广东省中考化学复习 实验探究五 有关废气（尾气）成分分析及处理的探究课件.ppt

实验探究五 有关废气 尾气 成分分析及处理的探究 废气 尾气 成分分析及处理的探究主要考查课本中常见气体的物理和化学性质 气体的收集方法 还有气体的净化 除杂以及对环境的影响等 因此在进行本模块复习时 需要掌握常见气体的相关知识 需要留意的是气体净化的顺序 一 废气 尾气 的成分检验和鉴别 因为废气 尾气 一般都是多种气体成分的混合物 所以要 分别检验和鉴别出各种气体是否存在 1 常见气体的检验 如o2 co2 h2 co nh3 ch4等 见第27讲 考点梳 理 2 可燃物中c h两种元素的检验 将可燃物燃烧 在火焰上方罩一个干燥的烧杯 观察烧杯内壁是否有水珠 或水雾 生成 若有水珠 或水雾 生成 证明可燃物中含有元素h 迅速把烧杯倒过来并向烧杯内注入少量澄清石灰水 振荡 若石灰水变浑浊 证明含有元素c 二 废气 尾气 的成分处理1 吸收法 吸收法是分离 净化气体混合物最重要的方法之一 在气态污染物治理工程中 吸收法被广泛用于处理co2 so2 hcl nh3等废气中 吸收基本原理 酸 性 与碱 性 中和反应 2 燃烧法 燃烧法即是对含有可燃性有害组分的混合气体进行氧化燃烧或高温分解 从而使这些有害组分转化为无害物质的方法 主要应用于碳氢化合物 co等有害物质的净化治理 解题指引 此类探究题 主要是对于各种气体的性质 特别是化学性质要熟悉 并能根据它们的性质来鉴别废气中是否存在该成分气体 如果要检验或鉴别的成分气体是不熟悉的 那么一般题目中会出现 查阅资料 的重要信息点 此信息点一定要高度重视 它往往会成为解题的关键 例题 2010年广东 2010年4月28日某媒体题为 排污工程施工 毒气放倒三人 的报道 引起某兴趣小组同学的思考 提出问题 排污管道中的毒气有什么成分 查阅资料 排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生 co co2 h2s ch4等 h2s气体能与cuso4溶液反应生成黑色沉淀 提出猜想 小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3 种成分的猜想如下 猜想1 有co co2 h2s 猜想2 有co co2 ch4 猜想3 有co h2s ch4 猜想4 有co2 h2s 猜想5 有co co2 h2s ch4 实验方案 小组同学共同设计了如上图所示的装置并进行 探究 夹持仪器已省略 问题讨论 1 如果a装置没有明显变化 则猜想 成立 如果 b装置没有明显变化 则猜想 成立 2 在验证猜想1的实验中 装置c中naoh溶液的作用是 若要进一步验证气体燃烧后的产物 操作是迅速把烧杯倒过来 向烧杯内注入 振荡 3 要确证猜想5中是否有ch4 某同学认为图示装置有不足 之处 需要在装置c与d之间加一个 装置 改进后 若气体燃烧 且d装置内壁出现 证明气体中一定含有ch4 为了进一步确定气体中是否含有co 可分别测定燃烧产物中h2o co2的质量 其方法是 将燃烧产物依次通过盛有 的装置 分别称量吸收燃烧产物前 吸收燃烧产物后装置的质量 通过计算 分析得出结论 思维点拨 本题考查的是对co co2 h2s ch4四种气体的检验和鉴别 其中co co2 ch4的检验我们课本学过 而h2s的检验可以通过题目信息 查阅资料 中找到 凡有题目所给的 查阅资料 同学们一定要特别重视 一定会用到的 否则肯定解错了 澄清石灰水是检验是否有二氧化碳 吸收二氧化碳则用氢氧化钠溶液 干燥剂一般用浓硫酸 答案 提出猜想 ch4 问题讨论 1 23 2 吸收co2澄清石灰水 3 干燥 水雾 浓硫酸 或cacl2或无水cuso4 naoh溶液 1 碳及许多含碳化合物不充分燃烧都要产生一氧化碳 一氧化碳是一种污染空气的有毒气体 它使人中毒的原因是 通常采用燃烧法处理尾气中的一氧化碳 某同学对一氧化碳与一定量的氧气反应后所得的气体成分进行了如下实验探究 提出猜想 反应后气体的组成可能是 co和co2 只有co2 co2和o2 一氧化碳与人体血液中的血红蛋白结合 使人体缺氧 实验探究 该同学为了验证自己的猜想 用下列装置进行 实验 装置b中氢氧化钠溶液的作用是 装置a中出现的现象是 发生反应的化学方程式是 用带火星的木条伸入d中出现的现象是 吸收二氧化碳 或除去二氧化碳 澄清石灰水变浑浊 ca oh 2 co2 caco3 h2o 木条复燃 2 某气体由h2 co中的一种或两种组成 某化学兴趣小 组对该气体的组成进行探究 提出问题 该气体由什么物质组成 提出假设 猜想 只有氢气 猜想 只有一氧化碳 猜想 提供信息 由h2 co中的一种或两种组成的气体能在氧 气中安静地燃烧 氢气与一氧化碳的混合物 设计实验 将该气体在氧气中完全燃烧的产物依次通过装置a b 根据装置a b中物质质量的变化情况来推测该气体的组成 现象与结论 猜想 无变化 增加 分析讨论 氢 二氧化碳 碳 1 装置a质量增加 说明气体燃烧的产物中有 生成 推知该气体成分中一定含有 元素 装置b质量增加 说明该气体燃烧的产物中有 生成 推知该气体成分中一定含有 元素 2 装置a中浓硫酸的作用是 反思 若某纯净物完全燃烧 将其产物依次通过该套实验装置a 装置b 发现装置a b的质量都增加了 则该纯净物可能是 任写一种物质的化学式或名称 水 吸水 甲烷 3 2011年广东湛江 近几年我国某些城市酸雨污染较为严重 主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的 此外 各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因 提出问题 通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素 查阅资料 1 二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色 由紫红色变为无色 该反应的化学方程式为 5so2 2kmno4 2h2o k2so4 2mnso4 2x 这个化学方程式中最后一种 物质x的化学式是 h2so4 3 2 二氧化硫和二氧化碳一样 也能使澄清石灰水变浑浊 请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式 根据上述资料 甲同学 乙同学和丙同学分别设计实验方案 进行探究 so2 ca oh 2 caso3 h2o 实验探究 3 甲同学 实验操作 甲同学进行了如下图所示a b两步实验 实验现象 a中稀高锰酸钾溶液褪色 b中澄清石灰 水变浑浊 得出结论 煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳 证明煤中 含有碳元素和硫元素 4 乙同学认为甲同学的实验方案不合理 其理由是 5 丙同学 实验操作 丙同学进行了如下图所示实验 部分装置在 图中略去 二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊 无法证明煤中含有碳元素 探究与结论 6 c装置的作用是 7 证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是 丙同学的实验中 除去过多的二氧化硫 或排除二氧化硫的 干扰 b中的溶液褪色 c中的溶液不褪色 d中澄清的石灰水变 浑浊 4 2011年广东揭阳 潜水艇有两种供氧的装置 第一种是储备压缩氧气 第二种是在紧急的情况下才使用的过氧化钠 na2o2 作供氧剂 小红同学对过氧化钠如何作供氧剂产生浓厚的兴趣 于是他在老师的指导下展开了以下的探究活动 查阅资料 过氧化钠是用在矿山 坑道 潜水或宇宙飞船等缺氧的场合中 将人们呼出的co2转换成o2 以供呼吸之用 二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种 一种是氧 气 另一种是化合物 人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧 气 1 小红利用下图1的bcde装置组合和有关药品制取并收 集氧气 图1 若用大理石与稀盐酸制取二氧化碳 则b中装置可采用上图2中的 填数字序号 下同 e中装置可采用上图中的 b中的化学方程式为 或 caco3 2hcl cacl2 h2o co2 2 二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么物质 作出猜想 二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物到底是什么物质 小红作出了以下三种猜想 是碳酸 是氢氧化钠 是碳酸钠 通过对反应物有关的元素组成的分析 乙同学认为猜想 填数字序号 一定是错误的 理由是 二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素 根据质量守恒定律 不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠 进行实验 小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确 性 请完成下述实验报告 稀盐酸 或稀硫酸等 有大量气泡产生 澄清石灰水变浑浊 反思与交流 小红若用图a来代替b装置 证明二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气 你是否同意小红的做法 填 是 或 否 原因 由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为 na2o2 co2 o2 2 2 2na2co3 否 人呼出的气体中的水也能与过氧化钠反应生成氧气 5 2012年四川达州 达州盛产天然气 有 中国气都 之称的美誉 天然气的主要成分是甲烷 ch4 我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣 请你参与 提出问题 甲烷燃烧后生成哪些物质 查阅资料 含碳元素的物质完全燃烧生成co2 不完全燃 烧生成co 无水cuso4遇水变蓝 猜想与假设 甲 co2 h2o 乙 co h2o 丙 nh3 co2 h2o 丁 co2 co h2o 你认为 同学的猜想是错误的 理由是 实验探究 为了验证上述猜想与假设 将甲烷在一定量的 o2中燃烧的产物依次通过下列装置 丙 质量守恒定律 fe2o3 3co 2fe 3co2 1 a b装置的顺序能否颠倒 填 能 或 否 2 实验中用纯净o2而不用空气的原因是 3 实验中观察到a中无水cuso4变蓝 b d中澄清石灰水变浑浊 c中红色粉末变成黑色 由此推断 同学猜想成立 4 请写出b中澄清石灰水变浑浊 c中红色粉末变成黑色 的化学方程式 高温 反思与交流 为避免有毒的co污染环境 所以含碳元素 的物质燃烧必须满足的条件是 否 空气中含有co2 和h2o co2 ca oh 2 caco3 h2o 丁 氧气充足 6 2012年江苏宿迁 水田或池塘里常常冒出一些气泡 几位同学决定弄清这种气泡的成分 请你与他们一起完成如下探究 收集气体 他们设计了如右图所示的取气方法 将空的塑料瓶装满水 倒放在池塘中 瓶口对准水底冒出的气泡进行收集 由于瓶口太小不便于收集 在不换瓶的情况下 你的改进方法是 查阅资料 收集的气体可能是ch4 co2 co中的一种 或几种 其中ch4 co是难溶于水的可燃性气体 在瓶口插一个倒扣的漏斗 实验探究 如下图1 将塑料瓶a中收集到的气体依次通入b c中 在d处点燃 图1 图2 1 要将a中的气体通入后面的装置中 应选上图2中的 填序号 2 若b中石灰水变浑浊 则说明a中含有 气体 3 装置c作用是 4 若d处倒扣的是干冷的大烧杯 杯壁有水雾出现 有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有ch4 理由是 要排除这种干扰可采取的措施是 co2 除去气体中没有反应的二氧化碳 水雾有可能是从b c溶液中带出去的 在c装置后加一个盛浓硫酸的洗气瓶 或盛碱石灰的 干燥管 5 采取 4 中的排除干扰措施后 在d处倒扣涂有澄清石灰水的烧杯 出现浑浊 再在d处倒扣干冷的烧杯 若杯壁有水雾 则证明a中肯定含有 若杯壁无水雾 则证明a 中肯定含有 一氧化碳 co 甲烷 ch4 6 经进一步探究得知 收集的气体是ch4 co2 co的混合物 这几位同学拟用下图装置 粗略测定取样气体中co2的含量 装置e中发生的反应方程式是 若取样气体为100ml 装置g读数为65 0ml 则取样 气体中co2体积含量约为 35 2naoh co2 na2co3 h2o 7 几位同学对蜡烛燃烧火焰的焰心进行了以下探究 请你 完成其中的步骤 1 点燃蜡烛 将一根小木条迅速平放入火焰中 约1s后取出 现象如上图a 这证明焰心 2 向焰心斜向插入一支细短玻璃管 发现玻璃管中无明显现象 如上图b 在玻璃管的上口点燃 上口产生火焰 这就可 以说明焰心物质的性质是 可燃性 温度最低 气体 3 猜想和验证 罩一个涂有澄清石灰水的小烧杯 不变浑浊 假设 成立 不能点燃 导管中部有白色固体 cxh4y x y o2 xco2 2yh2o 为 4 若蜡烛的分子式用cxh4y表示 则其燃烧的化学方程式 点燃 cuo cu co2 无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色 8 2012年山东济宁 1 水煤气是将水蒸气通过灼热的焦炭而生成的气体 主要成分是一氧化碳 氢气及少量的二氧化碳和水蒸气 某课题组同学为验证水煤气的成分 做了以下准备 资料收集 h2 cuo cu h2o co 设计实验装置 请分析上面信息后回答 你认为验证水煤气中各成分的顺序依次是 h2o co2 h2 co 装置c的目的是 装置d的作用是 除去水蒸气 吸收二氧化碳 装置e内观察到的现象是 实验中两次用到装置a 其目的分别是 请你设计一种尾气处理方案 2 不少家庭养观赏鱼 有时会在鱼缸里放点 鱼浮灵 可使水中的含氧量迅速增加 鱼浮灵 的化学名称是过氧碳酸钠 俗称固体双氧水 化学式2na2co3 3h2o2 常温下 过氧碳酸钠易溶于水并迅速放出氧气 能有效地提高水生动物的成活率 黑色变成红色 验证水煤气含有 水蒸气 通过验证生成物中有水蒸气来证明水煤气中含有氢气 将玻璃管改成尖嘴导管并点燃尾气 请设计实验验证 鱼浮灵 的供氧原理 为证明 鱼浮灵 供氧后所得溶液的主要成分 还应补充 实验 取少量的过氧碳酸