初中化学气体的净化和检验专题讲练.doc

初中化学气体的净化和检验专题讲练【知识准备】一、气体净化和检验的常见装置（如图） 图A 图B 图C1、多功能瓶（图A）（1）洗气瓶 ab（2）集气瓶：排气法：密度比空气大 ab 密度比空气小 ba 排水法：ba，a处接量筒，用于生成气体的定量测定（3）取气装置，用液体将瓶中贮存的气体排出ba（4）安全瓶，防倒吸2、干燥管（图B）：一般放碱石灰(CaO、NaOH)等于燥剂，在实验中可根据增重测吸收物质的质量，在有些实验中，放置在最后可防止空气中的CO2和H2O进入实验装置中，影响试验结果。3、U形管（图C）：可用于干燥气体或吸收气体二、气体净化的几种方法1、吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如，除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常见气体吸收剂见下表：吸收剂吸收的气体杂质吸收剂吸收的气体杂质水可溶性气体：HCl、NH3等NaOH固体CO2、HCl、H20无水CuSO4H2O碱石灰CO2、HCl、H20灼热的铜网O2NaOH溶液CO2、HCl灼热的CuOH2、CO浓硫酸H202、转化法：通过化学反应，将杂质气体转化为所要得到的气体。如，除去CO2中的少量CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO，CO+ CuO Cu + CO23、气体的干燥气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥要根据气体的性质，一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂状态决定。常见的干燥剂见下表干燥剂可干燥气体不可干燥气体干燥装置名称或化学式酸碱性状态浓H2SO4酸性液态H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等NH3A固体NaOH生石灰碱性固态H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HClB或C无水CaCl2中性固态除NH3外所有气体NH3B或C 1、气体的净化通常最后一步是除去水蒸气（即干燥在最后）食品袋内干燥剂通常是生石灰，双吸剂是铁粉，吸收氧气和水分，氢氧化钠固体是双吸剂，可吸收空气里的水和二氧化碳。2、选择吸收装置时，要注意进、出气体导管的连接方法，若用“洗气瓶”，要注意“长进短出”，若用干燥管要注意“大进小出”。先除去气体中含有的其他杂质，干燥除去水蒸气的操作放在最后。【中考热点】【例1】大明和小明发现市场上有些食品装在充满气体的塑料袋内，显得鼓鼓的。经询问得知：这样充气的包装，主要是为了使食品能较长时间保鲜、保质和不易压碎。那么，这是什么气体呢？大明猜想是二氧化碳，小明猜想是氧气。(1)假设大明的猜想正确，请你用实验方法证明(要求写出操作步骤和实验现象)。 。(2)假设小明的猜想正确，请你也用实验方法证明(要求同(1) 。(3)你认为食品充气包装中，对所充气体的要求是(写出两点)： ， 。(4)根据(3)中要求，你认为 (填“大明”或“小明”)的猜想正确。【解析】本题为化学知识在日常生活和生产中的应用，考查的知识为CO2及O2的检验，熟练掌握并运用CO2及O2的检验方法，进行知识迁移，就能迅速解答【例2】某气体可能由氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气中的一种或几种组成。为了探究其成分，某校化学实验小组的同学设计了如下图所示的实验来研究该气体的成分。实验现象及该实验小组从上述实验现象中得出结论分别为:实验现象：A中澄清石灰水变浑浊；B中无水硫酸铜变蓝；C浓硫酸无明显变化；D中黑色氧化铜粉末转化为一种红色物质；E中澄清的石灰水变浑浊；F中的无水硫酸铜变蓝色。实验结论：原气体中肯定含有二氧化碳肯定含有水蒸气肯定含有一氧化碳肯定含有氢气可能含有氮气。请回答（结论可填代号）（1）正确的结论是 错误的结论是 ，造成结论错误的原因为 （2）A、C、E装置的作用为：A C E A、D装置中肯定发生反应的化学方程式分别为 该实验的尾气应 （3）为使该组同学得出的结论正确，可将各实验仪器重新连接，连接的顺序是（从左到右写仪器代号） 【解析】本题为中考必考点之一，考查多功能瓶的应用及有关气体净化和检验的知识。逐步分析混合气体经过A、B、C、D各装置后，气体成分的变化，就能得出正确的结论。【课堂应用】1、右图所示的装置有很多用途。根据实验需要，气体既可从A导入也可以从B口导入。瓶中既可加入其他物质，也可以加入不同的液体或固体颗粒等。请根据要求相关内容填入下表，然后结合物理知识回答问题：用途气体入口（a或b）瓶中物质收集H2排气法收集CO2排水法收集O2除去H2中的杂质HC1气体干燥CO2气体验证CO气体中含有CO2杂质并除去2、根据表中内容，设计简单的实验。将实验步骤、现象填入表内。实验内容实验步骤现象证明空气中含有水蒸气证明矿泉水是混合物3、用图所示的仪器装置完成下列实验任务：（1）用干燥的一氧化碳还原氧化铜（2）检验一氧化碳还原氧化铜的气体生成物，请回答下列问题：（1）实验进行时，若要气体从左向右流动，则这套装置的连接顺序为（填仪器接口字母）（ ）接（ ），（ ）接（ ），（ ）接（ ）。（2）实验开始时，先通入一氧化碳气体，后加热氧化铜的目的是 （3）A中澄清石灰水的作用是 （4）该套装置从环境保护的角度考虑，可能存在的不足是 你提出的合理建议是 【课后反馈】煤炉尾气浓硫酸澄清石灰水 NaOH溶液CuO A B C D1在农村，每年冬季因燃烧煤取暖而造成煤气中毒的事故屡见不鲜。某中学研究性学习小组，决定对家庭使用煤炉取暖产生的尾气的成分进行探究。他们根据碳的化学性质猜测：尾气的主要成分可能为一氧化碳和二氧化碳，在收集尾气后，利用上图装置进行实验。请回答：(1)为证明尾气中有二氧化碳，他们应先将收集到的气体通过装置_；(2)为确定尾气中是否含有一氧化碳，将尾气通入装置D前，应先将气体通过装置_，目的是 。(3)实验中两次用到装置_，它们的作用分别是 ； 。(4)经实验探究，他们证实了自己的猜想，据此，你对家庭燃煤取暖有哪些建议？ 。硝酸银溶液澄清石灰水澄清石灰水氧化铜粉末无水硫酸铜F气体 A B C D E2某气体可能由H2、HCl、CO2、H2O、CO中的一种或几种组成，为确定其成分，进行如下实验。气体通过有关装置时所观察到的现象如下：装置编号ABCDF试 剂AgNO3溶液澄清石灰水CuO粉末澄清石灰水无水CuSO4现 象无明显变化变浑浊变红色无明显变化变蓝色试推断：(1)该气体中一定没有_；(2)该气体中一定含有_；(3)该气体中可能含有_；(4)写出C装置中发生反应的化学方程式 。老师提供的两瓶氯气3让我们和小帆一起走进化学实验室，共同来学习科学探究的方法。据中央电视台报道：2011年9月23日，京珠高速公路蔡甸段发生一起撞车事故，导致一辆载有35 t液态氯气(Cl2)的槽罐车破损，使液氯大量泄漏挥发，造成重大人员伤亡。当地消防队迅速用高压喷淋水枪向槽罐车周围持续喷洒大量雾状水，降低空气中氯气含量。小帆看了报道，他猜测：(1)氯气一定有毒；(2)氯气还可能有的性质是：氯气溶于水；氯气与水反应。小帆和同学讨论后，对猜测(2)进行验证。老师提供了两瓶氯气(如右图)，并提醒小帆：把蒸馏水加入软塑料瓶，观察完现象后，再向瓶内滴加数滴石蕊溶液。(1)请你和小帆一起经历并完成这项探究实验：实验步骤现象结论1软塑料瓶向内瘪，容积缩小可能性结论：1氯气能溶于水22紫色石蕊溶液变为红色(2)氯气与水反应的化学方程式是Cl2+H2O = x+HClO，请写出x的化学式 ；(3)根据图中氯气的放置状况，你认为氯气的密度比空气 ，收集氯气时用 法。 无水硫酸铜 氢氧化钠溶液 浓硫酸 澄清石灰水纯氧纸袋4一次性塑料包装袋造成的环境污染已经引起了社会的高度关注，许多城市已经开始使用纸制的食品袋。同学们经过查阅资料，得知食品袋的组成成分含有碳元素和氢元素，请选择以下实验装置进行验证：(1)你所选择的实验装置的连接顺序是（用a、b等符号表示）纯氧（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）(2)请简单叙述实验现象及结论 。(3)实验中选择纯氧而不选用空气的原因是 。5某化学兴趣小组利用以下装置进行实验。请回答下列问题：(1)实验室用高锰酸钾制氧气时，应对哪个编号的装置进行改进？如何改进? 。反应完成后，要从剩余固体中回收二氧化锰，应进行溶解、 、洗涤、干燥等操作。(2)不选择C装置制气体的原因是 。(3)选用D装置可制的气体有 (至少写两种)。(4)某同学用D装置制取并收集了一瓶气体，请你设计实验来检验它是哪种气体，填写下表完成之。检验方法观察到的现象结论6某化学活动兴趣小组的同学进行木炭还原氧化铜的探究实验，生成物是红色固体和无色气体。他们通过查阅资料后，得知氧化亚铜(Cu2O)为红色固体，因此，猜测生成物里有CO2和Cu，还可能有CO和Cu2O。又知Cu2O能和常见的酸(HNO3除外)反应生成Cu2+和Cu。为此，请你和他们一起进行如下探究.(1)探究气体中是否有CO气体：甲同学设计的方案是：将气体干燥后，再通过灼热的氧化铜，未反应完的气体直接排放到空气中。乙同学设计的方案是：将气体通过足量的氢氧化钠溶液后，干燥，再点燃。甲同学实验后如果有 色固体生成，说明一定含有CO气体；上述两种方案中可选用的一种气体干燥剂是 ；从空气污染的角度考虑，你认为上述两种方案中 同学的方案更好，你的理由是 。(2)探究红色固体中是否有Cu2O：在如下方法中：a.上网查询 b. 实验 c.教老师。猜想你认为最能解决实际问题的方法是 (填字母序号)。请你设计一个简便的实验方案，检验红色固体中是否有Cu2O实验步骤实验现象与结论化学反应方程式(2)写出铜丝加热时所发生反应的化学方程式 。7把经过烘干的过量的木炭粉和少量的氧化铜粉末混合均匀，小心地平铺在硬质试管底部，并将硬质试管固定在铁架台上。然后，用酒精喷灯加热，同时用导管将生成的气体导出（如右图所示）。 请你对导出的气体成分进行猜想，并设计实验进行探究。(1)猜想：导出的气体可能是 （只写出一种猜想）；(2)实验操作： ；(3)实验现象预测： ；(4)根据你的探究结果，写出在探究过程中所发生反应的化学方程式： 。从_口通入。8.实验室中有失去标签的固体和液体试剂各一瓶，小明同学分别取这两种试剂各少量，放入试管中混合，立即产生一种无色无味的气体(1)提出问题探究产生的气体为何种气体(2)猜想小明猜想该气体可能是氢气，你认为还可能是（列举两种）_(3)设计实验方案从你的猜想中选择一种气体，设计实验方案验证你的猜想是否正确，要求答出选择了何种气体，实验步骤，现象和结论。 9.右图是市场上销售的充气包装的食品，它使用的是什么气体呢?某兴趣小组对此进行了研究。(1)经访问有关人员，了解到这样包装的目的是为了防止食品挤压变形或食品腐烂，且从经济性、环保等因素考虑，工厂使用的包装气体是空气或空气的成分之一。请你以此调查结果为依据，对包装气体的成分提出一种猜想，并说明你猜想的依据。 猜 想 一 猜 想 二 猜 想 三我对气体的猜想是我猜想的依据是(2)请设计实验，检验上述一种猜想的正确性，填写下列实验报告。实验方法与操作可能观察到的现象及结论(3)从获得气体的难易和经济性考虑，若只是为了防止食品挤压变形，最好使用的气体是_10.小明对防毒面具中活性炭的作用产生了兴趣：活性炭能否吸附人体呼出的CO2和吸进的O2？于是进行了以下探究：依次写出用装置甲分别制取CO2和O2的化学方程式_；_。将所得气体分别充入气囊中，按照装置乙依次进行实验。(1)若气囊中所充为CO2，关闭弹簧夹b，打开弹簧夹a，CO2被活性炭完全吸附时，看到现象是：气囊_，澄清石灰水_；若活性炭不吸附CO2，看到的现象是_。(2)若气囊中所充为O2时，用上述装置，验证O2是否被吸附的操作方法、现象和结论是_。附参考答案 中考热点1(1)将包装袋内的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊；(2)用集气瓶收集包装袋内的气体，然后把带火星的木条伸入瓶中，木条复燃；(3)无毒，与食品不反应； (4)大明。2.（1）、 、 使B装置中无水硫酸铜变蓝的水蒸气可能来自于A装置使F装置中无水硫酸铜变蓝的水蒸气可能来自于E装置(2)验证混合气体中是否存在CO2气体 吸收水蒸气 与D装置一起验证混合气体中是否存在CO气体 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O CO+ CuO Cu + CO2回收处理，以免污染大气（3）B、A、C、D、F、E课堂应用1. 略2. 略3.（1）gcdefa (2)排尽试管中的空气，避免加热空气和CO的混合气体而可能发生的爆炸 （3）检验是否生成CO2气体 （4）无尾气处理装置 在A装置b管口放一个燃着的酒精灯。（或其他合理方案）课后反馈1(1)C； (2)B、A，除去尾气中的CO2和尾气通过NaOH溶液后引入的少量水蒸气；(3)C，第一次是验证尾气中含有CO2，第二次验证CO还原CuO后有CO2生成；(4)使煤充分燃烧，并注意通风排气。2(1)HCl和CO；(2)H2和CO2 ；(3)H2O；(4)CuO+H2 Cu+H2O3(1)实验步骤现象结论1向软塑料瓶内倒入少量蒸镏水，立即拧紧瓶盖，振荡，置于桌面上2氯气能与水反应2打开软塑料瓶瓶盖，向瓶内滴加数滴石蕊溶液 氯气与水反应，生成呈酸性的物质 (2)HCl； (3)大；向上排空气。4 (1)纯氧（ a ）（ b ）（ c ）（ i ）（ h ）(2)无水硫酸铜变蓝；石灰水变浑浊。 (3)因为空气中含有CO2和H2O，影响测定。5 (1)B，试管口加一小团棉花；过滤 (2)长颈漏斗的下端没有浸入液面下(3)O2、CO2(或O2、CO2、H2) (4)带火星木条放入瓶口；木条复燃；氧气。