某化学兴趣小组对水蒸气通过灼热的焦炭后，得到的混合气体主要成分产生了兴趣。同学们决定通过实验进行探究。该混合气体主要成分为一氧化碳、二氧化碳、氢气和

题文

某化学兴趣小组对水蒸气通过灼热的焦炭后，得到的混合气体主要成分产生了兴趣。同学们决定通过实验进行探究。
【提出猜想】该混合气体主要成分为一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气。
【查阅资料】a．无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
c．氢气、一氧化碳均能在加热的条件下与氧化铜反应。
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。



（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊。由此得出的结论为         。写出装置B中反应的化学方程式            。
（2）装置C和D中的药品分别为         。
（3）同学们通过观察装置E、F中的现象后，证明了混合气中含有氢气。为了证明第四种气体的存在，装置G中的药品、现象和结论是             。
【实验结论】猜想正确。
【实验反思】
经过讨论，同学们将上图中装置C~H进行了简化，改进后的装置如下图所示。



（3）干燥管中碱石灰的作用为            。
 
实验操作
实验现象
实验结论
①
在尖嘴处点燃气体，       。
          。
         。
②
          。
          。
          。
（4）同学们为了验证通过干燥管后气体的成分，继续进行的实验为：

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）混合气体中含有水蒸气和二氧化碳    CO₂ + Ca(OH)₂＝CaCO₃ ↓+ H₂O
（2）浓氢氧化钠溶液和浓硫酸
（3）装置G中装有澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，则原混合气体中有CO
（4）除去混合气体中剩余的CO₂和水蒸气
（5）填对1行得1分

解析

分析：（1）根据无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，判断混合气体中的气体；并根据记忆写出石灰水与二氧化碳的反应式；
（2）CD装置应是除去（1）中所验证的气体；
（3）根据E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊，判断混合气体中其余气体；
【实验结论】根据以上的实验结论对号即可；
【实验反思】根据碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物做出判断；根据剩余的氢气和一氧化碳可以燃烧判断烧杯中的现象和最后一步实验操作．
解答：解：（1）由无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊的特点可知，混合气体中有水蒸气和二氧化碳；装置B中澄清石灰水与二氧化碳反应的化学式是：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故答案为：水蒸气和二氧化碳、Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）C装置中应是浓氢氧化钠，目的是吸收混合气体中的二氧化碳，D装置中应是浓硫酸，目的是吸收混合气体中的水蒸气．
（3）E中氧化铜变红，说明有一氧化碳气体或氢气或二者的混合气体；F中无水硫酸铜变蓝，说明有氢气，因为氢气还原氧化铜可生成水；G中澄清石灰水变浑浊，说明有一氧化碳气体，因为一氧化碳还原氧化铜可生成二氧化碳；同时E中的变化说明，氧化铜具有还原性．
【实验反思】碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，其中的氢氧化钠固体可吸收二氧化碳，氧化钙可吸收水蒸气．在尖嘴处点燃气体，在火焰上方罩一个干燥、洁净的烧杯，若烧杯壁上有小水珠（或水雾），则证明有氢气，因氢气燃烧生成水；在火焰上方罩一个涂有少量石灰水的烧杯，石灰水变浑浊．说明有一氧化碳．因一氧化碳燃烧生成了二氧化碳．
故答案为：（1）混合气体中含有水蒸气和二氧化碳CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
（2）浓氢氧化钠溶液和浓硫酸（3）装置G中装有澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，则原混合气体中有CO
实验反思：（3）除去混合气体中剩余的CO₂和水蒸气
（4）在火焰上方罩一个干燥、洁净的烧杯，烧杯内壁有无色液滴，混合气体中含有氢气．
在火焰上方罩一个涂有少量石灰水的烧杯，烧杯内澄清石灰水变浑浊，混合气体中含有一氧化碳

考点

据考高分专家说，试题“某化学兴趣小组对水蒸气通过灼热的焦炭后，.....”主要考查你对 [氧气的制取和收集 ]考点的理解。

氧气的制取和收集

氧气的制取是初中化学的重点，也是历年中考的热点。我们不仅要学好氧气制取的知识，而且要触类旁通，逐步掌握实验室制取气体的一般思路和方法。中考对制取氧气的考查主要集中在药品选用、实验装置、操作步骤等方面。

实验室制取收集氧气：

过氧化氢制氧气高锰酸钾制氧气药品和反应原理2H₂O₂

2H₂O+O₂↑2KMnO₄

K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑发生装置固液常温型


固体加热型


收集装置氧气可用排水法收集，也可用向上排空气法收集


整体装置图



操作步骤①检查装置气密性
②再锥形瓶中装入二氧化锰
③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞（长颈漏斗的下端一定在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来）
④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液
⑤收集氧气
①检查装置气密性
②将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花)
③将试管固定在铁架台上
④点燃酒精灯，预热后加热试管
⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体
⑥收集完毕，先将导管移出水面
⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气，用排水法收集，其操作步骤可概括为：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 注意事项①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可，否则不利于气体的导出。
②用排水法收集氧气时，导管应刚伸人集气瓶口即可，过长不利于水的排出，气体不易收集满。
③用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，否则不利于空气的排出，收集的气体不纯。
④用长颈漏斗时，长颈漏斗末端应在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 ①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水倒流回试管底部，使试管炸裂。
③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，这样便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大盆气泡冒出时，证明已集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会被倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。