2024届高三化学一轮专题训练：常见气体的制备与收集

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2024届高三化学一轮复习--常见气体的制备与收集
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．安全措施是避免伤害和事故的保障。下列安全问题的处理方法中，不符合要求的是
A．金属汞一旦洒落，必须尽可能收集起来，并用硫磺粉盖在洒落的地方
B．实验室制氨气实验中，用蒸馏水吸收氨气进行尾气处理，要防倒吸
C．在进行气体制备实验时，装药品前，一定要检验装置气密性
D．少量浓硫酸沾在皮肤上，立即用氢氧化钠溶液冲洗
2．图中实验装置或操作不能达到相应实验目的的是
    
A．装置甲可用于验证反应是否有生成 B．装置乙可以完成“喷泉”实验
C．装置丙可用于收集气体 D．操作丁可将浓硫酸稀释
3．由和制备(熔点16.8℃，沸点44.8℃)的模拟装置如下图所示(加热和夹持装置省略)：

下列说法错误的是
A．装置①中的试剂为浓硫酸，作干燥剂
B．装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂
C．实验室可用铜与浓硫酸在加热条件下制取
D．从装置⑤逸出的气体有和
4．如图是实验室制备、除杂、收集常见四种气体的装置(其中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的一组是

选项
气体
a
b
c
A
NO
稀硝酸
Cu
浓硫酸
B

盐酸
碳酸钙
饱和溶液
C

浓氨水
生石灰
碱石灰
D

浓盐酸
粉末
浓硫酸

A．A B．B C．C D．D
5．用下图所示装置进行实验，其中合理的是
  
A．装置①可除去甲烷中的乙烯 B．装置②可用于配制银氨溶液
C．装置③可用于实验室制乙烯 D．装置④可用于实验室制乙酸乙酯
6．实验室用电石(主要成分为)和水反应制取乙炔。如图是制备装置。下列有关说法正确的是
  
A．可以用启普发生器代替图中的气体发生装置
B．将收集好的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，若酸性高锰酸钾溶液褪色，则证明有该气体是乙炔
C．可用饱和食盐水代替水，减缓反应速率
D．若要制取较纯净的乙炔，可用NaOH溶液除去乙炔中的杂质气体
7．下列说法正确的是
A．氢氧燃料电池放电时负极材料质量减少
B．铅蓄硫酸二次电池负极的电极反应为
C．实验室可以用碱石灰或者无水干燥
D．中加入浓硫酸，固体由蓝色变为白色，体现浓硫酸的吸水性
8．关于下列各实验装置的叙述中，正确的是
  
A．装置①可用于分离和的混合物，并且要从仪器上口放出
B．装置②可用于收集、、、、HCl、NO等气体
C．用图装置分离和固体
D．用图④装置验证元素的非金属性：Cl>C>Si
9．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)


A
B
C
D
X 中试剂
浓盐酸
浓硝酸
双氧水
浓氨水
Y 中试剂
MnO2
Cu
MnO2
CaO
气体
Cl2
NO2
O2
NH3

A．A B．B C．C D．D
10．实验定制备下列气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是

选项
气体
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A

a
固体+固体
碱石灰
B

c
+浓盐酸
NaOH溶液+浓硫酸
G

b
大理石＋稀硫酸
浓硫酸
D

c
无水乙醇＋浓硫酸
NaOH溶液

A．A B．B C．C D．D
11．利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是




A．制备无水
B．制备溴苯并验证有HBr产生
C．制备并收集氨气
D．制备并收集

A．A B．B C．C D．D
12．利用下列试剂和如图所示装置制备气体并除去其中的非水杂质，能达到目的的是(必要时可加热，加热及夹持装置已略去)

选项
气体
试剂I
试剂Ⅱ
试剂Ⅲ
A

浓盐酸

溶液
B

浓硝酸

饱和溶液
C

稀盐酸

饱和溶液
D

浓硫酸

酸性溶液

A．A B．B C．C D．D
13．用如图所示实验装置进行相关实验，其中合理的是
A．制备并收集NH3
B．验证非金属性：Cl>C>Si
C．进行喷泉实验
D．收集NO气体





A．A B．B C．C D．D
14．实验室某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持装置)。仅用如图装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是

选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水



B
稀硝酸



C
浓硫酸


溶液
D
浓盐酸


溶液

A．A B．B C．C D．D
15．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

Cu

NaOH
气体





A．A B．B C．C D．D

二、实验题
16．工业上制硫化钡普遍采用两种方法：一种为重晶石( BaSO4)煤粉还原法(将重晶石和无烟煤混合后在1000-1200° C下还原焙烧1~2h)；另一种为气体还原法(将重晶石在850-900°C通入氢气进行还原反应)。下列是实验室模拟高温下H2还原重晶石法，装置如下。
  
回答下列问题：
(1)固体A的名称_______。
(2)H2与BaSO4反应生成BaS，写出该反应的化学方程式_______。
(3)打开活塞K之后，管式炉升温之前，必须进行的操作为_______。
(4)测定BaS质量分数：
取生成物10.00g，溶于蒸馏水后稀释至500mL；取25.00mL溶液于锥形瓶中，再加入10mL2%醋酸溶液及10.00 mL 0.50 mol/L KI3标准溶液(过量)，充分振荡、使BaS中的硫元素完全转化为硫单质；向锥形瓶中加入2滴淀粉溶液做指示剂，用0.50mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液体积10.00mL(滴定反应为：+2=3I-+)。
①稀释至500mL所需的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、_______和______
②写出KI3与BaS反应的化学方程式_______。
③醋酸溶液加多了会导致测定结果偏小，原因可能是_______。
④计算样品中BaS(M=169g/mol)质量分数：_______(保留3位有效数字)。
⑤若用重晶石煤粉还原法制BaS，其产品纯度_______(填“升高”或“降低” )。
17．某化学小组同学欲按如图装置进行实验，探究NH3催化氧化反应。
    
A、B装置可选药品：浓氨水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO2
(1)装置A用于制取氧气，其发生反应的化学方程式是_______。
(2)装置D的名称是______，其所装试剂是_______。
(3)装置E中发生反应的化学方程式是______。
(4)实验一段时间后，观察到装置F中有红棕色气体，生成红棕色气体的化学方程式是_______，用离子方程式表示G中溶液变成蓝色的原因：_______。
(5)可用如图所示的装置替换上述装置中虚线框部分，化合物X为_______。NH4HCO3的作用是______。
  
18．某课外活动小组在实验室用如图所示装置快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净的氮气。

(1)解释生石灰与浓氨水反应能够放出NH3的原因___________。
(2)实验进行一段时间后，观察到硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管口处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃管内发生反应的化学方程式___________，这个反应说明氨具有___________(填字母)。
A．碱性    B．还原性    C．氧化性    D．不稳定性
(3)装置E的作用是___________，装置F的作用是___________。装置E中的碱石灰___________(填“能”或“不能”)换成。
19．及铵盐都是重要的化工原料，在工业生产和生活中有广泛的应用。
(1)氨气的制备
    
①制备氮气的发生装置可以选择图中的___________。反应的化学方程式为___________。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择图中的装置，其连接顺序为：发生装置→___________(按气流方向，用小写字母表示)。
(2)按如图装置进行性质实验。
  
①先打开旋塞1，瓶中的现象是___________；原因是___________。稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，瓶中的现象是___________。
(3)氮的氧化物()是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下将转化为无污染的气体，写出其反应的化学方程式___________。
(4)的电子式为___________。
20．氮的氧化物()是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。某同学在实验室中对与反应进行了探究。回答下列问题：
(1)氨气的制备

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，其连接顺序为：发生装置→_______(按气流方向，用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入两端用夹子、夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤
实验现象
解释原因
打开，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中
Y管中红棕色气体慢慢变浅
①反应的化学方程式______
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝集
打开
②______
③______


参考答案：
1．D
【详解】A．硫与汞生成硫化汞，从而收集起来，A正确；
B．实验室中用加热氯化铵和氢氧化钙的方式制取氨气，氨气易溶于水，导致压强减小，故需要防止倒吸，B正确；
C．在进行实验前需要检查装置气密性，C正确；
D．少量浓硫酸沾在皮肤上，用大量水冲洗后涂小苏打，氢氧化钠也具有腐蚀性，D错误；
故答案为；Ｄ．
2．A
【详解】A．浓硫酸与碳在加热条件下生成二氧化硫和二氧化碳，二氧化硫通入石灰水中出现浑浊，A错误；
B．二氧化硫与水反应，圆底烧瓶中气体减少，压强减小，将烧杯中的溶液倒吸，B正确；
C．二氧化硫气体密度大于空气，故用向上排空气发收集，C正确；
D．稀释浓硫酸，将浓硫酸沿烧杯内壁倒入水中，并用玻璃棒进行搅拌，D正确；
故答案为：A。
3．D
【详解】A．装置①中用浓硫酸干燥SO2中的水，A正确；
B．装置③中，，铂石棉用作反应的催化剂，B正确；
C．，C正确；
D．碱石灰可以吸收SO2，D错误；
故答案为：D。
4．B
【详解】A．铜和稀硝酸反应生成NO，浓硫酸可以干燥NO，但NO的密度与空气密度接近，而且NO易被空气中的氧气氧化，所以不能用向上排空气法收集，故A错误；
B．碳酸钙与盐酸可以反应生成CO2，生成的气体中可能混有挥发出来的HCl，气体通过盛有溶液的试剂瓶，既可以除去HCl，又可以得到CO2，而且CO2密度比空气密度大、不用空气反应，所以可以用向上排空气法，故B正确；
C．浓氨水可以与生石灰混合得到氨气，但氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集，收集方式错误，故C错误；
D．MnO2和浓盐酸反应需要加热，缺少加热装置，故D错误。
故答案为B。
5．A
【详解】A．乙烯可与溴水发生反应生成1,2-二溴乙烷，为液体，而甲烷不易溶于水，可达到实验目的，A正确；
B．向硝酸银溶液中滴加浓氨水，直至沉淀刚好溶解可制备银氨溶液，上述操作中滴加顺序错误，B错误；
C．实验室制备乙烯时，用的是浓硫酸做催化剂和吸水剂，不是稀硫酸，C错误；
D．乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解，故氢氧化钠溶液不利于乙酸乙酯的收集，且导气管不能伸入液面以下，D错误；
故选A。
6．C
【详解】A．启普发生器要求固体必须是块状，而电石遇水会碎裂，不能用启普发生器制乙炔，A错误；
B．因为电石为天然矿物，常含有磷化钙和硫化钙等物质，遇水也能生成可使酸性高锰酸钾溶液褪色的硫化氢、磷化氢气体，对乙炔的验证存在干扰，B错误；
C．因为电石与水反应剧烈不易控制，常使用饱和食盐水减缓反应速率，C正确；
D．磷化氢不能被氢氧化钠溶液吸收，D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．氢氧燃料电池放电时负极消耗的是氢气，电极材料并不参与反应，质量不变，A错误；
B．铅蓄硫酸二次电池负极的电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4↓，B错误；
C．湿润的NH3能与CaCl2反应，不能用无水氯化钙干燥氨气，C错误；
D．CuSO4·5H2O中加入浓硫酸，浓硫酸因为其吸水性吸收晶体中的结晶水从而使固体由蓝色变为白色，D正确；
故答案选D。
8．B
【详解】A．装置①萃取、分液，可用于分离两种互不相容的两种液体，CCl4和H2O不互溶，但是的密度大于水，要从仪器下口放出，故A错误；
B．装置②若从a管进入气体，可收集密度比空气小的气体，如氢气、氨气等；从b管进入可收集密度比空气大的气体，如二氧化碳、氯气、氯化氢等，若集气瓶中装满水，则a管进可以收集一氧化氮，故B正确；
C．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，遇冷又结合生成氯化铵，碘单质受热升华，遇冷又变为碘单质，图示装置③无法分离和固体，故C错误；
D．盐酸不是氯的最高价氧化物对应的水化物，不能通过其酸性强弱比较非金属性强弱，故D错误；
故选B。
9．C
【详解】A．浓盐酸与二氧化锰反应制氯气必须在加热条件下，且氯气可溶于水，收集氯气不能用排水法，选项A错误；
B．NO2易溶于水，不能用排水法收集，选项B错误；
C．双氧水分解制氧气制取装置用固液不加热制气体，收集氧气可用排水法，选项C正确，答案选C；
D．氨气极易溶于水，不能用排水法收集，选项D错误；
答案选C。
10．A
【详解】A．使用NH4Cl 固体和 Ca(OH)2 固体制备NH3采用装置a，可采用碱石灰干燥NH3，A项正确；
B．Cl2会和NaOH反应，B项错误；
C．生成的CaSO4微溶，覆盖在CaCO3表面会阻碍反应进行，故应采用稀盐酸，C项错误；
D．制备乙烯需要控制反应温度，需要使用温度计，且得到的气体还需要干燥，D项错误。
答案选A。
11．A
【详解】A．氯化镁易水解，故需要在氯化氢气流中加热脱去结晶水，避免MgCl2发生水解，故A正确；
B．苯的溴代反应是放热反应，能促进液溴的挥发，挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀，所以不能验证有HBr产生，故B错误；
C．NH4Cl固体受热分解可以生成NH3和HCl，但气体稍冷在试管口处又可以重新反应生成NH4Cl固体，不能用于实验室制取NH3，可以加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3，故C错误；
D．二氧化硫常温下能和水反应生成亚硫酸，所以不能用排水法，SO2密度比空气大，因此可用向上排空气法收集，故D错误；
故选A 选项。
12．C
【详解】A．实验室中制备的Cl2中含有HCl，除去Cl2中的HCl应该用饱和食盐水，而不是NaOH溶液，A不合题意；
B．浓硝酸具有强氧化性，能将Na2SO3氧化为Na2SO4，故不能用浓硝酸和Na2SO3来制备SO2，而应该用70%H2SO4和Na2SO3来制备SO2，B不合题意；
C．实验室用稀盐酸和CaCO3制备CO2，此时CO2中含有少量的杂质HCl，可用饱和NaHCO3溶液来除去CO2中的HCl，C符合题意；
D．实验室可以将浓硫酸和无水乙醇的混合液迅速加热到170℃来制备乙烯，这样制得的乙烯中含有SO2、CO2和乙醇蒸气等杂质，由于乙烯也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故不能用酸性高锰酸钾溶液来除杂，应该用NaOH溶液来除杂，D不合题意；
故答案为：C。
13．C
【详解】A．NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl，在试管口遇冷又化合为NH4Cl，不能用来制取NH3，A不合理；
B．浓盐酸与Na2CO3反应生成CO2气体，能说明盐酸的酸性大于碳酸，但不能说明氯的非金属性大于碳，同时盐酸易挥发，生成的硅酸沉淀不一定来自碳酸与硅酸钠的反应，B不合理；
C．SO2易溶于浓NaOH溶液，可在圆底烧瓶内产生负压，从而形成喷泉，C合理；
D．NO的密度与空气接近，且NO能与空气中的O2反应，不能用排空气法收集，D不合理；
故选C。
14．C
【分析】由实验装置可知，为固体与液体的反应生成气体，用向上排空气法收集气体，说明气体密度比空气大，d中吸收过量的气体，注意防止倒吸，以此来解答。
【详解】A．氧化钙与浓氨水中水反应，且反应为放然反应，促进，平衡右路，可制备氨气，氨气的密度比空气密度小，应该采用向下排空气法收集，装置c中的导管应改为短进长出，故A错误；
B．稀的酸与Cu反应会生成NO，NO不与水反应，不能用作吸收过量的气体，故B错误；
C．浓硫酸可以与亚硫酸反应，生成二氧化硫，SO2气体的密度比空气大，能使用向上排空气法，SO2气体能与氢氧化钠迅速反应，所以吸收装置中要防倒吸，图示收集装置和安全吸收装置都合理，故C正确；
D．用和浓盐酸制取氯气时需要加热，故D错误
故答案选C。
15．C
【详解】A．浓盐酸和固体在加热条件下才能反应生成氯气，该装置为常温反应装置，且氯气溶于水，且与水发生反应，则不能用排水法收集，故A不符合题意；
B．浓硫酸与铜加热条件下反应生成二氧化硫，故B不符合题意；
C．催化双氧水分解制氧气，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。
16．(1)锌粒
(2)BaSO4 +4H2BaS+4H2O
(3)收集氢气尾气并验纯
(4) 500mL容量瓶 玻璃棒 BaS+KI3= S+BaI2+KI 产生硫化氢损失硫离子 84.5% 降低

【分析】启普发生器中用锌和稀硫酸制备氢气，为防止氢气和氧气混合发生爆炸，收集氢气验纯后再加热盛有重晶石的瓷舟，氢气把硫酸钡还原为硫化钡。
【详解】（1）用氢气还原硫酸钡，实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，固体A的名称锌粒；
（2）H2与BaSO4反应生成BaS和水，反应的化学方程式为BaSO4 +4H2BaS+4H2O；
（3）为防止氢气和氧气混合后发生爆炸，打开活塞K之后，管式炉升温之前，必须进行的操作为收集氢气尾气并验纯。
（4）①稀释至500mL需要用500mL容量瓶定容，所需的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、500mL容量瓶和玻璃棒；
②KI3把BaS氧化为S单质，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为BaS+KI3= S+BaI2+KI。
③若醋酸溶液加多，过量的醋酸和BaS反应生成醋酸钡和H2S气体，产生硫化氢损失硫离子，导致测定结果偏小。
④根据+2=3I-+，Na2S2O3消耗KI3的物质的量为0.50mol/L×0.01L=0.0025mol，则与BaS反应的KI3的物质的量为0.01L× 0.50 mol/L-0.0025mol=0.0025mol，根据BaS+KI3= S+BaI2+KI，可知BaS的物质的量为0.0025mol，样品中BaS(M=169g/mol)质量分数。
⑤还原剂煤粉含有杂质元素，若用重晶石煤粉还原法制BaS，其产品纯度降低。
17．(1)2H2O2 2H2O+O2↑
(2) 球形干燥管 NaOH固体
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4) 2NO+O2=2NO2 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
(5) Na2O2 NH4HCO3分解放出NH3，同时放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2

【分析】装置A用于制取氧气，C中干燥剂为浓硫酸，B中制取氨气，装置D的名称球形干燥管，其所装试剂是NaOH固体，装置E中发生氨的催化氧化反应，F中发生2NO+O2=2NO2，在装置G中，生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，获得硝酸，金属铜和硝酸反应，3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
【详解】（1）装置A用于制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；
（2）装置D的名称球形干燥管，其所装试剂是NaOH固体，用于干燥生成的氨气；
（3）装置E中发生氨的催化氧化反应，氨气中-3价的氮被氧气氧化成显+2价的一氧化氮，化学反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；
（4）实验一段时间后，观察到装置F中有红棕色气体，因为氨气发生了催化氧化的产物一氧化氮，一氧化氮是无色气体，一氧化氮极易和氧气化合为红棕色的二氧化氮，即2NO+O2=2NO2，在装置G中，生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，获得硝酸，金属铜和硝酸反应，3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，用离子方程式表示G中溶液变成蓝色的原因：：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（5）为实现氨气的催化氧化，该反应须生成氧气，碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2，故化合物X为Na2O2；NH4HCO3分解放出NH3，同时放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2。
18．(1)氧化钙和水反应放热，一水合氨分解生成氨气，温度升高氨气的溶解度减小，使氨气从水中逸出
(2) 2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2 B
(3) 干燥NH3，以免影响NH3与CuO反应产物的检验 检验NH3与CuO反应产物H2O 不能

【分析】本实验中装置A中的浓氨水滴入B装置中的生石灰中发生反应：NH3•H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑制备NH3，经装置E干燥后，通入装置C中，发生反应：2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2以证明NH3的还原性，并利用装置F来检验C中产物H2O，最后将反应后的气体通入浓硫酸中吸收NH3后将N2排放出去，据此分析解题。
【详解】（1）生石灰和浓氨水反应烧瓶内盛有生石灰，随着浓氨水的滴入，反应生成氢氧化钙和氨气，反应的化学方程式：NH3•H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑，氨气产生的原因是浓氨水滴入生石灰，氧化钙和水反应放热，一水合氨分解生成氨气，温度升高氨气的溶解度减小，使氨气从水中逸出，故答案为：氧化钙和水反应放热，一水合氨分解生成氨气，温度升高氨气的溶解度减小，使氨气从水中逸出；
（2）氨气通过氧化铜加热反应生成红色铜、水和氮气，反应的化学方程式：2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2，反应中NH3中的N元素化合价升高，NH3被氧化，NH3作还原剂体现还原性，故答案为：2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；B；
（3）由分析可知，装置E的作用是干燥NH3，以免影响NH3与CuO反应产物的检验，装置F的作用是检验NH3与CuO反应产物H2O，由于氨气和氯化钙反应生成八氨络合物，则装置E中的碱石灰不能换成CaCl2，故答案为：干燥NH3，以免影响NH3与CuO反应产物的检验；检验NH3与CuO反应产物H2O；不能。
19．(1) A adcfei
(2) 产生大量的白烟 氯化氢气体进入B中和氨气反应生成氯化铵固体 石蕊试液进入B瓶，B瓶中溶液变红色
(3)
(4)    

【分析】熟石灰和氯化铵加热反应生成氯化钙和氨气，氨气使用碱石灰干燥后，使用向下排空气法收集，尾气吸收处理。
【详解】（1）①制备氨气一般使用熟石灰和氯化铵加热反应生成氯化钙和氨气、水，发生装置可以选择图中的A，反应的化学方程式为。
②氨气密度大于空气，极易溶于水，可以选择碱石灰干燥剂（大口进小口子出）并使用向上排空气法（D装置中氨气短进长出）收集一瓶干燥的氨气，尾气有毒需要使用F进行尾气处理（倒置的漏斗可以防止倒吸），故图中的装置顺序为ACDF，其连接顺序为：发生装置→adcfei；
（2）①A中压强较大，B中压强较小，先打开旋塞1，氯化氢气体进入B中和氨气反应生成氯化铵固体，故B瓶中的现象是产生大量的白烟；
②反应后B中气体反应压强减小，根据阿伏伽德罗定律可知，氯化氢的量较多，反应后氯化氢过量，氯化氢水溶液显酸性，再打开旋塞2，石蕊试液进入B瓶，B瓶中溶液变红色；
（3）在一定温度和催化剂条件下和转化为无污染的同时根据质量守恒可知还会生成水，；
（4）NH3为共价化合物，N分别与3个H形成3对共用电子，电子式为  。
20．(1) A(或B) (或B) d→c→f→e→i
(2) Z中NaOH溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压

【详解】（1）①实验室可用氢氧化钙固体和氯化铵固体加热条件下反应生成氨气，也可用加热浓氨水的方式制取氨气，故发生装置可以选择上图中的A或B。反应的化学方程式分别为(或B)。
②欲收集一瓶干燥的氨气，生成的氨气中含有水蒸气，需要先干燥，故先连接d，氨气密度小于空气，采用向下排空气法收集，故c连接f，剩余的氨气需要进行尾气处理，氨气极易溶于水需进行防倒吸处理，则e连接i，故连接顺序为d→c→f→e→i。
（2）X中的NH3缓慢通入Y中，在催化剂作用下与NO2反应生成N2和H2O，导致Y管中红棕色气体慢慢变浅，化学方程式为。
氨气与二氧化氮的反应是气体体积减小的反应，随着反应进行，Y中压强减小，打开K2，Z中的NaOH溶液在大气压作用下进入导管中，产生倒吸现象。