例1.在“空气中氧气含量的测定”实验探究中甲设计了如下实验方案:在燃烧匙内盛过量红磷,点燃后立即插入集气瓶内,塞紧橡皮塞,待红磷火焰熄灭,集气瓶冷却至室温,打开铁夹,水注入集气瓶。(实验装置如图所示)回答下列问题:
(1)实验过程中,观察到的主要现象是_______________________,反应的化学方程式是________________。
(2)乙用上述实验装置测定的结果是:空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差,其操作上的原因可能是:________________________。
(3)丙也设计了一个实验方案,装置和操作同上,只不过用木炭代替了红磷,实验结束后,打开铁夹,水能否进入集气瓶? 为什么?
(4)若仍然用木炭代替红磷,丙的实验方案应作何改进,才能保证实验成功?
(5)通过该实验你可间接获得N2的哪些性质?
[分析]空气成分测定的实验:本题考查了①该实验的现象和反应方程式;②实验误差的分析;③更换药品分析不能完成该实验的原因;④若换药品要完成该实验,则装置如何改进;⑤通过此实验,能间接得到N2的哪些性质?⑥补充测定空气成分的装置。
答案:
(1)剧烈燃烧,产生大量白烟同时放热,冷却到室温,水倒流入集气瓶大约占其体积的1/5。
(2)瓶塞没塞紧,装置漏气;瓶没冷却就注入水;红磷不足。
(3)不能,因为碳与氧气反应生成二氧化碳气体。
(4)A.在集气瓶内壁预先蘸有一层浓的氢氧化钠溶液;
B.在瓶塞上插入吸有浓NaOH溶液的胶头滴管,在打开铁夹前,将胶头滴管中的NaOH溶液注入集气瓶中。
(5)不燃烧,不支持燃烧,不溶于水。
说明:
此题的实验装置还可以用下列装置:
例2.在五个集气瓶中分别装有氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷。根据下面所描述的气体的性质,判断各个集气瓶中装有的气体,并完成后面的填空:
(1)气体A在空气中燃烧后只生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,A的化学式是________。A在高温下能还原铁矿石中的氧化铁,此反应的化学方程式是________。
(2)气体B是相同条件下最轻的气体,B的化学式是________。B在空气中安静燃烧时,火焰为________色。
(3)气体C燃烧后可生成水和二氧化碳,C的化学式是________,它是一种最简单的________物。
(4)气体D在通常情况下既不能燃烧,也不能支持燃烧,D的化学式是________。收集气体D一般只用________收集,装有D的集气瓶瓶口应________放保存。
(5)气体E是人和动物片刻都不能离开的气体,E的化学式是________。细铁丝在E中燃烧,观察到的现象是________。
[分析]本题考查了四种重要气体和一种有机化合物,要求掌握H2、O2、CO2的化学性质,了解CO、CH4的化学性质。复习中可以通过此题把每一种气体的重要知识点扩充联系起来。
答案:
(1)CO;
(2)H2;淡蓝
(3)CH4;有机
(4)CO2;向上排空气法;正;(5)O2;剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,同时放出大量的热。
例3.某混合气体可能含有CO、CO2、CH4和HCl中的一种或几种,为了确定其成分,将混合气体依次进行如下实验(假设各步均完全反应):
(1)通过澄清的石灰水,石灰水不变浑浊,但混合气体的体积明显减少;
(2)通过浓硫酸;
(3)将气体点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水珠,把烧杯迅速倒转过来倒入少量澄清的石灰水,振荡,石灰水变浑浊。试回答下列问题:
①操作(2)中浓硫酸的作用是________;
②该混合气体可能有的组合是:________;________。
[分析]本题考查了CO、CO2、CH4、HCl的化学性质,又考查了石灰水、浓硫酸的性质,还考查了学生的分析能力,此题具有一定的开放性。
答案:
吸收混合气体中的水分;HCl、CH4;HCl、CH4、CO2;HCl、CH4、CO;HCl、CH4、CO、CO2。
例4.某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体点燃,把燃烧后生成的气体通过如图所示的A、B两个洗气瓶。试回答:
(1)A洗气瓶的质量增加,B洗气瓶的质量不变,则X气体是________。
(2)若A洗气瓶的质量不变,B洗气瓶的质量增加,则X气体是________。
(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加,则X气体可能是________。
[分析]本题考查了三种可燃性气体,它们的燃烧产物如何除去的简单综合。同时可以联系复习:若用该装置检验它们的燃烧后产物,则药品应换成何种药品?为什么放的顺序是这样?
答案:
(1)H2;
(2)CO;
(3)CH4;CO和H2;CH4和H2;CH4和CO;CH4、CO和H2。