专题17：化学实验复习（实验设计）.doc

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1、 化学实验方案的设计第一节 制备实验方案的设计考纲要求 掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）教材导读 制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有益的。 制备实验方案的设计，应遵循以下原则： 条件合适，操作方便； 原理正确，步骤简单； 原料丰富，价格低廉； 产物纯净，污染物少。 即从多种路线中优选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学食品与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。要点解读对于常见气体的制备应注意以下几个问题1、检查气体的纯度。点燃或加热通有可燃性气体（H2、CO、CH

2、4、C2H4、C2H2等）的装置前，必须检查气体的纯度。例如用H2、CO等气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物，在操作中，不能先加热，后通气，应当先通入气体，将装置内的空气排干净后，检查气体是否纯净（验纯），待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。2、加热操作先后顺序选择。若气体产生需加热，应先用酒精灯加热产生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃Fe2O3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中

3、的O2氧化，并防止石灰水倒吸。3、冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物，为了避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置设计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。4、冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而损失，需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体（物质蒸气），使物质蒸气冷凝为液态便于收集。5、防止倒吸问题。在某些实验中，由于吸收液的倒吸，会对实验产生不良的影响，如玻璃仪器的炸裂，反应试剂的污染等，因此，在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施：（1）切断装置：将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断，以防止液体倒吸，如实验室中制取氧气、甲烷时，通常用排水法收集气

4、体，当实验结束时，必须先从水槽中将导管拿出来，然后熄灭酒精灯。（2）设置防护装置倒立漏斗式：如图2甲所示，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容积较大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内，从而防止吸收液的倒吸。肚容式：如图2乙所示，当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后，导气管内压强减少，使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差，吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内，从而防止吸收液的倒吸。这种装置与倒置漏斗很类似。蓄液式

5、：如图2丙所示，当吸收液发生倒吸时，倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来，以防止吸收液进入受热仪器或反应容器。这种装置又称安全瓶。平衡压强式：如图2丁所示，为防止反应体系中压强减少，引起吸收液的倒吸，可以在密闭装置系统中连接一个能与外界相通的装置，起着自动调节系统内外压强差的作用，防止溶液的倒吸。（6）具有特殊作用的实验改进装置。防堵塞安全装置：如图3所示，为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置（见恒压式）；为防止粉末或糊状物堵塞导气管，可将棉花团置于导管口处（见防阻式（I、II）。液封装置：如图3所示，为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一只小

6、试管（见液封式）防污染安全装置：如图4所示，灼烧式可用于除尾气CO；吸收式可用于除Cl2、H2S等；收集式可用于防止有毒气体进入空气中。（7）拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性，有些实验为防止“爆炸”或“氧化”，应考虑停止加热或通气的顺序，如对有尾气吸收装置的实验，必须将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯，以免造成溶液倒吸；用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯，同时继续通氢气，待加热区冷却后才能停止通氢气，这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化，或形成可爆气；拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时，需先把导气管从水槽中取出，才能熄灭酒精灯，以防止水倒吸；拆卸后的

7、仪器要清洗、干燥、归位。名题导思例1 在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的，能随开随用，随关随停的CO2气体发生装置。（2）若用上述装置发生CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案，应选用的药品是_。解析 这是一个典型的设计实验装置习题。题目要求装配成一个能随开随用，随关随停的装置，自然想到启普发生器符合该要求。再分析启普发生器的三个组成部分是球形漏斗，容器和导气管（附开关）和启普发生器随关随停的原理是：关闭活塞后使反应生成的气体把反应液压回球形漏斗使两反应物脱离接触从而停止反应。由此可从题设仪器中选择c、d、

8、e组装成与启普发生器相同原理的如图装置，再用铁架台，铁夹把e固定即可。选用试剂时要注意，硫酸会与大理石反应生成CaSO4沉淀，附着在CaCO3表面阻止CaCO3继续和酸作用产生CO2；块状Na2CO3遇酸会溶解，使制气装置起不到随关随停的作用，因此在本题中只能选用大理石、浓硝酸和水。答案 （1）用a、c、d、e。（2）大理石、浓硝酸和水。例2实验室临时需要用NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液。已知CO2气体在通入NaOH溶液时极易因其过量而生成NaHCO3，且无明显现象。实验时可供选择的试剂有：未知浓度的NaOH溶液；37盐酸；40硫酸；14盐酸；大理石；K2CO3固体；Cu2(OH

9、)2CO3粉末。实验室现有如下仪器：铁架台、启普发生器、量筒、烧杯、乳胶管、玻璃导管、分液漏斗。下表所列为有关物质在常温时的溶解度（g/100g水）：（1）本实验应选用的仪器，除启普发生器、乳胶管、玻璃导管外，还应有_。（2）为保证制得的Na2CO3溶液尽量纯，应选用的药品除外，还应需要_。（3）简要叙述实验步骤，直到制得纯Na2CO3溶液（仪器安装不必叙述）。量取两份相同体积的NaOH溶液；_；_。（4）根据给出的溶解度数据，若保证在配制过程中不析出晶体，所用NaOH溶液中含NaOH的质量分数的最大值是多少（写出计算步骤和必要的文字说明）。解析 本题为创新实验设计，同时考查学生的基本实验技能

10、和基本计算技能。这类题首先分析实验目的：制取纯净Na2CO3。根据实验原理：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O和NaOH+CO2=NaHCO3，两反应均无明显现象，其中所隐含的是Na2CO3与NaHCO3、NaOH的关系：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O，因而只要有等物质的量的NaOH和NaHCO3，即可制得纯净的Na2CO3。然后由原理提出问题，从而得出实验的步骤，由各步中所需的用品来回答（1）与（2）问。最后由所给数据进行相应计算。答案（1）烧杯、量筒。（2）、。（3）制取CO2，向其中一份中通入过量的CO2气体；将两份溶液混合、摇匀。（4）由NaOH+CO2=NaHCO

11、3知，100g水最多能溶解8.4gNaHCO3，由此计算例3下列试剂和仪器可用来制氯气、溴单质、氧气和溴乙烷等物质。试剂有：二氧化锰、氯酸钾、氯化钾、溴化钾、双氧水、浓H2SO4、乙醇、NaOH、水等。仪器见图。（1）利用_仪器（填写仪器编号）可作为溴单质的发生装置。写出制取溴单质的化学方程式：_。（2）用图所示仪器及所给出的药品，组装成氧气的发生装置。应选用仪器有_（填仪器编号）。写出制O2的化学方程式：_。（3）已知溴乙烷是一种难溶于水的无色液体，密度约为水的1.5倍，沸点为38.4；乙醇沸点为78.5；HBr沸点为-67；Br2的沸点为58.8，密度为3.12gmL。用图所示仪器组装成制

12、取并收集溴乙烷的装置。选丙和己而不选戊和己的理由是_。橡皮塞2接8端而不接9端的理由是：_。反应物中要加入适量水，除了溶解KBr固体外，其作用还有：_。从棕黄色的粗溴乙烷中制取无色的溴乙烷，应加入的试剂是_，必须使用的主要仪器是_（填仪器名称）。 解析 （1）制取Br2单质，可由制取Cl2类推，因为是固+液气的装置，所以选用的仪器是乙、庚。（2）制取O2可从两种反应原理思考：由题给仪器知，因没有固+固气的装置，所以只能用原理制取O2，故选用的仪器是甲、庚。（3）乙醇跟氢溴酸通常用溴化钠（钾）和硫酸的混合物混合加热，就能得到一种油状液体溴乙烷。答案（3）HBr极易溶于水，若选用戊和己，发生倒吸、

13、或吸收不充分；冷凝回流；防止浓硫酸氧化HBr生成Br2；NaOH溶液，分液漏斗。例41,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度2.18gcm-3，沸点131.4，熔点9.79，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂，在实验室中可以用下图所示装置制备1，2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇的浓硫酸的混合液，试管d中装有液溴（表面覆盖少量水）。填写下列空白：（1）写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两上化学反应方程式：_。（2）安全瓶b中可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象：_。（3）容器c中NaOH溶液的作用是：_。（4）某

14、同学在做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗的乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多。如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因。解析 本题难点在（2）、（4）小题。有关制备1，2-二溴乙烷的化学反应方程式是课本知识，关键是温度为170，不能简单地写加热（或）如何想象当试管d堵塞时b中的现象？气流不能畅通，压强必然增大，唯一的出路是使b中水压迫到玻璃管中（如果没有b的缓冲作用，将导致烧瓶a瓶塞被冲开）。水柱上升甚至溢出，乙醇与浓硫酸的反应有多种副产物，如果温度在140左右，会发生分子间脱水生成乙醚，乙醚与液溴不反应；温度过高，造成部分乙醇碳化，生产的碳与浓硫酸在加热条件下

15、反应：若不用碱液吸收，SO2会跟Br2发生反应，消耗了溴，所以要用NaOH溶液除去可能产生的CO2与SO2，如果评价“消耗乙醇与浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多”这个问题？一种考虑是生成的乙烯来不及反应就排出，因为气体与液体的接触面不大，如果气流过急，必然不能反应完全；另一种考虑是发生了副反应，这是由温度没有控制好造成的，即：温度上升过慢，刚产生较多乙醚；温度超过170太多，产生C、CO2与SO2。这些都会造成无谓损耗。CH2=CH2+Br2CH2Br-CH2Br。（2）b中水面会下降，玻璃管中水柱会上升，甚至溢出。（3）除去乙烯中带出的酸性气体（或除去CO2、SO2）。（4）原因：乙烯

16、发生（或通过液溴）速率过快；实验过程中，乙醇和浓硫酸的混合液的温度没有迅速达到170。 例5实验室里用下列仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜。图中A、B、C、D、E、F的虚线部分表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各空白：（a）如果所制气体从左向右流向时，上述各仪器装置的正确连接顺序是（填写各装置的序号）_接_接_接_接_接_；其中（2）与（4）连接时，玻璃管接口（用装置中字母表示）应是_接_（b）装置（2）的作用是_；装置（4）的作用是_；装置（6）中发生的化学方程式是_（c）实验开始时，应首先检验装置的_；实验结束时，应先熄灭_处的酒精灯（d）在装置（3）（5）的烧

17、瓶中，发生反应的化学方程式是_（e）待充分反应后，装置（1）中的玻璃管中剩余物呈_色。冷却后，将制得的产物配成饱和溶液，溶液呈_色解析 （a）因为题中需制取无水氯化铜，而无水氯化铜需用Cl2和Cu化合反应制取CuCl2，必先制得Cl2，图中（5）为实验室制取Cl2的装置，首先左边起始的装置是（5），（5）中只装载了制取Cl2的部分药品，还得用分液漏斗装浓硫酸，（5）要连接（3），形成制Cl2的装置；这种装置制出的Cl2中常含有HCl和H2O，必须用水把HCl去掉、用浓硫酸把水去掉，所以制出的Cl2要通入（4）（去掉HCl），再通入（2）（去掉水），得到无水的Cl2，再通入装有Cu的燃烧管（1）

18、中，最后剩余的Cl2通入（6）中（用NaOH溶液吸收Cl2）。接口应是C接B（充分洗涤）（b）装置（2）是洗气瓶，瓶中装有浓硫酸，利用浓硫酸的吸水性，可以干燥Cl2（Cl2和浓硫酸不反应）。装置（4）是洗气瓶，瓶中装有水，利用HCl极易溶于水而Cl2微溶于水的原理，把HCl吸收掉，达到净化Cl2的目的。装置（6）是气体吸收瓶，因为没有反应完全的Cl2是有毒的气体，可能逸出，为防止Cl2放出污染空气，所以用NaOH溶液吸收（c）为防止产生的Cl2漏出，应当在实验开始时，首先检验装置的气密性，确定不漏气时，再进行实验（d）在装置（3）和（5）的配套中所发生的化学反应是实验室制取Cl2的反应，浓硫酸

19、和固体NaCl反应生成HCl，HCl再和MnO2反应生成Cl2（e）在装置（1）的玻璃管中生成无水CuCl2是棕褐色，加入水后形成水合铜离子，为绿色。答案 （a）（5）（3）（4）（2）（1）（6）CB（b）除去Cl2中混杂的水蒸气；除去Cl2中混杂的HCl；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（c）气密性；（1）（e）棕褐；绿例6浓氨水可与新制生石灰作用生成氨气，干燥的氢气在高温下能被CuO氧化成N2实验室欲用图仪器装置和药品来制取纯净的氮气。试回答下列问题：（1）这些装置按气流方向自左向右的连接顺序是（填A、B、C）_。（2）E中发生反应的化学方程式是_。（3）装置中应当选用的

20、干燥剂是（写名称）_。（4）装置中发生氧化还原反应的化学方程式是_。其中氧化剂是_，氧化产物是_（写化学式）。（5）装置中浓硫酸的作用是_。解析 本题综合考查运用氧化还原反应等知识，以及气体制取、干燥、尾气吸收等实验技能，解决新情境下化学实际问题的能力。本题中生成氨气和氨氧化反应的原理及产物，不难根据题给的条件确定，不再赘述。在此基础上，可依题目叙述的顺序，将各步的条件、任务与备选装置结合起来，找出相应的仪器装置，再合理连接起来，以完成整体实验装置的选择与组装。浓氨水与新制生石灰作用生成氨气，属于固体与溶液反应制气体，应选用装置；“干燥的氨气”暗示接下来应该是干燥气体的装置。鉴于浓硫酸吸收氨气

21、生成硫酸铵，不是干燥氨气，而是吸收氨气的装置，此干燥装置只能是；氨气在高温下被氧化铜氧化，应使用装置；根据题意“制取纯净的氮气”，可知最后应连接装置，用浓硫酸吸收未被氧化的氨气及反应产生的水蒸气。应注意，作为洗气装置的，气体应从D管进入，C管排出。答案 （1）FGHABDC（2）CaO+NH3H2O=Ca(OH)2+NH3（3）碱石灰（5）除去水蒸气和氨气例7某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳反应），设计用图仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装有适量水。甲管有刻度（050mL），供量气用；乙管可上下移动，以调

22、节液面高低。实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。试回答：（1）上述装置的连接顺序是（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）：_；（2）装置A的作用是_；装置B的作用是_；（3）装置C中放入的反应物是_；（4）为了准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意_和_（填写字母编号）。a视线与凹液面最低处相平b等待片刻，待乙管液面不再上升时，立刻读数c读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平d读数时不一定使甲、乙两管液面相平解析 首先应明确实验目的，即模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿的二

23、氧化碳反应）制取氧气，并且测量氧气的体积；然后根据原理拟定实验程序；先制取二氧化碳，净化二氧化碳，制取氧气，净化氧气，测量氧气的体积。同时注意三点，一是装置C中U型管的右侧用玻璃纤维隔开，上面可以放置固体，显然属于启普发生器一类简易装置，只能适用块状固体与液体反应；二是装置D是内放过氧化钠的硬质玻璃管，二氧化碳通过它与其作用，制备的氧气中会含二氧化碳；三是测量氧气体积时由于氧气进入装置E中U型管的甲管中，液面会下降，乙管液面会上升，为了准确测量，须上下移动乙管，使两管液面相平，即都处于相同压强条件下测量。最后选择药品，组装仪器。装置C是制取二氧化碳的，不可选碳酸钠（粉末状），应选大理石，相应酸

24、应选盐酸，不可选稀硫酸（因硫酸钙微溶，覆盖于大理石表面，减慢反应速率）。同时应想到制备的二氧化碳中可能含氯化氢（盐酸易挥发），在通入装置D前需除去。答案 （1）（或）；（2）A的作用是除去混在氧气中未反应的CO2；装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl；（3）大理石和稀盐酸；（4）a、c。例8工业制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得碳酸氢钠结晶，它的反应原理可以用下面方程式表示：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl（饱和）=NaHCO3+NH4Cl以上反应总结果是放热反应。请设计一个实验，用最简单的实验装置模拟实现这一过程，获得NaHCO3结晶。可

25、供选择的实验用品有：6molL-1盐酸、6molL-1的硫酸、浓氨水、氢氧化钠、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水、冰，以及中学化学常用仪器。（1）画出实验装置示意图（包括反应时容器中的物质），并在图中玻璃容器旁自左至右分别用A、B、C符号说明。说明本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等，在示意图中不必画出。如需加热，在加热的仪器下方，标出“”表示。（2）请写出在图上用A、B、C、各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称A：_B：_C：_D：_（3）利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐结晶。答：_。解析 解答

26、本题的关键是理解氨在此反应中的作用。由题给信息可得总反应方程式：NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3+NH4Cl+Q由此可知，如果直接向饱和NaCl溶液中同时通入CO2和NH3，就可以获得NaHCO3结晶；降低反应温度，将有利于平衡向正反应方向移动。如果直接这样设计实验，在整个实验装置中至少要有CO2和NH3两套气体发生装置。因题目要求用最简单的实验装置，那么，还有没有更简单的装置呢？从化学平衡和弱电解质电离平衡的知识可知，CO2的水溶液中存在如下平衡：因为H2CO3是弱酸，所以溶液中HCO3-很小。又知NH3在水溶液中也存在如下平衡：所得到的少量OH-与H2CO3溶液中的H

27、+结合生成极弱的电解质H2O，促使上述两个平衡均向正反应方向移动，使溶液中HCO3-增大。由此不难想到，只要在通入CO2的同时，食盐饱和溶液中已有足够的NH3H2O，就能起到与通入NH3同样的效果，由此联想到用氨化的饱和食盐水作为反应液即可，这样，在实验装置中就可以减去NH3的发生装置。制取CO2只能用石灰石（CaCO3）和6molL-1盐酸，不能用6molL-1H2SO4，因生成CaSO4微溶物阻止了进一步反应。因盐酸有挥发性，这样制出的CO2中必含有HCl气体，而HCl的存在对NaHCO3的生成不利，应通过水洗，进行净化。由于反应放热，温度高对NaHCO3结晶析出不利，所以还要用冰水对反应

28、器进行冷却。因为本实验的反应液中使用了浓氨水，为了减少逸出的氨气对环境的污染，在装置的最后还要用6molL-1H2SO4吸收逸出的氨。对所得产物的判断应依据NaHCO3与NH4HCO3、NaCl性质的不同，用加热和与酸反应的方法。答案 （1）（2）A：CaCO3和6molL-1的盐酸B：蒸馏水C：冰水D：被氯化钠饱和的浓氨水E：6molL-1H2SO4（3）取少量产品放在试管中用酒精灯加热至不再有气体放出时，停止加热，若有白色剩余物质，则所得产品不是NH4HCO3；待试管冷却后，向其中加入适量盐酸，若产生大量气泡，说明产品为NaHCO3，若无气泡，则产品可能是食盐。随堂演练1设计了四种制备气体

29、的方案：加热稀硫酸和乙醇制备乙烯，加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气，用稀硫酸和大理石制备二氧化碳，用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢不宜采用的方案有哪些？ A只有和B只有和C只有和D有2用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：（1）铜跟浓硝酸反应；（2）铜跟稀硝酸反应；（3）铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应以下叙述正确的是 A三种途径所消耗的铜的物质的量相等B三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C所消耗的铜的物质的量是：途径（3）途径（1）途径（2）D所消耗的硝酸的物质的量是：途径（1）途径（2）途径（3）3在有机合成中制得的有机物较纯净且易分离，在工业生产上才有实用价值据此判断下列有机合成在工

30、业生产上有价值的是 A苯酚钠与卤代烃作用合成酚醚：B甲烷与氯气光照条件下制备氯仿C苯和浓硫酸磺化制备苯磺酸：D乙酸乙酯水解制取乙酸CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH4氨跟氧化铜反应可以制备氮气（2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2），而氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水即反应生成Mg(OH)2和NH3下面是甲、乙两位学生提出的制备氮化镁的两种实验方案示意框图（实验前系统内的空气已排除：图中箭头表示气体的流向）填空和回答问题：（1）甲、乙两生提出的实验方案是否能制得氮化镁？（填“能”或“不能”）甲_乙_（2）具体说明不能制得氮化镁的原因（如两个方案都能制得氮

31、化镁，此小题不用回答）答：_5在加热条件下，NH3还原CuO可以制得纯净的N2和活性铜粉（途径）；用该活性铜粉与空气反应，又可以制得较纯净的N2（途径）由于N2在实验室里制备常需要用有毒和易使人致癌的NaNO2，上述方法因Cu和CuO的循环使用，且制出的N2可基本满足条件，故备受人们关注图给出了按途径和制N2必需的几种实验仪器，其他必要的仪器如铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等仪器均未画出请按下列要求填写空白（1）按途径制N2时，用浓氨水作原料至少需要用到图所示仪器中的哪些仪器？请按气流从左到右的顺序列出仪器的编号：_（2）按途径制N2时，至少需要用到图所示仪器中的哪些仪器？请按气流从左到右

32、的顺序列出仪器序号的接口顺序：_（3）用途径制N2时，在你选定的仪器中，实验时需要加热的仪器序号是_（4）用途径制N2时，原料气空气是向仪器_中加入_而送入反应器的（5）为了保证途径制得的N2比途径制得的N2纯净，是在仪器_中加入_，以除去杂质气体（6）写出在途径中发生的化学方程式：_ _6在常温下，一氯甲烷是无色气体，密度为0.9159g/cm3，熔点-97.73，沸点为-24.2；18时它在水中的溶解度为280mL/L水，它与乙醚、丙酮或苯互溶，能溶于乙醇在实验室可用图所示装置制造一氯甲烷制备装置的分液漏斗和烧瓶中分别盛有甲醇和浓盐酸，试填写下列空白（1）制备一氯甲烷的化学方程式为其反应类

33、型是（2）装置b的作用是_（3）检验气体产物CH3Cl的方法是：在e的逸出口点燃CH3Cl气体，火焰呈蓝绿色（与其他烃燃烧现象有明显区别），CH3Cl燃烧的化学方程式为_（4）实验中实际按甲醇和浓盐酸12（物质的量之比）进行反应的理由是_（5）某学生在关闭活塞X的情况下做此实验时，发现收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇浓盐酸的混合液的量比正常情况下多（装置的气密性没有问题），其原因是_（6）实验结束时，d中收集到的液体中含有_7有人设计溴苯的制取装置如图所示请按要求回答：（1）有关化学方程式为_（2）在滴入混合液几秒钟后，能观察到的现象是：（）处：_；（）处：_；（）处：_；（）处：_（3）

34、在2min3min后，可以在a管底部得到_（4）Fe粉的作用是_；NaOH的作用是_；U形管中苯的作用是_；AgNO3溶液的作用是_（5）a管带有支管，其作用为_，为加强此作用，还可在支管口处进行的操作是_8实验室用浓盐酸、MnO2共热制Cl2，并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉现已知反应2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O+Q，温度稍高即发生副反应6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O现有三个同学分别设计的三套实验装置如图所示（1）有下列几项优、缺点：a不容易控制反应速率；b容易控制反应速率；c有副反应发生；d可防止副反应

35、发生；e污染环境；f可防止污染环境请从上面几个方面对图所示的甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评析，选择符合题目要求的选项填在下表空格内2）图所示装置中，甲由A、B两部分组成；乙由C、D、E三部分组成；丙由F、G两部分组成请从图AG各部分装置中选取合理的组成部分，组装成一套较完善的实验装置，装置各部分的连接顺序（按气流从左到右的方向）是_9某试剂厂用银（含杂质铜）和硝酸（含杂质Fe3+）反应制取硝酸银步骤如下：依据上述步骤，完成下列填空：（1）溶解银的硝酸应该用_硝酸（填浓或稀）原因是_（a）减少过程中产生NOX的量（b）减少原料银的消耗量（c）节省硝酸物质的量（2）步骤B加热保温的作用是_（a）

36、有利于加快反应速率（b）有利于未反应的硝酸挥发（c）有利于硝酸充分反应，降低溶液中H+（3）步骤C是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质冲稀静置时发生的化学反应是_；（a）置换反应（b）水解反应（c）氧化还原反应产生的沉淀物化学式：_随堂演练参考答案1D 2AD3AC4（1）甲不能，乙能；（2）因为甲同学前面制得的NH3气通过浓硫酸后被吸收掉，无法进行后续反应5（1）B、A、C、D（或E、A、C、D）（2）g、a、b、f（3）B、A（或E、A）（4）E；蒸馏水（5）C；浓硫酸（6）2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O取代反应（2）防止倒吸（4）可使甲醇充分反应，转化为CH3Cl（5）甲醇沸点较

37、低（64.7），受热时易挥发，致使一部分未反应即逸出（6）甲醇、盐酸、CH3Cl略带黄色；（）气体呈无色；（）苯液呈橙红色；（）产生白雾（3）无色油状液体（4）催化剂（或生成催化剂）；除去溴苯中杂质溴；除去HBr气体中混有的溴蒸气；检验生成的决化氢（5）减压；用吸球在支管口处减压8（1）优点d；缺点a、e优点f；缺点a、c优点b；缺点c、e（2）FBE9（1）稀，a、c（2）a、c（3）b，Fe（OH）3、Cu（OH）2知识拓展实验中水的妙用一、水封：白磷、液溴需要水封，少量白磷放入盛有冷水的广口瓶中保存，通过水的覆盖，既可隔绝空气防止白磷蒸气逸出，又可使其保持在燃点之下；液溴有剧毒，极易挥发

38、，它在水中溶解度较小，比水重，所以亦可进行水封减少其挥发。二、水浴：一些物质的反应需要加热，但需要控制温度并使其受热均匀，此时都可以使用水浴加热。三、水集：排水集气法可以收集难溶或不溶于水的气体。四、水洗：用水洗的方法可除去某些难溶气体中的易溶杂质。五、物质鉴别剂：可利用一些物质在水中溶解度或密度的不同进行物质鉴别。六、查漏：气体发生装置连好后，可用水检查其是否漏气。除此之处，水还可作尾气吸收剂、反应催化剂等。第二节 性质实验方案的设计考纲要求根据实验试题的要求，设计简单的实验方案教材导读 1、探索性实验、性质实验方案的设计 分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质

39、，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。 2、验证性实验性质实验方案的设计 对物质具备的性质去求证，关键设计出简捷的实验方案，操作简单，简便宜行，现象明显，且安全可行。 要点解读化学性质实验设计题，重在培养或考查学生把已有知识和实验技能运用于新情境的能力，它所选择的课题往往是没有直接系统实践过的考生，就不能完成这样的任务。这就要求考生不仅要求有扎实的实验知识和熟练的实验技能技巧，还要能够从题目中敏捷地接受信息，分析评价信息，选择、调用自己贮存的相关知识，将新信息与已有知识有机地结合起来，以解决实验设计的新问题从信息加工角度分析，简答实验设计问题的大致过程与思路如下：（1）

40、接受、分析、筛选信息、明确实验设计的课题、条件和要求要较迅速、全面地吸收题目中的新信息，分析提供这些信息的目的并把信息归类，并对各个信息在实现实验设计中的作用做初步评估主要解决以下问题：一是明确实验课题从题给信息中，区分实验设计和其它化学知识与技能的问题，区分实验设计与实验基础知识、基本技能问题，明确实验设计的具体课题，并根据其内容归类；二是明确实验条件从题给信息中，分析整理出设计实验的条件，明确实验对象、限定的范围、供选用的仪器、可进行的操作及新情境的实验事实与反应条件等；三是明确设计要求从题给信息中，找出实验设计要求，明确具体做哪些项实验设计，以及作答的方式与详略等（2）通过对新旧信息的加

41、工，实现指定的实验设计在把握实验课题、条件和设计要求的基础上，筛选、提取有关的旧知识，把它们与新信息进行比较、归纳、组织等信息加工，以选定实验方法，完成实验设计从设计的要求及解决问题的顺序分析，大致有以下两个层次：一是实验方法的选定这是从总体考虑实验方案的设计一般说来，实验方法主要取决于实验原理，并受实验条件的制约要把实验课题和已有知识相联系，找出涉及的化学原理、化学反应或物质的性质等，以此作为选择实验方法的理论依据还要把限定的试剂、仪器及操作条件跟旧有的知识、技能相联系，判定实验方法在现有条件下的可行性；二是实验装置与实验操作设计装置与操作都是为了具体实施实验方法，完成实验任务，通常属于实验

42、方案细节的设计和基本实验方法比较，它们往往更贴近实验的基础知识与基本技能要根据实验装置和操作的目的要求，一方面联系题目规定或自行择定的实验方法与条件，另一方面联系已有的仪器装置类别、功能、适用范围、装配与使用方法，以及相关装置和操作应用的实例，通过比较、选择、改造或组合，可以完成指定仪器装置和操作的设计。名题导思例1 设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是：（1）利用下图所示仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序为：_接_，_接_，_接_。（2）写出实验现象和有关的化学方程式解析 CH3COOH可与Na2CO3反应生成CO2，能够证明酸性C

43、H3COOHH2CO3，CO2可与苯酚钠溶液反应，生成苯酚（溶液变混浊），证明酸性答案 （1）A接D，E接B，C接F（2）锥形瓶中有气体生成2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+CO2+H2O试管中溶液变浑浊，静止后有油状液体与水分层。例2 已知Ag2HPO4和Ag3PO4均为黄色沉淀（Ag2HPO4颜色略浅）。现将0.02molL-1AgNO3溶液与0.01molL-1K2HPO4溶液等体积混合，产生黄色沉淀，试设计一个最为简便的实验方法，用以证明生成物是Ag2HPO4还是Ag3PO4。实验所用的试剂有：NaOH溶液、氨水、盐酸、硝酸和pH试纸。（不得选用其他试剂）解析 因为A

44、g2HPO4和Ag3PO4的颜色彼此相近，故不能用生成物的颜色或Ag2HPO4Ag3PO4（调节溶液酸碱性）反应过程中颜色变化来判断。换个角度来思考，在反应中：K2HPO4+2AgNO3=Ag2HPO4+2KNO3K2HPO4+3AgNO3=Ag3PO4+2KNO3+HNO3若生成物是Ag2HPO4，则溶液呈中性；若生成物是Ag3PO4，则溶液呈酸性。答案 取少量等体积的K2HPO4和AgNO3溶液反应，用pH试纸检验，溶液呈中性，则沉淀为Ag2HPO4；若溶液呈酸性，则沉淀为Ag3PO4。例3 （1）浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是_。（2）试用下图所列各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置的编号）_。（3）实验时可观察到装置中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是_，B瓶溶液的作用是_，c瓶溶液的作用是_。