第35讲 气体的制取1．下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是( )A．NO和O2 B．HCl和NH3C．H2和COD．SO2和CO22．实验室制取下列气体时，下列尾气处理方法中不正确的是( )A．制Cl2的尾气：可用NaOH溶液吸收B．制NH3的尾气：可用H2SO4溶液吸收C．制SO2的尾气：可用酸性KMnO4溶液吸收D．制NO2的尾气：可用水吸收3．为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置应依次装入( )A．饱和NaHCO3溶液；碱石灰B．饱和NaHCO3溶液；浓硫酸C．浓硫酸；饱和NaHCO3溶液D．饱和Na2CO3溶液；稀硫酸图K35－14．从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用如图K35－1所示装置进行的是( )A．不同浓度的硝酸与铜反应B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应D．H2O2在不同催化剂作用下分解5．高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。请回答下列问题：(1)通常高锰酸钾保存在棕色试剂瓶中，下列试剂不需要用棕色试剂瓶保存的是________________________________________________________________________(填字母代号)。a．浓硝酸 b．氯水 c．烧碱溶液(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。下列物质与其消毒机理不同的是________(填字母代号)。a．84消毒液(主要成分是NaClO)b．75%酒精c．臭氧d．双氧水(3)写出MnO2催化H2O2溶液制氧气的化学方程式：________________________________________________________________________。(4)在用软锰矿制备高锰酸钾的生产中需要纯净的CO2气体。①若实验室要制备纯净的CO2，从下列给出的试剂中最好选择________(填字母代号)。a．石灰石b．浓盐酸c．稀硫酸d．纯碱②与上述所选试剂对应的气体发生装置是________(填字母代号)。7\n图K35－26．下列关于气体的制备的说法不正确的是( )A．用碳酸钠粉末可以制备CO2B．用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4C．加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3D．用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同7．[2022·烟台一模]下列各实验装置图及其作用正确的是( )图K35－38．[2022·沈阳四校测试]如图K35－4所示装置可用于收集气体并验证其某些化学性质，你认为正确的是( )7\n图K35－4选项气体试剂现象结论ANH3酚酞试液溶液变红色NH3的水溶液显碱性BNO2KI淀粉溶液溶液变蓝NO2的水溶液有氧化性(续表)选项气体试剂现象结论CX澄清石灰水溶液变浑浊X是CO2DCl2紫色石蕊试液溶液先变红后褪色Cl2有酸性和漂白性9.[2022·惠州调研]选用如图K35－5所示仪器组合一套可用来测定过氧化钠与水反应生成氧气体积的装置，其合理的连接顺序是( )图K35－5A．1－2－3－4－5－7 B．1－2－3－5－4－7C．6－4－5－7D．6－5－4－710．要组装一套利用液体和液体反应制备气体的装置，现在设计了如下五步操作，正确的顺序是( )①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上 ②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定好铁圈，放好石棉网 ③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集装置中 ④检查装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查装置的气密性)⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管A．②①⑤④③B．④①②⑤③C．①②⑤④③D．①⑤④②③7\n图K35－611．[2022·济南模拟]某同学用如图K35－6所示的装置来制取和探究气体(H2、O2、Cl2、SO2、NO2)的性质。(1)装药品前，应先进行的操作是________________________________________________________________________。(2)如果用该装置制取H2、O2，可选用的试剂组合是________(填序号)。H2O2①Zn、稀盐酸KClO3、MnO2②Zn、稀硫酸H2O2溶液、MnO2③Zn、稀硝酸KMnO4(3)五种气体中，可同时采用如图K35－7所示两种收集装置收集的气体是________。图K35－7(4)两同学分别利用该装置制取并探究气体性质。同学甲利用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2，同学乙用高锰酸钾和盐酸制取氯气。请回答：①写出亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2的化学方程式：________________________________________________________________________。②若溶液A为溴水，通入SO2后现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；若溶液A为溴化钠溶液，通入氯气时反应的离子方程式为________________________________________________________________________。实验证明Br2、SO2和Cl2氧化性由大到小的顺序为____________________。③两同学想比较Cl2和SO2漂白速率的快慢，A溶液选取的是相同量的品红溶液。同时制取气体Cl2和SO2，观察品红溶液褪色的时间，比较褪色的快慢，该方法存在的缺陷为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。两同学还想比较Cl2和SO2漂白的差异性，还需要的操作和可能观察到的现象为________________________________________________________________________。7\n12．某化学兴趣小组的同学利用如图K35－8所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。 图K35－8请按要求填空：(1)利用B装置可制取的气体有________(写出两种即可)。(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分为两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象、结论如下：实验序号实验操作现象结论Ⅰ将氯水滴入品红溶液溶液褪色氯气与水反应的产物有漂白性Ⅱ氯水中加入碳酸氢钠粉末有气泡产生氯气与水反应的产物具有酸性请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？若不合理，请说明理由：________________________________________________________________________。(3)B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上)，可制得并进行NO2有关实验。①B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：待反应完成后，先关闭止水夹________，再打开止水夹________，使烧杯中的水进入试管丁的操作是__________________。7\n1．D [解析]NO与O2反应生成NO2，不能共存，A项错；HCl与NH3反应生成NH4Cl，不能共存，B项错；H2用向下排空气法收集，CO用排水法收集，C项错；SO2和CO2的密度大于空气，故可用向上排空气法收集，D项正确。2．D [解析]NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应生成的NO仍是大气污染物且不溶于水，不符合尾气处理要求。3．B [解析]用大理石和盐酸反应制得的CO2中，含有少量HCl，可用饱和NaHCO3溶液除去；干燥CO2可用浓硫酸或无水CaCl2固体作干燥剂，不能用碱石灰。4．A [解析]如图所示装置没有尾气吸收装置，所以凡是有污染性的气体都不行，B、C、D都没有污染性的气体产生，只有A项中有氮氧化合物产生，所以A符合题意。5．(1)c (2)b(3)2H2O22H2O＋O2↑(4)①cd ②c[解析](1)浓硝酸和氯水见光均会分解，故需要保存在棕色试剂瓶中。(2)高锰酸钾的消毒机理是利用它的强氧化性，84消毒液、臭氧、双氧水用于消毒均是利用它们的强氧化性。(3)双氧水分解制备氧气的化学方程式：2H2O22H2O＋O2↑。(4)①由于浓盐酸有挥发性，用它制备的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，故宜用稀硫酸，又由于稀硫酸与石灰石反应时生成的硫酸钙会覆盖在石灰石表面，使反应不能继续进行下去，故不用石灰石，因而选纯碱与稀硫酸；②纯碱与稀硫酸反应不需要加热，a、b装置不适合，又由于纯碱易溶于水，故也不用d装置，即选用c装置。6．B [解析]本题考查几种重要气体制备的实验原理。选项A，Na2CO3粉末可以与稀硫酸等反应获取CO2，但不能使用启普发生器。选项B，Fe在浓H2SO4中发生钝化，不能得到大量的H2。选项C，加热NH4HCO3得到CO2、NH3、H2O的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去CO2和H2O即可得到NH3。选项D，用KMnO4固体和KClO3固体制备O2都属于“固＋固”加热型，其装置完全相同。7．A [解析]B选项仍会引发倒吸；C选项应是加热氯化铵与消石灰的混合物；D选项NO不能用排空气法收集，收集二氧化碳时应“长进短出”。8．B [解析]氨水密度比空气小，不能用向上排空气法收集，且氨气极易溶于水，进行检验时，导管不能插入溶液中，否则会造成倒吸，A项错误；NO2通入KI淀粉溶液，溶液变蓝是由于NO2溶于水生成HNO3，HNO3有氧化性，将碘离子氧化为碘单质，B项正确；能使澄清石灰水变浑浊的还有二氧化硫气体，C项错误；氯气使紫色石蕊试液先变红后褪色，是由于其和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性。9．D [解析]测量反应生成的氧气，不需要排空气，所以不需要连接储氮气的气囊。10．A [解析]实验仪器的安装原则：从下向上，从左向右。首先固定酒精灯，根据酒精灯确定铁圈高度，固定好铁圈，放好石棉网；把蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管，检查装置的气密性；若装置不漏气，再加液体反应物开始反应，制取气体。11．(1)检查装置的气密性(2)② (3)H2(4)①Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O②溶液褪色 2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 Cl2＞Br2＞SO2③气体产生的速率和总量可能不同，不能用该方法比较褪色速率的快慢 将褪色后的溶液分别加热，观察溶液颜色是否还能恢复[解析](1)仪器按要求组装好后应先进行气密性检验，后加药品。7\n(2)①中KClO3、MnO2制O2需要加热，不能用图示装置；③中Zn和稀硝酸反应不能生成H2。(3)用图①所示方法收集的气体是H2，用图②所示方法收集的气体是H2、O2，故同时可用①②两方法收集的为H2。(4)②SO2通入溴水，溴水褪色，离子反应方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO；Cl2通入NaBr溶液中，离子方程式为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，由反应关系可知，Br2、SO2、Cl2的氧化性强弱关系为Cl2＞Br2＞SO2。③比较Cl2和SO2的漂白速率，应在外界条件完全一致的情况下进行，否则没有可比性，Cl2和SO2的漂白性差异在于生成无色产物的稳定性大小。12．(1)H2、CO2等(2)实验Ⅰ结论合理，实验Ⅱ结论不合理，制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO3粉末反应产生气泡，不能说明酸性是氯气与H2O反应造成的(3)①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O②a、b c 双手紧握(或微热)试管丁使试管中气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中[解析](1)B装置用于块状不溶于水的固体与液体反应制取气体，故可用锌粒与稀H2SO4制H2，也可用大理石与盐酸制CO2等。(2)A装置制取Cl2使用的浓盐酸具有挥发性，会与NaHCO3反应产生CO2气体，故实验Ⅱ的结论不合理。(3)铜与浓HNO3反应放出NO2，收集于试管丁中然后用微热法使NO2与水接触从而使水倒流入丁中。7
