人教版高三化学一轮复习讲练测试题及答案第六章　第24讲　常见气体的实验室制法

这是一份人教版高三化学一轮复习讲练测试题及答案第六章　第24讲　常见气体的实验室制法，共6页。
1.常见气体制备发生装置
依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将发生装置分为三类：
(1)固体+固体气体
(2)固体+液体(或液体+液体)气体
(3)固体+液体(不加热)—→气体
制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
[应用举例]
根据试剂和反应条件选择合适的装置制取中学化学中常见的气体。
2.气体的除杂方法
(1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。
(2)气体净化装置
[应用举例]
选择合适的试剂和装置除去下列气体中的杂质。
3.气体的收集方法
4.尾气处理装置
(1)实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。
(2)制取CO时，尾气的处理可采用a、d装置。
(3)制取H2时，尾气的处理可采用a、d装置。
(4)制取NH3、HCl气体时，尾气的处理可采用c装置。
1.判断下列装置或操作能否达到实验目的，能达到目的的打“√”，不能的打“×”。
2.判断下列气体的吸收或收集方法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
1.(2025·河北，7)如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是( )
A.电石与饱和NaCl溶液
B.Na2SO3固体与70%的浓H2SO4
C.大理石与稀HCl
D.Al2S3固体与水
答案 C
解析 电石与饱和NaCl溶液反应制备乙炔，乙炔可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，A不符合题意；Na2SO3固体与70%的浓H2SO4反应制备SO2，SO2可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，B不符合题意；大理石与稀HCl反应制备CO2，CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色，C符合题意；Al2S3固体遇水发生水解反应生成Al(OH)3和H2S，H2S可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，D不符合题意。
2.(2024·重庆，6)某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是( )
A.若制取NH3，则a为浓氨水，b可为氧化钙
B.若制取Cl2，则乙可盛饱和食盐水以除去HCl
C.若制取Cl2，则丙可作气体收集装置
D.若制取NH3，则丁可盛水用作尾气处理装置
答案 D
解析 氧化钙和水反应放出大量热，促使氨水中一水合氨分解释放出氨气，A正确；饱和食盐水能抑制氯气溶解，且能吸收HCl，B正确；氯气密度大于空气，丙中气体长进短出，可作氯气气体收集装置，C正确；氨气极易溶于水，尾气处理时丁中没有防倒吸装置，D错误。
3.实验室制备下列气体，所选试剂、制备装置及收集装置均正确的是( )
答案 B
解析 NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体，二者在试管口遇冷又重新生成NH4Cl，A不合题意；实验室采用MnO2和浓盐酸共热的方法来制备Cl2，故可选用装置c，氯气密度比空气的大，采用向上排空气法收集，选用装置d，B符合题意；Cu与浓硫酸需在加热条件下才能反应制得SO2，应选用装置c，SO2的密度比空气的大，采用向上排空气法收集，选用装置d，C不合题意；Cu和浓硝酸反应不需要加热，故可选择装置b，但NO2与水会反应，不能采用排水法收集，D不合题意。
课时精练
[分值：50分]
(1~6题，每小题3分，7~11题，每小题4分)
1.(2024·河北，10)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)( )
答案 C
解析 如图所示的气体发生装置为固液加热型或固液、液液不加热型；气体收集装置，长进短出为向上排空气法，短进长出为向下排空气法，装满水后短进长出为排水法。饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应制SO2，采用固液不加热发生装置，SO2密度比空气大，采用向上排空气法收集，A不符合题意；MnO2和浓盐酸加热反应制Cl2，采用固液加热发生装置，Cl2密度比空气大，采用向上排空气法收集，B不符合题意；固体NH4Cl与熟石灰加热制NH3，采用固固加热发生装置，NH3密度比空气小，采用向下排空气法收集，C符合题意；石灰石(主要成分为CaCO3)和稀盐酸反应制CO2，采用固液不加热发生装置，CO2密度比空气大，采用向上排空气法收集，D不符合题意。
2.(2021·海南，3)用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂)，能实现的是( )
答案 B
解析 H2S与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥H2S，故A错误；发生反应：2H2O22H2O+O2↑，浓硫酸可以干燥氧气，故B正确；常温下，铁片遇浓硝酸发生钝化，不能制取二氧化氮气体，故C错误；氨气与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥氨气，故D错误。
3.(2025·广州模拟)实验室用乙醇和浓硫酸反应制乙烯，某小组利用以下装置进行该实验。其中难以达到实验目的的是( )
答案 D
解析 乙醇在170 ℃发生消去反应制备乙烯，图中装置可以达到实验目的，A不符合题意；由于浓硫酸具有脱水性，可使部分乙醇脱水炭化，然后发生反应：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，即制得的乙烯中混有CO2、SO2气体，氢氧化钠可与CO2、SO2反应，不与C2H4反应，因此可用NaOH溶液净化乙烯，B不符合题意；将纯净的乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中，溶液褪色，可证明乙烯可发生加成反应，C不符合题意；乙烯密度与空气接近，其难溶于水，应用排水法收集乙烯，图中装置难以达到目的，D符合题意。
4.下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取SO2
B.用装置乙验证SO2的漂白性
C.用装置丙收集SO2
D.用装置丁处理实验中的尾气
答案 C
解析 铜与浓硫酸需要加热才能反应制得SO2，A不合题意；SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色体现其还原性而不是漂白性，B不合题意；SO2的密度大于空气，不与空气反应，需要用向上排空气法收集，即能够用装置丙收集SO2，C符合题意；SO2与饱和亚硫酸氢钠溶液不反应，故不能用装置丁处理实验中的尾气，D不合题意。
5.实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集装置均正确的是( )
答案 B
解析 KMnO4受热分解产生O2，O2难溶于水，因此可以用排水法或向上排空气法收集，A错误；Zn与稀H2SO4发生置换反应产生H2，产生的H2难溶于水，因此可以用排水法收集，故可以使用装置b、e制取和收集H2，B正确；Cu与稀HNO3反应生成NO气体，NO能够与O2发生反应生成NO2气体，因此不能使用排空气的方法收集，C错误；CaCO3与稀硫酸反应产生CaSO4、CO2气体，CaSO4微溶于水，附着在CaCO3表面，使制取CO2气体的反应不能持续发生，D错误。
6.(2025·河北模拟)利用下列装置可以制取并收集纯净气体(尾气处理装置省略，乙中装浓硫酸)的是( )
答案 C
解析 NO不能用排空气法收集，A项不符合题意；据图可知，“控制反应”要求有块状难溶固体与液体反应，饱和NaHSO3溶液和75%浓硫酸都是液体，不能控制反应，B项不符合题意；粗锌是颗粒，与稀硫酸反应产生氢气，氢气可以用浓硫酸干燥，可用向下排空气法收集氢气，C项符合题意；浓盐酸会挥发出HCl，不能得到纯净氯气，D项不符合题意。
7.实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
答案 D
解析 浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸干燥，故A不符合题意；氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，故B不符合题意；湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故C不符合题意；氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，故D符合题意。
8.(2025·海南模拟)某小组在实验室做HCl红色喷泉实验，下列原理、装置或操作错误的是( )
答案 C
解析 将浓硫酸滴入NaCl固体中，发生反应：2NaCl+H2SO4(浓)===Na2SO4+2HCl↑，反应原理为利用难挥发性酸制易挥发性酸，A正确；浓硫酸具有吸水性，且不与HCl反应，所以可使用浓硫酸干燥HCl气体，B正确；HCl的密度比空气大，则气体应短进长出，C错误；HCl溶于水后溶液显酸性，甲基橙溶液在酸性条件下变红，烧瓶内气体的压强小于大气压强，从而产生红色喷泉，D正确。
9.(2025·山西模拟)利用下列装置和原理能达到相应实验目的的是(夹持仪器已略去)( )
A.图1：利用NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取氨气
B.图2：利用电石(含CaS杂质)制备并检验乙炔
C.图3：利用CuSO4溶液和氨水可以实现在铁上镀铜
D.图4：制取少量SO2气体并验证溶液中的Fe3+具有氧化性
答案 C
解析 利用NH4Cl和CaOH2固体混合物加热制取氨气，试管口应该略向下倾斜，故A错误；利用电石(含CaS杂质)制备并检验乙炔，生成的乙炔中含有H2S、PH3等还原性气体，故B错误；铜作阳极失去电子进入电解质溶液中，在氨水中铜离子会与氨分子形成稳定的铜氨络离子，会在阴极生成更光亮的铜镀层，故C正确；铜和浓硫酸在常温下无法反应制取SO2气体，故D错误。
10.(2025·重庆一中月考)下列根据实验目的设计的装置连接中，正确的是( )
A.制备收集NH3：连接b→d→e→g
B.制备收集Cl2：连接a→f→c→e→d
C.制备收集SO2：连接b→c→g
D.制备收集H2S：连接b→c→e→d
答案 B
解析 实验室制备NH3，可用浓氨水和CaO固体反应：NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑，浓氨水易挥发，CaO固体与水反应放出大量的热，导致温度升高，使得氨气在水中的溶解度进一步减少，以气体的形式逸出，制得氨气，不需要额外加热，可选择b装置，制得的氨气中含有水蒸气，可用碱石灰干燥，选择d装置，氨气密度比空气小，需用向下排空气法收集，所以需短管进，长管出，可选择e装置，但由于NH3极易溶于水，因此处理NH3需要防倒吸，综合可知，连接b→d→e可制备收集氨气，A错误；实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气，应该用a装置制备氯气，浓盐酸具有挥发性导致生成的氯气中含有HCl，HCl极易溶于水，NaCl溶液抑制氯气溶解，所以可以用饱和食盐水除去氯气中的HCl，应该用酸性干燥剂干燥，所以可以用浓硫酸干燥；Cl2密度大于空气，应该用向上排空气法收集，用碱性物质处理尾气，所以连接顺序是a→f→c→e→d，B正确；实验室利用亚硫酸钠固体和70%浓硫酸反应制备SO2，反应不需加热，选择b装置，SO2和H2O反应生成亚硫酸，不能用排水法收集SO2，所以g装置不合适，C错误；实验室制备H2S，利用硫化亚铁(FeS)固体和稀盐酸反应生成FeCl2和H2S，制取H2S的反应物为固体和液体，反应不需要加热，可选择b装置，但H2S具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，所以c装置不合适，D错误。
11.根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置，图1中虚线框内的装置是图2)，其中能完成相应实验目的的是( )
答案 A
解析 稀硝酸和Cu反应生成NO，NO不溶于水，不与水反应，用排水法收集NO，进气方向是N→M，故A符合题意；浓硝酸具有强氧化性，与Na2SO3反应生成硫酸盐和NO2气体，因此无法检验SO2的氧化性，故B不符合题意；由于氨气极易溶于水，因此氨气溶于饱和NH4Cl溶液，不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集氨气，故C不符合题意；二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，而该实验没有加热装置，因此不能制备氯气，故D不符合题意。
12.(12分)实验室常见气体制备及收集装置如图。
(1)实验室中可用装置a制取O2或NH3，反应的化学方程式分别为 ， 。
(2)实验室中可用装置b制取O2、NH3、Cl2、CO2、SO2、NO2等气体，则制取Cl2的化学方程式为 ，制取NO2的化学方程式为 。
若利用该装置用浓氨水和NaOH固体制取NH3，其原理是 。
(3)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2，可选用 (填字母)装置收集O2。
答案 (1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(或2KClO32KCl+3O2↑)
Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 把氨水滴加到NaOH固体上，NaOH溶于水放出热量可促进NH3·H2O的分解；NaOH溶于水电离产生的OH-促使平衡NH3+H2O⥫⥬NH3·H2O⥫⥬NH4++OH-逆向移动，导致放出NH3 (3)c(或e)制取气体
选用试剂
选用上述装
置(填字母)
NH3
①氯化铵与消石灰
a
②浓氨水与碱石灰
e
CO2
①碳酸钠与稀硫酸
e
②石灰石与稀盐酸
e或f或g
Cl2
①二氧化锰与浓盐酸
c或d
②KMnO4与浓盐酸
e
O2
①KMnO4
a
②过氧化氢和二氧化锰
e
乙烯
乙醇和浓硫酸
b
乙炔
电石和饱和食盐水
e
气体(括号
内为杂质)
除杂试剂
选择上述
装置(填编号)
H2(HCl)
水
Ⅰ
N2(NH3)
水
Ⅰ
NO(NO2)
水
Ⅰ
CO(CO2)
NaOH溶液
Ⅰ
碱石灰
Ⅱ或Ⅲ
CO2(CO)
灼热的CuO
Ⅳ
O2(H2S)
硫酸铜溶液
Ⅰ
收集
方法
收集原理
收集装置
可收集
气体
排水法
难溶于水或微溶于水，且不与水反应
O2、H2、NO、CO等
排空气法
向上排空气法
密度大于空气且不与空气中的成分反应
Cl2、SO2、
NO2、
CO2等
向下排空气法
密度小于空气且不与空气中的成分反应
H2、NH3等
选项
气体
试剂
制备装置
收集装置
A
NH3
NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2+
浓盐酸
c
d
C
SO2
Cu+
浓硫酸
b
d
D
NO2
Cu+
浓硝酸
b
f
选项
气体
试剂
A
SO2
饱和Na2SO3溶液+浓硫酸
B
Cl2
MnO2+浓盐酸
C
NH3
固体NH4Cl+熟石灰
D
CO2
石灰石+稀盐酸
选项
气体
a
b
A
H2S
稀H2SO4
FeS
B
O2
H2O2溶液
MnO2
C
NO2
浓HNO3
铁片
D
NH3
浓氨水
CaO
A.制备乙烯
B.净化乙烯
C.验证乙烯可发生加成反应
D.收集乙烯
气体
试剂
制备装置
收集装置
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu+稀HNO3
b
c
D
CO2
CaCO3+稀H2SO4
b
c
选项
制备气体
药品
A
NO
Cu、稀硝酸
B
SO2
饱和NaHSO3溶液、75%浓硫酸
C
H2
粗锌、稀硫酸
D
Cl2
KMnO4、浓盐酸
A.制备HCl气体
B.干燥HCl
C.收集干燥的HCl
D.启动红色喷泉
选
项
a中的
物质
b中的
物质
实验目的、试剂和操作
实验目的
c中的物质
进气方向
A
稀硝酸
Cu
收集
贮存NO
水
N→M
B
浓硝酸
Na2SO3
检验SO2
的氧化性
品红溶液
M→N
C
浓氨水
碱石灰
收集贮
存氨气
饱和NH4Cl
溶液
N→M
D
浓盐酸
MnO2
检验Cl2
的氧化性
Na2S溶液
M→N