2024届高考化学一轮复习专题10第56讲常见气体制备方法及装置的研究能力学案

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常见气体的制备、净化、收集和尾气处理
1．气体制备实验的基本思路
2．常见气体的发生装置
“固＋液eq \(――→,\s\up9(△))气”装置的改进
①控制温度(图1)
②平衡气压、便于液体滴下(图2)

图1 图2
3．常见气体的净化(包含气体的干燥)
(1)除杂(净化)试剂选择：被净化气体和除杂试剂不发生溶解、氧化、还原或其他反应。即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)气体干燥净化装置
酸性干燥剂(浓硫酸、P2O5)：不能干燥NH3等碱性气体；碱性干燥剂(碱石灰、NaOH、CaO)：不能干燥SO2、Cl2等酸性气体；中性干燥剂(CaCl2)：不能干燥NH3。
4．常见气体的收集方法
(1)排水法：收集难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2、N2、NO、CO、C2H4等。
(2)排液法：收集难溶于所选溶液的气体，如Cl2用排饱和食盐水法收集。
(3)向上排空气法：收集气体密度比空气大且相差较大又不与空气中成分反应的气体，如Cl2、CO2、NO2等。
(4)向下排空气法：收集气体密度比空气小且不与空气中成分反应的气体，如CH4、H2、NH3等。
①“万能收集瓶”的使用
②排液集气收集装置的创新
5．尾气处理的原因、方法及装置
(1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。
(2)处理方法：一般使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施处理。
(3)尾气处理装置(Cl2尾气—b，CO、H2尾气—ac)
尾气吸收防倒吸装置
1．下列实验方案最合理的是( )
A．制备并收集Cl2 B．制备氨气
C．制备并收集NO2气体 D．制备氧气
[答案] B
2．下列实验装置或原理能达到实验目的的是( )
A．制NH3B．干燥NH3
C．收集NH3D．测氨水的pH
C [A.氨气易溶于水，应用氯化铵固体和氢氧化钙固体加热制取氨气，故A错误；B.氨气能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，故B错误；C.氨气的密度比空气小，集气瓶中导气管应短口进长口出，氨气易溶于水，能用水吸收多余氨气，防止污染环境，故C正确；D.测定氨水pH时，不能用湿润的pH试纸，相当于把氨水稀释，故D错误。]
3．水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下列装置和操作不能达到实验目的的是( )
A．在装置甲的圆底烧瓶中加入碱石灰制取NH3
B．用装置乙作为反应过程的安全瓶
C．制备水合肼时从装置丙的b口通入NH3
D．用装置丁吸收反应中过量的NH3
C [浓氨水遇碱放出氨气，在装置甲的圆底烧瓶中加入碱石灰可以制取NH3，故A正确；氨气极易溶于水，为防止倒吸，用装置乙作为反应过程的安全瓶，故B正确；氨气密度比空气小，为有利于氨气和NaClO溶液反应，制备水合肼时应从装置丙的a口通入NH3，故C错误；氨气会污染环境，用装置丁可以吸收反应中过量的NH3，并能防止倒吸，故D正确。]
4．实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是( )
A．①是氨气发生装置
B．②是氨气吸收装置
C．③是氨气发生装置
D．④是氨气收集、检验装置
C [A.①装置NH4Cl加热分解生成HCl和NH3，在试管口处NH3和HCl气体遇冷会再反应生成NH4Cl，收集不到NH3，A错误；B.NH3极易溶于水，NH3溶解导致导气管中气体压强减小而引发倒吸现象，因此②不能用于NH3的吸收，B错误；C.③装置用浓氨水加热可分解制得NH3，C正确；D.由于NH3的密度比空气小，因此收集NH3可以采用向下排空气法，为防止空气对流应在试管口塞一团棉花，D错误。]
5．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过图中实验的处理结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( )
A．NH3、NO2、N2 B．NO、CO2、N2
C．NH3、NO2、CO2 D．NH3、NO、CO2
D [无色气体一定不含NO2，可排除选项AC，最后几乎无气体剩余，则不含氮气，可排除选项B，则一定含NH3、NO、CO2。]
气体制备、性质探究综合实验的仪器连接
1．“仪器连接顺序”正确思维流程
2．接口连接三个细节
(1)净化装置应“长”进“短”出，如图1。
(2)量气装置应“短”进“长”出，如图2。
(3)干燥管应“粗”进“细”出，如图3。

图1 图2 图3
3．防堵塞安全装置
实验室制取次磷酸钠。将黄磷(P4)和过量烧碱溶液混合加热，生成NaH2PO2和PH3，PH3与NaClO溶液反应也可生成次磷酸钠。
(1)利用以下装置制取次磷酸钠，正确的连接顺序是________(用小写字母表示)。
A B
C D
(2)装置C的作用为_____________________________________________
_____________________________________________________________，
装置D的作用为_______________________________________________
_____________________________________________________________。
(3)装置B中发生反应的化学方程式为____________________________
_____________________________________________________________。
[思路点拨] ①明确实验原理与目的eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(P4＋NaOH―→NaH2PO2＋PH3,PH3＋NaClO―→NaH2PO2))
②明确各装置的可能作用
A．利用PH3与NaClO制NaH2PO2
B．利用P4与NaOH反应制PH3和NaH2PO2
C．防止倒吸或收集瓶
D．吸收尾气且防止倒吸
[答案] (1)cdeabf (2)防止倒吸，作安全瓶 吸收PH3且防止倒吸
(3)P4＋3NaOH＋3H2Oeq \(=====,\s\up9(△))3NaH2PO2＋PH3↑
根据实验原理和目的，进行仪器连接
1．学习小组根据下述各装置制备NaN3。

查阅资料：
Ⅰ.氨基钠(NaNH2)熔点为208 ℃，易潮解和氧化；N2O有强氧化性，不与酸、碱反应；叠氮酸(HN3)不稳定，易分解爆炸。
Ⅱ.2HNO3＋8HCl＋4SnCl2===4SnCl4＋5H2O＋N2O↑，2NaNH2＋N2Oeq \(=====,\s\up9(△))NaN3＋NaOH＋NH3。
回答下列问题：
(1)按气流方向，上述装置合理的连接顺序为____________(填仪器接口字母)。
(2)实验时E中生成SnO2·xH2O沉淀，反应的化学方程式为____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)C处充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为________，其目的为____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)由实验目的和原理知，A用于制备N2O，D用于吸收N2O中混有的HNO3和水蒸气，C用于制备NaN3，B用于防止E中水蒸气进入C中干扰实验，E用于尾气处理。则按气流方向，上述装置合理的连接顺序为afg(或gf)debch。
[答案] (1)afg(或gf)debch (2)SnCl2＋N2O＋(x＋1)H2O===SnO2·xH2O↓＋N2＋2HCl
(3)继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞 防止E中液体倒吸入B中
对实验综合连接装置的分析与评价
2．AlCl3是有机反应的重要催化剂。用下列装置制备AlCl3。
已知：实验室在常温下用KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2。AlCl3易潮解，升华温度为178 ℃。
(1)图中明显错误的有________(填字母标号)，修改后，进行实验。
a．1处 b．2处
c．3处 d．4处
(2)装置A中发生反应的离子方程式为______________________________
______________________________________________________________。
(3)装置B的作用是_____________________________________________。
若装置F中没有气体逸出，可能生成________种盐(填数字)。
[解析] (1)氯化铝易凝华，导出氯化铝的导管太细，易堵塞导管；氯化铝易潮解，装置F中饱和纯碱溶液中水易挥发进入装置E，使产品变质，共2处错误。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、二氯化锰、氯气和水。(3)饱和食盐水用于除去氯气中少量氯化氢，否则氯化氢与铝反应生成氢气，氢气与氯气混合受热易发生事故。没有气体逸出，说明氯气与碳酸钠溶液反应，没有二氧化碳产生，即发生反应为2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaCl＋2NaHCO3＋NaClO，生成3种盐。
[答案] (1)b
(2)2MnOeq \\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
(3)除去Cl2中的HCl 3
1．(2022·北京等级考，T10)利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中产物生成的是( )
A [浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成遇淀粉溶液变蓝色的碘，则淀粉碘化钾溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，故A符合题意。]
2．(2020·江苏高考，T5)实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是( )
A．制备CO2 B．收集CO2
C．滤去CaCO3 D．制得CaCl2·6H2O
D [A对，碳酸钙与稀盐酸反应可制备CO2，且为固液常温型反应，装置也正确；B对，CO2密度比空气大，可以用向上排空气法收集；C对，分离固体与液体，可采用过滤的方法；D错，CaCl2·6H2O晶体可以通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法制得，采用蒸发结晶法易导致CaCl2·6H2O失去结晶水。]
3．SO2和焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品添加剂。回答下列问题：
(1)实验室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化学方程式为____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
欲净化与收集SO2，选择必要装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)。
(2)焦亚硫酸钠易被氧化而变质，选用下列试剂设计实验方案，检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。
已知：2NaHSO3Na2S2O5＋H2O。
试剂：稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液
(3)某小组利用下列装置测定空气中SO2的含量。
已知该反应的化学方程式为：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI。若空气流速为a m3·min－1，当观察到________时，结束计时，测定耗时t min。假定样品中的SO2可被溶液充分吸收，该空气样品中SO2的含量是________mg·m－3。
[解析] H2SO4和NaHSO3发生复分解反应制取SO2，装置连接顺序按照制取气体、净化、收集，尾气处理连接。在检验物质成分时，若样品已经变质，则溶液中含有SOeq \\al(2－,4)，可根据BaSO4是白色既不溶于水也不溶于酸的性质检验；若样品为完全变质，则溶液中含有HSOeq \\al(－,3)，该物质具有还原性，能够被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色，据此判断。在测定空气中SO2的含量时，可根据方程式SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI中物质转化关系，n(SO2)＝n(I2)，结合m＝n·M计算SO2的质量，再结合空气的流速及通气时间计算该空气样品中SO2的含量。(1)实验室用H2SO4和NaHSO3发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式为：H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2H2O＋2SO2↑；实验室用上述方法制取的SO2中含有水蒸气，可浓硫酸吸收，导气管长进短出。然后根据SO2气体的密度比空气大，用向上排空气的方法收集，多余气体用碱石灰吸收，故装置按气流方向连接顺序为baefgh；(2)Ⅱ.取少量实验Ⅰ的溶液，溶于足量稀盐酸，振荡、静置，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀，则样品已氧化变质；Ⅲ.另取实验Ⅰ的溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，若观察到酸性KMnO4溶液褪色，说明溶液中含有焦亚硫酸钠，即样品未完全氧化变质；(3)在100 mL 0.1000 ml/L碘溶液中含有溶质I2的物质的量n(I2)＝0.1000 ml/L×0.1 L＝0.0100 ml，含有SO2的空气不断通入碘水中，发生反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，当碘水中I2恰好消耗完全时，含有淀粉的I2溶液蓝色消失，此时停止通入空气，达到滴定终点，根据物质转化关系可知：n(SO2)＝n(I2)＝0.0100 ml，m(SO2)＝0.0100 ml×64 g/ml＝0.6400 g＝640 mg，通入空气的体积V＝a m3·min－1×t min＝at m3，故该空气样品中SO2的含量是：eq \f(640 mg,at m3)＝eq \f(640,at) mg/m3。
[答案] (1)H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2H2O＋2SO2↑ baefgh
(2)向其中加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl2溶液 出现白色沉淀 酸性KMnO4溶液 溶液褪色
(3)蓝色变为无色 eq \f(640,at)
已知：①ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的黄绿色气体，沸点为10.0 ℃，氧化性比氯气强；
②ClO2极易爆炸分解，若用空气、二氧化碳、氮气等气体稀释时，爆炸性降低；
③在干燥空气稀释条件下，可用干燥的氯气与亚氯酸钠(NaClO2)固体反应制备二氧化氯。
某化学课题小组在实验室用以下装置制备和收集ClO2。
(1)制备和收集ClO2时导管口的连接顺序为________________________。
(2)装置A中导管k的作用为________________________________________。
(3)装置B中盛装NaClO2固体的仪器名称为________；装置B中反应的化学方程式为___________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(4)通入干燥空气的作用是________________________________________
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
[解析] (1)由实验装置图可知，装置A中二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气，氯气中混有挥发出的氯化氢气体，装置D中盛有的饱和食盐水能除去氯气中混有的氯化氢，装置C中盛有浓硫酸可用于干燥氯气，装置B中氯气与亚氯酸钠固体反应制备二氧化氯，装置E中碱石灰用于吸收尾气，防止污染环境，故导管口的连接顺序为a→d→e→c→b→m→n(或n→m)→g。
(2)装置A用于制取Cl2，为了防止因反应过于剧烈、烧瓶内压强增大使液体无法滴下，用导管k将分液漏斗与烧瓶连通，平衡体系的压强，确保浓盐酸能顺利滴下。
[答案] (1)a→d→e→c→b→m→n(或n→m)→g (2)平衡气压，使液体顺利滴下 (3)三颈烧瓶(三口烧瓶) Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl
(4)降低二氧化氯的浓度，减少其爆炸的可能性
课时分层作业(五十六) 常见气体制备方法及装置的研究
1．ClO2(熔点：－59.0 ℃，沸点：10.0 ℃)具有强氧化性，其在空气中的质量分数超过7%就有爆炸危险。实验室模拟ClO2的工业制法，将经干燥、稀释的氯气通入装有固体亚氯酸钠(NaClO2)的U形管内制备ClO2，用稳定剂EDTA吸收ClO2，实验装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．通入空气可以减少安全隐患
B．B中盛放Na2CO3溶液，导管G用于平衡气压
C．可以通过C装置观察气泡产生速率，以便控制气体流速
D．U形管内制备ClO2的化学方程式为2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2
B [氯气在溶液中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，Na2CO3溶液能与HCl反应，平衡不断右移，会造成氯气的损失，B中应盛放饱和食盐水，为了防止B装置中压强过大，导管G连通大气平衡气体压强，B项错误。]
2．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\up9(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
D [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。A.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\up9(光照))2COCl2＋ 2HCl，故A正确；B.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，故B正确；C.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，故C正确；D.由上述分析可知，乙装置制备氧气，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，则装置的连接顺序为c→b→a→e→f→b→a→d，故D错误。]
3．关于下列各实验装置及药品的叙述中，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随关随停制氨气
A [A.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；B.右侧为敞口体系，不能检验装置②的气密性，B错误；C.铁的析氢腐蚀需要较强的酸性环境，C错误。]
4．实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3，反应原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。下列有关说法错误的是( )
A．导管a的作用是有利于硫酸滴入
B．装置A中的反应体现硫酸的酸性
C．装置B、D作用完全相同
D．装置C中先有淡黄色浑浊产生，后又变澄清，说明过程中有硫单质生成
C [装置B的作用调速和恒压，而D作用是作安全瓶，防止倒吸，C错误。]
5．在实验室采用如图装置制备气体，合理的是( )
C [氨气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故A错误；二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，不能选用固固加热装置，故B错误；二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，氧气的密度大于空气，可选用向上排空气法收集，故C正确；氯化钠与浓硫酸共热制备氯化氢为固液加热反应，不能选用固固加热装置，故D错误。]
6．实验室制备SO2并探究其性质的方案如下，回答下列问题：
Ⅰ.制备SO2 (部分固定装置略)
(1)制备SO2可以选择的发生装置为________(填大写字母)，其反应的化学方程式为______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)选用上图装置制备并收集一瓶干燥的SO2，其连接顺序为：发生装置→________(按气流方向，填小写字母)。
Ⅱ.探究SO2与悬浊液的反应
查阅资料：SO2在酸性条件下还原性较差，碱性条件下较强。
实验步骤：ⅰ.配制悬浊液：往NaOH溶液中加入CuSO4溶液可得到悬浊液。
ⅱ.将SO2通入悬浊液中(实验装置如F)。
实验现象：F中出现少量红色固体，稍后，溶液呈绿色，与CuSO4溶液、CuCl2溶液的颜色有明显不同。
(3)配制Cu(OH)2悬浊液时，要保证________(填“NaOH”或“CuSO4”)溶液过量。
(4)为确定红色固体成分，进行以下实验：
eq \x(\a\al(收集,红色,固体))eq \(――――――→,\s\up9(洗涤、干燥))eq \x(\a\al(红色固,体称重,1.6 g))eq \(――――――――→,\s\up9(氧气气流中),\s\d8(煅烧、冷却称重))eq \x(\a\al(黑色固,体称重,2.0 g))
①根据上述实验可得结论：该红色固体为________。
②产生红色固体的原因是__________________________________________
______________________________________________(用离子方程式表示)。
(5)为探究F中溶液呈绿色而不是蓝色的原因，实验如下：
ⅰ.向4 mL 1 ml·L－1的CuSO4溶液中通入过量SO2，未见溶液颜色发生变化。
ⅱ.取少量F中滤液，加入少量稀盐酸，产生无色刺激性气味的气体，得到澄清的蓝色溶液。再加入BaCl2溶液，出现白色沉淀。
①实验ⅰ的目的是_______________________________________________。
②溶液显绿色的原因可能是溶液中含有较多Cu(HSO3)2。小组同学通过进一步实验确认了这种可能性，在少量1 ml·L－1的CuSO4溶液中加入________(填化学式)，得到绿色溶液。
[解析] (1)实验室用亚硫酸钠固体和浓硫酸(70%)反应制取二氧化硫，应选择固液不加热发生装置，因此应选择装置A，反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ；(2)利用装置A制备二氧化硫气体，经浓硫酸干燥后、用向上排空气法收集二氧化硫，因二氧化硫有毒，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：发生装置→ghdce(f)；(3)配制Cu(OH)2悬浊液时，要保证氢氧化钠溶液过量，使溶液呈碱性；(4)①根据题意可知，二氧化硫在碱性条件下有较强的还原性，可将氢氧化铜还原为红色的铜或氧化亚铜，而1.6 g红色物质在氧气气流中煅烧生成2.0 g黑色的氧化铜，其中铜的质量为2.0 g×eq \f(64,80)＝1.6 g，则原来的红色物质中含铜元素1.6 g，即红色物质为单质铜；②二氧化硫与氢氧化铜发生氧化还原反应生成单质铜的离子方程式为SO2＋Cueq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH))2＋2OH－===Cu＋SOeq \\al(2－,4)＋2H2O；(5)①实验ⅰ是空白对照实验，可排除溶解的二氧化硫、亚硫酸导致溶液显绿色的可能性；②实验结论为溶液显绿色的原因是溶液中含有较多的Cu(HSO3)2，即溶液显绿色是由于亚硫酸氢根离子的影响造成的，要进一步确认这种可能性，可向少量1 ml·L－1的硫酸铜溶液中加入少量的NaHSO3或KHSO3。
[答案] (1)A Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)ghdce(f) (3)NaOH
(4)Cu SO2＋Cueq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH))2＋2OH－===Cu＋SOeq \\al(2－,4)＋2H2O
(5)排除溶解的SO2、H2SO3导致溶液显绿色的可能性 NaHSO3或KHSO3
7．氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其性质。
回答下列问题：
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是________，a中的试剂为________。
(2)b中采用的加热方式是________，c中化学反应的离子方程式是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
采用冰水浴冷却的目的是________。
(3)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，________，________，干燥，得到KClO3晶体。
(4)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加KI淀粉溶液。1号试管溶液颜色不变，2号试管溶液变为蓝色。可知该条件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。
[解析] (1)盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶，据分析，a中的试剂为饱和食盐水。(2)根据氯气与KOH溶液的反应可知，加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐，为防止温度过高导致氯酸钾分解，因此采用水浴加热方式；c中氯气在NaOH溶液中发生歧化反应生成水、氯化钠和次氯酸钠，结合得失电子守恒、元素守恒可得化学反应的离子方程式是Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。根据氯气与KOH溶液的反应可知，加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐，所以采用冰水浴冷却的目的是避免生成NaClO3。(3)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得到KClO3晶体。为减少KClO3晶体溶解损失，洗涤时应用冷水洗涤。(4)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加KI淀粉溶液。1号试管溶液颜色不变，2号试管溶液变为蓝色，说明1号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化，2号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质，可知该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO。
[答案] (1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)水浴加热 Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O 避免生成NaClO3
(3)过滤 少量(冷)水洗涤
(4)小于反应装
置类型
反应装置图
适用
气体
操作注意事项
固、固
加热型
O2、
NH3等
①试管要干燥；
②试管口略低于试管底；
③加热时先均匀加热再固定加强热
固、液加热型或液、液加热型
Cl2、
HCl等
①烧瓶加热时要隔石棉网；
②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片(或沸石)
固、液
不加热
型或液、
液不加
热型
H2、
CO2、
SO2、
NO、
NO2、
C2H2等
①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；
②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且固体不溶于水；
③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速
类型
液态
干燥剂
固态
干燥剂
固体、
加热
装置
(洗气瓶)
Ⅰ
(干燥管)
Ⅱ
(U形管)
Ⅲ
(硬质
玻璃管)
Ⅳ
常见干
燥剂
浓硫酸
(酸性、强
氧化性)
无水氯化
钙(中性)
碱石灰
(碱性)
除杂试剂Cu、CuO、Mg等
处理气体
干燥Cl2、CO2、CH4等；不宜干燥NH3、H2S等还原性气体
干燥H2、O2、Cl2、CO2等，不能干燥NH3
干燥NH3、CH4、H2、O2等；不能干燥CO2、Cl2、HCl等
除杂O2或转化H2、CO等
a中反应
b中检测试剂及现象
A
浓HNO3分解生成NO2
淀粉­KI溶液变蓝
B
Cu与浓H2SO4生成SO2
品红溶液褪色
C
浓NaOH与NH4Cl溶液生成NH3
酚酞溶液变红
D
CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯
溴水褪色
实验
编号
实验步骤
现象
结论
Ⅰ
取少量样品，加入除氧蒸馏水
固体完全溶解得到无色溶液
/
Ⅱ
取实验Ⅰ的溶液，________
________
样品已氧化变质
Ⅲ
另取实验Ⅰ的溶液，________
________
样品未完全氧化变质
选项
化学试剂
制备气体
A
Ca(OH)2＋NH4Cl
NH3
B
MnO2＋HCl(浓)
Cl2
C
MnO2＋KClO3
O2
D
NaCl＋H2SO4(浓)
HCl