2021版高考化学一轮复习高考规范答题系列四课件苏教版

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高考规范答题系列 ( 四 ) 气体性质的检验　 【 典例导引 】 【 典例 】 (2018· 杭州模拟改编 ) 某兴趣小组的同学在 学习浓硫酸性质时 , 发现将一定量的铁与浓硫酸加热时 , 观察到铁完全溶解 , 并产生大量气体。他们对气体的成 分很感兴趣 , 有的同学认为气体只含有 SO 2 , 也有的同学 认为还应该含有 H 2 ; 请你帮他们设计实验验证所产生的 气体的成分 __________________________________ 。 阅卷 实录 (1) 若气体能使品红溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色则含有 SO 2 ① 。 (2) 若气体不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 , 则说明是 H 2 ② 。 (3) 若气体部分与酸性高锰酸钾溶液反应 , 反应后仍有气体剩余 ④ , 则说明是 SO 2 和 H 2 的混合物 ③ 。 分析 点评 ① 只写“品红溶液褪色” , 不能说明气体一定是 SO 2 ; ② 必须“先将气体通入少量酸性高锰酸钾溶液” ; ③ 一定要准确描述过量高锰酸钾溶液不褪色 , 说明 SO 2 被完全吸收 ; ④ 必须通过描述最后是否收集到气体来确定是否有 H 2 。 规范 答案 将反应产生的气体先通入品红溶液 , 若品红溶液褪色 , 说明产生的气体中含有 SO 2 ; 再将剩余的气体通入足量酸性高锰酸钾溶液中 , 若无气体剩余 , 则说明产生的只有 SO 2 , 若有气体剩余 , 说明产生的气体是 SO 2 和 H 2 的混合气体 【 踩点得分 】 四个得分点 : 操作→试剂→现象→结论。 (1) 操作 : 将气体通入。 (2) 试剂 : 根据性质选择合适的试剂。 (3) 现象 : 准确完整地描述反应现象。 (4) 结论 : 根据现象得出结论或判断。 【 答题模板 】 操作和试剂 [ 将气体通入 ××× 溶液或把 ××× 试纸靠近集气瓶口 ( 或伸入集气瓶内 ) 等 ]→ 现象 ( 可观察到 ××× 现象 )→ 结论 ( 说明该气体为 ××× 或含有 ××× 气体 ) 【 类题试解 】 1. 某无色混合气体可能由 CH 4 、 NH 3 、 H 2 、 CO 、 CO 2 和 HCl 中的某几种气体组成。在恒温、恒压的条件下 , 将此混合气体通过浓硫酸时 , 总体积基本不变 ; 通过过量的澄清石灰水 , 未见变浑浊 , 但混合气体的总体积减小 , 把剩余气体导出后 , 在 O 2 中能够点燃 , 燃烧产物不能使 CuSO 4 粉末变色。则混合气体的成分是 ( 　　 ) A.HCl 、 CO 和 CO 2 B.HCl 、 H 2 和 CO C.CH 4 和 NH 3 D.HCl 和 CO 【 解析 】 选 D 。将此混合气体通过浓硫酸时 , 总体积基本不变 , 说明不存在氨气 ; 通过过量的澄清石灰水 , 未见变浑浊 , 但混合气体的总体积减小 , 说明一定含有氯化氢 , 肯定不含 CO 2 ; 燃烧产物不能使 CuSO 4 粉末变色 , 说明不存在甲烷和氢气 , 存在 CO 。 2. 聚合硫酸铁又称聚铁 , 化学式为 [Fe 2 (OH) n (SO 4 ) 3-0.5 n ] m , 广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣 ( 主要成分为铁的氧化物及少量 FeS 、 SiO 2 等 ) 制备聚铁和绿矾 (FeSO 4 ·7H 2 O), 过程如下 世纪金榜导学号 验证固体 W 焙烧后产生的气体含有 SO 2 的方法是 _____ ________________________ 。  【 解析 】 题目要求检验 W 焙烧后产生的气体含有 SO 2 , 因此可以用品红溶液进行检验 , 若气体通入品红溶液后 , 可使品红溶液褪色 , 再加热 , 溶液红色又可恢复 , 则说明含有 SO 2 。 答案 : 将 W 焙烧后产生的气体通入品红溶液 , 使品红褪色 , 再加热 , 溶液又恢复为红色 , 则说明含有 SO 2 3. 某无色混合气体中可能含有乙烯、二氧化碳、二氧化硫和氧气 , 为确定其中一定含有二氧化碳、二氧化硫 , 甲、乙两位同学分别设计了下述实验方案 , 并都认为 : 如果观察到的现象与自己设计的方案一样 , 就可确认无色气体中一定含有二氧化碳和二氧化硫。 (1) 方案甲 : (2) 方案乙 : 试用简要语言评价上述各实验方案是否严密 ? 并说明原因。 (1) 方案甲 :_______________________________;  (2) 方案乙 :_______________________________ 。  【 解析 】 因混合气体中可能含 C 2 H 4 、 CO 2 、 SO 2 、 O 2 , 当混合气体使溴水褪色时 , 可能是 C 2 H 4 , 也可能是 SO 2 反应引起的 , 不能确定一定含 SO 2 , 因此甲方案设计不严密。而上述混合气体中能使品红溶液褪色的只有 SO 2 , 且品红溶液颜色变浅而不是褪色 , 说明 SO 2 完全被吸收 , 再使澄清的石灰水变浑浊 , 说明一定含有 CO 2 。 答案 : (1) 不严密 , 有乙烯的干扰 (2) 严密 , 上述气体中只有 SO 2 能使品红溶液褪色 , 通过足量品红溶液后 , 除去二氧化硫 , 剩余气体能使澄清石灰水变浑浊 , 则一定有 CO 2 存在 4. 为探究 Fe(NO 3 ) 2 等硝酸盐热分解产物和产物的性质 , 某化学小组开展如下探究 : 世纪金榜导学号 【 查阅资料 】 Fe(NO 3 ) 2 Fe x O y +NO 2 ↑+O 2 ↑ 实验 : 探究 Fe(NO 3 ) 2 热分解气体产物的性质。 小组同学进行了如下实验 , 请完成实验空缺部分内容。限选试剂和用品 : 浓硫酸溶液、 4 mol·L -1 NaOH 溶液、 0.1 mol·L -1 BaCl 2 溶液、带火星的木条、 0.1 mol·L -1 酸性 KMnO 4 溶液、蒸馏水。 实验步骤 预期现象和结论 步骤 1: 取少量 Fe(NO 3 ) 2 固体于试管中 , 加热分解 ______________, 说明分解产生的气体中含有 NO 2   步骤 2: 将产生的气体依次通过盛有足量 ________ 、浓硫酸的洗气瓶 ,________ 在最后一个出口检验   ______________, 说明分解产生的气体中含 O 2   【 解析 】 Fe(NO 3 ) 2 受热分解产生的气体产物中 ,NO 2 是红棕色气体 ,O 2 是无色气体 , 有红棕色气体产生 , 能说明分解产物中含有 NO 2 , 先用 NaOH 溶液吸收 NO 2 , 再用浓硫酸干燥 , 在最后一个出气口用带火星的木条检验 , 若带火星木条复燃 , 说明分解产生的气体中含有 O 2 。 答案 : 有红棕色气体产生　 4 mol · L -1 NaOH 溶液 用带火星的木条　带火星的木条复燃 【 加固训练 】 　　工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应 , 某学习小组进行了以下探究活动 : 　称取铁钉 6.0 g 放入 15.0 mL 浓硫酸中 , 加热 , 充分反应后得到溶液 X 并收集到气体 Y 。 分析上述实验中 SO 2 体积分数的结果 , 丙同学认为气体 Y 中还可能含有 H 2 和 Q 气体。为此设计了下列探究实验装置 ( 图中夹持仪器省略 ) 。 (1) 装置 B 中试剂的作用是 _______________________ __________________________________ 。  (2) 认为气体 Y 中还含有 Q 的理由是 ________________ ________________( 用化学方程式表示 ) 。  (3) 为确认 Q 的存在 , 需在装置中添加 M 于 ___________ ( 选填序号 ) 。  a.A 之前　　　　 b.A ～ B 间 c.B ～ C 间 d.C ～ D 间 (4) 如果气体 Y 中含有 H 2 , 预计实验现象应是 ________ __________________________ 。  【 解析 】 由题意知 ,Y 气体中的 Q 气体应该是 CO 2 , 实验设计的思路 : 用 A 装置除去 SO 2 ,B 装置检验 SO 2 是否除净 ,C 装置吸收 Q 气体和水蒸气 ,D 、 E 装置检验 H 2 的存在 ,F 装置是防止空气中的水蒸气进入 E 中。 (1) 装置 B 中的品红溶液是检验 SO 2 是否除净。 (2)Q 气体是 CO 2 , 产生的原因是铁中的碳元素被浓硫酸氧化生成。 (3) 检验 CO 2 的装置应设置在除净 SO 2 以后 , 即 B ～ C 间。 (4) 如果 Y 气体中有 H 2 , 则会出现 D 中的 CuO 变红色 ,E 中的无水硫酸铜变蓝色。 答案 : (1) 检验 SO 2 是否除尽 (2)C+2H 2 SO 4 ( 浓 ) CO 2 ↑+2SO 2 ↑+2H 2 O (3)c (4)D 中固体由黑变红和 E 中固体由白变蓝