2025版高一化学必修第一册 十五 常见气体的制备

十五常见气体的制备(30分钟55分)题组过关·夯基础1.(3分)实验室制取下列各组气体,所用气体发生装置相同的是()A.金属锌与稀硫酸反应制取H2、大理石与稀盐酸反应制取CO2B.金属锌与稀硫酸反应制取H2、氯酸钾和二氧化锰混合加热制取O2C.二氧化锰和浓盐酸混合加热制取Cl2、大理石与稀盐酸反应制取CO2D.二氧化锰和浓盐酸混合加热制取Cl2、金属锌与稀硫酸反应制取H2【解析】选A。MnO2与浓盐酸反应制取Cl2、KClO3与MnO2混合制取O2均需要加热,而Zn与稀硫酸反应制取H2、大理石与稀盐酸反应制取CO2均不需要加热,且均为固液反应,则制取H2和CO2的装置相同,综上所述,答案为A。2.(3分)可以用碱石灰干燥的气体是()A.H2B.Cl2C.HClD.CO2【解析】选A。Cl2、HCl、CO2都能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故A项正确。3.(3分)已知NH3为碱性气体,实验室用如图装置干燥、收集某气体R,则R可能是()A.SO2B.NH3C.HClD.Cl2【解析】选B。二氧化硫能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故A错误;氨气为碱性气体,不能和碱石灰反应,能用碱石灰干燥,氨气的密度小于空气,可用向下排空气法收集,故B正确;氯化氢能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故C错误;氯气能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故D错误。4.(3分)下列能达到实验目的的是()A.①除去杂质气体CO2B.②收集并吸收多余的Cl2C.③干燥Cl2D.④吸收HCl制盐酸【解析】选C。5.(3分)下列描述正确的是()A.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净干燥的Cl2B.将浓盐酸与MnO2共热产生的气体先通过浓H2SO4,后通过饱和食盐水来制备纯净干燥的Cl2C.过量浓盐酸与一定量二氧化锰反应,MnO2能完全反应D.除去氯气中的HCl气体,装置如图【解析】选C。HCl极易溶于水,饱和食盐水吸收HCl同时抑制氯气的溶解,但还需要用浓硫酸干燥氯气,故A错误;浓盐酸易挥发,应先通过饱和食盐水除去HCl,后经过浓硫酸干燥,故B错误;浓盐酸与二氧化锰反应,浓盐酸过量时,能使MnO2完全反应,故C正确;Cl2和HCl二者均与碳酸氢钠溶液反应,且生成新杂质CO2气体,故D错误。6.(3分)下列氯气制取、净化、收集的装置能达到实验目的的是()【解析】选D。浓盐酸与二氧化锰共热发生氧化还原反应生成氯气,装置中缺酒精灯,无法制得氯气,故A错误;氯气和氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液除去氯气中混有的氯化氢气体,应选用饱和食盐水,故B错误;氯气能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥氯气,应选用硅胶或五氧化二磷,故C错误;氯气的密度比空气大,应选用向上排空气法收集氯气,故D正确。综合应用·拓思维7.(3分)已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(不考虑①单元装置)()A.只有④处B.只有②处C.只有②和③处 D.②③④处【解析】选D。实验室可使用KMnO4与浓盐酸反应制备Cl2,2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,生成的Cl2中含有HCl气体和水蒸气,用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸干燥气体,可得到纯净的Cl2。①处可以制氯气,①正确;②处氢氧化钠溶液会把氯气和氯化氢都吸收了,应使用饱和食盐水,②错误;③处的导管应长进短出,③错误;④处的试管是封闭的,通入气体因压强增大会导致爆炸,④错误;综上所述,②③④错误,故选D。8.(3分)双球洗气管是一种多用途仪器,常用于除杂、气体干燥、气体吸收等实验操作。如图是一个以双球洗气管为尾气处理装置,用吸收剂X吸收气体Y的情形,其中符合事实的组合是()选项ABCD气体YCl2HClCO2H2吸收剂X饱和NaCl溶液水饱和NaHCO3溶液NaOH溶液【解析】选B。氯气不溶于饱和食盐水,因此饱和食盐水不能吸收氯气,故A不符合题意;HCl在水中极易溶解,因此水可以吸收HCl气体,故B符合题意;二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,因此饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳气体,故C不符合题意;氢气不与氢氧化钠溶液反应,因此氢氧化钠溶液不能吸收氢气,故D不符合题意。9.(3分)实验室利用如图装置制取无水AlCl3(183℃升华,遇潮湿空气即产生大量白雾)。下列说法不正确的是()A.①的试管中盛装二氧化锰,用于常温下制备氯气B.②③⑥⑦的试管中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸、NaOH溶液C.先滴加浓盐酸然后再点燃④的酒精灯D.⑤用于收集AlCl3,⑥⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替【解析】选A。①的试管中盛装二氧化锰,常温下与浓盐酸不反应,需要加热制备氯气,A错误;分析可知②③⑥⑦依次盛有饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸、NaOH溶液,B正确;先滴加浓盐酸使产生的氯气排出装置中的空气,再点燃④处的酒精灯,C正确;⑤用于收集AlCl3,⑥⑦两个装置主要防止其与水反应,且要吸收尾气中的氯气,则⑥⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替,D正确。10.(3分)下图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O制取一氧化碳,则合理的装置组合为()A.①⑤⑧B.③⑤⑦C.②⑤⑥ D.③④⑧【解析】选D。由反应物的状态和反应条件可选③作为制取装置。除去CO2可选用④或⑤装置,要收集CO只能用⑧装置,故合理的装置组合为③④⑧或③⑤⑧。11.(10分)为了制备氯气并检验氯气的性质,某化学小组设计如下装置(已知:Cl2+2KI===2KCl+I2):(1)写出高锰酸钾与浓盐酸反应的离子反应方程式:2MnO4-+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O【解析】(1)锰元素的化合价由+7变为+2(Mn2+),氯元素的化合价由-1变为0,根据得失电子守恒和电荷、原子守恒配平离子方程式。(2)注射器内水的作用是湿润试纸和红纸。

【解析】(2)检验气体性质时,必须使用湿润的试纸。故注射器中的水是为了湿润试纸和红纸。(3)实验结束后,通过U形管左侧的导气管通入CO2气体,作用是赶尽装置内的氯气,让NaOH溶液完全吸收,防止污染环境。

【解析】(3)最后通入CO2可将装置内的Cl2全部赶入NaOH溶液中,保证其被全部吸收。(4)可以验证氯气具有氧化性的现象是淀粉碘化钾试纸变蓝。

【解析】(4)Cl2可将KI氧化为I2,淀粉遇I2变蓝,可利用此性质检验Cl2并验证氧化性。迁移创新·提素能12.(15分)某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质,设计了如图所示的实验装置(提示:Cl2+2KI===2KCl+I2)。请回答下列问题:(1)整套实验装置的连接顺序是f接a,b接d,e接c(填各接口处的字母)。

【解析】(1)本实验为氯气的制取及性质探究实验,制得的Cl2中含有杂质HCl、H2O(g),先通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质,再利用向上排空气法收集,最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质,因此实验装置的连接顺序为f→a→b→d→e→c。(2)E装置中制取氯气反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

(3)B装置的作用是干燥Cl2;A装置