2022届高三化学一轮复习课时作业练习第十章 第32讲 常见气体的实验室制备

1．已知NH3、HCl极易溶于水，Cl2能溶于水。

下列各装置不能达到实验目的的是()
A．利用装置1吸收多余的氨气
B．装置2可用于除去CO2中的HCl
C．装置3可用于干燥氨气
D．装置4可用于排空气法收集H2、CO2、Cl2、HCl等气体
解析：氯化氢和二氧化碳都能和氢氧化钠溶液反应而被除去，最终得不到二氧化碳，故B错误。

答案：B
2．(2021·福建龙岩模拟)某兴趣小组采用如图实验装置及相应操作制取纯碱。

实验时，广口瓶中反应的化学方程式为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。

下列分析正确的是()
A．导气管乙应该通入氨气
B．导气管甲应先于乙通入气体
C．干燥管中应盛装碱石灰
D．广口瓶最好置于热水浴中
解析：A项，氨气极易溶于水，为防止倒吸，应该从导气管甲通入氨气，错误；C项，氨气是污染性气体，但氨气是碱性气体，不能被碱石灰吸收，可用无水氯化钙或P2O5吸收，错误；D项，制取碳酸氢钠不需要加热，若将广口瓶置于热水浴中，反而会减小氨气、二氧化碳的溶解度，使纯碱产率降低，错误。

答案：B
3．下列有关物质的制备装置、制备时使用的原料与收集方法均正确的是()
H O溶液和二浓盐酸与高锰酸钾乙醇和3 mol/L
误；制取NO时应选用稀硝酸和铜粉，收集方法应为排水法，B项错误；因为C中无加热装置，所以可以选用具有强氧化性的高锰酸钾与具有强还原性的浓盐酸反应制取氯气，C项正确；制取乙烯时应选用浓硫酸，D项错误。

答案：C
4．用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是()
二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成不溶性的硅酸，该实验证明酸性：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，则非金属性：S＞C＞Si，A项正确；Cu 与浓硝酸反应生成NO2，B项错误；二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，无法检验溶液X中含有CO2－3，C项错误；氯水把Na2SO3氧化成Na2SO4，且反应后引进入杂质氯离子，无法达到实验目的，D项错误。

答案：A
5．(2021·江西宜春模拟)用如图所示装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前、后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m(H)∶m(O)＞1∶8。

下列对导致这一结果的原因分析中，一定错误的是()
A．装置Ⅰ、Ⅱ之间缺少干燥装置
B．装置Ⅲ之后缺少干燥装置
C．装置Ⅱ中玻璃管内有水冷凝
D．CuO没有全部被还原
解析：用H2还原CuO时，装置Ⅲ中CaCl2吸收的是生成的水，而装置Ⅱ中玻璃管通H2前后的质量差为反应时消耗CuO中氧元素的质量，即生成的水中氧元素的质量，而m(水)－m(氧)＝m(氢)。

Zn和稀硫酸反应产生的H2不干燥，会使m(水)偏大，进而使氢元素的质量增加，而氧元素的质量不变；装置Ⅲ之后不加干燥装置，会导致CaCl2吸收空气中的水分，会使m(水)偏大，进而使氢元素的质量增加，而氧元素的质量不变；装置Ⅱ中玻璃管内有水冷凝，会使m(氧)偏小，以上情况都会造成测得的m(H)∶m(O)>1∶8。

测得的H2O的组成与CuO是否完全反应无关，只与通H2前、后玻璃管的质量差(氧元素的质量)和U形管的质量差(水的质量)有关。

答案：D
6．(2021·河北唐山模拟)文献报道，H2能还原FeCl2。

某学习小组设计实验探究“文献”的真实性，下列各步实验装置错误的是()
解析：氢气还原氯化亚铁生成铁、氯化氢，检验氯化氢可以确认氢气是否能还原氯化亚铁。

A装置用于制备氢气；B装置用于还原氯化亚铁；C装置用于检验氯化氢，因为氯化氢极易溶于水，必须采用防倒吸装置；D装置用于干燥气体。

答案：C
7．(2021·河南郑州模拟)用如图装置制取并收集气体，对应的装置和试剂均正确的是()
二氧化锰反应生成氯气，氯气的密度比空气的大，氯气能与NaOH反应，图中装置可制备、收集氯气，且NaOH溶液可吸收尾气，故B正确；浓硫酸与NaBr发生氧化还原反应生成Br2，不能用于制备和干燥HBr，故C错误；甲酸在浓硫酸的作用下反应生成CO、H2O，CO不与酸性高锰酸钾溶液反应，且CO不能选用向上排空气法收集，故D错误。

答案：B
8．Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。

一种制取Cl2O的装置如图所示。

已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为 3.8 ℃；Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。

下列说法不正确的是()
A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，减小爆炸危险
C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D．装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
解析：制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，A项正确；Cl2O易爆炸，所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，减小爆炸危险，B项正确；装置⑤是为了收集Cl2O，所以温度低于3.8 ℃，此时氯气是气体，逸出的气体主要是空气和反应剩余的Cl2，C项错误；Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸，D项正确。

答案：C
9．如图是用于气体的制备、干燥、性质实验、尾气处理的常用装置。

请根据要求回答下列问题。

(1)检查装置A 的气密性的操作为___________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)同学甲将仪器按顺序A →B →C →D 连接，以此证明实验室制取Cl 2的过程中有HCl 和水蒸气挥发出来。

①A 中反应的离子方程式是_________________________________________________。

②B 中盛放的试剂是________，C 中盛放的是CCl 4溶液，其作用是_______________，D 中盛放的试剂是______________，实验时看到的现象是_________________________。

③同学乙认为该实验有缺陷，应该在C 、D 之间增加E 装置，你认为该装置中应放入 ________________________________________________________________________。

(3)同学丙用上述除B 以外的装置组装了一套可以制出纯净、干燥氯气的装置，按气流方向填出接口顺序：a →________→g →h →f(不能选用B 装置，其他装置可以重复使用)。

并按顺序写出所填接口对应仪器盛放的试剂：________________________。

解析：(2)①实验室制氯气的原理为MnO 2＋4HCl(浓)=====△
MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，离子方程式为MnO 2＋4H ＋
＋2Cl －
=====△
Mn 2＋
＋Cl 2↑＋2H 2O 。

②检验制取Cl 2的过程中有HCl 和水蒸气挥发出来，应先检验水的存在，所以B 中的试剂是无水硫酸铜；C 中四氯化碳的作用是吸收氯气，因为氯气在四氯化碳中的溶解度较大，且氯气的存在对后面HCl 的检验有干扰，所以必须除去氯气；D 的作用是检验HCl ，所以D 中的试剂是AgNO 3溶液或紫色石蕊试液，实验现象是产生白色沉淀或紫色石蕊试液变红色。

③实验的缺陷是不能证明氯气是否除尽，所以在C 与D 之间加一个检验氯气的装置，该装置中放入湿润的淀粉KI 试纸，若试纸不变蓝色，则证明氯气已除尽。

(3)若要得到干燥、纯净的氯气，应先除去HCl ，再除去水蒸气，除HCl 用饱和食盐水，除水蒸气用浓硫酸，氯气的密度大于空气，所以用向上排空气法收集，最后多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收，所以装置的连接顺序是a →d →e →d →e →g →h →f ，两个C 装置中放入的试剂分别是饱和食盐水、浓硫酸。

答案：(1)先将a 接口封闭，然后向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，分液漏斗中水的液面下降一段后不再下降，证明装置A 的气密性良好
(2)①MnO 2＋4H ＋
＋2Cl －
=====△
Mn 2＋
＋Cl 2↑＋2H 2O
②无水硫酸铜 吸收氯气，防止对HCl 的检验造成干扰 AgNO 3溶液 产生白色沉淀
(答案合理即可) ③湿润的淀粉KI 试纸或湿润的有色布条
(3)d →e →d →e 饱和食盐水、浓硫酸
[B 组 提升题组]
10．(2021·安徽安庆调研)某合作学习小组的同学验证文献上用乙烯气脱除氮氧化物。

回答下列问题：
(1)甲组同学设计实验制取纯净的乙烯气体和NO 。

①设计制备C 2H 4的装置如图所示：
资料：C 2H 5OH ――→浓硫酸
170 ℃CH 2===CH 2↑＋H 2O(主) C 2H 5OH ＋2H 2SO 4(浓)=====△
2C ＋2SO 2↑＋5H 2O(副) C ＋2H 2SO 4(浓)=====△
CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O(副) 写出乙烯的电子式：______________； 装置B 中盛放的试剂为________(填字母)。

a ．KMnO 4溶液 b ．Br 2/CCl 4溶液 c ．浓NaOH 溶液 d ．浓硫酸
②设计如图装置制备NO
装置D 烧瓶中的实验现象为________________________________________________ ________________________________________________________________________。

装置E 盛放的试剂是________。

(2)乙组利用甲组制得的C 2H 4和NO 并选用下列装置进行催化反应，同时检验乙烯的氧化产物CO 和CO 2(部分装置可重复使用，已知C 2H 4可被热的CuO 氧化为碳的氧化物，酸性高锰酸钾溶液可氧化NO 和C 2H 4，不氧化CO)。

①各装置的连接顺序为
(按顺序填一个或多个字
母)。

②K 后接的G 的作用是________________________________________。

③酸性高锰酸钾溶液的作用是________________________________________。

④证明乙烯的氧化产物中有CO 的现象是________________________________；若NO 被还原为N 2，乙烯被氧化为等物质的量的CO 和CO 2，则反应的化学方程式为___________。

答案：(1)① c ②铜片溶解，溶液由无色变成蓝色，有无色气
体产生，该气体在烧瓶上方变成红棕色 H 2O (2)①I J →L →G(或J →L →G →H) ②检验乙烯的氧化产物中是否有CO 2 ③除去未反应的乙烯与一氧化氮 ④L 中黑色粉末变为红色，其后的澄清石灰水变浑浊 10NO ＋2C 2H 4======催化剂
△
5N 2＋2CO ＋2CO 2＋4H 2O。