高中化学固体混合物成分的推断方法(定性、定量)

混合气体的成分推断例析
一、气体性质复习
1、无色气体中不能含的有色气体：F2（淡黄绿色）、Cl2（黄绿色）、NO2（红棕色）或NO和O2（二
者反应生成NO2）的混合物；
2、常温下不能共存的气体有：(1)因发生氧化还原而不能共存的气体：NO和O2, H2S和SO2 ，F2和HCl,
F2和HBr, F2和HI, F2和H2S, F2和H2 ,Cl2和HBr, Cl2和HI, Cl2和H2S.（2）因发生酸碱反应而不能共存的气体：NH3和HCl、NH3和HF、NH3和HBr、NH3和HI、NH3和H2S；
3、因强光照射而不能共存的气体：H2和Cl2, CH4和Cl2。

4、通过盛有浓硫酸的洗气瓶，体积减少的气体有：NH3和H2O（g）；且减少的体积与气体体积相同；
5、通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，可能有CO2或SO2或HF ，若不变浑浊时说明有两种可能：一种
是没有CO2或SO2或HF ，另一种可能是：含有CO2或SO2的同时含有酸性比碳酸或亚硫酸酸性更强的HX（HCl 、HBr、HI ）气体；
6、通常情况下混合气体通过Na2O2后，使过氧化钠增重的气体有H2O（g）或CO2，且气体体积均减少
一半，根据气体体积均减少的数量可以求出H2O（g）或CO2体积；
7、通过盛有碱石灰的干燥管，气体体积均减少的气体中一定含有H2O（g）、CO2 或、HCl等酸性气体；
8、赤热的CuO变红的一定是还原性气体，如：H2、CO 、NH3、CH4或C2H5OH（g）,
9、使白色硫酸铜粉末变蓝的一定是水蒸气，或氢气还原金属氧化物的产物使白色硫酸铜粉末变蓝；
10、通过赤热的铜网气体体积均减少，说明一定有O2，减少的体积即氧气的体积；
11、HCl通过饱和的碳酸氢钠溶液，气体体积均不改变，CO通过赤热的氧化铜，气体体积不改变，并不代表某混合气体通过饱和的碳酸氢钠溶液时气体体积不改变就不含有HCl，并不代表某混合气体通过通过赤热的氧化铜，气体体积不改变就没有CO ；
12、V（NO）∶V（O2）= 4∶3 ，V（NO2）∶V（O2）= 4∶1时，试管充满混合气体且倒置于水槽中，水将充满试管；
13、引燃、引爆CO和O2、H2和O2（在生成液态水时）所减少的体积不同；
14、CO和O2、H2和O2的混合气体通过赤热的铜网（铜足量），剩余气体为CO2或CO2和CO；H2O （g）或H2O（g）和H2；剩余的气体中不可能有氧气，氧气被热铜网吸收。

15、CO或H2和O2充分燃烧后，通入过氧化钠后，过氧化钠增重的质量为CO或H2的质量，其中O2相当于起催化作用。

二、混合气体性质推断
1、某无色混合气体可能含有CO
2、CO、H2O（g）、H2中的一种或几种，依次进行如下处理，（假定每次处理均完全）（1）通过碱石灰，气体体积变小；（2）通过炽热的氧化铜时，固体变为红色；（3）
通过白色的硫酸铜粉末时，粉末变蓝；（4）通过澄清的石灰水时，溶液变浑浊，由此可以确定原混合气体中（）A. 一定有CO2、H2可能有CO、H2O（g）； B.一定有CO、H2O（g）可能有CO2、H2
C.一定有CO2、CO可能有H2O（g）、H2 ；
D.一定有CO、H2可能有CO2、H2O（g）。

解析：（1）能被碱石灰吸收的气体有水蒸气和酸性气体，所以混合气体中可能有CO2或H2O（g）或CO2和H2O（g），（2）通过炽热的氧化铜时，固体变为红色，说明混合气体还原了氧化铜,得知混合气体中可能有还原性的气体CO、H2，（3）白色硫酸铜粉末遇到水蒸气变蓝，而在第一步时水蒸气已经被碱石灰吸收没了，水蒸气只能是混合气体还原氧化铜时产生的，一氧化碳还原氧化铜不会产生水蒸气，只能是氢气还原氧化铜时产生水蒸气，得出结论：混合气体中一定有氢气。

（4）二氧化碳通过澄清的石灰水时溶液变浑浊，而在第一步时二氧化碳即便有也已经被碱石灰吸收没了，二氧化碳只能是一氧化碳还原氧化铜时产生的，得出结论：混合气体中一定有一氧化碳。

综合上述分析，得出答案：D.
2、某混合气体可能含有N2、HCl 、CO，依次进行如下处理，（假定每次处理均完全）（1）通过足量的碳酸氢钠溶液和灼热的氧化铜，气体体积都没有变化；（2）通过足量的过氧化钠固体，气体体积减小；（3）通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减小，但还剩余气体，由此可以确定原混合气体中（）A.一定没有N2，HCl 和CO中至少有一种； B.一定有N2，HCl 和CO ；
C.一定有N2，HCl 和CO中至少有一种；
D.一定有N2和HCl ，没有CO
解析：（1）混合气体通过足量的碳酸氢钠溶液和灼热的氧化铜可能发生HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,CO+CuO加热CO2+Cu,气体体积均未发生改变，不能断定有没有HCl 或CO，（2）通过足量的过氧化钠固体，气体体积减小；通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减小，说明第一步反应的产物与过氧化钠反应产生了氧气(灼热的铜网是专门用来吸收氧气用的)，说明HCl 或CO至少存在一种。

（3）氮气每一步都不参与反应，通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减小，但还剩余气体，所以该气体是氮气。

综合以上分析得出结论：选择C.
3、某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O（g）、H2、HCl、NH3中的一种或几种, 依次进行如下处理，（假定每次处理均完全）（1）澄清石灰水无浑浊，（2）氢氧化钡溶液有浑浊，（3）浓硫酸无明显现象，（4）灼热的氧化铜变红，（5）通过白色的硫酸铜粉末时，粉末变蓝；由此可以确定原混合气体中（）A.肯定有CO2 、HCl ，可能有NH3和H2或其中之一；B.肯定有CO2 、HCl、H2，可能有CO、H2O（g）；C.肯定有H2，肯定没有CO2； D.肯定有CO2 、CO、H2，可能有HCl
解析：氢氧化钡溶液有浑浊，说明一定有二氧化碳，为什么气体不能使澄清石灰水变浑浊呢?一定是某种气体的存在使得二氧化碳不能发挥作用，在与澄清石灰水反应时，由于氯化氢溶于水的酸性比碳酸强，
氯化氢优先与澄清石灰水反应，导致氯化氢和二氧化碳共存时通入澄清石灰水看不到沉淀。

由此得出初步结论：一定同时存在氯化氢和二氧化碳。

我们知道氯化氢和氨气因为酸碱性不能共存，同时得出辅助结论：因为氯化氢的存在一定没有氨气存在。

浓硫酸无明显现象，更进一步确定没有氨气。

灼热的氧化铜变红，说明有还原性气体CO或H2，通过白色的硫酸铜粉末时，粉末变蓝，说明一定有氢气可能有一氧化碳。

综上分析得出答案：肯定有CO2 、HCl、H2，可能有CO、H2O（g），一定没有NH3 ，所以选择B选项。

4、某无色混合气体可能含有CO2、NO、NO2（g）、H2、HCl、NH3中的一种或几种, 依次进行如下处理，（假定每次处理均完全）（1）通过浓硫酸气体体积减小，（2）通过足量的过氧化钠固体得到红棕色气体，（3）在将红棕色气体通入盛满水且倒置于水槽中的试管内，可见到试管内有变化，但最后液体充满试管（以上现象均在同状态下观察），由此推断（1）原气体一定有（2）原气体一定不含有（3）由最后结果可知：原气体中和两种气体体积之比为
解析：混合气体无色意味着不会存在有色气体：NO2。

因为氯化氢和氨气不能共存，所以二者只能存在一种气体。

通过浓硫酸气体体积减小，说明有氨气，同时也说明一定没有氯化氢。

通过足量的过氧化钠固体得到红棕色气体，说明存在一种与过氧化钠反应产生氧气的气体，该气体就是二氧化碳。

将红棕色气体通入盛满水且倒置于水槽中的试管内，可见到试管内有变化，但最后液体充满试管（以上现象均在同状态下观察），说明通过足量的过氧化钠固体得到红棕色气体中混有氧气，并且二氧化氮和氧气的体积比为4：1，或者一氧化氮和氧气的体积比为4：3，因为氧气是由二氧化碳与过氧化钠反应生成的，所以一氧化氮和二氧化碳的体积比为：4：6，综上得出结论：.一定有：CO2、NO、NH3 ；没有NO2、H2、HCl；V（NO）∶V（CO2）=2∶3
5．气体x可能含有NH3、Cl2、H2S 、HBr 、CO2中的一种或几种。

已知：x通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，且不溶于稀硝酸；若将x通入澄清的石灰水中，却不见沉淀产生，对气体x的成分，下列说法正确的是（）
A.一定含有HBr ,可能含有CO2
B.一定不含CO2
C.一定不含NH3、Cl2、CO2
D.可能含有CO2、Cl2
解析：首先分析气体共存的可能性：NH3与H2S 、HBr 因酸碱性不能共存，Cl2与H2S 、HBr因氧化还原不能共存，x通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，且不溶于稀硝酸，一定有HBr，根据气体的共存可能性，一定没有NH3、Cl2，H2S通入AgNO3溶液时产生黑色沉淀，且不溶于稀硝酸；但是黑色会掩盖淡黄色，使淡黄色不能显示出来，所以也一定没有H2S ，将x通入澄清的石灰水中，却不见沉淀产生，并不能说明没有CO2，因为HBr 和CO2共存时不会产生白色沉淀。

所以选择A选项为正确答案。