2026届高考化学一轮总复习提能训练练案53常见气体的制备净化和收集

这是一份2026届高考化学一轮总复习提能训练练案53常见气体的制备净化和收集，共11页。试卷主要包含了化学是以实验为基础的自然科学等内容，欢迎下载使用。

[答案] A
[解析] 稀盐酸和石灰石反应为固体和液体反应，二氧化碳的密度大于空气，故用长管进短管出的连接方式，故A正确；收集NH3，不能用向上排空气法收集，故B错误；一氧化氮气体易与氧气反应且密度与空气接近，故不能用排空气法收集，故C错误；氢气的密度小于空气，应该短管进长管出，故D错误。
2．(2024·昆明模拟)以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法正确的是( )
A．实验室用高锰酸钾制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B．实验室收集氢气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入
C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入
D．实验室均可用排水法收集氧气和氨气，并且如图⑤临时存放
[答案] C
[解析] 实验室用高锰酸钾加热分解制取氧气，2KMnO4eq \(=====,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑，应使用装置①，故A错误；氢气的密度比空气的小，收集氢气可使用装置③，气体从导管b进入，二氧化碳的密度比空气大，收集二氧化碳可使用装置③，气体从导管a进入，故B错误；氧气和二氧化碳均可用浓硫酸干燥，气体从导管a进入，故C正确；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故D错误。
3．下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随用、随关随停功能的是( )
[答案] D
[解析] A、B、C三个装置原理与启普发生器相似，均具有随开随用、随关随停功能；而D装置关闭止水夹后，反应仍持续进行，不具有随开随用、随关随停功能。
4．(2024·广东韶关期中)CaH2是重要的供氢剂，遇水或酸能引起燃烧。利用下列装置制备氢化钙固体(提供的实验仪器不得重复使用)。下列说法正确的是( )
A．装置①在加入试剂前无需检查装置气密性
B．仪器接口的连接顺序为a→c→b→f→g→d→e
C．加热装置④之前必须检查气体的纯度
D．装置③的主要作用是防止空气中的CO2、H2O(g)进入装置④中
[答案] C
[解析] 装置①为启普发生器，在加入试剂前需检查装置气密性，然后再加入药品，A错误；装置①制取H2，浓盐酸具有挥发性，故H2中混有HCl和水蒸气，气体通过装置③可除去HCl和水蒸气，然后将纯净、干燥的H2通入装置④中与Ca在加热时反应生成CaH2，为防止空气中的H2O(g)进入装置④中，导致CaH2因吸收H2O(g)而变质，故最后要连接装置②，所以仪器接口的连接顺序为a→d→e→f(或g)→g(或f)→b→c，B错误；为防止Ca与空气中O2反应，加热前需先通入H2排尽装置中的空气，而且加热前还要检验气体的纯度，确认空气是否排尽，C正确；装置③的主要作用是除去H2中混有的HCl和水蒸气，D错误。
5．下列关于各实验装置及药品叙述正确的是( )
A．装置①可用于实验室制取少量O2
B．可用从左侧加水的方法检验装置②的气密性
C．利用装置③验证铁的析氢腐蚀
D．装置④可随关随停制氨气
[答案] A
[解析] 二氧化锰催化过氧化氢制氧气为固液不加热反应，装置①可用于实验室制取少量O2，A正确；②中右侧为敞口体系，应从右侧加水检验装置②的气密性，B错误；铁的析氢腐蚀需要较强的酸性环境，C错误；碱石灰中氧化钙与水反应生成粉末状氢氧化钙会溶于水中，隔板不再具有隔离作用，D错误。
6．(2025·陕西渭南模拟)利用如图所示装置进行Cl2的制备与性质探究实验时，下列说法正确的是( )
A．装置甲中反应的离子方程式是MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O
B．装置丙中溶液先变红后褪色，不能说明Cl2具有漂白性
C．装置丁中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D．装置戊的作用是处理尾气，也可用澄清的石灰水替换
[答案] B
[解析] 装置甲中反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，A错误；装置丙中溶液先变红后褪色，是氯气与水反应生成了氯化氢和次氯酸的作用，不能说明Cl2具有漂白性，B正确；装置丁中反应是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，C错误；澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小，不适合进行氯气的尾气处理，D错误。
7．化学是以实验为基础的自然科学。下列实验操作规范且能达到实验目的的是( )
A．利用图甲制备SO2气体
B．利用图乙制备干燥的NO2
C．利用图丙制备乙酸乙酯
D．利用图丁装置制备、干燥、收集氨
[答案] C
[解析] 铜与浓硫酸反应需要加热，A错误；冷的浓硝酸与铁反应会发生钝化，不能用来制备二氧化氮气体，B错误；饱和碳酸钠溶液可中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，使用干燥管可防止倒吸，C正确；生石灰溶于水放热且与水反应产生氢氧化钙，增大氢氧根离子浓度，促使氨水产生氨气，氨用碱石灰来干燥，用向下排空气的方法可以收集氨，但需要将导管伸入试管底部，D错误。
8．实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是( )
[答案] B
[解析] 氧气的密度大于空气，不能用向下排空气法收集，A项错误；锌和稀硫酸不需要加热就可以发生反应制备氢气，且氢气难溶于水，选用b为氢气的制备装置，选用e收集，B项正确；铜和稀硝酸常温下能够反应制备NO，但NO很容易被氧化，且密度与空气接近，所以不能用排空气法收集，C项错误；石灰石和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，覆盖在石灰石表面，会阻止反应继续进行，一般用石灰石和稀盐酸制备二氧化碳，D项错误。
9．实验室制取乙烯并验证其化学性质，下列装置正确的是( )
[答案] C
[解析] 用乙醇与浓硫酸混合液加热170 ℃，乙醇发生消去反应制备乙烯，要使用温度计测量溶液的温度，因此温度计的水银球要在溶液的液面以下，A错误；用NaOH溶液除去制取乙烯的杂质SO2、CO2时，导气管应该是长进短出，导气管连接顺序反了，B错误；乙烯若与Br2发生加成反应，反应产生1,2-二溴乙烷会溶解在四氯化碳中，使溶液橙色褪去，因此可以证明乙烯发生了加成反应，C正确；乙烯与空气密度非常接近，气体容易与空气混合，导致不能收集到纯净气体，因此不能使用排空气法收集，应该使用排水法收集，D错误。
10．(2025·广东广州检测)亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。某学习小组用Cl2和NO利用如图所示装置制备亚硝酰氯(ClNO)，下列说法正确的是( )
A．X装置可以随开随用，随关随停
B．Y装置中的药品可以换成浓硫酸
C．装入药品打开K2后，应先打开K1再打开K3
D．若无装置Y，则Z中可能发生反应的化学方程式为2ClNO＋H2O===2HCl＋NO↑＋N2O3↑
[答案] A
[解析] X装置打开K1，铜丝与硝酸接触反应生成的NO被排出，关闭K1，NO不溶于稀硝酸，将液面压到铜丝下方，反应停止，A项符合题意；Y装置中的药品若换成浓硫酸，则无法除去X中可能产生的NO2等杂质，且U形管盛装的干燥剂应为固体，B项不符合题意；实验时应先通入氯气赶走装置内的空气，防止NO被氧化为NO2，C项不符合题意；方程式未配平，N元素不守恒，D项不符合题意。
11．碳酰氯(COCl2)俗名光气，熔点为－118 ℃，沸点为8.2 ℃，遇水迅速水解生成氯化氢。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．装置丁中发生反应的化学方程式为2CHCl3＋O2eq \(=====,\s\up7(光照))2COCl2＋2HCl
B．装置丙的主要作用是吸收尾气中的氯化氢
C．丁中冰水混合物的作用是降温，防止COCl2挥发
D．装置的连接顺序(装置可重复使用)应为c→a→b→e→f→a→b→d
[答案] D
[解析] 光气可由氯仿(CHCl3)和氧气在光照条件下合成，且光气遇水迅速水解，由实验装置可知，乙装置用于制备氧气，然后经甲干燥氧气，在装置丁中合成光气，丁后面需连接干燥装置防止水进入丁中，最后连接丙装置吸收尾气。装置丁中氯仿和氧气在光照条件下合成光气，反应的化学方程式为2CHCl3＋O2eq \(=====,\s\up7(光照))2COCl2＋2HCl，A正确；装置丁中生成氯化氢，氯化氢极易溶于水，倒扣的漏斗可防止倒吸，则装置丙的主要作用是吸收尾气中的氯化氢，B正确；COCl2的沸点为8.2 ℃，沸点较低易挥发，则冰水混合物的作用是降温，防止COCl2挥发，C正确；由上述分析可知，装置的连接顺序为c→b→a→e→f→b→a→d，D错误。
12．(2025·湖北武汉检测)NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。常温下ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2的体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，ClO2与碱反应生成ClOeq \\al(－,3)和ClOeq \\al(－,2)等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。实验室用如图所示方法制备ClO2水溶液，下列说法不正确的是( )
A．KClO3发生氧化反应
B．反应过程中需持续通入N2
C．乙装置应置于冰水浴中
D．丙装置用于吸收ClO2尾气
[答案] A
[解析] 甲装置用来制备ClO2，根据反应原理可知，其中KClO3为氧化剂，草酸为还原剂。产生的ClO2进入乙装置中用水吸收得到其水溶液，丙装置的作用是吸收ClO2，防止污染空气。KClO3为氧化剂，发生还原反应，A错误；ClO2的体积分数大于10%时可能发生爆炸，所以需要持续通入氮气稀释ClO2，B正确；ClO2水溶液在温度过高时可能发生爆炸，乙装置应在冰水浴中，C正确；丙装置用于吸收ClO2尾气，D正确。
13．“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”，已知：Cu2＋＋4NH3·H2O===4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋(该反应产物可作为H2O2分解的催化剂)。下列有关分析错误的是( )
A．整套装置中一共只有3个氧化还原反应
B．为了保证实验成功，实验前必须检查整套装置的气密性
C．a的作用是平衡气压，便于稀硫酸顺利流下
D．I的作用是吸收挥发出的H2S气体
[答案] A
[解析] 由实验装置图可知，装置B中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应生成的氢气进入装置C中，使装置C中气体压强增大，将硫酸和少量硫酸铜的混合溶液压入装置D中，锌和混合溶液发生反应生成铜、硫酸锌和氢气，反应生成的氢气进入装置E中，使装置E中气体压强增大，将硫酸铜溶液压入装置F中，铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，当E中长导管的底端高于液面后，氢气进入装置F中，将反应生成的四氨合铜离子压入装置G中，在四氨合铜离子的催化作用下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应生成的氧气进入装置H中，与过量的氢硫酸反应生成硫和水，装置I中氢氧化钠溶液用于吸收挥发出的硫化氢，防止污染环境。
14．实验室利用下列装置制备SO2(部分固定装置略)请回答：
(1)制备SO2可以选择的发生装置为________(填大写字母)，发生反应的化学方程式为______________________________________________________________
____________________________________________________________________________________。
(2)选用图甲装置制备并收集一瓶干燥的SO2，其连接顺序为________(按气流方向，填小写字母)。
[答案] (1)A Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)a→g→h→d→c→e→f
[解析] (1)实验室用Na2SO3固体和浓硫酸反应制取SO2，应选择固＋液不加热型发生装置，应选择装置A，反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)利用装置A制备SO2气体，经浓硫酸干燥后，用向上排空气法收集SO2，由于SO2有毒，需要用碱石灰进行尾气吸收，则利用图中装置制备并收集一瓶干燥的SO2，其连接顺序为a→g→h→d→c→e
→f。
15．(2025·山东济南检测)二氯化钒(VCl2)有强还原性和吸湿性，熔点为425 ℃、沸点为900 ℃，是制备多种医药、催化剂、含钒化合物的中间体。某学习小组在实验室制备VCl2并进行相关探究。回答下列问题：
(1)小组同学通过VCl3分解制备VCl2。
①按气流方向，图中装置合理的连接顺序为________________(用小写字母填空)。
②A中盛放NaNO2的仪器名称为______________，其中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________。
(2)测定产品纯度：实验后产品中混有少量VCl3杂质。称量1.377 5 g样品，溶于水充分水解，调pH后滴加Na2CrO4作指示剂，用0.500 0 ml·L－1AgNO3标准溶液滴定Cl－，达到滴定终点时消耗标准液体积为46.00 mL(Ag2CrO4为砖红色沉淀)。
①滴定终点的现象为________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
②产品中VCl3与VCl2的物质的量之比为________。
[答案] (1)①a→b→c→d(e)→e(d)→f(g)→g(f) ②蒸馏烧瓶 NOeq \\al(－,2)＋NHeq \\al(＋,4)eq \(=====,\s\up7(△))N2↑＋2H2O
(2)①滴入最后半滴AgNO3溶液时有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀不溶解 ②1∶10
[解析] 该实验通过VCl3分解制备VCl2，VCl2有强还原性和吸湿性，为防止VCl2被氧化、吸湿，所以要通入干燥的N2排尽装置中的空气；A装置中饱和NH4Cl溶液与NaNO2溶液共热反应制备N2，B装置中浓硫酸干燥N2，C装置中VCl3分解制备VCl2，D装置中碱石灰吸收反应生成的Cl2，防止污染。(1)①根据分析，按气流方向，图中装置的合理连接顺序为a→b→c→d(e)→e(d)→f(g)→g(f)；②根据A中盛放NaNO2溶液的仪器特点可知，其名称为蒸馏烧瓶；其中发生的反应为NH4Cl与NaNO2共热反应生成N2、NaCl和水，反应的离子方程式为NOeq \\al(－,2)＋NHeq \\al(＋,4)eq \(=====,\s\up7(△))N2↑＋2H2O；(2)①该滴定实验的原理为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，当Cl－完全反应，再滴入半滴AgNO3标准溶液，AgNO3与指示剂Na2CrO4作用产生砖红色沉淀，故滴定终点的现象为：滴入最后半滴AgNO3溶液时有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀不溶解；②根据滴定的原理，2n(VCl2)＋3n(VCl3)＝n(AgNO3)＝0.500 0 ml/L×0.046 L,122 g/ml·n(VCl2)＋157.5 g/ml·n(VCl3)＝1.377 5 g，解得n(VCl2)＝0.01 ml、n(VCl3)＝0.001 ml，产品中VCl3与VCl2物质的量之比为0.001 ml∶0.01 ml＝1∶10。
选项
反应物
制备的气体
A
稀盐酸＋石灰石
CO2
B
浓氨水＋CaO
NH3
C
HNO3(稀)＋铜片
NO
D
H2SO4(稀)＋Zn
H2
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn＋稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu＋稀HNO3
b
c
D
CO2
石灰石＋稀H2SO4
b
c
A.制备乙烯
B.除去杂质
C.验证加成反应
D.收集乙烯