資源簡介

1．洗氣
吸收水蒸氣：用濃硫酸；吸收CO2：用氫氧化鈉溶液；
吸收HCl：用氫氧化鈉溶液；吸收CO2中的HCl：用飽和碳酸氫鈉溶液。
2．檢驗氣體
檢驗CO2：用澄清石灰水； 檢驗HCl：用硝酸銀溶液。
3.氣體的干燥
1. 干燥：用干燥劑除去氣體中混有的水蒸氣的過程。
2. 原則：干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發生反應。
3. 常見氣體的干燥
注意：①若用洗氣裝置除雜，一般除雜在前，干燥在后。因為從溶液中出來的氣體中會混有水蒸氣，干燥在后可將水蒸氣完全除去。
②若用加熱裝置除雜，一般是干燥在前，除雜在后。因為加熱時氣體中最好不要混有水蒸氣。
例1、某種混合氣體中可能含有N2、CO2、CO，將混合氣體通過灼熱的CuO，有紅色物質生成；再通過NaOH溶液，氣體體積明顯減小；將燃著的木條伸入裝有剩余氣體的集氣瓶中，木條熄滅（假設每步吸收都是完全的），則下列說法中正確的是（　　）
A．一定有CO和CO2，肯定無N2
B．一定有CO和N2，可能有CO2
C．一定有CO和CO2，可能有N2
D．一定有CO和N2，肯定無CO2
例2、某同學為研究在相同條件下一氧化碳和氫氣哪種物質還原氧化鐵的量更多，將一氧化碳和氫氣等體積混合后先通過如圖甲所示裝置，再通過如圖乙所示的儀器組合。為達到實驗目的，圖乙中儀器選擇和連接最合理的是（　　）
cba B．cda
C．cbd D．bca
例3、某混合氣體可能有CO2、CO、H2中的一種或幾種，某學習小組的同學為了研究氣體的組成，設計了如圖裝置進行實驗（夾持裝置已省略）。實驗后發現A裝置中溶液變渾濁，C中的固體由黑色變紅色，D中的固體有白色變藍色，F裝置中有水流入燒杯。
在反應前后對C、D裝置進行了質量的測量（各步反應均完全），測量結果如表：
反應前后 反應前 反應后
C裝置中試管與固體的總質量（克） a c
D裝置中U形管與固體的總質量（克） b d
請分析回答下列問題：
（1）請寫出A裝置中反應的化學方程式_________________________________。
（2）一定能證明混合氣體中有氫氣存在的實驗現象是___________________。
（3）F裝置的作用：①“抽氣”；②_________________________________。
（4）證明原混合氣體中有CO存在的定量關系是___________（用字母a、b、c、d表示。）
1．將空氣依次通過盛固體NaOH的干燥管、灼熱的銅網、盛濃硫酸的洗氣瓶，并充分接觸反應，最終剩余的氣體主要是（　　）
A．O2、N2 B．N2、CO2 C．N2、稀有氣體 D．稀有氣體、水蒸氣
2．要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，應采用的方法是（　　）
A．將混合氣體通過灼熱的氧化銅 B．將混合氣體通過澄清的石灰水
C．將混合氣體點燃 D．將混合氣體通過熾熱的炭
3．要證明水煤氣中含有H2、CO、水蒸氣，混合氣體通過下列試劑的先后順序，正確的是（　　）
①無水硫酸銅；②澄清石灰水溶液；③灼熱的氧化銅．
A．①③② B．③①② C．①③①② D．①③②①
4．某課外活動小組擬用下列裝置做煉鐵原理的實驗，同時檢測氧化鐵礦的純度（假設礦石不含其它與CO反應的成分），并除去尾氣．
CO用H2C2O4（乙二酸）CO2↑+CO↑+H2O來制取．與Fe2O3反應的CO需純凈、干燥．
（1）若所制的氣體的流向為從左向右時，下列儀器組裝連接的順序是（用“a，b，c…”表示）___________．
（2）裝置乙的作用是______________________．
（3）實驗結束后，先熄滅___________處的酒精燈，再熄滅___________處的酒精燈，其主要原因是____________________________________________．
（4）為了保護環境，怎樣處理儀器末端導出的CO（寫出具體方法）：___________．
（5）實驗前氧化鐵礦粉末的質量為x g，實驗后測得乙和丙的質量分別增加了y g和z g，則氧化鐵礦粉末中氧化鐵的質量分數為______________________．
1．某氣體由H2、CO2、CO、CH4中的兩種組成，為確定其成分進行了下面的實驗：
①將氣體通過澄清的石灰水，未出現渾濁現象；
②將氣體通過灼熱的氧化銅，有紅色固體生成；
③將氣體點燃后通入澄清的石灰水，有渾濁現象
那么對該氣體成分作出的以下推斷中，合理的是（　　）
①H2、CO ②CO、CH4③CO2、CH4④H2、CH4⑤H2、CO、CH4．
A．①②③④⑤ B．①②④⑤ C．①②④ D．①②
2．某混合氣體可能含有H2、CO、CO2、HCl中的一種或幾種，某同學采取實驗進行檢驗：將混合氣體先通入澄清石灰水時無明顯現象產生，導出的氣體通過濃硫酸后再通入放有熾熱氧化銅粉末的試管，發現試管中有紅色物質出現。最后將試管中導出的氣體通入放有白色硫酸銅粉末的U形管，未見有明顯現象產生。根據上述實驗，可以判定該混合氣體中一定沒有（　　）
A．H2 B．H2和CO2 C．CO D．H2、CO2和HCl
3．乙醇是以高粱、玉米、薯類等為原料，經發酵、蒸餾而制得，屬于可再生能源。在汽油中加入適量乙醇作為汽油燃料，可節省石油資源，減少汽車尾氣的污染。2001年4月2日國家技術監督局發布《車用乙醇汽油》國家標準，并于同年4月15日開始實施。乙醇（C2H5OH）完全燃燒時生成CO2和H2O．如果氧氣不充足，乙醇燃燒可能還生成CO．現用以下裝置進行實驗，確證乙醇燃燒產物中有CO、CO2和H2O．請回答下列問題：
（1）能確證產物中有H2O的現象是無水CuSO4變藍；能確證產物中有CO的現象是_______________________________________________________。
（2）實驗時，可觀察到裝置B中石灰水變渾濁，D中石灰水無變化。B裝置的作用是_________________________________；C裝置的作用是___________；D裝置的作用是______________________。
（3）若乙醇燃燒產物中CO和CO2的總質量為25.2g，其中碳元素與氧元素的質量比為2：5，則參加化學反應的乙醇的質量為___________，反應產物中H2O的質量為___________。
答案及解析
例1、B
【解析】根據物質之間相互作用時的實驗現象方面進行分析、判斷，從而得出正確的結論．CO具有還原性，能與灼熱的氧化銅反應；NaOH溶液能夠吸收CO2氣體；氮氣和二氧化碳氣體都能使燃著的木條熄滅．
解：將混合氣體依次通過灼熱的CuO，有紅色物質生成，說明一定有CO，因CO可以還原CuO，是黑色CuO變成紅色Cu，并生成二氧化碳氣體。再通過NaOH溶液，氣體體積明顯減小，NaOH溶液一定是吸收了前面生成的二氧化碳氣體，也可能是原氣體中的二氧化碳氣體，使氣體體積明顯減小。將燃著的木條伸入裝有剩余氣體的集氣瓶中，木條熄滅，說明一定有N2（因前面生成的CO2都被吸收，而且N2不具有可燃性）。所有混合氣體中一定有CO和N2，可能有CO2。
例2、A
【解析】一氧化碳和氫氣等體積混合后還原氧化鐵，要想知道哪個還原氧化鐵的量更多，我們要根據生成的二氧化碳和水的質量進一步求出。要知道生成二氧化碳和水的質量，我們要先用濃硫酸質量變化測出生成水的質量，再用氫氧化鈉溶液的質量變化測出生成二氧化碳的質量，然后進行尾氣處理，防止未反應的一氧化碳污染空氣。因為氫氧化鈣的溶解度小，所以我們選擇氫氧化鈉，若先除二氧化碳會使所測水的質量變大，影響實驗結果。所以正確的順序是cba。
例3、（1）CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O；（2）D中固體由白色變為藍色；（3）收集尾氣（或儲存氣體）；（4）（a﹣c）。
【解析】（1）二氧化碳能與氫氧化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和水，A裝置中反應的化學方程式為：CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O。
（2）氫氣能與氧化銅反應生成銅和水蒸氣，無水硫酸銅遇水蒸氣變藍色，則一定能證明混合氣體中有氫氣存在的實驗現象是D中固體由白色變為藍色。
（3）F裝置的作用：“抽氣”；還能收集尾氣（或儲存氣體）。
（4）一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能被堿石灰吸收，C裝置中減少的質量即為氧化銅中氧元素的質量，D裝置中增加的質量為水的質量，水中氧元素的質量為（d﹣b）100%，（a﹣c），說明除了氫氣與氧化銅反應，還有一氧化碳與氧化銅反應，能證明原混合氣體中有CO存在
1．C
【解析】固體NaOH吸收酸性氣體，灼熱的銅網與氧氣反應、濃硫酸干燥氣體．
解：空氣依次通過盛固體NaOH的干燥管后，二氧化碳氣體被吸收；通過灼熱的銅網后，氧氣與銅發生反應生成氧化銅；通過盛濃硫酸的洗氣瓶后，混合氣體中沒有水蒸氣了。綜上所述，最終剩余的氣體主要是N2、稀有氣體。
2．A
【解析】A、混合氣通過氧化銅后，一氧化碳具有還原性，會轉化成二氧化碳，最后就只剩下二氧化碳，故A正確；B、二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，混合氣通過澄清石灰水后，會將二氧化碳吸收，但是二氧化碳是主要物質，故B錯誤；C、雖然一氧化碳能燃燒，但由于二氧化碳氣體中混有少量一氧化碳，二氧化碳不支持燃燒，所以根本就不能點燃一氧化碳，故C錯誤；D、混合氣通過赤熱的碳層后，二氧化碳會與碳生成一氧化碳，但是二氧化碳是主要物質，故D錯誤。
3．C
【解析】氫氣和一氧化碳不能直接證明，需將其轉化為易于檢驗的水合二氧化碳來證明，當二氧化碳和水同時存在時，需先證明水的存在．
解：要證明水煤氣中含有H2、CO、水蒸氣，需要先證明有水蒸氣，故先通過①，然后利用H2和CO的還原性，通過③，轉化為水蒸氣和二氧化碳，當二氧化碳和水同時存在時，需先證明水的存在，所以再通過①，最后通過②。
4．（1）abcfghide或adefghibc；（2）吸收CO2；（3）戊；甲；防止還原產生的Fe受熱時被氧化；
（4）點燃 （或用氣囊收集）；（5）100%．
【解析】（1）要得到純凈干燥的一氧化碳，首先要通過燒堿除去一氧化碳中的二氧化碳，然后通過濃硫酸除去一氧化碳中的水分，因此裝置連接順序應是abcfghide或adefghibc；
（2）裝置乙和丙中都盛有過量的濃燒堿，但乙和丙裝置的不同點在于b和d，a導管可以連接下一個裝置將氣體導入，故丙裝置是用來除去一氧化碳中二氧化碳的，乙裝置是用來檢驗并吸收二氧化碳的；
（3）反應結束時還原出的鐵單質高溫下還可以與O2反應，所以應使Fe在CO的還原性氣氛中慢慢冷卻，才能防止再被氧化．
（4）因為一氧化碳還原氧化鐵實驗結束時還要繼續通一氧化碳直到玻璃管冷卻，一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中，為了保護環境，所以將排出的CO點燃；
（5）根據化學方程式中生成物CO2的質量也就是丙中的質量增加量可求出反應物氧化鐵的質量．
設氧化鐵的質量為a
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 132
a zg
azg 氧化鐵礦粉末中氧化鐵的質量分數為100%100%
1．B
【解析】根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，氫氣和一氧化碳都能還原氧化銅及其生成物分析解答．
①將氣體通過澄清的石灰水，未出現渾濁現象，說明混合氣體中一定沒有二氧化碳；②將氣體通過灼熱的氧化銅，有紅色固體生成，說明含有還原性氣體，其中具有還原性的氣體有氫氣和一氧化碳；③將氣體點燃后通入澄清的石灰水，有渾濁現象，說明該氣體燃燒后生成了二氧化碳，所以該氣體中可能含有一氧化碳，甲烷燃燒生成二氧化碳，也可能含有氫氣；根據上述分析可知：該氣體的組成可能有H2、CO；H2 CH4；CO CH4；CO H2 CH4。
2．A
【解析】可根據氣體的性質及所給的現象進行分析解答。CO2、HCl可以和澄清石灰水反應，濃硫酸可以吸收水，熾熱的氧化銅可以和H2、CO反應生成水和二氧化碳氣體，白色硫酸銅粉末遇水變藍色。
解：①“混合氣體先通入澄清石灰水時無明顯現象產生”，有兩種情況，一是混合氣體中沒有二氧化碳氣體，二是混合氣體中CO2、HCl同時存在，通過石灰水時氯化氫先反應，所以看不到渾濁。所以此時不能對CO2、HCl做出肯定判斷。
②“導出的氣體通過濃硫酸后再通入放有熾熱氧化銅粉末的試管，發現試管中有紅色物質出現”因為H2、CO都可以和氧化銅在加熱時反應生成紅色的銅，所以此時可得出H2、CO二者中至少有一種。
③“最后將試管中導出的氣體通入放有白色硫酸銅粉末的U形管，未見有明顯現象產生”說明上一步實驗沒有水生成，故可得出結論氫氣一定不存在，CO一定存在。
3．（1）裝置E中黑色粉末變成亮紅色；裝置F中石灰水變渾濁；（2）檢驗CO2的存在；吸收CO2；證明CO2已被除盡；（3）13.8g，16.2g
【解析】（1）一氧化碳它會和氧化銅反應生成銅并產生二氧化碳，為進一步證明是一氧化碳參與，故在反應后用澄清石灰水驗證這一反應生成了二氧化碳；
（2）B裝置是檢驗CO2是否存在，C裝置的作用是吸收乙醇燃燒產物中的CO2，故D裝置在經過BC兩個裝置的情況下，進一步證明通入的氣體中是否還有二氧化碳的存在；
（3）根據化學變化前后元素種類和質量不變，乙醇燃燒生成物二氧化碳、一氧化碳中碳元素質量總和即乙醇中碳元素質量，由乙醇中碳元素的質量計算出乙醇的質量，由乙醇中C、H元素質量比計算出H元素質量，由H元素質量計算生成水的質量。
CO和CO2的總質量為25.2g，其中碳元素與氧元素的質量比為2：5，碳元素質量＝25.2g7.2g
參加反應的乙醇的質量＝碳元素的質量7.2g13.8g；
乙醇中C、H元素質量比＝24：6＝4：1，則乙醇中H元素質量1.8g
乙醇燃燒生成水的質量＝1.8g 16.2g。
2022-2023學年上學期浙教版科學九年級“精講精練”講義（八）
氣體的凈化與檢驗
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