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气体的鉴别,除杂质,物质的推断浙教版气体的鉴别,除杂质,物质的推断浙教版
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气体的鉴别,除杂质,物质的推断
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知识要点:
1. 几种常见气体的检验
气体方法或试剂现 象H2点燃 / 灼热的CuO可燃,发出淡蓝色火焰,只有水珠生成或听到爆鸣声/黑色粉末变红,同时有水珠生成。O2带火星的木条木条复燃。CO点燃/灼热的CuO可燃,发出蓝色火焰,只有使澄清石灰水变浑浊的气体生成/黑色粉末变红,同时有CO2生成。CO2燃着的木条/澄清石灰水木条熄灭/澄清石灰水变浑浊。CH4点燃可燃,发出蓝色火焰,既有水珠,又有使澄清石灰水变浑浊的气体生成。H2O(气)无水CuSO4粉末白色固体变为蓝色。2. 将上述气体做为杂质除去的方法
气体方法或试剂H2通过灼热的氧化铜,然后再除去产生的水蒸气。CO通过灼热的氧化铜,然后再除去产生的CO2O2通过炽热的铜网。原理:2CO2通过澄清石灰水或NaOH溶液。(后者吸收效果更好)H2O(气)通过无水硫酸铜或浓硫酸。(后者在除水时常用)几点注意:
(1)首先要认真审题,辨清题目中是除杂还是检验。
(2)若除杂,一般先除去CO2(气),再除去水蒸气(因为用石灰水或溶液除CO2时会生成H2O)。
若检验气体的存在,则一般先证明H2O(g)的存在,再验证存在CO2。
(3)涉及仪器连接的问题时,导管连接一般长进短出。
3. 气体的鉴别
是指给定几种物质,在此范围内运用一定的方法进行区分。
要求:必须有明显的现象以示区别。选择的方法应尽量简便易行。
解此类题一般包括:取样品、加试剂简述操作步骤、实验现象、结论、最后写出涉及的化学方程式等几步。
(1)鉴别CO和CO2:
① 用燃着的木条分别伸入集气瓶中,使木条熄灭的气体是CO2,气体被点燃,并有蓝色火焰的是CO。
② 将两瓶集气瓶中加少量澄清石灰水,振荡,使石灰水变浑浊的是CO2,无变化的是CO。
③ 把紫色石蕊试液分别倒入两个集气瓶,振荡,变红的是CO2,无变化的是CO。
④ 通过灼热的氧化铜,产生红色为CO,无变化的是CO2。
(2)鉴别H2和CO2:同(1)中①?②?③?④
(3)鉴别H2和CO:
(4)CO32-的检验:与酸反应,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明含有CO32-。
4. 推断题(推理判断题)
解题思路:关键是寻找突破口,突破口的选择则要根据特征反应,或根据某反应的特殊现象或某物质的特征颜色来进行。找到突破口后,再根据题目条件利用正推、倒推相结合的方法,推断其余的物质,并将结论代回原题验证后得出最终答案。
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典型例题
例1 含CO、N2、H2、CO2和水蒸气的混合气,依次通过NaOH 溶液、灼热的CuO和浓硫酸,最后剩下的气体是( )
A. N2和CO2 B. N2和H2
C. N2和CO D. 无任何气体
解析:解决此类问题的思路是:不仅要考虑混合气体中哪些气体能参加反应,还要考虑反应后有无新的气体生成。而且在处理问题时应注意通过试剂的顺序。由于N2性质稳定,很难与其他物质起反应,所以剩下的气体中必有N2,排除掉选项D。CO2能被NaOH溶液吸收,其余气体不反应,显然通过NaOH溶液后混合气体中含CO、N2、H2和水蒸气,再通过灼热CuO时又发生如下反应:CuO+COCu+CO2及CuO+ H2 Cu+H2O,再次出来的气体中含有N2、新生成CO2和水蒸气,最后通过浓硫酸时,由于浓硫酸有吸水性、除去了混合气中的水蒸气,结果只剩下N2和CO2。
答案:A。
例2 如果要除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳,应采用的方法是( )
A. 点燃混合气体,使一氧化碳转变成二氧化碳
B. 把混合气体通入石灰水中
C. 使混合气体通过灼热的氧化铜
D. 把混合气体从一容器倒入另一容器
解析:此题属于混合物提纯问题。处理这类问题的原则是:
① 提纯方法应简单易行;
② 操作过程中尽量不使被提纯的物质损失;
③ 除去杂质的同时不能引入新的杂质;
④ 最好能生成被提纯的物质。
如果要除去CO2的少量的CO点燃的方法是不可取的。因为在一般条件下CO2既不燃烧也不支持燃烧,当大量CO2存在时,少量的CO是不可能点燃的。当把混合气体通入石灰水中时,CO2会与石灰水中的Ca(OH)2反应,除杂行不通。当把混合气体通过灼热的氧化铜时,二氧化碳不发生反应,而CO与CuO发生CuO+COCu+CO2,这样不但除去了CO且又生成了CO2。若把混合气体从一容器倒入另一容器中,虽然两种气体密度不同,但不会因为倾倒而分离,所以无法分开。
答案:C。
例3 某无色气体可能含有H2、CO、CO2和N2中的一种或几种,当混合气体依次通过紫色石蕊试液时,
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