资源描述
1.本热点以非选择题的实验探究题为主，分值在510分之间。考查的主要内容：氧气、二氧化碳等气体发生装置、收集装置的选择。氧气、二氧化碳等气体反应原理的化学方程式。氧气、二氧化碳等气体的验满、净化、干燥等。,2.综合实验探究题是济南学考的必考题型之一，预计2016年仍会以非选择题的实验探究题的形式考查，命题趋向有以下几种方式：对氧气、二氧化碳等气体的制取装置、收集方法进行考查。根据题中给出的不常见的气体信息，选择发生装置和收集方法。,有关氧气、二氧化碳的性质、制取、用途的开放性、综合性题目会有所增加。有关气体的新的情景迁移和开放性试题将成为学考的亮点。能根据试题要求进行有关气体制取和性质检验的实验设计。,一、实验室制备气体的思路与装置连接实验室制取气体的一般思路：药品反应原理收集方法使用仪器实验步骤验满方法或检验方法注意事项。,实验室制取气体的装置连接一般是：制取装置净化装置干燥装置性质实验装置收集装置尾气处理装置。注意：如果是连接口顺序的话，一定要先连接装置，再按照气流流动的方向连接口就可以了。,二、气体的制取装置与收集装置1.常见气体的验满,2.常见气体的制取装置装置,3.常见气体的收集装置,三、气体的净化和检验1.气体的净化：将不纯气体中杂质气体除去从而得到较纯净气体的过程。若选用的试剂是液体，这个过程叫气体的洗涤（简称：洗气）。（1）基本思路：除去气体中的杂质，所选试剂只能吸收杂质气体，不能吸收待净化的气体，不能引入新的气体。,（2）除去混合气体中水蒸气的一般顺序是：先除去其他杂质，后除去水蒸气。（3）气体的净化常用试剂,（4）净化装置（洗气瓶）,2.气体的干燥（1）常见气体干燥剂,(2)所用装置A.洗气瓶（盛液体）B.球形干燥管C.U形干燥管（盛放固体的）,【温馨提示】选择吸收装置时，要注意进、出气体导管的连接方法，若用“洗气瓶”，要注意“长进短出”，若用干燥管要注意“大进小出”。先除去气体中含有的其他杂质，干燥除去水蒸气的操作放在最后。,3.常见气体的检验,【温馨提示】验证混合气体中水蒸气的一般顺序是：先用无水CuSO4验证水蒸气，后验证其他杂质。验证H2时，要先除去水蒸气;验证CO之前，要先除去CO2。,四、尾气处理与装置的气密性检查1.尾气处理（有毒的、会污染环境的气体）,【温馨提示】直接处理式和防倒吸式适用于极易溶于水、碱性溶液等液体的气体，如CO2、NH3、HCl等；贮气式适用于所有气体，但是因为贮气式只是将气体暂时收集并未将气体除去，若产生的气体为有毒性或对环境造成污染，要在实验结束后对所收集的气体作进一步的处理；燃烧式适用于可在空气中进行燃烧且燃烧后不产生有毒害物质的气体。,2.装置的气密性检查（1）装置必须是密封的，可以通过改变装置内的空气的温度来实现，也可以通过改变装置空气的体积来实现；也就是说可以提高装置内空气的温度，也可以使装置内空气的体积减小来检查装置的气密性。,（2）加热法：把导管的一端插到水里，用手紧握(必要时可用双手)试管（烧瓶）的外壁。如果水中的导管口处有气泡冒出，松开手，水在导管里形成了一段稳定的水柱，则装置的气密性良好。如图一、图二就是利用的加热法，但图二要先关闭分液漏斗的活塞。,加水法：打开止水夹，往长颈漏斗中加水使下端液封，关闭止水夹继续向长颈漏斗中加水至长颈漏斗与试管中形成液面差，静置一段时间液面差不变化，说明装置气密性良好。如图三。,例1（2013济南）如下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。某学校两个化学实验探究活动小组的同学欲用它们完成各自的探究实验。,（1）第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性。（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）,所选仪器的连接顺序为_（填仪器序号字母）。若将二氧化碳通入澄清石灰水中，石灰水的pH将_（填“增大”“减小”“不变”之一），其原因是_。,（2）第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO2为催化剂）制备氧气，并对某种塑料的组成元素进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H、O三种元素），所选仪器按“AB1EB2D碱石灰干燥管”的顺序连接，（B1、B2为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置的气密性。使该塑料试样碎屑在纯氧中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应），试回答下列问题。,仪器A中所发生反应的化学方程式为_。仪器E的玻璃管中放入的塑料试样碎屑质量为mg，塑料试样充分燃烧后，测得仪器D质量增加ag，则mg该塑料试样中含碳元素的质量为_g（计算结果可为分数形式）。,若装置中没有连接仪器B1，这样测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将_（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）。,解析：（1）用石灰石和稀盐酸制取的二氧化碳中含有水蒸气和盐酸挥发出来的氯化氢气体，除去水蒸气可选择浓硫酸，除去氯化氢气体根据提示可选择饱和碳酸氢钠溶液，为防止通到饱和碳酸钠溶液中时又带出水，因此，应先通到饱和碳酸钠溶液中，再通到浓硫酸中，因此仪器的连接顺序为A、C、B、F。澄清的石灰水溶质是氢氧化钙，显碱性，二氧化碳通入石灰水中，二者反应后会生成碳酸钙和水，因此，碱性减弱，PH减小。,（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，发生分解反应，生成水和氧气。仪器D中盛有澄清的石灰水，它的质量增加，说明塑料燃烧生成了二氧化碳，增加的质量ag即为二氧化碳的质量，根据反应前后元素的质量守恒，可得出塑料中碳元素的质量为agag。塑料中含有氢元素，燃烧后会生成水，生成水的可用浓硫酸来吸收（即B2装置），浓硫酸增重的质量即为生成水的质量，根据反应前后元素的质量守恒可知，塑料试样中氢元素的质量与生成水中氢元素的质量相等。如果没有连接装置B1，会使氧气中的水蒸气进入B2装置，从而造成B2装置增重变大，从而使求出的塑料试样中氢元素的质量变大。,答案：（1）ACBF减小氢氧化钙和二氧化碳反应，生成碳酸钙和水，碱性减弱（2）2H2O22H2O+O2ag偏大,例2如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器(组装实验装置时，可重复选择仪器)。试根据题目要求，回答下列问题。,(1)若用Zn和稀H2SO4溶液反应制取并收集干燥的氢气，并进行氢气的可燃性实验。制取并收集干燥的氢气所选仪器的连接顺序为_(填仪器序号字母)。为了安全进行氢气的可燃性实验，点燃氢气前，一定要先检验_。,(2)小强同学欲用一氧化碳气体(含少量水蒸气)测定某不纯氧化铁样品的纯度(杂质为单质铁粉)，并验证反应中气体生成物的性质，小强同学设计了实验方案：气体流向是从左向右，选择的仪器按D1CBD2顺序连接，然后进行实验(假设有关反应均反应完全)。仪器C处大玻璃管内发生反应的化学方程式是_。,通过测量反应前后C处大玻璃管的质量变化，来计算氧化铁的纯度。若其他操作正确，反应结束熄灭酒精灯后，继续通入一氧化碳气体，直至大玻璃管冷却。则这样计算出的氧化铁样品纯度与实际值比较将_(填“一定偏大”“一定偏小”“基本一致”之一)。在这个实验装置中，除了可以利用反应前后C处大玻璃管的质量数据变化来计算氧化铁样品的纯度外，你认为还可以通过测量来计算氧化铁样品纯度的方法是_。,对于小强同学设计的这个实验装置，你认为存在的不足是_；你的具体改进建议是_。,解析：本题是一道典型的综合实验探究题，考查氢气的实验室制法和性质、CO炼铁等知识点，考查学生实验分析、设计和评价的能力。(1)根据所选物质的状态和反应条件，选择的发生装置是A。欲收集干燥的氢气，可先让气体通过装置D，用浓硫酸进行干燥，然后根据氢气密度比空气小且不与空气成分反应的性质选择用装置E进行收集。因为不纯的氢气遇到明火有可能发生爆炸，因此氢气点燃之前必须检验纯度。,(2)根据题(2)的表述“若其他操作正确，反应结束熄灭酒精灯后，继续通入一氧化碳气体，直至大玻璃管冷却”，可知“反应前后C处大玻璃管的质量变化”即Fe2O3中O元素的质量。再根据“Fe2O33O”的质量比关系即得Fe2O3的质量，然后再计算氧化铁纯度。这样计算出的氧化铁样品纯度与实际值比较基本一致。除此之外，也可让CO气体依次通过装置DCB1B2(防止空气成分对实验造成干扰)，完全反应后，通过测定反应前后B1装置及药品的增加量即得装置C中产生CO2的质量，然后代入化学方程式即求得Fe2O3的质量，然后再计算氧化铁纯度。,答案：(1)ADE氢气的纯度(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2基本一致通过测定反应前后装置B及药品的质量变化来计算没有处理尾气，会造成空气污染在装置末端放一盏燃着的酒精灯,
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