常见气体的制备
考点一 气体制备装置
1.常见气体的发生装置
(1)固体+固体
气体
发生装置如图1,制备气体:O2、NH3 等。
(2)固体(液体)+液体
气体
发生装置如图2,制备气体:Cl2、CH2==CH2等。
(3)固体+液体(不加热)――→气体
发生装置如图3,制备气体:选择合适的试剂和装置能制取中学化学中常见的气体,如NH3(生石灰、
浓氨水)、O2(MnO2、H2O2溶液)、Cl2(KMnO4、浓盐酸)、SO2(Na2SO3、浓硫酸)等。
小题对点过
判断下列试剂使用错误的是 。
答案 ①②③④
2.气体净化(干燥)装置
(1)设计原则
根据主要气体及杂质气体的性质差异来选择除杂试剂及除杂装置。
(2)除杂装置基本类型
试剂与杂质气体反应,与主要气体不反应;装置③用
固体吸收还原性或氧化性杂质气体
杂质气体被冷却后变为液
体,主要气体不变为液体
小题对点过
(1)除去Cl2中的HCl 应选用 。
(2)除去CO2中的HCl 应选用 ,
原因为 。
(3)除去SO2中的HCl 应选用 。
(4)除去H2S 中的HCl 应选用 。
答案 (1)饱和NaCl 溶液 (2)饱和NaHCO3溶液 由CO2+H2O
H2CO3
H++HCO3
−可知,增大
HCO3
−的浓度平衡左移,所以在饱和NaHCO3溶液中,CO2的溶解度较小 (3)饱和NaHSO3溶液 (4)
饱和NaHS 溶液
3.气体收集装置
收集方法
收集气体的类型
收集装置
可收集的气体(举例)
排水法
难溶于水或微溶于水且不
与水反应
O2、H2、NO、
CO 等
向上排
空气法
密度大于空气且不与空气
中的成分反应
Cl2、SO2、
NO2、CO2
向下排
空气法
密度小于空气且不与空气
中的成分反应
H2、NH3
小题对点过
如果采用排液集气,下列应采用什么液体?
(1)收集Cl2,应采用排 。
(2)收集CO2,应采用排 。
(3)收集H2S,应采用排 。
(4)收集HCl 或NH3,应采用排 。
答案 (1)饱和食盐水 (2)饱和NaHCO3溶液
(3)饱和NaHS 溶液 (4)四氯化碳
4.尾气处理装置
a 用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体,如用NaOH 溶液吸收Cl2、CO2等。
b 用于收集少量气体。
c、d 用于吸收极易溶且溶解很快的气体,如HCl、HBr、NH3等;其中d 吸收量少。
e 用于处理难以吸收的可燃性气体,如H2、CO 等。
小题对点过
判断下列气体的吸收或收集方法错误的是 。
答案 ①②③④
1.(2024·浙江6 月选考)下列说法不正确的是( )
A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B.图②标识表示易燃类物质
C.装置③可用于制取并收集氨气
D.装置④可用于从碘水中萃取碘
答案 C
解析 A.铜与浓硫酸反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑,可用装置①制取,气态产
物为SO2,可利用SO2的漂白性进行检验,故A 正确;B.图②标识表示易燃类物质,故B 正确;C.NH3的
密度比空气小,应用向下排空气法进行收集,故C 错误;D.萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差
异进行分离混合物,装置④可用于从碘水中萃取碘,故D 正确。
2.(2024·河北卷)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任
选)( )
选项
气体
试剂
A
SO2
饱和Na2SO3溶液+浓硫酸
B
Cl2
MnO2+浓盐酸
C
NH3
固体NH4Cl+熟石灰
D
CO2
石灰石+稀盐酸
答案 C
解析 利用固体NH4Cl 和熟石灰混合加热制取氨气,需要使用固固加热制气装置;图中装置不合理,
不能完成相应气体的发生和收集实验,C 符合题意。
3.(2023·天津卷)实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是( )
A.Fe 与稀硝酸反应制NO
B.MnO2与浓盐酸共热制备Cl2
C.NaOH 与浓氨水制备NH3
D.Na2SO3与浓硫酸制备SO2
答案 D
解析 A.NO 与O2反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,故不选A;B.二氧化锰与浓盐酸共热制备
Cl2,反应需要吸热,缺少加热装置,故不选B;C.氨气的密度比空气小,需要用向下排空气法收集NH3,故
不选C;D.Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2,SO2密度比空气大,用向上排空气法收集SO2,故选D。
4.(2021·天津卷)某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2。
该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)
(1)甲装置中主要仪器的名称为 。
(2)乙装置中,用粘合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经
长颈漏斗向试管中缓慢加入10% H2O2溶液至 。
欲使反应停止
, 关闭活塞
K1
即可, 此时装置中的现象是
。
(3)丙装置可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中
的现象是 ,
此时可以将铂丝抽离
H2O2
溶液, 还可以采取的安全措施是
。
(4)丙装置的特点是 (填序号)。
a.可以控制制备反应的开始和结束
b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c.与乙装置相比,产物中的O2含量高、杂质种类少
答案 (1)分液漏斗、锥形瓶
(2)刚好没过MnO2固体 试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2分离 (3)液面上升 打开
弹簧夹K2 (4)ab
解析 (2)乙装置是启普发生器的简易装置,向试管中缓慢加入10% H2O2溶液至刚好没过MnO2固体
方可发生反应。欲使反应停止,关闭活塞K1,反应产生的O2使试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,
与MnO2分离。(3)丙装置制备O2的过程中,如果体系内压强过大,安全管中的液面上升,此时可以将
铂丝抽离H2O2溶液,还可以打开弹簧夹K2,排出部分O2以使装置内压强减小。(4)丙装置可以利用铂
丝插入、抽离H2O2溶液来控制制备反应的开始和结束,a 项正确;可通过调节催化剂与液体接触的面
积来控制反应的速率,b 项正确;丙与乙装置都是H2O2在催化剂作用下分解制备O2,c 项错误。
考点二 气体制备过程中反应条件的控制
1.排气方法
防止空气中的成分O2、CO2、水蒸气干扰实验,常用其他稳定的气体(如N2)排尽装置中的空气;有时
也可充分利用反应产物气体(如NH3、Cl2、SO2)等排尽装置中的空气。
2.控制气体的流速及用量
(1)用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
(2)观察气泡,控制气流速度,如图1,可观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶2 的混合气。
(3)平衡气压如图2 所示,用长玻璃管平衡气压,防堵塞。
3.压送液体
根据装置的密封性,让反应生成气体或消耗气体,产生压强差,将液体压入或倒流入另一反应容器。
4.温度控制
(1)控制低温的目的:减少某些反应物或产品分解如H2O2;减少某些反应物或产品挥发,如盐酸、氨水
等;防止某物质水解,避免副反应发生等。
(2)采取加热的目的:加快反应速率或使平衡移动,加速溶解等。
(3)常考温度控制方式:
①水浴加热:均匀加热,反应温度100 ℃以下。
②油浴加热:均匀加热,反应温度100~260 ℃。
③冰水冷却:使某物质液化、降低产物的溶解度;减少其他副反应,提高产品纯度等。
1.(2024·浙江1 月选考)H2S 可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS 与MgCl2反应制备液态H2S,实
验装置如图,反应方程式为CaS+MgCl2+2H2O===CaCl2+Mg(OH)2+H2S↑。
已知:①H2S 的沸点是-61 ℃,有毒;
②装置A 内产生的H2S 气体中含有酸性气体杂质。
请回答:
(1)仪器X 的名称是 。
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→ →F→G
(3)下列干燥剂,可用于装置C 中的是 。
A.氢氧化钾
B.五氧化二磷
C.氯化钙
D.碱石灰
(4)装置G 中汞的两个作用是:①平衡气压;② 。
(5)下列说法正确的是 。
A.该实验操作须在通风橱中进行
B.装置D 的主要作用是预冷却H2S
C.加入的MgCl2固体,可使MgCl2溶液保持饱和,有利于平稳持续产生H2S
D.该实验产生的尾气可用硝酸吸收
答案 (1)圆底烧瓶 (2)E→C→D (3)BC (4)液封 (5)ABC
解析 A 作为H2S 的发生装置,为避免倒吸不能骤冷,所以D、E 都是冷却H2S 的装置,C 装置干燥
H2S,F 冷却并收集H2S,G 作为平衡气压和液封,防止空气中的水蒸气进入,据此回答。(1)仪器X 的名
称是圆底烧瓶;(2)制备气体的装置包括发生装置,除杂、干燥装置,收集装置和尾气处理,由于不能骤
冷,要逐步冷却,所以B 连E,E 连C,C 连D,D 连F;(3)H2S 是酸性气体,不可以用碱性干燥剂,所以不可
以用氢氧化钾和碱石灰,故选BC;(4)装置G 中汞的两个作用是:①平衡气压;②起液封作用,防止空气
中的水蒸气进入;(5)A.H2S 有毒,该实验操作须在通风橱中进行,故A 正确;B.气体不能骤冷,装置D 的
主要作用是预冷却H2S,故B 正确;C.加入的MgCl2固体,可使MgCl2溶液保持饱和,有利于平稳持续产
生H2S,故C 正确;D.该实验产生的尾气不可用硝酸吸收,硝酸的氧化性虽然可以把H2S 氧化为S 单质,
但是稀硝酸产生的NO 或者浓硝酸产生的NO2,会污染空气,故D 错误;故选ABC。
2.某实验小组设计如图所示装置制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5),部分夹持装置省略。
已知:Ⅰ.Na2SO3+SO2===Na2S2O5
Ⅱ.Na2S2O5易溶于水,微溶于乙醇。性质活泼,受潮易分解,露置空气中易被氧化成硫酸钠。
(1) 仪器组装结束, 检查装置气密性并加入实验药品, 开始实验需进行的第一步操作是
。
(2)装置Ⅱ中的试剂最好选用 ,
该装置的作用是 。
(3)装置Ⅳ用于处理尾气,可选用的合理装置为 (填字母)。
答案 (1)打开装置Ⅰ的弹簧夹,通入N2排出装置中的空气,然后关闭弹簧夹 (2)饱和亚硫酸氢钠溶
液 通过观察气泡调控SO2的生成速率;作安全瓶 (3)bd
3.某同学设计利用如图装置制备硫酸锰。
(1) 盛放
70%H2SO4 的仪器名称是 , 其中导管
a
的作用是
。
(2)单向阀b 的作用是 。
(3)装置Ⅱ中反应的化学方程式: ,
其中“多孔球泡”的作用是 。
(4) 装置Ⅲ烧杯中的溶液是 , 倒扣漏斗的作用是
。
答案 (1)恒压滴液漏斗 平衡气压,便于硫酸顺利滴下 (2)防止倒吸 (3)SO2+MnO2===MnSO4
增大反应物的接触面积,加快反应速率,增大二氧化硫的吸收效率 (4)氢氧化钠溶液 防止倒吸
1.(2025·八省联考四川卷)下列装置或操作不能达到相应实验目的的是( )
A.制备干燥的NH3
B.制备无水FeCl3
C.除去CO2中
少量的HCl
D.萃取并分离溴水中的溴
答案 B
解析 A.浓氨水能与生石灰制备氨气,碱石灰能用于干燥碱性气体氨气,则题给装置能达到制备干燥
氨气的实验目的,故A 不符合题意;B.氯化铁在溶液中会水解生成氢氧化铁和盐酸,所以六水氯化铁
在氮气氛围中直接加热会因氯化氢挥发使水解平衡不断右移直至趋于完全得到氢氧化铁,不能制得
无水氯化铁,则题给装置不能达到制备无水氯化铁的实验目的,故B 符合题意;C.氯化氢能与碳酸氢
钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水,二氧化碳不溶于碳酸氢钠饱和溶液,则题给装置能达到除去
二氧化碳中混有的氯化氢杂质的实验目的,故C 不符合题意;D.四氯化碳不溶于水,密度比水大,能萃
取溴水中的溴,则题给装置能达到萃取并分离溴水中的溴的实验目的,故D 不符合题意。
2.(2024·广东卷)1810 年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以
下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A
B
制备Cl2
净化、干燥Cl2
C
D
收集Cl2
验证Cl2的氧化性
答案 A
解析 A.利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐
酸,不能达到预期目的,A 符合题意;B.实验室制得的氯气中有HCl 杂质,可以通过饱和食盐水洗气除
杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B 不符合题意;C.氯气密度大于空气,可以
用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C 不符合题意;D.H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色
火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D 不符合题意。
3.(2024·贵州卷)下列装置不能达到实验目的的是( )
A.图①可用于实验室制NH3
B.图②可用于除去C2H2中少量的H2S
C.图③可用于分离CH2Cl2和CCl4
D.图④可用于制备明矾晶体
答案 C
解析 浓氨水与生石灰反应可生成NH3,NH3的密度小于空气密度,故可采用向下排空气法收集,A 能
达到实验目的;CuSO4与H2S 发生反应:CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4,乙炔不与CuSO4反应,也不溶于
水,故可用CuSO4溶液除去C2H2中的H2S,B 能达到实验目的;蒸馏分离CH2Cl2和CCl4时,温度计的水
银球应该置于蒸馏烧瓶的支管口处,C 不能达到实验目的;将小晶体置于饱和明矾溶液中,可为溶液结
晶提供晶核,促使明矾晶体析出,D 能达到实验目的。
4.(2023·北京卷)完成下述实验,装置或试剂不正确的是( )
A.实验室制Cl2
B.实验室收集C2H4
C.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性
D.除去CO2中混有的少量HCl
答案 D
解析 A.MnO2固体加热条件下将HCl 氧化为Cl2,为固液加热的反应,该装置可用于制备Cl2,A 项正
确;B.C2H4不溶于水,可选择排水法收集,B 项正确;C.挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气
体大量减少压强急剧降低,打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成
碱性物质,C 项正确;D.Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶
液,D 项错误。
5.(2022·北京卷)利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,b 中现象不能证明a 中产物生成的是(
)
a 中反应
b 中检测试剂及现象
A
浓HNO3分解生成NO2
淀粉-KI 溶液变蓝
B
Cu 与浓H2SO4生成SO2
品红溶液褪色
C
浓NaOH 与NH4Cl 溶液生成NH3
酚酞溶液变红
D
CH3CHBrCH3与NaOH 乙醇溶液生成丙烯
溴水褪色
答案 A
解析 浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成碘,则淀粉-KI 溶液变蓝色不能
说明浓硝酸分解生成二氧化氮,故A 符合题意;铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫有漂白性,使品
红溶液褪色,故B 不符合题意;浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气,使酚酞溶液变红,故
C 不符合题意;乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇不与溴水反应,溴水褪色则说明2-溴丙烷与氢氧化钠
乙醇溶液共热发生消去反应生成了丙烯,故D 不符合题意。
基础落实
选择题只有1 个选项符合题意
1.(2024·贵州毕节三模)下列实验仪器或药品选用错误的是( )
制取并收集氨气
除去Cl2中的HCl
A
B
吸收易溶于水的气体
检查装置气密性
C
D
答案 A
解析 A.NH4Cl 受热分解生成氨气和氯化氢,在导管口遇冷又化合生成NH4Cl,不能用加热NH4Cl 的
方法制取氨气,故A 错误;B.除去Cl2中的HCl 用饱和氯化钠溶液,导气管长进短出,故B 正确;C.吸收
易溶于水的气体时应注意防倒吸,球形干燥管可以起到防倒吸的作用,故C 正确;D.关闭弹簧夹,从长
颈漏斗向锥形瓶中加水至浸没长颈漏斗下端管口,使长颈漏斗内液面高于锥形瓶内液面,且高度差保
持不变,即可证明装置气密性良好,故D 正确。
2.(2024·安徽合肥三模)利用对应试剂通过下列实验装置能实现相关气体制备与收集的是( )
选项
试剂a
试剂b
气体
A
稀硫酸
锌粒
H2
B
稀硫酸
硫化亚铁固体
H2S
C
稀硝酸
铜片
NO
D
浓盐酸
二氧化锰固体
Cl2
答案 B
解析 A.氢气密度小于空气,不能用向上排空气法收集,A 项错误;B.硫化亚铁固体和稀硫酸在常温下
可发生复分解反应,生成的H2S 气体密度比空气大,B 项正确;C.铜片和稀硝酸反应可制取NO 气体,但
NO 会与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,C 项错误;D.二氧化锰固体与浓盐酸在加热条件下
才能反应制取氯气,常温下反应不能发生,D 项错误。
3.用下列装置制取并收集NO2气体,其中最合理的是( )
答案 C
解析 铜与浓硝酸反应的产物是NO2,其密度比空气的大,因此应利用向上排空气法收集NO2,导气管
应“长进短出”,这样才能将装置中的空气排尽,且能防止倒吸,只有C 项符合。
4.“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力,使多个化学反应依次发生,装置如图所示。
若在①~⑥中加入表中相应试剂,能实现“化学多米诺实验”且会使⑤中试剂褪色的是( )
选项
A
B
C
D
①中试剂
稀硫酸
浓氨水
双氧水
盐酸
②中试剂
Zn
碱石灰
MnO2
大理石
③中试剂
浓盐酸
水
饱和食盐水
浓硫酸
④中试剂
Ca(ClO)2
Al2S3
CaC2
NaCl
⑤中试剂
FeCl2溶液
酸性KMnO4溶液
浓溴水
KMnO4溶液
⑥中试剂
NaOH 溶液
NaOH 溶液
KMnO4溶液
水和CCl4
答案 C
解析 A.稀硫酸与Zn 反应生成氢气,氢气将③中浓盐酸压入④中,④中浓盐酸和Ca(ClO)2反应生成
氯气,氯气进入⑤与氯化亚铁反应生成氯化铁,无法使⑤中试剂褪色,A 错误;B.浓氨水和碱石灰反应
生成氨气,氨气易溶于水,无法将水压入④中,B 错误;C.双氧水在二氧化锰为催化剂的情况下分解生
成氧气,氧气将饱和食盐水压入④中,饱和食盐水与CaC2反应生成乙炔,乙炔进入⑤中与浓溴水发生
加成反应从而使浓溴水褪色,最后高锰酸钾吸收多余的乙炔,C 正确;D.浓硫酸和NaCl 需要加热才能
反应生成HCl,因此不能使高锰酸钾溶液褪色,D 错误。
5.(2024·江苏南通高三第二次调研测试)实验室制备柠檬酸铁铵的流程如下:
FeCO3
柠檬酸亚铁
柠檬酸铁
柠檬酸铁铵
柠檬酸铁铵晶体
下列实验装置或操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取FeCO3
B.用装置乙制取NH3
C.用装置丙制取氨水
D.用装置丁分离出柠檬酸铁铵晶体
答案 B
解析 由题给流程可知,碳酸亚铁溶于柠檬酸溶液得到柠檬酸亚铁溶液,向柠檬酸亚铁溶液中加入氧
化剂,调节溶液pH,将柠檬酸亚铁转化为柠檬酸铁,向柠檬酸铁溶液中加入氨水制得柠檬酸铁铵,经蒸
发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥制得柠檬酸铁铵。A 项,硫酸亚铁溶液与加入的碳酸钠溶液
反应生成碳酸亚铁沉淀,过滤得到废液和碳酸亚铁,A 正确;B 项,实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制
取氨气,氯化铵受热分解,生成的气体在试管口又生成氯化铵,不能得到氨气,B 错误;C 项,氨气易溶于
水,所以需要有防倒吸装置,C 正确;D 项,最后制得的柠檬酸铁铵需要过滤得到,操作正确,D 正确。
6.实验室常见气体制备装置及收集方法如图:
(1) 实验室中可用装置a 制取O2 或NH3, 反应的化学方程式分别为
, 。
(2)实验室中可用装置b 制到O2、NH3、Cl2、CO2、SO2、NO2等气体,则制取Cl2的化学方程式为
,
制取NO2的化学方程为 。
若
利
用
该
装
置
用
浓
氨
水
和
NaOH
固
体
制
取
NH3,
其
原
理
是
。
(3)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2,可选用 (填字母)装置收集O2。
答案 (1)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑( 或2KClO3
2KCl+3O2↑) Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
把氨水滴加到NaOH 固体上,NaOH 溶于水放出热量可促进NH3·H2O 的分解;NaOH 溶于水电离产生
的OH-促使平衡NH3+H2O
NH3·H2O
NH 4
++OH-逆向移动,导致放出NH3 (3)c 或e
能力提升
7. 如图所示是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O 制取一氧化碳,则合理的装置组合为( )
A.①⑤⑧
B.③⑤⑦
C.②⑤⑥
D.③④⑧
答案 D
解析 由反应物的状态和反应条件可选用③装置作为制取装置。除去CO2可选用④或⑤装置,要收
集CO 只能用⑧装置,故合理的装置组合为③④⑧或③⑤⑧。
8.(2024·安徽马鞍山三模)三氯化碘(ICl3)被广泛应用于药物合成,其熔点33 ℃、沸点77 ℃,易水解。
氯气与单质碘需在温度稍低于70 ℃下反应制备ICl3。实验室制备ICl3的实验装置如图所示。
下列说法正确的是( )
A.装置甲中固体可以用二氧化锰
B.装置乙仅起到除杂的作用
C.装置丁可以采用水浴加热
D.将戊换成丙可以达到相同的效果
答案 C
解析 A.装置甲为固液不加热制备氯气,二氧化锰固体和浓盐酸加热制备Cl2,故A 错误;B.装置乙的
作用是除去氯气中的HCl,同时可作安全瓶,以监测装置丙中是否发生堵塞,故B 错误;C.装置丁碘和
氯气反应生成ICl3,三氯化碘熔点为33 ℃,沸点为73 ℃,最恰当的加热方式是用水浴加热,故C 正确;
D.ICl3易与水发生反应,同时可能还有Cl2未反应完,所以装置戊的作用是吸收多余的Cl2、防止外界
水蒸气进入丁,换成氯化钙无法吸收多余的Cl2,故D 错误。
9.亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛。现用下图所示装置(夹持装置已省略)及药品,
探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知:①NO+NO2+2OH-===2NO2
−+H2O
②气体液化的温度:NO2(21 ℃)、NO(-152 ℃)。
为了检验装置A 中生成的气体产物,仪器的连接顺序(从左向右连接):A→ ;组装好仪器后,接
下来进行的操作是 。
答案 C→E→D→B 检查装置的气密性
解析 为了检验装置A 中生成的气体产物,仪器的连接顺序(从左向右连接):A 是发生装置,C 是干燥
装置除去水。因为NO2更易液化,先分离NO2,所以接E 冷却二氧化氮,NO2分离后再检验NO,再接D
通氧气,观察到气体从无色变成红棕色,说明是NO,B 是尾气处理装置,吸收反应后剩余的NO 和NO2
的混合气体,防止污染空气。装置的连接为A→C→E→D→B;有气体参与或生成的实验必须检查装
置的气密性,故组装好仪器后,接下来进行的操作是检查装置的气密性。
10.(2024·湖南三湘名校联盟、湘湖名校教育联合体高三大联考)某实验小组设计制备一定量KI 的
实验(加热及夹持装置已省略)如下:
反应Ⅰ:3I2+6KOH===5KI+KIO3+3H2O
反应Ⅱ:3H2S+KIO3===3S↓+KI+3H2O
(1)实验开始前,先进行装置气密性检查:将C 中导管下端管口浸入液面以下,塞紧瓶塞,微热A 装置,若
,则气密性良好。
(2)在装置B 中先滴入KOH 溶液,待观察到三颈烧瓶中溶液颜色由 色变为 色,停止
滴入KOH 溶液;然后打开装置A 中分液漏斗活塞,待三颈烧瓶和烧杯中产生气泡的速率接近相等时
停止通气,反应完成。
(3)实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸的根本原因是 。
(4)装置B 中所得KI 溶液经分离提纯后得到KI 粗产品,为测定KI 的纯度,称取1.0 g 样品溶于水,然后
用0.050 0 mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定(2MnO4
−+16H++10I-===2Mn2++5I2+8H2O),杂质不与酸性
KMnO4溶液反应。平行滴定三次,滴定到终点平均消耗酸性KMnO4标准溶液20.00 mL,则样品的纯
度为 (保留两位有效数字)。
答案 (1)C 中导管口有气泡冒出,停止加热后C 中导管内形成一段水柱
(2)棕黄(或黄) 无
(3)稀HNO3具有强氧化性,无法制取H2S
(4)83%
解析 装置B 中通过发生反应Ⅰ,生成KIO3和KI,A 装置通过稀硫酸与FeS 反应制取H2S 气体,H2S
通过导管进入装置B,发生反应Ⅱ,装置C 为尾气处理装置,吸收多余的H2S。(1)当微热A 装置时,若
装置气密性良好,则C 中导管口有气泡冒出,停止加热后C 中导管内形成一段水柱;(2)在装置B 中先
滴入KOH 溶液,会发生反应:3I2+6KOH===5KI+KIO3+3H2O,所以三颈烧瓶中溶液颜色会由棕黄色变
为无色;(3)稀HNO3具有强氧化性,与FeS 反应无法制取H2S,所以不能用稀硝酸代替稀硫酸;(4)根据
反应的离子方程式:2MnO4
−+16H++10I-===2Mn2++5I2+8H2O,滴定到终点时,平均消耗酸性高锰酸钾溶
液为20.00 mL,即消耗的酸性高锰酸钾物质的量为0.001 mol,则样品中碘离子的物质的量为0.005
mol,样品的纯度为0.005mol×166 g·mol
−1
1.0 g
×100%=83%。
