氣體的鑒別,除雜質(zhì),物質(zhì)的推斷

1、氣體的鑒別，除雜質(zhì)，物質(zhì)的推斷 知識(shí)要點(diǎn)： 1. 幾種常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)氣體方法或試劑現(xiàn) 象H2點(diǎn)燃 / 灼熱的CuO可燃，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，只有水珠生成或聽(tīng)到爆鳴聲/黑色粉末變紅，同時(shí)有水珠生成。O2帶火星的木條木條復(fù)燃。CO點(diǎn)燃/灼熱的CuO可燃，發(fā)出藍(lán)色火焰，只有使澄清石灰水變渾濁的氣體生成/黑色粉末變紅，同時(shí)有CO2生成。CO2燃著的木條/澄清石灰水木條熄滅/澄清石灰水變渾濁。CH4點(diǎn)燃可燃，發(fā)出藍(lán)色火焰，既有水珠，又有使澄清石灰水變渾濁的氣體生成。H2O（氣）無(wú)水CuSO4粉末白色固體變?yōu)樗{(lán)色。2. 將上述氣體做為雜質(zhì)除去的方法氣體方法或試劑H2通過(guò)灼熱的氧化銅，然后再除去產(chǎn)生的

2、水蒸氣。CO通過(guò)灼熱的氧化銅，然后再除去產(chǎn)生的CO2O2通過(guò)熾熱的銅網(wǎng)。原理：2CO2通過(guò)澄清石灰水或NaOH溶液。（后者吸收效果更好）H2O（氣）通過(guò)無(wú)水硫酸銅或濃硫酸。（后者在除水時(shí)常用）幾點(diǎn)注意：（1）首先要認(rèn)真審題，辨清題目中是除雜還是檢驗(yàn)。（2）若除雜，一般先除去CO2（氣），再除去水蒸氣（因?yàn)橛檬宜蛉芤撼鼵O2時(shí)會(huì)生成H2O）。 若檢驗(yàn)氣體的存在，則一般先證明H2O（g）的存在，再驗(yàn)證存在CO2。（3）涉及儀器連接的問(wèn)題時(shí)，導(dǎo)管連接一般長(zhǎng)進(jìn)短出。3. 氣體的鑒別是指給定幾種物質(zhì)，在此范圍內(nèi)運(yùn)用一定的方法進(jìn)行區(qū)分。要求：必須有明顯的現(xiàn)象以示區(qū)別。選擇的方法應(yīng)盡量簡(jiǎn)便易行。解此類(lèi)題

3、一般包括：取樣品、加試劑簡(jiǎn)述操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論、最后寫(xiě)出涉及的化學(xué)方程式等幾步。（1）鑒別CO和CO2： 用燃著的木條分別伸入集氣瓶中，使木條熄滅的氣體是CO2，氣體被點(diǎn)燃，并有藍(lán)色火焰的是CO。 將兩瓶集氣瓶中加少量澄清石灰水，振蕩，使石灰水變渾濁的是CO2，無(wú)變化的是CO。 把紫色石蕊試液分別倒入兩個(gè)集氣瓶，振蕩，變紅的是CO2，無(wú)變化的是CO。 通過(guò)灼熱的氧化銅，產(chǎn)生紅色為CO，無(wú)變化的是CO2。（2）鑒別H2和CO2：同（1）中   （3）鑒別H2和CO：（4）CO32的檢驗(yàn)：與酸反應(yīng)，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，證明含有CO32。4. 推斷題（

4、推理判斷題）解題思路：關(guān)鍵是尋找突破口，突破口的選擇則要根據(jù)特征反應(yīng)，或根據(jù)某反應(yīng)的特殊現(xiàn)象或某物質(zhì)的特征顏色來(lái)進(jìn)行。找到突破口后，再根據(jù)題目條件利用正推、倒推相結(jié)合的方法，推斷其余的物質(zhì)，并將結(jié)論代回原題驗(yàn)證后得出最終答案。 典型例題例1 含CO、N2、H2、CO2和水蒸氣的混合氣，依次通過(guò)NaOH 溶液、灼熱的CuO和濃硫酸，最后剩下的氣體是（ ）A. N2和CO2 B. N2和H2 C. N2和CO D. 無(wú)任何氣體解析：解決此類(lèi)問(wèn)題的思路是：不僅要考慮混合氣體中哪些氣體能參加反應(yīng)，還要考慮反應(yīng)后有無(wú)新的氣體生成。而且在處理問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意通過(guò)試劑的順序。由于N2性質(zhì)穩(wěn)定，很難與其

5、他物質(zhì)起反應(yīng)，所以剩下的氣體中必有N2，排除掉選項(xiàng)D。CO2能被NaOH溶液吸收，其余氣體不反應(yīng)，顯然通過(guò)NaOH溶液后混合氣體中含CO、N2、H2和水蒸氣，再通過(guò)灼熱CuO時(shí)又發(fā)生如下反應(yīng)：CuO+COCu+CO2及CuO+ H2 Cu+H2O，再次出來(lái)的氣體中含有N2、新生成CO2和水蒸氣，最后通過(guò)濃硫酸時(shí)，由于濃硫酸有吸水性、除去了混合氣中的水蒸氣，結(jié)果只剩下N2和CO2。答案：A。例2 如果要除去二氧化碳?xì)怏w中混有的少量一氧化碳，應(yīng)采用的方法是（ ）A. 點(diǎn)燃混合氣體，使一氧化碳轉(zhuǎn)變成二氧化碳B. 把混合氣體通入石灰水中C. 使混合氣體通過(guò)灼熱的氧化銅D. 把混合氣體從一容器倒入另一容

6、器解析：此題屬于混合物提純問(wèn)題。處理這類(lèi)問(wèn)題的原則是： 提純方法應(yīng)簡(jiǎn)單易行； 操作過(guò)程中盡量不使被提純的物質(zhì)損失； 除去雜質(zhì)的同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)； 最好能生成被提純的物質(zhì)。如果要除去CO2的少量的CO點(diǎn)燃的方法是不可取的。因?yàn)樵谝话銞l件下CO2既不燃燒也不支持燃燒，當(dāng)大量CO2存在時(shí)，少量的CO是不可能點(diǎn)燃的。當(dāng)把混合氣體通入石灰水中時(shí)，CO2會(huì)與石灰水中的Ca(OH)2反應(yīng)，除雜行不通。當(dāng)把混合氣體通過(guò)灼熱的氧化銅時(shí)，二氧化碳不發(fā)生反應(yīng)，而CO與CuO發(fā)生CuO+COCu+CO2，這樣不但除去了CO且又生成了CO2。若把混合氣體從一容器倒入另一容器中，雖然兩種氣體密度不同，但不會(huì)因?yàn)閮A倒而

7、分離，所以無(wú)法分開(kāi)。答案：C。例3 某無(wú)色氣體可能含有H2、CO、CO2和N2中的一種或幾種，當(dāng)混合氣體依次通過(guò)紫色石蕊試液時(shí)，紫色石蕊試液沒(méi)有變色；通過(guò)灼熱的氧化銅時(shí)有紅色的銅生成，通過(guò)澄清的石灰水時(shí)，石灰水變渾濁。該氣體一定含有_，一定不含_，可能含有_。解析：混合氣體通過(guò)紫色石蕊試液時(shí)，石蕊不變色，說(shuō)明沒(méi)有CO2；通過(guò)灼熱的氧化銅時(shí)有紅色的銅生成，說(shuō)明有H2或CO或H2、CO的混合氣體；再根據(jù)通過(guò)澄清的石灰水時(shí)，石灰水變渾濁，推知肯定有CO2，而CO2是由CO和氧化銅反應(yīng)生成的，由此推斷一定有CO，H2和N2是否存在無(wú)法確定。答案：一定含有CO，一定不含CO2，可能含有H2和N2。例4

8、有一包混合物，其中可能是含有碳酸氫銨、碳酸鈣、炭粉、氧化銅、氧化鐵中的一種或幾種?，F(xiàn)作如下實(shí)驗(yàn)，第一步：取樣品，高溫灼熱后產(chǎn)生一種無(wú)色無(wú)味的氣體，將該氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁；第二步：把足量稀鹽酸滴入固體殘留物后，殘留物全部溶解，同時(shí)產(chǎn)生一種具有還原性的氣體。試回答： 混合物中一定不含有的物質(zhì)是 ； 混合物中一定含有的物質(zhì)是 ；在實(shí)驗(yàn)中肯定發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式是 。 混合物中可能含有的物質(zhì)是 ；為證明它是否存在，應(yīng)采用的方法是 。若確實(shí)有該物質(zhì)存在，那么在第二步實(shí)驗(yàn)中，還可發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有（用化學(xué)方程式表示） 。解析：由第一步實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體可推知，混合物中肯定不存在碳酸氫銨

9、。能使澄清的石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳，它可能來(lái)自于碳酸鈣分解，也可能來(lái)自炭粉與氧化銅或炭粉與氧化鐵反應(yīng)后的產(chǎn)物，所以此時(shí)不能判斷碳酸鈣的存在，根據(jù)第二步實(shí)驗(yàn)加稀鹽酸后殘留物全部溶解，且有還原性氣體產(chǎn)生，可知一定存在單質(zhì)鐵而無(wú)單質(zhì)銅，因?yàn)樘颗c氧化銅反應(yīng)的產(chǎn)物銅不溶于鹽酸，進(jìn)而推知原混合物中一定存在氧化鐵和炭，而無(wú)氧化銅。答案： NH4HCO3和CuO C和Fe2O33C+2Fe2O34Fe+3CO2 Fe2HClFeCl2H2 碳酸鈣（CaCO3）。若證明存在碳酸鈣，可取少量樣品，加入適量的稀鹽酸，若產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則證明存在碳酸鈣，否則不含有碳酸鈣。CaCO3+2HCl=C

10、aCl2+CO2+H2O例5 將一定質(zhì)量的CaCO3和Cu粉置于同一敞口容器中，加熱煅燒后使其完全反應(yīng)，反應(yīng)前后容器內(nèi)的固體質(zhì)量不變，則容器內(nèi)碳酸鈣和Cu粉的質(zhì)量比為（ ）A. 11:4 B. 25:44 C. 25:16 D. 14:25解析：CaCO3加熱會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)生成二氧化碳而失去重量，銅粉在受熱的條件下，能與空氣中的氧氣結(jié)合生成氧化銅而增重，反應(yīng)前后容器內(nèi)的固體質(zhì)量不變，說(shuō)明CaCO3分解產(chǎn)生的的質(zhì)量恰好等于與銅粉反應(yīng)氧氣的質(zhì)量。根據(jù)反應(yīng)CaCO3CaOCO2 2Cu+O22CuO，建立關(guān)系式可解。答案：B。例6 在含有克氫氧化鈣的溶液中通入一定量的二氧化碳，生成5克碳酸鈣沉淀。所

11、通入的二氧化碳的質(zhì)量是（ ）克克克克解析：本題是根據(jù)二氧化碳性質(zhì)進(jìn)行的定量計(jì)算問(wèn)題。當(dāng)CO2的質(zhì)量相對(duì)于Ca(OH)2的質(zhì)量不過(guò)量時(shí)，發(fā)生反應(yīng)此時(shí)可直接利用CaCO3的質(zhì)量來(lái)計(jì)算通入的CO2的質(zhì)量。設(shè)通入的CO2的質(zhì)量為44克 100克x 5克 解得克當(dāng)二氧化碳過(guò)量時(shí)，還要發(fā)生反應(yīng)： CaCO3H2OCO2Ca(HCO3)2題目中給出的CaCO3沉淀則是反應(yīng)生成的CaCO3沉淀的質(zhì)量與反應(yīng)中所消耗的CaCO3的質(zhì)量之差，通入二氧化碳的質(zhì)量應(yīng)為二者之和。設(shè)7.4 gCa(OH)2完全反應(yīng)時(shí)消耗CO2的質(zhì)量為y，同時(shí)生成碳酸鈣的質(zhì)量為z。44克 74克 100克克   z 解得（克） z

12、=10（克）被溶解的CaCO3的質(zhì)量為10克-5克=5克設(shè)溶解克需要CO2的質(zhì)量為w100克 44克 5克 w 解得（克）所以共通入二氧化碳的質(zhì)量為（克）答案：A、C。例7 下圖是碳及其氧化物的性質(zhì)及制法的綜合性實(shí)驗(yàn)習(xí)題，按要求回答問(wèn)題：（1）A處反應(yīng)的方程式為_(kāi)。（2）B處現(xiàn)象為_(kāi)化學(xué)方程式為_(kāi)。（3）C處現(xiàn)象為_(kāi)化學(xué)方程式為_(kāi) _。（4）B處黑色粉末a為（填名稱(chēng)）_，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。（5）E處黑色粉末b為（填化學(xué)式）_，反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（6）F處的作用是_，G處作用是_。解析：A處反應(yīng)會(huì)生成CO2氣體，顯然B、C、D是測(cè)定CO2性質(zhì)的裝置，E、G是測(cè)定CO性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置，而F是吸

13、收過(guò)量的CO2的裝置。這是一類(lèi)綜合性基礎(chǔ)習(xí)題，要求熟練掌握C、CO、CO2的性質(zhì)，并熟練書(shū)寫(xiě)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。答案：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O（2）紫色石蕊試液變紅，CO2+H2OH2CO3（3）澄清石灰水變渾濁，（4）木炭粉，CO2C2CO（5）CuO， CuOCOCu+CO2（6）F處吸收過(guò)量的CO2氣體，G處點(diǎn)燃剩余CO，防止造成空氣污染。 跟蹤練習(xí)相對(duì)原子質(zhì)量：H:1 C: 12 O:16 Ca:40 Cu:64 Fe:56 Zn:65一. 選擇題（115題每小題只有一個(gè)答案。1620小題每題有12個(gè)答案；40分）1. 下列關(guān)于金剛石和石墨的說(shuō)

14、法中不正確的是（ ）A. 它們都是由碳元素組成的單質(zhì) B. 它們都是電的良導(dǎo)體C. 金剛石質(zhì)硬、石墨質(zhì)軟 D. 它們里面的碳原子排列的方式不同2. 下列說(shuō)法關(guān)于木炭的說(shuō)法，正確的是（ ）A. 木炭跟氧氣反應(yīng)，只能生成二氧化碳B. 使木炭轉(zhuǎn)化為二氧化碳，沒(méi)有氧氣就無(wú)法實(shí)現(xiàn)C. 木炭與氧化物之間的反應(yīng)，都是置換反應(yīng)D. 木炭的主要成分是單質(zhì)碳3. 用墨汁寫(xiě)的字畫(huà)，年長(zhǎng)日久都不褪色，這是因?yàn)樘迹?）A. 具有還原性 B. 具有氧化性 C. 能滲入紙中 D. 常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定4. 做木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中，不正確的操作是（ ）A. 盛CuO和C粉混合物的試管口向上傾斜B. 用酒精燈（加網(wǎng)罩）的外焰加

15、熱 C. 開(kāi)始加熱前導(dǎo)管已插入石灰水中D. 停止加熱前先將導(dǎo)管從液面下取出5. 二氧化碳能滅火的原因是（ ）A. 它溶于水能產(chǎn)生碳酸 B. 它在低溫、高壓下能變?yōu)椤案杀盋. 它能在高溫下被碳還原 D. 它不能燃燒也不支持燃燒，且密度比空氣大6. 下列各組物質(zhì)的成分或主要成分相同的是（ ）A. 干冰和冰 B. 二氧化碳和干冰C. 澄清的石灰水和石灰石 D. 生石灰和石灰石7. 下列說(shuō)法中不正確的是（ ）A. 溫室里施用CO2可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量B. 汽水是將CO2加壓后溶解在水里制成的C. 干冰用于人工降雨是利用了它的化學(xué)性質(zhì)D. 在氧氣中完全燃燒生成CO2的物質(zhì)不一定是碳8. 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化

16、碳時(shí)，下面有關(guān)操作的先后順序正確的是（ ）A. 先檢查裝置的氣密性，后裝藥品 B. 加稀鹽酸，后加石灰石C. 先加石灰石，后加稀硫酸D. 把燃著的木條伸入到集氣瓶底部看是否收集滿了9. 實(shí)驗(yàn)室制取CO2氣體，下列方法中最適宜的是（ ）A. 加熱使碳酸分解 B. 常溫下使稀鹽酸與大理石反應(yīng)C. 碳在空氣中充分燃燒 D. 高溫鍛燒石灰石10. 下列對(duì)CO性質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A. 有毒，無(wú)刺激性氣味 B. 無(wú)色，難溶于水 C. 燃燒時(shí)火焰呈明亮藍(lán)紫色D. 化學(xué)性質(zhì)與H2相同11. 一氧化碳是排放量很大的空氣污染物，主要來(lái)自于（ ）A. 煤的燃燒 B. 石油的煉制 C. 汽車(chē)排放的廢氣 D. 鋼

17、鐵的冶煉12. 下列性質(zhì)： 無(wú)色無(wú)味氣體； 劇毒； 可燃性； 還原性； 難溶于水；其中屬于H2和CO共有的是（ ）A. B. C. D. 13. 下列關(guān)于乙醇的介紹中，錯(cuò)誤的是（ ）A. 乙醇除用作燃料、制造飲料和香精外，也是一種重要的有機(jī)化工原料B. 醫(yī)療上常用體積分?jǐn)?shù) 7075的乙醇作消毒劑C. 工業(yè)酒精常含少量甲醇，因而不能飲用D. 各種飲用酒都是將酒精與水按不同比例混合而成的14. 下列物質(zhì)屬于純凈物的是（ ）A. 天然氣 B. 煤 C. 干冰 D. 石油15. 欲除去一氧化碳中混有的少量水蒸氣、氧氣、二氧化碳?xì)怏w，應(yīng)將混合氣體通過(guò)（ ）A. 干燥劑、灼熱銅網(wǎng)、足量石灰水 B. 灼熱的

18、銅網(wǎng)、足量石灰水、干燥劑C. 干燥劑、足量石灰水、灼熱的銅網(wǎng) D. 灼熱的銅網(wǎng)、干燥劑、足量石灰水16. 下列過(guò)程屬于化學(xué)變化的是（ ）A. 石墨轉(zhuǎn)化為金剛石 B. 二氧化碳制干冰C. 工業(yè)上制取CO2 D. 從石油中蒸餾出汽油17. 關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取O2、H2、CO2的說(shuō)法中正確的是（ ）A. 產(chǎn)生氣體的反應(yīng)類(lèi)型各不相同 B. 產(chǎn)生氣體的發(fā)生裝置O2與CO2的相同C. 收集氣體的裝置及方法H2與CO2可以相同 D. 鹽酸可作為制取H2、CO2的相同藥品18. 除去CO中混有的少量CO2，可選用下列裝置中的（ ）19. 一定量的CO2氣體通入足量的澄清石灰水中，最多可得到沉淀A g，若相同質(zhì)量的

19、CO2，經(jīng)過(guò)CO2COCO2的一系列的變化后（假設(shè)無(wú)損耗），再通入澄清石灰水中，最多生得到沉淀B g ，則A與B的關(guān)系為（ ）A. A = B B. 2A = B C. A = 2B D. 3A = B20. 下表是三種氣體的密度（單位：g/L，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）和溶解度（克/100克水，在20、的條件下測(cè)定） H2CO2SO2密度（g/L)溶解度（克/100克水）實(shí)驗(yàn)室要收集SO2氣體，可采用的方法是（ ）A. 向上排空氣法 B. 向下排空氣法 C. 排水法 D. 既可用排水法，又可用向上排空氣法 二. 填空題（23分）21. 現(xiàn)有氧氣、氫氣、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等氣

20、體，按要求用化學(xué)式表示：（1）可供給呼吸的是_（只選擇一種氣體，下同）；（2）有劇毒的是_；（3）可作高能燃料且燃燒產(chǎn)物不污染環(huán)境的是_；（4）可以在空氣中燃燒，燃燒產(chǎn)物有水和二氧化碳的是_。22. 青少年不應(yīng)該飲酒，其原因是過(guò)量飲酒會(huì)造成_。工業(yè)酒精含少量的甲醇，_（填“能”或“不能”）用工業(yè)酒精配酒出售。23. 由活性炭制成的冰箱去味劑是利用了活性炭的_。24. 二氧化碳能夠滅火，這是因?yàn)樗哂衉的性質(zhì)。25. 久盛石灰水的試劑瓶?jī)?nèi)壁上附著一層白色的固體，用方程式表示：（1）產(chǎn)生固體的原因：_（2）清洗上述白色固體：_26. 寫(xiě)出下列要求的化學(xué)方程式：（1）有CO2生成有化合反應(yīng)_；（2）

21、有CO2參與反應(yīng)的化合反應(yīng)_；（3）有CO2生成的分解反應(yīng)_；（4）有CO2生成的置換反應(yīng)_。27. 當(dāng)今世界上最重要的三大礦物燃料是_、_、_。28. 已知某無(wú)色氣體由氫氣、一氧化碳和二氧化碳中的一種或幾種組成，若直接將該氣體通入石灰水中，溶液不出現(xiàn)渾濁；若將該氣體通入灼熱的后，再通入澄清石灰水中，則溶液變渾濁。由此推斷，原氣體中一定有 ，一定沒(méi)有 ，不能確定是否含有 。 三. 推斷題（10分）29. 有五種氣體，實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示：試推斷A、B、C、D、E五種代表物（寫(xiě)化學(xué)式）：A：_ B：_ C： _ D：_ E：_ 四. 實(shí)驗(yàn)題（17分）30. 如圖是檢驗(yàn)純凈、干燥的CO和CO2有關(guān)化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。已知B裝置的作用是吸收A裝置中揮發(fā)出來(lái)的 HCl 氣體；濃硫酸有吸水作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）寫(xiě)出圖中有標(biāo)號(hào)的儀器的名稱(chēng)：_ _ _ _（2）將有關(guān)部位反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)方程式填入表內(nèi)： 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式A  D炭粉紅熱、量逐漸減小 E  F  （3）裝置C的作用是：_（4）裝置F上方的導(dǎo)管口點(diǎn)燃逸出的氣體，原因是：_。 五. 計(jì)算題（10分）31. 實(shí)驗(yàn)