综合实验(题目)中,经常遇到混合气体的情况。
遇到“混合气体中的成分的确定”问题,往往在鉴别完一种气体、再鉴别另一种气体时,需要先排除上一种气体对该气体检验时可能造成的干扰,即“排除杂质的干扰”。在溶液中的离子成分鉴别中也有这一思想体现。
一、基础版:
两种气体、四组仪器——
第二份品红溶液(丁)的作用: 验证SO2已经被除尽
(SO2、CO2均能与澄清石灰水生成CaCO3浑浊,现象相同。
此操作目的在于排除SO2对检验CO2时的干扰)
二、进阶版:
但是,在实际遇到的考题中,对此知识点的考查形式上会有所创新,比如:将“四组仪器”改为“三组仪器”,举例如下:
如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是_______,作用是____________________________。
(2)C中加入的试剂是________,作用是______________________________________。
(3)D中加入的试剂是______________,作用是_______________________________________。
(4)实验时,C中应观察到的现象是______________________________。
答案(1)品红溶液 检验SO2 (2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽
(3)澄清石灰水 检验CO2 (4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色
题中用“三组仪器”检验“SO2和CO2的混合气体”,其中第二组(C)的作用:除去SO2(排除干扰),并确保SO2气体被除尽(真正做到“除‘杂’务尽”)。则C中的的现象是:酸性KMnO4溶液颜色变浅(但不褪色)。
三、升华版:
高考题中也有“排杂思想”的考查,且看高考究竟“高”在哪里?
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊,由此可知草酸晶体分解的产物中有CO2。装置B的主要作用是冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验。
⑴问中,用“冰水混合物冷凝”的方式,除去加热草酸所产生的草酸蒸气,避免其与澄清石灰水反应生成草酸钙沉淀,从而防止其对CO2气体检验(澄清石灰水)时产生干扰。
——题干信息:“其钙盐难溶于水”
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、F、D、G、H、D、I 。装置H反应管中盛有的物质是CuO。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中黑色粉末变为红色,其后的装置D中的石灰水变浑浊。
(3)设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生。
②草酸为二元酸用NaOH标准溶液滴定同浓度的草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍。
⑵问中,草酸晶体的分解产物中(除了CO2)“还有CO”,则在检验CO气体之前,CO2无需检验(甲同学已检验过)。直接除去CO2(用NaOH浓溶液),以排除其对CO检验(需要把CO氧化为CO2)时的干扰。
“高”考,诚不我欺矣!
随着新高考的全面落地,新情况、新问题、新情境一定会不断地涌现、出新,唯有“发现问题、研究问题、思考问题、解决问题、提出问题”,练成自己解决问题的组合拳,才能做到“四两拨千斤”、“以不变应万变”。
“慎思、明辨、笃行”新解——
发现问题要三思、研究问题要透彻、解决经验要推广;
彻底明晰地解决一个问题后,总结经验去解决下一个问题。