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专题讲座（四） 常见气体的实验室制备、净化和收集
第一部分：高考真题感悟
1．（2022·广东·高考真题）实验室用 和浓盐酸反应生成 后，按照净化、收集、性质检验及尾气
处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
【答案】D
【解析】A．浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl 可用浓硫酸干燥，A
2
装置能达到实验目的，故A不符合题意；B．氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集
氯气，故B不符合题意；C．湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白
性，故C不符合题意；D．氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目
的，故D符合题意；答案选D。
2．（2021·海南·高考真题）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
气体 a b
项
A 稀
溶
B
液
C 浓 铁片
D 浓氨水
【答案】B
【解析】A． 与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥，故A错误；B．发生反应2HO 2HO+O，
2 2 2 2
浓硫酸干燥氧气，故B正确；C．铁片和浓硝酸常温下发生钝化，故不能制取二氧化氮气体，故C错误；D．氨气与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥氨气，故D错误；故选B。
3．(2021·全国乙卷，8)在实验室采用如图装置制备气体，合理的是( )
选项 化学试剂 制备气体
A Ca(OH)＋NHCl NH
2 4 3
B MnO＋HCl(浓) Cl
2 2
C MnO＋KClO O
2 3 2
D NaCl＋HSO(浓) HCl
2 4
【答案】C
【解析】氨气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故 A错误；二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液
加热反应，不能选用固固加热装置，故 B错误；二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，氧气的密
度大于空气，可选用向上排空气法收集，故 C正确；氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应，不能选用固固
加热装置，故D错误。
4．(2020·江苏，5)实验室以CaCO 为原料，制备CO 并获得CaCl·6HO晶体。下列图示装置和原理不能达到实
3 2 2 2
验目的的是( )
【答案】D
【解析】A对，碳酸钙与稀盐酸反应可制备CO，且为固液常温型反应，装置也正确；B对，CO 密度比空气大，
2 2
可以用向上排空气法收集；C对，分离固体与液体，可采用过滤的方法；D错，CaCl·6HO晶体可以通过蒸发
2 2
浓缩、冷却结晶、过滤的方法制得，采用蒸发结晶法易导致CaCl·6HO失去结晶水。
2 2
5．(2017·全国卷Ⅰ，10)实验室用H 还原WO 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
2 3
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KMnO 溶液、浓HSO、焦性没食子酸溶液
4 2 4
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
【答案】B
【解析】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H 以排出空气，
2
加热前应先检验H 的纯度，正确；C项，若先停止通H，空气中的氧气有可能重新将W氧化，应先停止加热，
2 2
再关闭活塞K，错误；D项，MnO 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。
2
第二部分：最新模拟精练
完卷时间：50分钟
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2022·山东泰安·一模）关于下列各实验装置及药品的叙述中，正确的是
A．装置①可用于实验室制取少量
B．可用从左侧加水的方法检验装置②的气密性
C．利用装置③验证铁的析氢腐蚀
D．装置④随关随停制氨气
【答案】A
【解析】A．二氧化锰催化过氧化氢制氧气为固液不加热反应，装置①可用于实验室制取少量 ，A正确；
B．右侧为敞口体系，不能检验装置②的气密性，B错误；C．铁的析氢腐蚀需要较强的酸性环境，C错误；
D．碱石灰中氢氧化钠溶于水、氧化钙和水生成粉末状氢氧化钙，隔板不起作用，D错误；故选A。
2．（2022·北京延庆·一模）实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体 试剂 制备装置 收集方法A NH NH Cl a e
3 4
B Cl MnO +浓盐酸 b d
2 2
C NO Cu+浓HNO b f
2 3
D CH=CH C HOH+浓HSO c f
2 2 2 5 2 4
【答案】D
【解析】A．制备氨气应选用氯化铵和氢氧化钙固体，只用氯化铵无法制得氨气，A错误；B．浓盐酸与二
氧化锰需要加热才能反应生成氯气，制备装置应选用c，B错误；C．NO 会和水反应，不能用排水法收集，
2
C错误；D．乙醇与浓硫酸共热至170℃发生消去反应制取乙烯，所以制备装置选c，乙烯难溶于水，可以
用排水法收集，D正确；综上所述答案为D。
3．（2021·上海松江·二模）下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，其中能达到实验目的的是
A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中的少量水
C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气
【答案】A
【解析】A．浓氨水遇碱石灰放出氨气，实验室可以用装置甲制备氨气，故选A；
B．浓硫酸和氨气反应生成硫酸铵，浓硫酸能吸收氨气，不能用浓硫酸干燥氨气，故不选B；C．体系密闭，
若用装置丙收集氨气，空气无法排除，故不选C；
D．氨气极易溶于水，漏斗口浸没在水中，若用装置丁吸收多余的氨气，引起倒吸，故不选D；选A。
4．（2022·河南·模拟预测）下列制备并收集气体的方法不可行的是
气体 方法
A Cl 将浓盐酸滴入高锰酸钾固体中，用排饱和食盐水法收集
2
B NH 将浓氨水滴入NaOH固体中，用向下排空气法收集
3
C NO 将铜片加入浓硝酸中，用排水法收集
2
D SO 铜与浓硫酸混合加热，用排饱和亚硫酸氢钠溶液法收集
2
【答案】C
【解析】根据物质的性质判断是否发生反应，利用是否反应判断能否制取该气体，利用气体的性质判断收集的方法，不溶于水的气体可以利用排空气法，不与溶液反应的气体可以用排液法进行收集；A．浓盐酸
具有还原性，高锰酸钾具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，可以生成氯气，而氯气在饱和食盐水中的
溶解度比较低，故可以排饱和食盐水收集，故A不符合题意；B．氢氧化钠溶于水放热，且导致溶液中氢
氧根离子浓度增大，导致氨气放出，因为氨气的密度比空气小，可以用向下排空气法收集，故B不符合题
意；C．二氧化氮与水会发生反应，故不能用排水法收集二氧化氮，故C符合题意；D．铜与浓硫酸发生
氧化还原反应生成二氧化硫，二氧化硫在亚硫酸氢钠溶液中溶解度比较小，故可以利用排饱和亚硫酸氢钠
溶液收集，故D不符合题意；故选答案C。
5．（2022·贵州铜仁·二模）用如图所示装置制备并收集气体，其中合理的是
选
反应物 制备的气体
项
A 稀盐酸+石灰石 CO
2
B 浓盐酸+MnO Cl
2 2
HNO (稀) +铜
C 3 NO
片
D HSO (稀) +Zn H
2 4 2
【答案】A
【解析】A．稀盐酸和石灰石反应为固体和液体反应，二氧化碳的密度大于空气，故用长管进短管处的连
接方式，故A正确；B．浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气需要加热，故B错误；C．一氧化氮气体易于氧
气反应且密度与空气接近，故不能用排空气法收集，故C错误；D．氢气的密度小于空气，应该短管进长
管出，故D错误；故选A。
6．（2022·浙江绍兴·模拟预测）下列实验操作不正确的是
A．洗气 B．干燥气体 C．用水吸收NH D．排空气法收集H
3 2【答案】D
【解析】A．洗气气体从长导管进入液体中，短导管出，A正确；B．气体从导管处进入碱石灰中，经干燥
后从另一头出，B正确；C．氨气极易溶于水，图示装置可有效防止倒吸，C正确；D，收集H 应该用排水
2
集气法或者向下排空气法，图示装置错误，D错误；故答案选D。
7．（2022·上海上海·二模）实验室制取乙烯并验证其化学性质，下列装置正确的是
A．制备乙烯 B．除去杂质 C．验证加成反应 D．收集乙烯
【答案】C
【解析】A．用乙醇与浓硫酸混合液加热170℃，乙醇发生消去反应制备乙烯，要使用温度计测量溶液的温
度，因此温度计的水银球要在溶液的液面以下，A错误；B．用NaOH溶液除去制取乙烯的杂质SO 、CO
2 2
时，导气管应该是长进短出，导气管连接顺序反了，B错误；C．乙烯若与Br 发生加成反应，产生反应产
2
生1,2-二溴乙烷会溶解在四氯化碳中，使溶液橙色褪去，因此可以证明乙烯发生了加成反应，C正确；D．
乙烯与空气密度非常接近，气体容易与空气混合，导致不能收集到纯净气体，因此不能使用排空气方法收
集，应该使用排水方法收集，D错误；故合理选项是C。
8．（2022·广西广西·模拟预测）碳酰氯(COCl )俗名光气，熔点为-118°C，沸点为8.2°C，遇水迅速水解。
2
生成氯化氢。光气可由氯仿(CHCl )和氧气在光照条件下合成。下列说法错误的是
3A．装置丁中发生反应的化学方程式为2CHCl +O 2COCl + 2HCl
3 2 2
B．装置丙的主要作用是吸收尾气中的氯化氢
C．丁中冰水混合物的作用是降温，防止COCl 挥发
2
D．装置的连接顺序(装置可重复使用)应为c→a→b→e→f→a→b →d
【答案】D
【解析】光气可由氯仿(CHCl )和氧气在光照条件下合成，且光气遇水迅速水解，由实验装置可知，乙装置
3
制备氧气，然后经甲干燥氧气，在装置丁中合成光气，丁后面需连接干燥装置防止水进入丁中，最后连接
丙装置吸收尾气。A．装置丁中氯仿和氧气在光照条件下合成光气，反应的化学方程式为2CHCl +O
3 2
2COCl + 2HCl，故A正确；B．装置丁中生成氯化氢，氯化氢极易溶于水，倒扣的漏斗可防止倒吸，则装
2
置丙的主要作用是吸收尾气中的氯化氢，故B正确；C．COCl 的沸点为8.2°C，沸点较低易挥发，则冰水
2
混合物的作用是降温，防止COCl 挥发，故C正确；D．由上述分析可知，乙装置制备氧气，然后经甲干
2
燥氧气，在装置丁中合成光气，丁后面需连接干燥装置防止水进入丁中，最后连接丙装置吸收尾气，则装
置的连接顺序为c→b→a→e→f→b→a→d，故D错误；答案选D。
9．（2022·湖北·华中师大一附中模拟预测）化学是以实验为基础的自然科学。下列实验操作规范且能达到
实验目的的是
A．利用图甲制备SO 气体
2
B．利用图乙制备干燥的NO
2
C．利用图丙制备乙酸乙酯
D．利用图丁装置制备、干燥、收集氨
【答案】C
【解析】A．铜与浓硫酸反应需要加热，此装置没有加热仪器，故A错误；B．冷的浓硝酸与铁反应会发
生钝化，不能用来制备二氧化氮气体，故B错误；C．饱和碳酸钠溶液可中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，使用干燥管可防止倒吸，故C正确；D．生石灰溶于水放热且与水反应生产氢氧化钙增大
氢氧根离子浓度，促使氨水产生氨气，氨用碱石灰来干燥，用向下排空气的方法可以收集氨，但需要将导
管伸入试管底部，故D错误；故选C。
10．（2022·江苏南通·模拟预测）NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过Cl 与NaOH反应制得。NaClO
2
能与CO 反应生成HClO。常温下ClO 为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO 体积分数大于10%或其水溶液
2 2 2
在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO 和ClO 等。实验室制备ClO 的反应原理为
2
2KClO+H C O+H SO =2ClO ↑+2CO ↑+K SO +2H O。实验室用如图所示方法制备ClO 水溶液，下列说法
3 2 2 4 2 4 2 2 2 4 2 2
不正确的是
A．KClO 发生氧化反应 B．反应过程中需持续通入N
3 2
C．乙装置应置于冰水浴中 D．丙装置用于吸收ClO 尾气
2
【答案】A
【解析】甲装置用来制备ClO ，反应原理为题中所给化学方程式，其中KClO 作为氧化剂，草酸作为还原
2 3
剂。产生的ClO 进入乙装置中用水吸收得到其水溶液，丙装置的作用是吸收ClO ，防止污染空气。A．根
2 2
据分析，KClO 作为氧化剂，发生还原反应，A错误；B．ClO 体积分数大于10%时可能发生爆炸，所以
3 2
需要持续通入氮气稀释ClO ，B正确；C．ClO 水溶液在温度过高时可能发生爆炸，乙装置应在冰水浴中，
2 2
C正确；D．根据分析，丙装置用于吸收ClO 尾气，D正确；故选A。
2
11．（2022·重庆市育才中学模拟预测）下列实验装置能达到实验目的的是
A B C D
制备并收集NH 3 除去H 2 S中混 除去Cl 2 中的 收集干燥的NO 2 气体有的少量水蒸
HCl
气
【答案】A
【解析】A．浓氨水滴入CaO中，CaO与水反应放热，使氨气的溶解度降低，从而制得NH ，氨气的密度
3
比空气小，用向下排空气法收集，试管口塞一团棉花，以防止氨气与空气发生对应，尽快地收集到纯净的
NH ，A正确；B．HS具有较强的还原性，能被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥，B不正确；C．Cl 难溶
3 2 2
于饱和食盐水，HCl易溶于饱和食盐水，使用洗气法除去Cl 中混有的HCl时，导管应左长右短，C不正确；
2
D．NO 的密度比空气大，使用排空气法收集时，导管应左长右短，D不正确；故选A。
2
12．（2021·湖南·模拟预测）亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，遇水反应生成一种氢化物和两
种氧化物。某学习小组用Cl 和NO利用如图所示装置制备亚硝酰氯(ClNO)，下列说法正确的是
2
A．X装置可以随开随用，随关随停
B．Y装置中的药品可以换成浓硫酸
C．装入药品打开K 后，应先打开K 再打开K
2 1 3
D．若无装置Y，则Z中可能发生反应的化学方程式为2ClNO＋HO=2HCl＋NO↑＋NO↑
2 2 3
【答案】A
【解析】A．X装置打开K，铜丝与硝酸接触反应生成的NO被排出。关闭K，NO不溶于稀硝酸，将液
1 1
面压到铜丝下方，反应停止，A项符合题意；B．Y装置中的药品若换成浓硫酸，则无法除去X中可能产
生的NO 等杂质，且U形管装置承装的干燥剂应为固体，B项不符合题意；C．实验时应先通入氯气赶走
2
装置内的空气，防止NO被氧化为NO ，C项不符合题意；D．方程式未配平，N元素不守恒，D项不符合
2
题意；故正确选项为A。
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测）（13分）二氯化钒(VCl )有强还原性和吸湿性，熔点
2
为425℃、沸点为900℃，是制备多种医药、催化剂、含钒化合物的中间体。某学习小组在实验室制备
VCl 并进行相关探究。回答下列问题：
2(1)小组同学通过VCl 分解制备VCl 。
3 2
①按气流方向，图中装置合理的连接顺序为_______(用小写字母填空)。
②A中盛放NaNO 的仪器名称为_______，其中发生反应的离子方程式为_______。
2
(2)测定产品纯度：实验后产品中混有少量VCl 杂质。称量1.3775g样品，溶于水充分水解，调pH后滴加
3
NaCrO 作指示剂，用0.5000mol·L-1AgNO 标准溶液滴定Cl-，达到滴定终点时消耗标准液体积为
2 4 3
46.00mL(Ag CrO 为砖红色沉淀)。
2 4
①滴定终点的现象为_______。
②产品中VCl 与VCl 的物质的量之比为_______。
3 2
(3)小组同学进一步用如图所示装置比较含钒离子的还原性。接通电路后，观察到右侧锥形瓶中溶液蓝色逐
渐变深，发生的电极反应式为_______，则VO2+、V2+的还原性较强的是_______(填化学式)。
【答案】(1)acbdef （2分） 蒸馏烧瓶 （2分） + N↑+2H O（2分）
2 2
(2)滴入最后半滴AgNO 溶液时有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀不溶解（2分） 1：10（2
3
分）
(3) +e-+2H+= +H O（2分） V2+（1分）
2
【解析】该实验通过VCl 分解制备VCl ，VCl 有强还原性和吸湿性，为防止VCl 被氧化、吸湿，所以要
3 2 2 2
通入干燥的N 排尽装置中的空气；A装置中饱和NH Cl溶液与NaNO 溶液共热反应制备N，B装置中浓
2 4 2 2
硫酸干燥N，C装置中VCl 分解制备VCl ，D装置中碱石灰吸收反应生成的Cl、防止污染，同时防止外
2 3 2 2界空气进入C装置中；据此作答。
(1)①根据分析，按气流方向，图中装置的合理顺序为acbdef；答案为：acbdef。
②根据A中盛放NaNO 溶液的仪器特点可知，其名称为蒸馏烧瓶；其中发生的反应为NH Cl与NaNO 共
2 4 2
热反应生成N、NaCl和水，反应的离子方程式为 + N↑+2H O；答案为：蒸馏烧瓶； +
2 2 2
N↑+2H O。
2 2
(2)①该滴定实验的原理为Ag++Cl-=AgCl↓，当Cl-完全反应，再滴入半滴AgNO 标准溶液，AgNO 与指示
3 3
剂NaCrO 作用产生砖红色沉淀，故滴定终点的现象为：滴入最后半滴AgNO 溶液时有砖红色沉淀生成，
2 4 3
且半分钟内沉淀不溶解；答案为：滴入最后半滴AgNO 溶液时有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀不溶解。
3
②根据滴定的原理，2n(VCl )+3n(VCl )=n(AgNO)=0.5000mol/L×0.046L，122g/moln(VCl )+157.5g/
2 3 3 2
moln(VCl )=1.3775g，解得n(VCl )=0.01mol、n(VCl )=0.001mol，产品中VCl 与VCl 物质的量之比为
3 2 3 3 2
0.001mol：0.01mol=1：10；答案为：1：10。
(3)接通电路后，右侧锥形瓶中溶液蓝色逐渐变深， 得电子被还原成VO2+，右侧为正极，电极反应式
为 +e-+2H+= +H O；左侧发生失电子的氧化反应，左侧为负极，电极反应式为V2+-e-=V3+；总反应
2
为V2++ +2H+=V3++VO2++H O，V2+为还原剂，VO2+为还原产物。根据还原剂的还原性强于还原产物的
2
还原性，VO2+、V2+的还原性较强的是V2+；答案为： +e-+2H+= +H O；V2+。
2
14．（2022·重庆·模拟预测）（15分）某同学在实验室采用下列装置探究CO和H 的转化，并检验部分产
2
物。已知草酸(HOOC−COOH)在浓硫酸存在时加热分解为CO、CO和HO，E中的ZnO/CuO仅作催化剂，
2 2
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_______(填标号)。
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_______(填标号)。
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(H )=_______mol。
2
【答案】(1)碱石灰（1分）
(2)Zn+2H+=Zn2++H ↑（2分）
2
(3)CO+2H CHOH、CO+H HCHO（各2分）
2 3 2
(4)C（2分）
(5)BC（2分）
(6)将反应器内残留CO和H 全部转移到E处（2分）
2
(7)0.003（2分）
【解析】(1)A中生成CO、CO和HO，E中是CO和H 反应，且干燥管中盛放固体，所以B中盛放的试
2 2 2
剂为碱石灰；
(2)C中发生Zn与稀硫酸反应制备氢气，其离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H ↑；
2(3)向F中液体投入钠块，有气泡产生，且相对分子质量为32，则该物质是甲醇，所以E中反应的化学方程
式为CO+2H CHOH，根据实验数据，初始n(CO)=0.05 mol，初始n(H )=0.1 mol，生成
2 3 2
n(CHOH)=0.048 mol，剩余CO和H 共0.004 mol，如果CO和H 反应只生成CHOH，应该剩余CO和H
3 2 2 3 2
共0.006 mol，减少的0.002 mol气体是发生了CO+H HCHO，且产物甲醛极易溶于水，故答案为：
2
CO+2H CHOH；CO+H HCHO；
2 3 2
(4)A．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；B．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中两液面相平，读得量
气管的最终读数，故B错误；C．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；故选C；
(5)有关酒精灯操作的叙述，先点E处的酒精灯，让过来的CO和H 立即反应，后撤E处的酒精灯，因为第
2
二次通氦气的目的是将反应器残留的CO和H 赶到E处反应，不能没有加热条件，因此正确的是BC；
2
(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H 赶到E处反应，否则
2
定量实验测定的数据不准确；
(7)综合实验中的数据，CO+2H CHOH，生成甲醇0.048 mol，CO+H HCHO，生成甲醛
2 3 2
0.001 mol，所以反应完毕，剩余n(H )为0.003mol。
2
15．（2022·天津·模拟预测）（12分）SO 和焦亚硫酸钠(Na SO)可用作食品添加剂。回答下列问题：
2 2 2 5
(1)实验室用HSO 和NaHSO 制取SO 的化学方程式为_______。欲净化与收集SO ，选择必要装置，按气
2 4 3 2 2
流方向连接顺序为_______(填仪器接口的字母编号)。
(2)焦亚硫酸钠易被氧化而变质，选用下列试剂设计实验方案，检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。
已知：2NaHSO NaSO+H O。
3 2 2 5 2
试剂：稀盐酸、稀HSO 、稀HNO、BaCl 溶液、酸性KMnO 溶液、HO 溶液
2 4 3 2 4 2 2
实验编
实验步骤 现象 结论
号I 取少量样品，加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得到无色溶液 /
II 取实验I的溶液，_______ _______ 样品已氧化变质
III 另取实验I的溶液，_______ _______ 样品未完全氧化变质
(3)某小组利用下列装置测定空气中SO 的含量。
2
已知该反应的化学方程式为：SO +I +2H O=HSO +2HI。若空气流速为a m3·min-1，当观察到_______时，
2 2 2 2 4
结束计时，测定耗时t min。假定样品中的SO 可被溶液充分吸收，该空气样品中SO 的含量是
2 2
_______mg·m-3。
【答案】(1) HSO +2NaHSO =Na SO +2H O+2SO ↑ （2分） baefgh（2分）
2 4 3 2 4 2 2
(2) 向其中加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl 溶液 （2分） 出现白色沉淀（1
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分） 酸性KMnO 溶液（1分） 溶液褪色（1分）
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(3)蓝色变为无色（1分） （2分）
【解析】HSO 和NaHSO 发生复分解反应制取SO ，装置连接顺序按照制取气体、净化、收集，尾气处理
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连接。在检验物质成分时，若样品已经变质，则溶液中含有 ，可根据BaSO 是白色既不溶于水也不溶
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于酸的性质检验；若样品为完全变质，则溶液中含有 ，该物质具有还原性，能够被酸性KMnO 溶液
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氧化而使溶液褪色，据此判断。在测定空气中SO 的含量时，可根据方程式SO +I +2H O=HSO +2HI中物
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质转化关系，n(SO )=n(I)，结合m=n·M计算SO 的质量，再结合空气的流速及通气时间计算该空气样品中
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SO 的含量。
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(1)实验室用HSO 和NaHSO 发生复分解反应制取SO ，该反应的化学方程式为：
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HSO +2NaHSO =Na SO +2H O+2SO ↑；
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实验室用上述方法制取的SO 中含有水蒸气，可浓硫酸吸收，导气管长进短出。然后根据SO 气体的密度
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比空气大，用向上排空气的方法收集，多余气体用碱石灰吸收，故装置按气流方向连接顺序为baefgh；(2)II．取少量实验I的溶液，溶于足量稀盐酸，振荡、静置，滴加BaCl 溶液，若出现沉淀，则样品已氧化
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变质；
III．另取实验I的溶液，向其中加入酸性KMnO 溶液，充分振荡，若观察到酸性KMnO 溶液褪色，说明
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溶液中含有焦亚硫酸钠，即样品未完全氧化变质；
(3)在100 mL0.1000 mol/L碘溶液中含有溶质I 的物质的量n(I)=0.1000 mol/L×0.1 L=0.0100 mol，含有SO
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的空气不断通入碘水中，发生反应：SO +I +2H O=HSO +2HI，当碘水中I 恰好消耗完全时，含有淀粉的
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I 溶液蓝色消失，此时停止通入空气，达到滴定终点，根据物质转化关系可知：n(SO )=n(I)=0.0100 mol，
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m(SO )=0.0100 mol×64 g/mol=0.6400 g=640 mg，通入空气的体积V=a m3·min-1×t min=at m3，故该空气样品
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中SO 的含量是： 。
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