1、【高频考点解读】有关气体的制备及性质检验实验是中学化学实验的重要内容，同时又是高考考查的重点和热点，在高考试题中通常以常见的气体如O2、H2、CO2、NH3、Cl2、NO、NO2、SO2等的制备为载体，考查有关气体的制备原理、发生装置、除杂、干燥、收集和尾气处理，以及气体的性质检验等。有时还会与物质的分离提纯和定量测定相结合进行考查。该题型能够很好地考查学生的实验技能和检测对元素化合物知识的运用能力，在选择题和综合性实验中都有所涉及。【热点题型】题型一 常见气体物质的制备、收集、干燥与净化例1、某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量，下图是测定装置的示意图，A中的试剂是盐酸
2、。请回答下列问题。（1）仪器中装入的试剂：B_ 、C_、D_；（2）连接好装置后应首先_，其方法是_（3）“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是 _。在这两步之间还应进行的操作是_；（4）反应过程中G管逸出的气体是_，其处理方法是_（5）从实验中测得了下列数据 空E管的质量a ； E管和WO3的总质量b ；反应后E管和W粉的总质量c（冷却到室温称量）；反应前F管及内盛物的总质量d ；反应后F管及内盛物的总质量e由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式（除W外，其他涉及的元素的相对原子质量均为已知）：计算式1：Ar(W)_；计算式2：Ar(W)_。【提分秘
3、籍】许多实验试题是源于教材上典型实验的改装或者创新。因此在高考的实验备考复习过程中，对教材上的演示实验的复习应该进行落实和巩固，尤其是对一些物质的制备实验和物质的性质实验应进行深入的探究，对实验中所涉及的重要化学方程式和重要实验现象均应做到熟练，而不是一味在考前追逐新颖的实验试题而丢掉最本质的教材实验，换句话说就是在考前应抽时间回归教材，吃透教材，做到以不变应万变。 题型二 无机物的制备 例、我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异，以食盐、氨气、二氧化碳等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。下面是在实验
4、室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的实验步骤：第一步：连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。第二步：先让一装置发生反应，直到产生的气体不能再在C中溶解时，再通入另一装置中产生的气体，片刻后，C中出现固体。继续向C中通入两种气体，直到不再有固体产生。第三步：过滤C中所得的混合物，得到NaHCO3固体。第四步：向滤液中加入适量的NaCl粉末，有NH4Cl晶体析出。请完成下列问题：（1）装置的连接顺序是：（a）接（ ） （ ）接（ ）；（b）接（ ）（2）A中常选用的固体反应物为_；D中应选用的液体为_；B中发生反应的化学方程式为_。（3）第二步骤中必须先让_装置先发生反应。（4）C中用球形
5、干燥管而不用直导管，其作用是_，C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为_。（5）第四步中分离出NH4Cl晶体的操作是_；其所得的NH4Cl晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3（约占5%8%），请设计一个简单的实验证明所得固体的成分大部分是NH4Cl。简要写出操作和现象：_。【提分秘籍】 解题的关键在于弄清“侯氏制碱法”突出特点：“他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异”，这样就可以反推出两种制备装置制备的物质，各装置的作用，装置如何连接。题型三 有机物的制备例3、酯是重要的有机合成中间体，请回答下列问题：（1）实验室制取乙酸乙酯的化学方程式为：_。（2）欲提高乙酸的转化率
6、，可采取的措施有_、_等。（3）若用右图所示的装置来制取少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能是：_、_ _。饱和Na2CO3溶液（4）实验时可观察到锥形瓶中有气泡产生，用离子方程式表示产生气泡的原因： （5）此反应以浓硫酸作为催化剂，可能会造成产生大量酸性废液，催化剂重复使用困难等问题。现代研究表明质子酸离子液体可作此反应的催化剂，实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）：同一反应时间同一反应温度反应温度/转化率(%)选择性(%)反应时间/h转化率(%)选择性(%)4077.8100280.21006092.3100387.71008092.6100492.310012094.59
7、8.7693.0100（说明：选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水） 根据表中数据，下列_(填编号)，为该反应的最佳条件。 A. 120，4h B. 80，2h C. 60，4h D. 40，3h 当反应温度达到120时，反应选择性降低的原因可能是_。【提分秘籍】本题知识往往以新药、新材料合成为线索，将合成原理、实验操作、实验技能结合。复习时要认真阅读课文中演示实验与学生实验，对所做过的实验温故知新，对实验操作多问为什么，使知识与技能有机结合起来。【高考风向标】 1【2015山东理综化学】下列由实验现象得出的结论正确的是（ ）操作及现象结论A向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色
8、沉淀。Ksp（AgCl） Ksp（AgI）B向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色。溶液中一定含有Fe2+C向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色。Br还原性强于ClD加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结。 NH4Cl固体可以升华2【2015广东理综化学】（17分）NH3及其盐都是重要的化工原料。（1）用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为 （2）按图13装置进行NH3性质实验。先打开旋塞1，B瓶中的现象是 ，原因是 ，稳定后，关闭旋塞1。再打开旋塞2，B瓶中的现象是 。（3）设计实验，探究
9、某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。限制试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽（可控制温度）实验目的：探究 对溶液中NH4Cl水解程度的影响。设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中V(溶液)表示所配制溶液的体积）。物理量实验序号V（溶液）/mL11002100按实验序号I所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl水解反应得平衡转化率为 （只列出算式，忽略水自身电离的影响）。1. (2014天津，2)实验室制备下列气体时
10、，所用方法正确的是()。A制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体 D制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气2.(2014上海，10)下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是()。选项X收集气体YA碱石灰氯化氢水B碱石灰氨气水C氯化钙二氧化硫氢氧化钠D氯化钙一氧化氮氢氧化钠【高考押题】 1(2012年高考上海卷)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是()A是氨气发生装置B是氨气发生装置C是氨气吸收装置 D是氨气收集、检验装置解析：本题通过NH3
11、的制取实验，意在考查考生实验分析、实验评价能力。装置在管口处又生成NH4Cl，无法制得NH3，A项错误；选用装置，使用浓氨水与CaO或NaOH作用，可制取NH3，B项正确；作为NH3的吸收装置，漏斗浸入水中过多，不能防止倒吸，C项错误；利用收集NH3时，收集气体不纯，D项错误。答案：B2关于下列装置图的叙述正确的是()A装置是洗气装置，除去氯气中的氯化氢B实验室用装置制取氨气C装置可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色D装置中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸解析：装置作洗气装置时，气体应从长导管进短导管出；制取氨气的药品不能选择氯化铵，因为加热氯化铵生成的氯化氢和氨气在试管口处会重新反应生
12、成氯化铵；制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入溶液中；由于氨气在四氯化碳中的溶解度很小，装置可以防止倒吸，D正确。答案：D3有如下几种制备气体的方案：用稀硝酸与锌粉反应制氢气；用水与过氧化钠固体反应制氧气；常温下用铁片和浓硫酸制备二氧化硫；氧化钙与浓氨水反应制氨气。不宜采用的方案有()ABCD解析：稀硝酸与金属反应一般不生成氢气，应用稀硫酸；常温下浓硫酸能使铁钝化。答案：A4(2013年高考安徽卷)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此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CaONH3H
13、2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析：由题给装置可知，本装置可以用于固体和液体不加热型、收集方法为向上排空气法、防倒吸型尾气处理方式的气体的制取。A项，NH3收集用向下排空气法，不符合；C项，铜和稀硝酸反应不能产生NO2，且NO2的吸收不能用水，可以用NaOH溶液；D项，用浓盐酸与MnO2反应制Cl2需要加热，本装置不能满足。答案：B5有下列两种转化途径，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是()途径SH2SO4途径SSO2SO3H2SO4A途径反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性B途径的第二步反应在实际生产中可以通过
14、增大O2浓度来降低成本C由途径和分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol 电子D途径与途径相比更能体现“绿色化学”的理念是因为途径比途径污染相对小且原子利用率高解析：途径反应的化学方程式可表示为S6HNO3(浓)=H2SO46NO22H2O，属于浓硝酸和非金属单质的反应，产物中无盐生成，因此浓硝酸只表现氧化性而不表现酸性，A错。答案：A6(2013年石家庄模拟)下列关于各实验装置的叙述中，不正确的是()A装置可用于分离C2H5OH和H2O的混合物B装置可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体C装置中X若为CCl4，可用于吸收NH3或HCl
15、，并防止倒吸D装置可用于干燥、收集NH3，并吸收多余的NH3解析： C2H5OH和H2O能够以任意比互溶，不能用分液漏斗分离。答案：A7实验室制取气体的装置如图所示，其中发生装置相同，干燥和集气装置有两套，分别用图1和图2表示。下列选项正确的是()发生装置中的药品干燥和集气装置A过氧化钠和水图2B大理石和稀盐酸图1C铜和稀硝酸图2D氯化铵和消石灰图1解析：A项，过氧化钠和水反应生成O2，可用向上排空气法收集，正确；B项，产生的CO2不能用碱石灰干燥，也不能用向下排空气法收集；C项，生成的NO不能用排空气法；D项，氯化铵和消石灰在不加热的条件下不能反应生成NH3。答案：A8既能用浓硫酸干燥，又可
16、用CaO干燥的气体有()H2O2N2SO2H2SCH4NH3CO2ABC D解析：能用浓硫酸干燥的气体有，能用CaO干燥的气体有：。答案：A9(能力题)以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是() 解析：C、D两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关调节反应器的压强，控制反应与否，来控制产生气体的量，A项可通过控制加入液体的量来控制产生气体的量。答案：B二、非选择题10实验室可通过多条途径得到氮气，常见的三种方法是：方法一：将氨气通过灼热的氧化铜粉末，得到氮气和铜等。方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末。方法三：将亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵的混合溶液加热，逸
17、出氮气。方法一有关装置如图所示(其中有些仪器如：铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等未画出)： 请回答下列问题：(1)方法一制氮气：氨气是用浓氨水跟生石灰反应得到，应选用_(填编号)作发生装置，该反应的化学方程式为_。要制取并收集较纯净的氮气(可含有少量的水)，还应使用上述装置中的_(填装置的编号，并按气流方向从左向右列出)。(2)制取氮气的三种方法中，方法一和方法二越来越受到人们的关注，经常被联合使用。这两种方法与方法三相比，其优越性在于_。解析：(1)用CaO和浓氨水反应，应选用固液气体装置，即D。要制取纯净N2，由题意知应是2NH33CuO3Cu3H2ON2，因此应把干燥的氨气(选E)通
18、入A中，然后用排水法收集N2，因用排水法收集N2，故可以不用干燥，不用除剩余气体(NH3)，B可以不选。(2)从题中信息可知，2NH33CuO3Cu3H2ON2，而空气中的O2和Cu反应O22Cu2CuO，故Cu和CuO可以循环使用。答案：(1)DCaONH3H2O=Ca(OH)2NH3EABC(不用B也可)(2)节约原料，Cu和CuO可循环利用(其他合理答案也可)11工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。(一)提供的装置 (二)NH3的制取(1)下列有关实验室制备气体的说法正确的是_(填序号)。可以用
19、排饱和食盐水的方法收集氯气用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气实验室制氧气有时需要加热，有时不需要加热用无水氯化钙干燥氨气用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管(2)从所提供的装置中选取一个能制取氨气的装置：_(填序号)。(3)当采用你所选用的装置制取氨气时，相应反应的化学方程式是_。(三)模拟尾气的处理选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：(4)A中反应的离子方程式为_。(5)装置D的作用有：使气体混合均匀、调节气流速度，还有一个作用是_。(6)D装置中的液体可换成_(填序号)。aCuSO4BH2OcCCl4D浓硫酸(7)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是_
20、。解析：(1)实验室收集较纯净的氯气时，可用排饱和食盐水的方法；用赤热的焦炭和水蒸气需要高温且得到的是一氧化碳和氢气混合气；实验室制取氧气可以用加热分解氯酸钾或高锰酸钾的方法，也可以用在常温下二氧化锰催化过氧化氢分解的方法；氯化钙可以吸收氨气，不能用于干燥氨气；高锰酸钾分解的残留物中含有二氧化锰，可以溶于热的浓盐酸。(2)实验室制备氨气可用氢氧化钙与氯化铵固体加热法，也可以用浓氨水与氧化钙(或氢氧化钠)在常温下制取。可选装置为C或G。(3)根据所选装置写出相应制取氨气反应的化学方程式。(4)A中为Cu与稀硝酸的反应：3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O。(5)NH3是易溶于水的气体，因此D
21、还可以防止倒吸。(6)D中用饱和氨水防止氨气被吸收，因此还可以换成CCl4。(7)该反应中尾气含有NO等污染性气体，应除去后再排入空气中。答案：(1)(2)C(或G)(3)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(或NH3H2OCaO=Ca(OH)2NH3)(4)3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O(5)防止NH3发生倒吸(6)c(7)NO尾气直接排放，没有进行处理12(能力题)实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。(1)理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为：_；(2)实际上，即使铜粉、硫酸及硝酸都比
22、较纯制得的CuSO45H2O中还是有可能存在的杂质是_，除去这种杂质的实验操作称为_。(3)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在_(填仪器名称)中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。方案乙：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到105 molL1，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。请回答下列问题：已知：KspCu(OH)21022，KspFe(OH)21016，KspFe(OH)31038为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_；甲物质可选用的是_；ACuCl2BNaOHCCu2(OH)2CO3DCuOEH2SO4反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2O24H=4Fe32H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式_。方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50 60 ，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：反应时温度必须控制在50 60 ，温度不宜过高的主要原因是_；写出该反应的化学方程式为_。
