2027届高考化学一轮复习考点过关：课时规范练55 常见气体的制备、净化和收集（含解析）

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2.(2025·广东广州二模)兴趣小组利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是( )
3.(2025·广东深圳二模)实验室中利用如图所示装置进行Cl2的相关实验,其中,能够达到预期目的的是( )
4.(5分)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)选用图中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)。
层次2综合性
5.(2025·河北卷)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%的浓硫酸
C.大理石与稀盐酸
D.Al2S3固体与水
6.(2025·广东广州二模)按下图装置进行实验,两张湿润的试纸贴于广口瓶内壁,先注入浓氨水,一段时间后再注入浓盐酸,对实验现象的分析合理的是( )
A.注入浓氨水,气球膨胀,说明NH3·H2O分解放热
B.注入浓氨水,红色石蕊试纸变蓝,说明NH3是电解质
C.注入浓盐酸,淀粉KI试纸变蓝后褪色,说明氯气具有漂白性
D.注入浓盐酸,出现大量白烟,说明氨气具有还原性
7.(2025·广东湛江一模)某小组检验浓硫酸与木炭粉反应的产物时,对实验现象的描述和分析均正确的是( )
A.装置Ⅰ中的红色溶液褪色,体现了SO2的漂白性
B.装置Ⅱ中的固体由白色变为蓝色,证明反应有水生成
C.装置Ⅲ中可观察到紫色溶液褪为无色,验证SO2的还原性
D.装置Ⅳ中的澄清溶液出现白色浑浊,白色沉淀的主要成分为CaSO3
层次3创新性
8.(11分)(2025·广东茂名二模)FeCl3易潮解,是一种重要的无机化工产品,广泛应用于水处理、印刷电路板制作、染料、催化剂等领域。
(1)FeCl3的制备
下列装置可用于实验室制备少量无水FeCl3,则
①仪器A的名称为 。
②仪器的接口顺序为a→ (装置可重复使用)。
(2)FeCl3浓度的测定
①把上述制备的FeCl3配成稀溶液,移取20.00 mL至锥形瓶中,加入 作指示剂,用c1 ml·L-1 KI标准溶液滴定。
②重复滴定三次,平均消耗标准溶液V1 mL,则c(FeCl3)= ml·L-1(用含c1和V1的代数式表示)。
(3)探究工业盐酸呈黄色的原因
【查阅资料】工业盐酸溶有FeCl3,固体FeCl3为棕褐色,[Fe(H2O)6]3+为淡紫色,[Fe(OH)]2+为黄色。
①甲同学观察2 mL 0.01 ml·L-1 FeCl3溶液、2 mL ml·L-1Fe2(SO4)3溶液,颜色均为黄色。
【提出猜想】Fe3+发生了水解反应生成[Fe(OH)]2+显黄色。
②补充完整方程式:Fe3++H2O[Fe(OH)]2++ 。
【实验验证】
初步实验:取3支洁净的试管,分别加入2 mL 0.01 ml·L-1 FeCl3溶液,然后按下表开展实验。
分析讨论:甲同学认为根据实验1现象可知猜想成立,乙同学认为还应开展实验2才能进一步验证。
③请补充完整实验2中操作: 。
进一步探究:根据实验3中的异常现象,进一步查阅资料,FeCl3溶液中还存在反应:Fe3++4Cl-[FeCl4]-(黄色)。
④请设计实验进一步验证该反应的存在(写出操作和现象): 。
【实验结论】
⑤工业盐酸呈黄色的原因是 。
参考答案
1.D 解析:铜与浓硫酸在加热下反应生成二氧化硫,A不符合题意;五氧化二磷、二氧化硫均为酸性氧化物,相互不反应,用五氧化二磷可以干燥SO2,B不符合题意;SO2易溶于水、密度比空气大,收集SO2用向上排空气法,C不符合题意;SO2能使石蕊溶液变红,不能使石蕊溶液褪色,不能验证SO2的漂白性,D符合题意。
2.B 解析:铜丝与浓硝酸反应,生成硝酸铜、NO2和水,不能用于制备NO,A不能达到实验目的;NO2能与水发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,可用水除去NO中的NO2,B能达到实验目的;NO的相对分子质量比空气仅大1,且能与空气中的O2反应,不能用排空气法收集,C不能达到实验目的;NO为有毒的气体,NO不与NaOH溶液发生反应,所以不能用NaOH溶液吸收NO尾气,D不能达到实验目的。
3.C 解析:MnO2和浓盐酸反应制备Cl2,需要加热,故A错误;HCl能与碳酸氢钠溶液反应产生CO2,氯气也能与碳酸氢钠溶液反应,应该用饱和食盐水除氯气中的氯化氢,故B错误;试管内气体颜色变浅、液面升高、试管内壁有油状液体生成,说明CH4与Cl2发生反应,C正确;验证Cl2能否与水反应,右侧广口瓶中应该放干燥的有色布条,先关闭弹簧夹,干燥的有色布条不褪色,再打开弹簧夹,干燥的有色布条褪色,说明Cl2能与水反应,故D错误。
4.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固体与浓硫酸反应制取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。
5.C 解析:CaC2与饱和NaCl溶液用于制备C2H2,除杂后C2H2能使酸性KMnO4溶液褪色,A项不符合题意;Na2SO3与70%浓硫酸反应生成SO2,除杂后SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,B项不符合题意;CaCO3与稀盐酸反应生成CO2,除杂后CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色,C项符合题意;Al2S3固体水解产生H2S,除杂后H2S能使酸性KMnO4溶液褪色,D项不符合题意。
6.D 解析:注入浓氨水,NH3·H2O遇NaOH固体分解产生氨气,使广口瓶内压强增大,气球膨胀,并不是因为NH3·H2O分解放热,A错误;注入浓氨水,红色石蕊试纸变蓝,是因为氨气与水反应生成的NH3·H2O电离出OH-使溶液显碱性,氨气自身不能电离,属于非电解质,B错误;注入浓盐酸,浓盐酸与KMnO4反应生成氯气,氯气将KI氧化为I2,淀粉KI试纸变蓝,氯气不具有漂白性,是次氯酸等具有漂白性,C错误;注入浓盐酸,浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,Cl2与NH3反应生成氯化铵固体,出现大量白烟,氯元素化合价降低,说明氨气具有还原性,D正确。
7.A 解析:装置Ⅰ中,品红溶液吸收SO2气体后,被SO2漂白,溶液的红色褪去,体现了SO2的漂白性,A正确;无水硫酸铜由白色变为蓝色,可证明有水存在,但可能是挥发的水分,不能证明反应一定有水生成,B错误;足量酸性高锰酸钾溶液是为了吸收SO2,因此不能褪为无色,若装置C中的紫色溶液褪色,则不能说明SO2被除尽,也就无法检验反应生成了CO2,C错误;澄清溶液出现白色浑浊是因为生成CaCO3,D错误。
8.答案:(1)①分液漏斗 ②f→g→d→e→h→i→d→e→b→c
(2)①KSCN溶液 ②0.05c1V1或c1V120.00
(3)①0.005 ②H+ ③10滴蒸馏水 ④向0.005 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液中加入NaCl固体,溶液黄色加深(合理皆可) ⑤主要是含有[FeCl4]-
解析:本题是无机物制备类的实验题,由浓盐酸和高锰酸钾制备氯气,首先用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,Cl2干燥后,Cl2和铁粉反应制备无水氯化铁,后面还要连除水装置,最后用氢氧化钠溶液处理尾气,以此解题。
(1)②由分析可知,仪器的接口顺序为a→f→g→d→e→h→i→d→e→b→c。
(2)①Fe3+遇到硫氰化钾显示红色,碘化钾和氯化铁反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2,则可以加入KSCN溶液作指示剂;
②结合2Fe3++2I-2Fe2++I2可知,c(FeCl3)=c1V1×10-3ml20×10-3L=0.05c1V1 ml·L-1。
(3)①进行对比实验时,Fe3+浓度应该相同;
②结合题意和电荷守恒可知,Fe3+发生水解反应生成[Fe(OH)]2+和H+;
③结合表格中信息可知,实验2溶液黄色只是略变浅,和实验1对比,可知实验2滴入了10滴蒸馏水;
④根据资料,Fe3+可以和Cl-结合形成黄色的[FeCl4]-,则可以设计实验:向0.005 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液中加入NaCl固体,溶液黄色加深(合理皆可);
⑤工业盐酸显酸性,且其中含有大量的Cl-和溶有FeCl3,则呈黄色的原因主要是含有[FeCl4]-。
A.制备SO2
B.干燥SO2
C.收集SO2
D.验证SO2的漂白性
A.制备NO
B.除去NO中的NO2
C.收集NO
D.吸收尾气中的NO
A.制备Cl2
B.除杂
C.验证CH4与Cl2的反应
D.验证Cl2能否与水反应
序号
操作
现象
1
滴入10滴6 ml·L-1硫酸
溶液黄色褪去,接近无色
2
滴入
溶液黄色略变浅
3
滴入10滴12 ml·L-1盐酸
溶液黄色变亮变深