第五章　第二节　第3课时　NH3及常见气体的制备方法（含答案）

第3课时　NH3及常见气体的制备方法
题组一　氨的实验室制法
1．(2021·江苏1月适应性考试，6)实验室制取NH3时，下列装置能达到相应实验目的的是(　　)
2．已知氨极易溶于水，难溶于有机溶剂CCl4(CCl4不溶于水，密度比水的大)。下列不适合做氨的尾气吸收装置的是(　　)
3．(2022·洛阳高一期中)下列装置中肯定不适合于实验室制备NH3的是(　　)
4．某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是(　　)
A．①中固体可换为NH4Cl
B．②中药品为P2O5
C．反应一段时间后，③中黑色固体变为红色
D．反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨
题组二　常见气体的制备方法比较
5．下列各装置不能达到实验目的的是(　　)
A．装置①可用于吸收多余的HCl
B．装置②可用于除去Cl2中的HCl
C．装置③可用于干燥H2
D．装置④可用于排空气法收集H2、CO2、Cl2、HCl等气体
6．如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用氯酸钾和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为(　　)
A．①⑤⑧ B．③④⑦
C．①⑤⑥ D．③⑤⑥
7．(2022·辽宁凌源市实验中学高一检测)下列装置进行的实验，能达到目的的是(　　)
A．用图1装置制取并收集干燥纯净的NH3
B．用图2装置可演示NO的喷泉实验
C．用图3装置除去CO2气体中混有的少量SO2
D．用图4装置检验铁粉与水蒸气反应产生的H2
8．(2022·甘肃天水市第一中学高一检测)下列是实验室制取气体时常用的发生装置和收集装置。下列说法正确的是(　　)
A．图①可用于NH4Cl固体与Ca(OH)2固体共热制取NH3
B．图②可用于实验室制取Cl2
C．图③可用于收集NO
D．图④可用于收集NH3
9．NaClO2具有强氧化性，是较好的消毒剂，实验室可以用NaClO2与浓盐酸反应制取Cl2，制取装置如图所示，下列叙述一定正确的是(　　)
A．长颈漏斗可以替换仪器a
B．可用排饱和食盐水法收集Cl2
C．可通过装置乙除去HCl和H2O
D．反应中NaClO2被氧化
10．如图所示仪器和装置，用橡胶管经过简单连接，可制备收集多种不同的纯净、干燥的气体(不考虑尾气吸收)。下列关于这些装置的连接方法正确的是(　　)
A．实验室用石灰石与稀盐酸制备收集CO2：b→f→d→e
B．实验室用锌粒与稀硫酸制备收集H2：b→c→g
C．实验室利用H2O2与MnO2制备收集O2：a→c→e
D．实验室用浓氨水与生石灰制备收集NH3：b→d→e
11．氢化钙(CaH2)是一种常用的储氢材料。某化学兴趣小组制取氢化钙的实验装置如图：
资料：氢化钙要密封保存，在空气中容易吸水变质。下列说法不正确的是(　　)
A．②中盛装碱石灰干燥氢气
B．④中盛装NaOH溶液，防止外界CO2进入③中
C．点燃酒精灯前，先用试管在⑤处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
D．反应结束后，应先停止加热，继续通氢气一段时间，至固体冷却后再关闭活塞K
12．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)。下列说法正确的是(　　)
A．①②③中依次盛装酸性KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
13．(2022·河北保定高一期中)某实验小组拟选用下列装置制取并收集氨，回答下列问题：
(1)图A、B、C是常见反应装置，用A装置制取氨气的化学方程式是________________________
_______________________________________________________________________________。
用B装置制取氨气，分液漏斗中选用的药品是________(填名称)。
(2)下列干燥剂能用于氨气干燥的是_________________________________________________
(填字母)。
A．浓硫酸 B．无水氯化钙
C．五氧化二磷 D．碱石灰
(3)若用C装置与d装置①相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体中的________(填序号)，在d装置之后还应连接导管插入到盛某种液体的烧杯中，其目的是__________________。
①H2　②NO　③Cl2　④SO2　⑤NH3
(4)下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)。当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐，写出该反应的化学方程式：__________________
_______________________________________________________________________________。
ABCDEF
14．Ⅰ.氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中制备NH3，回答下列问题：
(1)氨气的发生装置可以选择上图中的______，反应的化学方程式为_____________________。
(2)欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序：发生装置→________→________→________→________→________(按气流方向，用小写字母表示)。
Ⅱ.亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，沸点为－5.5 ℃。其液体呈红褐色。遇水发生反应：2NOCl＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑。某化学兴趣小组设计如图装置用Cl2和NO制备NOCl。回答下列相关问题：
(3)甲装置发生反应的离子方程式为__________________________________，装置丙中的液体为____________。
(4)实验时，先通入Cl2，待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时，再通入NO，这样做的目的是________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)装置丁中冰盐水的作用是______________________________________________________。
(6)经分析该套装置设计上有一处明显缺陷，改进方法是________________________________
___________________________________________________________________(用文字描述)。
(7)吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为_______________________________________
(已知：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O)。
第3课时　NH3及常见气体的制备方法
1．B　2.C　3.D
4．C　[NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体，遇冷重新反应生成NH4Cl，无法制取NH3，故A错误；P2O5会与H2O、NH3反应生成(NH4)3PO4，不能用P2O5干燥氨，故B错误；NH3具有还原性，可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质，则反应一段时间后，③中黑色固体变为红色，故C正确；液氨的沸点为－33.5 ℃，无法在冰中液化，氨与氧化铜反应后生成水，过量的氨可溶于水，故收集到的是氨水，故D错误。]
5．B　[HCl极易溶于水，可用水吸收，倒扣漏斗可防倒吸，故A不符合题意；Cl2和HCl都可以与氢氧化钠反应，不符合除杂原则，应该使用饱和食盐水除杂，故B符合题意；H2为中性气体，可用碱石灰干燥，故C不符合题意；H2的密度小于空气，以短进长出的方式连接，即为向下排空气法收集，CO2、Cl2、HCl的密度比空气大，以长进短出的方式连接，即为向上排空气法收集，故D不符合题意。]
6．C　[氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热的条件下生成氯化钾和氧气，氯酸钾和二氧化锰为粉末状，反应条件为加热，可选①作为制取装置，干燥O2可选用④用浓硫酸进行干燥，或选用⑤装置用碱石灰进行干燥，氧气密度比空气大，采用向上排空气法收集，只能用⑥装置，故合理的装置组合为①⑤⑥。]
7．D　8.A
9．B　[浓盐酸会挥发且生成的氯气会从长颈漏斗中逸出，滴加浓盐酸不能用长颈漏斗，A错误；氯气难溶于饱和食盐水，可用排饱和食盐水法收集Cl2，B正确；装置乙净化气体时应长管进气短管出气，C错误；NaClO2与浓盐酸反应制取Cl2，NaClO2中氯元素化合价从＋3价降低到0价，被还原，D错误。]
10．D　[实验室用块状石灰石与稀盐酸反应来制备CO2：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，反应不需要加热，所以发生装置选b，用饱和食盐水(f)除去挥发出的HCl气体，通过浓硫酸(c)进行干燥，通过排空气法(e)收集，碱石灰能与CO2反应，所以不能作CO2的干燥剂，A项错误；实验室用锌粒与稀硫酸反应制备氢气：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，反应不需要加热，所以发生装置选b，通过浓硫酸(c)进行干燥后再通过排水法(g)收集，所得气体又混入水蒸气，B项错误；实验室利用H2O2与MnO2反应制备O2，反应不需要加热，发生装置不能选a，C项错误；实验室可用浓氨水与生石灰制备NH3：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2，反应不需要加热，所以发生装置选b，通过碱石灰(d)除去NH3中的水蒸气，用排空气法(e)进行收集，D项正确。]
11．B　[CaH2易吸水发生反应：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，②用于盛装固体碱石灰，干燥H2，故A正确；④中应盛装浓硫酸，防止水蒸气进入③中与CaH2反应，故B错误；由于氢气参与反应，且在加热条件下进行，应避免不纯的氢气在加热时发生爆炸，则点燃酒精灯前，应先用试管在⑤处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度，故C正确；反应结束后，应先停止加热，继续通入氢气，至固体冷却后再关闭活塞K，避免固体被氧化，故D正确。]
12．B
13．(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　浓氨水　(2)D　(3)③④　吸收尾气，防止污染空气　(4)8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
解析　(3)若用C装置与d装置①相连制取并收集X气体，适合收集密度比空气大且不与空气反应的气体。H2密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故不选①；NO和氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，故不选②；Cl2密度大于空气，能用向上排空气法收集，故选③； SO2密度大于空气，能用向上排空气法收集，故选④；NH3密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故不选⑤；Cl2 、SO2有毒，在d装置之后还应连接导管插入到盛氢氧化钠溶液的烧杯中，其目的是吸收尾气，防止污染空气。(4)A是(NH4)2S，当X是强碱时，B是氨气，过量的氨气跟Cl2反应生成氮气和氯化铵， 该反应的化学方程式：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
14．(1)A　Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O　(2)d c f e i　(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O　浓硫酸　(4)排尽装置中的空气，避免NO被氧化　(5)液化亚硝酰氯，便于收集产品　(6)在装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置　(7)NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O