应生成SO2，可用氯化钙干燥，其密度比空气大，用向上排空气法收集，故B符合题意；

C．CO2是酸性气体，③中碱石灰会吸收二氧化碳，且其密度比空气大，向上排空气法收集，故C不符合题意；

D．二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气需要加热，所以该装置不能得到氯气，故D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】A.氨气密度小于空气；

C.二氧化碳能与碱石灰反应；

D.浓盐酸和二氧化锰制备氯气需加热。

14．（2022·克拉玛依模拟）实验室采用如图装置制备气体，合理的是（）

选项化学试剂制备的气体

A浓盐酸与二氧化锰Cl2

B浓氨水与生石灰NH3

C铜与浓硝酸NO2

D锌粒与稀硫酸H2

A．AB．BC．CD．D

【答案】D

【知识点】气体发生装置；气体的收集

【解析】【解答】A．利用浓盐酸和二氧化锰制备氯气需要加热，另外氯气溶于水，不能用排水法收集，A不符合题意；

B．氨气极易溶于水，不能用排水法收集，B不符合题意；

C．二氧化氮与水反应能生成NO和硝酸，不能用排水法收集，C不符合题意；

D．锌粒与稀硫酸反应制备氢气，氢气难溶于水，可用排水法收集，D符合题意；

故答案为：D。

【分析】A.浓盐酸与二氧化锰的反应需加热；

B.氨气极易溶于水，不能用排水法收集；

C.二氧化碳与水反应，不能用排水法收集。

15．（2022·秦皇岛模拟）下列制备并收集气体的方法不可行的是（）

气体方法

ACl2将浓盐酸滴入高锰酸钾固体中，用排饱和食盐水法收集

BNH3将浓氨水滴入NaOH固体中，用向下排空气法收集

CNO2将铜片加入浓硝酸中，用排水法收集

DSO2铜与浓硫酸混合加热，用排饱和亚硫酸氢钠溶液法收集

A．AB．BC．CD．D

【答案】C

【知识点】气体发生装置；气体的收集

【解析】【解答】A．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，故可以排饱和食盐水收集，故A不符合题意；

B．氢氧化钠溶于水放热，且导致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，故B不符合题意；

C．二氧化氮与水会发生反应，故不能用排水法收集二氧化氮，故C符合题意；

D．铜与浓硫酸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溶解度比较小，故可以利用排饱和亚硫酸氢钠溶液收集，故D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】A.浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气几乎不溶于饱和食盐水；

B.氨气密度小于空气，用向下排空气法收集；

D.铜与浓硫酸混合加热，生成硫酸铜和SO2，SO2几乎不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液。

16．（2022·石景山模拟）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（）

气体试剂制备装置收集方法

ANOCu+稀HNO3bc

BNH3NH4Clad

CO2过氧化氢溶液+MnO2be

DCl2MnO2+浓盐酸bc

A．AB．BC．CD．D

【答案】C

【知识点】气体发生装置；气体的收集

【解析】【解答】A．Cu与稀HNO3反应生成NO气体，NO能够与O2反应生成NO2气体，因此不能用排空气法收集，故A不符合题意；

B．NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，NH3和HCl在试管口遇冷又化合生成NH4Cl，不能用图a所示装置及药品制取NH3，应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取NH3，故B不符合题意；

C．用过氧化氢溶液制取氧气，MnO2作催化剂，反应不需要加热，发生装置选b，氧气难溶于水，可用排水集气法收集，故C符合题意；

D．MnO2和浓盐酸反应需要加热，不能用图b所示装置及药品制取Cl2，故D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】A.NO与O2反应，只能用排水法收集；

B.直接加热氯化铵，分解得到的氨气和HCl会再次结合得到氯化铵；

C.氧气不易溶于水可以用排水法收集，也可以用向上排空气法收集；

D.浓盐酸和MnO2制Cl2需要在加热的条件下反应。

17．（2022·马鞍山模拟）实验室采用下表中试剂和装置制备和收集气体(不考虑尾气处理)，合理的是（）

选项ab气体装置

A稀硝酸CuNO

B稀硫酸大理石CO2

C浓氨水生石灰NH3

D浓硫酸Na2SO3SO2

A．AB．BC．CD．D

【答案】D

【知识点】气体发生装置；气体的收集

【解析】【解答】A．生成的NO气体能与空气中的氧气反应，故不能用排空气法收集，故A不符合题意；

B．稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙是微溶物会覆盖到碳酸钙的表面从而阻止反应的继续进行，故不能用于制取二氧化碳，故B不符合题意；

C．生成的氨气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，故C不符合题意；

D．利用强酸制弱酸原理，生成二氧化硫气体，用浓硫酸可以干燥，密度比空气大，故可用向上排空气法收集，故D符合题意；

故答案为：D。

【分析】A．NO能与氧气反应；

B．硫酸钙是微溶物，会覆盖到碳酸钙的表面从而阻止反应的继续进行；

C．密度比空气小的气体，应该用向下排空气法收集；

D．利用强酸制弱酸原理。

18．（2022·泰安模拟）关于下列各实验装置及药品的叙述中，正确的是（）

A．装置①可用于实验室制取少量

B．可用从左侧加水的方法检验装置②的气密性

C．利用装置③验证铁的析氢腐蚀

D．装置④随关随停制氨气

【答案】A

【知识点】气体发生装置；常见气体制备原理及装置选择

【解析】【解答】A．二氧化锰催化过氧化氢制氧气为固液不加热反应，装置①可用于实验室制取少量

，A符合题意；

B．右侧为敞口体系，不能检验装置②的气密性，B不符合题意；

C．铁的析氢腐蚀需要较强的酸性环境，C不符合题意；

D．碱石灰中氢氧化钠溶于水、氧化钙和水生成粉末状氢氧化钙，隔板不起作用，D不符合题意；

故答案为：A。

【分析】A.实验室用过氧化氢溶液制氧气可选①；

B.气密性检查的前提是要形成封闭体系；

C.析氢腐蚀发生在酸性较强的电解质溶液中；

D.装置④适用于块状固体和液体常温制气体。

19．（2022·河南模拟）能用下图所示装置完成气体制备、尾气处理(加热和夹持等装置略去)的是（）

气体制备试剂烧杯中试剂

ANO2铜与浓硝酸NaOH溶液

BNH3浓氨水与碱石灰水

CC2H2电石与水水

DCl2MnO2与浓盐酸饱和NaCl溶液

A．AB．BC．CD．D

【答案】A

【知识点】气体发生装置；尾气处理装置

【解析】【解答】A．铜与浓硝酸在不加热的条件下能反应制得二氧化氮气体，烧杯中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化氮气体，防止污染空气，故A符合题意；

B．浓氨水与碱石灰在不加热的条件下能反应制得氨气，但氨气极易溶于水，直接通入水中会产生倒吸，故B不符合题意；

C．电石与水在不加热的条件下能反应制得乙炔气体，乙炔微溶于水，不能与水反应，不能用水吸收乙炔气体，故C不符合题意；

D．二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，常温下不反应，且氯气不溶于饱和氯化钠溶液，不能用饱和氯化钠溶液吸收氯气，故D不符合题意；

故答案为：A。

【分析】根据图示信息，该实验发生装置不需加热，尾气吸收时注意倒吸情况。

A.铜与浓硝酸在常温下反应，NO2能与NaOH反应。

B.注意NH3极易溶于水，直接通入水中会产生倒吸。

C.乙炔微溶于水，且不与水反应。

D.MnO2与浓盐酸在常温下不反应，Cl2不溶于饱和氯化钠溶液。

20．（2022·丰台模拟）实验室制取下列气体，所选反应试剂、制备装置与收集方法合理的是（）

选项气体反应试剂制备装置收集方法

ACu、稀硝酸be

B、浓硫酸cf

C、ad

D、70%硫酸bf

A．AB．BC．CD．D

【答案】B

【知识点】气体发生装置；气体的收集；常见气体制备原理及装置选择；实验装置综合

【解析】【解答】A．铜和稀硝酸生成一氧化氮且反应不需加热，一氧化氮和空气中氧气反应生成二氧化氮，不能保证二氧化氮的纯度，A不符合题意；

B．乙醇在浓硫酸作用下迅速升高温度到170℃，乙醇生成乙烯气体，乙烯难溶于水，可以用排水法收集，B符合题意；

C．氨气密度小于空气应该使用向下排空气法收集，C不符合题意；

D．亚硫酸钠和硫酸反应不需要加热，且二氧化硫能和水反应不能用排水法收集，D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】依据常见的气体的制取方法和装置的选择原则分析解答。

21．（2023·海东模拟）以粗铜为原料制取并收集NO2。从反应后的溶液中回收Cu(NO3)26H2O。实验装置如下：

下列设计不能达到实验目的的是（）

A．用装置①制取NO2

B．用装置②收集NO2

C．用装置③除去反应残液中的不溶物

D．用装置④蒸发浓缩装置③所得滤液，然后冷却结晶、固液分离

【答案】B

【知识点】过滤；气体发生装置；气体的收集

【解析】【解答】A．浓硝酸与铜反应生成二氧化氮，同时将球形分液漏斗的顶端与蒸馏烧相连也有利于浓硝酸顺利流入蒸馏烧瓶中，能达到实验目的，故A不选；

B．二氧化氮不仅能溶于水还能与水反应，所以不能用排水法收集二氧化氮，应选用向上排空气法或选用真空收集法收集，故选B；

C．除去反应残液中的不溶物选用过滤装置，故C不选；

D．装置④为蒸发装置可用于发浓缩装置③所得滤液，然后冷却结晶、过滤进行固液分离，故D不选。

故答案为：B

【分析】A.球形分液漏斗的顶端与蒸馏烧相连也有利于浓硝酸顺利流入蒸馏烧瓶中，能达到实验目的

B.二氧化氮溶于水且能与水反应，故采用向上排空气法

C.固液分离可采用过滤，能达到实验目的

D.过滤后的滤液经过蒸发浓缩冷却结晶后可制的纯净的物质

22．（2023·南通模拟）下列关于实验室制取CO2、NH3和CaCO3的实验原理或操作能达到实验目的的是（）

A．制CO2

B．净化CO2

C．制取并收集NH3

D．制CaCO3

【答案】D

【知识点】气体发生装置；实验装置综合

【解析】【解答】A.长颈漏斗下端管口没有浸没在液体中，会导致CO2气体的溢出，故A不符合题意；

B.碱石灰会吸收二氧化碳，不能用于净化CO2气体，故B不符合题意；

C.收集氨气时不能用橡皮塞堵住试管，应该用棉花，故C不符合题意；

D.，故可用该装置制取CaCO3，故D符合题意；

故答案选：D。

【分析】A、长颈漏斗没有液封，二氧化碳可能从长颈漏斗中逸出

B、碱石灰也能吸收二氧化碳

C、收集时不能用活塞堵住试管口，而要用湿棉花

23．（2023·漳州模拟）下列四套装置用于实验室制取二氧化硫并回收胆矾，其中不能达到实验目的的是（）

A．制取二氧化硫

B．吸收尾气中的二氧化硫

C．溶解反应后烧瓶内混合物中的硫酸铜固体

D．加热硫酸铜溶液制备胆矾

【答案】D

【知识点】二氧化硫的性质；常用仪器及其使用；气体发生装置；尾气处理装置

【解析】【解答】A．浓硫酸和铜在加热条件下可以生成SO2，A项可以达到实验目的；

B．利用NaOH溶液吸收SO2防止污染空气且该装置又可防止倒吸，B项可以达到实验目的；

C．由于反应后还有浓硫酸剩余，所以用水溶解硫酸铜固体时须把烧瓶中的物质加到水中防止暴沸，相当于浓硫酸的稀释，C项可以达到实验目的；

D．胆矾为含有结晶水的硫酸铜，从硫酸铜溶液得到胆矾须用蒸发浓缩再冷却结晶，不可直接加热蒸发。D项不能达到实验目的；

故答案为：D。

【分析】直接加热蒸发得到的是无水硫酸铜

24．（2023·钦州模拟）下列四套装置用于实验室制二氧化硫并回收硫酸铜的实验，其中不能达到实验目的的是（）

A．制取二氧化硫

B．溶解反应后烧瓶内溶液中的硫酸铜固体

C．吸收尾气中的二氧化硫

D．加热硫酸铜溶液制备硫酸铜固体

【答案】B

【知识点】气体发生装置；实验装置综合

【解析】【解答】A.实验室可以用Cu和浓硫酸加热反应制取二氧化硫，该装置为固体和液体混合加热制取气体，故A不符合题意；

B.反应后的溶液还剩余浓硫酸，故不能将水加入其中，否则可能会使液体飞溅；另外，溶解应在烧杯中进行，故B符合题意；

C.二氧化硫为酸性氧化物，可溶于氢氧化钠溶液，故C不符合题意；

D.硫酸铜为难挥发性酸的强酸弱碱盐，加热蒸干最终得到的固体是硫酸铜，故D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】A.利用铜和浓硫酸的反应制取二氧化硫需要采用固液加热的装置；

B.向浓硫酸中加入水相当于稀释浓硫酸，会使液体飞溅；

C.二氧化硫属于有毒有害的酸性气体，因此需要在制取流程中安装尾气吸收装置；

D.对硫酸铜溶液进行加热得到的是不含结晶水的硫酸铜固体。

25．（2023·泉州模拟）无水氯化铝是常用的有机化工试剂，易水解、易升华。实验室用以下装置制取少量氯化铝，反应原理为2Al+6HCl(g)2AlCl3+3H2。以下说法正确的是（）

A．圆底烧瓶中发生反应：NaCl+H2SO4(浓)HCl↑+NaHSO4

B．粗导管d也可换成细导管

C．e中试剂可选用碱石灰、无水氧化钙或五氧化二磷

D．为了减少HCl的浪费，实验开始时先点燃b处酒精灯

【答案】A

【知识点】气体发生装置；尾气处理装置；化学实验方案的评价

【解析】【解答】A、圆底烧瓶制备HCl，圆底烧瓶中发生的反应是NaCl＋H2SO4(浓)HCl↑＋NaHSO4，故A符合题意；

B、因为AlCl3易升华，因此为防止氯化铝气体遇冷生成氯化铝固体堵塞导管，使用粗导管d，故B不符合题意；

C、e的作用是防止空气中水蒸气进入收集装置，防止AlCl3水解，HCl对环境有影响，因此装置e的另一个作用是除去未反应的HCl，五氧化二磷只能吸水，不能吸收HCl，故C不符合题意；

D、应先通HCl气体，排除装置中空气，防止氧气与铝反应生成氧化铝，故D不符合题意。

【分析】A.根据实验室中制取HCl的原理进行判断；

B.根据氯化铝的升华和凝华进行判断；

C.根据尾气中含有HCl判断吸收剂；

D.根据金属铝易与氧气反应进行判断。

26．（2023·盐城模拟）下列制备NH3并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是（）

A．制取NH3B．干燥NH3

C．收集NH3D．吸收氨水

【答案】D

【知识点】气体发生装置；气体的收集

【解析】【解答】A.加热固体时试管口应略向下倾斜，选项A不符合题意；

B、氨气能与五氧化二磷反应生成磷酸铵，不能用五氧化二磷干燥氨气，选项B不符合题意；

C、氨气密度小于空气，应向下排空气法收集，选项C不符合题意；

D、氨气极易溶于水但不溶于四氯化碳，可通过四氯化碳层再进入水层吸收氨气而不引起全线吸，选项D符合题意。

故答案为：D。

【分析】A.利用氯化铵和氢氧化钙加热反应制取氨气的装置应符合固固加热制取气体的装置；

B.氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂干燥；

C.氨气的密度小于空气的密度，应用向下排空气法收集；

D.氨气易溶于水，吸收时要防止发生倒吸现象。

27．（2023·南开模拟）实验室制备下列气体时，所用方法正确的是（）

A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置

B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体

C．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体

D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气

【答案】A

【知识点】气体发生装置；气体的收集；常见气体制备原理及装置选择

【解析】【解答】解：A．Na2O2与水反应，H2O2在二氧化锰催化条件下都能制取氧气，二者都是固体与液体常温条件下反应，可选择相同的气体发生装置，故A正确；

B．实验室制取氯气含有氯化氢和水分，常用饱和食盐水和浓硫酸净化气体，若饱和NaHCO3溶液，HCl会和NaHCO3反应生成CO2，引入新的杂质，故B错误；

C．乙烯的密度与空气接近，不能用排空气法收集，故C错误；

D．二氧化氮与水反应生成一氧化氮，仍然污染空气，所以不能用水吸收，故D错误．

故选A．

【分析】A．Na2O2与水反应，H2O2在二氧化锰催化条件下都能制取氧气，二者都是固体与液体反应；

B．HCl气体能与碳酸氢钠反应生成CO2，引入新的杂质气体；

C．乙烯的密度与空气接近；

D．二氧化氮与水反应生成一氧化氮．

28．（2023·龙岩模拟）下列实验装置、选用的试剂或实验操作中，都正确的是（）

A．实验室用装置制取氨气

B．用装置吸收氨气，并防止倒吸

C．用装置稀释浓硫酸

D．用装置除去CO2中的HCl

【答案】B

【知识点】常用仪器及其使用；物质的分离与提纯；气体发生装置；气体的收集

【解析】【解答】解：A．NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，得到气体的机会不多，故A错误；

B．氨气极易溶于水按照装置图，倒扣的漏斗可防止倒吸，故B正确；

C．量筒不能用来稀释或配制溶液，故C错误；

D．碳酸钠能与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，将二氧化碳除掉，不符合除杂原则，故D错误．

故选B．

【分析】A．NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl；

B．氨气极易溶于水；

C．量筒不能用来配制溶液；

D．除杂不能将原物质除掉．

29．（2023·浦东模拟）能用启普发生器制取的气体是（）

A．氢气B．氨气C．氧气D．乙炔

【答案】A

【知识点】气体发生装置

【解析】【解答】A、实验室制取氢气是用锌粒和盐酸反应制取，锌粒是块状的，且此反应不需加热，符合启普发生器的要求，故A正确；

B、实验室制取氨气是用固体氯化铵和固体氢氧化钙加热制取，不能用启普发生器，故B错误；

C、实验室制取氧气可以用高锰酸钾固体受热分解、氯酸钾受热分解或双氧水用二氧化锰做催化剂分解来制取，但无论是哪种方法均不能用启普发生器，故C错误；

D、乙炔的制取是用碳化钙和饱和食盐水反应制取，但由于碳化钙接触水后立即变为糊状，不再是块状固体，故不能用启普发生器，故D错误．

故选A．

【分析】启普发生器适用于固液混合状态其不需加热而制取的气体，且固体必须是块状的，据此分析．

二、多选题

30．（2022高一下·九江期末）如图a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用图中装置制取、净化、收集的气体是（）

编号气体abc

ANH3浓氨水固体氢氧化钠浓硫酸

BCO2盐酸碳酸钙饱和NaHCO3溶液

CSO2浓硫酸固体亚硫酸钠浓硫酸

DNO2浓硝酸铜屑NaOH溶液

A．AB．BC．CD．D

【答案】B,C

【知识点】气体发生装置；气体的收集；常见气体制备原理及装置选择；实验装置综合

【解析】【解答】A．浓氨水滴入到固体NaOH中，由于NaOH溶于水，放出大量的热量，氨水受热分解产生氨气，但浓硫酸能和氨气反应生成硫酸铵，所以不能用浓硫酸干燥，应该用碱石灰干燥氨气，故A不符合题意；

B．盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，盐酸有挥发性，所以生成的二氧化碳中有氯化氢，氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，饱和的碳酸氢钠和二氧化碳不反应，所以可用饱和碳酸氢钠洗气，二氧化碳的密度大于空气的密度，所以可用向上排空气法收集，故B符合题意；

C．固体亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫，再用浓硫酸干燥二氧化硫，故C符合题意；

D．铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，浓硝酸有挥发性，所以二氧化氮中有硝酸，硝酸能和NaOH反应，二氧化氮和NaOH也反应，所以不能用氢氧化钠洗气，故D不符合题意；

故答案为BC。

【分析】A.氨气为碱性气体，能与浓硫酸反应；

B.盐酸易挥发，挥发的HCl用碳酸氢钠溶液除去；

C.二氧化硫为酸性气体，可用浓硫酸干燥；

D.二氧化氮能与氢氧化钠溶液反应。

三、非选择题

31．（2022·遂宁模拟）硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。某实验小组模拟工业制备硫氰化钾的方法，设计实验如图：

已知：CS2是一种不溶于水、密度大于水的非极性试剂。请回答下列问题：

（1）I.制备NH4SCN溶液

装置A用于制备NH3，圆底烧瓶内的固体a是(填名称)。

（2）三颈烧瓶内盛放有CS2、水和固体催化剂，发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS。实验开始时，打开K2和K1，水浴加热装置B，反应发生。三颈烧瓶左侧导管口必须插入CS2中，其目的是。

（3）一段时间后，当观察到三颈烧瓶内时，停止通入气体，反应完成。

（4）Ⅱ.制备KSCN溶液

关闭K1，将三颈烧瓶继续加热至100℃，待NH4HS完全分解后，再打开K3，继续保持水浴温度为100℃，缓缓滴入稍过量的KOH溶液，制得KSCN溶液。发生反应的化学方程式为；酸性K2Cr2O7溶液除可以吸收NH3外，还能将H2S气体氧化成硫酸，其离子方程式为。

（5）Ⅲ.制备KSCN晶体

先通过(填实验操作名称)除去三颈烧瓶中的固体催化剂，再通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。该提取过程中一定不用的仪器有(填序号)。

①坩埚②蒸发皿③分液漏斗④玻璃棒⑤烧杯

（6）测定晶体中KSCN的含量：称取5.0g样品，配成500mL溶液。量取25.00mL溶液加入锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴铁盐溶液作指示剂，用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点，三次滴定平均消耗AgNO3标准溶液21.00mL。

①滴定时发生的反应：SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)，则指示剂的化学式为(填序号)。

A．FeCl3B．Fe(SCN)3C．Fe2(SO4)3D．Fe(NO3)3

②晶体中KSCN的质量分数为(计算结果保留三位有效数字)。

【答案】（1）碱石灰(或生石灰或氧化钙或氢氧化钠)

（2）使反应更充分且防倒吸

（3）液体不出现分层现象(或下层CS2层消失)

（4）NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O；3H2S+4+26H+=8Cr3++3+16H2O

（5）过滤；①③

（6）D；81.5%

【知识点】气体发生装置；尾气处理装置；制备实验方案的设计

【解析】【解答】制取KSCN时，使用CS2与NH3反应，则装置A用于制取NH3，浓氨水滴入的固体，应具有碱性或中性，但与NH3不反应，且与水作用放热；装置C用于吸收尾气，防止污染环境。

(1)装置A用于制备NH3，圆底烧瓶内的固体a应能与水反应放热，且不与NH3反应，所以是碱石灰(或生石灰或氧化钙或氢氧化钠)。答案为：碱石灰(或生石灰或氧化钙或氢氧化钠)；

(2)NH3极易溶于水且会发生倒吸，所以三颈烧瓶左侧导管口必须插入CS2中，其目的是使反应更充分且防倒吸。答案为：使反应更充分且防倒吸；

(3)CS2不溶于水且密度比水大，一段时间后，当观察到三颈烧瓶内液体不出现分层现象(或下层CS2层消失)时，停止通入气体，反应完成。答案为：液体不出现分层现象(或下层CS2层消失)；

(4)保持水浴温度为100℃，NH4SCN溶液中缓缓滴入稍过量的KOH溶液，发生复分解反应制得KSCN溶液，反应的化学方程式为NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O；酸性K2Cr2O7溶液将H2S气体氧化成硫酸，自身被还原为Cr2(SO4)3，其离子方程式为3H2S+4+26H+=8Cr3++3+16H2O。答案为：NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O；3H2S+4+26H+=8Cr3++3+16H2O；

(5)除去三颈烧瓶中的固体催化剂，采用过滤法；再通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。该提取过程中需要使用②蒸发皿、④玻璃棒、⑤烧杯，一定不用的仪器有①坩埚、③分液漏斗，

故答案为：①③。答案为：过滤；①③；

(6)①滴定时，选择的指示剂为铁盐，因为只有不与Ag+反应，所以此铁盐应为Fe(NO3)3，

故答案为：D；

②晶体中KSCN的质量分数为=81.5%。答案为：D；81.5%。

【分析】（1）装置A是制备氨气，分液漏斗中加的是浓氨水，固体a是碱石灰或生石灰或氢氧化钠；

（2）氨气极易溶于水，所以要防止倒吸，同时将氨气通入CS2中是为了让氨气与CS2充分反应；

（3）反应完成CS2将不存在，所以液体将不再出现分层；

（4）三颈烧瓶中制得的NH4SCN与KOH发生复分解反应；

（5）固液分离的操作是过滤，熟悉常见实验操作需要用到的仪器；

（6）①跟据反应原理可知指示剂是铁盐，但是不可用氯化铁，氯离子会和铁离子反应；

②跟据反应SCN-+Ag+=AgSCN↓计算KSCN的物质的量。

32．（2023·宣城模拟）亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。某兴趣小组设计了如下图所示的装置制备NaNO2(A中加热装置已略去，NO可与过氧化钠粉末发生化合反应，也能被酸性KMnO4氧化成NO3－)。

（1）仪器a的名称是。

（2）A中实验现象为。

（3）为保证制得的亚硝酸钠的纯度，C装置中盛放的试剂可能是___________(填字母序号)。

A．P2O5B．无水CaCl2C．碱石灰D．浓硫酸

（4）E中发生反应的离子方程式为。

（5）从提高氮原子利用率的角度出发，其中B装置设计存在一定缺陷，如何改进。

（6）已知：2NO2－+2I－+4H+=2NO↑+I2+2H2O；2S2O32－+I2=2I－+S4O62－

为测定得到产品中NaNO2的纯度，采取如下实验步骤：准确称取质量为1.00g的NaNO2样品放入锥形瓶中，加适量水溶解后，加入过量的0.800mol·L－1KI溶液、淀粉溶液；然后滴加稀硫酸充分反应后，用0.500mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，读数，重复以上操作，3次所消耗Na2S2O3溶液的体积分别为20.02mL、19.98mL、20.25mL。滴定终点时的实验现象，该样品中NaNO2纯度为(保留一位小数)。

【答案】（1）分液漏斗

（2）剧烈反应，产生大量红棕色气体

（3）C

（4）3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O

（5）在B装置中加入一定的稀硫酸，使NO2全部转化为NO

（6）溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色；69.0%

【知识点】常用仪器及其使用；气体发生装置；离子方程式的书写

【解析】【解答】(1)根据图示，仪器a为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；(2)A中浓硝酸与碳在加热时发生反应：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O，可以看到的实验现象为碳与浓硝酸剧烈反应，三颈烧瓶内充满红棕色气体，故答案为：碳与浓硝酸剧烈反应，三颈烧瓶内充满红棕色气体；(3)为保证制得的亚硝酸钠的纯度，生成的一氧化氮需要在C装置中净化，主要是除去水蒸气和可能出现的酸雾，因此盛放的试剂可能是碱石灰，其他几种均不能除去酸雾，故答案为：C；(4)根据题意，E中NO被高锰酸钾氧化生成NO3-，反应的离子方程式为3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O，故答案为：3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O；(5)浓硝酸易挥发，A中生成的二氧化氮中一定有少量硝酸蒸气逸出，二氧化氮与水反应也会生成硝酸，B中铜与硝酸反应仍有硝酸根离子剩余，从提高氮原子利用率的角度出发，可以在B装置中加入一定的稀硫酸，使NO2全部转化为NO，故答案为：B装置中加入一定的稀硫酸，使NO2全部转化为NO；(6)利用NaNO2的氧化性来测定其纯度，在酸性条件下，NaNO2能将I-氧化为I2，碘和淀粉显示蓝色，所以加适量水溶解，加入过量的0.800molL-1KI溶液、淀粉溶液，然后滴加稀硫酸，溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色说明达到滴定终点；3次所消耗Na2S2O3溶液的体积分别为20.02mL、19.98mL、20.25mL，很明显20.25mL误差较大，删除，平均消耗的Na2S2O3溶液的体积==20.00mL，由S2O32-能将I2还原为I-可知，2NO2-～I2～2S2O32-；消耗NaS2O3的物质的量为0.500molL-1×20.00×10-3L=0.01mol，则NaNO2的物质的量为0.01mol，此NaNO2的纯度为×100%=69.0%，故答案为：溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色；69.0%。

【分析】（1）分液漏斗是用来萃取和分液的仪器；

（2）浓硝酸和碳单质会发生氧化还原反应生成二氧化氮气体；

（3）碱石灰可以吸收水蒸气和酸性气体；

（4）高锰酸根离子在酸性条件下会和一氧化氮发生氧化还原反应生成硝酸根离子和锰离子；

（5）将二氧化氮转化为不易和水反应的一氧化氮就可以减少氮原子的损耗；

（6）本实验的指示剂是淀粉，因此碘单质消耗完后溶液中就会由蓝色变为无色，因此滴定终点是溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色。

33．（2023·重庆模拟）人教版高中化学选修4实验2-3中用到了硫代硫酸钠，某化学兴趣小组对这一物质展开了如下探究。

（1）实验一．制备Na2S2O3·5H2O

通过查阅资料，该化学兴趣小组设计了如下的装置(略去部分夹持仪器)来制取Na2S2O3·5H2O晶体。

已知烧瓶C中发生如下三个反应：

Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)＝Na2SO3(aq)＋H2S(aq)

2H2S(aq)＋SO2(g)＝3S(s)＋2H2O(l)；S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)

写出A中的化学反应方程式。

（2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。控制SO2生成速率可以采取的措施有（写一条）

（3）装置E的作用是。

（4）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为。

（5）实验二．性质探究

常温下，用pH试纸测定0.1mol·L－1Na2S2O3溶液pH值约为8，测定时的具体操作是。

（6）向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，写出该反应的离子化学方程式。

（7）实验三．Na2S2O3的应用

用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2＋浓度，步骤如下：取废水25.00mL，控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解。此时CrO42－全部转化为Cr2O72－；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.0100mol·L－1的Na2S2O3标准溶液进行滴定，反应完全时，相关数据记录如下表所示：

滴定次数1234

消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL18.0220.0317.9818.00

部分反应的离子方程式为：①Cr2O72－＋6I－＋14H＋=3I2＋2Cr3＋＋7H2O

②I2＋2S2O32－=S4O62－＋2I－

滴定时Na2S2O3标准溶液应该用(填仪器名称)盛装，该废水中Ba2＋的物质的量浓度为。

【答案】（1）Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O

（2）调节硫酸的滴加速度

（3）吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境

（4）2：1

（5）取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值

（6）S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋10H+＋8Cl－

（7）碱式滴定管；0.0024mol·L－1

【知识点】常见的生活环境的污染及治理；气体发生装置；化学实验方案的评价

【解析】【解答】(1)A中亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠，反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O，故答案为：Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O；

(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。控制SO2生成速率可以通过调节硫酸的滴加速度实现，故答案为：调节硫酸的滴加速度；

(3)在装置C中，通入的二氧化硫使溶液呈现酸性，在酸性溶液中，存在Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)＝Na2SO3(aq)＋H2S(aq)、2H2S(aq)＋SO2(g)＝3S(s)＋2H2O(l)、S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)，二氧化硫和硫化氢会污染环境，因此装置E可以吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境，故答案为：吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境；

(4)为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，根据2H2S(aq)＋SO2(g)＝3S(s)＋2H2O(l)，烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；

(5)常温下，用pH试纸测定0.1mol·L－1Na2S2O3溶液pH值约为8，测定的具体操作为取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值，故答案为：取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值；

(6)向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，氯气被还原为氯离子，反应的离子化学方程式为S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋10H+＋8Cl－，故答案为：S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋10H+＋8Cl－；

(7)Na2S2O3溶液水解，溶液显碱性，应该选用碱式滴定管盛放Na2S2O3溶液进行滴定；根据表中数据可知，数据2有较大偏差，应舍去，消耗Na2S2O3标准溶液的体积为数据1、2、3的平均值，体积为mL=18.00mL，根据反应①Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；②I2＋2S2O32－=S4O62－＋2I－，可得关系式6n(S2O32-)～n(Cr2O72-)～2n(Ba2+)，滴定用去的Na2S2O3的物质的量为0.010mol/L×0.018L=1.8×10-4mol，所以Ba2+的物质的量为×1.8×10-4mol=6×10-5mol，25.00mL废水中Ba2+的物质的量浓度为mol/L=0.0024mol/L，故答案为：碱式滴定管；0.0024mol/L。

【分析】（4）根据硫化氢与二氧化硫反应的化学方程式判断硫化钠和亚硫酸钠的物质的量之比即可。

34．（2023高三上·汕尾期末）氮化锶(Sr3N2)常用于生产荧光材料，在潮湿环境中容易水解并产生一种具有刺激性气味的气体，实验室常用金属Sr与N2在加热条件下获得，某兴趣小组利用下图装置(夹持装置省略)制取Sr3N2。请回答下列问题：

（1）装置B的名称是；装置D中长颈漏斗的作用是。

（2）装置A中所发生反应的离子方程式为。实验室也经常使用加热Ca(OH)2与(填化学式)固体混合物的方法制备NH3。

（3）装置C中CuO的作用是与NH3反应制备N2，该过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

（4）装置E中所发生反应的化学方程式为。装置F的作用是。

（5）金属Sr在加热条件下能与O2反应，故制备过程中，打开分液漏斗活塞后，应该先点燃(填“C”或“E”，后同)处酒精灯，一段时间后再点燃处酒精灯。

【答案】（1）球形干燥管；平衡气压

（2）CaO+NH3·H2O=Ca2++2OH-+NH3↑；NH4Cl

（3）3：2

（4）3Sr+N2Sr3N2；防止空气中的水蒸气进入装置E

（5）C；E

【知识点】化学实验操作的先后顺序；气体发生装置；尾气处理装置；实验装置综合；离子方程式的书写

【解析】【解答】（1）装置B的名称是球形干燥管；装置D中长颈漏斗的作用是可以平衡反应的气压；

（2）氧化钙与浓氨水反应生成氢氧化钙和氨气，离子方程式为CaO+NH3·H2O=Ca2++2OH-+NH3↑；实验室常用氢氧化钙与氯化铵在加热条件下制备氨气；

（3）装置C中CuO中Cu到化合价由+2变成0价，是氧化剂，NH3中N的化合价由-3变成0价，是还原剂，根据价态变化规律，升高的化合价总数与降低的化合价总数相等，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2；

（4）装置E中Sr与N2在加热条件下反应生成Sr3N2，化学方程式为3Sr+N2Sr3N2；氮化锶在潮湿环境中容易水解，故装置F的作用是防止空气中的水蒸气进入装置E；

（5）金属Sr在加热条件下能与O2反应，故制备过程中，打开分液漏斗活塞后，应该先点燃C处酒精灯，使生成的氮气充满试管，排尽装置内的氧气；一段时间后再点燃E处酒精灯。

【分析】（1）考查常见实验仪器的名称及作用。

（2）根据题意，C中产生的是氮气，进而逆推出A中产生的氨气，a为氨水，可以写出离子方程式。

（3）写出化学反应方程式，判断出氧化剂和还原剂，系数比即为答案。

（4）写化学反应方程式，注意配平。

（5）先点燃C排开装置里面的空气，后再点燃E。

35．（2023高一上·柯桥期末）回答下列问题：

（1）Ⅰ.醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，实验时，将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K2，关闭K3。

要将c中溶液流入d，操作的方法是；

（2）d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是。

（3）Ⅱ．某学习小组探究用Cu(NO3)2·3H2O晶体制备少量无水Cu(NO3)2的实验装置示意图(夹持及控温装置省略，如下图)如下：

已知：Cu(NO3)2·3H2OCu(NO3)2·Cu(OH)2CuO，SOCl2的熔点-105℃、沸点76℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。

请回答：

虚线框中整个装置的作用是。

（4）装置A中发生反应的化学方程式是。

（5）上述设计的实验装置中有一处不合理，请提出改进方案并说明理由。

【答案】（1）打开K3，关闭K1和K2

（2）冰浴冷却、过滤(洗涤、干燥)

（3）吸收SO2和HCl气体

（4）Cu(NO3)2·3H2O＋3SOCl2=Cu(NO3)2＋3SO2↑＋6HCl↑

（5）在A、B之间增加干燥装置，防止B中水蒸气进入反应器A

【知识点】铜及其化合物；气体发生装置；尾气处理装置；常见气体制备原理及装置选择

【解析】【解答】醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂，说明亚铬离子具有强还原性，易与氧气反应，则制备实验中应避免接触氧气，实验时，将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3，盐酸与锌反应可生成氢气，可将装置内的空气排出，避免亚铬离子被氧化，且发生Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+，可观察到c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，打开K3，关闭K1和K2，c中压强增大，可将亮蓝色溶液流入d，可生成醋酸亚铬砖红色沉淀。

(1)打开K3，关闭K1和K2，c中产生的氢气使压强大于大气压，可将c中亮蓝色溶液流入d，故答案为：打开K3，关闭K1和K2；

(2)为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是冰浴冷却、过滤、洗涤，干燥等；

(3)虚线框中整个装置的作用是吸收SO2和HCl气体，防止污染空气；

(4)SOCl2遇水剧烈水解生成两种酸性气体，一种是HCl、一种是H2SO3，所以Cu(NO3)23H2O和SOCl2发生反应生成硝酸铜、二氧化硫气体和氯化氢气体，反应方程式为Cu(NO3)2·3H2O＋3SOCl2=Cu(NO3)2＋3SO2↑＋6HCl↑；

(5)已知SOCl2遇水剧烈水解生成两种酸性气体，应保持干燥环境，则为防止B中的水蒸气进入A中，故在AB之间增加干燥装置；故答案为：在A、B之间增加干燥装置，防止B中水蒸气进入反应器A；

【分析】（1）利用压强差，锥形瓶内产生气体，压强变大，打开K3，使液体进入d中。

（2）该固体难溶于冷水，所以要冰水浴冷却，然后过滤、洗涤、干燥。

（3）该过程有二氧化硫和氯化氢气体，防止污染空气，用氢氧化钠溶液吸收。

（5）由于SOCl2遇水剧烈水解，所以要在AB之间加入一个干燥装置。

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2023年高考真题变式分类汇编：气体发生装置

一、选择题

1．（2023·北京）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（）

气体试剂制备装置收集方法

AO2KMnO4ad

BH2Zn+稀H2SO4be

CNOCu+稀HNO3bc

DCO2CaCO3+稀H2SO4bc

A．AB．BC．CD．D

2．（2023·全国乙卷）在实验室釆用如图装置制备气体，合理的是（）

化学试剂制备的气体

A

B（浓）

C

D（浓）

A．AB．BC．C

3．（2023·新课标Ⅰ卷）实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示（Zn粒中往往含有碳等杂质，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．①、②、③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，通过声音判断气体浓度

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

4．（2023·乌鲁木齐模拟）实验室采用如图装置制备气体，合理的是（）

试剂X试剂Y试剂Z制备气体

A稀盐酸大理石饱和碳酸氢钠溶液CO2

B浓盐酸二氧化锰饱和食盐水Cl2

C浓氨水生石灰浓硫酸NH3

D稀硝酸铜片水NO

A．AB．BC．CD．D

5．（2023·丰台模拟）实验室中，下列气体制备的试剂和装置正确的是

选项ABCD

气体

试剂电石、饱和食盐水、浓、NaOH稀盐酸、

装置c、fc、eb、ea、d

A．AB．BC．CD．D

6．（2023·武威模拟）下列实验符合题意且能达到实验目的的是

A．图A是制取并收集氨气B．图B是还原氧化铜

C．图C是检验绿矾溶液是否变质D．图D是制备少量氢气

7．（2022·琼海模拟）下列实验中，锥形瓶内均能产生气体。试管内不能产生沉淀的是（）

选项试剂a试剂b试剂c

A浓盐酸KClO3AgNO3溶液

B浓H2SO4少量蔗糖AlCl3溶液

C浓氨水CaOMgCl2溶液

D稀HClCaCO3粉末饱和Na2CO3溶液

A．AB．BC．CD．D

8．（2023·岳阳模拟）用下列装置进行实验(部分夹持仪器已省略)，不能达到实验目的的是（）

A．用甲装置制备并收集NH3B．用乙装置进行NH3的喷泉实验

C．用丙装置制取少量乙酸乙酯D．用丁装置制取氢氧化亚铁

9．（2022·江苏模拟）向苯酚钠溶液中通CO2回收苯酚的实验原理和装置能达到实验目的的是（）

A．用装置甲制备CO2气体

B．用装置乙除去CO2中混有的少量HCl

C．装置丙中发生反应生成苯酚和Na2CO3溶液

D．从装置丁分液漏斗的下端放出苯酚层

10．（2022·南京模拟）以NaCl为原料，可制取Na、Na2O2、NaOH和Na2CO3等。Na2CO3，可用侯氏制碱法制取，主要涉及如下反应：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置正确的是（）

A．制取NH3

B．制取NaHCO3

C．分离NaHCO3

D．制取Na2CO3

11．（2022·昌平模拟）利用如图装置可以达到实验目的的是（）

选项实验目的X中试剂Y中试剂

A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸

B用Cu与浓硝酸制取并收集纯净干燥的NO2水浓硫酸

C用大理石和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸

D锌和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2水浓硫酸

A．AB．BC．CD．D

12．（2022·中卫模拟）用如图装置制取并收集气体，对应的装置和试剂均正确的是

选项Ⅲ中收集气体Ⅰ中试剂a、bⅡ中试剂cⅣ中试剂d

ASO2稀硫酸与铜片浓硫酸NaOH溶液

BCl2浓盐酸与二氧化锰饱和NaCl溶液NaOH溶液

CHI浓硫酸与KI浓硫酸水

DH2SFeS与稀盐酸浓硫酸酸性KMnO4溶液

A．AB．BC．CD．D

13．（2022·成都模拟）下列有关制取气体的设计方案正确的是（）

选项制取气体所选药品收集装置

①②

ANH3浓氨水氧化钙④

BSO2浓硫酸亚硫酸钠④

CCO2醋酸溶液石灰石③

DCl2浓盐酸二氧化锰③

A．AB．BC．CD．D

14．（2022·克拉玛依模拟）实验室采用如图装置制备气体，合理的是（）

选项化学试剂制备的气体

A浓盐酸与二氧化锰Cl2

B浓氨水与生石灰NH3

C铜与浓硝酸NO2

D锌粒与稀硫酸H2

A．AB．BC．CD．D

15．（2022·秦皇岛模拟）下列制备并收集气体的方法不可行的是（）

气体方法

ACl2将浓盐酸滴入高锰酸钾固体中，用排饱和食盐水法收集

BNH3将浓氨水滴入NaOH固体中，用向下排空气法收集

CNO2将铜片加入浓硝酸中，用排水法收集

DSO2铜与浓硫酸混合加热，用排饱和亚硫酸氢钠溶液法收集

A．AB．BC．CD．D

16．（2022·石景山模拟）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（）

气体试剂制备装置收集方法

ANOCu+稀HNO3bc

BNH3NH4Clad

CO2过氧化氢溶液+MnO2be

DCl2MnO2+浓盐酸bc

A．AB．BC．CD．D

17．（2022·马鞍山模拟）实验室采用下表中试剂和装置制备和收集气体(不考虑尾气处理)，合理的是（）

选项ab气体装置

A稀硝酸CuNO

B稀硫酸大理石CO2

C浓氨水生石灰NH3

D浓硫酸Na2SO3SO2

A．AB．BC．CD．D

18．（2022·泰安模拟）关于下列各实验装置及药品的叙述中，正确的是（）

A．装置①可用于实验室制取少量

B．可用从左侧加水的方法检验装置②的气密性

C．利用装置③验证铁的析氢腐蚀

D．装置④随关随停制氨气

19．（2022·河南模拟）能用下图所示装置完成气体制备、尾气处理(加热和夹持等装置略去)的是（）

气体制备试剂烧杯中试剂

ANO2铜与浓硝酸NaOH溶液

BNH3浓氨水与碱石灰水

CC2H2电石与水水

DCl2MnO2与浓盐酸饱和NaCl溶液

A．AB．BC．CD．D

20．（2022·丰台模拟）实验室制取下列气体，所选反应试剂、制备装置与收集方法合理的是（）

选项气体反应试剂