专题常见气体的实验室制备提升练习2022_2023学年高一化学暑假作业（人教版）

专题常见气体的实验室制备提升练习2022_2023学年高一化学暑假作业（人教版）
一、单选题，共12小题
1．（2022·吉林·高一统考阶段练习）广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”，是因为它可以配合玻璃管和其它简单仪器组成各种功能的装置。下列各图中能用作安全瓶防倒吸装置的是
A． B． C． D．
2．（2022·广西·高一校联考阶段练习）下列气体中，既可用排水法又可用向上排空气法收集的是
A．NO2 B．O2 C．SO2 D．NO
3．（2023·江苏扬州·高一统考期中）实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质，能达到实验目的的是
A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气
C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁吸收尾气
4．（2023·山东日照·高一期中）图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用图装置制取、净化、收集的气体是
选项 气体 a b c
A SO2 浓硫酸 亚硫酸钠 碱石灰
B CO2 盐酸 碳酸钙 饱和NaHCO3
C NO 稀HNO3 铜屑 H2O
D NO2 浓HNO3 铜屑 NaOH溶液
A．A B．B C．C D．D
5．（2021·甘肃白银·高一校考阶段练习）用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)
选项 A B C D
X 浓盐酸 浓硫酸 双氧水 浓氨水
Y KMnO4 C2H5OH MnO2 NaOH
气体 Cl2 C2H4 O2 NH3
A．A B．B C．C D．D
6．（2023·四川内江·高一四川省内江市第六中学校考阶段练习）利用如图装置可以进行实验并能达到实验目的的是（ ）
选项 实验目的 X中试剂 Y中试剂
A 用Na2SO3和浓硫酸制取并收集纯净干燥的SO2，并验证其漂白性 品红溶液 浓硫酸
B 用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO 水 浓硫酸
C 验证电石与饱和食盐水反应生成的气体的性质并收集 CuSO4溶液 KMnO4溶液
D 用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2 饱和食盐水 浓硫酸
A．A B．B C．C D．D
7．（2022·吉林长·高一长市第二实验中学校考阶段练习）下列实验方案最合理的是
A．制备并收集 B．制备氨气
C．制备并收集气体 D．制备氧气
8．（2021·河北邯郸·高一校联考期中）在实验室里可按如图所示装置干燥并收集气体R，且吸收多余的R气体，则R是
A．NO B．NH3 C．NO2 D．N2
9．（2023·全国·高一期中）用下图所示装置进行实验，下列实验现象描述错误的是
选项 试剂甲 试剂乙 试剂丙 丙中的现象
A 稀盐酸 CaCO3 Na2SiO3溶液 有白色沉淀生成
B 浓硫酸 Na2SO3 BaCl2溶液 有白色沉淀生成
C 过氧化氢 MnO2 酸性KI-淀粉溶液 溶液变为蓝色
D 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 有淡黄色沉淀生成
A．A B．B C．C D．D
10．（2023·河南濮阳·高一濮阳一高校考阶段练习）下列有关气体的制备和收集正确的是
A．制取氯气 B．制取氨气
C．制取二氧化硫 D．制取二氧化氮
A．A B．B C．C D．D
11．（2021·广东·高一校联考阶段练习）某同学用浓硫酸与亚硫酸钠制备SO2并探究其相关性质，实验装置如图所示。
下列说法不正确的是
A．装置①中用Cu片代替Na2SO3也能达到实验目的
B．装置②中溴水可以用酸性高锰酸钾溶液代替
C．装置③中出现浑浊，说明SO2具有氧化性
D．装置④的作用是吸收SO2，防止发生倒吸和污染环境
12．（2021·山西太原·高一山西实验中学校考阶段练习）将SO2通入BaCl2溶液至饱和的过程中，始终未观察到溶液中出现白色沉淀，若再通入另一种气体X，有白色沉淀产生。则气体X不可能是
A．NH3 B．NO2 C．Cl2 D．CO2
二、非选择题，共3小题
13．（2023·安徽滁州·高一安徽省定远中学校考）实验室采用下列方法制取NH3：
①固体Ca(OH)2与NH4Cl共热。
②NH4HCO3固体中加NaOH固体(过量)，常温下即能产生NH3；装置如图。
③NaOH固体中加入浓氨水。
④NH4Cl浓溶液中加生石灰。
请回答下列问题：
(1)写出②方法制取氨气的化学方程式___________________________。
(2)说明③方法制取氨气的原理：_____________，为什么此法不加热？ __________。
(3)请从下面的仪器中选择④方法制取氨气的发生装置________(写字母，要求使用仪器最少、合理)。
写出用NH4Cl浓溶液与生石灰反应制取氨气的理由：__________。
(4)某同学设计了如图装置收集氨气，下列说法不正确的是________(填字母)。
A．收集氨气的原理是向下排空气法
B．干燥管的作用是防止倒吸
C．当烧杯中的水变红时证明氨气已收集满
D．该装置会形成红色喷泉
14．（2023·新疆伊犁·高一校联考期中）为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(12mol·L-1)为原料制取Cl2。在此实验中，F仪器的作用是______，发生装置B应选择以下三种装置中的______(填①或②或③)。
(2)图①中a的仪器名称______，D装置中主要反应离子方程式为______。
(3)将适量的蔗糖放入烧杯中，加少量水拌匀，再加适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。上述现象体现了浓硫酸的_____(填序号)①酸性②吸水性③脱水性④强氧化性，并写出“体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体(SO2)”对应的化学方程式：_____。
(4)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：
a.氯化铁溶液 b.氯化亚铁溶液 c.硫氰化钾溶液 d.氯化钡溶液 e.品红溶液 f.酸性高锰酸钾溶液
若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有______(选填一个序号)试剂的试管内，再加入______(选填一个序号)试剂。发生的现象是______。若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有_____(选填一个序号)试剂的试管内，发生的现象是______。
15．（2023·全国·高一期中）Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略)。
已知：Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸。Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃。
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：_______。
(2)检查虚框中装置气密性的方法为：用止水夹夹住装置A两端的橡胶管，_______，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好。
(3)下列有关该实验的说法中不正确的是_______。
A．实验室也可用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气
B．B中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气
C．氮气的作用之一是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸危险
D．从装置D中逸出气体的主要成分是Cl2O
(4)①装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3以等物质的量反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐X，试写出该反应化学方程式_______。
②设计实验方案验证C中生成的产物中另一种盐X中的阴离子_______。
(5)该实验装置存在一处明显的不足，其改进措施为_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．该装置是排液量气装置，故A错误；
B．该装置可作为安全瓶防倒吸，因为进气管较短（刚漏出瓶塞）若发生倒吸，倒吸液会被盛装在B 瓶中，不会再倒流到前一装置，从而防止倒吸，故B正确；
C．该装置是混气装置，进入C 瓶中两气体在C 瓶中充分混合，故C错误；
D．该装置是洗气装置，故D错误；
故选B。
2．B
【分析】气体可用排水法收集，则气体不溶于水且不与水反应，气体可用向上排空气法收集，则气体密度比空气大且不与空气中物质反应。
【详解】A．NO2能溶于水且与水反应，不能用排水法收集，A错误；
B．O2不溶于水且不与水反应，可用排水法收集，密度比空气大且不与空气中物质反应，可用向上排空气法收集，B正确；
C．SO2能溶于水且与水反应，不能用排水法收集，C错误；
D．NO能与空气中氧气反应，不能用排空气法收集，D错误；
答案选B。
3．C
【详解】A．与反应生成，不加热的情况下难以分解，无生成，故无法制备氨气，A项错误；
B．与浓反应，不能用浓干燥，B项错误；
C．与反应生成和，黑色的转化为红色的，N元素的化合价升高，说明具有还原性，C项正确；
D．苯的密度比水的密度小，在上层，直接通入下层的水中，会发生倒吸，D项错误；
答案选C。
4．B
【详解】A．亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫能与碱石灰反应，不能用碱石灰来吸收二氧化硫的水气，故A错误；
B．盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，盐酸有挥发性，所以生成的二氧化碳中有氯化氢，氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，饱和的碳酸氢钠和二氧化碳不反应，所以可用饱和碳酸氢钠洗气，二氧化碳的密度大于空气的密度，所以可用向上排空气法收集，故B正确；
C．铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，所以不能用排空气法收集一氧化氮，故C错误；
D．铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，浓硝酸有挥发性，所以二氧化氮中有硝酸，硝酸能和碱反应，二氧化氮和碱也反应，所以不能用氢氧化钠洗气，故D错误；
答案为B。
5．C
【详解】A．浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成，但氯气溶于水，且与水发生反应，则不能用排水法收集，故A不符合题意；
B．在浓硫酸存在下，乙醇消去制乙烯需要迅速升温到，故B不符合题意；
C．双氧水分解制氧气，制取装置不需要加热，收集氧气可以用排水法，故C符合题意；
D．氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故D不符合题意；
故选：C。
6．A
【详解】A．Na2SO3和浓硫酸生成二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以用品红溶液检验二氧化硫，浓硫酸具有吸水性且和二氧化硫不反应，所以能干燥二氧化硫，二氧化硫密度大于空气，所以采用此法排空气收集，二氧化硫有毒，不能直接排空，应该有尾气处理装置，故A能达到实验目的；
B．用Cu与稀硝酸制取一氧化氮中含有挥发出来的硝酸，一氧化氮难溶于水，可用水除去硝酸，再用浓硫酸干燥，但是一氧化氮能与氧气反应，不能用排空气法收集，故B不能达到实验目的；
C．电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有硫化氢，选硫酸铜可除去，Y中高锰酸钾可氧化乙炔，后续装置不能收集乙炔气体，故C不能达到实验目的；
D．MnO2和浓盐酸常温下不反应，缺少加热装置，故D不能达到实验目的；
答案选A。
7．B
【详解】A．Cl2的密度比空气大，收集时应长管进短管出，应用向上排空气法，A不符合题意；
B．浓氨水滴入CaO中，CaO与水反应放热，NH3·H2O受热分解并挥发出NH3，可以制取NH3，B符合题意；
C．NO2能与水反应，不能用排水法收集，C不符合题意；
D．Na2O2为粉末状固体，与水剧烈反应，不能用启普发生器的简易装置制取氧气，D不符合题意；
故选B。
8．B
【分析】收集装置中，气体从长导管进，短导管出，相当于使用向下排空气法收集气体说明该气体不与空气反应，且该气体密度小于空气，多余的气体可以用水吸收，且使用防倒吸装置说明该气体极易溶于水。
【详解】A．NO会与空气中的O2反应，A不符合题意；
B．氨气密度小于空气，极易溶于水，尾气吸收需要防倒吸，B符合题意；
C．NO2密度比空气大，应该采用向上排空气法收集，不能用此法收集二氧化氮，C不符合题意；
D．氮气的密度与空气接近，不能用排空气法进行收集，氮气与水不反应，N2不能用水作尾气处理装置，D不符合题意；
答案选B。
9．B
【详解】A. 盐酸和碳酸钙反应生成CO2，CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀，正确；
B. 浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2，但SO2与氯化钡不反应，错误；
C. 过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成氧气，氧气把碘化钾氧化为单质碘，淀粉遇碘显蓝色，正确；
D. 浓盐酸与高锰酸钾混合生成氯气，氯气把硫化钠氧化为单质S，生成淡黄色沉淀，正确；
故选B。
10．B
【详解】A．实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气，必须在加热条件下，故A错误；
B．实验室可以用氯化铵和氢氧化钙固体混合在加热条件下制取氨气，用向上排空气法收集氨气，收集氨气时，为了防止对流，在收集氨气的试管口放一团棉花，故B正确；
C．二氧化硫易溶于水，不能用排水法收集，故C错误；
D．用浓硝酸和铜制取NO2，铜和稀硝酸生成的是NO，故D错误；
故选B。
11．A
【详解】A．浓硫酸和Cu片的反应需要加热，图中的装置①没有加热装置，故不能用Cu片代替Na2SO3，A错误
B．装置②中的溴水是用来检验SO2的还原性的，可以用酸性高锰酸钾溶液代替溴水，B正确；
C．装置③中的Na2S溶液是用来检验SO2的氧化性的，反应的离子方程式为，其中SO2作氧化剂，现象是溶液变浑浊，C正确；
D．SO2不溶于CCl4，将SO2通入到装置④，不会引起倒吸，且SO2会被NaOH溶液吸收，不会被排放到空气中，D正确；
故选A。
12．D
【分析】由强酸制弱酸的原理可知，SO2与BaCl2溶液不反应，不可能生成BaSO3沉淀，通入另一种气体产生白色沉淀，应有两种情况，一是溶液中有较多的SO32-离子，或发生氧化还原反应生成SO42-离子，否则不生成沉淀。
【详解】A． 通入氨气溶液呈碱性，溶液中生成大量的SO32-离子，生成沉淀BaSO3，A选项不符合题意；
B． NO2与水反应生成具有氧化性的硝酸，在溶液中将SO2氧化为SO42-离子，生成沉淀BaSO4，B选项不符合题意；
C． Cl2具有氧化性，在溶液中将SO2氧化为SO42-离子，生成沉淀BaSO4，C选项不符合题意；
D． 碳酸和亚硫酸均比盐酸的酸性弱，所以二氧化碳和二氧化硫与氯化钡均不反应，不会产生沉淀物，D选项符合题意；
答案选D。
【点睛】在复分解反应中，一般是较强酸制较弱酸；所以切记：CO2和SO2与BaCl2或CaCl2均不反应。
13． NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O 氢氧化钠溶于水放出大量热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制氨气的溶解，溶液温度升高，氨气的溶解度减小，氨气从溶液中逸出 因为氢氧化钠溶于水产生大量的热 D CaO＋H2O=Ca(OH)2，消耗水并放热，Ca(OH)2和NH4Cl受热发生反应：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O D
【分析】（1）碳酸氢铵与氢氧化钠固体反应生成碳酸钠和氨气、水；
（2）依据氢氧化钠溶于水放出大量热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制氨气的溶解，溶液温度升高，氨气的溶解度减小，氨气从溶液中逸出解答；
（3）依据反应物状态和反应条件选择发生装置；生石灰溶于水生成氢氧化钙，且放出大量的热，氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气，氨气受热挥发，据此解答；
（4）A．氨气的密度小于空气密度，且和氧气不反应；
B．有缓冲作用的装置能防止倒吸；
C．氨水溶液呈碱性，碱遇酚酞试液变红色；
D．该装置不能形成红色喷泉。
【详解】(1)固体NH4HCO3与NaOH在常温下反应产生碳酸钠、水、氨气，反应的化学方程式为：NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O；
(2)在氨水中存在化学平衡和电离平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-，将氨水加入到固体NaOH中时，NaOH溶解电离产生OH-，电离平衡逆向移动，c(NH3·H2O)增大，化学平衡逆向移动，分解产生氨气，而且NaOH固体溶解放出热量，降低氨气在水中的溶解度，会加快一水合氨的分解作用，从而得到更多的氨气；
(3)④NH4Cl浓溶液中加生石灰，物质的状态为固体与液体混合制取气体，反应不需要加热，所以应选择装置D为发生装置；生石灰溶于水生成氢氧化钙，且放出大量的热，氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气，反应方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，氨气受热挥发，因此可以制取氨气；
(4)A.氨气的密度比空气小，在室温下与空气的成分不能反应，所以可以用向下排空气方法收集氨气，A正确；
B.干燥管由于容积较大而具有缓冲作用，因此能防止倒吸，B正确；
C.若氨气收集满，就会通过导气管进入到烧杯的水中，与烧杯内的水反应产生一水合氨，一水合氨电离产生OH-而使水显碱性，碱遇酚酞试液就变红色，C正确；
D.干燥管有缓冲作用，烧杯中液体不能进入烧瓶中，因而不能形成红色喷泉，D错误；
故合理选项是D。
14．(1) 防倒吸 ①
(2) 分液漏斗 Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO
(3) ③④ C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(4) b c 溶液呈血红色 e 红色褪去为无色，加热后又变为红色
【分析】依据实验目的可知A、B气体中，一种是SO2，一种是Cl2，制备氯气中含有杂质氯化氢，需要通过饱和食盐水除去氯化氢，故装置B制取Cl2，装置A生成SO2，二者在D中进行反应，装置E可以除去未反应的气体，据此分析解答。
【详解】（1）根据分析，A装置为制取SO2的装置，因SO2易溶于水，故F仪器的作用为防倒吸；制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸，属于固、液混合加热制取气体，故应选①装置作为发生装置。
（2）图①中a为分液漏斗；D装置中，Cl2和SO2同时通入水中时，Cl2将SO2氧化生成H2SO4，Cl2被还原为HCl，反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO。
（3）浓硫酸使蔗糖碳化，体现其③脱水性，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体，说明生成的C和浓硫酸反应生成了二氧化硫，体现浓硫酸的④强氧化性，即上述现象体现了浓硫酸的③脱水性和④强氧化性；浓硫酸与碳在加热条件下发生氧化还原反应生成二氧化碳、水和二氧化硫，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
（4）若Cl2过量，则在D中溶液中除含H2SO4、HCl外，还含有剩余Cl2及HClO，具有强氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+，滴加硫氰化钾溶液呈血红色，因此可先加b氯化亚铁溶液，后加c硫氰化钾溶液进行检验，现象为溶液呈血红色；若SO2过量，则在D溶液中含有SO2、H2SO3，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，但SO2与品红化合生成的物质不稳定，加热会重新分解，溶液又变为红色，因此可选用e品红溶液进行检验，现象为红色褪去为无色，加热后又变为红色。
15． 打开分液漏斗旋塞 BD 取少量反应后的固体于试管中，加水溶解，滴加足量的硝酸银和稀硝酸溶液，若生成白色沉淀，则说明固体中含有氯离子 在装置D末端连接盛放NaOH溶液的尾气吸收装置
【分析】A中二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯气、氯化锰、水，用B装置中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，装置C中潮湿的与反应生成，根据化合价升降规律，还应该有氯化钠生成，D中用液氨冷却收集。
【详解】(1)装置A中二氧化锰和浓盐酸加热生成氯气、氯化锰、水，发生反应的离子方程式；
(2)装置A的气密性检验方法为：用止水夹夹住装置A两端的橡胶管，打开分液漏斗旋塞，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好；
(3) A．与浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水，实验室也可用与浓盐酸反应制备氯气，故A正确；
B．用潮湿的与反应制取，氯气不需要干燥，B中试剂是饱和食盐水，目的是除去氯气中的氯化氢，故B错误；
C．浓度过高时易发生分解并爆炸，所以氮气的作用之一是稀释生成的，减少实验爆炸危险，故C正确；
D．Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃，D中用液氨冷却收集，氯气比Cl2O易挥发，因此从装置D中逸出气体的主要成分是，故D错误；
选BD；
(4)①装置C中潮湿的与以等物质的量反应，生成、气体和另一种盐X，根据化合价升降规律，生成盐X是氯化钠，所以该反应化学方程式为；
②X中的阴离子是氯离子，氯离子和硝酸银反应生成氯化银沉淀，检验氯离子的方法是：取少量反应后的固体于试管中，加水溶解，滴加足量的硝酸银和稀硝酸溶液，若生成白色沉淀，则说明固体中含有氯离子；
(5)氯气有毒，该装置没有尾气处理装置，为防止氯气污染空气，在装置D末端连接盛放NaOH溶液的尾气吸收装置。
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