专题1.综合实验
一、装置的组合
1.一套完整的实验装置一般由四部分组成:发生装置、净化装置、性质实验装置、尾气处理装置。
2.组装顺序:①先下后上;②先左后右;③先长后短(适用于洗瓶);④先除后干——先连接除杂装置,后连接干燥装置。
3.如验证由一氧化碳、氢气及少量的二氧化碳和水蒸气组成的混合气体时,检验物质顺序为:①水蒸气→②二氧化碳→③氢气→④一氧化碳。具体操作为:混合气体通过①无水硫酸铜(验证H2O)→②澄清石灰水(验证CO2)→③氢氧化钠溶液(除去CO2)→④澄清石灰水(验证CO2是否除完)→⑤浓硫酸(干燥气体)→⑥灼热CuO(使H2转化为H2O、CO转化为CO2)→⑦无水硫酸铜(验证H2O,从而验证H2)→⑧澄清石灰水(验证CO2,从而验证CO)→⑨点燃(尾气处理)。
二、实验室制取常见气体要除的杂质
1.制O2要除的杂质:水蒸气(H2O)。 2.制CO2要除的杂质:水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl)。
3.用盐酸和锌粒制H2要除的杂质:水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl,盐酸酸雾,用稀硫酸无此杂质)。
三、用实验方法验证混合气体里含有某种气体
1.CO的验证方法:(先验证混合气体中是否有CO2,有则先除掉)
将混合气体通过灼热的CuO,再将经过灼热CuO的混合气体通入澄清石灰水。现象:黑色粉末变成红色,澄清石灰水变浑浊。
2.H2的验证方法:(先验证混合气体中是否有水分,有则先除掉)
将混合气体通过灼热的CuO,再将经过灼热CuO的混合气体通过盛有无水CuSO4的干燥管。现象:黑色CuO变成红色,且白色无水CuSO4变成蓝色。
3.CO2的验证方法:将混合气体通入澄清石灰水。现象:澄清石灰水变浑浊。
四、气体的净化原理
1.验证水的存在时,一般验证在先;净化气体时,一般除杂在先,干燥在后。
2.常见气体的除杂(净化)试剂与方法的选择。
(1)O2——通过灼热的铜网。 (2)CO、H2——通过灼热的CuO。
(3)CO2、SO2——用NaOH等碱性溶液吸收。(4)HCl——水、饱和食盐水洗涤或NaOH、NaHCO3溶液等碱性溶液吸收。
(5)NH3——用H2SO4等酸性溶液吸收。
五、实验注意的地方
1.防爆炸:点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4)或用CO、H2还原CuO、Fe2O3之前,要检验气体纯度。
2.防暴沸:稀释浓硫酸时,将浓硫酸倒入水中,不能把水倒入浓硫酸中。
3.防中毒:进行有毒气体(如CO、SO2、NO2、NO等)的实验时,在通风橱中进行,并注意尾气的处理(CO点燃烧掉或收集;SO2、NO2用碱液吸收),以防污染空气。
4.防倒吸:加热法制取并用排水法收集气体,要注意熄灯顺序。极易溶于水的气体,可将出气口连接倒置的漏斗颈部管口,使漏斗大口靠近水面,如图所示。
A组
1.如图所示装置有多种用途。请回答下列问题。
(1)洗气:除去CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是________,除去CO中的CO2,装置内应盛的物质是____________,气体应从________端通入。
(2)检验:证明CO中含CO2,装置内应盛____________。
(3)贮气:若用排空气法收集H2时(装置放置方向不变),气体应从装置的________端通入,若用排水法收集O2时,瓶内先装满水,气体从________端通入;若要用水将装置中的O2排出进行实验时,水应从________端通入。
(4)测量气体体积:瓶内先装满水,气体从________端通入,还需要用到的一种仪器是________,该方法适用于测量________溶于水的气体的体积。
(5)用作安全瓶:将它连接在气体发生装置之后,以防止液体倒吸流入气体发生装置而损坏仪器。此时瓶中无液体,后面再接一个装有液体的吸收装置,气体从________端通入。
2.某同学用如图装置验证某混合气体中一定含有水蒸气、二氧化碳和一氧化碳三种气体(假设每步操作中,参加反应的气体都完全反应或吸收)。
(1)该同学验证三种气体一定存在。实验进行时,若要气体从左向右流动,则这几种仪器的连接顺序应是:混合气体→( )→( )→( )→D→( )→( )(填A、B、C或E)。
(2)B装置中观察到的现象为____________________。
(3)混合气体通过A装置发生反应的化学方程式为____________________________。
3.甲酸(HCOOH)通常是一种无色易挥发的液体,它在浓硫酸作用下易分解,反应的化学方程式为:HCOOH=====浓硫酸CO↑+H2O,某课外活动小组的同学欲用该反应来制取CO,并还原红棕色的氧化铁粉末。现有下列仪器或装置供选择:
(1)用甲酸滴入浓硫酸的方法制取CO,应选________(填序号)装置;如果要除去CO中混有少量甲酸气体,最好选择图中________(填序号)进行洗气。
(2)用上述方法制取的CO还原氧化铁,并检验气体产物,则各仪器的接口连接顺序为_______________(填字母)。
(3)在对氧化铁粉末加热前,为安全起见,应进行的一项重要操作是______________________。
(4)从开始加热到实验结束,氧化铁粉末的颜色变化为_____________,反应的化学方程式为________________。
(5)上述实验的尾气不能直接排放到空气中,请你说出一种处理尾气的方法:______________________。
(6)在该制取CO的反应中,浓硫酸所起的是________作用。
4.在浓硫酸的催化作用下,固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对碳的氧化物的成分进行了实验探究。
[提出问题] 如何通过实验确定碳的氧化物的成分。
[猜想]
猜想1 猜想2 猜想3