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>常见实验归类复习——气体的制取、收集、净化、干燥?2007/5/7 |
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常见实验复习归类
一、气体的制取、收集、净化、干燥
（一）、实验室制取气体的发生装置
（二）、气体的干燥
1．常用装置：固体干燥剂常装在_________里，液体通常装在________中。
2．干燥剂的选择：（碱石灰主要是CaO和NaOH的混合物）
干燥剂 可干燥的气体 干燥装置(A、B、C)
碱性
酸性
中性
（三）、气体的净化1．原则：不能引入新的气体杂质；不能减少被净化的气体的量。
2．装置：干燥管；洗气瓶；高温玻璃管。
吸收剂 吸收气体杂质 吸收剂 吸收气体杂质
灼热铜丝 碱石灰
灼热氧化铜 浓硫酸
氢氧化钠溶液
（四）、一种装置的多种用途 1．洗气：(长进短出)
①除去CO2中的水蒸气，装置内应盛的物质是______________；
②除去H2、O2混合气体中的水蒸气，装置内应盛的物质是_____
气体应从装置的_____端通入(填A或B，下同)；
③除去H2中的混有的HCl气体，装置内应盛的物质是____________
2．检验：①证明CO中混有CO2，装置内应盛有______，反应中可观察到的现象是____________
②证明O2中混有HCl气体，装置内应盛有_____；反应中可观察到的现象是__________
3．集气：① 密度比空气小的， ______进______出；密度比空气大的， ______进______出；
②若用排空气法收集H2时，气体应从装置的____________端通入；
③若用排空气法收集O2时，气体应从装置的____________端通入；
④若用排水法收集CO，瓶内先装满水，CO气体从______端通入；
⑤若用排水法收集O2，瓶内先装满水，气体从__________端通入；
⑥若要用水将装置中的O2排出来进行实验时，水应从____端通入；
4．量气装置，测量气体的体积：瓶内先装满水，气体从_______端进入，还需要用到的一种仪器是___________，该方法适用于测量_______气体的体积。
二、装置、试剂的选择和连接
（一）装置和试剂的选择
1．氢硫酸（H2S）是一种有毒的气体，其密度比空气大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）与稀硫酸混合，在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体。
①实验室制取硫化氢的化学方程式是
___________________________________；
②制取硫化氢气体的发生装置可以选用
________.
③若用C装置收集硫化氢气体，进气口为
_______，原因是____________________。④为了验证硫化氢的水溶液呈酸性，可以将该气体通入装置D，D中所盛的试剂应该是_________ ，现象是________________________
⑤做上述实验时，为了防止多余的硫化氢逸出污染环境，可以将其通入装置E吸收，E中的试剂应该为_________.
2．①实验室用无水醋酸钠和碱石灰（固体）加热制取甲烷，可选用发生装置是_______；在做甲烷燃烧的实验时，点燃前必须要______________；②若制取二氧化碳，可采用的装置的是________；将CO2通入澄清石灰水中，较长时间未观察到石灰水变浑浊，其原因是_____________________
3．如图所示是实验室制备气体、进行性质实验的装置，根据所述现象回答问题
(1)实验开始前，应先检查整套装置的_________________。
(2)若实验中，B、C装置中物质均无变化，E装置中出现白色浑浊，则A装置中所放的试剂名称是_______________；D装置中的石蕊试液由紫色变为_________； 证明CO2气体与_________发生化学反应生成_______________；
(3)若实验中，C装置中的物质变为蓝色，D、E装置中无变化，则A装置所放的试剂名称是__________________；B装置中的物质由_______色变成______色；
反应的化学方程式为___________________；浓硫酸的作用为____________。
4．双氧水常用于消毒、漂白等，它是过氧化氢（H2O2）的水溶液。含过氧化氢30%的溶液以二氧化锰为催化剂可以迅速分解放出氧气，发生反应的化学方程式为：____________ ，现欲制得干燥而又纯净的氧气，可采用右图实验装置进行：其中装置Ⅰ中，锥形瓶内盛的是二氧化锰，分液漏斗内盛的是30%的过氧化氢溶液。请回答：
(1) 装置Ⅱ中的化学药品是__________，作用是_________
(2)装置Ⅲ可用来检验氧气是否干燥，其中盛放的化学药品是________，证明所得氧气已经干燥了的现象是_____________________________。
(3)装置Ⅳ中氧气是否收集满的检验方法是_____________
5．对CO2、CO混合气体进行间歇性分离及干燥的实验装置设计如右图。其中，仪器丙分别为分液漏斗，其颈上有活塞B，通过开启，部分开启或关闭B可以控制漏斗内的液体滴入甲瓶的速率进入甲瓶的。 导气管上有活塞A，其功能与B相似。回答有关问题：（1）试剂选择：为了达到实验目的，甲、乙、丙中均需分别加入适当的液体。（可供选择的有：水、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、饱和石灰水、 浓H2SO4、稀H2SO4、稀HNO3、浓盐酸）。其中，甲应选_____________；乙应选____________；丙应选_____________。
（2）操作过程：当与甲装置连接的两个活塞分别处于_________________状态时，导入混合气可先分离得到干燥的_____________气体；然后当两个活塞分别变为__________________时，可分离得到干燥的__________气体，此时甲瓶内出现的现象是______________________________。
（3）装置评价：如需全部收集从混合气体分离所得的CO2、和CO，此套装置最主要的缺点是_____________________，主要原因是______________________________________。
（二）、物质的判断
6．如右图，某气体X可能由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组 成，将X气体燃烧后，生成的气体通过A、B两个洗气 瓶，试回答：
（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，
则X 气体是 ______ 。
（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则
X气体是_________。
（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则X气体可能是____________。
7．某一种气体可能是氮气、水蒸气、二氧化碳、氢气和一氧化碳中的一种或几种，某学生设计了如下实验来分析研究该气体的成分。
该学生观察到如下化学现象：装置A中澄清的石灰水变白色浑浊，装置B中白色无水硫酸铜变蓝，装置C中浓硫酸无明显变化，装置D中黑色的氧化铜变为一种亮红色物质，装置E中澄清的石灰水变白色浑浊，装置F中白色的无水硫酸铜变蓝色。该学生从上述实验现象中得出如下结论：气体中①肯定不含二氧化碳，②肯定含一氧化碳，③肯定含水蒸气，④肯定含氢气，⑤可能含氮气。请你分析：
（1）上述不正确的结论是（填代号）______________，你认为不正确的原因是____________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
（2）上述正确的结论是（填代号）______________。
（3）当使本实验有可能得出更多的正确结论，可将各实验仪器重新连接，你认为最合适的连接次序是（从左到右填写仪器代号）____________________________。
（三）、组合实验设计
注意：1．组装顺序：气体的发生装置---除杂---干燥—主体实验—尾气处理
2．仪器接口的顺序：一般是：洗气装置“________”；干燥装置“_______”
3．尾气处理的方法：
①用溶液吸收：如CO2或有毒SO2的用_____________溶液吸收
②点燃处理：如CO、CH4等可燃性气体接一个尖嘴导管，将其__________。
③回收：在导管末端接上一气球收集，如回收______________。
8．浓氨水可与新制生石灰作用生成氨气，干燥的氨气在高温下能被CuO氧化成N2，同时生成金属铜。实验室欲用图中的仪器装置和药品来制取纯净的氮气。
(1)这些装置按气流方向自左向右的连接顺序是（填ABC----）_____________
(2)E中发生反应的化学方程式是____________________________________
(3)装置④应当选用的干燥剂是（写名称）____________________
(4)装置①中发生反应的化学方程式是_________________，观察到的现象______________________
(5)装置②中浓硫酸的作用是__________________________________。
9．为验证某混合气体由H2、CO和HCl组成，请从图中选出的实验装置设计一个实验，并回答问题（图中装置不得重复使用，有的装置可不用）
(1)所选用的装置正确的连接顺序是(写序号)__________________；
(2)选用的第一个装置的作用是______________________________；
(3) 选用的第二个装置的作用是______________________________；
(4) 选用的第三个装置的作用是______________________________；
10．
(1) 浓硫酸与木炭粉共热，生成CO2、SO2和H2O，写出反应的方程式；________________________
(2)已知SO2能使红色的品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊；而CO2不能使品红溶液褪色；SO2能被酸性KMnO4溶液吸收，而CO2不能被酸性KMnO4溶液吸收。若用上图的各种装置，设计一套实验来验证浓硫酸与木炭粉反应所得到的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方法）是__、_、__、_
(3)实验时，可观察到①中的A瓶的溶液褪色，C瓶溶液不褪色。则A瓶的作用是：_________
____________________；B瓶的作用是_____________________；C瓶的作用是_______________
(4) 装置中②中所加的固体药品是_____________；可验证的产物是__________；
(5) 装置③中所盛的溶液是___________________；可验证的产物是__________。
11．下列装置供实验选择：
②各装置的作用依次是________________________、__________________________________
各装置的作用依次是_______________________、________________________________________
______________________________________________________________________________、____________________________________________________________________________
参考答案：
干燥剂的选择：（碱石灰主要是CaO和NaOH的混合物）
干燥剂 可干燥的气体 干燥装置(A、B、C)
碱性 碱石灰、氢氧化钠固体 氨气、H2、O2 A或B
酸性 浓硫酸 HCl、CO2、SO2、H2、O2 C
中性 氯化钙固体 除氨气外的气体 A或、B
吸收剂 吸收气体杂质 吸收剂 吸收气体杂质
灼热铜丝 O2 碱石灰 H2O、CO2、SO2
灼热氧化铜 CO、H2 浓硫酸 H2O
氢氧化钠溶液 CO2、SO2 、HCl
（四）、一种装置的多种用途 1．洗气：(长进短出)
① 浓硫酸；②_浓硫酸___A__③__碱溶液（氢氧化钠溶液等）
2．①澄清石灰水、澄清石灰水变浑浊；②硝酸银溶液， 有白色沉淀生成
3．① B、A；A、B ②B； ③A ④B ⑤B ⑥A
4．B、量筒、不溶于水的。
（一）装置和试剂的选择
1．①FeS+H2SO4===FeSO4+ H2S↑；②B，③ b；因为H2S的密度比空气大；
④紫色石蕊试液，溶液变红；碱溶液。
2．①B；检验甲烷的纯度；②C；浓盐酸挥发的氯化氢气体和石灰水反应；③C。
3．（1）气密性；（2）石灰石或大理石和稀盐酸；红色；水；碳酸（3）锌和稀硫酸；黑色；红
H2+CuO===Cu+H2O；吸收A装置中的水分，干燥氢气，避免氢气还原氧化铜产物水的干扰。
4．2H2O2===2H2O+O2↑（1）浓硫酸；干燥得到的氧气；（2）无水硫酸铜；硫酸铜不变色，仍是白色。（3）带火星的木条是否复燃。
5．（1）甲：氢氧化钠溶液；乙是浓硫酸。丙是稀硫酸或稀硝酸。（2）A开B关，CO；B开A关，CO2；产生大量气泡。（3）得到的CO和CO2不够纯。装置中残留的空气和间歇转换时的残留的CO难以排尽。
6．（1）氢气；（2）一氧化碳；（3）氢气和一氧化碳、或者甲烷、或者甲烷和氢气、或者甲烷和一氧化碳、或者氢气、一氧化碳、甲烷。
7．（1）1 3 4；气体首先通过澄清石灰水变浑浊，即可证明肯定含二氧化碳气体，因此结论①错误；气体从装置A出来到装置B，可能携带水而使无水硫酸铜变蓝，因此结论③错误。气体从装置E到装置F也可能携带水，不能肯定是氢气与氧化铜反应生成的水，结论④也是错误的。
（2）2 5（3）B、A、C、D、F、E
（三）组合实验设计
2．“长进短出”“大进小出”3.①氢氧化钠②点燃、
8．（1）F—G—H—A—B—D—C（2）CaO+NH3?H2O===Ca（OH）2+NH3↑
（3）碱石灰（最好）（4）2NH3+3CuO===N2+3H2O+3Cu，黑色粉末变成红色
（5）吸收未反应的NH3，避免污染环境。
9．（1）④③⑥①⑦⑤（2）验证混合气体中的氯化氢（3）吸收气体中未反应的氯化氢
（4）吸收气体中的水蒸气，排除氢气还原氧化铜产物水的验证的干扰。
10．（1）C+2H2SO4==CO2↑+2SO2↑+2H2O（2）④②①③（3）检验产物中有SO2气体；除去SO2气体；证明SO2气体已全部被除尽（4）无水硫酸铜，水
（5）石灰水；CO2。
11．（1）D—C—A—E—B--G（2）D：除去混合气体中的CO2；
C：除去混合气体中的水；A：使CO转化为容易检验的CO2和水；
E：检验氢气还原氧化铜的产物水； B：检验CO还原氧化铜的产物CO2；
G：燃烧未反应的CO，避免CO污染空气。
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