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时间:2020-03-27
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1、专题十重要气体的性质与用途、制取与检验、除杂与转化 [知识网络] 实验室制备的各种气体中,常含有少量的水蒸气、酸雾和其他气体杂质,为了得到较纯净的气体,实验室常用下图所示装置净化气体: [典例剖析] 例1、“绿色化学”强调采取有效措施,节约能源、防止对环境的破坏和污染。化学实验设计应该尽可能符合“绿色化学”的要求。 (1)图3实验不符合“绿色化学”要求,这是因为反应产物会______________;若实验前往集气瓶中加适量的NaOH溶液,再进行实验,较符合“绿色化学”要求,原因是________________________(用化学方程式表示)。 (2)图4是小强设计的C
2、O还原CuO实验。该实验符合“绿色化学”要求,体现在: ①__________________________________; ②__________________________________。 解析: “绿色化学”要求在化学实验中都应设法防止对环境破坏和污染,硫在氧气燃烧产生的是SO2,如泄出无疑污染大气,但将其实验方案改进,可以利用反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O除去SO2;CO同样有毒,在用其还原CuO的实验中,尾气不处理,里面含有未反应的CO必然造成大气污染,题中的改进不仅可以用燃烧法除去尾气中的CO,而且又充分利用和节约了能源。 答案: (1)逸
3、散而污染空气 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O (2)①通过燃烧除去未反应的CO ②充分利用CO燃烧产生的热量,节约能源。 例2、下图所示装置可用于实验室制取某些气体,并能随开随用,随关随停。下表中所选用的药品及制取的气体完全正确的一组是( )选 项选用的药品制取的气体固体M液体NA大理石稀硫酸二氧化碳B锌 粒浓硫酸氢 气C大理石稀盐酸二氧化碳D碳酸钠稀硫酸二氧化碳 解析: 实验室制备气体装置的选择,往往是由制取该气体的方法(原理)来确定。用化学方法制取气体,就需考虑反应中反应物状态和反应条件,如实验室制取氢气和二氧化碳两气体在原理上是基本一致的:制H2用Z
4、n+2HCl(稀)=ZnCl2+H2↑或Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑;制CO2用CaCO3+2HCl(稀)=CaCl2+H2O+CO2↑。共同特点是:固体与液体反应;反应在常温即可发生,不需加热。解题的关键在于除具备上述知识外,还有对题中装置的认识和理解。 答案:C 例3、实验室不能用块状碳酸钙与稀硫酸反应制取二氧化碳,这是为什么?如果一定要用(实验室中暂时找不到稀盐酸),该碳酸钙应如何进行处理? 解析: 从理论上看,CaCO3是能够与稀H2SO4反应产生CO2的,但实验中如果用含CaCO3的块状大理石与稀H2SO4反应,你会发现反应先快后慢渐停止,反应不能持久进行
5、下去。原因出在反应生成物CaSO4身上,它微溶于水,随着生成物量的增多CaSO4不能继续溶解,最终沉积于大理石表面阻碍稀H2SO4与CaCO3的接触反应停止。但任何事情不是绝对的,在我们认识到事情本质的时候,就能设法改变它,朝着有利方向变化。题中列举的就是一例,如果让块状CaCO3与稀H2SO4持续反应,就要解决CaCO3与稀H2SO4不能大面积较长时间接触的问题。简单的解决方法就是减小CaCO3的颗粒大小。 答案: 因为碳酸钙与稀硫酸反应可生成微溶于水的硫酸钙,它生成稍多时,则变为沉淀覆盖在块状碳酸钙的表面上,阻碍了反应的继续进行。把块状研成粉末状。 例4、某化学兴趣小组利用下列
6、装置进行O2、CO2的实验室制法和有关性质的研究。 (1)写出下列编号仪器的名称:①_________;②_________。 (2)甲同学要用KMnO4固体来制取O2,应选用上图中的__________装置(填编号),该反应的化学方程式是_________________。当O2收集满并取出集气瓶后,停止该实验的正确操作步骤是先__________后___________。 (3)乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应,制取CO2并检验其有关性质,观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是______________(填序号) A.产生的CO2直接使石蕊试液变红 B
7、.产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红 C.挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红 (4)丙同学用C装置制取了一瓶无色无味的气体(纯净物),你推测该气体可能是__________,试用最简便的方法证实你的推测___________________________________________________。 解析: 实验室制取气体的实验能否成功,除了能根据反应原理选择实验装置外,还要掌握正确规范的操作步骤。实验室
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