1、专题专题15有气体参加的化学实验有气体参加的化学实验（气体实验）（气体实验）引言：气体实验是高考实验试题的热点引言：气体实验是高考实验试题的热点o 从历年各省市高考化学实验试题看，有气从历年各省市高考化学实验试题看，有气体参加的实验题占绝大多数，命题者对其体参加的实验题占绝大多数，命题者对其情有独钟。情有独钟。o 此类试题，能全面考查气体的制取、除杂、此类试题，能全面考查气体的制取、除杂、干燥、收集、吸气处理等一系列实验技能。干燥、收集、吸气处理等一系列实验技能。o 新课程高考化学试题给这类试题注入了具新课程高考化学试题给这类试题注入了具有探究意味的内容，使其面貌焕然一新。有探究意味的内容，使
2、其面貌焕然一新。2009-20122009-2012年福建省实验试题年福建省实验试题（2009年）年）探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数w w(Zn)(Zn)和和镀层厚度镀层厚度（2010年）年）研究铁质材料与热浓硫酸的反应产物研究铁质材料与热浓硫酸的反应产物（2011年）年）牙膏样品中碳酸钙的定量测定牙膏样品中碳酸钙的定量测定（2012年）年）实验室制氯气残留盐酸浓度的测定实验室制氯气残留盐酸浓度的测定进行丁方案实验：进行丁方案实验：装置如右图所示（夹持器具义略去）。装置如右图所示（夹持器具义略去）。（i）使）使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作形管中的残余清液
3、与锌粒反应的正确操作是将是将 转移到转移到 中。中。（ii）反应完毕，每间隔）反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积、气体分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是体积逐渐减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是 （排除仪器和实验操作的影响因素）。（排除仪器和实验操作的影响因素）。一、气体实验的分类一、气体实验的分类1 1。从形式上分：。从形式上分：（1 1）装置已连好实验）装置已连好实验 如：题如：题11（2 2）装置待连接实验（有的还需选择装置）装置待连接实验（有的还需选择装置）如：题如：题3 3 一、气体实验的分类一、气体实验的分类2。从内容上分：。从内容上分：（
4、1）定性实验）定性实验如：题如：题4的前部分的前部分（2）定量实验）定量实验如：题如：题1、题、题3（3）制备实验）制备实验如：题如：题5（4）综合实验）综合实验如：题如：题2、题、题4一、气体实验的分类一、气体实验的分类3。从功能上分：。从功能上分：（1）验证性实验）验证性实验 如：题如：题4中检验中检验Cl2的氧化性的氧化性（2）探究性实验）探究性实验 如：题如：题4中测定中测定Cu的相对原子质量的相对原子质量二、二、气体实验的基本流程气体实验的基本流程 三、解答气体实验的一般步骤三、解答气体实验的一般步骤o 明确目的明确目的o 确定原理（实验方案）确定原理（实验方案）o 选择仪器选择仪器
5、o 合理连接（检查气密性）合理连接（检查气密性）o 进行实验（确定步骤）进行实验（确定步骤）o 观察现象（记录数据）观察现象（记录数据）o 分析现象（或数据）分析现象（或数据）o 得出结论得出结论已知某纯碱试样中含有已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。进行实验。四、例题分析四、例题分析解析：解析：1。原理分析。原理分析 Na2CO3(NaCl)（1）气体法：）气体法：Na2CO3CO2（测质量）（测质量）Na2CO3CO2 （测体积）（测体积）（2）沉淀法：）沉淀法：Na2CO3CaCO3或或
6、BaCO3(测质量测质量)NaClAgCl(测质量测质量)（3）滴定法（容量法）：）滴定法（容量法）：Na2CO3HCl(酚酞作指示剂酚酞作指示剂)Na2CO32HCl(甲基橙作指示剂甲基橙作指示剂)气体法：气体法：Na2CO3CO2（测质量（测质量质量法）质量法）2。确定方案。确定方案关键：准确测关键：准确测出出CO2的质量的质量3。问题设置（大多围绕。问题设置（大多围绕CO2质量的测定）质量的测定）（1 1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明指针向左偏转，说明样品重，砝码轻样品重，砝码轻。（2 2）装置中干燥管）装置中干燥管B B的作用
7、是的作用是防止空气中的防止空气中的COCO2 2和水气进入和水气进入U U型管中型管中。（3 3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果同的盐酸，测试的结果偏高偏高（填偏高、偏（填偏高、偏低或不变）。低或不变）。（4 4）步骤（从导管）步骤（从导管A A处缓缓鼓入一定量的处缓缓鼓入一定量的空气空气）的目的是的目的是把反应产生的把反应产生的COCO2 2全部导入全部导入U U型管中型管中。（5 5）步骤（重复步骤和的操作，直）步骤（重复步骤和的操作，直到到U U型管的质量基本不变，为型管的质量基本不变，为dgdg）的目的是）的目的是 判断反应产生的
8、判断反应产生的COCO2 2是否全部排出，并被是否全部排出，并被U U型型管中的碱石灰吸收管中的碱石灰吸收。（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为）该试样中纯碱的质量分数的计算式为 Na2CO3CO2 106 44 X (d-b)g 解得：解得：X=106(d-b)g/44%10044)(106abd（7）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验法。的质量分数。请简述一种不同的实验法。Na2CO3(NaCl)（1）气体法：）气体法：Na2CO3CO2 （测体积）（测体积）（2）沉淀法：）沉淀法：Na2CO3CaCO3或或BaCO3(
9、测质量测质量)NaClAgCl(测质量测质量)(注：先加足量稀硝酸，再加足量硝酸银溶液注：先加足量稀硝酸，再加足量硝酸银溶液)（3）滴定法（容量法）：）滴定法（容量法）：Na2CO3HCl(酚酞作指示剂酚酞作指示剂)Na2CO32HCl(甲基橙作指示剂甲基橙作指示剂)4。气体实验中的常见考点。气体实验中的常见考点（1）“严密性严密性”与与“气密性气密性”：要求合理安排气体流程，考查思维的严要求合理安排气体流程，考查思维的严密性；要求掌握检验装置气密性的方法。密性；要求掌握检验装置气密性的方法。（2）“前通气前通气”与与“后通气后通气”：先通气排出装置内气体；后通气将生成先通气排出装置内气体；后
10、通气将生成气体充分排出。气体充分排出。4。气体实验中的常见考点。气体实验中的常见考点（3）“前除气前除气”与与“后除气后除气”：某反应之前除去杂质气体，反应之后要某反应之前除去杂质气体，反应之后要除去有害气体或防止外部空气进入。除去有害气体或防止外部空气进入。（4）“前检气前检气”与与“后检气后检气”：要合理安排混合气体的检验顺序，排除要合理安排混合气体的检验顺序，排除残余的前检气体对后检气体检验的干扰。残余的前检气体对后检气体检验的干扰。（注意：加热前的验纯！）（注意：加热前的验纯！）4。气体实验中的常见问题。气体实验中的常见问题（5）“防堵塞防堵塞”与与“防倒吸防倒吸”：堵塞时给气体一个堵
11、塞时给气体一个“舒展空间舒展空间”；知道防止液体倒吸的几种方法。知道防止液体倒吸的几种方法。（6）“质量差质量差”与与“体积差体积差”：将气体吸收测出其质量；用排液将气体吸收测出其质量；用排液法测出气体的体积。法测出气体的体积。四、习题讲评四、习题讲评第第1题：题：（1）关键：）关键：A试剂是酸，还是碱？试剂是酸，还是碱？从（从（3）步骤（由）步骤（由A向向B中滴加足量试剂），中滴加足量试剂），（将（将B中剩余固中剩余固体体）可知可知A中的中的试剂应加强碱溶液。试剂应加强碱溶液。（2）镁铝常温下易被氧化形）镁铝常温下易被氧化形成致密氧化膜，可用成致密氧化膜，可用物理物理方法（用砂纸打磨）或化方
12、法（用砂纸打磨）或化学方法学方法除去该氧化膜。除去该氧化膜。（3）只有）只有恢复至室温恢复至室温和和反应反应前后前后C、D两管中液面相平，两管中液面相平，所测出的气体体积才是常所测出的气体体积才是常温、常压强下的体积。温、常压强下的体积。（5）规律：）规律：Mn/2 H2 2Al 3 H2 2x g 322.4L (a-c)g (b/1000)L x=33600(a-c)/b（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将溶物，则测得铝的质量分数将 （填（填“偏大偏大”、“偏小偏小”、“不受影响不受影响”）。）。铝的质量分数为：铝的质量分数为：
13、(a-c)/a，未洗涤，未洗涤不溶物时，不溶物时，c偏大，比值偏小。偏大，比值偏小。答案：答案：NaOH溶液溶液 除去铝镁合金表面的氧化膜除去铝镁合金表面的氧化膜 ；使；使D和和C的液面相平的液面相平2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2（2Al2NaOH6H2O2Na Al(OH)43H2)偏小偏小bca)(33600第第2题题o 实验原理：实验原理：Ca+H2 CaH2o 实验装置：实验装置：锌锌+盐酸盐酸H2(H2O+HCl)浓硫酸浓硫酸NaOH溶液溶液H2(H2O)H2CaCaH2空气空气无水无水氯化钙氯化钙答案：答案：2 2(1)ie(1)ie，fdfd，cjcj（或（或k k
14、），），k(k(或或j)aj)a(2)BADC(2)BADC (3)CaH (3)CaH2 2+2H+2H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2+2H+2H2 2；金属钙与水反应；金属钙与水反应也有类似现象也有类似现象 (4)(4)取适量样品，在加热条件下与干燥氧气反应，取适量样品，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应后生成的气态产物通过装有无水硫酸铜将反应后生成的气态产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，若观察到无水硫酸铜变蓝，则该物的干燥管，若观察到无水硫酸铜变蓝，则该物质为氢化钙，若无水硫酸铜不变色，则该物质质为氢化钙，若无水硫酸铜不变色，则该物质为钙。（或其他合理方法）为钙。（或其他合理
15、方法）(5)(5)氢化钙是固体，携带方便。氢化钙是固体，携带方便。第第3题：题：（1）xCuCO3yCu(OH)2zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O 可从得到启示：可从得到启示：H2(HCl、H2O)水水 H2(H2O)浓硫浓硫酸酸 H2 碱式碳酸铜碱式碳酸铜CO2和和H2O 浓浓硫酸（测出生成水的质量）硫酸（测出生成水的质量）碱石灰（测碱石灰（测出出CO2的质量）的质量）第第3题：题：（2）xCuCO3yCu(OH)2zH2O =(x+y)Cu+xCO2+(y+z)H2O 依据碱式碳酸铜、依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和和H2O质量质量（或其中任意三个
16、量或其中任意三个量），），即可计算出其组成。即可计算出其组成。答案：答案：(1)xCuCO3yCu(OH)2zH2O+(x+y)H 2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2Oak,jgf(hi)de(ed)hi(gf)bc(cb)l1.8 CuCO3Cu(OH)2H2O(2)可行可行 根据反应根据反应xCuCO3yCu(OH)2zH2O=(x+y)CuO+xCO2+(y+z)H2O,依据碱式碳依据碱式碳酸铜、酸铜、CuO、CO2和和H2O质量（或其中任意三个质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成。量），即可计算出其组成。第第4题：题：问题问题1：甲装置两电极的产：甲装置两电极的产
17、物分别是什么？物分别是什么？H2Cl2问题问题2：Cl2从乙装置的哪从乙装置的哪端进？为什么？实验中端进？为什么？实验中对检验试剂有什么要求对检验试剂有什么要求?Cl2（要有明显现象，如沉淀、（要有明显现象，如沉淀、气体、颜色变化等）气体、颜色变化等）问题问题3：H2从丙装置的哪从丙装置的哪端进？各装置的作用是端进？各装置的作用是什么？加热前要注意什什么？加热前要注意什么么?选择相关数据的依选择相关数据的依据是什么？据是什么？H2第第5题：（物质制备）题：（物质制备）Cl2CuCl2Cl2(H2O)Cl2(HCl、H2O)MnO2+浓浓HCl饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸NaOH溶液溶液CuCl2在空气在空气中易潮中易潮解变质解变质HCl对对反应无反应无影响！影响！答案：答案：选用的仪器选用的仪器（填字母）（填字母）加入的试剂加入的试剂作用作用A浓盐酸、浓盐酸、MnO2制取氯气制取氯气B浓硫酸浓硫酸干燥干燥Cl2（生成（生成Cl2）CCu粉粉反应器（生成反应器（生成CuCl2）B浓硫酸浓硫酸防止水蒸气进入装置防止水蒸气进入装置C中中BNaOH溶液溶液除去多余的除去多余的Cl2
