2025年高考化学一轮复习 课时检测二十八：以气体制备为主体的实验探究（含解析）

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A．用装置甲制取SO2气体
B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2
D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
2．(2024·湖北武汉联考)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)，能达到相应实验目的的是( )
3.(2024·吉林长春联考)用如图所示装置检验气体时，必需除杂的是( )
4.某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略)，下列叙述正确的是( )
A．取反应后D中溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，不能说明SO2具有漂白性
B．A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为70%的硫酸
C．B装置溶液变红色，说明SO2是酸性氧化物；C装置产生白色沉淀的原因为BaCl2＋SO2＋H2Oeq \(=====,\s\up7(FeCl3))BaSO3↓＋2HCl
D．关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，若能观察到C中长导管口有明显气泡现象，冷却后液体倒吸，就能判断装置A、B部分气密性良好
5．在四氯化碳中通入干燥的二氧化碳和氨气可以制备氨基甲酸铵(NH2COONH4)，反应的方程式为2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬ NH2COONH4(s) ΔH<0，实验装置如图所示：
下列有关说法不正确的是( )
A．装置Ⅰ中多孔隔板上可放置Na2CO3固体
B．装置Ⅱ的作用是除去HCl，装置中可使用饱和Na2HCO3溶液
C．装置Ⅳ采用冷水浴可以减少气体的挥发，提高反应的平衡转化率
D．装置Ⅴ的作用是干燥NH3，装置中可使用碱石灰
6．实验室用如图装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼(N2H4)的过程。下列说法正确的是( )
A．将装置①中浓盐酸换成稀盐酸，反应仍可进行
B．②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2
C．③分液漏斗中盛装饱和食盐水
D．当反应结束时，④中可收集一瓶纯净的NH3
7．ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点11 ℃)，实验室制备纯净ClO2溶液的装置如图所示：
已知下列反应：NaClO3＋HCl→NaCl＋ClO2＋Cl2＋H2O；NaClO2＋HCl→NaCl＋ClO2＋H2O；NaClO2＋Cl2→NaCl＋ClO2(均未配平)。下列说法正确的是( )
A．a中通入的N2可用CO2或SO2代替
B．b中NaClO2可用饱和食盐水代替
C．c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却
D．d中吸收尾气后只生成一种盐
8.实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：
(1)实验室可以用B或C装置制取氧气：
①如果用B装置，通常使用的试剂是_______________________________________
_____________________；如果用C装置，通常使用的试剂是_________________。
②检查B装置气密性的操作方法是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________(填字母)。
a．密度 b．颜色 c．溶解性
d．热稳定性 e．与氧气反应
(3)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体中的________。
a．CO2 b．H2 c．Cl2
①写出A装置中发生反应的离子方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。
②D装置中烧杯中应盛放_____________，目的是_______________。
③若要收集干燥纯净的X气体，上述装置应如何改进：_______________________
________________________________________________________________________。
9．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压(或稍低温度)下合成，其熔点－64.5 ℃，沸点－5.5 ℃，遇水易水解。实验室模拟制备装置如图所示(部分夹持装置省略)，D中三颈烧瓶置于－10 ℃冰盐水中。
经查阅资料：NO与NaOH溶液不反应，但NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
(1)仪器甲的名称是________。
(2)图示装置中恒压漏斗与分液漏斗相比，其优点为___________________________。
(3)实验开始时，先打开K1、K2，关闭K3，打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸，至C中红棕色完全消失后，关闭K1、K2，此时装置C的作用为____________________。滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当________(填装置字母)中充满黄绿色气体时，打开K1、K3，制备NOCl。
(4)装置乙中装有无水CaCl2，其作用为________________________________；丙为尾气处理装置，则最佳选择为________。
课时检测(二十八)
1．C 60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体，A正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液，B正确；SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2，C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确。
2．B 氨气能够溶于饱和NH4Cl溶液，不能用排饱和NH4Cl溶液的方法收集氨气，故A不符合题意。Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和NO，NO难溶于水，可用排水法收集，故B符合题意。浓硝酸将Na2SO3氧化为Na2SO4，不会生成SO2，无法用品红溶液检验SO2的漂白性，故C不符合题意。MnO2与浓盐酸生成氯气的反应需要加热，题给装置中缺少加热装置，无法制取氯气，故D不符合题意。
3．C 用碘化钾淀粉溶液检验氯气，HCl不与碘化钾反应，因此不需要除掉HCl杂质，故A不符合题意；用品红溶液检验二氧化硫时不需要用浓硫酸干燥二氧化硫气体，故B不符合题意；用KMnO4酸性溶液检验乙炔，由于乙炔中的硫化氢杂质也会与酸性高锰酸钾溶液反应，因此需要用硫酸铜除掉硫化氢杂质，故C符合题意；用Br2的CCl4溶液检验乙烯，乙醇不与溴单质反应，因此不需要除掉乙烯中的乙醇，故D不符合题意。
4．C 氯水中存在次氯酸具有漂白作用，也可以使品红溶液褪色，不能确定一定为二氧化硫的漂白性，故A正确；二氧化硫易溶于水，比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸，故B正确；C装置中产生的白色沉淀为BaSO4，故C错误；D选项中检验装置中A、B两部分的气密性进行的操作正确。
5．A 多孔隔板上应该放置难溶性固体，而Na2CO3易溶于水，所以多孔隔板上应该放置CaCO3固体，与稀盐酸制备CO2，A错误；装置Ⅱ的作用是除去CO2中的HCl杂质，可使用的是饱和的NaHCO3溶液，B正确；氨气是易挥发的气体，冷水浴可以减少NH3的挥发，且反应2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH<0为放热反应，利用冷水浴降低温度，可促使平衡向正反应方向移动，从而提高反应的平衡转化率，C正确；浓硫酸与NH3可反应，所以不能用浓硫酸干燥NH3，干燥NH3用装有碱石灰的干燥装置，D正确。
6．B 由题图可知，①中发生的反应为MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，打开K1，Cl2能和③分液漏斗中的NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO，⑤用来制取NH3，④装置作安全瓶，能防倒吸，在③中NH3和NaClO反应生成N2H4，发生反应ClO－＋2NH3===N2H4＋Cl－＋H2O，最后关闭K1，②中盛装的NaOH溶液用于吸收多余的Cl2。装置①中浓盐酸换成稀盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，故A错误；Cl2有毒，不能排放到环境中，则②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，故B正确；③分液漏斗中应该盛装NaOH溶液，利用Cl2与NaOH溶液反应制备NaClO，故C错误；反应结束后，关闭K2，多余的NH3可收集在④中，但两导管无“短进长出”而气体不纯，故D错误。
7．C a中通入N2的目的是将a中产生的ClO2和Cl2吹出并进入后续装置，继续实验，二氧化硫具有还原性，可将ClO2、NaClO3等物质还原，故A错误；b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯气和氯化氢杂质气体，用饱和食盐水可吸收氯化氢，但不能吸收氯气，故B错误；ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体，故c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却，有利于吸收ClO2，故C正确；d中氢氧化钠和ClO2发生歧化反应生成NaCl和NaClO3，产物至少两种盐，故D错误。
8．解析：(1)①如果用B装置，实验室制取氧气常用高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰在加热条件下分解制备氧气；如果用C装置，反应不需要加热，则可以用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂条件下分解制备氧气。(2)收集气体方法的选择可依据气体的密度、溶解性、是否与氧气反应，如气体与氧气反应则只能用排水法收集，气体是否有颜色、气体热稳定性与收集方法无关。(3)A与D连接是利用向上排空气法收集气体；吸收装置是用液体吸收气体防止污染空气；制取CO2时不需要加热也不必处理尾气，H2不能用向上排空气法收集，且尾气处理时一般采用点燃的方法，故X可能是Cl2。①A装置中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水。②D装置中连接烧杯的目的是用来吸收尾气，防止污染空气，实验室一般用NaOH溶液吸收多余的Cl2。③生成的氯气中含氯化氢气体和水蒸气，通过饱和食盐水除去HCl，通过浓硫酸除去水蒸气，若要收集干燥纯净的Cl2，装置应在盛有浓硫酸的洗气瓶前加一个装有饱和NaCl溶液的洗气瓶。
答案：(1)①氯酸钾和二氧化锰(或高锰酸钾) 过氧化氢溶液和二氧化锰 ②连接一段导气管并将其插入水中，用酒精灯微热(或用手捂住)试管，如果导管口有气泡产生，松开手或停止加热，冷却后，在导管里回升一段水柱，且保持一段时间不下降，则说明B装置气密性良好 (2)bd (3)c
①MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
②NaOH溶液 吸收尾气Cl2，防止污染空气
③在盛有浓硫酸的洗气瓶前加一个装有饱和NaCl溶液的洗气瓶
9．解析：(1)由题图可知，仪器甲的名称是蒸馏烧瓶。(2)图示装置中的恒压分液漏斗，可以平衡分液漏斗内外压强，便于液体顺利流下。(3)关闭K1、K2，A中依然产生NO气体，故此时C可以作为安全瓶，储存A中产生的NO气体；滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当D中充满黄绿色气体时，打开K1、K3，制备NOCl。(4)亚硝酰氯(NOCl)遇水发生水解反应，装置乙中无水氯化钙可以吸收水蒸气，防止水蒸气进入D中使NOCl水解，丙为尾气处理装置，尾气主要为NO、Cl2和NOCl、NO2，故在尾气吸收时可以选用NaOH溶液，同时为了防止NOCl和NO2挥发逸出，可以在上方加一个浸有NaOH溶液的棉花团，①中碱石灰固体不能吸收NOCl和NO气体，③中不能避免挥发出来的气体污染空气，则最佳选择为②。
答案：(1)蒸馏烧瓶 (2)平衡压强，便于液体顺利流下
(3)储存A中产生的NO D (4)防止水蒸气进入D，使NOCl水解 ②
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
浓氨水
碱石灰
收集氨气
饱和
NH4Cl溶液
N→M
B
稀硝酸
Cu
收集NO
水
N→M
C
浓硝酸
Na2SO3
检验SO2
的漂白性
品红溶液
M→N
D
浓盐酸
MnO2
检验Cl2
的氧化性
Na2S溶液
M→N
选项
气体的制备
试剂X
试剂Y
A
二氧化锰和浓盐酸共热制备Cl2
饱和
食盐水
碘化钾淀粉溶液
B
向Na2SO3固体中滴加70%硫酸制备SO2
浓硫酸
品红溶液
C
向电石中滴加饱和食盐水制备C2H2
CuSO4
溶液
KMnO4酸性溶液
D
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热制备C2H4
H2O
Br2的CCl4溶液