常见气体的实验室制取（练习）2023学年高一化学下学期期中期末知识串讲（人教版2019必修第二册）（解析版）

专题04常见气体的实验室制取

【专题过关】

I.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它简单仪器组成各种功能的装置。下

列各图中能用作安全瓶防倒吸装置的是

【解析】A.该装置是排液量气装置，故A错误；

B.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，从而防止倒吸，故B正确；

C.该装置是混气装置，进入C瓶中两气体在C瓶中充分混合，故C错误；

D.该装置是洗气装置，故D错误；

故选Bo

2.实验室收集NO、NCh两种气体，下列收集方法正确的是（）

A.均可用排水法

B.均可用向上排空气法

C.NO用向上排空气法，No2用排水法

D.NO用排水法，No2用向上排空气法

【答案】D

【解析】ANCh气体能与水反应产生硝酸和NO,不能用排水法收集，A错误；

B.NO与Ch反应产生NO2,所以No不能用排空气方法收集，B错误；

CNO与02反应产生NCh,NO2气体能与水反应产生硝酸和NO,所以No不能用向上排空气法，NCh不能

用排水法收集，C错误；

D.NO难溶于水，因此可以用排水法收集；NCh与空气不反应，密度比空气大，所以可用向上排空气法，D

正确：

故合理选项是Do

3.实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质，能达到实验目的的是（）

A.用装置甲制取氨气

B.用装置乙除去氨气中的水蒸气

C.用装置丙验证氨气具有还原性

D.用装置丁吸收尾气

答案C

解析NaOH与NHQ反应生成NH3∙H2O,不加热的情况下NH3∙H2O难以分解，无N七生成，故无法制备

氨气，A错误；NH3与浓H2SO4反应，不能用浓H2SO4干燥NFh,B错误；NH3与CUO反应生成N2、Cu

和H20,黑色的CUO转化为红色的Cu,N元素的化合价升高，说明NE具有还原性，C正确；苯的密度

比水的密度小，在上层，NH.3直接通入下层的水中，会发生倒吸，D错误。

4.表中a、b、C表示相应仪器中加入的试剂，可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是（）

选项气体abc

ANH3浓氨水生石灰碱石灰

的浓

BSO270%H2SO4Na2SO3固体98%的浓H2SO4

CNO稀HNO3铜屑H2O

DNo2浓HNO3铜屑NaoH溶液

【答案】B

【解析】A.因NH3的密度比空气的小，不能用图示装置收集，收集方法不合理，故A错误：

B.Na2SO3与70%的浓硫酸反应生成SO2,SO2中混有的H2O用98%的浓FhSO4除去，收集装置合理，故B

正确；

C.NO与空气中的氧气反应，则不能用图示装置收集NO,应利用排水法收集，故C错误；

D.N02被NaoH溶液吸收，收集不到NCh,故D错误；

故选B。

5.用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是（夹持仪器略）（）

选项ABCD

X浓盐酸浓硫酸双氧水浓氨水

YKMnO4C2H5OHMnc)2NaOH

气体

Cl2C2H4O2NH3

答案C

解析浓盐酸和KMno4固体混合有氯气生成，但氯气溶于水，且与水发生反应，则不能用排水法收集，故

A不符合题意；在浓硫酸存在下，乙醇消去制乙烯需要迅速升温到170℃,故B不符合题意；双氧水在二

氧化铳催化作用下分解制氧气，制取装置不需要加热，收集氧气可以用排水法，故C符合题意；氨气极易

溶于水，不能用排水法收集，故D不符合题意。

6.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Na2SO3与浓盐酸制取并收集纯净干燥的SO2饱和Na2SO3溶液浓硫酸

C用Zn和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2NaOH溶液浓硫酸

DCaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCo3溶液浓硫酸

【答案】D

【解析】【分析】X之前的装置为发生装置，而集气瓶不能进行加热；X和Y装置为除杂装置，Y之后的装

置为气体的收集装置，其中导管长进短出，为向上排空气法收集气体。

【详解】A.用Mne）2和浓盐酸制取CL需要加热条件，图示装置不能完成，故A错误；

B.用Na2SO3与浓盐酸制取S02,二氧化硫气体中会混有氯化氧气体，应用饱和的亚硫酸氢钠进行除杂，若

用亚硫酸钠，二氧化硫会与亚硫酸钠发生反应，故B错误；

C.氢气的密度比空气的密度小，所以应用向下排空气法进行收集，而图示方法用的是向上排空气法，故C

错误；

D.碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，可以用饱和的碳酸氢钠进行除杂，后进行

干燥可得到纯净的二氧化碳，故D正确；

综上所述，答案为D。

7.下列实验方案最合理的是（）

A.制备并收集Cl?B.制备氨气

可上下移动的铜丝

答案B

解析A项，CE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。

8.（2021•全国乙卷）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是（）

IH

选项化学试剂制备气体

ACa（OH）2+NH4CINH3

（浓）

BMnO2+HClCl2

CMnO2+KClO3O2

DNaCI+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；二氧化镭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；二氧化锦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为固液加热反应，不

能选用固固加热装置，故D错误。

9.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Caeo3Na2SiOj溶液有白色沉淀生成

浓硫酸有白色沉淀生成

BNa2SO3BaCI2溶液

C过氧化氢Mno2酸性Kl-淀粉溶液溶液变为蓝色

浓盐酸溶液有淡黄色沉淀生成

DKMnO4NazS

答案B

解析A项，稀盐酸和碳酸钙反应生成Cθ2,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与氯化钢不反应，错误：C项，过氧化氢在二氧化镒的作用下分解生成

氧气，氧气把「氧化为单质碘，淀粉遇碘显蓝色，正确；D项，浓盐酸与高镭酸钾混合生成氯气，氯气把

硫化钠氧化为单质S,生成淡黄色沉淀，正确。

10.我国推行的新型冠状病毒防治方案，明确指出应当使用含氯消毒液进行消毒。氯气与冷烧碱溶液反应

可制得“84”消毒液，实验装置如图。下列有关说法不正确的是（）

A.甲中盛放的试剂可以是高锌酸钾固体

B.乙中可采用热水浴，有利于加快反应速率

C.在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气，可提高NaOH利用率

D.在乙之后再连接NaoH溶液吸收尾气，更加符合绿色化学思想

【答案】B

【详解】A项，高镭酸钾和浓盐酸常温下反应可以制取氯气，没有加热装置，所以甲中盛放的试剂可以是

高铳酸钾固体，正确；B项，氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液，所以乙中不可采用热水浴，会有其

他反应发生，会生成杂质氯酸钠，错误；C项，在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气，可以除去浓盐酸挥发出

来的氯化氢气体，可提高NaoH利用率，正确；D项，氯气有毒，不能随意排放到大气中，所以在乙之后

再连接NaOH溶液吸收尾气，更加符合绿色化学思想，正确。

11.某同学用浓硫酸与亚硫酸钠制备SCh并探究其相关性质，实验装置如图所示。

会浓硫酸

下列说法不正确的是（）

A.装置①中用Cu片代替Na2SO3也能达到实验目的

B.装置②中滨水可以用酸性高镒酸钾溶液代替

C.装置③中出现浑浊，说明S02具有氧化性

D.装置④的作用是吸收SO?,防止发生倒吸和污染环境

答案A

解析浓硫酸和Cu片的反应需要加热，图中的装置①没有加热装置，故不能用Cu片代替Na2SO3,A错误；

装置②中的溪水是用来检验SO2的还原性的，可以用酸性高锦酸钾溶液代替澳水，B正确；装置③中的NazS

溶液是用来检验SCh的氧化性的，现象是溶液变浑浊，C正确；SCh不溶于CCb,将SCh通入装置④，不

会引起倒吸，且SCh会被NaoH溶液吸收，不会污染环境，D正确。

12.已知SCh通入BaCI2溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究SCh与BaCI2溶液反应生成白色沉淀的

条件。下列判断正确的是（）

A.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaoH固体

B.乙中产生的一定为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀

C.玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应

D.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba?+充分接触

【答案】A

【解析】实验中SCh与BaCI2溶液反应产生沉淀，溶液中必须存在大量的Sor^,右侧Y型管中应能生成碱

性气体或氧化性气体，若是碱性气体，溶液中存在大量的SOT,若是氧化性气体，溶液中可生成SOr,则

生成的沉淀可能为BaSo3或BaSC)∙⅜;容器内压强增大，溶液倒吸，气体不容易导入，所以玻璃管的作用是

保持集气瓶内外气压平衡，以便左右两边产生的气体顺利导入，由此分析解答。若是碱性气体，溶液中存

在大量的SO歹，所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和Nae)H,产生氯气，故A正确：玻璃管的作用

是连通大气，平衡压力，以便左右两边产生的气体顺利导入，故C错误：如果产生氨气，氯气极易溶于水，

为防止倒吸，所以导管不能插入BaCl2溶液中，故D错误。

13.实验室采用下列方法制取NH"

①固体Ca(OH)2-⅛NH4Cl共热。

②NH4HCO3固体中加NaOH固体(过量)，常温下即能产生NH3；装置如图。

1)

③NaOH固体中加入浓氨水。

④NHKl浓溶液中加生石灰。

请回答下列问题：

(1)写出②方法制取氨气的化学方程式___________________________o

(2)说明③方法制取氨气的原理：,为什么此法不加热？。

(3)请从下面的仪器中选择④方法制取氨气的发生装置_______(写字母，要求使用仪器最少、合理)。

写出用NHKl浓溶液与生石灰反应制取氨气的理由：

滴有酚

献;的水

(4)某同学设计了如图装置收集氨气，下列说法不正确的是(填字母)。

A.收集氨气的原理是向下排空气法

B.干燥管的作用是防止倒吸

C.当烧杯中的水变红时证明氨气已收集满

D.该装置会形成红色喷泉

【答案】(1)NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O

(2)氢氧化钠溶于水放出大量热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制氨气的溶解，溶液温度升高，氨气

的溶解境减小，氨气从溶液中逸出因为氢氧化钠溶于水产生大量的热

(3)DCaO+H2θ=Ca(OH)2,消耗水并放热，Ca(OH)2和NH4Cl受热发生反应：Ca(OH)2+2NH4ClA

CaCl2+2NH3T+2H2O

(4)D

【解析】【分析】(1)碳酸氢锭与氢氧化钠固体反应生成碳酸钠和氨气、水；

(2)依据氢氧化钠溶于水放出大量热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制氨气的溶解，溶液温度升高，

氨气的溶解度减小，氨气从溶液中逸出解答；

(3)依据反应物状态和反应条件选择发生装置；生石灰溶于水生成氢氧化钙，且放出大量的热，氢氧化钙

与氯化镇反应生成氨气，氨气受热挥发，据此解答；

(4)A.氨气的密度小于空气密度，且和氧气不反应；

B.有缓冲作用的装置能防止倒吸；

C.氨水溶液呈碱性，碱遇酚≡⅛试液变红色；

D.该装置不能形成红色喷泉。

【详解】⑴固体NKHCCh与NaoH在常温下反应产牛碳酸钠、水、氨气，反应的化学方程式为:

NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O;

(2)在氨水中存在化学平衡和电离平衡：NH3+H2O=NH3∙H2O^=⅛NH√+OH-,将氨水加入到固体NaOH

中时，NaoH溶解电离产生OH,电离平衡逆向移动，C(NH3∙H2O)增大，化学平衡逆向移动，分解产生氨气，

而且NaoH固体溶解放出热量，降低氨气在水中的溶解度，会加快一水合氨的分解作用，从而得到更多的

氨气；

(3)④NECl浓溶液中加生石灰，物质的状态为固体与液体混合制取气体，反应不需要加热，所以应选择装

置D为发生装置；生石灰溶于水生成氢氧化钙，目.放出大量的热，氢氧化钙与氯化镀反应生成氨气，反应

方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClACad2+2N⅛↑+2H2O,氨气受热挥发，因此可以制取氨气；

(4)A.氨气的密度比空气小，在室温下与空气的成分不能反应，所以可以用向下排空气方法收集氨气，A正

确；

B.干燥管由于容积较大而具有缓冲作用，因此能防止倒吸，B正确；

C.若氨气收集满，就会通过导气管进入到烧杯的水中，与烧杯内的水反应产生一水合氨，一水合氨电离产生

OH-而使水显碱性，碱遇酚酰试液就变红色，C正确；

D.干燥管有缓冲作用，烧杯中液体不能进入烧瓶中，因而不能形成红色喷泉，D错误；

故合理选项是D。

14.为了探究Cl2、SCh同时通入HzO中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。

NaOH溶液

(1)该化学兴趣小组的同学制取Cb、SCh气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SCh,采用MnC)2

和浓盐酸(12mol∙L7)为原料制取Clz在此试验中，F仪器的作用是；发生装置B应选择以下三

种装置中的(选填序号)。

.."■<J■■■■■■■■<J

①②③

（2）D装置中主要反应的离子方程式为。

（3）为验证通入D装置中的气体是Cb过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：

a.氧化铁溶液b.氧化亚铁溶液c.硫氟化钾溶液

&氯化钢溶液e.品红溶液f.酸性高镭酸钾溶液

若Cb过量，取适量D中溶液滴加至盛有（选填一个序号）试剂的试管内，再加入（选

填一个序号）试剂。发生的现象是。

若SCh过量，取适量D中溶液滴加至盛有（选填一个序号）试剂的试管内，发生的现象是

+

【答案】防止倒吸①C12+SO2+2H2O=4H+2C1+SO；-②③溶液呈血红色⑥

红色褪去为无色，加热后又变为红色

【分析】A装置生成Sθ2,B装置生成Cb,同时通入到D中与水反应，二氧化硫和氯气发生的氧化还原反

应生成硫酸和盐酸，S02溶解度较大会发生倒吸，故F的作用是安全瓶，起到防倒吸的作用；氯气过量可以

设计实验验证氯气的氧化性，结合亚铁离子被氧化为铁离子后，加入硫氟酸钾溶液会变红色证明；二氧化

硫过量可以依据二氧化硫具有漂白性设计实验和选择试剂验证。

【详解】（I）SO2易与水反应，且溶解度较大会发生倒吸，则F可以防倒吸，装置B为制取氯气的装置，由

固液反应且加热的原理可知应选择①，故答案为：防止倒吸；①；

（2）D中是二氧化硫和氯气发生的氧化还原反应生成硫酸和盐酸，反应的离子方程式为：

++

C∣2+SO2+2H2O≈4H+2C1+SO^,故答案为：C12+SO2+2H2O=4H+2C1+SO^；

（3）为验证通入D装置中的气体是CL还是SCh过量，若CL过量，取适量D中溶液滴加至盛有氯化亚铁

溶液，试剂的试管内，再加入硫氟化钾溶液会变血红色，证明氯气氧化亚铁离子；

若SCh过量，取适量D中溶液滴加至盛有品红溶液的试管中，红色褪去，加热又恢复红色，证明含有二氧

化硫，故答案为：②；③；溶液呈血红色；⑥：红色褪去为无色，加热后又变为红色。

【点睛】

本题考查二氧化硫、氯气的性质，明确物质的性质及发生的化学反应是解答本题的关键。

15.Cbo为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cb与Na2CO3反应制取，反应装置如图

所示(夹持装置已略)。

已知I：CLo熔点为116℃,沸点为3.8℃,浓度过高或加热时易发生分解并爆炸。C12沸点为-34.6°C,液氨沸

点为-33.5C。

(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：。

(2)检查虚框中装置气密性的方法为：用止水夹夹住装置A两端的橡胶管，,加水，一段时间后，水

不能顺利流下，则气密性良好。

(3)下列有关该实验的说法中不正确的是»

A.实验室也可用KMne)4与浓盐酸反应制备氯气

B.B中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气

C.氮气的作用之一是稀释生成的CI20,减少实验爆炸危险

D.从装置D中逸出气体的主要成分是CbO

(4)①装置C中潮湿的Cb与Na2CO3以等物质的量反应，生成NaHCo3、气体Cbe)和另一种盐X,试写出该

反应化学方程式0

②设计实验方案验证C中生成的产物中另一种盐X中的阴离子。

(5)该实验装置存在一处明显的不足，其改进措施为。

【答案】MnO2+2Cr+4H+^C127+2H2θ+M∏2+打开分液漏斗旋塞BD

2C12+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O↑取少量反应后的固体于试管中，加水