與氣壓變化有關(guān)的化學考題分類解析

1、與氣壓變化有關(guān)的化學考題分類解析王強化學考題中涉及氣壓變化是化學與物理學科綜合考查的一種形式。這類考題綜合性較強，對同學們的諸多能力要求較高。如信息的采集與加工、知識的運用與遷移、現(xiàn)象的推理與描述等能力。盡管氣壓變化的情況無非增大和減小兩類，但引起氣壓變化的因素可謂眾多。為讓同學們對此類考題有一個較為全面的了解，提高解題能力，本文就近年考題中考查氣壓變化的幾種情況分類解析如下：一、氣壓減小類（）氣體被吸附例l. 活性炭是一種高效的氣體凈化劑，能吸附有害氣體NO2。如下圖裝置，A中充滿了紅棕色的NO2氣體，向A中加入活性炭并充分振蕩，再將a與b連接，打開T處彈簧夾，裝置A、B中可觀察到的現(xiàn)象是：

2、A：_；B：_解析：本題考查了活性炭的物理性質(zhì)、堿的性質(zhì)和氣體壓強等知識，綜合性較強。由于活性炭具有較強的吸附能力，當把活性炭放入充滿紅棕色NO2氣體的A瓶時，NO2被活性炭吸附掉，A瓶內(nèi)變?yōu)闊o色。將a、b連接并打開T處彈簧夾時，由于A瓶內(nèi)的氣體壓強減小，會使B中的空氣流入A中，造成B瓶中氣壓減小，由于大氣壓強的作用，NaOH溶液會沿導管流入B瓶中，致使B中液面上升；NaOH溶液呈堿性，遇酚酞試液后會使酚酞試液變成紅色。在實際答題時，B中現(xiàn)象要考慮周全，兩點現(xiàn)象不應遺漏。答案：A：紅棕色褪去B：溶液顯紅色，液面升高（二）氣體被溶解例2. 氨氣（NH3）密度比空氣小，極易溶于水，它的水溶液叫氨水

3、。氨水呈堿性，是一種速效肥料。實驗室是用加熱氯化銨晶體和消石灰固體的混合物制取氨氣的。試回答：（1）實驗室制氨氣時使用的裝置與下列制氣裝置相同的是（ ）。A. 制氫氣B. 制二氧化碳C. 制氧氣D. 以上三種都可以（2）實驗室收集氨氣的方法是：_。（3）將收集滿干燥氨氣的試管，倒插入滴有酚酞試液的蒸餾水中（如下圖），可能發(fā)生的現(xiàn)象是：_。解析：這是一道信息型的考題。（l）氣體發(fā)生裝置的選擇是由反應所需藥品的狀態(tài)及反應條件決定的，通過題目中給出的信息，我們可以知道氨氣是固體與固體在加熱的條件下制得的，所以與制取氧氣的發(fā)生裝置相同。（2）根據(jù)氨氣的密度比空氣小，極易溶于水，又可以判斷它只能用向下排

4、空氣法收集。（3）把化學知識與氣壓綜合考慮，是解答本題的關(guān)鍵。通過氨氣極易溶于水，形成氨水，氨水呈堿性，我們可以判斷出溶液會變紅，由于試管內(nèi)氨氣體積減小，壓強變小，水在大氣壓的作用下，進入試管內(nèi)部。答案：（l）C（2）向下排空氣法（3）溶液變紅色，水進入試管（三）氣體被反應吸收（直接）例3. 某?；瘜W課外活動小組的同學，利用塑料飲料瓶（質(zhì)軟）和注射器設(shè)計如圖所示的實驗。請你根據(jù)生活經(jīng)驗及所學的知識，結(jié)合實驗回答下列問題：（l）請你分析推測振蕩后塑料瓶將發(fā)生什么變化？_。（2）發(fā)生變化的原因：_。（3）當塑料瓶中的CO2氣體用_氣體代替，注射器中的NaOH溶液用_溶液代替，也可觀察到相似的實驗現(xiàn)

5、象。解析：本題將CO2的化學性質(zhì)、壓強及生活經(jīng)驗結(jié)合在一起組合命題，用已有知識推測過程或結(jié)論，是培養(yǎng)同學們思維歸納能力的好題型。塑料瓶中的CO2跟NaOH溶液反應后，瓶內(nèi)氣壓變小，在大氣壓的作用下使得塑料瓶變扁。若出現(xiàn)類似現(xiàn)象，需考慮瓶內(nèi)氣體跟注入的溶液發(fā)生反應，且沒有新氣體生成。如酸性氧化物類氣體（SO2等）跟堿溶液KOH、Ca（OH）2等反應，酸性氣體（HCl等）跟堿性溶液反應，以及堿性氣體（NH3）跟酸（鹽酸、硫酸等）反應。答案：（1）塑料瓶變扁（或變癟、內(nèi)凹等）（2）因為跟NaOH溶液反應（或），塑料瓶內(nèi)氣體減少（或壓強變?。?，在外界大氣壓的作用下變扁。（3）（四）氣體被反應吸收（間接

6、）例4. 下圖所示裝置用于測定蝗蟲呼吸作用的速率，圖中的NaOH溶液能夠充分吸收瓶中的CO2氣體，據(jù)圖回答問題（實驗裝置足以維持實驗期間蝗蟲的生命活動，瓶口密封）：（l）該裝置可測定的是蝗蟲呼吸作用過程中吸收O2的速率，還是釋放CO2的速率？_。（2）15分鐘后，U形管左右兩側(cè)的管內(nèi)液面位置有何改變？_。（3）B瓶有什么作用？_。解析：本題綜合考查呼吸作用和化學反應對氣體壓強的影響等知識。活蝗蟲呼吸時，吸收O2釋放CO2。A瓶中活蝗蟲進行呼吸時，O2含量會逐漸減少，當瓶中O2越來越少時，蝗蟲為了獲得足夠的氧氣進行生命活動，其呼吸速率就會越來越快。因呼出的CO2被NaOH溶液吸收，瓶內(nèi)氣體壓強逐

7、漸減小，在B瓶氣體壓強的作用下，U形管內(nèi)液面會左升右降，且速率會逐漸加快，一定時間后停止。由此可知題給裝置是用來測定蝗蟲吸收O2速率的，因B瓶內(nèi)裝的是死蝗蟲，故是用來和A瓶作對照的。答案：（1）吸收O2的速率（2）左升右降（3）作對照點評：這是一道跨理、化、生三科的綜合考題。對比本題與例3在氣壓減小的根本原因上是有不同之處的，本題是通過蝗蟲的呼吸作用將O2轉(zhuǎn)化為CO2從而被NaOH溶液吸收的。對A瓶中O2而言，它的減少存在著一定的間接性。（五）降溫例5. 如下圖所示，向試管里的水加入下列某物質(zhì)后，U形管中原來水平的紅墨水液面出現(xiàn)了水位差（如圖所示），則該物質(zhì)是（ ）。A. 苛性鈉B. 生石灰C

8、. 硝酸銨D. 活性炭解析：這是一道給出實驗現(xiàn)象判斷添加物質(zhì)的考題，出題形式與前三個例題正好相反。從U形管中液面出現(xiàn)左高右低的現(xiàn)象，我們可以判斷出加入物質(zhì)后瓶內(nèi)的氣壓變小了，從選項中四種物質(zhì)溶于水的情況來看，只有硝酸銨溶于水時吸收熱量，能造成瓶內(nèi)空氣降溫，體積減小，壓強變小。而A、B選項中的兩種物質(zhì)，放入水中都放出熱量，產(chǎn)生的現(xiàn)象應與圖示恰好相反，應為左低右高；D選項中的活性炭放入水中水溫沒有任何變化，所以液面也沒有什么變化。答案：C二、氣壓增大類（一）升溫例6. 如圖所示的裝置，打開分液漏斗的活塞，讓水滴入錐形瓶中可以看到錐形瓶中出現(xiàn)_、_的現(xiàn)象，同時U形管中_。這個事實告訴我們?yōu)榱朔乐拱l(fā)生

9、事故，在稀釋濃硫酸時，一定要將濃硫酸沿著器壁慢慢地注入水中，并不斷地攪動。解析：此題通過水滴入濃硫酸中的實驗現(xiàn)象，強調(diào)了濃硫酸的稀釋方法。考查了同學們分析實驗現(xiàn)象及靈活運用知識的能力。水的密度小于濃硫酸的密度，滴入后會浮在濃硫酸上面，又由于濃硫酸溶于水放出大量的熱，會出現(xiàn)水立即沸騰的現(xiàn)象。瓶內(nèi)氣體受熱后，體積膨脹，壓強變大，所以又會出現(xiàn)U形管內(nèi)液面甲處下降乙處上升的現(xiàn)象。答案：水浮在硫酸上面水立即沸騰，硫酸液滴飛濺甲處水面下降，乙處水面上升（二）有氣體生成例7. 如圖所示，過氧化氫（H2O2）在催化劑二氧化錳的作用下，迅速分解放出大量的氧氣。下列現(xiàn)象正確的是（ ）。A. 氣球脹大，紅墨水左移B

10、. 氣球縮小，紅墨水右移C. 氣球脹大，紅墨水右移D. 氣球縮小，紅墨水左移解析：根據(jù)題意過氧化氫與二氧化錳接觸后迅速放出氧氣，使瓶內(nèi)氣壓增大（大于外界氣壓），所以充氣氣球縮小，紅墨水左移。值得注意的是：如果氣球在外，則被吹起脹大。答案：D（三）特殊構(gòu)造的裝置例8. 已知在相同溫度下，氣體分子的運動速度與分子的相對分子質(zhì)量有關(guān)，分子的相對分子質(zhì)量越大，則其運動速度越小，圖中容器A是一種特制的有底的素燒瓷筒，它的壁可以通過氫氣分子。實驗開始時，A中和燒杯中都充滿空氣。當向燒杯中持續(xù)通入氫氣時，導管B處發(fā)生的現(xiàn)象是_。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是_。解析：根據(jù)題給信息“相同溫度下，氣體分子的相對分子質(zhì)量越

11、大，運動速度越小”，空氣中各氣體的相對分子質(zhì)量比氫氣的相對分子質(zhì)量大得多，所以沒有氫氣分子運動速度快，當燒杯中充滿氫氣并不斷通入氫氣時，氫氣分子不斷通過瓷筒，再經(jīng)過導管進入廣口瓶里，一定時間內(nèi)進入A的氫氣分子數(shù)目比從A中逸出的空氣中各氣體成分分子數(shù)目多，這樣A和瓶中的壓強大于大氣壓強，所以會把瓶內(nèi)的水擠壓出來。答案：有水噴出氫氣分子的相對分子質(zhì)量比較小，運動速度快，一定時間內(nèi)進入A的氫氣分子數(shù)目比從A逸出的空氣中各氣體成分的分子多，使A和瓶內(nèi)的壓強大于大氣壓強，故有水從B中噴出三、綜合考查例9. 用下圖所示的裝置進行實驗可以使氣球膨脹或縮小。裝置說明：一個容積較大的廣口瓶，瓶塞上裝有分液漏斗A

12、、B和玻璃導管，控制漏斗上的活塞開關(guān)可以隨時滴加溶液，導管伸入瓶內(nèi)的部分與一個小氣球緊密連接，導管另一端與空氣相通。（1）裝置的氣密性是本實驗能否成功的關(guān)鍵，關(guān)閉A、B的活塞，將廣口瓶浸沒在冰水中（室內(nèi)溫度為25°），如果裝置氣密性良好，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？_。（2）讓瓶內(nèi)充滿二氧化碳氣體，先向廣口瓶中滴加A中的溶液，振蕩廣口瓶，氣球膨脹；再向廣口瓶中滴加B中的溶液，振蕩廣口瓶，氣球又縮小，如此重復操作，氣球可以反復膨脹和縮小。則：分液漏斗A中可能是_溶液；分液漏斗B中可能是_溶液。寫出上述有關(guān)反應中的一個化學方程式：_解析：本題以氣球為載體，通過氣球的膨脹和縮小來說明瓶內(nèi)氣壓的變小和變大。將氣壓的兩種變化與氣密性的檢驗，酸、堿、鹽、氧化物間的相互反應同題考查，綜合性更強。且答案具有一定的開放性，是一道新穎的好題。（1）冰水的溫度為0，低于廣口瓶內(nèi)空氣溫度，所以將廣口瓶浸沒在冰水中，里面氣體遇冷收縮，壓強減小，如果氣密性良好，外界氣體會由玻璃管向里補充，所以氣球會膨脹。（2）瓶內(nèi)充滿二氧化碳，滴加A時氣球膨脹，說明瓶內(nèi)氣壓減小、二氧化碳一定是被堿性溶液吸收，而滴加B后又縮小，說明此時瓶內(nèi)氣壓又變大，一定是又有氣體生成。所以，B一定是一種酸性溶液，它與前面反應生成的碳酸鹽反應又生成了二氧化碳。答案：（l）氣球會膨脹（2）氫氧化鈉（