2025版高考热点题型与考点专练化学三规则2实验的规范操作（2）气体检验的步骤试题（Word版附答案）

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高考真题
典例(2023·全国甲卷节选改编)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
其中“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2经过“热分解”生成粉状钛酸钡,若要检验“热分解”中产生的气体中有CO,实验方法是将混合气体 。
【破题有道】
(1)析成分:根据题目流程可以得出“热分解”步骤是BaTiO(C2O4)2经过“热分解”生成粉状钛酸钡,该反应的化学方程式为BaTiO(C2O4)2BaTiO3+2CO2↑+2CO↑,所产生的混合气体中含有CO2和CO气体。
(2)选试剂:CO2气体的存在会干扰CO的检验,因此要先除去CO2再将干燥后的气体依次通入灼热的CuO粉末、澄清石灰水中。可以用浓NaOH溶液吸收CO2,用澄清石灰水检验是否除尽。
(3)得结论:
将混合气体 。
【万能模板】解答本类问题时的答题模板如下:
操作(将气体通入×××溶液)→现象(溶液褪色、变色或生成沉淀等)→结论(证明含有×××气体)
满分规则
【标准答案】先通入浓NaOH溶液中,然后再通入澄清石灰水中,若澄清石灰水不变浑浊,再将气体依次通入灼热的CuO粉末、澄清石灰水中,若CuO粉末由黑色变为红色,且澄清石灰水变浑浊,则其中含有CO(3分)
【评分标准】
(1)没有“除尽CO2气体的相关叙述”扣2分,“除尽CO2气体的叙述不完整”扣1分
(2)若“用过量NaOH溶液除尽CO2”也可,没有“过量”扣1分
(3)现象叙述不正确,每处扣1分;试剂选择不正确,不得分
【错误答案1】通入灼热的CuO粉末、澄清石灰水中,若CuO粉末由黑色变为红色,且澄清石灰水变浑浊,则其中含有CO(扣2分,得1分)
【错因分析】没有除去CO2气体排除干扰
规则1:对后续检验有影响的气体,要先检验然后再除去,并且必须验证是否除尽。如本题CO2气体的存在干扰CO的检验,必须先除去,否则扣2分
【错误答案2】先通入浓NaOH溶液中,然后再通入澄清石灰水中,再将气体依次通入灼热的CuO粉末……(扣1分,得2分)
【错因分析】没有描述澄清石灰水中的现象
规则2:检验时实验现象描述要正确且完整。如本题中要回答澄清石灰水中的现象以表明CO2是否除尽,否则扣1分
【错误答案3】先通入浓NaOH溶液中,然后将气体依次通入灼热的CuO粉末……(扣1分,得2分)
【错因分析】试剂选择不正确
规则3:气体的检验或除杂要根据性质选择正确的试剂。如本题若用NaOH溶液除尽CO2,必须有“过量”或“足量”二字,否则扣1分
【错误答案4】依次将气体通入浓硫酸、澄清石灰水,灼热CuO粉末,然后再通入澄清石灰水中……(扣3分,得0分)
【错因分析】叙述混乱,检验顺序错误
规则4:根据被检验气体和杂质的性质,以及所选试剂特点选定实验操作顺序。如本题必须先除尽CO2气体,干燥后才能检验CO气体
1.★★用如图装置验证亚硝酸钠与70%硫酸反应的气体产物为NO和NO2的混合气体。已知:FeSO4溶液可吸收NO;NO2的沸点为215 ℃,熔点为-11 ℃。
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,装置的连接顺序是A→ C→E→D→B (按气流方向从左到右)。
(2)反应前应打开弹簧夹1,先通入一段时间氮气,目的是
排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化,干扰气体产物的检验 。
(3)再关闭弹簧夹1,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,装置A中产生红棕色气体。设计实验检验装置A中产生的气体含有NO的操作及现象: 反应一段时间后,打开弹簧夹2,向装置D中通入氧气,装置D中气体由无色变为红棕色 。
2.★★为确定某种蛋白质中含碳、氢、硫三种元素,采用如图装置进行探究,通入氧气使样品在装置A中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过其余装置。
(1)装置B中的试剂是 无水硫酸铜 。
(2)装置D的作用是 除去SO2,避免对CO2的检验造成干扰 。
(3)当装置B、C、E、F依次出现下列现象: 粉末由白色变蓝色 ,品红溶液褪色, 品红溶液不褪色(或仍显红色) ,出现白色浑浊;可证明燃烧产物中含有H2O、SO2、CO2,结论:该蛋白质中含碳、氢、硫三种元素。
3.★★一种活性氧食器消毒剂的主要成分是过碳酸钠(xNa2CO3·yH2O2)。过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质,50 ℃开始分解。
活性氧食器消毒剂可用于清洗杯盏,使用说明如图所示:
实验说明
1.取1瓶盖固体,加入500 mL 80 ℃以上热水
2.切勿封闭容器,避免气体冲出伤人
3.反应放热,注意安全
(1)使用时,需要使用80 ℃以上热水的原因为 加速过碳酸钠分解 。
(2)使用时会迅速产生大量气泡,实验室检验该气体的方法为 用带火星的木条检验,若木条复燃,则证明该气体为O2 。
4.★★★C(CH3COO)2(乙酸钴)可用作酯交换反应的催化剂并可用于制备高质量锂电池电极。在氮气氛围中,乙酸钴受热分解生成CO、CO2和C2H6等产物。某研究小组利用如图装置检验乙酸钴热分解的部分产物。
已知:①CO+PdCl2+H2O===CO2+Pd↓(黑色)+2HCl。
②变色硅胶为深蓝色,吸水后变为粉红色。
③C2H6在一定条件下可以将氧化铜还原为铜。
回答下列问题:
(1)B装置的作用是 检验并吸收CO ,要检验乙酸钴分解产物中的CO2,对以上装置的改进方案是 在A与B之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶 。
(2)能证明乙酸钴的分解产物含有C2H6的实验现象是 D中黑色固体变为红色,E中变色硅胶变为粉红色,F中澄清石灰水变浑浊 。
5.★★某汽车安全气囊的产气试剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,产气试剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。一种生产叠氮化钠的工艺流程如图:
发生器Ⅱ中的反应:2NaNH2+N2O===NaN3+NaOH+NH3。写出实验室检验NH3气体的方法: 用湿润的红色石蕊试纸接触该气体,如果试纸变蓝,则为NH3(合理即可) 。