第31练　常见气体的实验室制备、净化和收集 同步练习（含答案）-2025年高考化学一轮复习

1．(2021·海南，3)用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂)，能实现的是(　　)
选项 气体 a b
A H2S 稀H2SO4 FeS
B O2 H2O2溶液 MnO2
C NO2 浓HNO3 铁片
D NH3 浓氨水 CaO
2．(2023·连云港高三模拟)下列实验装置正确的是(　　)
3．(2023·南京高三模拟)将Cl2通入冷的NaOH溶液中可制得漂白液。下列装置(箭头表示Cl2的气流方向)能达到相应目的的是(　　)
A.制备Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.制备漂白液 D.尾气处理
4．利用图示装置进行实验，反应进行足够长时间后装置Ⅱ中实验现象正确的是(　　)
选项 ① ② ③ 装置Ⅱ中实验现象
A 稀盐酸 MnO2 饱和NaCl溶液 有细小的白色晶体析出
B 浓氨水 氧化钙 硫酸亚铁溶液 产生大量白色沉淀
C 冰醋酸 乙醇和浓硫酸 饱和碳酸钠溶液 溶液分层，上层为油状液体
D 浓盐酸 碳酸钙 滴有酚酞的稀碳酸钠溶液 溶液由红色变为无色
5.某学生想利用如图装置(烧瓶不能移动)收集下列气体：①H2；②Cl2；③SO2；④HCl；⑤NH3；⑥NO；⑦NO2。下列说法正确的是(　　)
A．若烧瓶是干燥的，由b进气，可收集②③④⑥⑦
B．若烧瓶是干燥的，由a进气，可收集①⑤
C．若烧瓶中充满水，由a进气，可收集①⑤⑦
D．若烧瓶中充满水，由b进气，可收集⑥
6．(2024·徐州高三检测)NaH是有机合成中用途很广泛的物质。已知NaH遇水蒸气剧烈反应，某小组设计如图实验装置制备NaH。下列说法不正确的是(　　)
A．安全漏斗的作用是液封
B．装置A中的试剂是稀硝酸和粗锌
C．装置B中的试剂是浓硫酸
D．实验开始后先启动A中反应，再点燃C处酒精灯
7．(2023·南京模拟)用如图所示装置制备氨并验证氨的还原性，其中不能达到实验目的的是(　　)
A．用装置甲生成氨
B．用装置乙干燥氨
C．用装置丙验证氨的还原性
D．用装置丁和戊分别收集氨和氮气
8.实验室常利用难挥发性酸制备易挥发性酸，用浓硫酸与硝石(NaNO3)反应可制备少量HNO3，反应装置如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．反应的化学方程式为NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑
B．反应温度如果过高，制得的HNO3可能会呈现黄色
C．曲颈甑是一种原始的蒸馏烧瓶，为了增强冷凝效果可以在长颈上再接一根长玻璃管
D．可从实验室中选无色、透明、洁净的试剂瓶盛装制得的浓硝酸
9．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
10．某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是(　　)
A．装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O
B．加热片刻后需要将酒精灯移开，说明该反应是放热反应
C．装置Ⅱ的作用是冷凝水蒸气
D．在装置Ⅲ末端收集纯净干燥的N2只能用向下排空气法
11．氯化锌易潮解、易升华。从市售的氯化锌[含Zn(OH)Cl]中制备无水氯化锌，装置如图所示，管式炉有升温和降温的调节功能。下列说法错误的是(　　)
A．恒压滴液漏斗、倒置漏斗的作用分别是平衡气压、防止倒吸
B．通入装置中的N2必须是干燥的
C．在尾气吸收装置前应增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶
D．管式炉Ⅰ采取阶段式升温，实验结束时先撤去管式炉Ⅰ，再撤去管式炉Ⅱ
12．实验室常见气体制备装置及收集方法如图：
(1)实验室中可用装置a制取O2或NH3，反应的化学方程式分别为_____________________，
________________________________________________________________________。
(2)实验室中可用装置b制取O2、NH3、Cl2、CO2、SO2、NO2等气体，则制取Cl2的化学方程式为_________________________________________________________________________。
若利用该装置用浓氨水和NaOH固体制取NH3，其原理是______________________________。
(3)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2，可选用________(填字母)装置收集O2。
13．氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体难溶于水，是制备热敏材料VO2的原料，其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。实验室以VOCl2和NH4HCO3为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的装置如图所示。
已知：＋4价钒的化合物易被氧化。
回答下列问题：
(1)制备过程中，上述装置依次连接的合理顺序为e→________(按气流方向，用小写字母表示)。装置A中饱和NaHCO3溶液的作用是_____________________________________________。
(2)连接好装置，检查气密性良好后，加入试剂，开始实验，先________________(填实验操作)，当装置B中溶液变浑浊时，关闭K1，打开K2，进行实验。
(3)装置D中生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的化学方程式为___________________________。
第31练　常见气体的实验室制备、净化和收集
1．B　2.A　3.C
4．D　[稀盐酸和二氧化锰不反应，装置Ⅱ中无明显现象，故A错误；浓氨水和氧化钙反应生成氨气，氨气与硫酸亚铁溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，然后变为灰绿色，最终变为Fe(OH)3红褐色沉淀，故B错误；酯化反应需要加热，但图中没有加热装置，不能生成乙酸乙酯，故C错误；浓盐酸与碳酸钙反应生成CO2气体，且浓盐酸易挥发，CO2、HCl均与Na2CO3反应使溶液碱性减弱，观察到装置Ⅱ中溶液由红色最终变为无色，故D正确。]
5．B　[NO不能用排空气法收集，A错误；由a进气可以收集比空气密度小且与空气中的成分不反应的气体，B正确；NH3、NO2不能用排水法收集，C错误；用排水法集气不能由b进气，D错误。]
6．B　7.D　8.D
9．B　[A项，气体从溶液中逸出易带出水蒸气，所以浓硫酸应放在③中，错误；B项，先通H2以排出空气，加热前应先检验H2的纯度，正确；C项，若先停止通H2，空气中的氧气有可能重新将W氧化，应先停止加热，待装置冷却后再关闭活塞K，错误；D项，MnO2和浓盐酸反应制氯气需要加热，不能用启普发生器制备，错误。]
10．D　[因移开酒精灯后反应仍能进行，说明该反应是放热反应，B项正确；根据化学方程式可知产物中有水蒸气，为便于干燥，可用装置Ⅱ冷凝大部分水蒸气，再用装置Ⅲ进行干燥，C项正确。]
11．D　[氯化锌易吸水，所以需要通入干燥的N2，B项正确；尾气吸收装置中含水会使ZnCl2潮解，所以尾气吸收装置前应增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶，C项正确。]
12．(1)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑(或2KClO32KCl＋3O2↑)　Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O　(2)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O　把氨水滴加到NaOH固体上，NaOH溶于水放出热量可促进NH3·H2O的分解；NaOH溶于水电离产生的OH－促使平衡NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－逆向移动，导致放出NH3　(3)c或e
13．(1)a→b→f→g→c　除去二氧化碳中的HCl杂质　(2)关闭K2，打开K1　(3)6VOCl2＋6H2O＋17NH4HCO3===(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O↓＋13CO2↑＋12NH4Cl
解析　(1)由于＋4价钒的化合物易被氧化，因此装置D反应前需要用装置C产生的CO2排出装置内的空气，而装置C中产生的CO2中会混入HCl杂质，用装置A中的饱和NaHCO3溶液除去，用装置B检验CO2是否充满整个实验装置，故上述装置依次连接的合理顺序为e→a→b→f→g→c。