资源简介

1．洗气
吸收水蒸气：用浓硫酸；吸收CO2：用氢氧化钠溶液；
吸收HCl：用氢氧化钠溶液；吸收CO2中的HCl：用饱和碳酸氢钠溶液。
2．检验气体
检验CO2：用澄清石灰水； 检验HCl：用硝酸银溶液。
3.气体的干燥
1. 干燥：用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程。
2. 原则：干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。
3. 常见气体的干燥
注意：①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。因为从溶液中出来的气体中会混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。
②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。因为加热时气体中最好不要混有水蒸气。
例1、某种混合气体中可能含有N2、CO2、CO，将混合气体通过灼热的CuO，有红色物质生成；再通过NaOH溶液，气体体积明显减小；将燃着的木条伸入装有剩余气体的集气瓶中，木条熄灭（假设每步吸收都是完全的），则下列说法中正确的是（　　）
A．一定有CO和CO2，肯定无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，肯定无CO2
例2、某同学为研究在相同条件下一氧化碳和氢气哪种物质还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过如图甲所示装置，再通过如图乙所示的仪器组合。为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最合理的是（　　）
cba B．cda
C．cbd D．bca
例3、某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种，某学习小组的同学为了研究气体的组成，设计了如图装置进行实验（夹持装置已省略）。实验后发现A装置中溶液变浑浊，C中的固体由黑色变红色，D中的固体有白色变蓝色，F装置中有水流入烧杯。
在反应前后对C、D装置进行了质量的测量（各步反应均完全），测量结果如表：
反应前后 反应前 反应后
C装置中试管与固体的总质量（克） a c
D装置中U形管与固体的总质量（克） b d
请分析回答下列问题：
（1）请写出A装置中反应的化学方程式_________________________________。
（2）一定能证明混合气体中有氢气存在的实验现象是___________________。
（3）F装置的作用：①“抽气”；②_________________________________。
（4）证明原混合气体中有CO存在的定量关系是___________（用字母a、b、c、d表示。）
1．将空气依次通过盛固体NaOH的干燥管、灼热的铜网、盛浓硫酸的洗气瓶，并充分接触反应，最终剩余的气体主要是（　　）
A．O2、N2 B．N2、CO2 C．N2、稀有气体 D．稀有气体、水蒸气
2．要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，应采用的方法是（　　）
A．将混合气体通过灼热的氧化铜 B．将混合气体通过澄清的石灰水
C．将混合气体点燃 D．将混合气体通过炽热的炭
3．要证明水煤气中含有H2、CO、水蒸气，混合气体通过下列试剂的先后顺序，正确的是（　　）
①无水硫酸铜；②澄清石灰水溶液；③灼热的氧化铜．
A．①③② B．③①② C．①③①② D．①③②①
4．某课外活动小组拟用下列装置做炼铁原理的实验，同时检测氧化铁矿的纯度（假设矿石不含其它与CO反应的成分），并除去尾气．
CO用H2C2O4（乙二酸）CO2↑+CO↑+H2O来制取．与Fe2O3反应的CO需纯净、干燥．
（1）若所制的气体的流向为从左向右时，下列仪器组装连接的顺序是（用“a，b，c…”表示）___________．
（2）装置乙的作用是______________________．
（3）实验结束后，先熄灭___________处的酒精灯，再熄灭___________处的酒精灯，其主要原因是____________________________________________．
（4）为了保护环境，怎样处理仪器末端导出的CO（写出具体方法）：___________．
（5）实验前氧化铁矿粉末的质量为x g，实验后测得乙和丙的质量分别增加了y g和z g，则氧化铁矿粉末中氧化铁的质量分数为______________________．
1．某气体由H2、CO2、CO、CH4中的两种组成，为确定其成分进行了下面的实验：
①将气体通过澄清的石灰水，未出现浑浊现象；
②将气体通过灼热的氧化铜，有红色固体生成；
③将气体点燃后通入澄清的石灰水，有浑浊现象
那么对该气体成分作出的以下推断中，合理的是（　　）
①H2、CO ②CO、CH4③CO2、CH4④H2、CH4⑤H2、CO、CH4．
A．①②③④⑤ B．①②④⑤ C．①②④ D．①②
2．某混合气体可能含有H2、CO、CO2、HCl中的一种或几种，某同学采取实验进行检验：将混合气体先通入澄清石灰水时无明显现象产生，导出的气体通过浓硫酸后再通入放有炽热氧化铜粉末的试管，发现试管中有红色物质出现。最后将试管中导出的气体通入放有白色硫酸铜粉末的U形管，未见有明显现象产生。根据上述实验，可以判定该混合气体中一定没有（　　）
A．H2 B．H2和CO2 C．CO D．H2、CO2和HCl
3．乙醇是以高粱、玉米、薯类等为原料，经发酵、蒸馏而制得，属于可再生能源。在汽油中加入适量乙醇作为汽油燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染。2001年4月2日国家技术监督局发布《车用乙醇汽油》国家标准，并于同年4月15日开始实施。乙醇（C2H5OH）完全燃烧时生成CO2和H2O．如果氧气不充足，乙醇燃烧可能还生成CO．现用以下装置进行实验，确证乙醇燃烧产物中有CO、CO2和H2O．请回答下列问题：
（1）能确证产物中有H2O的现象是无水CuSO4变蓝；能确证产物中有CO的现象是_______________________________________________________。
（2）实验时，可观察到装置B中石灰水变浑浊，D中石灰水无变化。B装置的作用是_________________________________；C装置的作用是___________；D装置的作用是______________________。
（3）若乙醇燃烧产物中CO和CO2的总质量为25.2g，其中碳元素与氧元素的质量比为2：5，则参加化学反应的乙醇的质量为___________，反应产物中H2O的质量为___________。
答案及解析
例1、B
【解析】根据物质之间相互作用时的实验现象方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．CO具有还原性，能与灼热的氧化铜反应；NaOH溶液能够吸收CO2气体；氮气和二氧化碳气体都能使燃着的木条熄灭．
解：将混合气体依次通过灼热的CuO，有红色物质生成，说明一定有CO，因CO可以还原CuO，是黑色CuO变成红色Cu，并生成二氧化碳气体。再通过NaOH溶液，气体体积明显减小，NaOH溶液一定是吸收了前面生成的二氧化碳气体，也可能是原气体中的二氧化碳气体，使气体体积明显减小。将燃着的木条伸入装有剩余气体的集气瓶中，木条熄灭，说明一定有N2（因前面生成的CO2都被吸收，而且N2不具有可燃性）。所有混合气体中一定有CO和N2，可能有CO2。
例2、A
【解析】一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁，要想知道哪个还原氧化铁的量更多，我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。要知道生成二氧化碳和水的质量，我们要先用浓硫酸质量变化测出生成水的质量，再用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量，然后进行尾气处理，防止未反应的一氧化碳污染空气。因为氢氧化钙的溶解度小，所以我们选择氢氧化钠，若先除二氧化碳会使所测水的质量变大，影响实验结果。所以正确的顺序是cba。
例3、（1）CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O；（2）D中固体由白色变为蓝色；（3）收集尾气（或储存气体）；（4）（a﹣c）。
【解析】（1）二氧化碳能与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和水，A装置中反应的化学方程式为：CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O。
（2）氢气能与氧化铜反应生成铜和水蒸气，无水硫酸铜遇水蒸气变蓝色，则一定能证明混合气体中有氢气存在的实验现象是D中固体由白色变为蓝色。
（3）F装置的作用：“抽气”；还能收集尾气（或储存气体）。
（4）一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能被碱石灰吸收，C装置中减少的质量即为氧化铜中氧元素的质量，D装置中增加的质量为水的质量，水中氧元素的质量为（d﹣b）100%，（a﹣c），说明除了氢气与氧化铜反应，还有一氧化碳与氧化铜反应，能证明原混合气体中有CO存在
1．C
【解析】固体NaOH吸收酸性气体，灼热的铜网与氧气反应、浓硫酸干燥气体．
解：空气依次通过盛固体NaOH的干燥管后，二氧化碳气体被吸收；通过灼热的铜网后，氧气与铜发生反应生成氧化铜；通过盛浓硫酸的洗气瓶后，混合气体中没有水蒸气了。综上所述，最终剩余的气体主要是N2、稀有气体。
2．A
【解析】A、混合气通过氧化铜后，一氧化碳具有还原性，会转化成二氧化碳，最后就只剩下二氧化碳，故A正确；B、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，混合气通过澄清石灰水后，会将二氧化碳吸收，但是二氧化碳是主要物质，故B错误；C、虽然一氧化碳能燃烧，但由于二氧化碳气体中混有少量一氧化碳，二氧化碳不支持燃烧，所以根本就不能点燃一氧化碳，故C错误；D、混合气通过赤热的碳层后，二氧化碳会与碳生成一氧化碳，但是二氧化碳是主要物质，故D错误。
3．C
【解析】氢气和一氧化碳不能直接证明，需将其转化为易于检验的水合二氧化碳来证明，当二氧化碳和水同时存在时，需先证明水的存在．
解：要证明水煤气中含有H2、CO、水蒸气，需要先证明有水蒸气，故先通过①，然后利用H2和CO的还原性，通过③，转化为水蒸气和二氧化碳，当二氧化碳和水同时存在时，需先证明水的存在，所以再通过①，最后通过②。
4．（1）abcfghide或adefghibc；（2）吸收CO2；（3）戊；甲；防止还原产生的Fe受热时被氧化；
（4）点燃 （或用气囊收集）；（5）100%．
【解析】（1）要得到纯净干燥的一氧化碳，首先要通过烧碱除去一氧化碳中的二氧化碳，然后通过浓硫酸除去一氧化碳中的水分，因此装置连接顺序应是abcfghide或adefghibc；
（2）装置乙和丙中都盛有过量的浓烧碱，但乙和丙装置的不同点在于b和d，a导管可以连接下一个装置将气体导入，故丙装置是用来除去一氧化碳中二氧化碳的，乙装置是用来检验并吸收二氧化碳的；
（3）反应结束时还原出的铁单质高温下还可以与O2反应，所以应使Fe在CO的还原性气氛中慢慢冷却，才能防止再被氧化．
（4）因为一氧化碳还原氧化铁实验结束时还要继续通一氧化碳直到玻璃管冷却，一氧化碳有剧毒，不能直接排放到空气中，为了保护环境，所以将排出的CO点燃；
（5）根据化学方程式中生成物CO2的质量也就是丙中的质量增加量可求出反应物氧化铁的质量．
设氧化铁的质量为a
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 132
a zg
azg 氧化铁矿粉末中氧化铁的质量分数为100%100%
1．B
【解析】根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氢气和一氧化碳都能还原氧化铜及其生成物分析解答．
①将气体通过澄清的石灰水，未出现浑浊现象，说明混合气体中一定没有二氧化碳；②将气体通过灼热的氧化铜，有红色固体生成，说明含有还原性气体，其中具有还原性的气体有氢气和一氧化碳；③将气体点燃后通入澄清的石灰水，有浑浊现象，说明该气体燃烧后生成了二氧化碳，所以该气体中可能含有一氧化碳，甲烷燃烧生成二氧化碳，也可能含有氢气；根据上述分析可知：该气体的组成可能有H2、CO；H2 CH4；CO CH4；CO H2 CH4。
2．A
【解析】可根据气体的性质及所给的现象进行分析解答。CO2、HCl可以和澄清石灰水反应，浓硫酸可以吸收水，炽热的氧化铜可以和H2、CO反应生成水和二氧化碳气体，白色硫酸铜粉末遇水变蓝色。
解：①“混合气体先通入澄清石灰水时无明显现象产生”，有两种情况，一是混合气体中没有二氧化碳气体，二是混合气体中CO2、HCl同时存在，通过石灰水时氯化氢先反应，所以看不到浑浊。所以此时不能对CO2、HCl做出肯定判断。
②“导出的气体通过浓硫酸后再通入放有炽热氧化铜粉末的试管，发现试管中有红色物质出现”因为H2、CO都可以和氧化铜在加热时反应生成红色的铜，所以此时可得出H2、CO二者中至少有一种。
③“最后将试管中导出的气体通入放有白色硫酸铜粉末的U形管，未见有明显现象产生”说明上一步实验没有水生成，故可得出结论氢气一定不存在，CO一定存在。
3．（1）装置E中黑色粉末变成亮红色；装置F中石灰水变浑浊；（2）检验CO2的存在；吸收CO2；证明CO2已被除尽；（3）13.8g，16.2g
【解析】（1）一氧化碳它会和氧化铜反应生成铜并产生二氧化碳，为进一步证明是一氧化碳参与，故在反应后用澄清石灰水验证这一反应生成了二氧化碳；
（2）B装置是检验CO2是否存在，C装置的作用是吸收乙醇燃烧产物中的CO2，故D装置在经过BC两个装置的情况下，进一步证明通入的气体中是否还有二氧化碳的存在；
（3）根据化学变化前后元素种类和质量不变，乙醇燃烧生成物二氧化碳、一氧化碳中碳元素质量总和即乙醇中碳元素质量，由乙醇中碳元素的质量计算出乙醇的质量，由乙醇中C、H元素质量比计算出H元素质量，由H元素质量计算生成水的质量。
CO和CO2的总质量为25.2g，其中碳元素与氧元素的质量比为2：5，碳元素质量＝25.2g7.2g
参加反应的乙醇的质量＝碳元素的质量7.2g13.8g；
乙醇中C、H元素质量比＝24：6＝4：1，则乙醇中H元素质量1.8g
乙醇燃烧生成水的质量＝1.8g 16.2g。
2022-2023学年上学期浙教版科学九年级“精讲精练”讲义（八）
气体的净化与检验
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