- 物质的检验
- 共3564题
一无色气体可能是由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一种或几种组成．将此无色气体通过装有浓硫酸的洗气瓶发现气体体积减少一部分，继续通过装有固体Na2O2的干燥管，发现从干燥管出气口一端出来的气体颜色显红棕色，再将该气体通入盛满水、倒立于水槽中的试管内，最后试管里仍然充满液体．由此可知：
（1）原气体中一定含有______，一定不含有______．
（2）由最终结果可知，原气体中______气体的体积比为______．
正确答案
解：混合气体为无色，则一定不含有红棕色的气体NO2；
通过盛有浓硫酸的洗气瓶，发现气体体积减少一部分，说明混合气体中含有与浓硫酸发生反应的气体NH3；
继续通过装有Na2O2固体的干燥管，发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色，该红棕色气体为二氧化氮，说明原混合气体中含有CO2和NO，CO2和过氧化钠反应生成氧气，氧气和NO反应生成红棕色气体NO2；
再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，最后气体完全被吸收，试管内充满液体，说明原混合气体中不含不溶于水的气体N2、H2，
（1）由以上分析可知，混合气体中一定含有的气体为：NH3、CO2、NO，一定不含有的气体为：HCl、NO2、H2，
故答案为：NH3、CO2、NO；HCl、NO2、H2；
（2）CO2和过氧化钠反应生成氧气，反应的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，氧气和NO反应生成红棕色气体NO2，反应的方程式为2NO+O2=2N02，
故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2NO+O2=2N02；
（3）CO2和过氧化钠反应生成氧气，氧气和NO反应生成红棕色气体NO2，气体完全溶于水，说明没有氮气；氧气和二氧化氮与水完全反应生成硝酸，发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3，设有4molNO2，则应有4molNO，反应2NO+O2=2N02和4NO2+O2+2H2O=4HNO3共需要氧气为：2mol+1mol=3mol，
由方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知，混合气体中应含有6molCO2，则n（CO2）：n（NO）=6：4=3：2，
故答案为：CO2、NO；3：2．
解析
解：混合气体为无色，则一定不含有红棕色的气体NO2；
通过盛有浓硫酸的洗气瓶，发现气体体积减少一部分，说明混合气体中含有与浓硫酸发生反应的气体NH3；
继续通过装有Na2O2固体的干燥管，发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色，该红棕色气体为二氧化氮，说明原混合气体中含有CO2和NO，CO2和过氧化钠反应生成氧气，氧气和NO反应生成红棕色气体NO2；
再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，最后气体完全被吸收，试管内充满液体，说明原混合气体中不含不溶于水的气体N2、H2，
（1）由以上分析可知，混合气体中一定含有的气体为：NH3、CO2、NO，一定不含有的气体为：HCl、NO2、H2，
故答案为：NH3、CO2、NO；HCl、NO2、H2；
（2）CO2和过氧化钠反应生成氧气，反应的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，氧气和NO反应生成红棕色气体NO2，反应的方程式为2NO+O2=2N02，
故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2NO+O2=2N02；
（3）CO2和过氧化钠反应生成氧气，氧气和NO反应生成红棕色气体NO2，气体完全溶于水，说明没有氮气；氧气和二氧化氮与水完全反应生成硝酸，发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3，设有4molNO2，则应有4molNO，反应2NO+O2=2N02和4NO2+O2+2H2O=4HNO3共需要氧气为：2mol+1mol=3mol，
由方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知，混合气体中应含有6molCO2，则n（CO2）：n（NO）=6：4=3：2，
故答案为：CO2、NO；3：2．
科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料（主要是生铁、镀锌铁皮）时，溶液发烫并闻到了刺激性气味，这种反常现象引起了同学们的思考．从组成物质的元素角度分析，他们猜测气体可能是SO2、CO、CO2、H2中的一种或几种．为了确定该气体的成分，他们进行了如下探究．
查阅资料：
Ⅰ．SO2、CO2都能与碱溶液反应生成盐和水，CaSO3难溶于水；
Ⅱ．SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应并使它褪色，上述其它气体不能．
实验探究：
（1）甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有CO2，把它直接通入澄清石灰水，并观察实验现象．
乙同学认为甲同学的做法不合理．请用化学方程式表示其原因______．
（2）同学们设计了一套合理的实验装置，如图所示（铁架台已略去）．请你从下列试剂中选择所需药品并完成实验（药品可重复选用）：澄清石灰水，氢氧化钠溶液，酸性高锰酸钾溶液，浓硫酸，无水硫酸铜，碱石灰 （假设每步反应都是完全的）
①写出E装置中试剂的名称或化学式______．
②若观察到______（填装置序号）中澄清石灰水变浑浊，证明原气体中有CO2；
③若观察到______现象，证明原气体中有H2无CO．
正确答案
解：（1）二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，但混合气体中可能含有二氧化硫，二氧化硫能与石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀，也可以使澄清石灰水变浑浊，化学反应式是：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O，所以甲同学的做法不合理，
故答案为：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O；
（2）①E装置中试剂的名称应该是无水硫酸铜，可以检验经过D装置后有无水生成，从而检验氢气的存在；
故答案为：无水硫酸铜；
②要证明原气体中有CO2，首先装置A中的试剂应该是酸性高锰酸钾溶液，除去可能存在的二氧化硫，因为二氧化硫也可以使澄清的石灰水变浑浊；然后在装置B中加入澄清石灰水，澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，检验二氧化碳的存在，所以要观察到B中的澄清石灰水变浑浊，证明原气体中有CO2．
故答案为：B；
③D装置中黑色粉末变成红色，说明有还原气体存在，E中的无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，继而说明混合气体中含有氢气；再就是F中的石灰水不变浑浊，说明没有二氧化碳生成，就是说混合气体中没有一氧化碳．就可证明原气体中有H2无CO，
故答案为：D装置中黑色粉末变成红色，E中的无水硫酸铜变蓝，F中的石灰水不变浑浊．
解析
解：（1）二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，但混合气体中可能含有二氧化硫，二氧化硫能与石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀，也可以使澄清石灰水变浑浊，化学反应式是：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O，所以甲同学的做法不合理，
故答案为：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O；
（2）①E装置中试剂的名称应该是无水硫酸铜，可以检验经过D装置后有无水生成，从而检验氢气的存在；
故答案为：无水硫酸铜；
②要证明原气体中有CO2，首先装置A中的试剂应该是酸性高锰酸钾溶液，除去可能存在的二氧化硫，因为二氧化硫也可以使澄清的石灰水变浑浊；然后在装置B中加入澄清石灰水，澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，检验二氧化碳的存在，所以要观察到B中的澄清石灰水变浑浊，证明原气体中有CO2．
故答案为：B；
③D装置中黑色粉末变成红色，说明有还原气体存在，E中的无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，继而说明混合气体中含有氢气；再就是F中的石灰水不变浑浊，说明没有二氧化碳生成，就是说混合气体中没有一氧化碳．就可证明原气体中有H2无CO，
故答案为：D装置中黑色粉末变成红色，E中的无水硫酸铜变蓝，F中的石灰水不变浑浊．
气体X可能由NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种组成，已知X通入AgNO3溶液时产生浅黄色沉淀，该沉淀不溶于稀HNO3溶液，若将X通入澄清石灰水中，却不见沉淀产生，则有关气体X的成分的下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：根据X通入硝酸银溶液产生不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀，可知X中一定含有HBr，因氨气和HBr反应生成溴化铵，HBr与氯气发生氧化还原反应，则X中一定没有NH3和Cl2；
由于CaCO3可溶于强酸中，所以在HBr存在的条件下，X中若有CO2，通入澄清石灰水中也可能没有沉淀生成，故无法确定是否含有CO2，根据以上分析可知，
A．一定含有HBr，可能含有CO2；故A错误；
B．可能含有CO2；故B错误；
C．一定不含NH3、Cl2是正确的，故C正确；
D．一定不含有Cl2，故D错误；
故选C．
某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究．
（1）提出假设
①该反应的气体产物是CO2．
②该反应的气体产物是CO．
③该反应的气体产物是______．
（2）设计方案
如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比．
（3）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应．实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气．请写出该反应的离子方程式：______．
（4）实验步骤
①按如图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入10.38g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气．冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为53.02g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为1g．步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为______．
（5）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：______．
（6）实验优化
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善．
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba（OH）2溶液，其理由是______．
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案：______．
正确答案
解：（1）过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有：①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物，故答案为：CO2、CO的混合物；
（3）氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气，反应物有NH4Cl和NaNO2，生成物为N2，根据质量守恒还应用水，则反应的化学方程式为
NH4++NO2-
（4）如果不排尽空气，那么空气中的氧气会与炭粉反应影响反应后生成气体的组成，所以利用稳定的氮气排空气，最后确保完全吸收，反应后还要赶出所有的CO2，
故答案为：步骤②中是为了排尽空气；步骤④是为了赶出所有的CO2，确保完全吸收；
（5）3.20g氧化铁的物质的量为=
则n（CO2）=n（CaCO3）=
反应后硬质玻璃管和固体总质量变化为1.44g大于0.88g，则生成其气体为CO2、CO的混合物，混合气体中含有CO0.08mol，所以CO、CO2的混合气体物质的量比为4：1，所以方程式为5C+2Fe2O3
故答案为：5C+2Fe2O3
（6）①将澄清石灰水换成Ba（OH）2溶液，这样会使二氧化碳被吸收的更完全，称量时相对误差小，
故答案为：氢氧化钡的溶解度大，浓度大，使二氧化碳被吸收的更完全，碳酸钡的相对原子质量大于碳酸钙的，称量时相对误差小；
②一氧化碳是一种有毒气体，可以通过点燃来进行尾气处理，故答案为：在尾气口处加一点燃的酒精灯．
解析
解：（1）过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有：①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物，故答案为：CO2、CO的混合物；
（3）氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气，反应物有NH4Cl和NaNO2，生成物为N2，根据质量守恒还应用水，则反应的化学方程式为
NH4++NO2-
（4）如果不排尽空气，那么空气中的氧气会与炭粉反应影响反应后生成气体的组成，所以利用稳定的氮气排空气，最后确保完全吸收，反应后还要赶出所有的CO2，
故答案为：步骤②中是为了排尽空气；步骤④是为了赶出所有的CO2，确保完全吸收；
（5）3.20g氧化铁的物质的量为=
则n（CO2）=n（CaCO3）=
反应后硬质玻璃管和固体总质量变化为1.44g大于0.88g，则生成其气体为CO2、CO的混合物，混合气体中含有CO0.08mol，所以CO、CO2的混合气体物质的量比为4：1，所以方程式为5C+2Fe2O3
故答案为：5C+2Fe2O3
（6）①将澄清石灰水换成Ba（OH）2溶液，这样会使二氧化碳被吸收的更完全，称量时相对误差小，
故答案为：氢氧化钡的溶解度大，浓度大，使二氧化碳被吸收的更完全，碳酸钡的相对原子质量大于碳酸钙的，称量时相对误差小；
②一氧化碳是一种有毒气体，可以通过点燃来进行尾气处理，故答案为：在尾气口处加一点燃的酒精灯．
有一瓶无色气体，可能含有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种．向其中加入过量氯水，得到无色透明溶液，把溶液分成两份；向其中加入盐酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀；向另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，也有白色沉淀．则下列结论正确的是（ ）
正确答案
解析
解：通入氯水得无色溶液，一定无H2S、HBr，因若有这两种气体会发生反应：H2S+Cl2=2HCl+S↓、2HBr+Cl2=2HCl+Br2，会看到浑浊或溶液颜色发生改变；
将溶液分两份一份加HCl酸化的BaCl2有白色沉淀，一定有SO2，因SO2已被氯气氧化成SO42-；另一份加HNO3酸化的AgNO3有白色沉淀→不能确定是否含有HCl，
因第一步反应后溶液中已经存在Cl-，第二步中也加入了HCl；CO2不能确定是显而易见的，因二氧化碳与加入试剂不反应，
根据以上分析可知，一定含有的气体为：SO2，一定不含的气体为：H2S、HBr，可能含有HCl、CO2，
A．根据分析可知，混合气体中一定含有SO2气体，故A正确；
B．加入过量氯水，得到无色透明溶液，则原气体中肯定没有H2S和HBr，故B正确；
C．原混合气体中一定含有二氧化硫，不能确定是否含有HCl，故C错误；
D．无法确定是否含有二氧化碳气体，故D错误；
故选AB．
下列对实验操作的描述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．实验室制备氢氧化铁胶体，是在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液加热，当溶液变为红褐色时应立即停止加热，即可以得到氢氧化铁胶体，反应为FeCl3+3H2O
B．在使用pH试纸检验酸性或碱性气体时，将试纸用水润湿再用，如用干燥的pH试纸，将无法测出酸性或碱性气体，故B正确；
C．氯化铝为强酸弱碱盐，Al3+发生水解，水解的方程式为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，水解后溶液呈酸性，加热时促进水解，生成Al（OH）3，将氯化铝溶液蒸干后，最后能得到Al（OH）3晶体，故C错误；
D．除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3，溶液中加入铁粉，反应为；2FeCl3+Fe=3FeCl2，过滤即可，故D错误；
故选B．
鉴别甲烷和氢气两种无色气体的正确方法是（ ）
正确答案
解析
解：A．甲烷和氢气均不能和溴水发生反应，通入溴水无现象，故A错误；
B．甲烷燃烧生成二氧化碳和水，氢气燃烧生成水，产物均有水产生，干燥的冷烧杯检验水的生成，所以无法鉴别，故B错误；
C．甲烷和氢气均不能和澄清的石灰水发生反应，所以无法鉴别，故C错误；
D．甲烷燃烧生成二氧化碳和水，氢气燃烧生成水，二氧化碳和澄清的石灰水反应生成碳酸钙和水，点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的冷烧杯，变浑浊的是甲烷，而氢气不能，现象不同，能鉴别，故D正确；
故选D．
（2015秋•张家口月考）某无色气体可能含有CO、H2、O2、CO2、NH3、NO、HCl、NO2、SO2等气体中的若干种，为确定其成分，某学生进行了如下实验：①将少许气体导入一支干燥的试管中，试管中出现红棕色气体．②将气体导入盛有少许澄清石灰水的试管中，未见明显现象；而改通入盛有足量澄清石灰水的洗气瓶中出现白色浑浊．③将原气体导入品红溶液中，红色没有变化；④将原气体先通过装有足量固体烧碱的U型管后，再通入盛有CuO的硬质玻璃管，并给硬质玻璃管加热，观察到CuO变为红色；⑤将④中出来的气体通过盛有CuSO4粉末的干燥管，CuSO4粉末出现蓝色．下列判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：无色气体中一定不含有色的NO2气体；①将少许气体导入一支干燥的试管中，试管中出现红棕色气体，产生红棕色的气体为NO2，说明原混合气体中一定含有NO，则一定不含O2；②将气体导入盛有少许澄清石灰水的试管中，未见明显现象，而改通入盛有足量澄清石灰水的洗气瓶中出现白色浑浊，白色沉淀为碳酸钙或亚硫酸钙，原混合气体中一定含有HCl、至少含有CO2、SO2中的一种，则一定不存在与氯化氢反应的NH3；③将原气体导入品红溶液中，红色没有变化，说明混合气体中不存在SO2，结合②可知一定含有CO2；④将原气体先通过装有足量固体烧碱的U型管后，再通入盛有CuO的硬质玻璃管，并给硬质玻璃管加热，观察到CuO变为红色，说明原混合气体中至少含有CO或H2中一种；⑤将④中出来的气体通过盛有CuSO4粉末的干燥管，CuSO4粉末出现蓝色，说明一定存在H2，可能含有CO，
根据分析可知，原混合气体中一定存在的气体为：H2、CO2、NO、HCl；可能存在CO；一定不存在的气体为：O2、NH3、NO2、SO2，
A．原混合气体中一定不存在NO2，可能含有CO，故A错误；
B．混合气体中一定含有H2，故B错误；
C．混合气体中含有HCl，则一定不存在氨气，故C错误；
D．原混合气体中一定存在的气体为：H2、CO2、NO、HCl，可能存在CO，所以至少含有4种气体，故D正确；
故选D．
（2015秋•重庆校级月考）某无色气体可能含有CO、H2、O2、CO2、NH3、NO、HCl、NO2、SO2等气体中的若干种，为确定其成分，某学生进行了如下实验：
①将混合气体导入品红溶液中，红色没有变化．
②将混合气体导入如图装置中，I中有红棕色出现；Ⅱ未见明显现象；Ⅲ溶液中出现白色浑浊；V中CuO变为红色；Ⅵ中CuSO4出现蓝色．
下列判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：无色气体中一定不含有色的NO2气体；将原气体导入品红溶液中，红色没有变化，说明混合气体中不存在SO2；将混合气体导入如图装置中，I中有红棕色出现，说明原混合气体中一定含有NO，则一定不含O2；Ⅱ未见明显现象，由于可能存在HCl，则可能存在二氧化碳；Ⅲ溶液中出现白色浑浊，说明原混合气体中一定含有HCl、CO2，则一定不存在NH3；V中CuO变为红色，Ⅵ中CuSO4出现蓝色，说明有水生成，则原混合气体中一定存在H2，可能含有CO，
根据分析可知，原混合气体中一定含有：H2、NO、CO2、HCl，一定不含NH3、O2、NO2、SO2，可能含有CO，
A．一定没有NO2，可能含有CO，故A错误；
B．根据分析可知，混合气体中一定没有NH3，一定含有H2，故B错误；
C．混合气体中一定含有H2、NO、CO2、HCl四种气体，故C正确；
D．根据分析可知，一定不含NH3，故D错误；
故选C．
正确答案
解析
解：二氧化氮是红棕色的气体，所以一定不存在，甲气体经过足量的浓硫酸，溢出剩余气体80毫升，说明一定有NH3存在且体积为20mL，二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，一氧化氮无色，与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮，通过足量的过氧化钠后气体显红棕色，说明有NO、CO2，排水法收集气体，广口瓶被上升的水注满，说明没有N2．
故选B．
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