2019年高考化學(xué) 實(shí)驗(yàn)全突破 專題06 氣體的檢驗(yàn)和收集教案.doc

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專題06 氣體的檢驗(yàn)和收集 實(shí)驗(yàn)室制備出來(lái)的氣體，經(jīng)凈化除雜、干燥后就可以進(jìn)行氣體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)或收集。 一．常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn) 常見(jiàn)氣體 檢驗(yàn)方法 H2 純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍(lán)色火焰，混合空氣點(diǎn)燃有爆鳴聲，生成物只有水。不是只有氫氣才產(chǎn)生爆鳴聲；可點(diǎn)燃的氣體不一定是氫氣 O2 可使帶火星的木條復(fù)燃 Cl2 黃綠色，能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)（O3、NO2也能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)） HCl 無(wú)色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧，能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石藍(lán)試紙變紅；用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時(shí)冒白煙；將氣體通入AgNO3溶液時(shí)有白色沉淀生成。 SO2 無(wú)色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色，加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 H2S 無(wú)色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液產(chǎn)生黑色沉淀，或使?jié)駶?rùn)的醋酸鉛試紙變黑。 NH3 無(wú)色有刺激性氣味，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時(shí)能生成白煙。 NO2 紅棕色氣體，通入水中生成無(wú)色的溶液并產(chǎn)生無(wú)色氣體，水溶液顯酸性。 NO 無(wú)色氣體，在空氣中立即變成紅棕色 CO2 能使澄清石灰水變渾濁；能使燃著的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁，N2等氣體也能使燃著的木條熄滅。 CO 可燃燒，火焰呈淡藍(lán)色，燃燒后只生成CO2；能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。 CH4 無(wú)色氣體，可燃，淡藍(lán)色火焰，生成水和CO2；不能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。 C2H4 無(wú)色氣體、可燃，燃燒時(shí)有明亮的火焰和黑煙，生成水和CO2。能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。 C2H2 無(wú)色無(wú)臭氣體，可燃，燃燒時(shí)有明亮的火焰和濃煙，生成水和 CO2，能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。 二 . 氣體的收集 氣體收集裝置選擇的原則，是根據(jù)氣體的溶解性和氣體的密度以及是否與氧氣反應(yīng)或氣體的毒性等。 (從以下氣體中選擇：H2、O2、CO2、NH3、SO2、Cl2、NO2、NO、CH4、C2H4 ) ⑴ 收集只能用排水法收集的是 NO， 只能用排空氣法收集的是NH3、NO2。 ⑵ 可用排溶液法收集的是：Cl2(飽和食鹽水)、CO2 (飽和碳酸氫鈉溶液)、SO2(飽和亞硫酸氫鈉溶液) ⑶ 向上排空氣法：式量大于29的氣體。如 O2、CO2、SO2、Cl2 、NO2，典型裝置是 B。 ⑷ 向下排空氣法：式量小于29的氣體。如 H2、NH3，典型裝置是D。 A B C D E ⑸ 按氣體收集方法列舉常見(jiàn)氣體填入表格內(nèi) E(a進(jìn)b 出) E(b進(jìn)a出) O2、CO2、SO2、Cl2 、NO2 H2、NH3 三 .氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置 裝置分類 （1）常溫反應(yīng)裝置 （2）加熱反應(yīng)裝置 （3）冷卻反應(yīng)裝置 四. 排水量氣裝置 五. 啟普發(fā)生器原理及類似反應(yīng)器 例1下列操作或裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵? ） 【答案】C 【解析】A、視線應(yīng)平視，俯視使?jié)舛绕?；B、氯氣要和飽和碳酸氫鈉反應(yīng)，應(yīng)用飽和食鹽水；D、電石產(chǎn)生的氣體中混有H2S等雜質(zhì)氣體也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。選C。 例2某同學(xué)將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中，有大量氣泡產(chǎn)生。為探究該反應(yīng)原理，該同學(xué)做了以下試驗(yàn)并觀察到相關(guān)現(xiàn)象，由此得出的結(jié)論不合理的是（ ） 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象 結(jié)論 A 將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍(lán) 反應(yīng)中有NH3產(chǎn)生 B 收集產(chǎn)生的氣體并點(diǎn)燃，火焰呈淡藍(lán)色 反應(yīng)中有H2產(chǎn)生 C 收集氣體的同時(shí)測(cè)得溶液的pH為8.0 弱堿性溶液中Mg也可被氧化 D 將光亮鎂條放入pH為8.6的NaHCO3溶液中，有氣泡產(chǎn)生 弱堿性溶液中OH-氧化了Mg 【答案】D 例3如下圖是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的幾種裝置。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）指出有編號(hào)的儀器名稱：①________________；②________________。 （2）利用上述A、B裝置的組合可以制取的一種常見(jiàn)氣體，寫出實(shí)驗(yàn)室制取該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式：______________________________________。 （3）F裝置可用來(lái)測(cè)量生成的CO2氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是____________________________，植物油上方原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果__________（填“有”或“沒(méi)有”）明顯影響。 （4）寫出用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學(xué)方程式：__________________，可選用圖中________和________（填標(biāo)號(hào)）組裝一套制取二氧化碳的裝置。檢驗(yàn)二氧化碳集滿的方法是___________。 【答案】 長(zhǎng)頸漏斗 集氣瓶 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑（或2H2O22H2O＋O2↑） 防止二氧化碳溶于水 沒(méi)有 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ A C或E 將燃著的木條放于集氣瓶口，若木條熄滅則滿 【解析】（1）根據(jù)儀器構(gòu)造可知①是長(zhǎng)頸漏斗，②是集氣瓶。（2）利用上述A、B裝置的組合可以制取 例4制取、干燥和收集某氣體，多余氣體用適當(dāng)液體吸收的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖，該裝置可用于 A． 濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制取Cl2 B． 濃硝酸與銅反應(yīng)制取NO2 C． 稀硝酸與銅反應(yīng)制取NO D． 濃氨水與生石灰反應(yīng)制取NH3 【答案】D 例5今有A、B、C、D、E、F六種裝置，如圖所示。(膠塞、導(dǎo)管可自由選用) （1）寫出①～④的儀器名稱： ①____________，②______________，③________________，④________________。 （2）實(shí)驗(yàn)室制取并收集氧氣時(shí)應(yīng)選擇________和________相連接，制取并收集氫氣時(shí)應(yīng)選擇________和________相連接。 （3）做木炭還原氧化銅并檢驗(yàn)生成氣體的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇________和________相連接，檢驗(yàn)氣體時(shí)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________。 （4）制取氫氣并做還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇________和________裝置，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先停止加熱，待試管冷卻后，再停止通氫氣，其原因是____________________________ 【答案】鐵架臺(tái)試管燒杯酒精燈AEBFAC清石灰水變渾濁BD防止生成的銅再和氧氣反應(yīng) 【解析】（1）根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)可判斷①～④的儀器名稱分別是鐵架臺(tái)、試管、燒杯、酒精燈；（2）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，可以采用加熱高錳酸鉀的方法，氧氣的密度比空氣重，可以選用向上排空氣法收集，故選用的儀器為A和E；實(shí)驗(yàn)室中制取氫氣采用Zn和稀H2SO4反應(yīng)，H2的密度小于空氣的密度，可以采用向下排空氣法進(jìn)行收集，故選B和F。（3）木炭還原氧化銅需要加熱，生成物為CO2，檢驗(yàn)生成物的方法是將CO2通入澄清的石灰水中，現(xiàn)象為澄清的石灰水變渾濁。故裝置選用A和C；（4）H2還原CuO需要將導(dǎo)管通入試管底部，故選B和D，為了防止生成的Cu被空氣中的O2氧化，需要在反應(yīng)結(jié)束時(shí)先停止加熱，等試管冷卻后在停止通氫氣。 例6結(jié)合圖示實(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問(wèn)題。 （1）指出圖中b儀器的名稱:b__________。 （2）用高錳酸鉀固體制取氧氣，若收集純凈的氧氣，選用的收集裝置是__________。實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，如需要E裝置干燥二氧化碳，則E裝置中應(yīng)盛放_(tái)_________，與B裝置相比，若用C裝置作為制取該氣體的發(fā)生裝置，其優(yōu)點(diǎn)為__________。 （3）H2S是有毒氣體，實(shí)驗(yàn)室常用塊狀硫化亞鐵(FeS)和稀H2SO4在常溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)制H2S，H2S氣體的密度比空氣大，易溶于水。 ①實(shí)驗(yàn)室制H2S的化學(xué)方程式為__________。 ②某同學(xué)用E裝置來(lái)收集H2S氣體應(yīng)由__________端通入，另一端連接G裝置。用G裝置來(lái)處理H2S，其中漏斗的作用是__________。 【答案】 長(zhǎng)頸漏斗 D 濃硫酸 可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止 H2SO4+FeS=FeSO4+H2S↑ c 防止溶液倒吸 【解析】（1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的構(gòu)造可知b為長(zhǎng)頸漏斗；（2）加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，據(jù)收集H2S氣體由c通入；用G裝置來(lái)收集處理H2S，因此漏斗的作用是防止溶液倒吸。