1、 必考部分必考部分 第十一章第十一章化学实验基础化学实验基础第第3讲气体制备实验方案设计与评价讲气体制备实验方案设计与评价导导 航航 高高 考考考考 点点 突突 破破单元综合测试单元综合测试随随 堂堂 演演 练练自自 我我 诊诊 断断课课 时时 作作 业业1掌握常见气体的实验室制法掌握常见气体的实验室制法(包括所用药品、仪包括所用药品、仪器、反应原理和收集方法等器、反应原理和收集方法等)。2根据反应物的状态及反应条件等，灵活选用气体根据反应物的状态及反应条件等，灵活选用气体的发生装置。的发生装置。3能对所制得的气体进行净化、干燥，对有毒气体能对所制得的气体进行净化、干燥，对有毒气体进行尾气处理
2、。进行尾气处理。4能根据试题要求设计、评价或改进实验方案。能根据试题要求设计、评价或改进实验方案。考纲解读考纲解读 5了解控制实验条件的方法。了解控制实验条件的方法。6能绘制和识别典型的实验仪器装置图。能绘制和识别典型的实验仪器装置图。7能分析或处理实验数据，得出合理结论。能分析或处理实验数据，得出合理结论。本讲内容是高考命题的热点之一，主要考查：本讲内容是高考命题的热点之一，主要考查：(1)制备气体的化学原理；制备气体的化学原理；(2)相关装置的选择与组合；相关装置的选择与组合；(3)有关气体的收集、干燥、净化、尾气处理等装置有关气体的收集、干燥、净化、尾气处理等装置的选择；的选择；(4)气
3、密性检查及实验安全问题。气密性检查及实验安全问题。考向分析考向分析 (5)以化工生产、生活实际为命题背景，将本理论、以化工生产、生活实际为命题背景，将本理论、元素化合物等相关知识与实验内容有机结合起来。元素化合物等相关知识与实验内容有机结合起来。2014年高考，将会对常见气体制备的考查方式转移到年高考，将会对常见气体制备的考查方式转移到制取与性质相结合的综合考查中；另外，以化工生产、生制取与性质相结合的综合考查中；另外，以化工生产、生活中的化学问题为背景，考查化学基础知识应用于实验中活中的化学问题为背景，考查化学基础知识应用于实验中的能力仍是命题的方向。的能力仍是命题的方向。考点图析考点图析
4、一、一、O2的制备的制备1实验室制实验室制O2(1)制备方法制备方法用用KClO3和和MnO2或用或用KMnO4制取制取化学方程式：化学方程式：_，_。基础知识梳理基础知识梳理用用H2O2和和MnO2制取制取化学方程式：化学方程式：_。(2)收集方法收集方法用用_法或法或_法。法。(3)验满方法：验满方法：_，观察是否复燃。，观察是否复燃。若用排水法收集若用排水法收集O2时，若时，若_，证明，证明O2已收集满。已收集满。2工业制工业制O2采用采用_法。法。 二、二、CO2的制备的制备1实验室制实验室制CO2( 1 ) 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：发 生 反 应 的 化 学 方
5、 程 式 为 ：_。(2)净化方法：用净化方法：用_除去除去HCl。(3)收集方法：用收集方法：用_法收集。法收集。(4)验满方法：验满方法：_，证明，证明CO2已收集满。已收集满。四、四、Cl2的制备的制备1实验室制实验室制Cl2( 1 ) 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：_。(2)净化方法：用净化方法：用_除去除去HCl，再用，再用_除除去水蒸气。去水蒸气。(3)收集及验满方法：采用收集及验满方法：采用_法或法或_法，用湿润的法，用湿润的_来检验。来检验。(4)尾气处理：多余的尾气处理：多余的Cl2排放到空气中会造成环境污排放到空
6、气中会造成环境污染，须用染，须用_吸收除去。吸收除去。2工业制工业制Cl2采用电解饱和食盐水法，化学方程式采用电解饱和食盐水法，化学方程式为：为：_。五、五、NH3的制备的制备1实验室制实验室制NH3( 1 ) 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：_。(2)除杂：用除杂：用_除去混有的水蒸气。除去混有的水蒸气。(3)收集：只能用收集：只能用_法。法。(4)验满：验满：用湿润的用湿润的_置于试管口，若试纸置于试管口，若试纸_，说明已收集满。，说明已收集满。将蘸有将蘸有_的玻璃棒置于试管口，若有的玻璃棒置于试管口，若有_产生，说明已收集满。产
7、生，说明已收集满。(5)尾气吸收：用尾气吸收：用_吸收多余的吸收多余的NH3。2工业制工业制NH3发生反应的化学方程式为：发生反应的化学方程式为：_。六、化学实验方案设计的基本要求六、化学实验方案设计的基本要求1科学性：科学性：_准确、实验操作程序和方法必准确、实验操作程序和方法必须正确。须正确。2安全性：实验设计时应尽量避免使用安全性：实验设计时应尽量避免使用_药药品和进行具有一定危险性的实验操作。品和进行具有一定危险性的实验操作。3可行性：实验设计应条件允许，效果明显，操作可行性：实验设计应条件允许，效果明显，操作方便。方便。4简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用较简约性：实验设计应尽
8、可能简单易行，应采用较_的实验装置，用较的实验装置，用较_的实验步骤和实验药的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。品，并能在较短的时间内完成实验。5经济性：在能达到实验目的的前提下尽量选用常经济性：在能达到实验目的的前提下尽量选用常见的、容易得到的仪器和药品。见的、容易得到的仪器和药品。七、实验操作的顺序七、实验操作的顺序1连接仪器。连接仪器。按气体发生按气体发生_干燥干燥相关实验相关实验_顺序连接好实验仪器。顺序连接好实验仪器。2检验装置的检验装置的_。3装药品，进行实验操作。装药品，进行实验操作。八、评价化学实验方案的一般原则八、评价化学实验方案的一般原则一个实验方案的优劣主要
9、以一个实验方案的优劣主要以_是否科学合理、是否科学合理、_是否简单可行，另外还要从是否简单可行，另外还要从_和和_两个角度去评价。两个角度去评价。1下列反应最适用于实验室制氢气的是下列反应最适用于实验室制氢气的是()锌与稀硫酸反应锌与稀硫酸反应甲烷热分解甲烷热分解电解稀硫酸电解稀硫酸炽热的炭与水蒸气反应炽热的炭与水蒸气反应A只有只有BCD答案答案A自主检查自主检查 2实验室制取下列气体，所用药品和干燥剂都正确实验室制取下列气体，所用药品和干燥剂都正确的是的是()答案答案A选取的气体选取的气体药品药品干燥剂干燥剂A.H2Zn和稀盐酸和稀盐酸浓浓H2SO4B.Cl2KClO3和浓盐酸和浓盐酸碱石灰
10、碱石灰C.HCl固体固体NaCl和稀和稀H2SO4碱石灰碱石灰D.NH3NH4Cl和熟石灰和熟石灰P2O5答案答案D解析解析此题考查实验方案的评价，此题考查实验方案的评价，A项中项中CO2与与NaOH溶液反应产物中可能含溶液反应产物中可能含NaHCO3；B项中项中AgNO3溶液价格溶液价格昂贵；昂贵；C项中项中Fe点燃会产生点燃会产生Fe3O4，与，与H2SO4溶液反应得混溶液反应得混合物。合物。4如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为合
11、理的装置组合为()ABCD答案答案C5某同学拟用如图装置分别制取某同学拟用如图装置分别制取H2和和NO。而实验。而实验室只有水、浓硫酸、浓硝酸、铜片。室只有水、浓硫酸、浓硝酸、铜片。(1)制取制取H2时，还缺少的固体试剂是时，还缺少的固体试剂是_(填名填名称称)，反应的离子方程式是，反应的离子方程式是_。(2)用仪器用仪器A、B和胶管组成装置收集和胶管组成装置收集NO(收集仪器收集仪器A已经气密性检查；已经气密性检查；除水外不能选用其他试剂除水外不能选用其他试剂)。正确。正确的操作步骤是的操作步骤是_。答案答案(1)锌粒锌粒Zn2H=Zn2H2(2)在在A中加满水，塞紧瓶塞，用胶管连接中加满水
12、，塞紧瓶塞，用胶管连接b和和c接口，接口，由由a导入导入NO气体，水通过气体，水通过b和和c排入排入B中中解析解析(2)对于对于NO气体，由于其容易和空气中的氧气气体，由于其容易和空气中的氧气反应，因此不能用排空气法收集，只能用排水法收集，此反应，因此不能用排空气法收集，只能用排水法收集，此时时A相当于一个贮气瓶，由相当于一个贮气瓶，由a导入导入NO气体。水通过气体。水通过b和和c排排入入B中。中。(2)操作顺序操作顺序组装仪器：自下而上，从左到右，气体净化时，先组装仪器：自下而上，从左到右，气体净化时，先净气装置，后干燥装置；净气装置，后干燥装置；检验装置的气密性；检验装置的气密性；装药品，
13、进行实验操作；装药品，进行实验操作；记录实验现象、数据；记录实验现象、数据；拆卸、洗涤仪器：自右而左，从上到下。拆卸、洗涤仪器：自右而左，从上到下。2常见气体制备的发生装置常见气体制备的发生装置实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应条件。及反应条件。反应反应装置装置类型类型反应装置图反应装置图适用气体适用气体操作注意事项操作注意事项固、固、固加固加热型热型O2、NH3等等试管要干燥试管要干燥试管口略低试管口略低于试管底于试管底加热时先均加热时先均匀加热再固定匀加热再固定加强热加强热反应装置类型反应装置类型反应装置图反应装置图适用气体适
14、用气体操作注意操作注意事项事项固、液加液、液固、液加液、液加热型或热型加热型或热型Cl2、HCl等等烧瓶加烧瓶加热时要垫热时要垫上石棉网上石棉网反应物反应物均为液体均为液体时，烧瓶时，烧瓶内要加碎内要加碎瓷片瓷片反应装置类型反应装置类型反应装置图反应装置图适用气体适用气体操作注意事项操作注意事项固、液不固、液不加热型加热型或液、液或液、液不加热型不加热型H2、CO2、SO2、NO、NO2等等使用长颈漏使用长颈漏斗时，要使漏斗时，要使漏斗下端插入液斗下端插入液面以下面以下启普启普发生器只适用发生器只适用于块状固体和于块状固体和液体反应，且液体反应，且气体不溶于水气体不溶于水使用分液漏使用分液漏斗
15、既可以增强斗既可以增强气密性，又可气密性，又可控制液体流速控制液体流速(1)启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，实启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，实验室中没有启普发生器时，我们可以设计成如下装置：验室中没有启普发生器时，我们可以设计成如下装置：(2)刚开始排出的气体不能收集，只有当气体连续并刚开始排出的气体不能收集，只有当气体连续并比较均匀地放出时才能收集，否则收集的气体中混有空比较均匀地放出时才能收集，否则收集的气体中混有空气。气。例例1实验室制备、收集干燥的实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。，所需仪器如下。装置装置A产生产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为，按
16、气流方向连接各仪器接口，顺序为a_f。装置。装置D的作用是的作用是_，装置，装置E中中NaOH溶液的作用是溶液的作用是_。解析解析发生装置中生成的发生装置中生成的SO2混有水蒸气，要先用浓混有水蒸气，要先用浓H2SO4干燥后再用向上排空气法收集，在制备有毒气体时干燥后再用向上排空气法收集，在制备有毒气体时应连接尾气处理装置，应连接尾气处理装置，SO2在在NaOH溶液中溶解度较大，溶液中溶解度较大，故故D为安全瓶，防止倒吸。为安全瓶，防止倒吸。答案答案decb防止倒吸吸收多余防止倒吸吸收多余SO2方法技巧方法技巧制备气体的实验装置的选择要将化学反应制备气体的实验装置的选择要将化学反应原理、气体净
17、化、收集和尾气处理与常见仪器的性能结合原理、气体净化、收集和尾气处理与常见仪器的性能结合起来，按从左到右的顺序逐一分析而定。起来，按从左到右的顺序逐一分析而定。1如图如图、是常见的气体发生装置；是常见的气体发生装置；、是气体收集装置；根据要求回答下列问题。是气体收集装置；根据要求回答下列问题。变式训练变式训练 (1)若用若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，应选用装置与浓盐酸反应制取氯气，应选用装置_，用化学方程式表示的制取氯气的反应原理是，用化学方程式表示的制取氯气的反应原理是_。(4)若选用若选用为氯气收集装置，则氯气应从为氯气收集装置，则氯气应从_口 通 入 ， 用 化 学 方 法 检 验
18、氯 气 收 集 满 了 的 方 法 是口 通 入 ， 用 化 学 方 法 检 验 氯 气 收 集 满 了 的 方 法 是_。1气体的收集方法气体的收集方法根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体收集装置根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体收集装置分为三类：分为三类：(1)排水集气法，如图排水集气法，如图。难溶或微溶于水且与水不发生反应的气体，均可用排难溶或微溶于水且与水不发生反应的气体，均可用排水法收集，如水法收集，如CH4、C2H2、O2、H2等。刚开始排出的气等。刚开始排出的气体不能收集，只有等导气管口急促而连续地冒气泡时，才体不能收集，只有等导气管口急促而连续地冒气泡时，才能收集，否则收
19、集的气体中混有空气。能收集，否则收集的气体中混有空气。(2)向上排空气法，如图向上排空气法，如图。跟空气不发生反应且密度比空气大的气体，均可用向跟空气不发生反应且密度比空气大的气体，均可用向上排空气法收集，如上排空气法收集，如O2、CO2、Cl2、HCl、SO2、NO2等。等。(3)向下排空气法，如图向下排空气法，如图。跟空气不发生反应且密度比空气小的气体，均可用向跟空气不发生反应且密度比空气小的气体，均可用向下排空气法收集，如下排空气法收集，如H2、NH3等。等。2气体的净化与干燥气体的净化与干燥(1)气体的净化气体的净化根据杂质气体与所制气体的性质，选择合适的试剂和根据杂质气体与所制气体的
20、性质，选择合适的试剂和装置，将杂质气体吸收或转化为所需要的气体，从而达到装置，将杂质气体吸收或转化为所需要的气体，从而达到净化的目的。净化的目的。(2)气体的干燥气体的干燥常见的干燥装置以及使用时的限制见下表。常见的干燥装置以及使用时的限制见下表。液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装置装置液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂常见干燥剂常见干燥剂浓硫酸浓硫酸(酸性、酸性、强氧化性强氧化性)无水氯化钙无水氯化钙(中性中性)碱石灰碱石灰(碱性碱性)不可干燥的不可干燥的气体气体碱性气体碱性气体NH3及还原性气体及还原性气体H2S、HBr、HI等等NH3Cl2及酸及酸性气体性气体HCl、H2S
21、、SO2、CO2、NO2等等3.尾气的吸收尾气的吸收制取、收集有毒气体结束时，应增加尾气吸收装置，制取、收集有毒气体结束时，应增加尾气吸收装置，使化学实验使化学实验“绿色绿色”化。如氯气应用化。如氯气应用NaOH溶液吸收。常溶液吸收。常见的尾气处理装置见下表。见的尾气处理装置见下表。序号序号(1)(2)(3)装置装置序号序号(1)(2)(3)适用适用范围范围一般用于溶一般用于溶解度不大的解度不大的气体的吸收气体的吸收一般用于极易一般用于极易溶解于水的气溶解于水的气体的吸收体的吸收一般用于可燃一般用于可燃性气体的处理性气体的处理举例举例CO2、NO2、Cl2等等用用NaOH溶溶液吸收液吸收HCl
22、、NH3等等用水吸收用水吸收CO、H2等等例例2下列四种气体下列四种气体(括号内是混有的少量杂质括号内是混有的少量杂质)，其中，其中可用如图所示装置进行净化和干燥的是可用如图所示装置进行净化和干燥的是()ACO2(HCl)BC2H6(C2H4)CCO2(SO2)DNH3(N2)解析解析CO2能被碱石灰吸收，能被碱石灰吸收，A、C项不正确，溴水不项不正确，溴水不能除去能除去N2，D项不正确，故选项不正确，故选B。答案答案B规律方法规律方法(1)除杂和干燥时，杂质气体应能被试剂吸除杂和干燥时，杂质气体应能被试剂吸收且不产生另一种杂质气体。收且不产生另一种杂质气体。(2)当气体中含有多种杂质时，若采
23、用洗气装置，通当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置，通常是除杂质在前，干燥在后，若用加热装置除杂时通常是常是除杂质在前，干燥在后，若用加热装置除杂时通常是干燥在前，除杂在后。干燥在前，除杂在后。(3)下列气体可采用排饱和溶液的方法收集：下列气体可采用排饱和溶液的方法收集：CO2饱和饱和NaHCO3溶液溶液SO2饱和饱和NaHSO3溶液溶液H2S饱和饱和NaHS溶液溶液Cl2饱和饱和NaCl溶液溶液(4)如图为如图为“万能万能”集气装置：集气装置：当瓶口向上当瓶口向上A管进气时，可收集管进气时，可收集向上排空气法收集的气体。向上排空气法收集的气体。当瓶口向上当瓶口向上B管进气时，可收集管进气时
24、，可收集向下排空气法收集的气体。向下排空气法收集的气体。当瓶口向上瓶内充满液体且当瓶口向上瓶内充满液体且B管管进气，可收集采用排液法收集的气进气，可收集采用排液法收集的气体。体。2以下集气装置中不正确的是以下集气装置中不正确的是()答案答案C变式训练变式训练 解析解析H2S密度比空气大，可用向上排空气法收集，密度比空气大，可用向上排空气法收集，A对；对；NO难溶于水且易与空气中难溶于水且易与空气中O2反应，可用排水法收反应，可用排水法收集，集，B对；收集对；收集NH3可用向下排空气法，但橡皮塞密封管可用向下排空气法，但橡皮塞密封管口无法收集，口无法收集，C错；用排饱和食盐水法收集错；用排饱和食
25、盐水法收集Cl2，可以除，可以除Cl2中混有的中混有的HCl，D对。对。3制备制备CaCO3时，应向时，应向CaCl2溶液中先通入溶液中先通入(或先加或先加入入)_(填化学式填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列用下列_装置回收装置回收(填代号填代号)。答案答案NH3(或或NH3H2O)b解析解析向向CaCl2溶液中通入二氧化碳不能得到溶液中通入二氧化碳不能得到CaCO3，可先向其中通入氨气或加入，可先向其中通入氨气或加入NH3H2O，使溶液，使溶液呈碱性；由于氨气极易溶于水，应防止倒吸，故选呈碱性；由于氨气极易溶于水，应防止倒吸，故选b。1化学实验方案设
26、计的思路化学实验方案设计的思路2实验设计的步骤实验设计的步骤明确目的、原理明确目的、原理选择仪器、药品选择仪器、药品设计装置、步骤设计装置、步骤记录现象、数据记录现象、数据分析得出结论。分析得出结论。3化学实验方案设计的仪器选用及连接顺序化学实验方案设计的仪器选用及连接顺序4实验操作的顺序实验操作的顺序连接仪器连接仪器检查气密性检查气密性装药品装药品进行实验。进行实验。一般顺序：气体发生一般顺序：气体发生除杂质除杂质干燥干燥相关实验相关实验尾尾气处理。气处理。5实验设计的注意事项实验设计的注意事项(1)药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余若药品和装置只部分给
27、出，则应需要作必要的补充，若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰。若有剩余，则应进行筛选和淘汰。(2)题目条件有无特殊要求题目条件有无特殊要求如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限考虑反应原理，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。定，必须高度重视。(3)实验过程中的隐蔽性操作实验过程中的隐蔽性操作如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。必不可少的，但容易被忽略。
28、(4)药品、仪器的规格药品、仪器的规格有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰准确，如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、溶液、NaOH溶液等。此外也应注意某些仪器的规格。溶液等。此外也应注意某些仪器的规格。(5)会画简单的实验装置图会画简单的实验装置图一般可用一般可用“示意装置图示意装置图”表示。表示。6实验设计的安全问题实验设计的安全问题常见的安全问题有：防倒吸、防爆炸、防氧化、防吸常见的安全问题有
29、：防倒吸、防爆炸、防氧化、防吸水、冷凝回流、易挥发液体产物水、冷凝回流、易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时的及时冷却、仪器拆卸的科学性与安全性等。具有特殊作用的实冷却、仪器拆卸的科学性与安全性等。具有特殊作用的实验装置的改进问题。例如，为保证分液漏斗中液体顺利流验装置的改进问题。例如，为保证分液漏斗中液体顺利流出，可用橡皮管连接成连通装置。出，可用橡皮管连接成连通装置。7化学实验方案的评价化学实验方案的评价(1)从可行性方面对实验方案做出评价从可行性方面对实验方案做出评价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行
30、评价时，要分析实验方案是否科学可行，对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到可控易行，评价时，从以下时能否做到可控易行，评价时，从以下4个方面分析：个方面分析：实验原理是否正确、可行；实验原理是否正确、可行；实验操作是否安全、合理；实验操作是否安全、合理；实验步骤是否简单、方便；实验步骤是否简单、方便；实验效果是否明显。实验效果是否明显。(2)从从“绿色化学绿色化学”视角对实验方案做出评价视角对实验方案做出评价“绿色化学绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线要求设计安全
31、的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下从以下4个方面综合评价：个方面综合评价：反应原料是否易得、安全、无毒；反应原料是否易得、安全、无毒；反应速率是否较快；反应速率是否较快；原料利用率以及合成物的产率是否较高；原料利用率以及合成物的产率是否较高；合成过程中是否造成环境的污染。合成过程中是否造成环境的污染。(3)从从“安全性安全性”方面对实验方案做出评价方面对实验方案做出评价化学实验从安全角度需考虑的主要因素
32、如下：化学实验从安全角度需考虑的主要因素如下：净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如如H2还原还原CuO应先通应先通H2，气体点燃先验纯等，气体点燃先验纯等)；防氧化防氧化(如如H2还原还原CuO后要后要“先灭灯再停氢先灭灯再停氢”，白，白磷切割宜在水中等磷切割宜在水中等)。(4)防吸水防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。(5)冷凝回流冷凝回流(有些反应中，为
33、减少易挥发液体反应物有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)。(6)易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却。的及时冷却。(7)仪器拆卸的科学性与安全性仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)。(8)其他其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等使用顺序等
34、)。实验方案的评价具有一定的开放性，表现在仪器和药实验方案的评价具有一定的开放性，表现在仪器和药品功能的拓展，实验方法和手段的改进，化学实验原理的品功能的拓展，实验方法和手段的改进，化学实验原理的拓展等，虽看似陌生，但落脚点低，只要平时多思多悟，拓展等，虽看似陌生，但落脚点低，只要平时多思多悟，就能适应实验角度的变化，提高解题能力。就能适应实验角度的变化，提高解题能力。特别提醒特别提醒 例例3(2012天津，天津，9)信息时代产生的大量电子垃圾对信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某环境构成了极大的威胁。某“变废为宝变废为宝”学生探究小组将学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后
35、，得到含一批废弃的线路板简单处理后，得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：请回答下列问题：( 1 ) 第第 步步 C u 与 酸 反 应 的 离 子 方 程 式与 酸 反 应 的 离 子 方 程 式_；得到滤渣；得到滤渣1的主要成分的主要成分为为_。(2)第第步加步加H2O2的作用是的作用是_，使用使用H2O2的优点是的优点是_；调溶液调溶液pH的目的是使的目的是使_生成沉淀。生成沉淀。(3)用第用第步所得步所得CuSO45H2O制备无
36、水制备无水CuSO4的方法的方法是是_。(4)由滤渣由滤渣2制取制取Al2(SO4)318H2O，探究小组设计了，探究小组设计了三种方案：三种方案：上述三种方案中，上述三种方案中，_方案不可行，原因是方案不可行，原因是_；从原子利用率角度考虑，从原子利用率角度考虑，_方案更合理。方案更合理。(5)探究小组用滴定法测定探究小组用滴定法测定CuSO45H2O(Mr250)含含量。取量。取a g试样配成试样配成100 mL溶液，每次取溶液，每次取20.00 mL，消除，消除干扰离子后，用干扰离子后，用c molL1 EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至标准溶液滴定至终点，平均消耗终点，平均消耗EDTA
37、溶液溶液b mL。滴定反应如下：。滴定反应如下：Cu2H2Y2=CuY22H写出计算写出计算CuSO45H2O质量分数的表达式质量分数的表达式w_；下列操作会导致下列操作会导致CuSO45H2O含量的测定结果偏高的含量的测定结果偏高的是是_。a未干燥锥形瓶未干燥锥形瓶b滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c未除净可与未除净可与EDTA的反应的干扰离子的反应的干扰离子解析解析(1)步中发生铜与浓硝酸、稀硝酸的反应，滤步中发生铜与浓硝酸、稀硝酸的反应，滤渣渣主要成分为主要成分为Pt，因此其余四种均能与硝酸反应。，因此其余四种均能与硝酸反应。(2)步加入步加入H2O2是将是将
38、Fe2氧化为氧化为Fe3，H2O2为绿色氧化为绿色氧化剂，还原产物为剂，还原产物为H2O，无污染。调节溶液的，无污染。调节溶液的pH是除去溶是除去溶液中液中Al3、Fe3。(3)由由CuSO45H2O制备无水制备无水CuSO4的方的方法是加热脱水。法是加热脱水。(4)甲方案不可行，因为所得产品中含有甲方案不可行，因为所得产品中含有较多的较多的Fe2(SO4)3。方案乙比较合理，原子利用率高。方案乙比较合理，原子利用率高。(5)根据滴定原理，根据滴定原理，CuSO45H2O的质量分数为的质量分数为(1)Cu与酸的反应实质是与酸的反应实质是Cu与浓硝酸或稀硝酸的反与浓硝酸或稀硝酸的反应，故离子方程
39、式有两种，可任写一种；不活泼的金属应，故离子方程式有两种，可任写一种；不活泼的金属Au和和Pt与硝酸和硫酸均不反应，故滤渣与硝酸和硫酸均不反应，故滤渣的主要成分为的主要成分为Au和和Pt；(2)H2O2具有氧化性，能将溶液中的具有氧化性，能将溶液中的Fe2氧化成氧化成Fe3，且不带入新的杂质，产物是，且不带入新的杂质，产物是H2O，对环境无污染；调，对环境无污染；调节节pH值，可将值，可将Fe3与与Al3转化为沉淀除去；转化为沉淀除去；(3)用用CuSO45H2O制备无水制备无水CuSO4，需要加热脱水即，需要加热脱水即可；可；(4)滤渣滤渣2是是Fe(OH)3和和Al(OH)3的混合物，制备
40、硫酸铝的混合物，制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中，甲方案在滤渣中只加硫酸晶体的甲、乙、丙三种方法中，甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法不可行。乙和丙方法均晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4，生成，生成Fe2(SO4)3和和Al2(SO4)3，再加，再加Al粉和粉和Fe2(SO4)3生成生成Al2(SO4)3，蒸发、冷，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。 丙方案先在滤渣
41、中加丙方案先在滤渣中加NaOH，和，和Al(OH)3反应生成反应生成NaAlO2，再在滤液中加，再在滤液中加H2SO4生成生成Al2(SO4)3，蒸发、冷，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理，因为丙加的方案乙更合理，因为丙加的NaOH和制备的和制备的Al2(SO4)3的原的原子组成没有关系，造成原子浪费。子组成没有关系，造成原子浪费。变式训练变式训练 A溶液溶液A和和B均可以是盐酸或均可以是盐酸或NaOH溶液溶液B若溶液若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小C溶液溶液A和
42、和B均可选用稀硝酸均可选用稀硝酸D实验室中方案实验室中方案更便于实施更便于实施答案答案C解析解析方案方案中中A应选用盐酸、稀应选用盐酸、稀H2SO4或或NaOH溶溶液，方案液，方案中中B应选用应选用NaOH溶液、盐酸或稀硫酸。若选溶液、盐酸或稀硫酸。若选用浓硝酸，则铜溶解铝钝化，导致剩余固体质量增大，用浓硝酸，则铜溶解铝钝化，导致剩余固体质量增大，Cu的质量分数偏小。若选用稀的质量分数偏小。若选用稀HNO3，Cu、Al均可与之均可与之反应，无剩余固体，反应，无剩余固体，不合理。不合理。5下列实验方案中合理的是下列实验方案中合理的是()A鉴别氯化铝和氯化镁溶液：分别取少量原溶液滴鉴别氯化铝和氯化
43、镁溶液：分别取少量原溶液滴加过量的氢氧化钠溶液加过量的氢氧化钠溶液B除去氯化铵溶液中的氯化铁：向溶液中滴加适量除去氯化铵溶液中的氯化铁：向溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，过滤氢氧化钠溶液，过滤C除去苯中的溴：转入分液漏斗中，分液除去苯中的溴：转入分液漏斗中，分液D将氯化铝溶液加热蒸发、低温烘干可得无水氯化将氯化铝溶液加热蒸发、低温烘干可得无水氯化铝固体铝固体答案答案A典例典例某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中气与氨气之间的反应。其中A、F为氨气和氯气的发生装为氨气和氯气的发生装置，置，C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。为纯净
44、、干燥的氯气与氨气反应的装置。易错剖析易错剖析 请回答下列问题：请回答下列问题：(1)装置装置F中发生反应的离子方程式是中发生反应的离子方程式是_。(2)装置装置A中的烧瓶内固体可选用中的烧瓶内固体可选用_(选填以下选填以下选项的代号选项的代号)。A碱石灰碱石灰B浓硫酸浓硫酸C生石灰生石灰D五氧化二五氧化二磷磷E烧碱烧碱(3)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从图中的备虚线框内应添加必要的除杂装置，请从图中的备选装置中选择，并将编号填入下列空格。选装置中选择，并将编号填入下列空格。B_、D_、E_。(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵 和
45、氮 气 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：铵 和 氮 气 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：_。 (5)若从装置若从装置C中中G处逸出的尾气中含有处逸出的尾气中含有N2和少量和少量Cl2，应如何处理？，应如何处理？_。常见错误常见错误问题问题常见错误常见错误(1)“方程式不配平方程式不配平”、没写、没写“加热加热”二字、没二字、没写气体符号。写气体符号。(2)选择不全或选择了选择不全或选择了“D.五氧化二磷五氧化二磷”。(3)B中选择了中选择了(浓硫酸浓硫酸)，D中选择了中选择了(碱石碱石灰灰)，或，或E中选中选D中选中选。(4)出错主要是不配平或写成出错主要是不配平或
46、写成8NH33Cl2=6NH4ClN2(氯化铵不能写沉淀符氯化铵不能写沉淀符号号)。(5)错答成错答成“通入碱液吸收通入碱液吸收”或或“通入水中吸通入水中吸收收”。错因剖析错因剖析(1)不好的学习习惯：方程式不配平或不写不好的学习习惯：方程式不配平或不写加热条件或气体符号等是错答的主要原因。加热条件或气体符号等是错答的主要原因。(2)注意制取氨气有两种方法，如果用浓氨水，需加注意制取氨气有两种方法，如果用浓氨水，需加入吸水剂入吸水剂(碱石灰、生石灰、烧碱均可以碱石灰、生石灰、烧碱均可以)，但不能用酸。，但不能用酸。(3)没有理解干燥氨气只能用碱石灰。除去氯气中水没有理解干燥氨气只能用碱石灰。除
47、去氯气中水蒸气和蒸气和HCl，应先用饱和食盐水再用浓硫酸，否则达不到，应先用饱和食盐水再用浓硫酸，否则达不到目的。目的。(4)对反应的实质不明白是出错的主要原因。对反应的实质不明白是出错的主要原因。(5)易错提示：操作要连贯，先连接前面导管再通入易错提示：操作要连贯，先连接前面导管再通入碱液中，水不能完全吸收碱液中，水不能完全吸收Cl2。A只有只有B和和C和和 D答案答案C2按下列实验方法制备气体，合理而又实用的是按下列实验方法制备气体，合理而又实用的是()A锌粒与稀硝酸反应制备锌粒与稀硝酸反应制备H2B加热加热NH4Cl制制NH3C亚硫酸钠与浓硫酸反应制备亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D大理
48、石与浓硫酸反应制备大理石与浓硫酸反应制备CO2答案答案C解析解析稀硝酸具有强氧化性，与稀硝酸具有强氧化性，与Zn粒反应生成粒反应生成NO，A错；错；NH4Cl受热分解产生受热分解产生NH3和和HCl，二者遇冷又化合，二者遇冷又化合成成NH4Cl，所以不适合制备，所以不适合制备NH3，B错；大理石与浓错；大理石与浓H2SO4反应缓慢且生成的反应缓慢且生成的CaSO4微溶，微溶，D错。错。3下列实验装置图正确的是下列实验装置图正确的是()答案答案B解析解析A项，实验室制乙烯温度计应插入液面以下以项，实验室制乙烯温度计应插入液面以下以测溶液的温度；测溶液的温度；C项中缺少除杂装置和酒精灯；项中缺少除
49、杂装置和酒精灯；D项收集项收集乙酸乙酯时导管不能插入液面以下。乙酸乙酯时导管不能插入液面以下。4关于下列各装置图的叙述中，正确的是关于下列各装置图的叙述中，正确的是()A装置装置不能用于电解水不能用于电解水B装置装置可用于收集可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO等气体等气体C装置装置中中X若为苯，可用于吸收氨气或氯化氢，若为苯，可用于吸收氨气或氯化氢，并防止倒吸并防止倒吸D装置装置中中X若为若为CCl4，可用于吸收氨气或氯化，可用于吸收氨气或氯化氢，并防止倒吸氢，并防止倒吸答案答案D解析解析装置装置可用于电解水，电解液可选用稀可用于电解水，电解液可选用稀H2SO4或稀或稀NaO
50、H溶液等，溶液等，A错误；装置错误；装置不可收集不可收集NO气体，气体，B错；苯的密度小于水的密度，苯在水的上层，无法防止倒错；苯的密度小于水的密度，苯在水的上层，无法防止倒吸，吸，C错误。错误。答案答案B解析解析A项中生成的项中生成的FeCl3固体可能混有固体可能混有Fe，加水后，加水后Fe与部分与部分FeCl3反应会生成反应会生成FeCl2，A错误。错误。C项中项中H2和和Cl2光光照会发生爆炸，照会发生爆炸，C错误。错误。D项中除项中除H2与与Cl2光照会发生爆炸光照会发生爆炸外，铁高温燃烧会生成外，铁高温燃烧会生成Fe3O4，D错误。错误。6如图装置可用于收集气体并验证其某些化学性如图
