1、微专题大素养 微专题一 常见气体的制备 1有关气体制备实验的分析思路 2常见气体的制备 制取 物质 试剂 反应原理（化学方程式）发生装置（如上图）氯气 MnO2、浓盐酸 MnO24HCl（浓）=MnCl22H2OCl2 氢气 Zn、稀硫酸 ZnH2SO4=ZnSO4H2、或 二氧 化碳 CaCO3、稀盐酸 CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O、或 氨气 NH4Cl、2NH4ClCa（OH）Ca（OH）2 2=CaCl22NH32H2O 氧气 KClO3、MnO2 2KClO3=MnO2 2KCl3O2 KMnO4 2KMnO4=K2MnO4MnO2O2 H2O2、MnO2 2H2O2=M
2、nO2 2H2OO2 3.气体的干燥 液态干燥剂 固态干燥剂 装置 常见的 干燥剂 浓硫酸（酸性、强氧化性）无水氯化钙 （中性）碱石灰（碱性）可干燥 的气体 H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等 H2、O2、Cl2、SO2、N2、CO、CO2、CH4等 H2、O2、N2、CH4、NH3等 不可干燥 的气体 HBr、HI 等还原性气体及碱性气体（如 NH3）NH3等 Cl2、SO2、CO2、NO2等 4.气体的净化 杂质气体易溶于水的可用水来吸收，酸性气体杂质可用碱性物质吸收，碱性气体杂质可用酸性物质吸收，能与杂质气体发生反应生成沉淀或可溶性物质的物质也可作为吸收剂，水为杂质
3、时可用干燥剂吸收。气体 所含 杂质 净化剂 净化装置 O2 Cl2 氢氧化钠溶液 H2 H2S 硫酸铜溶液 CO2 HCl 饱和碳酸氢钠溶液 CO2 SO2 饱和碳酸氢钠溶液 Cl2 HCl 饱和食盐水 SO2 HCl 饱和亚硫酸氢钠溶液 CO CO2或 H2O 碱石灰 N2 O2 灼热的铜网 5.气体的收集（1）设计原则：根据气体的溶解性或密度来选择收集装置。（2）收集装置基本类型 收集 方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气 体（举例）排 液 法 难溶于液体或微溶于液体，又不与液体反应的气体 O2、H2、N2、NO、CO 等可用排水法收集，Cl2用排饱和 NaCl 溶液法收集、CO2用
4、排饱和NaHCO3 溶液法收集 排空气法 向上排空气法 相对分子质量大于空气平均相对分子质量的气体 Cl2、SO2、NO2、CO2 向下排空气法 相对分子质量小于空气平均相对分子质量的气体 H2、NH3 6.尾气处理装置 尾气中若含有易燃、易爆、有毒或有刺激性气味的气体，需增加尾气处理装置，防止气体排入空气中污染环境。常见尾气处理装置如下：装置 示意图 适用 气体 难溶于液体的易燃气体，如 H2、CO 等 易溶于液体或能与液体发生反应的气体，如Cl2、H2S、SO2等。在设计装置时，需考虑是否会发生倒吸 有危险或有污染的气体均可用此法（只适用于少量气体）注意：对于溶解度很大的气体，吸收时应防止
5、倒吸。常见的防倒吸装置还有如下几种改进装置（以 NH3的吸收为例，未注明的液体为水）。微训练一 1氨及其化合物在生产、生活中有着重要的作用。题中相关的实验装置如图所示。（1）实 验 室 利 用 图 中 的c装 置 制 取 氨 气 的 反 应 方 程 式 为_ _。（2）实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下所示。已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。从图中选择制取气体的合适装置（填代号）：氮气 、氢气 。氮 气 和 氢 气 通 过 甲 装 置，甲 装 置 的 作 用 除 了 将 气 体 混 合 外，还有 、。氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水
6、中吸收氨，（填“会”或“不会”）发生倒吸，原因可能是 _ _。用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是 ，锥形瓶中还可观察到的现象是_ 。写出乙装置中氨氧化的化学方程式：。2某化学兴趣小组设计了如图装置，该装置能制取 Cl2，并进行相关性质实验，且可利用装置 G 储存多余的氯气。（1）A 中发生反应的化学方程式为 。（2）实验开始时，先打开分液漏斗旋塞和活塞 K，点燃 A 处酒精灯，让氯气充满整个装置，再点燃 E 处酒精灯，回答下列问题：在装置C、D中能看到的实验现象分别是 、；在装置 E 的硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，产
7、物为 CO2和 HCl，则 E 中发生反应的化学方程式为 ；装置 F 中球形干燥管的作用是 ；（3）储气瓶 b 内盛放的试剂是 。微专题二 常见气体的检验与除杂 1常见气体的检验 气体 检验方法 注意事项 O2 使带火星的木条复燃 H2 纯净的 H2在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，混入空气后点燃有爆鸣声 CH4、CO 在空气中燃烧也产生淡蓝色火焰，并生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 CO2 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭 SO2也能使澄清石灰水变浑浊；N2也能使燃着的木条熄灭 SO2 无色、有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊；能使品红溶液褪色；能使酸性 KMnO4溶液、溴水等褪色 C
8、O2也能使澄清石灰水变浑浊；Cl2也能使品红溶液褪色 NO 无色、无味气体，遇空气很快变成红棕色 NO2 红棕色、有刺激性气味的气体，通入水中生成无色溶液，并生成无色气体，所得溶液呈酸性 NO2颜色与溴蒸气颜色相近，将 NO2通入AgNO3溶液中，无沉淀生成，将溴蒸气通入 AgNO3溶液中，有淡黄色沉淀生成 Cl2 黄绿色、有刺激性气味的气体，能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝 HCl 无色、有刺激性气味的气体，在潮湿的空气中形成白雾；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时有白烟生成；通入 AgNO3溶液中有白色沉淀生成 HCl 极易溶于水，用水吸收 HCl 时注意防倒吸 NH3 无色、有刺激性气味的气体，能
9、使湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3极易溶于水，用水吸收 NH3时注意防倒吸 2.常见混合气体的除杂方法 混合物 除杂试剂 原理 CO2（HCl）饱和 NaHCO3溶液 HClNaHCO3=NaClCO2H2O SO2（HCl）饱和 NaHSO3溶液 HClNaHSO3=NaClSO2H2O Cl2（HCl）饱和 NaCl 溶液 HCl 极易溶于水，Cl2在饱和 NaCl 溶液中的溶解度很小 CO2（SO2）饱和 NaHCO3溶液 SO22NaHCO3=Na2SO32CO2H2O CO2（CO）灼热的 CuO COCuO=CuCO2 CO（CO2）NaOH 溶液 CO22NaOH=Na2CO3H2
10、O N2（O2）灼热的铜网 2CuO2=2CuO 微训练二 1A、B、C、D、E、F、G、H 是中学常见的气体，它们均由前 18 号元素组成，具有如下性质：A、B、E、F、G 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，H 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C、D 不能使湿润的石蕊试纸变色；A 和 H 相遇产生白烟；B 和 E 都能使品红溶液褪色；将红热的铜丝放入装有 B 的集气瓶中，集气瓶内充满棕黄色的烟；将点燃的镁条放入装有 F 的集气瓶中，镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，集气瓶内壁附着黑色颗粒；C 和 D 相遇生成红棕色气体；G 在足量的 D 中燃烧可以产生 E 和 H2O。回答下列问题：（1）H 的化学式是 ，
11、A 的化学式是 ，中白烟的化学式是 ；（2）中发生反应的化学方程式是 ；（3）中发生反应的化学方程式是 ；（4）C 的化学式是 ，D 的化学式是 ；（5）中发生反应的化学方程式是 。2已知 A、B、C、D、E、G、H、I 均为气体，G 可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，J 为常见的液态物质，A、B、C、I、M 为单质，且 M 为常见金属，G 和 H 相遇时产生白烟，它们存在如图所示的转化关系（图中部分反应物或产物已省略），请回答下列问题。（1）请写出 A 物质的化学式：。（2）写 出 实 验 室 用K制 取G的 化 学 方 程 式：_ _。实验室检验气体G是否收集满的方法：_ _。G与H相 遇 可
12、生 成 白 烟K，请 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程式：。（3）F的浓溶液与木炭反应的化学方程式为_ _。工 业F的 浓 溶 液 呈 黄 色，试 用 化 学 方 程 式 解 释 原 因：_ _；若要消除黄色可向其中通入一定量的 。微专题三 物质及反应中的“特殊”与推断 1物质的特殊颜色 常见的有颜色的物质如下表。淡黄色固体 S、Na2O2 浅绿色溶液 Fe2 红色固体 Cu、Cu2O 蓝色溶液 Cu2 红棕色粉末 Fe2O3 棕黄色溶液 Fe3 黑色粉末 MnO2、Fe3O4、C、CuO 红色溶液 Fe（SCN）3 红褐色沉淀 Fe（OH）3 蓝色晶体 CuSO45H2O 白色沉淀 A
13、gCl、BaSO4、Mg（OH）2等 红棕色气体 NO2、溴蒸气 蓝色沉淀 Cu（OH）2 黄绿色气体 Cl2 2.特殊的实验现象（1）H2在 Cl2中燃烧产生苍白色火焰。（2）使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是氨气。（3）在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是 NO。（4）遇 SCN显红色或遇 OH生成红褐色沉淀的离子是 Fe3。（5）遇 BaCl2溶液生成不溶于稀 HNO3的白色沉淀，则溶液中可能含有 Ag或SO42或SO32。（6）使品红溶液褪色的气体可能是 Cl2或 SO2，但将褪色后的液体加热又复原的是 SO2。（7）实验现象为“白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀”的转化一定是 Fe（OH）
14、2Fe（OH）3。3特殊反应条件（1）高温、高压、催化剂：N23H2高温、高压催化剂 2NH3（2）加热、催化剂：2SO2O2 催化剂 2SO3、4NH35O2=催化剂 4NO6H2O、2KClO3=MnO2 2KCl3O2（3）放电：N2O2=放电 2NO（4）催化剂：2H2O2=MnO2 2H2OO2（5）光照：2HClO=光照 2HClO2、4HNO3=光照 4NO2O22H2O 4特殊转化关系（1）重要的直线转化关系 AX BX C X 为 O2 NaO2 Na2OO2 Na2O2 或 N2O2 NOO2 NO2 或 NH3O2 NOO2 NO2 或 SO2 SO2O2 SO3或 H2
15、SO2 SO2O2 SO3或 CO2 COO2 CO2或 CH4O2 COO2 CO2 X 为 CO2 NaOHCO2 Na2CO3CO2 NaHCO3 X 为强酸，如 HCl Na2CO3HCl NaHCO3HCl CO2（2）重要的三角转化关系 除此之外，物质之间的转化关系还有：（3）既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质 金属单质：Al 两性物质：两性氧化物如 Al2O3，两性氢氧化物如 Al（OH）3 弱酸弱碱盐：（NH4）2CO3、CH3COONH4等 弱酸的酸式盐：NaHCO3、Ca（HCO3）2、NaHSO3等 归纳总结 化学推断题解题步骤一般分为四步：（1）读题仔细读题，审
16、清题意。读题主要是阅读求解要求。求解要求往往能给考生以重要的启示，这点不能忽略。（2）审题即找准解题的切入点，然后联系信息及所学知识，应用多种思维方式，进行综合分析、推理。“审题”是解题的关键。（3）解答看清要求，认真解答。“解答”是解题的落脚点。（4）检验看推理是否符合题意。“检验”是解答正确的保证。拓展：与溶液（或水）反应产生气体的物质（1）与碱反应产生气体的化合物有铵盐，产生的气体是 NH3。（2）与水反应产生气体的物质有 Na、Na2O2等。（3）既能跟酸反应又能跟碱反应且生成气体的化合物有 NH4HCO3、（NH4）2CO3、NH4HSO3、（NH4）2SO3、（NH4）2S、NH4
17、HS 等。微训练三 1.A、B、C、D 都是中学化学中的常见物质，其中 A、B、C 均含有同一种元素，A 是一种强碱，C 为厨房中的用品，在一定条件下相互转化关系如图所示（部分反应中的水已略去）。下列有关 B、C 的说法正确的是（）A可以用 BaCl2或 CaCl2稀溶液或 Ba（OH）2稀溶液鉴别 B、C 两种溶液 B分别取等质量的 B、C 两种固体与等体积等浓度盐酸反应，产生气体的速率一样 C取 a g B、C 的混合物充分加热，固体质量减重 b g，由此可计算出混合物中 B 的质量分数 D取 a g B、C 的混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出的气体用碱石灰完全吸收，增重b g，由此可计算
18、出混合物中 B 的质量分数 2A、B、C、D 是中学化学常见的单质，甲、乙、丙为化合物，乙在常温常压下为无色无味的液体，元素 A 有可变化合价。它们之间存在如图所示的转化关系。由此推断：（1）甲的化学式为 ，丙的化学式为 。（2）写出甲和 D 反应的化学方程式 。（3）为检验化合物甲中元素的化合价，需要用到的药品有 （填字母代号）。a稀硫酸 b盐酸 c硫氰酸钾溶液 d高锰酸钾溶液（4）为测定 A 和乙高温反应后所得固体中化合物甲的质量分数。取反应后所得固体并设计以下实验：化合物甲的质量分数为 。微专题大素养 章末共享 微训练一 1解析：(1)题图所示装置 c 是固体加热制取气体的装置，可加热固
19、体 NH4Cl 和 Ca(OH)2的混合物来制取氨气，化学方程式为 2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O。(2)由题给条件可知，制氮气通过“液体(NaNO2溶液)液体(NH4Cl 溶液)”来制取，故选用a 装置；制氢气通过“固体(Zn)液体(稀硫酸)”来制取，故选用 b 装置。甲装置盛有浓硫酸，可干燥气体，由于氮气、氢气不溶于浓硫酸，又可起到控制气流速度的作用。合成氨的反应是可逆反应，反应后的气体含有大量未反应的难溶于水的氮气和氢气，这样会缓解氨极易溶于水导致的气压差，不会倒吸；氨的催化氧化反应是一个放热反应，可使铂丝保持红热。反应生成的 NO 又与 O2反应生成红棕色气体
20、NO2(2NOO2=2NO2)。氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水，化学方程式为 4NH35O2=催化剂 4NO6H2O。答案：(1)2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O(2)a b 干燥气体 控制氢气和氮气的流速 不会 混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气 氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生 4NH35O2=催化剂 4NO6H2O 2解析：(1)MnO2和浓盐酸反应的条件为加热，二氧化锰将 HCl 氧化为氯气，自身被还原成 Mn2，该反应的化学方程式为 MnO24HCl(浓)=MnCl22H2OCl2。(2)氯气具有强氧化性，将 Cl2通入淀粉 KI 溶液，发生
21、氧化还原反应 Cl22KI=I22KCl，生成的碘单质能够使淀粉溶液变蓝，即 C 中现象为溶液由无色变为蓝色；将氯气通入到紫色石蕊溶液中，氯气会和水发生反应 Cl2H2O=HClHClO，其中 HCl 会使石蕊溶液变红，但 HClO 具有强氧化性，使变红的溶液褪色，即 D 中现象为溶液先变红后褪色。在装置 E 的硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，产物为 CO2和 HCl，氯气通过碳粉能够生成 HCl，说明反应物中有水参与，根据质量守恒和得失电子守恒可得该反应的化学方程式为 C2Cl22H2O=CO24HCl。氯气能与氢氧化钠发生反应，导致装置内气压减小，在大气压作用下溶液会被吸到导管中，
22、用球形干燥管可防止该现象的发生，故其作用为防倒吸。(3)浓盐酸具有挥发性，刚制得的氯气中混有 HCl 和水蒸气，饱和食盐水可吸收 HCl 而难吸收氯气，故用饱和食盐水除去氯气中的 HCl。答案：(1)MnO24HCl(浓)=MnCl22H2OCl2(2)溶液由无色变为蓝色 溶液先变红后褪色 C2Cl22H2O=CO24HCl 防倒吸(3)饱和 NaCl 溶液 微训练二 1解析：由确定 H 为 NH3，由确定 A 为 HCl，由确定 B 为 Cl2、E 为 SO2，由确定 F 为 CO2，由确定 D 为 O2，C 为 NO，G 为 H2S。答案：(1)NH3 HCl NH4Cl(2)CuCl2=
23、点燃 CuCl2(3)2MgCO2=点燃 2MgOC(4)NO O2(5)2H2S3O2=点燃 2H2O2SO2 2解析：已知 A、B、C、D、E、G、H、I 均为气体，A、B、C、I、M 为单质，G 可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则 G 为 NH3，G 和 H 相遇时产生白烟，则 H 为 HCl，则 K 为 NH4Cl，A和 B 能反应生成 NH3，B 和 C 能反应生成 HCl，则 C 为 Cl2，B 为 H2，A 为 N2，J 为常见的液态物质，则 J 为 H2O，根据转化关系可知，I 为 O2，D 为 NO，E 为 NO2，F 为 HNO3，Z 为 NH4NO3，M 为常见金属，且 M
24、与盐酸反应的产物能与氯气反应，所以 M 为 Fe，X 为 FeCl2，Y 为 FeCl3。由以上分析可顺利回答(1)、(2)问。(3)工业浓硝酸溶液呈黄色，是因为浓硝酸分解产生的二氧化氮溶于溶液中，若要消除黄色可向溶液中通入一定量的氧气。答案：(1)N2(2)2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O 用湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口，如果红色石蕊试纸变蓝，则说明气体已收集满 NH3HCl=NH4Cl(3)C4HNO3(浓)=CO24NO22H2O 4HNO3(浓)=4NO2O22H2O 氧气 微训练三 1解析：A、B、C 均含有同一种元素，A 是一种强碱，C 为厨房中的用品，由转
25、化关系可推知 A 为 NaOH，D 为 CO2，C 为 NaHCO3，B 为 Na2CO3。A 错，Ba(OH)2稀溶液与 NaHCO3、Na2CO3均反应生成 BaCO3白色沉淀，不能鉴别二者。B 错，NaHCO3与盐酸反应比 Na2CO3与盐酸反应的速率更快。C 对，取 a g Na2CO3、NaHCO3的混合物充分加热，固体质量减重 b g，则 b g为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量和，结合化学方程式可计算出混合物中NaHCO3的质量，进而计算 Na2CO3的质量分数。D 错，取 a g Na2CO3、NaHCO3的混合物与足量稀硫酸充分反应，碱石灰增重的 b g 为生成的
26、CO2和逸出的水蒸气的质量和，不能计算出混合物中 Na2CO3的质量分数。答案：C 2解析：A、B、C、D 是中学化学常见的单质，甲、乙、丙为化合物，乙在常温常压下为无色无味的液体，元素 A 有可变化合价，则 A 是 Fe，乙是 H2O，甲是 Fe3O4，B 是 O2，C 是H2，D 是 Al，丙是 Al2O3。(1)甲的化学式为 Fe3O4，丙的化学式为 Al2O3。(2)甲和 D 在高温条件下发生铝热反应，产生 Al2O3和 Fe，反应的化学方程式是 3Fe3O48Al=高温 9Fe4Al2O3。(3)化合物甲是 Fe3O4，要检验其中所含有的阳离子，要先用非氧化性的酸使其发生反应 Fe3
27、O48H=2Fe3Fe24H2O，然后再用 KMnO4溶液检验 Fe2；用 KSCN 溶液检验 Fe3，故使用的物质是 a、c、d。(4)Fe 与水蒸气反应产生 Fe3O4，要测其含量，最后得到的红棕色的固体是 Fe2O3，n(Fe2O3)32 g160 gmol10.2 mol，n(Fe)0.2 mol20.4 mol，假设在 28.8 g 固体中含有 Fe、Fe3O4的物质的量分别是 x、y，则 x3y0.4 mol，56 gmol1x232 gmol 1y 28.8 g，解 得 x 0.1 mol，y 0.1 mol，所 以 化 合 物 甲 的 质 量 分 数 为232 gmol10.1 mol28.8 g100%80.6%。答案：(1)Fe3O4 Al2O3(2)3Fe3O48Al=高温 9Fe4Al2O3(3)acd(4)80.6%