备考2025届高考化学一轮复习分层练习第十章化学实验基础第3讲常见气体的制备

第3讲常见气体的制1.[2024武汉调研]18世纪70年头，瑞典化学家舍勒利用软锰矿与浓盐酸制得了氯气。某化学爱好小组利用以下装置模拟舍勒制备氯气，能达到预期目的的是（D） A.发生装置 B.干燥装置 C.收集装置 D.尾气处理装置解析用MnO2和浓盐酸制备氯气须要加热，A项错误；氯气能与碱石灰反应，B项错误；氯气的密度比空气大，用向上排空气法收集，气体应从长管进、短管出，C项错误；氯气有毒，能与NaOH溶液反应，可用NaOH溶液处理尾气，D项正确。2.[2024广州模拟等组合]下列装置能达到目的的是（C） A.吸取尾气NH3，可防倒吸 B.吸取CO C.吸取尾气HCl D.收集NO2气体解析NH3易溶于水，但装置中的煤油不能起到防止倒吸的作用，所以该装置不行用于吸取尾气NH3，A不符合题意。一氧化碳是无色、无味、有毒气体，难溶于水，且不是酸性氧化物，不行用氢氧化钠溶液吸取，B不符合题意。HCl易溶于水，尾气吸取时用平安瓶可防倒吸，C符合题意。NO2易与水反应生成HNO3和NO，所以该装置不行用于收集NO2气体，D不符合题意。3.[2024南京模拟等组合]下列试验方案最合理的是（A） A.制备乙烯 B.制备氨气 C.制备并收集SO2气体 D.制备氧气解析A项，乙醇和浓硫酸混合加热至170℃发生消去反应生成乙烯和水，需运用温度计测量混合溶液的温度，温度计水银球应在液面以下，正确；B项，试验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体在加热的条件下反应制备氨气，干脆加热氯化铵固体生成氨气和氯化氢，但生成的氨气和氯化氢在试管口反应重新生成氯化铵，无法制备氨气，错误；C项，Cu和浓硫酸反应须要加热，且SO2能与水反应，不能用排水法收集，错误；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，错误。4.[2024黑龙江齐齐哈尔模拟改编]检验炭与浓硫酸反应产生气体的装置和所加药品如图所示，下列叙述不正确的是（C）A.a中品红溶液褪色，说明混合气体中有SO2B.b中酸性KMnO4溶液的作用是除去SO2C.b中发生反应的离子方程式为5SO2＋4H＋＋2MnO4－5SO42－＋2H2D.c中品红溶液不褪色，d中Ca（OH）2溶液变浑浊，说明混合气体中存在CO2解析检验炭与浓硫酸反应产生的气体，即检验SO2与CO2是否存在，二者均能使澄清石灰水变浑浊，故先检验并除去SO2，再检验CO2。SO2能使品红溶液褪色而CO2不能，若a中品红溶液褪色，说明混合气体中有SO2，A正确。b中酸性KMnO4溶液的作用是除去SO2，防止对后续CO2的检验产生干扰，b中发生反应的离子方程式为5SO2＋2H2O＋2MnO4－5SO42－＋4H＋＋2Mn2＋，B正确，C错误。c中品红溶液不褪色，证明SO2已被除尽，此时d中Ca（OH）2溶液变浑浊，说明混合气体中存在5.[2024山东部分学校联考]利用下列试剂和如图所示装置制备气体并除去其中的非水杂质，能达到目的的是（必要时可加热，加热及夹持装置已略去）（C）选项气体试剂Ⅰ试剂Ⅱ试剂ⅢACl2浓盐酸MnO2NaOH溶液BSO2浓硝酸Na2SO3饱和NaHSO3溶液CCO2稀盐酸CaCO3饱和NaHCO3溶液DC2H4浓硫酸C2H5OHKMnO4酸性溶液解析试验室利用二氧化锰和浓盐酸加热反应制取氯气，制取的氯气中含有HCl和水蒸气，除HCl应选用饱和食盐水，不能用NaOH，因为氯气也能与NaOH反应，A项不能达到试验目的；浓硝酸具有强氧化性，能将Na2SO3氧化为Na2SO4，得不到SO2气体，B项不能达到试验目的；试验室用稀盐酸和CaCO3制备CO2，制得的CO2中含有HCl和H2O，CO2不与饱和NaHCO3溶液反应，而HCl与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，C项能达到试验目的；试验室将浓硫酸和无水乙醇的混合液快速加热到170℃制备乙烯，制得的乙烯中含有SO2、CO2和乙醇蒸气等杂质，乙烯、乙醇和二氧化硫都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此除杂时应选用NaOH溶液，D项不能达到试验目的。6.[2024哈尔滨监测]侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，创立了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有反应Ⅰ：NaCl＋CO2＋NH3＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl反应Ⅱ：2NaHCO3△Na2CO3＋CO2↑＋H2O下列制取少量Na2CO3的试验原理和装置能达到试验目的的是（C） A.制取CO2 B.除去CO2中的HCl C.制取NaHCO3 D.制取Na2CO3解析稀盐酸和大理石反应生成二氧化碳气体，可用于制取CO2，但长颈漏斗下端在液面以上，没有形成液封，A不符合题意。除去CO2中的HCl，可以把混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液中，但气体应长导管进，短导管出，B不符合题意。向溶有足量氨气的饱和食盐水中通入二氧化碳，在冷水浴下发生反应，生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，可以制备碳酸氢钠，C符合题意。碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、CO2和水，题给装置中生成的水会倒流，试管口应略向下倾斜，D不符合题意。7.[2024苏锡常镇四市调研]试验小组利用如图所示装置（加热及夹持装置已省略）制备氯酸钠。下列试验装置和操作不能达到试验目的的是（A）A.用装置甲制备氯气B.用装置乙处理余氯C.用装置丙除去氯化氢D.用装置戊检验氯气解析A项，MnO2和浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2，试验中用的稀盐酸，不能达到试验目的；B项，关闭丙中的止水夹，打开乙中的止水夹，甲中剩余的Cl2可由乙中NaOH溶液吸取处理，能达到试验目的；C项，HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，能达到试验目的；D项，Cl2可将KI氧化成I2，淀粉遇I2变蓝，故可以检验Cl2，能达到试验目的。8.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用于日常漂白织物等，试验室制备NaClO2的装置如图所示，其中C内生成ClO2。下列说法错误的是（A）A.为快速制取SO2，可用质量分数为98％的浓硫酸代替质量分数为75％的硫酸溶液B.C中竖直玻璃管的作用是平衡系统的压强C.E的作用是防止倒吸，F中的试剂不能用澄清石灰水代替D.H2O2是制备NaClO2的还原剂，其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1解析由于质量分数为98％的浓硫酸中H2SO4主要以分子形式存在，反应速率较慢，故不能用质量分数为98％的浓硫酸代替质量分数为75％的硫酸溶液，A项错误。假如装置内压强过大，竖直玻璃管内液面上升，使装置内压强减小，故竖直玻璃管可起到平衡系统压强的作用，B项正确。F中NaOH溶液的作用是吸取尾气，由于Ca（OH）2溶解度较小，不能用澄清石灰水代替NaOH溶液，C项正确。D中发生反应2ClO2＋H2O2＋2NaOH2NaClO2＋2H2O＋O2，ClO2为氧化剂，H2O2为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，D项正确。9.[2024山西运城月考改编]某试验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是（D）A.装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cl△NaCl＋N2↑＋2H2OB.加热片刻后将酒精灯移开反应仍能进行，说明该反应是放热反应C.装置Ⅱ的作用是冷凝水蒸气D.只能用向下排空气法在装置Ⅲ末端收集纯净干燥的N2解析依据题中已知的反应物和生成物，结合原子守恒和得失电子守恒，可知装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cl△NaCl＋N2↑＋2H2O，A项正确；移开酒精灯后反应仍能进行，说明该反应自身放热，B项正确；依据化学方程式可知产物有水，且反应物中有饱和溶液，先用装置Ⅱ将绝大多数水蒸气冷凝后再用装置Ⅲ进行干燥，故装置Ⅱ的作用是冷凝水蒸气，C项正确；N2的密度与空气密度相差太小，不适合用排空气法收集，D项错误。10.某化学爱好小组拟接受如图所示装置（部分夹持装置略去）制取氨基钾（KNH2）。已知氨基钾易与空气中的水和二氧化碳反应。（1）A装置装药品前应检验气密性，操作是关闭分液漏斗活塞，将导气管插入水中，微热烧瓶，导气管口有气泡冒出，停止加热，导气管中倒吸一段稳定的水柱，则证明A装置气密性良好。浓氨水与生石灰混合能快速产生氨气，主要利用生石灰吸水且遇水放热使氨气溶解度减小，以及生成Ca（OH）2，氨水中氢氧根离子的浓度增大，使NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－（2）整套装置的连接依次为a－hi－fg－de－b（装置不重复运用）。（3）试验起先时应先打开分液漏斗的活塞，再点燃酒精灯，目的是利用产生的氨气排尽装置内的空气，防止金属钾被氧化。药品M为bd（填字母）。a.无水氯化钙 b.碱石灰c.五氧化二磷 d.硅胶（4）D装置中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为2K＋2NH3△2KNH2＋H2。（5）B装置的作用是吸取多余的NH3，防止污染空气，并防止空气进入D装置中。解析（2）整套装置的连接依次为A（氨气的发生装置）→E（氨气的干燥装置）→D（KN