实验探究(气体检验、装置连接)习题及答案

气体检验、装置连接习题及答案 （2011.3）1、下图为常见的实验装置（用途不一），根据下列要求回答问题，装置可重复使用。提示：H2 + CuO Cu + H2O，无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。（1）将含有水蒸汽的氢气干燥后还原氧化铜，则该气体先要通过装置 （填序号，下同）。（2）如果要验证混合气体由H2、CO组成，则需要连接的仪器顺序为 。（3）如果要验证混合气体由CO、CO2组成，则需要连接的仪器顺序为 。（4）如果要验证混合气体由H2、H2O组成，则需要连接的仪器顺序为 。（5）如果要验证混合气体由CO2、CO、H2组成，则需要连接的仪器顺序为 。2、实验表明浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应。经查阅资料得知：SO2可使澄清石灰水变浑浊； SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能；SO2可与酸性的KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能；CuSO4为白色粉末，遇水可生成胆矾。在对该反应的产物的探究中需用下列A、B、C装置：请根据提供的信息回答下列问题： （1）浓硫酸与焦炭在加热的条件下发生如下反应：C + 2H2SO4（浓） X+ 2SO2 + 2H2O则生成物X的化学式为_。（2）若要证明产物中有水，则要用 _ 装置（填装置的编号）。（3）若按B、A、C的顺序组装，不能证明产物_。（4）若按C、B、A的顺序组装，则能证明产物_。（5）若要证明这三种产物，正确的组装顺序是_，装置B中的品红的作用是_，品红的作用是_。3、2010年1月7日，兰州石化公司石油化工厂的一个装有液化气等轻烃的罐区发生爆炸。消防官兵在灭火中使用了很多水炮对着火的罐体不断喷水，经46小时终于将火扑灭。环保部门监测发现：空气中粉尘颗粒增多，比正常值超出八倍。(1)水炮灭火的主要原理是_。(2)目前计人空气污染物的项目为：一氧化碳、二氧化硫、可吸人颗粒物、_等。(3)当地某化学兴趣小组想探究爆炸现场附近的空气中是否含有CO气体。设计实验方案：【实验目的】确定气体样品中是否含有CO。【实验原理】除去收集的空气样品中的二氧化碳；3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2(假设该样品中不含除CO之外的其他能与Fe2O3，反应的物质)。【实验仪器】 甲 乙 丙请根据他们的设计回答下列问题：在实验时，上述仪器的连接顺序是：丙乙甲乙。其中乙装置需要使用两次，第一次的作用是_。根据实验中出现的_或_ 现象，能判断出爆炸现场附近的空气样品中有较多CO。从环境保护的角度考虑，你认为该实验的设计是否存在缺陷，如果有，该如何改进?4. 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】I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下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l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。5. 水煤气是重要的气体燃料，某水煤气样品可能含有CO2、CO和H2，某化学兴趣小组的同学对该水煤气样品的成分进行探究。实验一：（1）将该水煤气样品通入澄清石灰水，若看到_ _，证明该气体样品中含有CO2.实验二：（2）为了证明该水煤气样品中含有CO，小明设计了如下图所示装置进行实验，证明该气体样品中含有CO。请回答：A中的药品是_，作用是_；硬质玻璃管内的黑色粉末是_。（3）小张认为小明的实验不够严密，做了如下图的改进：则B中澄清石灰水的作用是_，当观察到_的现象时，可以肯定该水煤气样品中一定含有CO。6、 兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见右图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于 集气法。【对气体猜想】猜想全部是CH4； 猜想全部是CO；猜想全部是CO2； 猜想是CH4和CO2的混合气体。【实验和推断】（1）若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体 中含有 气体。（2）步骤的目的是 ；步骤“注水装置”应选右图中的 （填序号）。（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想或”成立，其反应方程式为： ；另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是 ；要排除这种干扰可采取的措施是 。 （4）采取（3）中的排除干扰措施后：若“现象a、b”无明显现象，“现象c”石灰水变浑浊，则证明“猜想 ”成立；若“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾，则证明“猜想 ”成立。7、某化学兴趣小组有一次活动的内容是：对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3 、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成。【提出猜想】红色粉末可能的组成有：只有Cu 只有Fe2O3 只有 Fe(OH)3 是Fe2O3 、Fe(OH)3的混合物 是Cu 、Fe2O3的混合物 是Cu 、Fe(OH)3的混合物【资料获悉】（1）2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O （2）白色无水CuSO4遇水变蓝 （3）Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3Cu 2FeCl2CuCl2【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别，先分别探究其中是否含有Fe(OH)3 、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。（装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计）红色粉末无水CuSO4图28-1【实验探究】（1） 甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图28-1进行实验。结果无水CuSO4没有变蓝，从而排除猜想中的 。（填猜想中的序号）（2）在甲同学实验结论的基础上，乙同学另取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的和，而丙同学认为只能排除猜想，你认为 的观点正确（填“乙”或“丙”）。图28-2红色粉末少量澄清石灰水COAB（3）丁同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按图28-2在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表： 反应前反应后组玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g组洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g【交流讨论】 （1）在装置A中先通CO气体的作用是 。（2）应该选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第 组（填序号）。（3）写出A装置中发生反应的化学方程式 ；实验中观察到A装置中的现象为 。（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？ （填“需要”或“不需要”），理由是 。【反思评价】 戊同学指出：从环保角度，图28-2装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？ 。【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替，并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管，来确定该红色粉末的组成，你认为是否可行？ （填“可行”或“不可行”）。答案：1.（1）BE (2)EAD (3)DCED (4)ABEA (5)DCBEAD2. (1) CO2 (2) A (3) H2O (4) SO2(5) ABC； 证明产物中的SO2； 检验SO2是否完全反应3.（1）将温度降到可燃物着火点以下 （2）二氧化氮 （3） 检验原气体样品中的二氧化碳是否除尽； 甲中药品由红变黑；乙中石灰水第一次不变浑浊，第二次变浑浊 在d处将尾气点燃（或在d处用气球收集尾气等）4. 【提出猜想】 CH4【实验方案】（1）2 ；3 （2）吸收二氧化碳； 澄清石灰水 （3）干燥； 水雾； 浓硫酸（或氯化钙）、氢氧化钠溶液5. （1）澄清石灰水变浑浊 （2）氢氧化钠溶液；除去水煤气中的一氧化碳；氧化铜（3）证明气体样品中的二氧化碳在A处已被完全吸收；B中澄清石灰水不变浑浊，而C中澄清石灰水变浑浊6. 【收集气体】 排水 【实验与推断】（1）CO2 (2) 除去收集到（或矿泉水瓶中）气体中的CO2 ； (3) CH4 + 2O2 =点燃= CO2 + 2H2O ；收集的气体中本身含有水蒸气；在点燃的尖嘴管前加装一个干燥装置