2019大二轮高考总复习化学第一部分专题13高频题型04常见气体的制备

高频题型四常见气体的制备掌握气体制备的5类装置1．常见的气体发生装置(1)实验室可通过①装置制取的常见气体有NH3、O2。(2)实验室可通过②装置制取的常见气体有Cl2、SO2、NO、NO2、HCl。(3)实验室可通过③装置制取的常见气体有H2、CO2。2．常见的净化装置3．常见的气体收集装置4．常见的量气装置5．有毒气体的处理装置1．(2017·全国卷Ⅰ)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．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解析：A错：若③中为焦性没食子酸溶液，则进入④中的气体还会有水蒸气。B对：若在④处收集气体点燃，发出“噗”声，则证明制取的氢气较纯，可以加热管式炉。C错：为了防止生成的W被氧化，反应结束时应先停止加热，待管式炉冷却后再关闭活塞K。D错：二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热，而启普发生器不能加热。答案：B2．(2016·全国乙卷，26)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中________②反应的化学方程式________将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③________④________解析：(1)①在实验室通常是用加热氯化铵和消石灰固体混合物制取氨气，应选用发生装置A，其反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或选用发生装置B，直接加热浓氨水生成氨气：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O；②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为：发生装置→d、c→f、e→i。(2)打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5())7N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。答案：(1)①A2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或BNH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O)②dcfei(2)红棕色气体慢慢变浅6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5())7N2＋12H2OZ中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压气体的制备是高考常见题型，主要以选择题考查气体制备原理，仪器的选择及气体的收集和净化，以非选择题考查时，题目具有较强的综合性，常涉及到反应原理的书写、气密性检查、仪器和装置的识别、装置排序等知识，复习备考时要特别关注：①常规及创新制气装置；②气体的净化及尾气处理。1．(2017·湖南十三校二联)关于下列各图的叙述，正确的是()A．图甲用于制备并收集少量NO2气体B．图乙用于制备并收集少量CO2气体C．图丙会导致收集到的产品混有低沸点的物质D．图丁用于实验室制备乙炔气体解析：NO2能与水反应，故不能使用排水法收集，A项错误；纯碱是能溶于水的粉末状固体，与稀盐酸接触后不能通过关闭止水夹使固体和液体分离，应使用块状石灰石或大理石，B项错误；蒸馏可用于分离互溶且沸点不同的液态混合物，温度计水银球低于蒸馏烧瓶支管口，当温度计读数达到产品的沸点时，蒸馏烧瓶支管口处的温度会低于产品的沸点，使得收集到的产品混有低沸点的物质，C项正确；制备乙炔所需的原料是CaC2，CaC2与水反应生成的Ca(OH)2会堵塞启普发生器，D项错误。答案：C2．(2017·衡水中学二调)可用如图所示装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是()A．铜和稀硝酸制一氧化氮B．氯化钠与浓硫酸制氯化氢C．锌和稀硫酸制氢气D．硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢解析：由于NO能与O2发生反应，所以NO不能用排空气法收集，A项错误；氢气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，C项错误；硫化氢不能用浓硫酸干燥，D项错误。答案：B3．(2015·海南化学，17)工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验回答下列问题：(1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________，装置B中加入的试剂是________________________________________________________________________。(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取________。尾气的成分是________。若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是________、________。解析：(1)根据装置示意图，制取无水氯化铁的实验中，装置A为制取氯气的实验装置，发生反应为二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水；装置B的作用是除去混杂在氯气中的水蒸气，故B中加入的试剂为浓硫酸。(2)根据题给信息，在制取无水氯化亚铁实验中，装置A是用于制取HCl气体；经浓H2SO4干燥后，在硬质玻璃管中发生反应Fe＋2HCl=FeCl2＋H2，则尾气的成分是氯化氢和氢气；若仍用D装置进行尾气处理，则因氯化氢