2019届高考化学一、二轮衔接专题整合(十五)　常见气体的制备作业

专题整合(十五)　常见气体的制备 做一做——融会贯通知识联系寒假期间，检测一轮，启动二轮，学习状态保持好！  [一题串知·迁移练]实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。[串知设计](1)①要根据反应物的状态及反应条件，选择合适的发生装置，如装置Q(启普发生器)是用于块状固体与液体反应制取气体的装置，其优点是随开随用、随关随停，能否用于二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②实验室制取氨气，当反应物为Ca(OH)2和NH4Cl时应选用装置________，当反应物为浓氨水和固体NaOH(或浓氨水和固体CaO)应选用装置________。(2)由于制得的氢气中含有H2S、O2、HCl和H2O等杂质，故在与WO3反应前需进行气体的净化，装置①盛装焦性没食子酸溶液的作用是__________________；装置②盛装KMnO4溶液的作用是________；装置③盛装浓H2SO4吸收H2O，对气体进行干燥。(3)气体的收集方法要根据气体的化学性质和物理性质(溶解性、密度)进行分析选择，如收集H2一般采用向______排空气法，收集CO2一般采用向________排空气法，收集Cl2一般采用排________。(4)通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用装置有：①吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用装置______。(填字母，下同)②吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用装置________。③CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去，用装置________。答案：(1)①不能，启普发生器不能加热，而二氧化锰与浓盐酸需要在加热条件下反应，且二氧化锰是粉末状固体②甲　乙(2)除去O2，吸收HCl　除去H2S(3)下　上　饱和食盐水法(4)①A　②B或C　③D或E [保分题目·综合练] 1.用如图所示装置进行下列实验，能达到实验目的的是(　　)A．瓶中盛适量浓H2SO4，从A口进气来干燥NH3B．从B口进气，用排空气法收集CO2C．瓶中盛满水，从B口进气，用排水法收集NO2D．瓶中装满水，A口连接导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积解析：选D　A项，不能用浓H2SO4干燥NH3；B项，用向上排空气法收集CO2时，应从A口进气；C项，NO2与H2O反应，不能用排水法收集；D项，H2难溶于水，从B口导入H2，能将瓶中水压入量筒中，从而测量H2的体积。2．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下列图中选择合适的装置并连接。合理的是(　　)A．a—a′→d—d′→e　　　    B．b—b′→d—d′→gC．c—c′→d—d′→g       D．d—d′→c—c′→f解析：选C　由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl，除杂的试剂分别为浓硫酸与饱和NaHCO3溶液，应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥。CO2的相对分子质量为44，比空气(29)的大，因此收集CO2时应用向上排空气法。所以装置选择和连接顺序合理的应为C选项。3．现有稀硫酸和用铜网包好的锌粒及下列图中的有关仪器和用品。需要组装一套制备适量氢气的简易装置，要求能随开随用、随关随停。则应选用的仪器(不得损坏)的编号是(　　)①试管　②烧杯　③酒精灯　④铜块　⑤玻璃管⑥带有玻璃导管和活塞的橡胶塞A．①②⑤⑥      B．①②④⑥C．②④⑤⑥      D．②③⑤⑥解析：选C　铜块置于烧杯中，加稀硫酸，将用铜网包好的锌粒放在铜块上，用玻璃管罩住并塞上橡胶塞。4．常温下，使用如图实验装置和表中所给的试剂制取并收集不同气体，能达到实验目的的是(　　)选项甲乙丙制取气体A浓盐酸MnO2饱和食盐水Cl2B浓氨水碱石灰浓硫酸干燥NH3C浓硝酸Cu浓硫酸干燥NO2D70%硫酸Na2SO3 SO2 解析：选D　A项，浓盐酸和MnO2反应制取Cl2，需要在加热条件下才能反应，错误；B项，NH3不能用浓硫酸干燥，错误；C项，NO2的密度比空气的密度大，用向上排空气法收集，而图示中丁为向下排空气法，错误；D项，硫酸和Na2SO3反应生成SO2，SO2用向上排空气法收集(丙)，用NaOH溶液吸收尾气，丁防倒吸，正确。5．实验室制取下列气体，所用试剂和干燥剂都正确的是(　　)选项制取的气体试剂干燥剂AH2Zn和稀硫酸浓H2SO4BCl2KClO3和浓盐酸碱石灰CHCl固体NaCl和稀H2SO4碱石灰DNH3NH4Cl和熟石灰P2O5 解析：选A　Zn与稀硫酸反应生成氢气，氢气与浓硫酸不反应，能用浓硫酸干燥，故A正确；KClO3和浓盐酸反应能生成氯气，氯气能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，应该用浓硫酸或P2O5干燥，故B错误；固体NaCl与浓硫酸反应生成HCl，与稀硫酸不反应，且酸性气体不能用碱性干燥剂干燥，所以HCl不能用碱石灰干燥，应该用浓硫酸或P2O5干燥，故C错误；NH4Cl和熟石灰加热生成氨气，氨气是碱性气体，碱性气体不能用酸性干燥剂干燥，应该用碱石灰干燥，故D错误。6．下列制备和收集气体的实验装置合理的是(　　)解析：选D　用NH4Cl和Ca(OH)2固体制NH3时有H2O生成，试管口应向下倾斜，A项错误；NO能与空气中的氧气反应生成NO2且和空气密度相近，应用排水法收集，B项错误；H2密度比空气小，收集氢气时导管应“短进长出”，C项错误。7．根据实验目的设计如下装置的连接中，正确的是(　　)A．制备收集HCl：连接a→c→gB．制备收集NO：连接 b→c→e→dC．制备收集NH3：连接b→d→e→cD．制备收集Cl2：连接a→f→c→e→d解析：选D　实验室制备HCl时，不能用排水法收集，故A错误；NO密度与空气密度接近，且能够与空气中氧气反应，不能用排气法收集，故B错误；NH3能够与浓硫酸反应，NH3通入浓硫酸后被吸收，所以无法制备，故C错误；实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取Cl2，所以应该用a装置制备Cl2；浓盐酸具有挥发性导致生成的Cl2中含有HCl，HCl极易溶于水，NaCl溶液抑制Cl2溶解，所以可以用饱和食盐水除去Cl2中的HCl；Cl2是酸性气体，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，用向上排空气法收集，用碱性物质处理尾气，故D正确。8．下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是(　　)选项试剂试纸或试液现象结论A浓氨水、生石灰红色石蕊试纸变蓝NH3为碱性气体B浓盐酸、浓硫酸pH试纸变红HCl为酸性气体C浓盐酸、二氧化锰淀粉碘化钾试纸变蓝Cl2具有氧化性D亚硫酸钠、硫酸品红溶液褪色SO2具有还原性 解析：选D　A项，NH3可以采取浓氨水和生石灰反应制取，可用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，说明NH3为碱性气体，正确；B项，利用浓硫酸的高沸点性和遇浓盐酸放热的性质，可以制取HCl气体，pH试纸变红，说明HCl气体为酸性气体，正确；C项，浓盐酸和二氧化锰加热可以制取Cl2，Cl2可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝，说明KI转化为I2，则说明Cl2有强氧化性，正确；D项，SO2使品红溶液褪色体现的是SO2的漂白性，错误。9．测定1 mol氢气体积的实验中需用气体体积的测量装置。如图所示装置在实验条件下不能用于测量气体体积的是(　　)解析：选D　导气管短进长出，气体排出的液体体积即为气体体积，用量筒可以读取气体体积，故A不符合题意；量气管上有刻度，通入气体平衡两端液面，可以读取气体体积，故B不符合题意；用排水法可以在量筒中收集到一定体积的气体，读取量筒刻度得到气体体积，故C不符合题意；气体从右侧排出，无法收集到一定体积气体，故D符合题意。10．氢化钙是重要的生氢剂，遇水或酸能够引起燃烧。利用下列装置制备CaH2固体(提供的实验仪器不得重复使用)，下列说法正确的是(　　)A．装置①在加入试剂前无需检查气密性B．各个装置仪器接口的连接顺序为a→c→b→f→g→d→eC．加热装置④之前必须检查气体的纯度D．装置③的主要作用是防止空气中的CO2、H2O(g)进入装置④中解析：选C　装置①为启普发生器，加入试剂之前必须检查装置的气密性，A错误；装置①中产生的氢气会混有HCl、H2O(g)，通过装置③可以除去这两种杂质，所以仪器接口的连接顺序为a→d→e→f→g(或g→f)→b→c，B错误；为了防止金属钙与空气中的物质发生反应，需要在加热前通入氢气排尽装置④硬质玻璃管中的空气，通过检查氢气的纯度确定是否将空气排尽，C正确；装置③的作用是除去氢气中混有的HCl、H2O(g)，D错误。11．Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是(　　)A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应B．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2＋充分接触C．Y形管乙中产生的是氧化性气体，其将BaSO3氧化为BaSO4沉淀D．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体解析：选D　玻璃管起到平衡内外压强的作用，A项错误；要使SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3，应通过d管向溶液中通入碱性气体NH3，d管不能插入溶液中，否则氨气溶于水时，易造成倒吸，B项错误；Y形管乙中产生的是NH3，C项错误；Y形管乙用于制备碱性气体，D项正确。12．利用如图所示装置进行实验，能达到实验目的的是(必要时可加热)(　　)选项实验目的甲乙丙A制取并收集NO2浓硝酸铜片水B制取并验证SO2具有漂白性70%硫酸亚硫酸钠品红溶液C制取并验证氯气没有漂白性浓盐酸二氧化锰干燥的红布条D比较HCl、H2CO3和H2SiO3酸性的强弱盐酸大理石硅酸钠溶液 解析：选B　二氧化氮能够与水反应，应该用排空气法收集，故A错误；亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫能够使品红溶液褪色，故B正确；二氧化锰与浓盐酸反应的过程中有水蒸气生成，无法验证氯气没有漂白性，故C错误；盐酸具有挥发性，挥发出来的HCl气体也能使硅酸钠溶液变浑浊，故D错误。看一看——主干知识牢记心间寒假自修，平时浏览，考前温故，基础知识何时都不能丢！ 1．气体制备的三类发生装置(1)实验室可通过①装置制取的常见气体有NH3、O2。(2)实验室可通过②装置制取的常见气体有Cl2、SO2、NO、NO2、HCl。(3)实验室可通过③装置制取的常见气体有H2、CO2。2．气体制备的三类净化装置装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅装置一般盛液体试剂，用于洗气装置一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算 3．气体净化的两种方法净化原则：不损失原来气体，不引入新杂质物理方法液化法利用沸点不同从空气中分离出N2和O2水洗法利用溶解度不同从N2和NH3的混合气体中除去NH3化学方法氧化还原法通过灼热的铜丝网除去混合气体中的O2；通过灼热的CuO除去H2、CO等酸碱法将NH3和CO2的混合气体通过碱石灰除去CO2沉淀法除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液，化学方程式为H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4 4．气体制备中尾气处理的三种方法灼烧式将有毒气体通过灼烧转化为无毒物质收集式将有毒气体收集到气球或其他容器中吸收式Cl2、SO2、NO2可用NaOH溶液吸收