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2024届高考一轮复习化学课时练 第28练 常见气体的实验室制备、净化和收集（含答案）
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这是一份2024届高考一轮复习化学课时练 第28练 常见气体的实验室制备、净化和收集（含答案），共8页。试卷主要包含了下列装置能达到实验目的的是，已知等内容，欢迎下载使用。
A．①④ B．②④ C．②③ D．①③
2．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( )
3.(2022·广州市普通高中毕业班综合测试)用如图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去；必要时可加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是( )
4.为证明铜丝与稀硝酸反应生成的气体确实是NO，某同学设计了一套装置(如图1所示)，下列有关该实验的叙述不正确的是( )
A．为保证实验效果，反应开始前，稀硝酸可加到与两侧胶塞相平的位置
B．利用该装置可控制反应随时停止或继续反应
C．生成的气体可利用图2装置来收集
D．长玻璃管的作用可防止稀硝酸溢出
5．用如图所示装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m(H)∶m(O)>1∶8。下列对导致这一结果的原因分析中，一定错误的是( )
A．Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置
B．Ⅲ装置之后缺少干燥装置
C．Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝
D．CuO没有全部被还原
6．(2023·扬州高三模拟)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＋NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NaCl＋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
7．(2023·苏州高三摸底测试)在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入纯净的氯气，可制得易水解的AlCl3，反应的化学方程式为Al2O3＋3Cl2＋3Ceq \(=====,\s\up7(高温))2AlCl3＋3CO，实验装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．装置a中反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
B．装置b、c中盛装的分别是饱和食盐水和浓硫酸
C．装置d、e之间应添加一个干燥装置
D．此实验的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中
8．已知：MnO2＋2NaBr＋2H2SO4eq \(=====,\s\up7(△))MnSO4＋Na2SO4＋Br2↑＋2H2O，实验室利用如图所示的装置制备溴苯(部分夹持及加热装置已略去)。下列说法正确的是( )
A．可用乙醇作洗涤剂除去溴苯中溶解的少量Br2
B．装置乙中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝
C．装置丙中的铁丝主要用于搅拌，使反应物充分混合
D．装置丁中有淡黄色沉淀产生，证明苯与溴发生了取代反应
9．(2022·广州市天河中学模拟)高温下CaSO4和焦炭可发生反应：CaSO4＋Ceq \(――→,\s\up7(高温))CaS＋CaO＋气体产物。某化学兴趣小组设计了如图所示实验装置探究气体产物的成分。已知B、C、D、E、F装置中的试剂均为足量。
下列叙述错误的是( )
A．通入氮气可排尽装置中的空气，防止氧气的干扰，a管的作用是平衡气压
B．若实验后酸性KMnO4溶液的颜色变浅、pH增大，则气体产物中含有SO2
C．若实验后Ba(OH)2溶液中产生白色沉淀，则气体产物中含有CO2
D．若实验后E装置中黑色固体变红、F装置中溶液变浑浊，则气体产物中含有CO
10．(2022·重庆市第十一中高三模拟)“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”，已知：Cu2＋＋4NH3·H2O===4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋(该反应产物可作为H2O2分解的催化剂)。下列有关分析错误的是( )
A．整套装置中一共只有3个氧化还原反应
B．为了保证实验成功，实验前必须检查整套装置的气密性
C．a的作用是平衡气压，便于稀硫酸顺利流下
D．I的作用是吸收挥发出的H2S气体
11．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)写出装置D中生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．(2022·常州模拟)某同学在实验室采用下列装置探究CO和H2的转化，并检验部分产物。已知草酸(HOOC—COOH)在浓硫酸存在时加热分解为CO2、CO和H2O，E中的ZnO/CuO仅作催化剂，实验完毕，F中收集到纯净液体1.536 g，G中收集到的气体体积为89.6 mL(折算成标准状况，不包括通入的氦气)。请回答下列问题：
(1)B中盛放的试剂为________。
(2)C中发生反应的离子方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向F中液体投入金属钠，有气泡产生，通过其他实验测得F中液体为纯净物，且其相对分子质量为32，则E中反应的方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有关装置G的操作叙述正确的是________(填字母，下同)。
A．添加药品完毕，调整G中两液面相平，读得量气管的初始读数
B．当G中两液面差不再变化时，立即调整G中左右两侧液面相平，读得量气管的最终读数
C．初始读数时仰视，最终读数时俯视，导致测得气体体积偏大
(5)有关酒精灯操作的叙述正确的是________。
A．先点A处酒精灯，后点E处酒精灯
B．先点E处酒精灯，后点A处酒精灯
C．先撤A处酒精灯，后撤E处酒精灯
D．先撤E处酒精灯，后撤A处酒精灯
(6)该实验中分两次通入定量氦气，第二次通入氦气的作用是__________________________。
(7)综合实验中的数据，反应完毕，剩余n(H2)＝________ml。
第28练 常见气体的实验室制备、净化和收集
1．C 2.D 3.C 4.C 5.D 6.D 7.D 8.B 9.B
10．A [由实验装置图可知，装置B中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应生成的氢气进入装置C中，使装置C中气体压强增大，将硫酸和少量硫酸铜的混合溶液压入装置D中，锌和混合溶液发生反应生成铜、硫酸锌和氢气，反应生成的氢气进入装置E中，使装置E中气体压强增大，将硫酸铜溶液压入装置F中，铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，当E中长导管的底端低于液面后，氢气进入装置F中，将反应生成的四氨合铜离子压入装置G中，在四氨合铜离子的催化作用下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应生成的氧气进入装置H中，与过量的氢硫酸反应生成硫和水，装置I中氢氧化钠溶液用于吸收挥发出的硫化氢，防止污染环境。]
11．(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。
12．(1)碱石灰 (2)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ (3)CO＋2H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3OH、CO＋H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))HCHO
(4)C (5)BC (6)将反应器内残留的CO和H2全部转移到E处 (7)0.003
解析 (4)添加药品完毕，调整G中两液面相平之前，应该先通入氦气赶走反应装置内的空气，避免发生爆炸，故A错误；当G中两液面差不再变化时，应该等气体恢复到室温时，再调整G中左右两液面相平，读得量气管的最终读数，故B错误；初始读数时仰视，最终读数时俯视，在量气管上的高度差变高，导致测得气体体积偏大，故C正确。(5)有关酒精灯操作的叙述，先点E处的酒精灯，让生成的CO和H2立即反应，后撤E处的酒精灯，因为第二次通氦气的目的是将反应器残留的CO和H2赶到E处反应，不能没有加热条件，因此正确的是B、C。(6)该实验中分两次通入定量氦气，第二次通入氦气的作用是将反应器残留的CO和H2赶到E处反应，否则定量实验测定的数据不准确。(7)综合实验中的数据，CO＋2H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3OH，生成甲醇0.048 ml，CO＋H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))HCHO，生成甲醛0.001 ml，所以反应完毕，剩余n(H2)为0.003 ml。
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
选项
制备气体
a
b
c
d
A
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
碱石灰
B
NH3
浓氨水
CaO
H2O
固体NaOH
C
NO
稀硝酸
Cu
H2O
P2O5
D
H2
稀硝酸
Zn
NaOH溶液
无水CaCl2
A．①④ B．②④ C．②③ D．①③
2．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( )
3.(2022·广州市普通高中毕业班综合测试)用如图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去；必要时可加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是( )
4.为证明铜丝与稀硝酸反应生成的气体确实是NO，某同学设计了一套装置(如图1所示)，下列有关该实验的叙述不正确的是( )
A．为保证实验效果，反应开始前，稀硝酸可加到与两侧胶塞相平的位置
B．利用该装置可控制反应随时停止或继续反应
C．生成的气体可利用图2装置来收集
D．长玻璃管的作用可防止稀硝酸溢出
5．用如图所示装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m(H)∶m(O)>1∶8。下列对导致这一结果的原因分析中，一定错误的是( )
A．Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置
B．Ⅲ装置之后缺少干燥装置
C．Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝
D．CuO没有全部被还原
6．(2023·扬州高三模拟)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＋NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NaCl＋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
7．(2023·苏州高三摸底测试)在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入纯净的氯气，可制得易水解的AlCl3，反应的化学方程式为Al2O3＋3Cl2＋3Ceq \(=====,\s\up7(高温))2AlCl3＋3CO，实验装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．装置a中反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
B．装置b、c中盛装的分别是饱和食盐水和浓硫酸
C．装置d、e之间应添加一个干燥装置
D．此实验的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中
8．已知：MnO2＋2NaBr＋2H2SO4eq \(=====,\s\up7(△))MnSO4＋Na2SO4＋Br2↑＋2H2O，实验室利用如图所示的装置制备溴苯(部分夹持及加热装置已略去)。下列说法正确的是( )
A．可用乙醇作洗涤剂除去溴苯中溶解的少量Br2
B．装置乙中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝
C．装置丙中的铁丝主要用于搅拌，使反应物充分混合
D．装置丁中有淡黄色沉淀产生，证明苯与溴发生了取代反应
9．(2022·广州市天河中学模拟)高温下CaSO4和焦炭可发生反应：CaSO4＋Ceq \(――→,\s\up7(高温))CaS＋CaO＋气体产物。某化学兴趣小组设计了如图所示实验装置探究气体产物的成分。已知B、C、D、E、F装置中的试剂均为足量。
下列叙述错误的是( )
A．通入氮气可排尽装置中的空气，防止氧气的干扰，a管的作用是平衡气压
B．若实验后酸性KMnO4溶液的颜色变浅、pH增大，则气体产物中含有SO2
C．若实验后Ba(OH)2溶液中产生白色沉淀，则气体产物中含有CO2
D．若实验后E装置中黑色固体变红、F装置中溶液变浑浊，则气体产物中含有CO
10．(2022·重庆市第十一中高三模拟)“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”，已知：Cu2＋＋4NH3·H2O===4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋(该反应产物可作为H2O2分解的催化剂)。下列有关分析错误的是( )
A．整套装置中一共只有3个氧化还原反应
B．为了保证实验成功，实验前必须检查整套装置的气密性
C．a的作用是平衡气压，便于稀硫酸顺利流下
D．I的作用是吸收挥发出的H2S气体
11．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)写出装置D中生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．(2022·常州模拟)某同学在实验室采用下列装置探究CO和H2的转化，并检验部分产物。已知草酸(HOOC—COOH)在浓硫酸存在时加热分解为CO2、CO和H2O，E中的ZnO/CuO仅作催化剂，实验完毕，F中收集到纯净液体1.536 g，G中收集到的气体体积为89.6 mL(折算成标准状况，不包括通入的氦气)。请回答下列问题：
(1)B中盛放的试剂为________。
(2)C中发生反应的离子方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向F中液体投入金属钠，有气泡产生，通过其他实验测得F中液体为纯净物，且其相对分子质量为32，则E中反应的方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有关装置G的操作叙述正确的是________(填字母，下同)。
A．添加药品完毕，调整G中两液面相平，读得量气管的初始读数
B．当G中两液面差不再变化时，立即调整G中左右两侧液面相平，读得量气管的最终读数
C．初始读数时仰视，最终读数时俯视，导致测得气体体积偏大
(5)有关酒精灯操作的叙述正确的是________。
A．先点A处酒精灯，后点E处酒精灯
B．先点E处酒精灯，后点A处酒精灯
C．先撤A处酒精灯，后撤E处酒精灯
D．先撤E处酒精灯，后撤A处酒精灯
(6)该实验中分两次通入定量氦气，第二次通入氦气的作用是__________________________。
(7)综合实验中的数据，反应完毕，剩余n(H2)＝________ml。
第28练 常见气体的实验室制备、净化和收集
1．C 2.D 3.C 4.C 5.D 6.D 7.D 8.B 9.B
10．A [由实验装置图可知，装置B中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应生成的氢气进入装置C中，使装置C中气体压强增大，将硫酸和少量硫酸铜的混合溶液压入装置D中，锌和混合溶液发生反应生成铜、硫酸锌和氢气，反应生成的氢气进入装置E中，使装置E中气体压强增大，将硫酸铜溶液压入装置F中，铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，当E中长导管的底端低于液面后，氢气进入装置F中，将反应生成的四氨合铜离子压入装置G中，在四氨合铜离子的催化作用下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应生成的氧气进入装置H中，与过量的氢硫酸反应生成硫和水，装置I中氢氧化钠溶液用于吸收挥发出的硫化氢，防止污染环境。]
11．(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。
12．(1)碱石灰 (2)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ (3)CO＋2H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3OH、CO＋H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))HCHO
(4)C (5)BC (6)将反应器内残留的CO和H2全部转移到E处 (7)0.003
解析 (4)添加药品完毕，调整G中两液面相平之前，应该先通入氦气赶走反应装置内的空气，避免发生爆炸，故A错误；当G中两液面差不再变化时，应该等气体恢复到室温时，再调整G中左右两液面相平，读得量气管的最终读数，故B错误；初始读数时仰视，最终读数时俯视，在量气管上的高度差变高，导致测得气体体积偏大，故C正确。(5)有关酒精灯操作的叙述，先点E处的酒精灯，让生成的CO和H2立即反应，后撤E处的酒精灯，因为第二次通氦气的目的是将反应器残留的CO和H2赶到E处反应，不能没有加热条件，因此正确的是B、C。(6)该实验中分两次通入定量氦气，第二次通入氦气的作用是将反应器残留的CO和H2赶到E处反应，否则定量实验测定的数据不准确。(7)综合实验中的数据，CO＋2H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3OH，生成甲醇0.048 ml，CO＋H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))HCHO，生成甲醛0.001 ml，所以反应完毕，剩余n(H2)为0.003 ml。
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
选项
制备气体
a
b
c
d
A
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
碱石灰
B
NH3
浓氨水
CaO
H2O
固体NaOH
C
NO
稀硝酸
Cu
H2O
P2O5
D
H2
稀硝酸
Zn
NaOH溶液
无水CaCl2
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