1、题型一题型二题型三【题型说明】有关气体的制备及性质检验实验是中学化学实验的重要内容,同时又是高考考查的重点和热点,在高考试题中通常以常见的气体如O2、H2、CO2、NH3、Cl2、NO、NO2、SO2等的制备为载体,考查有关气体的制备原理、发生装置、除杂、干燥、收集和尾气处理,以及气体的性质检验等。有时还会与物质的分离提纯和定量测定相结合进行考查。该题型能够很好地考查学生的实验技能和检测对元素化合物知识的运用能力,在选择题和综合性实验中都有所涉及。综合课时2 气体的制备与性质检验实验题型一题型二题型三【示例1】(2014天津,2)实验室制备下列气体时,所用方法正确的是()。A制氧气时,用Na2
2、O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置B制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体C制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体D制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气题型示例 常见气体的制备与收集题型一题型二题型三思路点拨 A项,用Na2O2和H2O反应制备O2与用H2O2和MnO2制备O2均可采用“固体液体气体”的装置,正确;B项,制备Cl2时,Cl2中含有HCl和H2O杂质,HCl应用饱和NaCl溶液除去,若用饱和NaHCO3溶液,HCl和Cl2都会被吸收,且会引入CO2杂质,水蒸气可用浓H2SO4干燥,错误;C项,乙烯的密度与空气的密度比较相近,不可用排空气法收集乙烯,错误
3、;D项,NO2与水反应产生HNO3和NO,NO不溶于水,仍会造成环境污染,应用NaOH溶液吸收,错误。答案 A题型一题型二题型三【示例2】(2013安徽,8)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是()。题型一题型二题型三答案 B选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液题型一题型二题型三【总结归纳】1实验室典型的气体发生装置题型一题型二题型三2气体收集方法收集方法排水法向上
4、排空气法向下排空气法收集原理收集的气体不与水反应且难溶于水收集的气体密度比空气大,且与空气密度相差较大,不与空气中成分反应收集的气体密度比空气小,且与空气密度相差较大,不与空气中的成分反应收集装置题型一题型二题型三1(2011上海高考)草酸晶体(H2C2O42H2O)100 开始失水,101.5 熔化,150 左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)()。题组精练 题型一题型二题型三解析 草酸晶体加热过程中有水生成,不能利用A、B,否则生成的水冷凝后令仪器炸裂;因草酸晶体在101.5 熔化,在试管中流到管口,而发生堵塞,
5、C错误。答案 D题型一题型二题型三2根据下图所示的实验装置回答问题:题型一题型二题型三(1)实验室用高锰酸钾制取干燥的氧气应选用的发生装置是_,收集装置为_。(2)实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是_,收集装置为_。(3)实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气,氨气的密度比空气的小,极易溶于水。推断:实验室制取氨气应选用的发生装置为_,收集装置为_。答案(1)A D(2)B C(3)A E题型一题型二题型三【思维建模】有关气体制备实验的分析思路题型一题型二题型三【示例3】(2014上海,10)下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是()。题型示例 气体
6、的净化与尾气处理题型一题型二题型三思路点拨 HCl会和碱石灰反应,A错;氨气密度小于空气密度,气体应该短进长出,B错;D项NO不能与NaOH溶液发生反应,即NaOH溶液不可用于尾气的吸收,且NO不能用排空气法收集,故D错。答案 C选项X收集气体YA碱石灰氯化氢水B碱石灰氨气水C氯化钙二氧化硫氢氧化钠D氯化钙一氧化氮氢氧化钠题型一题型二题型三【总结归纳】1气体的净化(1)常见净化装置a装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置,为防止固体进入两端导管,两端应用石棉或玻璃棉堵住,但要使气流通畅。b装置一般盛液体试剂,用于洗气。c装置一般盛固体试剂,用于气体的除杂和干燥。题型一题型二题型三(2)常见干
7、燥剂:液态干燥剂固态干燥剂装置或常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)不可干燥的气体NH3、H2S、HBr、HI 等NH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2 等题型一题型二题型三2.尾气的处理(1)直接排空处理:主要用于对无毒、无害气体的处理。如N2、O2、CO2等。(2)尾气处理装置:某些溶解度较小的有毒气体,多数可通入烧杯中的某种试剂中吸收除去(如图甲)。如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去。对于溶解度很大的气体,吸收时应防止倒吸(如图乙)。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)。题型一题型二题型三某些可燃性气体可
8、用点燃或转化的方法除去(如图丙)。如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。某些可燃性气体(如CH4、C2H4、H2、CO等)也可以采用收集的方法处理(如图丁)。题型一题型二题型三1(2015新余质检)用下图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是()。题组精练 气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DO2双氧水MnO2浓硫酸题型一题型二题型三解析 A项,NO2能与氢氧化钠溶液反应,收集不到NO2气体,错误;B项,铜和浓硫酸反应需要加热,且SO2能被酸性KMnO4溶液氧化为硫酸,故不能
9、用酸性KMnO4溶液除杂,错误;C项,碱石灰是固体干燥剂,应放在干燥管中,错误;D项,双氧水在MnO2的催化作用下分解放出O2,能用浓硫酸干燥,其密度大于空气,可用向上排气法收集,正确。答案 D题型一题型二题型三2实验室用如图所示装置制取某种较纯净的气体。(1)在烧瓶和分液漏斗里盛装的反应物可能是_。A稀硫酸和锌粒B浓盐酸和石灰石C浓盐酸和二氧化锰D浓盐酸和高锰酸钾(2)新制得的气体中含有的杂质是_(填化学式)。题型一题型二题型三(3)两个洗气瓶(从左到右)中盛放的试剂是_。A浓硫酸;饱和食盐水B氢氧化钠溶液;浓硫酸C氢氧化钠溶液;饱和食盐水D饱和食盐水;浓硫酸(4)烧杯中应盛放的试剂及作用是
10、_。ANaOH溶液,吸收多余的Cl2,防止污染空气BNaOH溶液,吸收CO2C纯水,充分吸收多余的HCl,防止污染空气D饱和食盐水,减少Cl2在水中的溶解答案(1)C(2)HCl、H2O(3)D(4)A题型一题型二题型三【示例4】(2015安徽江南十校联考)用下图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中现象与结论均正确的是()。题型示例 气体性质的检验题型一题型二题型三思路点拨 浓盐酸与二氧化锰制备氯气需要加热,此装置没加热无法制得氯气,A错误;B项生成的氢氧化铝沉淀不溶于氨水,B错误;二氧化碳与BaCl2溶液不反应,无浑浊出现,C错误;浓硝酸与铜反应产生二氧
11、化氮,二氧化氮与水反应产生一氧化氮,一氧化氮易被氧化为二氧化氮,故试管口出现红棕色,D正确。答案 D选项甲乙丙试管中现象A浓盐酸 二氧化锰石蕊试液先变红后褪色B浓氨水生石灰AlCl3溶液先沉淀后消失C醋酸碳酸钙BaCl2溶液变浑浊D浓硝酸铜水试管口出现红棕色题型一题型二题型三【归纳总结】常见气体的检验检验气体是根据气体的性质,一般从以下5方面考虑:气体的颜色和气味;水溶液的酸碱性;助燃、可燃及燃烧现象和产物;遇空气的变化;其他特性。待检物操作步骤现象O2用试管或集气瓶取待检气体,然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条带火星的木条复燃H2使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃,在火焰上方罩一个干而冷
12、的烧杯有浅蓝色火焰,烧杯里有水雾生成题型一题型二题型三待检物操作步骤现象NH3用湿润的红色石蕊试纸检验变蓝把待检气体收集在集气瓶里,盖上玻璃片,用玻璃棒蘸取浓盐酸,开启玻璃片放在瓶口上方生成白烟SO2在洁净试管里加入5 mL 品红溶液,再通入待检气体品红溶液褪色,加热后又恢复红色CO2闻气味,并将其通入澄清石灰水中无色无味,石灰水变浑浊,继续通入后变澄清Cl2用湿润的KI淀粉试纸靠近集气瓶口变蓝题型一题型二题型三1某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下,将此混合气体通过浓H2SO4,总体积基本不变;通过过量的澄清石灰水,未见变浑浊,但
13、混合气体的总体积减小;把剩余气体导出后,在空气中点燃能够燃烧,燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体的成分是()。AHCl和COBHCl、H2和COCCH4和NH3DHCl、CO和CO2题组精练 题型一题型二题型三解析 该题考查了混合气体组成成分的鉴定。根据题意可推知该混合气体中不含碱性气体;混合气体中无CO2但有酸性气体;混合气体中的可燃性气体不含氢元素。所以此混合气体的成分只能是HCl和CO。答案 A题型一题型二题型三2右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题。(1)B中加入的试剂是_,作用是_。(2)C中加入的试剂是_,作用是_。(3)D中加入的试剂是_,作用是_。(4)实验时,C中应观察到的现象是_。题型一题型二题型三解析 一定要理解题意是检验气体成分,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色不能证明二氧化硫已除尽。答案(1)品红溶液 检验SO2(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水 检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅(或不褪色)