2025高考冲刺 预测 化学三 规则2 实验的规范操作 (2)气体检验的步骤（含解析）

规则2实验的规范操作(2)气体检验的步骤高考真题典例(2023·全国甲卷节选改编)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。其中“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2经过“热分解”生成粉状钛酸钡,若要检验“热分解”中产生的气体中有CO,实验方法是将混合气体。

【破题有道】(1)析成分:根据题目流程可以得出“热分解”步骤是BaTiO(C2O4)2经过“热分解”生成粉状钛酸钡,该反应的化学方程式为BaTiO(C2O4)2BaTiO3+2CO2↑+2CO↑,所产生的混合气体中含有CO2和CO气体。(2)选试剂:CO2气体的存在会干扰CO的检验,因此要先除去CO2再将干燥后的气体依次通入灼热的CuO粉末、澄清石灰水中。可以用浓NaOH溶液吸收CO2,用澄清石灰水检验是否除尽。(3)得结论:将混合气体。

【万能模板】解答本类问题时的答题模板如下:操作(将气体通入×××溶液)→现象(溶液褪色、变色或生成沉淀等)→结论(证明含有×××气体)满分规则【标准答案】先通入浓NaOH溶液中,然后再通入澄清石灰水中,若澄清石灰水不变浑浊,再将气体依次通入灼热的CuO粉末、澄清石灰水中,若CuO粉末由黑色变为红色,且澄清石灰水变浑浊,则其中含有CO(3分)【评分标准】(1)没有“除尽CO2气体的相关叙述”扣2分,“除尽CO2气体的叙述不完整”扣1分(2)若“用过量NaOH溶液除尽CO2”也可,没有“过量”扣1分(3)现象叙述不正确,每处扣1分;试剂选择不正确,不得分【错误答案1】通入灼热的CuO粉末、澄清石灰水中,若CuO粉末由黑色变为红色,且澄清石灰水变浑浊,则其中含有CO(扣2分,得1分)【错因分析】没有除去CO2气体排除干扰规则1:对后续检验有影响的气体,要先检验然后再除去,并且必须验证是否除尽。如本题CO2气体的存在干扰CO的检验,必须先除去,否则扣2分【错误答案2】先通入浓NaOH溶液中,然后再通入澄清石灰水中,再将气体依次通入灼热的CuO粉末……(扣1分,得2分)【错因分析】没有描述澄清石灰水中的现象规则2:检验时实验现象描述要正确且完整。如本题中要回答澄清石灰水中的现象以表明CO2是否除尽,否则扣1分【错误答案3】先通入浓NaOH溶液中,然后将气体依次通入灼热的CuO粉末……(扣1分,得2分)【错因分析】试剂选择不正确规则3:气体的检验或除杂要根据性质选择正确的试剂。如本题若用NaOH溶液除尽CO2,必须有“过量”或“足量”二字,否则扣1分【错误答案4】依次将气体通入浓硫酸、澄清石灰水,灼热CuO粉末,然后再通入澄清石灰水中……(扣3分,得0分)【错因分析】叙述混乱,检验顺序错误规则4:根据被检验气体和杂质的性质,以及所选试剂特点选定实验操作顺序。如本题必须先除尽CO2气体,干燥后才能检验CO气体1.★★用如图装置验证亚硝酸钠与70%硫酸反应的气体产物为NO和NO2的混合气体。已知:FeSO4溶液可吸收NO;NO2的沸点为215℃,熔点为-11℃。(1)为了检验装置A中生成的气体产物,装置的连接顺序是A→C→E→D→B(按气流方向从左到右)。

(2)反应前应打开弹簧夹1,先通入一段时间氮气,目的是排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化,干扰气体产物的检验。

(3)再关闭弹簧夹1,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,装置A中产生红棕色气体。设计实验检验装置A中产生的气体含有NO的操作及现象:反应一段时间后,打开弹簧夹2,向装置D中通入氧气,装置D中气体由无色变为红棕色。

2.★★为确定某种蛋白质中含碳、氢、硫三种元素,采用如图装置进行探究,通入氧气使样品在装置A中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过其余装置。(1)装置B中的试剂是无水硫酸铜。

(2)装置D的作用是除去SO2,避免对CO2的检验造成干扰。

(3)当装置B、C、E、F依次出现下列现象:粉末由白色变蓝色,品红溶液褪色,品红溶液不褪色(或仍显红色),出现白色浑浊;可证明燃烧产物中含有H2O、SO2、CO2,结论:该蛋白质中含碳、氢、硫三种元素。

3.★★一种活性氧食器消毒剂的主要成分是过碳酸钠(xNa2CO3·yH2O2)。过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质,50℃开始分解。活性氧食器消毒剂可用于清洗杯盏,使用说明如图所示:实验说明1.取1瓶盖固体,加入500mL80℃以上热水2.切勿封闭容器,避免气体冲出伤人3.反应放热,注意安全(1)使用时,需要使用80℃以上热水的原因为加速过碳酸钠分解。

(2)使用时会迅速产生大量气泡,实验室检验该气体的方法为用带火星的木条检验,若木条复燃,则证明该气体为O2。

4.★★★Co(CH3COO)2(乙酸钴)可用作酯交换反应的催化剂并可用于制备高质量锂电池电极。在氮气氛围中,乙酸钴受热分解生成CO、CO2和C2H6等产物。某研究小组利用如图装置检验乙酸钴热分解的部分产物。已知:①CO+PdCl2+H2O===CO2+Pd↓(黑色)+2HCl。②变色硅胶为深蓝色,吸水后变为粉红色。③C2H6在一定条件下可以将氧化铜还原为铜。回答下列问题:(1)B装置的作用是检验并吸收CO,要检验乙酸钴分解产物中的CO2,对以上装置的改进方案是在A与B之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶。

(2)能证明乙酸钴的分解产物含有C2H6的实验现象是D中黑色固体变为红色,E中变色硅胶变为粉红色,F中澄清石灰水变浑浊。

5.★★某汽车安全气囊的产气试剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,产气试剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。一种生产叠氮化钠的工艺流程如图:发生器Ⅱ中的反应:2NaNH2+N2O===NaN3+NaOH+NH3。写出实验室检验NH3气体的方法:用湿润的红色石蕊试纸接触该气体,如果试纸变蓝,则为NH3(合理即可)。

规则2实验的规范操作(1)沉淀洗涤是否完全的标准1.【解析】洗涤液中含有少量硫酸镁,将洗涤液和滤液合并可减少硫酸镁的损失,提高最终所得氧化镁的产率;证明滤饼已经洗涤干净需要证明滤饼表面已经没有吸附的硫酸根,因此应该取少量最后一次洗涤液于试管中,先加盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,无白色沉淀产生。答案:提高氧化镁的产率取少量最后一次洗涤液于试管中,先加盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,无白色沉淀产生2.【解析】Fe与硫酸铜和过量稀硫酸反应生成FeSO4,过滤时滤液中溶质的主要成分为FeSO4,故证明沉淀已经洗涤干净的实验是证明洗涤液不含有Fe2+,取最后一次洗涤液少量于试管中,加入铁氰化钾溶液,若不出现蓝色沉淀,则证明沉淀已经洗涤干净。答案:取最后一次洗涤液少量于试管中,加入铁氰化钾溶液,若不出现蓝色沉淀,则证明沉淀已经洗涤干净(其他合理答案也可)3.【解析】沉淀为BaSO4沉淀,洗涤的方法:沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次;BaSO4沉淀表面可能有Cl-,所以检验沉淀已经洗涤干净的方法:取少量最后一次洗涤液加入硝酸酸化的硝酸银,如不产生白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净。答案:沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次取少量最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银,如不产生白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净4.【解析】“水浸”后得到的“滤液2”成分为K2SO4,故检验Al2O3沉淀已洗涤干净的方案为取少量最后一次洗涤液于试管中,先加稀盐酸,再加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗涤干净,反之,未洗涤干净。答案:取少量最后一次洗涤液于试管中,先加稀盐酸,再加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗涤干净,反之,未洗涤干净5.取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,说明已洗净,反之则未洗净6.【解析】碳酸根离子可以和钡离子(或钙离子)反应生成白色沉淀,检验碳酸根是否存在可以验证操作Ⅰ是否洗净,具体做法是取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加BaCl2或CaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则已经洗净;若有白色沉淀生成,则未洗净。答案:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则已经洗净;若有白色沉淀生成,则未洗净7.【解析】从表中数据可以看出,温度越高,Li2CO3的溶解度越小,则“沉锂”后应该选择80℃蒸馏水洗涤;检验沉淀是否洗涤干净时,应检验滤液中是否含有SO42-,操作:取最后一次洗涤液于试管中,用盐酸酸化,答案:80取最后一次洗涤液于试管中,用盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若无明显现象则已经洗涤干净(2)气体检验的步骤1.【解析】(1)装置C用于吸收水蒸气,装置E用于冷却二氧化氮,装置D用于检验NO,装置B用于处理尾气,装置按气流从左到右的连接顺序是A→C→E→D→B;(2)经分析物质性质可知,反应产物中应该含有NO,NO很容易被氧气氧化,故通入氮气的目的是排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化,干扰气体产物的检验;(3)检验装置A中产生的气体含有NO的操作及现象:反应一段时间后,打开弹簧夹2,向装置D中通入氧气,装置D中气体由无色变为红棕色。答案:(1)C→E→D→B(2)排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化,干扰气体产物的检验(3)反应一段时间后,打开弹簧夹2,向装置D中通入氧气,装置D中气体由无色变为红棕色2.【解析】蛋白质燃烧后产生二氧化碳、水和二氧化硫,应先检验水蒸气,后检验二氧化硫,除去二氧化硫后检验二氧化碳。(1)装置B中的试剂是无水硫酸铜,检验水蒸气。(2)装置D中酸性高锰酸钾溶液可以除去二氧化硫。(3)当装置B、C、E、F依次出现下列现象:无水硫酸铜粉末由白色变蓝,说明有水生成,蛋白质中含有氢元素;品红溶液褪色,说明有二氧化硫生成,蛋白质中含有硫元素;后面的品红溶液不褪色,说明二氧化硫已经被完全除去;澄清石灰水出现白色浑浊,说明有二氧化碳生成,蛋白质中含有碳元素。答案:(1)无水硫酸铜(2)除去SO2,避免对CO2的检验造成干扰(3)粉末由白色变蓝色品红溶液不褪色(或仍显红色)3.【解析】(1)由于过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质,50℃开始分解,所以使用时,需要使用80℃以上热水的原因为加速过碳酸钠分解。(2)使用时会迅速产生大量气泡,产生的气体是氧气,实验室检验该气体的方法为用带火星的木条检验,若木条复燃,则证明该气体为O2。答案:(1)加速过碳酸钠分解(2)用带火星的木条检验,若木条复燃,则证明该气体为O24.【解析】乙酸钴受热分解生成CO、CO2和C2H6等产物。结合已知条件①,B中PdCl2溶液可检验CO,F中澄清石灰水可检验二氧化碳,进入装置D的气体需要除去二氧化碳和水蒸气,因此装置C可以选用碱石灰除去气体中的二氧化碳和水蒸气,D中乙烷与氧化铜反应生成二氧化碳和水蒸气,E中变色硅胶可以检验水蒸气。(1)B装置是检验并吸收CO;要检验乙酸钴分解产物中的CO2,需要在气体进入装置D之前检验,因此可以在A与B之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶;(2)