2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练24常见气体的实验室制备净化和收集

课时跟踪练24常见气体的试验室制备、净化和收集[基础巩固]1．已知O2与焦性没食子酸(含KOH)反应很快，利用下列装置不能达到试验目的的是()A．选择①装置制备氧气B．选择②装置干燥和收集氧气C．选择③装置探究焦性没食子酸(含KOH)与氧气的反应D．选择④装置分别MnO2和K2MnO4解析：选D。A.高锰酸钾固体受热分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，可采纳“固＋固加热”装置(①装置)制备氧气，A能达到试验目的；B.氧气的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，氧气不与碱石灰反应，故选择②装置干燥和收集氧气，B能达到试验目的；C.已知O2与焦性没食子酸(含KOH)反应很快，会产生喷泉现象，故选择③装置可探究焦性没食子酸(含KOH)与氧气的反应，C能达到试验目的；D.MnO2和K2MnO4都不升华，不能用④装置分别，D不能达到试验目的。2．(2024·广州执信中学开学考试)下列有关气体制备的说法正确的是()A．在试验室中，可用加热NH4Cl固体的方法制备氨B．在试验室中，可用浓硫酸分别与NaCl、NaBr、NaI反应制取HCl、HBr、HIC．可用Na2SO3固体与较浓的硫酸反应制取SO2D．可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S解析：选C。A.加热NH4Cl固体生成氨和氯化氢，在试管口遇冷二者又生成氯化铵固体，不能制备氨，A错误；B.浓硫酸具有强氧化性，碘离子具有还原性，浓硫酸会和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，B错误；C.Na2SO3固体与较浓的硫酸发生复分解反应生成二氧化硫气体，可以制取SO2，C正确；D.硝酸具有强氧化性，会和硫离子发生氧化还原反应生成硫单质，D错误。3．(2024·广州模拟)试验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2，依据制备、净化、性质检验、收集及尾气处理的依次进行试验。下列装置不能达到试验目的的是()答案：D4．用所给试剂与下图装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)()选项ABCDX浓盐酸浓硫酸过氧化氢溶液浓氨水YKMnO4C2H5OHMnO2NaOH气体Cl2C2H4O2NH3解析：选C。浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成，氯气溶于水且与水发生反应，不能用排水法收集，故A不符合题意；在浓硫酸存在下，乙醇制乙烯须要快速升温到170℃，故B不符合题意；过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成氧气，制取装置不须要加热，氧气不易溶于水，可用排水法收集，故C符合题意；氨极易溶于水，不能用排水法收集，故D不符合题意。5．关于下列各装置图的叙述正确的是()A．装置①是洗气装置，用于除去氯气中的氯化氢B．试验室用装置②制取氨C．装置③可用于制备氢氧化亚铁并视察其颜色D．装置④中X物质若为四氯化碳，可用于汲取氨，并防止倒吸解析：选D。装置①用于洗气时，导管应进步短出；装置②用于制取氨时，试管口应略向下倾斜；装置③用于制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入新制硫酸亚铁溶液中；装置④用于汲取氨时，由于氨在四氯化碳中的溶解度很小，可以防止倒吸。6．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，能达到试验目的的是(必要时可加热，加热及夹持装置已略去)()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C2H5OH酸性KMnO4溶液解析：选C。A.试验室制备的Cl2中含有HCl，除去Cl2中的HCl应用饱和食盐水，A不能达到试验目的；B.浓硝酸具有强氧化性，能将Na2SO3氧化为Na2SO4，故不能用浓硝酸和Na2SO3制备SO2，而应当用70%H2SO4溶液和Na2SO3来制备SO2，B不能达到试验目的；C.试验室用稀盐酸和CaCO3制备CO2，此时CO2中含有少量的杂质HCl，可用饱和NaHCO3溶液来除去CO2中的HCl，C能达到试验目的；D.试验室可以将浓硫酸和无水乙醇的混合溶液快速加热到170℃来制备乙烯，题图装置中缺少温度计，且这样制得的乙烯中含有SO2、CO2和乙醇蒸气等杂质，但乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故不能用酸性高锰酸钾溶液除杂，应用NaOH溶液除杂，D不能达到试验目的。7．某试验小组拟利用如下装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是()A．装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2OB．加热片刻后须要将酒精灯移开，说明该反应是放热反应C．装置Ⅱ的作用是冷凝水蒸气D．在装置Ⅲ末端收集纯净干燥的N2只能用向下排空气法解析：选D。依据题中已知的反应物和生成物，结合质量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＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2O，A项正确；移开酒精灯后反应仍能进行，说明该反应为放热反应，B项正确；依据化学方程式可知，产物有水蒸气，且反应物为溶液状态，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的密度与空气的密度相差太小，不能用排空气法收集，D项错误。8．如下是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请依据下列要求回答问题。(1)若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：①当仪器连接依次为A→C→B→B→D时，两次运用B装置，其中所盛放的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。此试验的目的是____________________________________________________________________________________________________________________，D装置的作用是______________________________________________________________________________________________。②为了使B装置中CuO反应充分，在不变更现有药品的条件下，可实行的方法有______________________________________________________________________________(写一种)。③加热前必需进行的操作是___________________________。(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体，分液漏斗中盛装浓氨水，渐渐打开分液漏斗的活塞，则：①烧瓶内产生的气体主要有_____________________(写化学式)。②用产生的气体做氨的催化氧化试验，各装置按气流方向从左到右的连接依次是____________(填字母)→E。③B装置中反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①验证H2的还原性并检验其氧化产物防止空气中的水蒸气进入B装置，干扰H2氧化产物的检验②限制分液漏斗的活塞，使稀硫酸缓慢滴下(或向烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾捂着烧瓶等，答案合理即可)③检验装置中空气是否排尽(或检验氢气是否纯净)(2)①O2、NH3②A→D→B③4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O[素养提升]9．碳酰氯(COCl2)俗名光气，熔点为－118℃，沸点为8.2℃，遇水快速水解，生成氯化氢。光气可由氯仿(CHCl3)和氧气在光照条件下合成。下列说法错误的是()A．装置的连接依次应为c→b→a→f→e→b→a→dB．装置丙的主要作用是汲取尾气中的氯化氢C．装置丁中发生反应的化学方程式为2CHCl3＋O2eq\o(=,\s\up7(光照))2COCl2＋2HClD．冰水的作用是降温，防止COCl2挥发解析：选A。装置乙制备O2，然后经装置甲干燥，在装置丁中合成COCl2，装置丁后面需连接干燥装置，防止水进入装置丁中，最终连接装置丙汲取尾气，故装置的连接依次为c→b→a→e→f→b→a→d，A错误；装置丁中发生反应的化学方程式为2CHCl3＋O2eq\o(=,\s\up7(光照))2COCl2＋2HCl，氯化氢极易溶于水，装置丙的主要作用是汲取尾气中的氯化氢，B、C正确；冰水的作用是降温，防止光气挥发，D正确。10．如下是试验室制备氯气并进行一系列相关试验的装置(夹持装置已略)。下列说法错误的是()A．装置A烧瓶内的试剂可以是MnO2B．装置B具有除杂和贮存气体的作用C．试验结束后，振荡D会视察到液体分层且上层呈紫红色D．利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性依次减弱解析：选A。依据题图可知，装置A没有加热装置，故烧瓶内的试剂可以为KMnO4，而不能用MnO2，A错误；制备的氯气中含有少量氯化氢气体，可用饱和食盐水除去，依据题图可知，装置B具有除杂和贮存气体的作用，B正确；依据萃取原理可知，苯的密度比水的小，故振荡D会视察到液体分层且上层呈紫红色，C正确；依据装置C、D中的颜色变更可知，装置A制备的氯气与装置C中的溴化钠反应生成溴单质，将生成的液溴滴入装置D中，可生成碘单质，证明氯、溴、碘的非金属性依次减弱，D正确。11．试验室中制备下列气体(不含净化)所选试剂和装置均正确的是()选项ABCD气体SO2C2H2Cl2NH3试剂Cu、浓硫酸电石、饱和食盐水稀盐酸、MnO2NH4Cl、NaOH装置(1)(6)(1)(4)(2)(5)(3)(6)解析：选B。A.铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，故应选择装置(2)(5)，A错误；B.电石和饱和食盐水反应生成乙炔，不须要加热，乙炔用排水法收集，B正确；C.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，二氧化锰和稀盐酸不反应，C错误；D.氯化铵和氢氧化钙反应制取氨，不能运用氢氧化钠固体，D错误。12．某化学小组同学利用肯定浓度的H2O2溶液制备O2。该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)：(1)甲装置中主要仪器的名称为______________________________________________________。(2)乙装置中，用黏合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，确认气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3%H2O2溶液至__________________。欲使反应停止，关闭活塞K1即可，此时装置中的现象是_______________________________________________________________________________________________。(3)丙装置可用于制备较多量O2，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中假如体系内压强过大，平安管中的现象是__________________，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以实行的平安措施是_____________________________________________________。(4)丙装置的特点是________(填字母)。a．可以限制制备反应的起先和结束b．可通过调整催化剂与液体接触的面积来限制反应的速率c．与乙装置相比，产物中的O2含量高、杂质种类少解析：(1)依据题图可知，甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶。(2)乙装置是启普发生器的简易装置，可以限制反应的发生和停止。用黏合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，确认气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3%H2O2溶液至刚好没过MnO2固体，此时产生氧气，氧气通过导管导出。欲使反应停止，关闭活塞K1，此时还在产生气体，容器内压强增大，可视察到试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分别。(3)丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液，可用于制备较多量O2，催化剂铂丝可上下移动限制反应速率。制备过程中假如体系内压强过大，H2O2溶液会被压入平安管中，可视察到平安管中液面上升，圆底烧瓶