江苏省2009届高三化学专题复习教案：化学实验（三）（原创）
文档属性
| 名称 | 江苏省2009届高三化学专题复习教案：化学实验（三）（原创） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 556.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-16 12:58:00 | ||
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文档简介
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江苏省2009届高三化学专题复习教案：
化学实验（三）
1、 领悟考试说明
1.了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。
2.了解控制实验的条件的方法，能设计、评价和改进简单的实验方案。
3.能绘制和识别简单的实验仪器装置图，能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论。
二、感悟高考真题
1．(2008江苏)金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN -和金属离子的配离子M(CN)nm-的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：
①水样预处理：水样中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。
②滴定：将吸收液调节至pH＞11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定
Ag++2CN - == [Ag(CN)2] -
终点时，溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题：
⑴水样预处理的目的是 。
⑵水样预处理的装置如右图，细导管插入吸收液中是为了 。
⑶蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是 。
⑷如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将 (填“偏高”、“无影响”或“偏低”)。
⑸准确移取某工厂污水100mL，经处理后用浓度为0.01000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg·L-1的(以计，计算结果保留一位小数)。
【解析】本题主要考查定量实验原理及环境保护问题等知识点。
（1）根据题给信息，污水预处理的目的是将各种形态含氰化合物转化为可以测定的HCN
（2）为了保证生成的HCN全部被吸收，导气管要深入NaOH溶液中
（3）但将导气管伸入NaOH溶液中有可能引起倒吸，所以将烧瓶位置挂高。
（4）如果用盐酸代替磷酸，盐酸具有挥发性，也被NaOH溶液吸收，用硝酸银溶液进行滴定时消耗硝酸银溶液增多，结果偏高。
（5）根据实验原理，2HCN～2CN—～AgNO3，m（CN—）=0.01000×21×10-3×2×26×103÷0.1
=109.2mg/L。
【答案】⑴将含氰化合物全部转化为CN -
⑵完全吸收HCN，防止气体放空
⑶防止倒吸 ⑷偏高 ⑸109.2
2．(2008海南)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg+O22MgO；②3Mg+N2 Mg3N2；③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。
( http: / / www. / )
回答下列问题；
(1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别_________;
(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)___________________ _；
(3)通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响 ____，原因是________；
(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：________________________________
【解析】(1)本实验的目的是利用空气中的氮气与Mg反应制取纯净的氮化镁，故应除去空气中O2、CO2和水蒸气，故还应选择的装置是B、D、F；
(2)除去空气中O2、CO2和水蒸气的装置顺序是D、B、F；
(3)应在排尽装置中的杂质气体后再加热装置A，否则会引起装置内空气中的氧气、CO2、水蒸气等与Mg发生副反应，制得的氮化镁将不纯；
(4)由于氮化镁溶于水可以产生NH3，故可以润湿的红色石蕊试纸检验将所得固体产物溶于水是否有NH3产生而验证产物是氮化镁。
【答案】（1）B、D、F
选择B，目的：除去空气中的水蒸气
选择D，目的：除去空气中的CO2
选择F，目的：除去空气中的O2
（2）h→g→d→c→k→l→a→b
（3）制得的氮化镁将不纯；因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
（4）将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。
3．( 2008山东）黄铜矿（ CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
（1）冶炼铜的反应为
( http: / / www. / )
若CuFeS2中 Fe 的化合价为＋2 ，反应中被还原的元素是＿（填元素符号）。
（2）上述冶炼过程产生大量 SO2,下列处理方案中合理的是 （填代号）。
a.高空排放
b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制 Na2SO3
d.用浓硫酸吸收
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I― 氧化为 I2 :
S2O82― + 2I― = 2SO42― + I2
S2O82― 通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋ 对上述反应催化的过程。 、 （不必配平）
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含 Fe2O3 、FeO 、 SiO2 、Al2O3 ）可制备Fe2O3 。方法为 ① 用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
② 滤液先氧化，再加入过量 NaOH 溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3 。据以上信息回答下列问题：
a ．除去Al3＋的离子方程式是___________________。
b ．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有 FeO 。
提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液碘水
所选试剂为____________________。
证明沪渣中含有 FeO 的实验现象为_______________________________。
【解析】标出元素的化合价不难解答问题（1）。亚硫酸的酸性远强于碳酸，故二氧化硫用纯碱溶液可吸收；二氧化硫转变为硫酸，这属于废气利用问题，故问题（2）得到解答。问题（3）中+3价铁离子易氧化碘离子，故不难推知+2价铁被S2O82-氧化。问题（4）中要验证FeO，就首先加酸使FeO溶解变为+2价铁离子，然后再从+2价铁离子的性质角度来设计分析即可。
【答案】（1） Cu 、O
（2） b 、 c
（3） 2Fe3＋ + 2I― = 2Fe2＋ + I2 S2O82― + 2Fe2＋ = 2SO42― + 2Fe3＋
(离子方程式不配平不扣分)
（4） a . Al3＋ + 4OH- = AlO2― + 2H2O b. 稀硫酸、KMnO4 溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4 溶液褪色
4．（2008广东）某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 （Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；（Ⅱ）实验①和 探究温度对该反应速率的影响；（Ⅲ）实验①和 探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）
②
③
④
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图：
依据反应方程式
.三、彻悟基础知识
1． 气体的制取
（1）气体的制取与性质实验的装置组成
一般来说，气体的制取和性质实验装置由五部分组成，依次为：(1)发生装置；(2)净化装置；(3)性质实验装置；(4)尾气处理装置。
（2）气体净化装置的连接顺序
除杂和干燥的先后顺序：
①若用洗气装置除杂，一般除杂在前、干燥在后。
②若用加热装置除杂，一般干燥在前，除杂在后。
有多种气体杂质存在时，一般是酸性较强的气体先除去。
（3）检验多种气体时的检验顺序
有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和H2O(g)时，应先通过无水CuSO4检验H2O(g)，再通过澄清石灰水检验CO2。
（4）常见气体检验方法
气体 状态 检验方法和发生的现象 化学反应方程式 容易引起的判断错误
氢气 无色气体 混合空气点燃，有爆鸣声，生成物只有水 2H2＋O2 2H2O 不是只有H2才产生爆鸣声
氧气 无色气体 用带余烬的木条放入，木条复燃 C＋O2 CO2
氯气 黄绿色有刺激性气味的气体 ①用湿润的碘化钾淀粉试纸检验，试纸变蓝 ②能漂白湿石蕊试纸 2Kl＋Cl2 2KCl＋I2 ①O3、NO2和溴蒸气也能使碘化钾淀粉试纸变蓝 ②SO2有同样性质
氯化氢 无色有刺激性的气体 ①用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，冒白烟 ②将气体通入AgNO3溶液有白色沉淀 ③用湿润的蓝色石蕊试纸检验，试纸变红 ①NH3＋HClNH4Cl ②AgNO3＋HClAgCl↓＋HNO3 遇湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体很多(如SO2、SO3、CO2等)，判断要慎重
二氧化硫 无色有刺激性气味的气体 ①使酸性高锰酸钾溶液褪色，变为无色 ②通入品红溶液褪色，加热颜色复现 2MnO4-- ＋2H2O＋5SO2 2Mn2＋＋5SO4--- ＋4H＋ Cl2通入品红溶液也会褪色，但加热不复现红色
硫化氢 无色而有臭鸡蛋气味的气体 能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。 Pb2＋＋H2SPbS↓＋2H＋
氨气 无色有刺激性气味的气体 ①用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，冒白烟 ②用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝 ①NH3＋HCl NH4Cl ②NH3＋H2O→NH ＋OH－
一氧化氮 无色、无味气体 在空气中立即变成红棕色 2NO＋O2 2NO2
二氧化氮 红综色气体 红棕色，溶于水成硝酸，溶液显酸性 3NO2＋H2O2HNO3＋NO
一氧化碳 无色无味气体 可燃，火焰呈蓝色，燃烧产物只有CO2 2CO＋O2 2CO2 注意与其他可燃物的区别
二氧化碳 无色气体 ①使燃着的木条熄灭 ②通入澄清的石灰水，变浑浊 Ca(OH)2＋CO2 CaCO3↓＋H2O 燃着的木条在N2或其他一些气体中也会熄灭，SO2也可使澄清的石灰水变浑浊
甲烷 无色气体 可燃，生成H2O和CO2，不使KMnO4溶液和溴水褪色 CH4＋2O2 CO2＋2H2O 注意与其他可燃气体的区别
乙烯 无色气体 可燃，生成H2O和CO2 ，使KmnO4溶液和溴水褪色 C2H4＋3O2 2CO2＋2H2O C2H4＋Br2→CH2BrCH2Br 乙炔也能燃烧，也可使KMnO4溶液和溴水褪色，但乙炔燃烧时火焰明亮且冒黑烟
乙炔 无色无味气体 ①可燃，有明亮火焰且冒黑烟 ②使KMnO4溶液褪色 ③使溴水褪色 2C2H2＋5O2 4CO2＋2H2O C2H2＋2Br2→CHBr2CHBr2
2．化学实验探究的思路、方法和程序
（1）化学实验探究的方法：观察法、实验法、分类法、比较法；
（2）化学实验探究的一般程序
3．实验方案的设计
实验方案的设计其实是技术路线，既指解决问题的策略和思路，又包括解决问题的程序步骤和具体方法。要求学生对所学过的物质的性质、制备和净化，常用仪器和装置的作用及使用时应注意的问题等知识融会贯通，要善于吸收新信息并且能加以灵活运用。
装置切割的思路是“从装置到功能”，其技术路线可以概括为： ( http: / / www. / )
综合实验设计的注意事项?
（1）原题中药品和装置是部分给出，还是有剩余。若药品和装置只是部分给出，则应需要作必要的补充；若有剩余，则应进行筛选和淘汰。?
（2）实验中测定的数据能否达到实验目的，是否每个数据都有用。若测出多种数据，则根据所测数据可以有哪些解答方法；如果数据不足，还需要什么数据才能完成实验目的。?
（3）题目条件有无特殊要求。如采用最简单和最合理的实验步骤，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定，必须高度重视。?
（4）实验中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但很容易被忽略。?
（5）药品名称的描述。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：无水硫酸铜粉末、澄清石灰水、高锰酸钾酸性溶液、浓硫酸、饱和碳酸氢钠溶液、饱和氢氧化钠溶液等。此外也应注意某些仪器的规格，如使用容量瓶必须注明其容积；正确书写仪器名称。如分液漏斗和长颈漏斗、圆底烧瓶和蒸馏烧瓶等不能混淆。?
（6）会画简单的实验装置图。
4．实验探究题的题型分类
实验探究题是高考化学试卷中一道靓丽的风景，该题型将趣味性和新颖性融为一体，同样对于考生能力要求非常高，主要考查实验操作能力、语言的表达能力、创新能力以及逻辑思维能力等。预计今后高考试题设置的创新角度将会更加宽广，同学们应引起足够的重视，平时要多亲自动手操作，练习时多思多悟，正确判断试题设置的创新角度，提高识别和解答实验创新试题的能力。
（1）化学反应原理探究型
此类型的题目一般是提出疑问，结合实验装置，分析探讨实验原理的合理性，并利用不同的方法来验证该原理，该题型强调实验过程、实验原理的分析能力，突出考查学生的探究能力。 这类题的往往是能得一点分，但得高分较难，原因是在平时教学中对课本中出现的实验分析不足，研究不够透彻。高考卷中经常出现对课本实验的进行变形，但是利用的还是课本实验的原理，考生应该将课本中出现的一些重要实验仔细研究，总结升华。
（2）物质制备及性质探究型
物质制备实验中，制取的一般是考生陌生度大的物质，这类考题往往新颖性好，对考生的获取识识，筛选知识、应用信息的能力要求较高，考查的重点仍是仪器名称、连接顺序和仪器和试剂的作用。性质探究实验题能体现新课的理念，探究分析物质的性质的实验题，立意较新，对考生来讲，新颖性较好、陌生度较大，对学生的探究精神和分析能力和思维程度都有较高的要求。2007年四川卷主要考查氯酸钾、次氯酸钠的制取和探究氯水的性质。这类实验题型能较好的考查实验仪器的连接顺序和实验操作顺序，也能很好的体现考生的探究能力、发散思维和分析能力。
（3）开放探究型
传统的化学试题大多立足本学科。条件与结论之间里现一一对近关系，这类题目在考查学生知识结构起到了一定的作用，但在当前强调学生实践能力和创新能力培养的环境下，这类试题不利于学生发散性思维的培养，限制学生创新思维的弊端日渐显露。化学开放性试题的出现使化学试题改革目光初露。这类试题鼓励学生各抒己见，充分发挥自己的水平。对培养学生的积极性、创新精神和能力起到积极作用。如08年宁夏理综卷第27题、08年广东化学卷第20题等都属于开放型实验探究题。针对化学开放型试题答案多、变化灵、信息广、迁移快等特点，恰当地设计开放型试题必将成为化学教学和考试改革的一个探索和研究的方向。
（4）实际化工生产型
学习的目的在于能够应用，利用所学化学知识解决生产生活的实际问题也是进些年来的热点问题，此类题型注重联系生产生活实际，通常考卷将工业流程或者原理搬上试卷，探究流程或者原理的合理性和可操作性，当然更重要的是融入化学计算， 这类实验题往往立足于课本实验中的定量实验：如酸碱中和滴定、硫酸铜中结晶水含量的测定。这类题利用的是课本定量实验的思想，在此基础上拓展廷伸出去。解决这类题的关键需要考生对些定量实验非常熟悉，能利用科学思想解决实际问题，需要较强的迁移能力，对新问题也有很强的分析能力。
四、顿悟规律技巧
五、参悟经典习题
题型一、气体的制备
【例1】下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。
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(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为___________ (填代号)。能验证CO氧化产物的现象是___________________________________。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应________，活塞b应_________，需要加热的仪器装置有___________(填代号)，m中反应的化学方程式为____________________________________。
(3)若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网，按A→G→E→D装置顺序制取干燥氨气，并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有：_____________________________________________________。
②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有___________性。
【解析】（1）根据实验要求，A装置中通入的气体为CO和CO2的混合气体，在A中，CO2 被氢氧化钠吸收，若要获得纯净干燥的CO，需要选取装置C，证明CO2 已被除尽，然后通过盛有浓硫酸的B除去水蒸气，要验证CO的还原性，需要装有CuO的装置E，验证CO的氧化产物CO2 ，还需要装置C，最后需要F除去未反应的CO。所选装置的连接顺序是ACBECF，能验证CO的氧化产物的实验现象是：AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊。
⑵停止通入CO和CO2 的混合气体后，需要关闭活塞a，然后打开活塞b,此时硫酸与刚才生成的碳酸钠溶液反应，生成的CO2与Na2O2反应产生氧气，氧气通过D除去可能存在的CO2 ，通过B除去水蒸气后得到纯净干燥的氧气，氧气氧化乙醇的条件是需要加热且有铜做催化剂，因此需要加热k使乙醇挥发，并且加热m，使氧气与乙醇蒸气反应，反应的化学方程式是：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
⑶氢氧化钠固体易吸水并且在溶于水时放出大量的热，氢氧化钠溶于水后溶液中的OH—的浓度增大，这些因素均能促使浓氨水中的氨气放出。根据常识可以判断出在E中出现的红棕色气体应该是NO2 ，由氨气和NO2中氮元素的化合价可以判断氨气被氧化， 氨气体现出的是还原性。
【答案】(1)ACBECF AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊
(2)关闭 打开 k、m 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
(3)①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出 ②还原。
【变式训练】
1、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H2 B．向饱和氯化钠溶液中滴加稀硫酸制备HCl
C．亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D．大理石与浓硫酸反应制备CO2
C【解析】锌粒与硝酸反应不能制备H2，只能生成氮的氧化物；HCl气体是固体氯化钠与浓硫酸共热而制取；大理石与浓硫酸反应生成微溶的CaSO4，CaSO4覆盖在大理石上，而使反应实际上停止。
题型二、实验设计与评价21世纪教育网
【例2】某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将铝片(不除氧化膜)投入浓氯化铜溶液中,铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡。触摸容器知溶液温度迅速上升，收集气体，检验其具有可燃性.若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。
⑴铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是 。
A．氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
B．硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
C．氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
D．生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
请设计一个简单实验验证你的选择： 。
⑵铝片表面出现的暗红色物质是 ,产生该物质的离子方程式是 。 用离子方程式解释产生气泡： 。
⑶放出的气体是 ,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是 。
⑷某同学通过一定的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快，他采取的措施可能是
A．用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中 ( http: / / www. )
B．把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片
D．在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中
⑸除去氧化铝的铝片与铜片为电极，在X电解质溶液中构成原电池，列表如下：
选项 铝电极 电解质 负极反应 正极反应
A 正极 NaOH Al-3e-=Al3+ 2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B 负极 稀盐酸 2Al-6e-=2Al3+ 6H++6e-=3H2↑
C 正极 浓硝酸 Cu-2e--=Cu2+ 2NO3-+4H+-4e-=2NO2↑+2H2O
D 负极 稀硝酸 Cu-2e-=Cu2+ 2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+6e-
其中正确的是 ，由此推知，金属作电极不仅与本身性质相关，而且与 有关。
【解析】本题以铝为信息源设计综合实验题，考查盐类水解、金属置换、化学反应速率与原电池原理。⑴依题意，铝片表面有氧化铝致密保护膜，要使铝与铜离子或H+反应，必须破坏氧化膜，比较硫酸铜和氯化铜知，差异在阴离子，故可能是氯离子破坏了氧化铝结构。验证实验：在硫酸铜溶液中加入铝片，无明显现象，再加入氯化铜（注意：不能加入盐酸），若反应明显加快了，说明上述推断正确。⑵发生相关反应有：CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl,3CuCl2+2Al=2AlCl3+3CuAlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,6HCl+2Al=2AlCl3+3H2↑；⑶氯化铜水解能力比氯化铝弱，铝置换反应是放热反应，溶液温度升高；铝与铜构成原电池，加快了铝失电子。⑷采取措除去氧化铝，氧化铝与氢氧化钠溶液反应，铝片表面有氧化铝与铜在硫酸铜溶液中不能构成原电池；在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠，生成氢氧化铜沉淀，氧化铝仍然没有除去，所以，C和D项不能达到目的。⑸在氢氧化钠溶液中铝溶解，铝片为负极，A项错误；在稀盐酸中，铝失电子，为负极，电极反应正确，B项正确；在浓硝酸中，铝发生钝化，铜为负极，电极反应式中电子不匹配，C项错误；D项，铜与铝在稀硝酸中都能溶解，但是构成原电池后，活泼的铝为负极，负极反应为2Al-6e-=2Al3+，正极反应为2NO3-+8H++6e-=2NO↑+4H2O，负极反应错误，D不正确。由此推断金属作电极与电解质溶液性质有关。
【答案】⑴C 在硫酸铜溶液与铝片反应的试管里加入少量氯化铜溶液，观察现象 ⑵铜，2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,2Al+6H+=2Al3++3H2↑ (3)氢气 ①随着反应进行生成铝离子浓度增大，水解程度增大，产生大量H+ ②该反应放热，升高温度反应加快 ③铜与铝构成原电池，加快铝失电子 ⑷AB ⑸B 电解质的性质
【变式训练】
2、研究小组进行与NH3有关的系列实验。
⑴从下图中挑选所需仪器，画出制取干燥NH3的装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管。固定装置和尾气处理装置不用画)，并标明所用试剂。
⑵将NH3通入溴水中，有N2生成，反应的化学方程式为 。
⑶为验证“同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，该小组同学设计了如下图所示的装置，图中B管的容积是A管的2倍，活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略；HCl和NH3均不溶于石蜡油，也不与之反应；装置气密性良好。
①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。操作是
。控制活塞K4、K5，调节C，使B管充满与A管同压的干燥NH3。
②缓缓开启K3，A管中的现象是 。要达到实验目的，当反应完成并恢复到室温时，B管中预期的现象是 ；若观察不到预期现象，主要原因是 。
【解析】 ⑴第一问考查考生的逆向思维能力，即，要求考生根据仪器确定反应原理，题目所给仪器中，没有酒精灯和大试管，显然不能用铵盐与碱（固体与固体混合物）加热制备NH3，到此，考生应该接着思考的问题是，设计不通过加热而制取NH3的反应原理，再根据反应原理选择必要仪器，组装实验装置图。比如，把浓氨水加到生石灰中（或氢氧化钠）制取NH3，再用碱石灰做干燥剂，以得到干燥NH3。⑵ 考查考生对NH3还原性的知识点的迁移能力，利用题目所给信息书写方程式的能力。⑶ ①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。题目主要目的应是考查考生面对新情景，如何收集CO2的变通能力和知识灵活应用能力。②考查NH3的与HCl反应的性质，实验现象的描述等。
【答案】
⑴ ( http: / / www. / )
⑵ 8NH3+3Br2=N2+6NH4Br 或2NH3+3Br2=N2+6HBr
⑶ ①打开K1和K2，从K2通入干燥HCl气体，并在K1处用湿润的蓝色石蕊试纸检验，当蓝色石蕊试纸变成红色时，则A管中HCl气体收集满，关闭K1和K2；②A中先大量白烟，后被充满无色气体 B管中充满石蜡油 实验时A管中未全部充满干燥HCl气体。
题型三、探究性实验
【例3】利用下图所示装置，选择适当试剂可完成实验A、B、C，并得出相应的实验结论。实验A、B、C所用试剂或所得结论列于下表中。
( http: / / www. / )
(1)请填写①-⑥的试剂名称或实验结论：
① ② ③
④ ⑤ ⑥
(2)请利用该装置自行设计一个有机实验D。回答下列问题：
实验所用试剂：甲 ，乙 ，丙 。
锥形烧瓶中反应的化学方程式为 ,大试管中的现象是 ；欲收集烧瓶中产生的气体，应采用 法，需补充的玻璃仪器至少有 。
【解析】由装置图可以知道是个固体(液体)+液体不加热的装置。
A： 若甲为H2O，乙为MnO2，丙中盛有氢硫酸（H2S饱和溶液），旋开活塞后，丙中的现象为溶液变浑浊，2H2S+O2＝2S↓+2H2O；B：若甲为醋酸，乙为碳酸钠，丙中盛有硅酸钠，旋开活塞后，丙中的现象为有白色沉淀生成，则酸性：醋酸＞碳酸＞硅酸；C：若甲为浓盐酸，乙为KMnO4，丙中盛有石蕊试液，旋开活塞后，C中的现象是溶液褪色,说明有氯水具有漂白性；
③实验应该根据实验装置特点选择常温下固体与液体反应，生成气体与溶液丙反应。马上联想到实验室制备乙炔。甲为饱和食盐水,乙为电石,丙为高锰酸钾溶液(或溴水),CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑,乙炔氧化反应(或加成)高锰酸钾溶液褪色（其他的答案也可以）。
【答案】（1）①蒸馏水 ②氢硫酸 ③酸性：醋酸＞碳酸＞硅酸 ④浓盐酸 ⑤高锰酸钾或氯酸钾 ⑥石蕊试液 （2）饱和食盐水;电石;高锰酸钾溶液或溴水;CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑;高锰酸钾溶液褪色;排水;集气瓶或水槽
【变式训练】21世纪教育网
3、选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将NOx 转变为N2和H2O，这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的一种方法。
某校甲、乙两个化学兴趣小组拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率。
（一）甲组拟制取活性亚铬酸铜催化剂
亚铬酸铜（Adkin催化剂）是极好的NO催化还原的催化剂，是铜和铬的复合氧化物，成分不固定，如：CuO·Cr2O3等，统称为亚铬酸铜。该组同学取一定量硝酸铜溶液（并加少量硝酸钡作稳定剂）、 重铬酸铵溶液与氨水作用得土黄色沉淀， 将沉淀物[经测定为：碱式铬酸铜铵（CuNH4(OH)CrO4 )]过滤、洗涤，80℃烘干12h， 最后焙烧。
（1）过滤用到的玻璃仪器有： （选填序号，下同）；焙烧用到的仪器有： 。
A．蒸发皿 B．石棉网 C．泥三角 D．烧杯 E．坩埚钳 F．酒精灯
G．玻璃棒 H．漏斗 I．坩埚（部分仪器已略去）
（2）CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成复合的氧化物（催化剂）、氮气及水，该反应的化学方程式： 。
（二）乙组拟用甲组制得催化剂按下列流程进行实验。
( http: / / www. / )
试回答下列问题：21世纪教育网
（3）若制取氨气在A装置，则发生反应的化学方程式为： ；
若用B装置制取氨气，则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是： 。
（4）用图C装置制取NO时，用可抽动的铜丝其优点是： ；
（5）装置⑦的作用可能是： 。
（6）若进入装置⑤的NO共2688 mL（已折算为标准状况，下同），氨气过量，最后收集到标准状况下
2016 mL N2，则NO的转化率为： 。
【解析】本题考查催化剂的制备及其应用，注意题目信息的提取。（2）依据化学式CuNH4(OH)CrO4可知，产生的氧化物为Cr2O3·2CuO，然后配平化学方程式；（3）A装置教材中实验室制取氨气的方法，B装置利用了碱式灰的吸水性和氨水的挥发性，是一个简易方法；（5）从装置可以看出，浓硫酸吸收了过量的氨气和反应过程中的水，氮气是最后来收集，则该装置是用来吸收未反应掉的NO气体；（6）根据关系：4NH3＋6NO=====5N2＋6H2O，参加反应的NO的体积为：V(NO)=V(N2)=2016mL× = 2419.2mL，则NO的转化率为：×100% = 90%。
【答案】（1）D、G、H C、E、F、G、I（多选少选均不给分） （2）2Cu(OH)NH4CrO4Cr2O3·2CuO+N2↑+5H2O（产物写错、不配平不给分） （3）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 浓氨水、碱石灰(生石灰或氢氧化钠固体) （4）反应可以随时关停、操作方便、反复使用、节约药品 （5）吸收未反应的NO （6）90%
【模拟训练】
1．下列反应适用于实验室制氢气的 （ ）
①锌与稀硫酸反应 ②甲烷热分解 ③电解稀硫酸 ④赤热的炭与水蒸气反应
A．只有① B．①② C．①③ D．①②④
C【解析】实验室制氢气常用锌与稀硫酸反应，电解稀硫酸。
2．实验室常用饱和的NaNO2与NH4Cl溶液反应制取少量的氮气。反应的化学方程式如下：
NaNO2 + NH4Cl NaCl + N2↑ + 2H2O
则氮气的发生装置与下列气体中发生装置相同的是（ ）
A．H2 B．O2 C．Cl2 D．CO2
C【解析】Cl2也是采用液体与液体(固体)加热装置。
3．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( )21世纪教育网
A.若采用装置①精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B.装置②是原电池，能将化学能转化为电能，锌电极发生氧化反应
C.装置③中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢，并防止倒吸
D.装置④可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气
C【解析】根据电流方向可以判断，a是电源的正极，则c是阳极，阳极发生氧化反应，是粗铜，d是阴极，为纯铜，C选项错误。
4．为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：
①测定溶液的pH = 13； ②取少量溶液加入过量稀盐酸，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体；③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀；④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据实验以下判断不正确的是
A．溶液中一定有CO32－ B．溶液中一定有SO42－
C．不能确定溶液中是否存在HCO3－ D.不能确定溶液中是否存在Cl－
C【解析】由溶液的pH = 13可知溶液中不存在HCO3－，会发生反应：HCO3－＋H＋ = CO32－＋H2O；因此C项判断错误。
5．某研究性学习小组为了证明NaOH溶液能使酚酞试液变红是OH－的性质，设计了如下方案，其中不可行的是21世纪教育网
A．取KOH、Ca(OH)2溶液分别与酚酞试液作用，观察溶液颜色
B．取NaCl、Na2SO4溶液分别与酚酞试液作用，观察溶液颜色
C．向滴有酚酞的20.0 mL 0.10 mol·L－1NaOH溶液中，逐滴加入25.0 mL0.10 mol·L－1 的盐酸，观察溶液颜色变化
D．向滴有酚酞的25.0 mL 0.10 mol·L－1盐酸中，逐滴加入20.0 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液，观察溶液颜色变化
D【解析】酸性溶液中酚酞不显色，D选项中向盐酸中滴加NaOH溶液，碱过量时，变红色，使酚酞试液变红是可以是OH－，也可以是Na＋，D选项错误。
6．某无色混合气体可能含有CO2．CO、H2O(水蒸气)、H2中的一种或几种，依次进行如下连续处理（假定每步处理均反应完全）：①通过碱石灰时，气体体积变小；②通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；④通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊。由此可以确定混合气体中
A．一定含有CO2．H2O，至少含有H2．CO中的一种
B．一定含有H2O、CO，至少含有CO2．H2中的一种
C．一定含有CO、CO2，至少含有H2O、H2．中的一种
D．一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种
D【解析】由①可知，碱石灰吸收的是CO2或H2O，或二者的混合物；②中CuO被还原为Cu，还原剂为CO或H2，或二者的混合物；但由③可知，反应②生成了H2O，故原混合气体中一定有H2；由反应④可知，反应②又生成了CO2，故原混合气体中一定有CO。
7．亚硝酸钠俗称“工业盐”，有很强的毒性，因“外观与口感与食盐相似，而常常被误用、误食，为了区分亚硝酸钠与食盐，某研究性小组通过查阅资料后得知：亚硝酸钠具有强氧化性，可与硝酸银溶液反应产生沉淀，亚硝酸是一种弱酸，不稳定，易分解为两种气体，据此设计了如下方案，①分别向盛有两种溶液的试管中加入稀硫酸，如试管中有红棕色气体产生的为亚硝酸钠；②用洁净的玻棒分别蘸取两种无色溶液滴在淀粉碘化钾试纸上，出现蓝色的是亚硝酸钠；③向两支盛有硫酸亚铁溶液的试管中分别加入氯化钠和亚硝酸钠，溶液变棕黄色的是亚硝酸钠④分别向盛有两种溶液的试管中加入硝酸银，有白色沉淀产生的是氯化钠，另一支试管内是亚硝酸钠。其中能够区分亚硝酸钠与食盐的操作及结论正确是
A．①②③④ B．①②④ C．①②③ D．①③④
C【解析】亚硝酸钠可与硝酸银溶液反应产生沉淀，即不能利用硝酸银溶液来区别亚硝酸钠和氯化钠，所以操作④错误。
8．用下列装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通入氢气前后硬质玻璃试管的质量差和 U 形管的质量差，实验测得m(H):m(O)＞1 : 8 ，下列对导致这一结果的原因分析中，一定不正确的是( )
( http: / / www. / )
A.I、II 装置之间缺少干燥装置 B.实验后，II 装置中玻璃管内有水冷凝
C.II 装置中 CuO 没有全部被还原 D.III 装置后缺少干燥装置
C【解析】分析可知硬质玻璃试管的质量差是氧的质量，U型管前后的质量差是生成水的质量，水的质量与O的质量的差值即是H的质量，实验测得 m ( H ) : m ( O )＞1 : 8，其原因是干燥管的质量差偏大或硬质玻璃试管的质量差偏小，分析选项可知A、B、D三个是可能的，C中II 装置中 CuO 没有全部被还原不会产生误差，错误。
9．实验室一般用回收的铜屑与硫酸---硝酸混合溶液反应制备CuSO4.5H2O晶体，反应可在下图中进行。21世纪教育网
( http: / / www. / )
反应方程式为：3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
（1）A中的浓硝酸不能一次加入的原因是
（2）C装置的作用是
（3）D装置中的次氯酸钠溶液（含有NaOH）用来吸收尾气，吸收
液与尾气发生化学反应的方程式为 。
下列溶液中能够代替次氯酸钠吸收尾气的是
A．碘水 B．硝酸 C．酸性高锰酸钾 D．氯化钠
（4）欲得到不含Cu(NO3)2的硫酸铜晶体，应采取的措施是
（5）反应完成后将溶液水浴加热浓缩，冷却析出CuSO4.5H2O晶体，采用水浴加热的目的是 。
【解析】中学化学实验中有CuSO4.5H2O分解失水的实验，而此实验题从另一角度制CuSO4.5H2O晶体，解题的关键是学生要掌握常用试剂的相互反应规律，并具有一些实验操作的经验。该实验中有较多的中学生不熟悉的问题，要求学生运用已有知识，把握住解题的尺度。问题（1）的回答，很容易认为是为了控制反应物用量，而实际上是因为该反应放热，要防止硝酸的挥发和分解。问题（3）中NO吸收剂的选择，因为硝酸和氯化钠无法吸收，碘水氧化性不够，只有选择高锰酸钾。
【答案】（1）A中的浓硝酸不能一次加入的原因是防止HNO3挥发。（2）C装置的作用是缓冲瓶，防止D中溶液回吸到反应装置B中。（3）化学反应的方程式为：3NaClO+2NO+2NaOH=3NaCl+2NaNO3+H2O C（4）应采取的措施是加热的浓硝酸不过量（或定量加入浓硝酸）（5）采用水浴加热的目的是防止CuSO4.5H2O脱水（或防止溶液局部过热）。
10．某化学实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫反应的白色固体产物是Na2SO3还是Na2SO4，用如下图所示的装置进行实验。通入足量的SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中。请回答下列问题：21世纪教育网
( http: / / www. / )
（1）如果木条复燃，写出B中发生反应的化学方程式 ；
如果木条始终未复燃，写出B中发生反应的化学方程式 。
（2）请设计一种实验方案验证B中的白色固体产物是Na2SO3还是Na2SO4。
（3）若实验前称得Na2O2的质量为m1，充分反应后称得生成固体的质量为m2，也可通过计算判断反应后固体的成分。请写出判断的依据（用含m1、m2的关系式表示）。
（4）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案： ( http: / / www. / )
上述方案是否合理 ______________。请简要说明两点理由：①________________________________；②________________________________。
【解析】第（1）小题可类比教材中Na2O2与CO2反应的方程式进行解答。第（2）小题主要考查对亚硫酸盐的检验，即通过加入稀盐酸或稀硫酸，产生SO2，然后通过特征现象（SO2使品红溶液褪色）进行验证。第（3）小题主要对产物的计算判断，有极端假设法确定。第（4）小题主要考查SO42－的检验，即先用稀盐酸酸化，然后加入BaCl2溶液进行检验，而不是先加钡盐溶液后加酸，主要是因为亚硫酸盐极易被硝酸或Na2O2等强氧化剂氧化成硫酸盐，对SO42－的检验造成干扰。 21世纪教育网
【答案】（1）2Na2O2＋2SO2＝2Na2SO3＋O2； Na2O2＋SO2＝Na2SO4
（2）取B中反应的固体少量加入足量盐酸，将产生气体通往品红溶液，品红褪色则产物有Na2SO3，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则产物中有Na2SO4。（其他合理答案均给分）
（3）若m2=126/78m1，则固体全部是Na2SO3。若m2=142/78m1，则固体全部是Na2SO4。
若126/78m1＜m2＜142/78m1则白色固体中既含Na2SO3又含Na2SO4。
（4）不合理 稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡 如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根
11．铜及其化合物一般都具有特征的颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色，CuSO4·5H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O进行了认真的探究。
Ⅰ．查阅资料：①Cu2O属于碱性氧化物； ②高温灼烧CuO生成Cu2O；③Cu2O在酸性条件下能发生下列反应：Cu2O＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O。
Ⅱ．设计实验方案：
方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色
方案3：称得干燥坩埚的质量为a g ，取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为c g。
⑴请你评价方案1和方案2。如果你认为方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方
案不合理，请简述原因。
方案1 ：
方案2 ：
⑵方案3中，若确认红色粉末中含有Cu2O，则a、b、c应符合的数学的关系为 ，该实验方案最少得进行 次称量。
Ⅲ．研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O，装置如图所示。21世纪教育网
( http: / / www. / )
⑶简述该探究方案中，检验气体发生装置气密性的方法（说明操作方法、现象和结论）
。
⑷为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有： (填序号)
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气
C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
【解析】（1）方案1不合理，是因为硝酸具有强氧化性，若红色物质中存在氧化亚铜,也会被氧化成Cu2＋，溶液始终呈现蓝色，无法验证，方案Ⅱ可以证明；
（2）若红色物质都是铜，则存在反应：21世纪教育网
2Cu＋O22CuO ,2CuOCu2O＋O2↑,得到关系：2Cu～2CuO～Cu2O
128 144
b-a c-a
求出c=(9b－a)/8，而红色物质中存在Cu2O，则c＜(9b－a)/8，称量时，要保证高温灼烧后质量不发生变化，则高温灼烧后要称量两次，若质量不变，则反应完全。
【答案】1）方案1不合理，因为铜和氧化亚铜均可溶于稀硝酸形成蓝色溶液；方案2合理，因为氧化亚铜与稀硫酸生成Cu和Cu2+，导致溶液呈蓝色。（2分）
（2）c＜(9b－a)/8（2分），4（1分）
（3）关闭导气管上的活塞，从分液漏斗中往试管中注水，漏斗中的液面高度高于试管中的液面高度，说明气体发生装置气密性良好。（2分）
（4）ABC（3分）
12．实验室可以通过三条途径按不同要求来制取氮：
① 加热条件下用NH3还原CuO得纯净N2和活性铜粉；
② 将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2；
③ 加热NaNO2一种致癌物质，有剧毒与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2。
如图所示，给出了按上述途径制N2的可供选择的几种实验仪器，其他必要的仪器和铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等未列出。
( http: / / www. / )
1 按途径①制取N2时所需要的氨气要用浓氨水与生石灰作原料制取，最好采用上述仪器中的 （填仪器代码，下同）做氨气发生装置，该反应的化学方程式为
。要制取并收集纯净的N2（允许含少量的水蒸气），还使用到上述仪器中的 （按气流从左到右的顺序列出）。
（2）按途径②制取N2，原料气空气是通过向 中加入 而送人反应器的，反应器内发生的现象是
（3）上述三种制取N2的途径，①和②两条途径常常被协同使用而越来越受到人们的关注，这种方法与途径③相比优越性在于
【解析】途径①用固体与溶液在常温下反应来制备气体，可采用装置E，其中烧瓶内装生石灰，从分液漏斗中加入浓氨水，生石灰与水反应放出大量热，加上增加了OH浓度，NH3·H2O十OH的反应平衡向左移动，使氨气挥发出来。氨气与灼热的氧化铜反应（在仪器A中）生成的N2混有氨气，用浓硫酸吸收（在仪器C中），最后用排水法收集N2（仪器D。若用途径②制N2，可在A中装灼热的活性铜粉，再向其中通人空气，可把E当成贮气瓶，向其中加入蒸馏水时，瓶内空气被压入A中。反应后，红色的铜与O2反应生成黑色的氧化铜。如果将途径①与途径②结合起来，铜与氧化铜可循环使用，同时又避免了途径③中亚硝酸盐对环境的污染。21世纪教育网
【答案】（1）E；CaO＋2NH3·H2O＝CaOH2＋2NH3＋H2O；A、C、D
（2 E；蒸馏水；红色固体逐渐变黑。
（3）可以循环使用，避免使用有毒物质。
13．某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32－之间发生怎样的反应，提出了两种可能：一是发生氧化还原反应：2Fe3+＋SO32－＋H2O=2Fe3+＋SO42－＋2H+；二是发生双水解反应2Fe3+＋3SO32－＋6H2O=2Fe(OH)3(胶体)＋3H2SO3。为了证明是哪一种反应发生，同学们设计并实施了下列实验，请填写下列空白：
[实验Ⅰ]学生选择的实验用品：Na2SO3浓溶液、BaCl2稀溶液、稀盐酸；试管若干、胶头滴管若干，从选择的药品分析，作者设计这个实验的目的是 。
[实验Ⅱ]取5 mL FeCl3浓溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na2SO3浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。这种红褐色液体是 。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是 。将溶液分成两等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液变为血红色，反应的离子方程式为 。另一份中加入BaCl2稀溶液，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是 。
[实验Ⅲ]换用稀释的FeCl3和Na2SO3溶液重复[实验Ⅱ]，产生的现象完全相同。
由上述实验得出的结论是 。
若在FeCl3浓溶液中加入Na2CO3浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是 。
从形式上看，Na2CO3和Na2SO3相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液于氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是：
① ；
② 。
【答案】[实验Ⅰ]检验Na2SO3是否变质（或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4）
[实验Ⅱ]氢氧化铁胶体（或胶体） 先产生红褐色沉淀，后沉淀逐渐溶解，溶液变为黄色，有气泡产生 Fe3++3SCN－==Fe(SCN)3 Ba2++SO42－==BaSO4↓
Fe3+与SO32－同时发生氧化还原反应和双水解反应
2Fe3++3CO32－+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
①SO32－有较强的还原性，CO32－没有还原性
②SO32－水解能力较CO32－小
【解析】实验Ⅰ中，选择的药品中无Fe3+，只有Na2SO3浓溶液、BaCl2稀溶液、稀盐酸，显然是为了检验Na2SO3是否变质（或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4）；实验Ⅱ检验反应生成的Fe(OH)3胶体以及胶体的盐析，以及向生成物中加BaCl2溶液和稀盐酸，结果证明有BaSO4沉淀生成；实验III是采用对照实验，将FeCl3和Na2SO3稀释，重复做以上实验，实验现象一致，则说明Fe3+与SO32－同时发生氧化还原反应和双水解反应；将Na2CO3代替Na2SO3，实验的现象只有相互促进水解的反应发生，与上述的反应不同的是，此反应有气泡产生，并未出现氧化还原反应，表明此反应的水解比上述反应剧烈，且不发生氧化还原反应，出现这种现象的原因是SO32－有较强的还原性，CO32－没有还原性；SO32－水解能力较CO32－小。
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观察物质的外观性质
预测物质
的性质
解释及
结论
实验和
观察
K1
K2
K3
K4
K5
A
C
B
石蜡油
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江苏省2009届高三化学专题复习教案：
化学实验（三）
1、 领悟考试说明
1.了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。
2.了解控制实验的条件的方法，能设计、评价和改进简单的实验方案。
3.能绘制和识别简单的实验仪器装置图，能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论。
二、感悟高考真题
1．(2008江苏)金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN -和金属离子的配离子M(CN)nm-的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：
①水样预处理：水样中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。
②滴定：将吸收液调节至pH＞11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定
Ag++2CN - == [Ag(CN)2] -
终点时，溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题：
⑴水样预处理的目的是 。
⑵水样预处理的装置如右图，细导管插入吸收液中是为了 。
⑶蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是 。
⑷如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将 (填“偏高”、“无影响”或“偏低”)。
⑸准确移取某工厂污水100mL，经处理后用浓度为0.01000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg·L-1的(以计，计算结果保留一位小数)。
【解析】本题主要考查定量实验原理及环境保护问题等知识点。
（1）根据题给信息，污水预处理的目的是将各种形态含氰化合物转化为可以测定的HCN
（2）为了保证生成的HCN全部被吸收，导气管要深入NaOH溶液中
（3）但将导气管伸入NaOH溶液中有可能引起倒吸，所以将烧瓶位置挂高。
（4）如果用盐酸代替磷酸，盐酸具有挥发性，也被NaOH溶液吸收，用硝酸银溶液进行滴定时消耗硝酸银溶液增多，结果偏高。
（5）根据实验原理，2HCN～2CN—～AgNO3，m（CN—）=0.01000×21×10-3×2×26×103÷0.1
=109.2mg/L。
【答案】⑴将含氰化合物全部转化为CN -
⑵完全吸收HCN，防止气体放空
⑶防止倒吸 ⑷偏高 ⑸109.2
2．(2008海南)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg+O22MgO；②3Mg+N2 Mg3N2；③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。
( http: / / www. / )
回答下列问题；
(1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别_________;
(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)___________________ _；
(3)通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响 ____，原因是________；
(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：________________________________
【解析】(1)本实验的目的是利用空气中的氮气与Mg反应制取纯净的氮化镁，故应除去空气中O2、CO2和水蒸气，故还应选择的装置是B、D、F；
(2)除去空气中O2、CO2和水蒸气的装置顺序是D、B、F；
(3)应在排尽装置中的杂质气体后再加热装置A，否则会引起装置内空气中的氧气、CO2、水蒸气等与Mg发生副反应，制得的氮化镁将不纯；
(4)由于氮化镁溶于水可以产生NH3，故可以润湿的红色石蕊试纸检验将所得固体产物溶于水是否有NH3产生而验证产物是氮化镁。
【答案】（1）B、D、F
选择B，目的：除去空气中的水蒸气
选择D，目的：除去空气中的CO2
选择F，目的：除去空气中的O2
（2）h→g→d→c→k→l→a→b
（3）制得的氮化镁将不纯；因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
（4）将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。
3．( 2008山东）黄铜矿（ CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
（1）冶炼铜的反应为
( http: / / www. / )
若CuFeS2中 Fe 的化合价为＋2 ，反应中被还原的元素是＿（填元素符号）。
（2）上述冶炼过程产生大量 SO2,下列处理方案中合理的是 （填代号）。
a.高空排放
b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制 Na2SO3
d.用浓硫酸吸收
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I― 氧化为 I2 :
S2O82― + 2I― = 2SO42― + I2
S2O82― 通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋ 对上述反应催化的过程。 、 （不必配平）
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含 Fe2O3 、FeO 、 SiO2 、Al2O3 ）可制备Fe2O3 。方法为 ① 用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
② 滤液先氧化，再加入过量 NaOH 溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3 。据以上信息回答下列问题：
a ．除去Al3＋的离子方程式是___________________。
b ．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有 FeO 。
提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液碘水
所选试剂为____________________。
证明沪渣中含有 FeO 的实验现象为_______________________________。
【解析】标出元素的化合价不难解答问题（1）。亚硫酸的酸性远强于碳酸，故二氧化硫用纯碱溶液可吸收；二氧化硫转变为硫酸，这属于废气利用问题，故问题（2）得到解答。问题（3）中+3价铁离子易氧化碘离子，故不难推知+2价铁被S2O82-氧化。问题（4）中要验证FeO，就首先加酸使FeO溶解变为+2价铁离子，然后再从+2价铁离子的性质角度来设计分析即可。
【答案】（1） Cu 、O
（2） b 、 c
（3） 2Fe3＋ + 2I― = 2Fe2＋ + I2 S2O82― + 2Fe2＋ = 2SO42― + 2Fe3＋
(离子方程式不配平不扣分)
（4） a . Al3＋ + 4OH- = AlO2― + 2H2O b. 稀硫酸、KMnO4 溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4 溶液褪色
4．（2008广东）某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 （Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；（Ⅱ）实验①和 探究温度对该反应速率的影响；（Ⅲ）实验①和 探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）
②
③
④
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图：
依据反应方程式
.三、彻悟基础知识
1． 气体的制取
（1）气体的制取与性质实验的装置组成
一般来说，气体的制取和性质实验装置由五部分组成，依次为：(1)发生装置；(2)净化装置；(3)性质实验装置；(4)尾气处理装置。
（2）气体净化装置的连接顺序
除杂和干燥的先后顺序：
①若用洗气装置除杂，一般除杂在前、干燥在后。
②若用加热装置除杂，一般干燥在前，除杂在后。
有多种气体杂质存在时，一般是酸性较强的气体先除去。
（3）检验多种气体时的检验顺序
有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和H2O(g)时，应先通过无水CuSO4检验H2O(g)，再通过澄清石灰水检验CO2。
（4）常见气体检验方法
气体 状态 检验方法和发生的现象 化学反应方程式 容易引起的判断错误
氢气 无色气体 混合空气点燃，有爆鸣声，生成物只有水 2H2＋O2 2H2O 不是只有H2才产生爆鸣声
氧气 无色气体 用带余烬的木条放入，木条复燃 C＋O2 CO2
氯气 黄绿色有刺激性气味的气体 ①用湿润的碘化钾淀粉试纸检验，试纸变蓝 ②能漂白湿石蕊试纸 2Kl＋Cl2 2KCl＋I2 ①O3、NO2和溴蒸气也能使碘化钾淀粉试纸变蓝 ②SO2有同样性质
氯化氢 无色有刺激性的气体 ①用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，冒白烟 ②将气体通入AgNO3溶液有白色沉淀 ③用湿润的蓝色石蕊试纸检验，试纸变红 ①NH3＋HClNH4Cl ②AgNO3＋HClAgCl↓＋HNO3 遇湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体很多(如SO2、SO3、CO2等)，判断要慎重
二氧化硫 无色有刺激性气味的气体 ①使酸性高锰酸钾溶液褪色，变为无色 ②通入品红溶液褪色，加热颜色复现 2MnO4-- ＋2H2O＋5SO2 2Mn2＋＋5SO4--- ＋4H＋ Cl2通入品红溶液也会褪色，但加热不复现红色
硫化氢 无色而有臭鸡蛋气味的气体 能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。 Pb2＋＋H2SPbS↓＋2H＋
氨气 无色有刺激性气味的气体 ①用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，冒白烟 ②用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝 ①NH3＋HCl NH4Cl ②NH3＋H2O→NH ＋OH－
一氧化氮 无色、无味气体 在空气中立即变成红棕色 2NO＋O2 2NO2
二氧化氮 红综色气体 红棕色，溶于水成硝酸，溶液显酸性 3NO2＋H2O2HNO3＋NO
一氧化碳 无色无味气体 可燃，火焰呈蓝色，燃烧产物只有CO2 2CO＋O2 2CO2 注意与其他可燃物的区别
二氧化碳 无色气体 ①使燃着的木条熄灭 ②通入澄清的石灰水，变浑浊 Ca(OH)2＋CO2 CaCO3↓＋H2O 燃着的木条在N2或其他一些气体中也会熄灭，SO2也可使澄清的石灰水变浑浊
甲烷 无色气体 可燃，生成H2O和CO2，不使KMnO4溶液和溴水褪色 CH4＋2O2 CO2＋2H2O 注意与其他可燃气体的区别
乙烯 无色气体 可燃，生成H2O和CO2 ，使KmnO4溶液和溴水褪色 C2H4＋3O2 2CO2＋2H2O C2H4＋Br2→CH2BrCH2Br 乙炔也能燃烧，也可使KMnO4溶液和溴水褪色，但乙炔燃烧时火焰明亮且冒黑烟
乙炔 无色无味气体 ①可燃，有明亮火焰且冒黑烟 ②使KMnO4溶液褪色 ③使溴水褪色 2C2H2＋5O2 4CO2＋2H2O C2H2＋2Br2→CHBr2CHBr2
2．化学实验探究的思路、方法和程序
（1）化学实验探究的方法：观察法、实验法、分类法、比较法；
（2）化学实验探究的一般程序
3．实验方案的设计
实验方案的设计其实是技术路线，既指解决问题的策略和思路，又包括解决问题的程序步骤和具体方法。要求学生对所学过的物质的性质、制备和净化，常用仪器和装置的作用及使用时应注意的问题等知识融会贯通，要善于吸收新信息并且能加以灵活运用。
装置切割的思路是“从装置到功能”，其技术路线可以概括为： ( http: / / www. / )
综合实验设计的注意事项?
（1）原题中药品和装置是部分给出，还是有剩余。若药品和装置只是部分给出，则应需要作必要的补充；若有剩余，则应进行筛选和淘汰。?
（2）实验中测定的数据能否达到实验目的，是否每个数据都有用。若测出多种数据，则根据所测数据可以有哪些解答方法；如果数据不足，还需要什么数据才能完成实验目的。?
（3）题目条件有无特殊要求。如采用最简单和最合理的实验步骤，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定，必须高度重视。?
（4）实验中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但很容易被忽略。?
（5）药品名称的描述。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：无水硫酸铜粉末、澄清石灰水、高锰酸钾酸性溶液、浓硫酸、饱和碳酸氢钠溶液、饱和氢氧化钠溶液等。此外也应注意某些仪器的规格，如使用容量瓶必须注明其容积；正确书写仪器名称。如分液漏斗和长颈漏斗、圆底烧瓶和蒸馏烧瓶等不能混淆。?
（6）会画简单的实验装置图。
4．实验探究题的题型分类
实验探究题是高考化学试卷中一道靓丽的风景，该题型将趣味性和新颖性融为一体，同样对于考生能力要求非常高，主要考查实验操作能力、语言的表达能力、创新能力以及逻辑思维能力等。预计今后高考试题设置的创新角度将会更加宽广，同学们应引起足够的重视，平时要多亲自动手操作，练习时多思多悟，正确判断试题设置的创新角度，提高识别和解答实验创新试题的能力。
（1）化学反应原理探究型
此类型的题目一般是提出疑问，结合实验装置，分析探讨实验原理的合理性，并利用不同的方法来验证该原理，该题型强调实验过程、实验原理的分析能力，突出考查学生的探究能力。 这类题的往往是能得一点分，但得高分较难，原因是在平时教学中对课本中出现的实验分析不足，研究不够透彻。高考卷中经常出现对课本实验的进行变形，但是利用的还是课本实验的原理，考生应该将课本中出现的一些重要实验仔细研究，总结升华。
（2）物质制备及性质探究型
物质制备实验中，制取的一般是考生陌生度大的物质，这类考题往往新颖性好，对考生的获取识识，筛选知识、应用信息的能力要求较高，考查的重点仍是仪器名称、连接顺序和仪器和试剂的作用。性质探究实验题能体现新课的理念，探究分析物质的性质的实验题，立意较新，对考生来讲，新颖性较好、陌生度较大，对学生的探究精神和分析能力和思维程度都有较高的要求。2007年四川卷主要考查氯酸钾、次氯酸钠的制取和探究氯水的性质。这类实验题型能较好的考查实验仪器的连接顺序和实验操作顺序，也能很好的体现考生的探究能力、发散思维和分析能力。
（3）开放探究型
传统的化学试题大多立足本学科。条件与结论之间里现一一对近关系，这类题目在考查学生知识结构起到了一定的作用，但在当前强调学生实践能力和创新能力培养的环境下，这类试题不利于学生发散性思维的培养，限制学生创新思维的弊端日渐显露。化学开放性试题的出现使化学试题改革目光初露。这类试题鼓励学生各抒己见，充分发挥自己的水平。对培养学生的积极性、创新精神和能力起到积极作用。如08年宁夏理综卷第27题、08年广东化学卷第20题等都属于开放型实验探究题。针对化学开放型试题答案多、变化灵、信息广、迁移快等特点，恰当地设计开放型试题必将成为化学教学和考试改革的一个探索和研究的方向。
（4）实际化工生产型
学习的目的在于能够应用，利用所学化学知识解决生产生活的实际问题也是进些年来的热点问题，此类题型注重联系生产生活实际，通常考卷将工业流程或者原理搬上试卷，探究流程或者原理的合理性和可操作性，当然更重要的是融入化学计算， 这类实验题往往立足于课本实验中的定量实验：如酸碱中和滴定、硫酸铜中结晶水含量的测定。这类题利用的是课本定量实验的思想，在此基础上拓展廷伸出去。解决这类题的关键需要考生对些定量实验非常熟悉，能利用科学思想解决实际问题，需要较强的迁移能力，对新问题也有很强的分析能力。
四、顿悟规律技巧
五、参悟经典习题
题型一、气体的制备
【例1】下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。
( http: / / www. / )
(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为___________ (填代号)。能验证CO氧化产物的现象是___________________________________。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应________，活塞b应_________，需要加热的仪器装置有___________(填代号)，m中反应的化学方程式为____________________________________。
(3)若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网，按A→G→E→D装置顺序制取干燥氨气，并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有：_____________________________________________________。
②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有___________性。
【解析】（1）根据实验要求，A装置中通入的气体为CO和CO2的混合气体，在A中，CO2 被氢氧化钠吸收，若要获得纯净干燥的CO，需要选取装置C，证明CO2 已被除尽，然后通过盛有浓硫酸的B除去水蒸气，要验证CO的还原性，需要装有CuO的装置E，验证CO的氧化产物CO2 ，还需要装置C，最后需要F除去未反应的CO。所选装置的连接顺序是ACBECF，能验证CO的氧化产物的实验现象是：AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊。
⑵停止通入CO和CO2 的混合气体后，需要关闭活塞a，然后打开活塞b,此时硫酸与刚才生成的碳酸钠溶液反应，生成的CO2与Na2O2反应产生氧气，氧气通过D除去可能存在的CO2 ，通过B除去水蒸气后得到纯净干燥的氧气，氧气氧化乙醇的条件是需要加热且有铜做催化剂，因此需要加热k使乙醇挥发，并且加热m，使氧气与乙醇蒸气反应，反应的化学方程式是：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
⑶氢氧化钠固体易吸水并且在溶于水时放出大量的热，氢氧化钠溶于水后溶液中的OH—的浓度增大，这些因素均能促使浓氨水中的氨气放出。根据常识可以判断出在E中出现的红棕色气体应该是NO2 ，由氨气和NO2中氮元素的化合价可以判断氨气被氧化， 氨气体现出的是还原性。
【答案】(1)ACBECF AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊
(2)关闭 打开 k、m 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
(3)①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出 ②还原。
【变式训练】
1、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H2 B．向饱和氯化钠溶液中滴加稀硫酸制备HCl
C．亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D．大理石与浓硫酸反应制备CO2
C【解析】锌粒与硝酸反应不能制备H2，只能生成氮的氧化物；HCl气体是固体氯化钠与浓硫酸共热而制取；大理石与浓硫酸反应生成微溶的CaSO4，CaSO4覆盖在大理石上，而使反应实际上停止。
题型二、实验设计与评价21世纪教育网
【例2】某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将铝片(不除氧化膜)投入浓氯化铜溶液中,铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡。触摸容器知溶液温度迅速上升，收集气体，检验其具有可燃性.若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。
⑴铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是 。
A．氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
B．硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
C．氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
D．生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
请设计一个简单实验验证你的选择： 。
⑵铝片表面出现的暗红色物质是 ,产生该物质的离子方程式是 。 用离子方程式解释产生气泡： 。
⑶放出的气体是 ,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是 。
⑷某同学通过一定的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快，他采取的措施可能是
A．用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中 ( http: / / www. )
B．把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片
D．在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中
⑸除去氧化铝的铝片与铜片为电极，在X电解质溶液中构成原电池，列表如下：
选项 铝电极 电解质 负极反应 正极反应
A 正极 NaOH Al-3e-=Al3+ 2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B 负极 稀盐酸 2Al-6e-=2Al3+ 6H++6e-=3H2↑
C 正极 浓硝酸 Cu-2e--=Cu2+ 2NO3-+4H+-4e-=2NO2↑+2H2O
D 负极 稀硝酸 Cu-2e-=Cu2+ 2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+6e-
其中正确的是 ，由此推知，金属作电极不仅与本身性质相关，而且与 有关。
【解析】本题以铝为信息源设计综合实验题，考查盐类水解、金属置换、化学反应速率与原电池原理。⑴依题意，铝片表面有氧化铝致密保护膜，要使铝与铜离子或H+反应，必须破坏氧化膜，比较硫酸铜和氯化铜知，差异在阴离子，故可能是氯离子破坏了氧化铝结构。验证实验：在硫酸铜溶液中加入铝片，无明显现象，再加入氯化铜（注意：不能加入盐酸），若反应明显加快了，说明上述推断正确。⑵发生相关反应有：CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl,3CuCl2+2Al=2AlCl3+3CuAlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,6HCl+2Al=2AlCl3+3H2↑；⑶氯化铜水解能力比氯化铝弱，铝置换反应是放热反应，溶液温度升高；铝与铜构成原电池，加快了铝失电子。⑷采取措除去氧化铝，氧化铝与氢氧化钠溶液反应，铝片表面有氧化铝与铜在硫酸铜溶液中不能构成原电池；在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠，生成氢氧化铜沉淀，氧化铝仍然没有除去，所以，C和D项不能达到目的。⑸在氢氧化钠溶液中铝溶解，铝片为负极，A项错误；在稀盐酸中，铝失电子，为负极，电极反应正确，B项正确；在浓硝酸中，铝发生钝化，铜为负极，电极反应式中电子不匹配，C项错误；D项，铜与铝在稀硝酸中都能溶解，但是构成原电池后，活泼的铝为负极，负极反应为2Al-6e-=2Al3+，正极反应为2NO3-+8H++6e-=2NO↑+4H2O，负极反应错误，D不正确。由此推断金属作电极与电解质溶液性质有关。
【答案】⑴C 在硫酸铜溶液与铝片反应的试管里加入少量氯化铜溶液，观察现象 ⑵铜，2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,2Al+6H+=2Al3++3H2↑ (3)氢气 ①随着反应进行生成铝离子浓度增大，水解程度增大，产生大量H+ ②该反应放热，升高温度反应加快 ③铜与铝构成原电池，加快铝失电子 ⑷AB ⑸B 电解质的性质
【变式训练】
2、研究小组进行与NH3有关的系列实验。
⑴从下图中挑选所需仪器，画出制取干燥NH3的装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管。固定装置和尾气处理装置不用画)，并标明所用试剂。
⑵将NH3通入溴水中，有N2生成，反应的化学方程式为 。
⑶为验证“同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，该小组同学设计了如下图所示的装置，图中B管的容积是A管的2倍，活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略；HCl和NH3均不溶于石蜡油，也不与之反应；装置气密性良好。
①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。操作是
。控制活塞K4、K5，调节C，使B管充满与A管同压的干燥NH3。
②缓缓开启K3，A管中的现象是 。要达到实验目的，当反应完成并恢复到室温时，B管中预期的现象是 ；若观察不到预期现象，主要原因是 。
【解析】 ⑴第一问考查考生的逆向思维能力，即，要求考生根据仪器确定反应原理，题目所给仪器中，没有酒精灯和大试管，显然不能用铵盐与碱（固体与固体混合物）加热制备NH3，到此，考生应该接着思考的问题是，设计不通过加热而制取NH3的反应原理，再根据反应原理选择必要仪器，组装实验装置图。比如，把浓氨水加到生石灰中（或氢氧化钠）制取NH3，再用碱石灰做干燥剂，以得到干燥NH3。⑵ 考查考生对NH3还原性的知识点的迁移能力，利用题目所给信息书写方程式的能力。⑶ ①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。题目主要目的应是考查考生面对新情景，如何收集CO2的变通能力和知识灵活应用能力。②考查NH3的与HCl反应的性质，实验现象的描述等。
【答案】
⑴ ( http: / / www. / )
⑵ 8NH3+3Br2=N2+6NH4Br 或2NH3+3Br2=N2+6HBr
⑶ ①打开K1和K2，从K2通入干燥HCl气体，并在K1处用湿润的蓝色石蕊试纸检验，当蓝色石蕊试纸变成红色时，则A管中HCl气体收集满，关闭K1和K2；②A中先大量白烟，后被充满无色气体 B管中充满石蜡油 实验时A管中未全部充满干燥HCl气体。
题型三、探究性实验
【例3】利用下图所示装置，选择适当试剂可完成实验A、B、C，并得出相应的实验结论。实验A、B、C所用试剂或所得结论列于下表中。
( http: / / www. / )
(1)请填写①-⑥的试剂名称或实验结论：
① ② ③
④ ⑤ ⑥
(2)请利用该装置自行设计一个有机实验D。回答下列问题：
实验所用试剂：甲 ，乙 ，丙 。
锥形烧瓶中反应的化学方程式为 ,大试管中的现象是 ；欲收集烧瓶中产生的气体，应采用 法，需补充的玻璃仪器至少有 。
【解析】由装置图可以知道是个固体(液体)+液体不加热的装置。
A： 若甲为H2O，乙为MnO2，丙中盛有氢硫酸（H2S饱和溶液），旋开活塞后，丙中的现象为溶液变浑浊，2H2S+O2＝2S↓+2H2O；B：若甲为醋酸，乙为碳酸钠，丙中盛有硅酸钠，旋开活塞后，丙中的现象为有白色沉淀生成，则酸性：醋酸＞碳酸＞硅酸；C：若甲为浓盐酸，乙为KMnO4，丙中盛有石蕊试液，旋开活塞后，C中的现象是溶液褪色,说明有氯水具有漂白性；
③实验应该根据实验装置特点选择常温下固体与液体反应，生成气体与溶液丙反应。马上联想到实验室制备乙炔。甲为饱和食盐水,乙为电石,丙为高锰酸钾溶液(或溴水),CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑,乙炔氧化反应(或加成)高锰酸钾溶液褪色（其他的答案也可以）。
【答案】（1）①蒸馏水 ②氢硫酸 ③酸性：醋酸＞碳酸＞硅酸 ④浓盐酸 ⑤高锰酸钾或氯酸钾 ⑥石蕊试液 （2）饱和食盐水;电石;高锰酸钾溶液或溴水;CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑;高锰酸钾溶液褪色;排水;集气瓶或水槽
【变式训练】21世纪教育网
3、选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将NOx 转变为N2和H2O，这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的一种方法。
某校甲、乙两个化学兴趣小组拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率。
（一）甲组拟制取活性亚铬酸铜催化剂
亚铬酸铜（Adkin催化剂）是极好的NO催化还原的催化剂，是铜和铬的复合氧化物，成分不固定，如：CuO·Cr2O3等，统称为亚铬酸铜。该组同学取一定量硝酸铜溶液（并加少量硝酸钡作稳定剂）、 重铬酸铵溶液与氨水作用得土黄色沉淀， 将沉淀物[经测定为：碱式铬酸铜铵（CuNH4(OH)CrO4 )]过滤、洗涤，80℃烘干12h， 最后焙烧。
（1）过滤用到的玻璃仪器有： （选填序号，下同）；焙烧用到的仪器有： 。
A．蒸发皿 B．石棉网 C．泥三角 D．烧杯 E．坩埚钳 F．酒精灯
G．玻璃棒 H．漏斗 I．坩埚（部分仪器已略去）
（2）CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成复合的氧化物（催化剂）、氮气及水，该反应的化学方程式： 。
（二）乙组拟用甲组制得催化剂按下列流程进行实验。
( http: / / www. / )
试回答下列问题：21世纪教育网
（3）若制取氨气在A装置，则发生反应的化学方程式为： ；
若用B装置制取氨气，则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是： 。
（4）用图C装置制取NO时，用可抽动的铜丝其优点是： ；
（5）装置⑦的作用可能是： 。
（6）若进入装置⑤的NO共2688 mL（已折算为标准状况，下同），氨气过量，最后收集到标准状况下
2016 mL N2，则NO的转化率为： 。
【解析】本题考查催化剂的制备及其应用，注意题目信息的提取。（2）依据化学式CuNH4(OH)CrO4可知，产生的氧化物为Cr2O3·2CuO，然后配平化学方程式；（3）A装置教材中实验室制取氨气的方法，B装置利用了碱式灰的吸水性和氨水的挥发性，是一个简易方法；（5）从装置可以看出，浓硫酸吸收了过量的氨气和反应过程中的水，氮气是最后来收集，则该装置是用来吸收未反应掉的NO气体；（6）根据关系：4NH3＋6NO=====5N2＋6H2O，参加反应的NO的体积为：V(NO)=V(N2)=2016mL× = 2419.2mL，则NO的转化率为：×100% = 90%。
【答案】（1）D、G、H C、E、F、G、I（多选少选均不给分） （2）2Cu(OH)NH4CrO4Cr2O3·2CuO+N2↑+5H2O（产物写错、不配平不给分） （3）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 浓氨水、碱石灰(生石灰或氢氧化钠固体) （4）反应可以随时关停、操作方便、反复使用、节约药品 （5）吸收未反应的NO （6）90%
【模拟训练】
1．下列反应适用于实验室制氢气的 （ ）
①锌与稀硫酸反应 ②甲烷热分解 ③电解稀硫酸 ④赤热的炭与水蒸气反应
A．只有① B．①② C．①③ D．①②④
C【解析】实验室制氢气常用锌与稀硫酸反应，电解稀硫酸。
2．实验室常用饱和的NaNO2与NH4Cl溶液反应制取少量的氮气。反应的化学方程式如下：
NaNO2 + NH4Cl NaCl + N2↑ + 2H2O
则氮气的发生装置与下列气体中发生装置相同的是（ ）
A．H2 B．O2 C．Cl2 D．CO2
C【解析】Cl2也是采用液体与液体(固体)加热装置。
3．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( )21世纪教育网
A.若采用装置①精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B.装置②是原电池，能将化学能转化为电能，锌电极发生氧化反应
C.装置③中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢，并防止倒吸
D.装置④可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气
C【解析】根据电流方向可以判断，a是电源的正极，则c是阳极，阳极发生氧化反应，是粗铜，d是阴极，为纯铜，C选项错误。
4．为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：
①测定溶液的pH = 13； ②取少量溶液加入过量稀盐酸，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体；③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀；④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据实验以下判断不正确的是
A．溶液中一定有CO32－ B．溶液中一定有SO42－
C．不能确定溶液中是否存在HCO3－ D.不能确定溶液中是否存在Cl－
C【解析】由溶液的pH = 13可知溶液中不存在HCO3－，会发生反应：HCO3－＋H＋ = CO32－＋H2O；因此C项判断错误。
5．某研究性学习小组为了证明NaOH溶液能使酚酞试液变红是OH－的性质，设计了如下方案，其中不可行的是21世纪教育网
A．取KOH、Ca(OH)2溶液分别与酚酞试液作用，观察溶液颜色
B．取NaCl、Na2SO4溶液分别与酚酞试液作用，观察溶液颜色
C．向滴有酚酞的20.0 mL 0.10 mol·L－1NaOH溶液中，逐滴加入25.0 mL0.10 mol·L－1 的盐酸，观察溶液颜色变化
D．向滴有酚酞的25.0 mL 0.10 mol·L－1盐酸中，逐滴加入20.0 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液，观察溶液颜色变化
D【解析】酸性溶液中酚酞不显色，D选项中向盐酸中滴加NaOH溶液，碱过量时，变红色，使酚酞试液变红是可以是OH－，也可以是Na＋，D选项错误。
6．某无色混合气体可能含有CO2．CO、H2O(水蒸气)、H2中的一种或几种，依次进行如下连续处理（假定每步处理均反应完全）：①通过碱石灰时，气体体积变小；②通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；④通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊。由此可以确定混合气体中
A．一定含有CO2．H2O，至少含有H2．CO中的一种
B．一定含有H2O、CO，至少含有CO2．H2中的一种
C．一定含有CO、CO2，至少含有H2O、H2．中的一种
D．一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种
D【解析】由①可知，碱石灰吸收的是CO2或H2O，或二者的混合物；②中CuO被还原为Cu，还原剂为CO或H2，或二者的混合物；但由③可知，反应②生成了H2O，故原混合气体中一定有H2；由反应④可知，反应②又生成了CO2，故原混合气体中一定有CO。
7．亚硝酸钠俗称“工业盐”，有很强的毒性，因“外观与口感与食盐相似，而常常被误用、误食，为了区分亚硝酸钠与食盐，某研究性小组通过查阅资料后得知：亚硝酸钠具有强氧化性，可与硝酸银溶液反应产生沉淀，亚硝酸是一种弱酸，不稳定，易分解为两种气体，据此设计了如下方案，①分别向盛有两种溶液的试管中加入稀硫酸，如试管中有红棕色气体产生的为亚硝酸钠；②用洁净的玻棒分别蘸取两种无色溶液滴在淀粉碘化钾试纸上，出现蓝色的是亚硝酸钠；③向两支盛有硫酸亚铁溶液的试管中分别加入氯化钠和亚硝酸钠，溶液变棕黄色的是亚硝酸钠④分别向盛有两种溶液的试管中加入硝酸银，有白色沉淀产生的是氯化钠，另一支试管内是亚硝酸钠。其中能够区分亚硝酸钠与食盐的操作及结论正确是
A．①②③④ B．①②④ C．①②③ D．①③④
C【解析】亚硝酸钠可与硝酸银溶液反应产生沉淀，即不能利用硝酸银溶液来区别亚硝酸钠和氯化钠，所以操作④错误。
8．用下列装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通入氢气前后硬质玻璃试管的质量差和 U 形管的质量差，实验测得m(H):m(O)＞1 : 8 ，下列对导致这一结果的原因分析中，一定不正确的是( )
( http: / / www. / )
A.I、II 装置之间缺少干燥装置 B.实验后，II 装置中玻璃管内有水冷凝
C.II 装置中 CuO 没有全部被还原 D.III 装置后缺少干燥装置
C【解析】分析可知硬质玻璃试管的质量差是氧的质量，U型管前后的质量差是生成水的质量，水的质量与O的质量的差值即是H的质量，实验测得 m ( H ) : m ( O )＞1 : 8，其原因是干燥管的质量差偏大或硬质玻璃试管的质量差偏小，分析选项可知A、B、D三个是可能的，C中II 装置中 CuO 没有全部被还原不会产生误差，错误。
9．实验室一般用回收的铜屑与硫酸---硝酸混合溶液反应制备CuSO4.5H2O晶体，反应可在下图中进行。21世纪教育网
( http: / / www. / )
反应方程式为：3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
（1）A中的浓硝酸不能一次加入的原因是
（2）C装置的作用是
（3）D装置中的次氯酸钠溶液（含有NaOH）用来吸收尾气，吸收
液与尾气发生化学反应的方程式为 。
下列溶液中能够代替次氯酸钠吸收尾气的是
A．碘水 B．硝酸 C．酸性高锰酸钾 D．氯化钠
（4）欲得到不含Cu(NO3)2的硫酸铜晶体，应采取的措施是
（5）反应完成后将溶液水浴加热浓缩，冷却析出CuSO4.5H2O晶体，采用水浴加热的目的是 。
【解析】中学化学实验中有CuSO4.5H2O分解失水的实验，而此实验题从另一角度制CuSO4.5H2O晶体，解题的关键是学生要掌握常用试剂的相互反应规律，并具有一些实验操作的经验。该实验中有较多的中学生不熟悉的问题，要求学生运用已有知识，把握住解题的尺度。问题（1）的回答，很容易认为是为了控制反应物用量，而实际上是因为该反应放热，要防止硝酸的挥发和分解。问题（3）中NO吸收剂的选择，因为硝酸和氯化钠无法吸收，碘水氧化性不够，只有选择高锰酸钾。
【答案】（1）A中的浓硝酸不能一次加入的原因是防止HNO3挥发。（2）C装置的作用是缓冲瓶，防止D中溶液回吸到反应装置B中。（3）化学反应的方程式为：3NaClO+2NO+2NaOH=3NaCl+2NaNO3+H2O C（4）应采取的措施是加热的浓硝酸不过量（或定量加入浓硝酸）（5）采用水浴加热的目的是防止CuSO4.5H2O脱水（或防止溶液局部过热）。
10．某化学实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫反应的白色固体产物是Na2SO3还是Na2SO4，用如下图所示的装置进行实验。通入足量的SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中。请回答下列问题：21世纪教育网
( http: / / www. / )
（1）如果木条复燃，写出B中发生反应的化学方程式 ；
如果木条始终未复燃，写出B中发生反应的化学方程式 。
（2）请设计一种实验方案验证B中的白色固体产物是Na2SO3还是Na2SO4。
（3）若实验前称得Na2O2的质量为m1，充分反应后称得生成固体的质量为m2，也可通过计算判断反应后固体的成分。请写出判断的依据（用含m1、m2的关系式表示）。
（4）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案： ( http: / / www. / )
上述方案是否合理 ______________。请简要说明两点理由：①________________________________；②________________________________。
【解析】第（1）小题可类比教材中Na2O2与CO2反应的方程式进行解答。第（2）小题主要考查对亚硫酸盐的检验，即通过加入稀盐酸或稀硫酸，产生SO2，然后通过特征现象（SO2使品红溶液褪色）进行验证。第（3）小题主要对产物的计算判断，有极端假设法确定。第（4）小题主要考查SO42－的检验，即先用稀盐酸酸化，然后加入BaCl2溶液进行检验，而不是先加钡盐溶液后加酸，主要是因为亚硫酸盐极易被硝酸或Na2O2等强氧化剂氧化成硫酸盐，对SO42－的检验造成干扰。 21世纪教育网
【答案】（1）2Na2O2＋2SO2＝2Na2SO3＋O2； Na2O2＋SO2＝Na2SO4
（2）取B中反应的固体少量加入足量盐酸，将产生气体通往品红溶液，品红褪色则产物有Na2SO3，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则产物中有Na2SO4。（其他合理答案均给分）
（3）若m2=126/78m1，则固体全部是Na2SO3。若m2=142/78m1，则固体全部是Na2SO4。
若126/78m1＜m2＜142/78m1则白色固体中既含Na2SO3又含Na2SO4。
（4）不合理 稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡 如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根
11．铜及其化合物一般都具有特征的颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色，CuSO4·5H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O进行了认真的探究。
Ⅰ．查阅资料：①Cu2O属于碱性氧化物； ②高温灼烧CuO生成Cu2O；③Cu2O在酸性条件下能发生下列反应：Cu2O＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O。
Ⅱ．设计实验方案：
方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色
方案3：称得干燥坩埚的质量为a g ，取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为c g。
⑴请你评价方案1和方案2。如果你认为方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方
案不合理，请简述原因。
方案1 ：
方案2 ：
⑵方案3中，若确认红色粉末中含有Cu2O，则a、b、c应符合的数学的关系为 ，该实验方案最少得进行 次称量。
Ⅲ．研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O，装置如图所示。21世纪教育网
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⑶简述该探究方案中，检验气体发生装置气密性的方法（说明操作方法、现象和结论）
。
⑷为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有： (填序号)
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气
C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
【解析】（1）方案1不合理，是因为硝酸具有强氧化性，若红色物质中存在氧化亚铜,也会被氧化成Cu2＋，溶液始终呈现蓝色，无法验证，方案Ⅱ可以证明；
（2）若红色物质都是铜，则存在反应：21世纪教育网
2Cu＋O22CuO ,2CuOCu2O＋O2↑,得到关系：2Cu～2CuO～Cu2O
128 144
b-a c-a
求出c=(9b－a)/8，而红色物质中存在Cu2O，则c＜(9b－a)/8，称量时，要保证高温灼烧后质量不发生变化，则高温灼烧后要称量两次，若质量不变，则反应完全。
【答案】1）方案1不合理，因为铜和氧化亚铜均可溶于稀硝酸形成蓝色溶液；方案2合理，因为氧化亚铜与稀硫酸生成Cu和Cu2+，导致溶液呈蓝色。（2分）
（2）c＜(9b－a)/8（2分），4（1分）
（3）关闭导气管上的活塞，从分液漏斗中往试管中注水，漏斗中的液面高度高于试管中的液面高度，说明气体发生装置气密性良好。（2分）
（4）ABC（3分）
12．实验室可以通过三条途径按不同要求来制取氮：
① 加热条件下用NH3还原CuO得纯净N2和活性铜粉；
② 将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2；
③ 加热NaNO2一种致癌物质，有剧毒与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2。
如图所示，给出了按上述途径制N2的可供选择的几种实验仪器，其他必要的仪器和铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等未列出。
( http: / / www. / )
1 按途径①制取N2时所需要的氨气要用浓氨水与生石灰作原料制取，最好采用上述仪器中的 （填仪器代码，下同）做氨气发生装置，该反应的化学方程式为
。要制取并收集纯净的N2（允许含少量的水蒸气），还使用到上述仪器中的 （按气流从左到右的顺序列出）。
（2）按途径②制取N2，原料气空气是通过向 中加入 而送人反应器的，反应器内发生的现象是
（3）上述三种制取N2的途径，①和②两条途径常常被协同使用而越来越受到人们的关注，这种方法与途径③相比优越性在于
【解析】途径①用固体与溶液在常温下反应来制备气体，可采用装置E，其中烧瓶内装生石灰，从分液漏斗中加入浓氨水，生石灰与水反应放出大量热，加上增加了OH浓度，NH3·H2O十OH的反应平衡向左移动，使氨气挥发出来。氨气与灼热的氧化铜反应（在仪器A中）生成的N2混有氨气，用浓硫酸吸收（在仪器C中），最后用排水法收集N2（仪器D。若用途径②制N2，可在A中装灼热的活性铜粉，再向其中通人空气，可把E当成贮气瓶，向其中加入蒸馏水时，瓶内空气被压入A中。反应后，红色的铜与O2反应生成黑色的氧化铜。如果将途径①与途径②结合起来，铜与氧化铜可循环使用，同时又避免了途径③中亚硝酸盐对环境的污染。21世纪教育网
【答案】（1）E；CaO＋2NH3·H2O＝CaOH2＋2NH3＋H2O；A、C、D
（2 E；蒸馏水；红色固体逐渐变黑。
（3）可以循环使用，避免使用有毒物质。
13．某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32－之间发生怎样的反应，提出了两种可能：一是发生氧化还原反应：2Fe3+＋SO32－＋H2O=2Fe3+＋SO42－＋2H+；二是发生双水解反应2Fe3+＋3SO32－＋6H2O=2Fe(OH)3(胶体)＋3H2SO3。为了证明是哪一种反应发生，同学们设计并实施了下列实验，请填写下列空白：
[实验Ⅰ]学生选择的实验用品：Na2SO3浓溶液、BaCl2稀溶液、稀盐酸；试管若干、胶头滴管若干，从选择的药品分析，作者设计这个实验的目的是 。
[实验Ⅱ]取5 mL FeCl3浓溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na2SO3浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。这种红褐色液体是 。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是 。将溶液分成两等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液变为血红色，反应的离子方程式为 。另一份中加入BaCl2稀溶液，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是 。
[实验Ⅲ]换用稀释的FeCl3和Na2SO3溶液重复[实验Ⅱ]，产生的现象完全相同。
由上述实验得出的结论是 。
若在FeCl3浓溶液中加入Na2CO3浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是 。
从形式上看，Na2CO3和Na2SO3相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液于氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是：
① ；
② 。
【答案】[实验Ⅰ]检验Na2SO3是否变质（或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4）
[实验Ⅱ]氢氧化铁胶体（或胶体） 先产生红褐色沉淀，后沉淀逐渐溶解，溶液变为黄色，有气泡产生 Fe3++3SCN－==Fe(SCN)3 Ba2++SO42－==BaSO4↓
Fe3+与SO32－同时发生氧化还原反应和双水解反应
2Fe3++3CO32－+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
①SO32－有较强的还原性，CO32－没有还原性
②SO32－水解能力较CO32－小
【解析】实验Ⅰ中，选择的药品中无Fe3+，只有Na2SO3浓溶液、BaCl2稀溶液、稀盐酸，显然是为了检验Na2SO3是否变质（或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4）；实验Ⅱ检验反应生成的Fe(OH)3胶体以及胶体的盐析，以及向生成物中加BaCl2溶液和稀盐酸，结果证明有BaSO4沉淀生成；实验III是采用对照实验，将FeCl3和Na2SO3稀释，重复做以上实验，实验现象一致，则说明Fe3+与SO32－同时发生氧化还原反应和双水解反应；将Na2CO3代替Na2SO3，实验的现象只有相互促进水解的反应发生，与上述的反应不同的是，此反应有气泡产生，并未出现氧化还原反应，表明此反应的水解比上述反应剧烈，且不发生氧化还原反应，出现这种现象的原因是SO32－有较强的还原性，CO32－没有还原性；SO32－水解能力较CO32－小。
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观察物质的外观性质
预测物质
的性质
解释及
结论
实验和
观察
K1
K2
K3
K4
K5
A
C
B
石蜡油
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