高三复习专题讲座－实验设计
图片预览
文档简介
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
高三化学专题复习
——化学实验的方案设计
一、本周教学进度及主要内容：
第三册 第六章 化学实验的方案设计
本讲主要内容
1.掌握实验设计的一般原则、要领、步骤．
2.运用综合性实验多方位培养设计能力．
二、学习指导
(一)实验设计的一般要领、
1.目的：根据一定的条件和要求，运用有关的化学原理和实验技能，对实验的仪器、装置、步骤和方法进行规划和设想，提出可行方案．
2.原则：科学性、可行性、简约性、安全性．
3.步骤：①说明相关的理论根据和实验原理，写出对应的化学方程式．
②选择实验所必需的仪器和药品．
③注明装置的连接顺序和试剂加入的先后顺序及其它操作要领．
④描述有关实验现象，得出正确结论．
(二)实验设计中的仪器选择
根据设计好的方案，选择合适的仪器，必须考虑以下几方面：
1.反应物的状态和性质：
例如：实验室制取O2.
原料 装置 主要仪器
① KClO3、MnO2
固＋固 气 大试管、单孔塞管、酒精灯
② KMnO4
③ H2O2、MnO2
液＋固 气 烧瓶、分液漏斗、双孔塞导气管
④ H2O、Na2O2
2.反应条件
例如：实验室制Cl2
① MnO2 ＋ 4HCl(浓) MnCl2 ＋ H2O ＋ Cl2↑ 需用酒精灯
② 2KMnO4 ＋ 16HCl ＝ 2KCl ＋ 2MnCl2 ＋ 5Cl2↑＋ 8H2O 不用酒精灯
又如：加热需分清是直接还是间接加热或是水浴加热，这就决定了是否要用石棉网、烧杯．
另外，加热时温度是否有一定的限制，若有，则还需用到温度计，同时考虑温度计的水银球应放在何处，才是恰当的位置．
3.根据制取物质的需要量
制取少量气体，可用试管来代替烧瓶，启普发生器等大容量的气体发生装置．
量筒、容量瓶、烧杯等都有不同的规格，尽量要选择符合要求的最小规格的仪器．否则既浪费药品又带来误差．
4.是否要控制反应速率等
大多实验中分液漏斗和长颈漏斗选用时无严格区别，只需将长颈漏斗末端液封住，即可起到相同的作用．但是有时只能选择其一．
如用电石制乙炔时，因水与电石反应太激烈，为了控制液体滴加的速度，平缓反应，必须选用分液漏斗．
又如下列两种制H2装置，谁能起到随开随用，随关随停的作用呢？显然只能选择Ａ．
5.生成物的性质
应考虑生成物的状态、溶解性、沸点高低等性质．例如用浓H2SO4、乙醇、溴化钠加热来制取的溴乙烷，蒸馏出的溴乙烷蒸气应通入到冰水浴中冷却．且导气管尽量长一些．
6.根据生成物的纯度要求
一般制取的物质常混有某些杂质，为提高其纯度则应加净化除杂装置．常用的有洗气瓶、干燥管、U型管，若要分离，则可能要用到过滤器、分液漏斗、蒸馏烧瓶等．
7.环境污染和保护
如有毒性、有刺激性的尾气应考虑吸收或其它处理方法．处理方法不同，所用到的仪器、装置也可能不同．
(三)实验设计中的试剂及反应原理的选择
为了实现实验目标，应根据提供的仪器及原料等考虑最佳方案．
例如制备氧气有多种方法，为何一般不用CO2和Na2O2反应来作为实验室制法呢？原因是用一种气体来制备另一种气体，一般会导致所制气体纯度不高，且CO2也要制取．同样，在测定Na2O和Na2O2混合物中Na2O2的质量分数时，采用加入足量水，测出Na2O2与水反应放出的O2体积的方法来测定．
想一想：若用通入CO2的方法来测定Na2O和Na2O2中Na2O2的质量分数，有何不妥？
另外，对试剂的种类、浓稀等问题均要根据具体的反应特点来考虑．
例如：HCl、H2SO4、HNO3在不同的实验中有不同的要求．
① 制NO2：用Cu和浓HNO3.
制NO：用Cu和稀HNO3.
用Cu和浓H2SO4(△)
② 制SO2
或用Na2SO3和稀H2SO4
用CaCO3和稀HCl(或HNO3)
③ 制CO2
或用Na2CO3和稀H2SO4(或HNO3)
用MnO2和浓HCl（稀到一定程度不反应）④ 制Cl2
也可用KMnO4和HCl
⑤ 制H2、H2S、糖类及酯的水解均要用稀H2SO4（否则，可发生其它反应，得不到相应产物或产率、纯度不高）．
⑥ 用乙醇制乙烯、酯化反应、蒸糖脱水、乙醇的卤代、苯的硝化、磺化、纤维素的硝化均要用浓H2SO4.
(四)实验设计中有关顺序的选择
1.装置的排列顺序：按气流方向确定仪器的连接顺序．
一般遵循：气体的发生→除杂→干燥→主体实验→尾气处理．
2.接口连接顺序：导管的进出口方向及长短是连接的关键．
洗气装置
吸收气体装置
“长进短出” 水排气装置
一般的向上、向下排气集气装置
气排水装置
“短进长出”
反常的向上、向下排气集气装置
“大进小出”——通过干燥管的气流方向．
请注意气一固反应装置放置的方向不同，则气流方向有所不同．
除杂顺序：应遵循有序、互不干扰的原则．
3.操作顺序：
(1)气体发生：装置连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→其它操作．
(2)加热操作：
①在烧瓶或其它玻璃容器中，加入固体后不能先加热后加液体．原因：热的干的玻璃容器，遇到冷的液体，容器可能爆裂．
②凡用可燃性气体（如H2、PH3、C2H2、CH4等）与固体反应（需加热）时，应在加热前先通原料气驱赶尽装置中的空气，才能加热．若原料气本身有毒性或对环境有害的气体，应点燃尾气或改用其它无毒性气体驱赶，赶尽空气的目的是防止可燃性气体与空气混合受热爆炸．
例如：用H2、CO还原CuO，先通气体后试纯再加热，尾部用燃烧法除去多余H2、CO.
思考：制PH3（一种剧毒性气体易自燃）可用类似制NH3的方法反应为：
PH4I＋NaOH PH3↑＋NaI＋H2 O实验开始时，先往气体发生装置中加入适量乙醚（沸点：34.5℃）并微热，其目的是什么？
提示：加热，乙醚易挥发，利用乙醚蒸气密度大，排尽装置中的空气，以防止PH3自燃或爆炸，影响实验结果及安全．
用反应气赶走空气的另一目的是保证产品的纯度.如用N2与Mg制Mg3N2.若有O2，则更易形成MgO.
④熄灭酒精灯时，一般遵循“先点后灭”的原则．目的是：
(ⅰ)防止产物再被空气氧化，使其在还原性气体中冷却．
(ⅱ)防止可能引起倒吸．
三、综合性实验的典型例析
例1.利用下图装置可测定m g纯碱样品（含少量NaCl）中Na2CO3的质量分数．
（A） （B） （C）
(1)实验中使用的药品可能有：a.浓H2SO4、b.稀硫酸、c.稀盐酸、d.纯碱样品、e.碱
石灰、f.NaOH溶液、g.空气．请将这些药品的盛装部分对号入座（必要时可重复
使用），请填写对应的序号：
① 、② 、③ 、④ 、⑤ 、⑥ 、⑦ ．
(2)实验中使用了空气，其作用是 ；若通入空气的速度过
快或通入空气的量不足，则所测定Na2CO3的含量 （填“偏高”、“偏低”
或“准确”）．
(3)干燥管Ⅱ的作用是 ，若缺乏干燥管Ⅱ，其后
果是 ．
(4)若分液漏斗中④的滴液速度过快，将导致实验结果 （填“偏高”、“偏低”
和“准确”）．
(5)若干燥管Ⅰ内药品的质量实验前为m1 g，实验后为m2 g，则样品中Na2CO3的质量
分数的数学表达式为 ．
解：
(1) g；f；d；b；a；e；e．
(2) 使反应产生的CO2气体充分排出，偏低．
(3) 防止空气中的CO2和H2O被吸入干燥管Ⅰ中，使测出的样品中Na2CO3的质量分
数偏大．
(4) 偏低．
(5) ×100%.
例2某小型化工厂生产皓矾（ZnSO4·7H2O），结晶前的酸性饱和溶液中含有少量的
Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋等杂质离子．为了除去杂质，获得纯净的皓矾晶体，该工厂设
计如下工艺流程：
滤液Ｃ 皓矾
滤液Ａ 溶液Ｂ
沉淀Ｃ
酸性饱和溶液
滤液Ｄ
沉淀Ａ
沉淀Ｄ
已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH值范围分别为：
Fe(OH)3：2.7～3.7； Fe(OH)2：7.6～9.6； Zn(OH)2：5.7～8.0
试回答下列有关问题：
(1)加入的试剂①应是 ，主要反应的离子方程式是：
．
(2)加入的试剂②，供选择使用的有：氯水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓H2SO4、
浓HNO3等，应选用 ，其理由是 ．
(3)加入试剂③的目的是 ．
解：根据题意，可列出下列流程：
(1)加入过量的锌，Zn+2Fe3+=Zn2+ +2Fe2+ Zn+Cu2+=Zn2+ + Cu
(2) 20%的H2O2, H2O2具有强的氧化性，又不带入新的杂质
（3）加入ZnO促使Fe3+水解完全生成Fe(OH)3，增加Zn2+也不引入新杂质
例3． 在75℃左右，用HgSO4作催化剂，将乙炔通入含HgSO4的稀H2SO4溶液中，发生水化反应生成乙醛．但HgSO4遇到某些特定物质常会发生催化剂中毒而失去催化作用，H2S即是其中一种．现用含少量CaS杂质的电石、浓H2SO4、水、NaOH溶液、HgO粉末来制取乙醛．装置如下简图所示．
实验前应检查装置的气密性．实验开始时，打开夹子b，用活栓a控制x液体的流量，使A中反应放出的气流平稳、持续．当D中溶液褪色时，用b夹紧橡皮管，撤走D，使橡皮管与E中导管连接．然后点燃C处的酒精灯，同时打开夹b，使反应生成的乙醛蒸气通入E中．回答下列问题：
(1)实验前如何检查装置的气密性？ ．
(2)烧瓶中应加入HgO和另外两种试剂，若将三者分别直接加入，请按加入的先后顺序写出包括氧化汞在内的各试剂名称 ．
(3)为了得到平稳的气流，液体x通常用 ．
(4)B中盛放的试剂是 ，其作用是 ，发生反应的离子方程式 ．
(5)为什么要等溴水褪色后才能给烧瓶加热？ ．
(6)为了使烧瓶受热均匀且控制较准的温度，还需用到 ，加热的方式为
．
(7)F装置的作用是 ．
(8)检验E中含有乙醛的方法是 ．
解析 (1)该装置较复杂，不能用手捂烧瓶的简单方法．检查该套装置气密性的方法是：
在A、B、D瓶中分别加入少量水，使水面刚浸没漏斗（或长玻导管）下端管口，打开a、b，对烧瓶稍加热，若A、B中导管内水面上升，且D中导管口有气泡逸出，表示装置不漏气．同理夹紧B、C间橡皮管，撤D，按E、F，可检查E、F是否漏气．
(2)HgO、H2O、浓H2SO4.注意：①一般应先加固体后加液体（防止固体粉末沾在潮湿的器壁上）；②浓H2SO4稀释的操作顺序：在水中逐滴加入浓H2SO4.
(3)饱和食盐水
(4)NaOH溶液，吸收H2S.
H2S＋2OH－＝S2－＋2H2O
(5)为把烧瓶中空气完全排出，避免乙炔与空气混合遇热发生爆炸．
(6)温度计，（因温度较明确），水浴．
(7)吸收尾气（多余的乙炔和未能冷却的乙醛蒸气），红色变浅，逐渐褪色．（因C2H2、CH3CHO均能与KMnO4溶液反应）．
(8)取E中溶液少许，加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热，若产生砖红色沉淀，则可证明含有乙醛．
例4 实验室里临时需要用NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液，已知CO2气体在通入NaOH溶液过程中极易过量生成NaHCO3，且无明显现象．
实验室有下列试剂：①未知浓度的NaOH溶液 ②37%的盐酸 ③37%的硫酸 ④14%的盐酸 ⑤大理石 ⑥ K2CO3固体 ⑦ Cu2(OH)2CO3.
实验室有下列仪器：铁架台、启普发生器、量筒、烧杯、橡皮管、玻璃导管、分液漏斗．
已知下表中各物质在常温时的溶解度(g/100g H2O)
Na2CO3 NaHCO3 NaCl Na2SO4 NaHSO4 NaOH
15.9 8.4 35 35.5 20 40
(1)本实验应选用的仪器：
除启普发生器、橡皮管、玻璃导管外，还需要 ．
(2)为保证制得的Na2CO3溶液尽量纯，应选用的药品（填编号）：
除①外，还需要：
(3)简要叙述实验步骤，直到制得纯Na2CO3溶液（仪器安装可省略）．
(4)根据给出的溶解度表，求出当NaOH溶液中溶质的质量分数大于多少时，在配制过程中会有晶体析出？（写出计算步骤和必要的文字说明）．
解析 这是一个设计性较强的实验题．从反应原理、试剂到仪器、步骤均要根据题意和已学知识一一分析，作出合理安排．
首先，考虑根据什么反应原理，制得纯净的Na2CO3溶液？
若在NaOH溶液中直接通入适量的CO2，使其只发生反应：CO2＋NaOH＝Na2CO3.
显然，“适量”两字是难以实际控制的，题干也明确指出此种方法的不足．
若在NaOH溶液中通入足量的CO2，使其生成NaHCO3溶液．再将其加热蒸干灼烧，使其分解为Na2CO3固体，最后溶于水．此方法步骤较多，操作复杂，且蒸干灼烧时也难以做到固体NaHCO3恰好完全分解，何况题中未给酒精灯．
合理的思路是：依据如下反应
CO2 ＋ NaOH ＝ NaHCO3
NaHCO3 ＋ NaOH ＝ Na2CO3 ＋ H2O
两反应中消耗的NaOH量相等．这是关键，因而必须取两等份的NaOH同种溶液，使其中一份完全转化为NaHCO3，然而再加入另一份NaOH溶液，又使NaHCO3刚好转化为Na2CO3.
其次，考虑怎样选择的合适的试剂和仪器？
欲制CO2，选用哪一种碳酸盐和哪一种酸？
因要用启普发生器，K2CO3固体可溶于水，不能选用．Cu2(OH)2CO3、大理石均为不溶于水的固体．但CaCO3、Cu2(OH)2CO3分别与HCl的反应产生等量的CO2，后者将消耗更多的HCl.故应选用CaCO3.
由于CaCO3和H2SO4反应生成CaSO4微溶物，覆盖在CaCO3固体表面，使反应速率降低．故应选择盐酸．但现有两种不同的盐酸，该选择浓的还是稀的？由于浓盐酸具有挥发性，使CO2中混有HCl，从而与NaOH反应将有NaCl生成，最终无法制得纯净的Na2CO3溶液．故应用稀HCl.
本题答案：
(1)烧杯、量筒（用于量取等体积的两份NaOH溶液）．
(2)④、⑤
(3)①量取一定量的NaOH溶液，分成两等份．
②用稀HCl和CaCO 3反应制取CO2(启普发生器进行)，向①其中一份NaOH溶液通入过量的CO2气体．
③将两份溶液混合、摇匀．
④从表中可知，NaHCO3常温下的溶解度为8.4g.
设常温下100g水中溶解的NaOH质量为x g时，NaHCO3达饱和
NaOH ＋ CO2 ＝ NaHCO3
40 84
x 8.4
x＝4(g)
×100%＝3.85%.
故溶液中NaOH的质量分数若大于3.85%，则在步骤②中会有NaHCO3晶体析出．
四、巩固练习
1.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.三种途径所消耗的消酸的物质的量相等
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)
2.已知某无色的混合气体,可能由NH3、HCl、O2、CH3Cl中一种或多种组成.通过如图装置后,洗瓶内有白色沉淀生成.请判断:
(1)原混合物中肯定有_______
原因__________________________(用化学方程表示)
(2)混合物中肯定没有_______
原因__________________________(用文字叙述)
3．现有右图所示装置，为实现下列实验目的，其中y端适合于作入口的是
（A）瓶内盛液体干燥剂，用以干燥气体
（B）瓶内盛液体洗涤剂，用以除去某气体中的杂质
（C）瓶内盛水，用以测量某难溶于水的气体的体积
（D）瓶内贮存气体，加水时气体可被排出
（E）收集密度比空气大的气体
（F）收集密度比空气小的气体
4.某无色混合气体，可能含有CO、CO2、NH3、H2、HCl和H2O(g)中的一种或几种，当混
合气体依次通过石灰水、Ba(OH)2溶液、浓H2SO4、灼热的CuO粉末和无水CuSO4时，
现象依次为澄清石灰水未见浑浊，Ba(OH)2溶液变浑浊，灼热的CuO变红，无水CuSO4
变蓝.由此可知原混合气体中一定含有_____________________.
1.TiCl4是工业上制取聚乙烯的催化剂，它是一种无色液体，沸点136.4℃,在潮湿的
空气中极易水解．工业上制取TiCl4在炭粉存在条件下，将TiO2进行高温氯化．现
利用下图中所给仪器（本题未画出CO2的发生装置）在实验室里制取TiCl4，主要
步骤有：
①连接好装置，在通Cl2前先通入CO2，并持续一段时间．
②锥形瓶中的TiCl4的量不再增加时停止加热，改通CO2，直到瓷管冷却．
③将TiO2、炭粉末混合均匀后，装入管式炉的瓷管中．
④将电炉升温到800℃，改通Cl2，同时在冷凝管中通入冷凝水．
一 二 三 四 五
装置图
管式电炉炭粉和TiO2
(1)正确的操作程序是（填写操作步骤的序号） ．
(2)装置(2)中，分液漏斗中的液体是 ，烧瓶中的粉末是 ．
(3)操作步骤①的目的是 ．
(4)当气体从左向右流向时，图中仪器装置连接顺序是（填仪器序号） ．
(5)装置(1)上端的干燥管的作用是 ．
(6)上述制取TiCl4的化学方程式 ．
5.过碳酸钠(Na2CO4)和HCl反应的化学方程式为：
2Na2CO4＋4HCl＝4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O
商品过碳酸钠中往往含有少量的碳酸钠，为了测定其纯度，现称取0.9克样品进
行实验．供实验选用的仪器、试剂如下：
E F
无水CuSO4
① ② ③ ④
G H J K L M
水
5% 饱和
NaOH Ca(OH)2
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)为了使实验尽可能简单，应选用的装置是 （填编号）．
(2)所选用的装置的连接顺序是 （填字母，胶管已略去）．
(3)为了能通过实验和计算，求得样品的纯度．所需测定的物质名称和物理量
是 ，若所测定的物质的物理量以质量表示，且为m克，则样品的纯度为
．
(4)实验室有50mL、100mL、500mL三种规格的量筒，实验时选用的量筒的规格为
．
6.已知NH3和CuO反应可得较纯净的铜、氮气和水．现利用氨的还原性来测定氨分子
中各元素的质量分数，同时测定氨氧化的百分含量[在反应中生成的气体用排气法
测出其体积（假设水的体积为标准状况下气体的体积）]．
f
d e
碱石灰
A B C D
h i k j l
水
浓 H2SO4
E F G
(1)用上述装置连接成整套实验装置（填写各接口代号与字母）：
a接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）
（ ）（ ）接（ ）
(2)整套装置安装完毕后，检验气密性的方法是 ．
(3)仪器连接好后进行实验时，先点燃 处酒精灯，实验结束时应撤去熄灭
处酒精灯，且应 再熄灭 处的酒精灯，其理由是 ．
(4)装置(B)的作用是 .
装置(C)的作用是 .
装置(E)的作用是 .
7.某种碱式碳酸铜是孔雀绿色固体粉末，其组成可表示为：Cu2(OH)2CO3·xH2O在加热
条件下，它在失去结晶水的同时发生分解，反应方程式为：
Cu2(OH)2CO3·xH2O 2CuO＋CO2↑＋(x＋1)H2O
现取一定量的固体样品，不准确称量其质量，用两套仪器装置，先后进行两个实验：
实验(Ⅰ)：测定该碱式碳酸铜粉末组成中x的值；
实验(Ⅱ)：用实验(Ⅰ)结束后的残留固体与乙醇蒸气反应，并检验反应产物．
试回答下列问题：
(1) 现已装配好上面一套仪器装置（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、酒精灯、石
棉网在图中已略去），套这装置是用来完成上述实验 的（填标号）．
(2)用下面的仪器（必要的铁架台、铁夹、酒精灯均在图中略去）组装完成另一个实
验装置．组装时仪器按气流方向从左到右的连接顺序是： → → →
．在这套实验装置中，干燥管H的作用是： ．
F
碱石灰 浓
硫
酸
E H G
(3)实验开始时，碱式碳酸铜放在仪器（填仪器对应字母） 中，乙醇放在仪
（填仪器对应字母） 中．
(4)这两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填对应字母） ．
(5)实验结束后可见试管D内壁有银白色金属析出．实验中试管A内发生的反应的化
学方程式是： 从试管A通入试管D的导管中气体的成份是（写
名称、其中水蒸气不必填） ．
(6)这两套装置中，在实验前后均要连同所盛试剂一起准确称量的仪器是（填对应字
母） ，若用托盘天平称量，其中某次称量记录的数据是51.12g，这样记录
是否合理 （填“合理”或“不合理”）．
8.氨与灼热的氧化铜反应生成氮气、铜和化合物X，据此，在27℃和1.01×105Pa时，
将一定质量的氨与氧化铜充分反应，测定反应后生成的氮气的体积及X的质量可
推算出氨分子的组成．试从①浓氨水、②氧化铜、③熟石灰、④硝酸铵晶体、⑤
生石灰、⑥浓硫酸、⑦碱石灰、⑧五氧化磷、⑨水等九种试剂及下图所示的A－H
八种仪器中选出适当试剂和仪器（可重复使用）完成氮分子组成的测定实验．
a b d
e
c
A B C D E
h i
f
F G H
请回答以下有关问题：
(1)实验过程中至少要用到 等试剂（填序号，下同）．
(2)应用仪器 组成氨气发生装置；用仪器 作为氨气氧化装置；用仪器
组成测定生成的氮气体积的装置．
(3)氨气发生装置后应连接仪器 ，其任务是 ．氨气氧化装置后应连接
仪器 ，其任务是 ．
(4)在实际测定过程中，除乳胶管外，不可缺少的仪器还有 ；在实验仪
器装配程序中，仪器G中的导管口i应与导管口 相连接．
(5)实验测得气体积为V L；测得化合物X的装置实验前后的质量分别为W1 g和W2 g，
则氨分子的组成，即氨分子中氮和氢原子个数比为 ．
参 考 答 案
1．A、D
2．（A）（B）（D）（E）
3．(1)一定有HCl,因为CH3Cl不溶于水且不与水反应，不可能产生AgCl沉淀
（2）一定无NH3，因为HCl 与NH3不共存
4.(1) ③①④②.
(2) 浓盐酸、MnO2.
(3) 用CO2排尽装置中空气，防止TiCl4水解．
(4) 2、4、5、1、3．
(5) 防止水蒸气进入装置①，避免TiCl4水解.
(6) TiO 2＋C＋2Cl2 TiCl4＋CO2
5.(1) ①②⑧③⑥.
(2) A－B－C－K－J－D.
(3) 氧气的体积，×100%.
(4) 100mL.
6.(1) bcfgdehijkl（其是f与g、d与e可交换）．
(2) 点燃酒精灯A微热，若E中有气泡逸出，F中K导管水面上升，证明不漏气．
(3) A、D，冷却至室温，A，防止E中液体倒吸入C中．
(4) 吸收NH4HCO3反应生成的CO2和H2O，以得到纯净的NH3；吸收CuO反应后的水
蒸气；吸收CuO反应后剩余的NH3.
7.(1) Ⅱ.
(2) FGEH；吸收空气中的水蒸气和CO2.
(3) F、C.
(4) A、B、C、F．
(5) C2H5OH ＋ CuO CH3CHO ＋ H2O ＋ CuO 乙醛、乙醇
(6) E、G；不合理．
8.(1) ①②⑤⑨或①②⑦⑨．
(2) C、E；A；D、F、G．
(3) B；干燥氨气；B；吸收生成的水．
(4) 托盘天平、铁架台（带铁夹）；f.
(5) :.
△
△
△
⑦
⑥
④
①
→
干燥管Ⅰ 干燥管Ⅱ
③
②
⑤
结晶
加过量①
过滤
加②
加③
过滤
分离
加④
过滤
合并
Fe3＋
Zn2＋
Cu2＋
Fe2＋
Zn2＋
Fe2＋
H2O2
Zn2＋
Fe3＋
ZnO
ZnSO4
Fe(OH)3
皓矾
ZnSO4
FeSO4
Cu
H2SO4
Cu
Zn
(Fe)
Zn
B C
A
碱石灰
g
CuO
硅胶
△
碱石灰
j k
800℃
△
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
高三化学专题复习
——化学实验的方案设计
一、本周教学进度及主要内容：
第三册 第六章 化学实验的方案设计
本讲主要内容
1.掌握实验设计的一般原则、要领、步骤．
2.运用综合性实验多方位培养设计能力．
二、学习指导
(一)实验设计的一般要领、
1.目的：根据一定的条件和要求，运用有关的化学原理和实验技能，对实验的仪器、装置、步骤和方法进行规划和设想，提出可行方案．
2.原则：科学性、可行性、简约性、安全性．
3.步骤：①说明相关的理论根据和实验原理，写出对应的化学方程式．
②选择实验所必需的仪器和药品．
③注明装置的连接顺序和试剂加入的先后顺序及其它操作要领．
④描述有关实验现象，得出正确结论．
(二)实验设计中的仪器选择
根据设计好的方案，选择合适的仪器，必须考虑以下几方面：
1.反应物的状态和性质：
例如：实验室制取O2.
原料 装置 主要仪器
① KClO3、MnO2
固＋固 气 大试管、单孔塞管、酒精灯
② KMnO4
③ H2O2、MnO2
液＋固 气 烧瓶、分液漏斗、双孔塞导气管
④ H2O、Na2O2
2.反应条件
例如：实验室制Cl2
① MnO2 ＋ 4HCl(浓) MnCl2 ＋ H2O ＋ Cl2↑ 需用酒精灯
② 2KMnO4 ＋ 16HCl ＝ 2KCl ＋ 2MnCl2 ＋ 5Cl2↑＋ 8H2O 不用酒精灯
又如：加热需分清是直接还是间接加热或是水浴加热，这就决定了是否要用石棉网、烧杯．
另外，加热时温度是否有一定的限制，若有，则还需用到温度计，同时考虑温度计的水银球应放在何处，才是恰当的位置．
3.根据制取物质的需要量
制取少量气体，可用试管来代替烧瓶，启普发生器等大容量的气体发生装置．
量筒、容量瓶、烧杯等都有不同的规格，尽量要选择符合要求的最小规格的仪器．否则既浪费药品又带来误差．
4.是否要控制反应速率等
大多实验中分液漏斗和长颈漏斗选用时无严格区别，只需将长颈漏斗末端液封住，即可起到相同的作用．但是有时只能选择其一．
如用电石制乙炔时，因水与电石反应太激烈，为了控制液体滴加的速度，平缓反应，必须选用分液漏斗．
又如下列两种制H2装置，谁能起到随开随用，随关随停的作用呢？显然只能选择Ａ．
5.生成物的性质
应考虑生成物的状态、溶解性、沸点高低等性质．例如用浓H2SO4、乙醇、溴化钠加热来制取的溴乙烷，蒸馏出的溴乙烷蒸气应通入到冰水浴中冷却．且导气管尽量长一些．
6.根据生成物的纯度要求
一般制取的物质常混有某些杂质，为提高其纯度则应加净化除杂装置．常用的有洗气瓶、干燥管、U型管，若要分离，则可能要用到过滤器、分液漏斗、蒸馏烧瓶等．
7.环境污染和保护
如有毒性、有刺激性的尾气应考虑吸收或其它处理方法．处理方法不同，所用到的仪器、装置也可能不同．
(三)实验设计中的试剂及反应原理的选择
为了实现实验目标，应根据提供的仪器及原料等考虑最佳方案．
例如制备氧气有多种方法，为何一般不用CO2和Na2O2反应来作为实验室制法呢？原因是用一种气体来制备另一种气体，一般会导致所制气体纯度不高，且CO2也要制取．同样，在测定Na2O和Na2O2混合物中Na2O2的质量分数时，采用加入足量水，测出Na2O2与水反应放出的O2体积的方法来测定．
想一想：若用通入CO2的方法来测定Na2O和Na2O2中Na2O2的质量分数，有何不妥？
另外，对试剂的种类、浓稀等问题均要根据具体的反应特点来考虑．
例如：HCl、H2SO4、HNO3在不同的实验中有不同的要求．
① 制NO2：用Cu和浓HNO3.
制NO：用Cu和稀HNO3.
用Cu和浓H2SO4(△)
② 制SO2
或用Na2SO3和稀H2SO4
用CaCO3和稀HCl(或HNO3)
③ 制CO2
或用Na2CO3和稀H2SO4(或HNO3)
用MnO2和浓HCl（稀到一定程度不反应）④ 制Cl2
也可用KMnO4和HCl
⑤ 制H2、H2S、糖类及酯的水解均要用稀H2SO4（否则，可发生其它反应，得不到相应产物或产率、纯度不高）．
⑥ 用乙醇制乙烯、酯化反应、蒸糖脱水、乙醇的卤代、苯的硝化、磺化、纤维素的硝化均要用浓H2SO4.
(四)实验设计中有关顺序的选择
1.装置的排列顺序：按气流方向确定仪器的连接顺序．
一般遵循：气体的发生→除杂→干燥→主体实验→尾气处理．
2.接口连接顺序：导管的进出口方向及长短是连接的关键．
洗气装置
吸收气体装置
“长进短出” 水排气装置
一般的向上、向下排气集气装置
气排水装置
“短进长出”
反常的向上、向下排气集气装置
“大进小出”——通过干燥管的气流方向．
请注意气一固反应装置放置的方向不同，则气流方向有所不同．
除杂顺序：应遵循有序、互不干扰的原则．
3.操作顺序：
(1)气体发生：装置连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→其它操作．
(2)加热操作：
①在烧瓶或其它玻璃容器中，加入固体后不能先加热后加液体．原因：热的干的玻璃容器，遇到冷的液体，容器可能爆裂．
②凡用可燃性气体（如H2、PH3、C2H2、CH4等）与固体反应（需加热）时，应在加热前先通原料气驱赶尽装置中的空气，才能加热．若原料气本身有毒性或对环境有害的气体，应点燃尾气或改用其它无毒性气体驱赶，赶尽空气的目的是防止可燃性气体与空气混合受热爆炸．
例如：用H2、CO还原CuO，先通气体后试纯再加热，尾部用燃烧法除去多余H2、CO.
思考：制PH3（一种剧毒性气体易自燃）可用类似制NH3的方法反应为：
PH4I＋NaOH PH3↑＋NaI＋H2 O实验开始时，先往气体发生装置中加入适量乙醚（沸点：34.5℃）并微热，其目的是什么？
提示：加热，乙醚易挥发，利用乙醚蒸气密度大，排尽装置中的空气，以防止PH3自燃或爆炸，影响实验结果及安全．
用反应气赶走空气的另一目的是保证产品的纯度.如用N2与Mg制Mg3N2.若有O2，则更易形成MgO.
④熄灭酒精灯时，一般遵循“先点后灭”的原则．目的是：
(ⅰ)防止产物再被空气氧化，使其在还原性气体中冷却．
(ⅱ)防止可能引起倒吸．
三、综合性实验的典型例析
例1.利用下图装置可测定m g纯碱样品（含少量NaCl）中Na2CO3的质量分数．
（A） （B） （C）
(1)实验中使用的药品可能有：a.浓H2SO4、b.稀硫酸、c.稀盐酸、d.纯碱样品、e.碱
石灰、f.NaOH溶液、g.空气．请将这些药品的盛装部分对号入座（必要时可重复
使用），请填写对应的序号：
① 、② 、③ 、④ 、⑤ 、⑥ 、⑦ ．
(2)实验中使用了空气，其作用是 ；若通入空气的速度过
快或通入空气的量不足，则所测定Na2CO3的含量 （填“偏高”、“偏低”
或“准确”）．
(3)干燥管Ⅱ的作用是 ，若缺乏干燥管Ⅱ，其后
果是 ．
(4)若分液漏斗中④的滴液速度过快，将导致实验结果 （填“偏高”、“偏低”
和“准确”）．
(5)若干燥管Ⅰ内药品的质量实验前为m1 g，实验后为m2 g，则样品中Na2CO3的质量
分数的数学表达式为 ．
解：
(1) g；f；d；b；a；e；e．
(2) 使反应产生的CO2气体充分排出，偏低．
(3) 防止空气中的CO2和H2O被吸入干燥管Ⅰ中，使测出的样品中Na2CO3的质量分
数偏大．
(4) 偏低．
(5) ×100%.
例2某小型化工厂生产皓矾（ZnSO4·7H2O），结晶前的酸性饱和溶液中含有少量的
Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋等杂质离子．为了除去杂质，获得纯净的皓矾晶体，该工厂设
计如下工艺流程：
滤液Ｃ 皓矾
滤液Ａ 溶液Ｂ
沉淀Ｃ
酸性饱和溶液
滤液Ｄ
沉淀Ａ
沉淀Ｄ
已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH值范围分别为：
Fe(OH)3：2.7～3.7； Fe(OH)2：7.6～9.6； Zn(OH)2：5.7～8.0
试回答下列有关问题：
(1)加入的试剂①应是 ，主要反应的离子方程式是：
．
(2)加入的试剂②，供选择使用的有：氯水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓H2SO4、
浓HNO3等，应选用 ，其理由是 ．
(3)加入试剂③的目的是 ．
解：根据题意，可列出下列流程：
(1)加入过量的锌，Zn+2Fe3+=Zn2+ +2Fe2+ Zn+Cu2+=Zn2+ + Cu
(2) 20%的H2O2, H2O2具有强的氧化性，又不带入新的杂质
（3）加入ZnO促使Fe3+水解完全生成Fe(OH)3，增加Zn2+也不引入新杂质
例3． 在75℃左右，用HgSO4作催化剂，将乙炔通入含HgSO4的稀H2SO4溶液中，发生水化反应生成乙醛．但HgSO4遇到某些特定物质常会发生催化剂中毒而失去催化作用，H2S即是其中一种．现用含少量CaS杂质的电石、浓H2SO4、水、NaOH溶液、HgO粉末来制取乙醛．装置如下简图所示．
实验前应检查装置的气密性．实验开始时，打开夹子b，用活栓a控制x液体的流量，使A中反应放出的气流平稳、持续．当D中溶液褪色时，用b夹紧橡皮管，撤走D，使橡皮管与E中导管连接．然后点燃C处的酒精灯，同时打开夹b，使反应生成的乙醛蒸气通入E中．回答下列问题：
(1)实验前如何检查装置的气密性？ ．
(2)烧瓶中应加入HgO和另外两种试剂，若将三者分别直接加入，请按加入的先后顺序写出包括氧化汞在内的各试剂名称 ．
(3)为了得到平稳的气流，液体x通常用 ．
(4)B中盛放的试剂是 ，其作用是 ，发生反应的离子方程式 ．
(5)为什么要等溴水褪色后才能给烧瓶加热？ ．
(6)为了使烧瓶受热均匀且控制较准的温度，还需用到 ，加热的方式为
．
(7)F装置的作用是 ．
(8)检验E中含有乙醛的方法是 ．
解析 (1)该装置较复杂，不能用手捂烧瓶的简单方法．检查该套装置气密性的方法是：
在A、B、D瓶中分别加入少量水，使水面刚浸没漏斗（或长玻导管）下端管口，打开a、b，对烧瓶稍加热，若A、B中导管内水面上升，且D中导管口有气泡逸出，表示装置不漏气．同理夹紧B、C间橡皮管，撤D，按E、F，可检查E、F是否漏气．
(2)HgO、H2O、浓H2SO4.注意：①一般应先加固体后加液体（防止固体粉末沾在潮湿的器壁上）；②浓H2SO4稀释的操作顺序：在水中逐滴加入浓H2SO4.
(3)饱和食盐水
(4)NaOH溶液，吸收H2S.
H2S＋2OH－＝S2－＋2H2O
(5)为把烧瓶中空气完全排出，避免乙炔与空气混合遇热发生爆炸．
(6)温度计，（因温度较明确），水浴．
(7)吸收尾气（多余的乙炔和未能冷却的乙醛蒸气），红色变浅，逐渐褪色．（因C2H2、CH3CHO均能与KMnO4溶液反应）．
(8)取E中溶液少许，加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热，若产生砖红色沉淀，则可证明含有乙醛．
例4 实验室里临时需要用NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液，已知CO2气体在通入NaOH溶液过程中极易过量生成NaHCO3，且无明显现象．
实验室有下列试剂：①未知浓度的NaOH溶液 ②37%的盐酸 ③37%的硫酸 ④14%的盐酸 ⑤大理石 ⑥ K2CO3固体 ⑦ Cu2(OH)2CO3.
实验室有下列仪器：铁架台、启普发生器、量筒、烧杯、橡皮管、玻璃导管、分液漏斗．
已知下表中各物质在常温时的溶解度(g/100g H2O)
Na2CO3 NaHCO3 NaCl Na2SO4 NaHSO4 NaOH
15.9 8.4 35 35.5 20 40
(1)本实验应选用的仪器：
除启普发生器、橡皮管、玻璃导管外，还需要 ．
(2)为保证制得的Na2CO3溶液尽量纯，应选用的药品（填编号）：
除①外，还需要：
(3)简要叙述实验步骤，直到制得纯Na2CO3溶液（仪器安装可省略）．
(4)根据给出的溶解度表，求出当NaOH溶液中溶质的质量分数大于多少时，在配制过程中会有晶体析出？（写出计算步骤和必要的文字说明）．
解析 这是一个设计性较强的实验题．从反应原理、试剂到仪器、步骤均要根据题意和已学知识一一分析，作出合理安排．
首先，考虑根据什么反应原理，制得纯净的Na2CO3溶液？
若在NaOH溶液中直接通入适量的CO2，使其只发生反应：CO2＋NaOH＝Na2CO3.
显然，“适量”两字是难以实际控制的，题干也明确指出此种方法的不足．
若在NaOH溶液中通入足量的CO2，使其生成NaHCO3溶液．再将其加热蒸干灼烧，使其分解为Na2CO3固体，最后溶于水．此方法步骤较多，操作复杂，且蒸干灼烧时也难以做到固体NaHCO3恰好完全分解，何况题中未给酒精灯．
合理的思路是：依据如下反应
CO2 ＋ NaOH ＝ NaHCO3
NaHCO3 ＋ NaOH ＝ Na2CO3 ＋ H2O
两反应中消耗的NaOH量相等．这是关键，因而必须取两等份的NaOH同种溶液，使其中一份完全转化为NaHCO3，然而再加入另一份NaOH溶液，又使NaHCO3刚好转化为Na2CO3.
其次，考虑怎样选择的合适的试剂和仪器？
欲制CO2，选用哪一种碳酸盐和哪一种酸？
因要用启普发生器，K2CO3固体可溶于水，不能选用．Cu2(OH)2CO3、大理石均为不溶于水的固体．但CaCO3、Cu2(OH)2CO3分别与HCl的反应产生等量的CO2，后者将消耗更多的HCl.故应选用CaCO3.
由于CaCO3和H2SO4反应生成CaSO4微溶物，覆盖在CaCO3固体表面，使反应速率降低．故应选择盐酸．但现有两种不同的盐酸，该选择浓的还是稀的？由于浓盐酸具有挥发性，使CO2中混有HCl，从而与NaOH反应将有NaCl生成，最终无法制得纯净的Na2CO3溶液．故应用稀HCl.
本题答案：
(1)烧杯、量筒（用于量取等体积的两份NaOH溶液）．
(2)④、⑤
(3)①量取一定量的NaOH溶液，分成两等份．
②用稀HCl和CaCO 3反应制取CO2(启普发生器进行)，向①其中一份NaOH溶液通入过量的CO2气体．
③将两份溶液混合、摇匀．
④从表中可知，NaHCO3常温下的溶解度为8.4g.
设常温下100g水中溶解的NaOH质量为x g时，NaHCO3达饱和
NaOH ＋ CO2 ＝ NaHCO3
40 84
x 8.4
x＝4(g)
×100%＝3.85%.
故溶液中NaOH的质量分数若大于3.85%，则在步骤②中会有NaHCO3晶体析出．
四、巩固练习
1.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.三种途径所消耗的消酸的物质的量相等
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)
2.已知某无色的混合气体,可能由NH3、HCl、O2、CH3Cl中一种或多种组成.通过如图装置后,洗瓶内有白色沉淀生成.请判断:
(1)原混合物中肯定有_______
原因__________________________(用化学方程表示)
(2)混合物中肯定没有_______
原因__________________________(用文字叙述)
3．现有右图所示装置，为实现下列实验目的，其中y端适合于作入口的是
（A）瓶内盛液体干燥剂，用以干燥气体
（B）瓶内盛液体洗涤剂，用以除去某气体中的杂质
（C）瓶内盛水，用以测量某难溶于水的气体的体积
（D）瓶内贮存气体，加水时气体可被排出
（E）收集密度比空气大的气体
（F）收集密度比空气小的气体
4.某无色混合气体，可能含有CO、CO2、NH3、H2、HCl和H2O(g)中的一种或几种，当混
合气体依次通过石灰水、Ba(OH)2溶液、浓H2SO4、灼热的CuO粉末和无水CuSO4时，
现象依次为澄清石灰水未见浑浊，Ba(OH)2溶液变浑浊，灼热的CuO变红，无水CuSO4
变蓝.由此可知原混合气体中一定含有_____________________.
1.TiCl4是工业上制取聚乙烯的催化剂，它是一种无色液体，沸点136.4℃,在潮湿的
空气中极易水解．工业上制取TiCl4在炭粉存在条件下，将TiO2进行高温氯化．现
利用下图中所给仪器（本题未画出CO2的发生装置）在实验室里制取TiCl4，主要
步骤有：
①连接好装置，在通Cl2前先通入CO2，并持续一段时间．
②锥形瓶中的TiCl4的量不再增加时停止加热，改通CO2，直到瓷管冷却．
③将TiO2、炭粉末混合均匀后，装入管式炉的瓷管中．
④将电炉升温到800℃，改通Cl2，同时在冷凝管中通入冷凝水．
一 二 三 四 五
装置图
管式电炉炭粉和TiO2
(1)正确的操作程序是（填写操作步骤的序号） ．
(2)装置(2)中，分液漏斗中的液体是 ，烧瓶中的粉末是 ．
(3)操作步骤①的目的是 ．
(4)当气体从左向右流向时，图中仪器装置连接顺序是（填仪器序号） ．
(5)装置(1)上端的干燥管的作用是 ．
(6)上述制取TiCl4的化学方程式 ．
5.过碳酸钠(Na2CO4)和HCl反应的化学方程式为：
2Na2CO4＋4HCl＝4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O
商品过碳酸钠中往往含有少量的碳酸钠，为了测定其纯度，现称取0.9克样品进
行实验．供实验选用的仪器、试剂如下：
E F
无水CuSO4
① ② ③ ④
G H J K L M
水
5% 饱和
NaOH Ca(OH)2
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)为了使实验尽可能简单，应选用的装置是 （填编号）．
(2)所选用的装置的连接顺序是 （填字母，胶管已略去）．
(3)为了能通过实验和计算，求得样品的纯度．所需测定的物质名称和物理量
是 ，若所测定的物质的物理量以质量表示，且为m克，则样品的纯度为
．
(4)实验室有50mL、100mL、500mL三种规格的量筒，实验时选用的量筒的规格为
．
6.已知NH3和CuO反应可得较纯净的铜、氮气和水．现利用氨的还原性来测定氨分子
中各元素的质量分数，同时测定氨氧化的百分含量[在反应中生成的气体用排气法
测出其体积（假设水的体积为标准状况下气体的体积）]．
f
d e
碱石灰
A B C D
h i k j l
水
浓 H2SO4
E F G
(1)用上述装置连接成整套实验装置（填写各接口代号与字母）：
a接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）
（ ）（ ）接（ ）
(2)整套装置安装完毕后，检验气密性的方法是 ．
(3)仪器连接好后进行实验时，先点燃 处酒精灯，实验结束时应撤去熄灭
处酒精灯，且应 再熄灭 处的酒精灯，其理由是 ．
(4)装置(B)的作用是 .
装置(C)的作用是 .
装置(E)的作用是 .
7.某种碱式碳酸铜是孔雀绿色固体粉末，其组成可表示为：Cu2(OH)2CO3·xH2O在加热
条件下，它在失去结晶水的同时发生分解，反应方程式为：
Cu2(OH)2CO3·xH2O 2CuO＋CO2↑＋(x＋1)H2O
现取一定量的固体样品，不准确称量其质量，用两套仪器装置，先后进行两个实验：
实验(Ⅰ)：测定该碱式碳酸铜粉末组成中x的值；
实验(Ⅱ)：用实验(Ⅰ)结束后的残留固体与乙醇蒸气反应，并检验反应产物．
试回答下列问题：
(1) 现已装配好上面一套仪器装置（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、酒精灯、石
棉网在图中已略去），套这装置是用来完成上述实验 的（填标号）．
(2)用下面的仪器（必要的铁架台、铁夹、酒精灯均在图中略去）组装完成另一个实
验装置．组装时仪器按气流方向从左到右的连接顺序是： → → →
．在这套实验装置中，干燥管H的作用是： ．
F
碱石灰 浓
硫
酸
E H G
(3)实验开始时，碱式碳酸铜放在仪器（填仪器对应字母） 中，乙醇放在仪
（填仪器对应字母） 中．
(4)这两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填对应字母） ．
(5)实验结束后可见试管D内壁有银白色金属析出．实验中试管A内发生的反应的化
学方程式是： 从试管A通入试管D的导管中气体的成份是（写
名称、其中水蒸气不必填） ．
(6)这两套装置中，在实验前后均要连同所盛试剂一起准确称量的仪器是（填对应字
母） ，若用托盘天平称量，其中某次称量记录的数据是51.12g，这样记录
是否合理 （填“合理”或“不合理”）．
8.氨与灼热的氧化铜反应生成氮气、铜和化合物X，据此，在27℃和1.01×105Pa时，
将一定质量的氨与氧化铜充分反应，测定反应后生成的氮气的体积及X的质量可
推算出氨分子的组成．试从①浓氨水、②氧化铜、③熟石灰、④硝酸铵晶体、⑤
生石灰、⑥浓硫酸、⑦碱石灰、⑧五氧化磷、⑨水等九种试剂及下图所示的A－H
八种仪器中选出适当试剂和仪器（可重复使用）完成氮分子组成的测定实验．
a b d
e
c
A B C D E
h i
f
F G H
请回答以下有关问题：
(1)实验过程中至少要用到 等试剂（填序号，下同）．
(2)应用仪器 组成氨气发生装置；用仪器 作为氨气氧化装置；用仪器
组成测定生成的氮气体积的装置．
(3)氨气发生装置后应连接仪器 ，其任务是 ．氨气氧化装置后应连接
仪器 ，其任务是 ．
(4)在实际测定过程中，除乳胶管外，不可缺少的仪器还有 ；在实验仪
器装配程序中，仪器G中的导管口i应与导管口 相连接．
(5)实验测得气体积为V L；测得化合物X的装置实验前后的质量分别为W1 g和W2 g，
则氨分子的组成，即氨分子中氮和氢原子个数比为 ．
参 考 答 案
1．A、D
2．（A）（B）（D）（E）
3．(1)一定有HCl,因为CH3Cl不溶于水且不与水反应，不可能产生AgCl沉淀
（2）一定无NH3，因为HCl 与NH3不共存
4.(1) ③①④②.
(2) 浓盐酸、MnO2.
(3) 用CO2排尽装置中空气，防止TiCl4水解．
(4) 2、4、5、1、3．
(5) 防止水蒸气进入装置①，避免TiCl4水解.
(6) TiO 2＋C＋2Cl2 TiCl4＋CO2
5.(1) ①②⑧③⑥.
(2) A－B－C－K－J－D.
(3) 氧气的体积，×100%.
(4) 100mL.
6.(1) bcfgdehijkl（其是f与g、d与e可交换）．
(2) 点燃酒精灯A微热，若E中有气泡逸出，F中K导管水面上升，证明不漏气．
(3) A、D，冷却至室温，A，防止E中液体倒吸入C中．
(4) 吸收NH4HCO3反应生成的CO2和H2O，以得到纯净的NH3；吸收CuO反应后的水
蒸气；吸收CuO反应后剩余的NH3.
7.(1) Ⅱ.
(2) FGEH；吸收空气中的水蒸气和CO2.
(3) F、C.
(4) A、B、C、F．
(5) C2H5OH ＋ CuO CH3CHO ＋ H2O ＋ CuO 乙醛、乙醇
(6) E、G；不合理．
8.(1) ①②⑤⑨或①②⑦⑨．
(2) C、E；A；D、F、G．
(3) B；干燥氨气；B；吸收生成的水．
(4) 托盘天平、铁架台（带铁夹）；f.
(5) :.
△
△
△
⑦
⑥
④
①
→
干燥管Ⅰ 干燥管Ⅱ
③
②
⑤
结晶
加过量①
过滤
加②
加③
过滤
分离
加④
过滤
合并
Fe3＋
Zn2＋
Cu2＋
Fe2＋
Zn2＋
Fe2＋
H2O2
Zn2＋
Fe3＋
ZnO
ZnSO4
Fe(OH)3
皓矾
ZnSO4
FeSO4
Cu
H2SO4
Cu
Zn
(Fe)
Zn
B C
A
碱石灰
g
CuO
硅胶
△
碱石灰
j k
800℃
△
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
同课章节目录