化學

大一輪復習第五章第25講常見氣體的實驗室制備、凈化和收集復習目標1.了解常見氣體的制備原理、裝置及改進。2.能根據氣體的性質及制備原理設計實驗流程。1.常見氣體制備發生裝置依據制備氣體所需的反應物狀態和反應條件，可將發生裝置分為三類：(1)固體＋固體

氣體整合必備知識(2)固體＋液體(或液體＋液體)氣體(3)固體＋液體(不加熱)—→氣體制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學化學中常見的氣體。[應用舉例]根據試劑和反應條件選擇合適的裝置制取中學化學中常見的氣體。制取氣體選用試劑選用上述裝置(填字母)NH3①氯化銨與消石灰__②濃氨水與堿石灰__CO2①碳酸鈉與稀硫酸__②石灰石與稀鹽酸________aeee或f或g制取氣體選用試劑選用上述裝置(填字母)Cl2①二氧化錳與濃鹽酸_____②KMnO4與濃鹽酸__O2①KMnO4__②過氧化氫和二氧化錳__c或deae制取氣體選用試劑選用上述裝置(填字母)乙烯乙醇和濃硫酸__乙炔電石和飽和食鹽水__be2.氣體的除雜方法(1)除雜試劑選擇的依據：主體氣體和雜質氣體性質上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性。除雜原則：①不損失主體氣體；②不引入新的雜質氣體；③在密閉裝置內進行；④先除易除的雜質氣體。(2)氣體凈化裝置

[應用舉例]選擇合適的試劑和裝置除去下列氣體中的雜質。氣體(括號內為雜質)除雜試劑選擇上述裝置(填編號)H2(HCl)水__N2(NH3)_____NO(NO2)_____CO(CO2)_________________________CO2(CO)_____________O2(H2S)____________Ⅰ水Ⅰ水ⅠNaOH溶液Ⅰ堿石灰Ⅱ或Ⅲ灼熱的CuOⅣ硫酸銅溶液Ⅰ3.氣體的收集方法收集方法收集氣體的類型收集裝置可收集的氣體(舉例)排水法難溶于水或微溶于水，且不與水反應的氣體

O2、H2、NO、CO等排空氣法向上排空氣法密度大于空氣且不與空氣中的成分反應

Cl2、SO2、NO2、CO2等向下排空氣法密度小于空氣且不與空氣中的成分反應

H2、NH3等4.尾氣處理的原因、方法及裝置(1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會污染空氣或者引發火災、爆炸等災害。(2)處理方法：一般根據氣體的相關性質，使其轉化為非氣態物質或無毒物質，如酸性有毒氣體用堿溶液吸收，可燃性氣體用點燃等措施。(3)尾氣處理裝置(見圖a、b、c)①實驗室制取Cl2時，尾氣的處理可采用b裝置。②制取CO時，尾氣的處理可采用a、c裝置。③制取H2時，尾氣的處理可采用a、c裝置。1.判斷下列裝置或操作能否達到實驗目的，能達到目的打“√”，不能的打“×”。××××√×√×2.判斷下列氣體的吸收或收集方法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。×××××√1.(2024·河北，10)圖示裝置不能完成相應氣體的發生和收集實驗的是(加熱、除雜和尾氣處理裝置任選)提升關鍵能力選項氣體試劑ASO2飽和Na2SO3溶液＋濃硫酸BCl2MnO2＋濃鹽酸CNH3固體NH4Cl＋熟石灰DCO2石灰石＋稀鹽酸√如圖所示的氣體發生裝置為固液加熱型或固液、溶液不加熱型；氣體收集裝置，長進短出為向上排空氣法，短進長出為向下排空氣法，裝滿水后短進長出為排水法。飽和Na2SO3溶液和濃硫酸反應制SO2，采用固液不加熱發生裝置，SO2密度比空氣大，采用向上排空氣法收集，A不符合題意；MnO2和濃鹽酸加熱反應制Cl2，采用固液加熱發生裝置，Cl2密度比空氣大，采用向上排空氣法收集，B不符合題意；固體NH4Cl與熟石灰加熱制NH3，采用固固加熱發生裝置，NH3密度比空氣小，采用向下排空氣法收集，C符合題意；石灰石(主要成分為CaCO3)和稀鹽酸反應制CO2，采用固液不加熱發生裝置，CO2密度比空氣大，采用向上排空氣法收集，D不符合題意。2.(2023·天津，9)實驗室制備和收集相應氣體可使用下圖裝置的是A.Fe與稀硝酸反應制NOB.MnO2與濃鹽酸共熱制備Cl2C.NaOH與濃氨水制備NH3D.Na2SO3與濃硫酸制備SO2√NO與O2反應生成NO2，不能用排空氣法收集NO，故不選A；二氧化錳與濃鹽酸共熱制備Cl2，缺少加熱裝置，故不選B；氨氣的密度比空氣小，需要用向下排空氣法收集NH3，故不選C；Na2SO3與濃硫酸反應生成SO2，SO2密度比空氣大，用向上排空氣法收集SO2，故選D。3.(2023·北京，8)完成下述實驗，裝置或試劑不正確的是A.實驗室制Cl2B.實驗室收集C2H4C.驗證NH3易溶于水且溶液呈堿性D.除去CO2中混有的少量HCl√Na2CO3與HCl、CO2均發生反應，不能達到除雜的目的，應該選用飽和NaHCO3溶液，D項錯誤。4.實驗室制備右列氣體，所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是選項氣體試劑制備裝置收集方法ANH3NH4ClaeBCl2MnO2＋濃鹽酸cdCSO2Cu＋濃硫酸bdDNO2Cu＋濃硝酸bf√NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl氣體，二者在試管口遇冷又重新生成NH4Cl，A不合題意；實驗室采用MnO2和濃鹽酸共熱的方法來制備Cl2，故可選用裝置c，氯氣密度比空氣的大，采用向上排空氣法收集，選用裝置d，B符合題意；Cu與濃硫酸需在加熱條件下才能反應制得SO2，應選用裝置c，SO2密度比空氣的大，采用向上排空氣法收集，選用裝置d，C不合題意；Cu和濃硝酸反應不需要加熱，故可選擇裝置b，但NO2與水會反應，不能采用排水法收集，D不合題意。5.實驗是探究元素化合物性質的重要方法。利用如圖實驗裝置和下列試劑能實現相應元素不同價態間轉化的是選項試劑元素不同價態間的轉化abcA70%硫酸亞硫酸鈉新制氯水B稀硫酸硫化亞鐵氯化鐵溶液C濃硝酸銅片水D濃鹽酸高錳酸鉀溴化鉀溶液√70%硫酸和亞硫酸鈉反應生成SO2，S元素的化合價沒有變化，故A不符合題意；稀硫酸和硫化亞鐵溶液反應生成H2S和FeSO4，鐵元素的化合價沒有變化，故B不符合題意；濃硝酸和銅片反應生成NO2，N元素的化合價從+5價變為+4價，NO2和水反應生成HNO3和NO，N元素的化合價從+4價變為+5價和+2價，故C不符合題意；濃鹽酸和高錳酸鉀反應生成Cl2，Cl元素的化合價從－1價變為0價，Cl2和溴化鉀溶液反應生成KCl和Br2，Cl元素的化合價從0價變為－1價，故D符合題意。6.根據實驗目的設計的如圖裝置的連接正確的是A.制備收集C2H4：連接a→c→gB.制備收集NO：連接b→c→e→dC.制備收集NH3：連接b→d→e→cD.制備收集Cl2：連接a→f→c→e→d√7.某同學設計利用如圖裝置制備硫酸錳。(1)盛放70%H2SO4的儀器名稱是_____

，其中導管a的作用是_____

。(2)單向閥b的作用是

。恒壓(3)裝置Ⅱ中反應的化學方程式：

，其中“多孔球泡”的作用是___________________________________________________

。(4)裝置Ⅲ燒杯中的溶液是

，倒扣漏斗的作用是

。滴液漏斗平衡氣壓，便于硫酸順利滴下防止倒吸SO2+MnO2===MnSO4增大反應物的接觸面積，加快反應速率，增大二氧化硫的吸收效率氫氧化鈉溶液防止倒吸KESHIJINGLIAN課時精練對一對題號12345678答案BBCAABDA題號9101112

13答案DDDD

D答案123456789101112131415答案12345678910111213141514.

答案12345678910111213141515.(1)圓底燒瓶b

(2)防止溫度過高，反應速率過快(3)CrO3+2HCl===CrO2Cl2+H2O(4)加入過量氯化鈉可產生過量的氯化氫氣體，使更多的CrO3參與反應(5)將CrO2Cl2蒸氣迅速冷凝，便于收集，提高產率(或減緩鉻酰氯揮發)

(6)B吸收未參與反應的HCl氣體和逸出的鉻酰氯蒸氣；防止空氣中的水蒸氣進入裝置1.實驗室用MnO2固體和濃鹽酸制備純凈的Cl2時用不到的實驗儀器有A.①②④⑤

B.③⑥C.②③⑤

D.③④⑤√123456789101112131415答案123456789101112131415答案用MnO2固體和濃鹽酸制備純凈的Cl2，屬于固體和液體反應且需加熱，故①②⑤都能用到；裝置③為100

mL容量瓶，此實驗不需要配制溶液；收集到的氯氣密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，故裝置④能用到；裝置⑥為長頸漏斗，無法控制濃鹽酸的流速，此實驗需用分液漏斗。2.(2021·海南，3)用如圖裝置制取干燥的氣體(a、b表示加入的試劑)，能實現的是123456789101112131415答案選項氣體abAH2S稀H2SO4FeSBO2H2O2溶液MnO2CNO2濃HNO3鐵片DNH3濃氨水CaO√123456789101112131415答案H2S與濃硫酸反應，故不能用濃硫酸干燥H2S，故A錯誤；發生反應：2H2O22H2O+O2↑，濃硫酸可以干燥氧氣，故B正確；常溫下，鐵片遇濃硝酸發生鈍化，故不能制取二氧化氮氣體，故C錯誤；氨氣與濃硫酸反應，故不能用濃硫酸干燥氨氣，故D錯誤。3.(2021·全國乙卷，8)在實驗室采用如圖裝置制備氣體，合理的是123456789101112131415答案選項化學試劑制備氣體ACa(OH)2+NH4ClNH3BMnO2+HCl(濃)Cl2CMnO2+KClO3O2DNaCl+H2SO4(濃)HCl√123456789101112131415答案氨氣的密度比空氣小，不能用向上排空氣法收集，故A錯誤；二氧化錳與濃鹽酸共熱制備氯氣為固液加熱反應，不能選用固固加熱裝置，故B錯誤；二氧化錳和氯酸鉀共熱制備氧氣為固固加熱的反應，氧氣的密度大于空氣，可選用向上排空氣法收集，故C正確；氯化鈉與濃硫酸共熱制備HCl為固液加熱反應，不能選用固固加熱裝置，故D錯誤。4.(2022·山東，11)某同學按圖示裝置進行實驗，欲使瓶中少量固體粉末最終消失并得到澄清溶液。下列物質組合不符合要求的是123456789101112131415答案

氣體液體固體粉末ACO2飽和Na2CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu(NO3)2溶液CuDNH3H2OAgCl√123456789101112131415答案

123456789101112131415答案AgCl在水中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq)，通入NH3后，Ag+與NH3結合生成[Ag(NH3)2]+，促使溶解平衡正向移動，最終AgCl消失得到澄清溶液，D項不選。5.下列實驗裝置正確的是123456789101112131415答案√123456789101112131415答案實驗室可以用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下制備Cl2，故A正確；實驗室可以用MnO2催化H2O2分解制備O2，用濃硫酸干燥O2，O2的密度大于空氣，可以用向上排空氣法收集，應該長管進、短管出，故B錯誤；收集NH3時，導管應伸入試管底部，故C錯誤；銅和濃硫酸在加熱的條件下反應生成二氧化硫，二氧化硫可以使石蕊溶液變紅，但不能用浸有稀硫酸的棉花團吸收過量的二氧化硫，應該用浸有NaOH溶液的棉花團，故D錯誤。6.NaH是有機合成中用途很廣泛的物質。已知NaH遇水蒸氣劇烈反應，某小組設計如圖實驗裝置制備NaH。下列說法不正確的是A.安全漏斗的作用是液封B.裝置A中的試劑是稀硝酸和粗鋅C.裝置B中的試劑是濃硫酸D.實驗開始后先啟動A中反應，

再點燃C處酒精燈√123456789101112131415答案123456789101112131415答案加入液體后，部分液體存于漏斗上部彎管中起液封作用，避免氫氣從漏斗中逸出，A正確；硝酸具有強氧化性，與Zn反應不生成氫氣，B錯誤；B是干燥氫氣的裝置，B中試劑為濃硫酸，C正確；先啟動A中反應，利用生成的氫氣將裝置中的空氣排出，防止鈉與氧氣反應，后點燃C處酒精燈，D正確。7.(2024·孝感模擬)FeCl3(易升華)是常見的化學試劑，可通過如圖實驗制備FeCl3，下列說法錯誤的是A.裝置F的作用是尾氣吸收，

并防止空氣中的水蒸氣進

入收集器B.硬質玻璃管直接連接收集

器的優點是不因FeCl3固體積聚而造成堵塞C.實驗室配制FeCl3溶液時應先將FeCl3固體溶于少量鹽酸，再加水稀釋D.實驗開始時，應先點燃D處酒精燈，后點燃A處酒精燈√123456789101112131415答案123456789101112131415答案A裝置是氯氣的發生裝置，B裝置除去氯氣中的氯化氫，C為干燥裝置，D為氯氣與鐵的反應裝置，E為氯化鐵的收集裝置，氯化鐵易水解，故F裝置是尾氣吸收裝置并防止空氣中的水蒸氣進入收集器，A正確；FeCl3蒸氣遇冷變為固體，若導管較細，容易堵塞，所以硬質玻璃管直接連接收集器，B正確；123456789101112131415答案FeCl3固體溶于水發生水解，配制FeCl3溶液時應先將FeCl3固體溶于少量鹽酸，抑制水解，再加水稀釋，C正確；實驗開始時，應先點燃A處酒精燈，至裝置中充滿氯氣后，再點燃D處酒精燈，D錯誤。8.(2025·武漢模擬)根據裝置和下表內的物質(省略夾持、凈化以及尾氣處理裝置，圖1中虛線框內的裝置是圖2)，其中能完成相應實驗目的的是123456789101112131415答案選項a中的物質b中的物質實驗目的、試劑和操作實驗目的c中的物質進氣方向A稀硝酸Cu收集貯存NO水N→MB濃硝酸Na2SO3檢驗SO2的氧化性品紅溶液M→NC濃氨水堿石灰收集貯存氨氣飽和NH4Cl溶液N→MD濃鹽酸MnO2檢驗Cl2的氧化性Na2S溶液M→N√稀硝酸和Cu反應生成NO，NO不溶于水，不與水反應，用排水法收集NO，進氣方向是N→M，故A符合題意；濃硝酸具有強氧化性，與Na2SO3反應生成硫酸鹽和NO2氣體，因此無法檢驗SO2的氧化性，故B不符合題意；由于氨氣極易溶于水，因此氨氣溶于飽和NH4Cl溶液，不能用排飽和NH4Cl溶液的方法來收集氨氣，故C不符合題意；二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應，而該實驗沒有加熱裝置，因此不能產生氯氣，故D不符合題意。123456789101112131415答案9.實驗室中用如圖裝置，以氨氣和鈉為原料加熱至350~360℃制備氨基鈉(NaNH2)，并檢驗氣體產物。已知：NaNH2極易水解。下列說法正確的是A.裝置A中的藥品是氯化銨固體B.裝置B和裝置D均只起到干燥作用C.實驗時先點燃C處酒精燈，再點燃A處酒精燈D.裝置E中黑色粉末變成紅色，證明有氫氣生成√123456789101112131415答案123456789101112131415答案氯化銨固體受熱分解生成氨氣和HCl氣體，二者在試管口遇冷又會反應生成氯化銨，不能通過加熱氯化銨的方法制備氨氣，A錯誤；實驗時，應先點燃A處酒精燈排盡裝置內的空氣，再點燃C處酒精燈，C錯誤；氫氣和CuO在加熱條件下反應生成紅色的Cu單質，裝置E中黑色粉末變成紅色，證明有氫氣生成，D正確。10.用如圖所示裝置制備氨并驗證氨的還原性，其中不能達到實驗目的的是A.用裝置甲生成氨B.用裝置乙干燥氨C.用裝置丙驗證氨的還原性D.用裝置丁和戊分別收集氨

和氮氣√123456789101112131415答案123456789101112131415答案反應2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O可用于制備氨，A正確；NH3是堿性氣體，可用堿石灰進行干燥，B正確；裝置丙發生反應3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，可驗證氨的還原性，C正確；氨的密度比空氣小，收集時應從短管進長管出，D錯誤。11.(2024·武漢聯考)實驗室常利用難揮發性酸制備易揮發性酸，用濃硫酸與硝石(NaNO3)反應可制備少量HNO3，反應裝置如圖所示，下列說法不正確的是A.反應的化學方程式為NaNO3+H2SO4(濃)NaHSO4+HNO3↑B.反應溫度如果過高，制得的HNO3可能會呈現黃色C.曲頸甑是一種原始的蒸餾燒瓶，為了增強冷凝效

果可以在長頸上再接一根長玻璃管D.可從實驗室中選無色、透明、潔凈的試劑瓶盛裝制得的濃硝酸√123456789101112131415答案123456789101112131415答案反應溫度如果過高，HNO3分解生成NO2，NO2溶于HNO3使制得的HNO3呈現黃色，B正確；實驗室中濃硝酸應保存在棕色瓶內，防止其見光分解，D錯誤。12.某實驗小組擬利用如圖裝置制取干燥的氮氣。下列說法錯誤的是A.裝置Ⅰ中發生反應的化學方程式為NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2OB.加熱片刻后需要將酒精燈移開，說明

該反應是放熱反應C.裝置Ⅱ的作用是冷凝水蒸氣D.在裝置Ⅲ末端收集純凈干燥的N2只能用向下排空氣法√123456789101112131415答案123456789101112131415答案因移開酒精燈后反應仍能進行，說明該反應是放熱反應，B項正確；根據化學方程式可知產物中有水蒸氣，為便于干燥，可用裝置Ⅱ冷凝大部分水蒸氣，再用裝置Ⅲ進行干燥，C項正確。13.氯化鋅易潮解、易升華。從市售的氯化鋅[含Zn(OH)Cl]中制備無水氯化鋅，裝置如圖所示，管式爐有升溫和降溫的調節功能。下列說法錯誤的是A.恒壓滴液漏斗、倒置漏斗的作用分

別是平衡氣壓、防止倒吸B.通入裝置中的N2必須是干燥的C.在尾氣吸收裝置前應增加一個盛有濃硫酸的洗氣瓶D.管式爐Ⅰ采取階段式升溫，實驗結束時先撤去管式爐Ⅰ，再撤去管式

爐Ⅱ√123456789101112131415答案123456789101112131415答案氯化鋅易吸水潮解，所以需要通入干燥的N2，B項正確；尾氣吸收裝置中含水，會使ZnCl2潮解，所以尾氣吸收裝置前應增加一個盛有濃硫酸的洗氣瓶，C項正確。14.實驗室常見氣體制備裝置及收集方法如圖。(1)實驗室中可用裝置a制取O2或NH3，反應的化學方程式分別為123456789101112131415答案

，

。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(或2KClO32KCl+3O2↑)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O(2)實驗室中可用裝置b制取O2、NH3、Cl2、CO2、SO2、NO2等氣體，則制取Cl2的化學方程式為__________________________________________，制取NO2的化學方程式為

。若利用該裝置用濃氨水和NaOH固體制取NH3，其原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OCu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

123456789101112131415答案(3)實驗室用過氧化氫溶液及少量MnO2制取O2，可選用

(填字母)裝置收集