化学高考必备练习全套113--化学实验的探究与评价.pptx

1.能够设计、评价或改进实验方案。能够设计、评价或改进实验方案。2了解控制实验条件的方法。了解控制实验条件的方法。3会分析或处理实验数据、得出合理结论。会分析或处理实验数据、得出合理结论。4能够绘制和识别典型的实验仪器装置图。能够绘制和识别典型的实验仪器装置图。第三节第三节 化学实验的探究与评价化学实验的探究与评价1实验方案设计的一般原则实验方案设计的一般原则一一个个相相对对完完整整的的化化学学实实验验方方案案一一般般包包括括下下述述内内容容：(1)；(2)；(3)；(4)(仪仪器器、药药品品及及规规格格)；(5)(包包括括实实验验仪仪器器的的装装配配和和操操作作)；(6)实实验验现现象象和和记记录录及及结结果果处理；处理；(7)问题和讨论。问题和讨论。实验名称实验名称实验目的实验目的实验反应物质实验反应物质实验用品实验用品实验步骤实验步骤实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行安全，对于定量实验还要考实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行安全，对于定量实验还要考虑系统误差要求。确定了实验所选用的方法和反应物质后，就要考虑选择用什么实虑系统误差要求。确定了实验所选用的方法和反应物质后，就要考虑选择用什么实验装置来完成此实验，即进行实验装置的设计，一套完整的实验装置往往是由多个验装置来完成此实验，即进行实验装置的设计，一套完整的实验装置往往是由多个基本实验装置相互连接而成的，如有关气体的制取和性质实验一般分为气体的发生基本实验装置相互连接而成的，如有关气体的制取和性质实验一般分为气体的发生装置装置(或气体反应装置或气体反应装置)、气体的净化装置、气体的收集装置、尾气的吸收装置等部、气体的净化装置、气体的收集装置、尾气的吸收装置等部分，要熟悉各基本装置的功能，并注意各基本装置连接顺序的合理性。分，要熟悉各基本装置的功能，并注意各基本装置连接顺序的合理性。2实验设计的步骤实验设计的步骤(1)明确目的、反应物质明确目的、反应物质首首先先必必须须认认真真审审题题，明明确确实实验验的的目目的的要要求求，弄弄清清题题目目有有哪哪些些新新的的信信息息，综综合合已已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验反应物质。学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验反应物质。(2)选择仪器、药品选择仪器、药品根根据据实实验验的的目目的的和和反反应应物物质质，以以及及反反应应物物和和生生成成物物的的性性质质、反反应应条条件件，如如反反应应物物和和生生成成物物的的状状态态，能能否否腐腐蚀蚀仪仪器器、反反应应是是否否加加热热及及温温度度是是否否控控制制在在一一定定的的范范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。围等，从而选择合理的化学仪器和药品。(3)设计装置、步骤设计装置、步骤根根据据实实验验目目的的和和反反应应物物质质，以以及及所所选选用用的的仪仪器器和和药药品品，设设计计出出合合理理的的实实验验装装置置和和实实验验操操作作步步骤骤。学学生生应应具具备备识识别别和和绘绘制制典典型型的的实实验验仪仪器器装装置置图图的的能能力力，实实验验步步骤骤应应完完整而又简明。整而又简明。(4)记录现象、数据记录现象、数据根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。(5)分析得出结论分析得出结论根根据据观观察察到到的的实实验验现现象象和和记记录录的的数数据据，通通过过分分析析、计计算算、图图表表、推推理理等等处处理理，得得出出正确的结论。正确的结论。延伸：实验设计的注意事项延伸：实验设计的注意事项(1)药药品和装置是部分或刚好给出，还是有剩余品和装置是部分或刚好给出，还是有剩余若若药药品品和和装装置置只只部部分分给给出出，则则应应需需要要作作必必要要的的补补充充，若若有有剩剩余余，则则应应进进行行筛筛选选和和淘汰。淘汰。(2)题目条件有无特殊要求题目条件有无特殊要求如如采采用用最最简简单单或或最最合合理理的的实实验验步步骤骤，这这些些要要求求对对我我们们考考虑虑反反应应反反应应物物质质，选选择择药药品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。品和装置，确定操作步骤都作了限定，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，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。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。(4)药品的规格药品的规格有有些些题题目目要要求求指指出出药药品品的的名名称称，这这类类问问题题学学生生最最难难答答准准确确，如如有有些些药药品品的的准准确确描描述述为为：硫硫酸酸铜铜粉粉末末、澄澄清清石石灰灰水水、酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液、浓浓硫硫酸酸、饱饱和和NaHCO3溶溶液液、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基于评分客观公正性难以把握，近年高考题很少出现此类题目。基于评分客观公正性难以把握，近年高考题很少出现此类题目。1思考问题的顺序思考问题的顺序(1)围围绕绕主主要要问问题题思思考考。如如选选择择适适当当的的实实验验路路线线、方方法法，所所用用药药品品、仪仪器器简简单单易易得，实验过程快速、安全、实验现象明显。得，实验过程快速、安全、实验现象明显。(2)思思考考有有关关物物质质的的制制备备、净净化化、吸吸收收和和存存放放等等有有关关问问题题。如如制制取取在在空空气气中中易易水水解解的的物物质质(如如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等等)及及易易受受潮潮的的物物质质时时，往往往往在在装装置置末末端端再再接接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。(3)思思考考实实验验的的种种类类及及如如何何合合理理的的组组装装仪仪器器，并并将将实实验验与与课课本本实实验验比比较较。如如涉涉及及气气体体的的制制取取和和处处理理，对对这这类类实实验验的的操操作作程程序序及及装装置置的的连连接接顺顺序序大大体体可可概概括括为为：发生发生除杂质除杂质除杂质除杂质干燥干燥主体实验主体实验尾气处理。尾气处理。2仪器连接的顺序仪器连接的顺序(1)所所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。(2)仪器是否齐全。如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置仪器是否齐全。如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置。(3)安装顺序是否合理。如气体净化装置中不应干燥后，又经水溶液洗气安装顺序是否合理。如气体净化装置中不应干燥后，又经水溶液洗气。(4)仪仪器器间间连连接接顺顺序序是是否否正正确确。如如洗洗气气时时“气气管管长长，气气管管短短”；干干燥燥管管除除杂杂质质时时“口进口进，口出口出”等。等。大大小小进进出出3实验操作的顺序实验操作的顺序(1)连连接接仪仪器器。按按气气体体发发生生 除除杂杂质质除除杂杂质质干干燥燥主主体体实实验验尾尾气气处处理理顺顺序序连接好实验仪器连接好实验仪器。(2)检检查查气气密密性性。在在整整套套仪仪器器连连接接完完毕毕后后，应应先先检检查查装装置置的的气气密密性性，然然后后装装入入药药品品。检查气密性的方法要依装置而定。检查气密性的方法要依装置而定。(3)装药品，进行实验操作装药品，进行实验操作。对对给给出出的的实实验验方方案案作作出出选选择择、评评价价或或找找出出最最佳佳方方案案，包包含含的的知知识识点点很很多多，能能考考查学生分析问题和解决问题的能力。查学生分析问题和解决问题的能力。1选择选择包包括括仪仪器器的的选选择择、药药品品的的选选择择、连连接接方方式式的的选选择择等等。仪仪器器的的选选择择，包包括括发发生生装装置置(几几种种基基本本类类型型)、净净化化装装置置(除除杂杂质质的的试试剂剂与与顺顺序序)、反反应应装装置置、收收集集装装置置、尾尾气气处处理理装装置置等等；药药品品的的选选择择，包包括括种种类类、浓浓度度、物物质质状状态态等等；连连接接方方式式的的选选择择，包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。2评价评价对对几几个个实实验验方方案案的的正正确确与与错错误误、严严密密与与不不严严密密、准准确确与与不不准准确确作作出出判判断断。要要考考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。升华：实验最佳方案的选用升华：实验最佳方案的选用几几个个实实验验方方案案都都能能达达到到目目的的，选选出出其其中中最最佳佳的的一一个个并并分分析析各各方方案案的的优优劣劣。所所谓谓最最佳佳，无无非非是是装装置置最最简简单单、药药品品容容易易取取得得且且价价格格低低廉廉、原原料料利利用用率率高高、现现象象明明显、无干扰物质以及无污染安全等。显、无干扰物质以及无污染安全等。1气体的发生装置气体的发生装置固固固固 气气固液固液 气气固固(或液或液)液液 气气如：如：O2、NH3如：如：CO2、H2、SO2如如Cl2、C2H42.气体的净化气体的净化(除杂除杂)选选择择除除杂杂试试剂剂的的依依据据：主主体体气气体体和和杂杂质质气气体体性性质质的的差差异异，如如溶溶解解性性、熔熔沸沸点点、酸碱性、氧化性、还原性、燃烧性等。酸碱性、氧化性、还原性、燃烧性等。气气体体除除杂杂的的四四条条原原则则：不不损损失失主主体体气气体体；不不引引入入新新的的杂杂质质气气体体；在在密密闭闭装置内进行；装置内进行；先除易除的气体。先除易除的气体。除杂装置：洗气瓶、干燥管、除杂装置：洗气瓶、干燥管、U形管、硬质玻璃管等。形管、硬质玻璃管等。3气体的干燥气体的干燥(除水除水)(1)干燥的原则干燥的原则干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应。干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应。注：注：H2、CO、SO2虽具有还原性，但可用浓虽具有还原性，但可用浓H2SO4干燥。干燥。(2)常用干燥装置及干燥剂的选用常用干燥装置及干燥剂的选用常用干燥装置常用干燥装置洗气瓶洗气瓶干燥管干燥管(或或U形管形管)常用干燥剂常用干燥剂浓硫酸浓硫酸(酸性、强氧酸性、强氧化性化性)无水氯化钙无水氯化钙(中性中性)碱石灰碱石灰(碱性碱性)不可干燥的气体不可干燥的气体NH3、HBr、HI等等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HBr等等4.气体的收集气体的收集(1)密密度度比比空空气气大大的的气气体体可可用用向向上上排排空空气气法法(显显然然集集气气瓶瓶或或集集气气管管的的口口应应向向上上)收收集集。导气管应。导气管应“长进短出长进短出”。密度比空气小的气体则用向下排空气法收集。密度比空气小的气体则用向下排空气法收集。(2)易溶于水或与水反应的气体，如易溶于水或与水反应的气体，如NH3、HCl、NO2等，只能用排空气法收集。等，只能用排空气法收集。(3)常常温温下下与与O2反反应应的的气气体体(如如NO)，密密度度跟跟空空气气相相近近的的气气体体(如如N2、CO、C2H4等等)，都不能用排空气法收集。，都不能用排空气法收集。(4)能能溶溶于于水水但但溶溶解解度度不不大大的的气气体体，可可以以用用排排某某种种饱饱和和溶溶液液的的方方法法收收集集。如如：排排饱和饱和NaCl溶液收集溶液收集Cl2。5排水量气装置：测量气体的体积。排水量气装置：测量气体的体积。6尾气处理装置尾气处理装置【例例1】下下列列各各组组气气体体中中其其制制备备装装置置、收收集集装装置置和和收收集集方方法法均均相相同同，且且都都可可用用浓浓H2SO4干燥的是干燥的是()ASO2和和H2S BCH4和和NH3 CCH4和和O2 DCO2和和H2解解析析：A、B项项中中的的H2S、NH3不不能能用用浓浓H2SO4干干燥燥；D项项，CO2用用向向上上排排空空气气法法收集，收集，H2用向下排空气法收集。用向下排空气法收集。答案答案：C1判断物质在不同溶剂中的溶解性时，有一条经验规则：判断物质在不同溶剂中的溶解性时，有一条经验规则：“极性分子组成的溶剂易极性分子组成的溶剂易于溶解极性分子组成的溶质；非极性分子组成的溶剂易于溶解非极性分子组成的于溶解极性分子组成的溶质；非极性分子组成的溶剂易于溶解非极性分子组成的溶质。溶质。”下列装置中，不适宜用做下列装置中，不适宜用做NH3气体尾气吸收的是气体尾气吸收的是()解解析析：A、D的的吸吸收收反反应应物物质质是是一一样样的的，由由于于NH3气气不不溶溶于于B中中四四氯氯化化碳碳，所所以以吸收安全。吸收安全。答案答案：C1仪仪器器接接口口的的连连接接：总总体体上上遵遵循循装装置置的的排排列列顺顺序序，但但对对于于吸吸收收装装置置应应“长长”进进“短短”出出(或或“深深”入入“浅浅”出出)；量量气气装装置置应应“短短”进进“长长”出出；洗洗气气装装置置应应“长长”进进“短短”出；干燥管应出；干燥管应“大大”进进“小小”出。出。气气密密性性检检验验气气密密性性检检验验装装固固体体药药品品加加液液体体药药品品开开始始实实验验(按按程程序序)拆拆卸卸仪器仪器其他处理等其他处理等3检验气体的纯度。检验气体的纯度。点点燃或加热通有可燃性气体燃或加热通有可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H2等等)的装置前，的装置前，必须检验气体的纯度。例如用必须检验气体的纯度。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，将装置内的空气排出，化物，在操作中，不能先加热，后通气，应当先通入气体，将装置内的空气排出，检验气体是否纯净检验气体是否纯净(验纯验纯)，待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。，待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。4加热操作先后顺序的选择。加热操作先后顺序的选择。若气体产生需加热，应先用酒精灯加热产生气体的若气体产生需加热，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，目的是：一则防止爆装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热，目的是：一则防止爆炸炸(如氢气还原氧化铜如氢气还原氧化铜)；二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的其他；二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的其他物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用，再用CO还原还原Fe2O3，实验时应首先，实验时应首先点燃产生点燃产生CO装置的酒精灯，生成的装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃加热赶走空气后，再点燃加热Fe2O3的酒精灯，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，可防止灼热的Fe再被空气中的再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。氧化，并防止石灰水倒吸。5冷冷凝凝回回流流问问题题。有有的的易易挥挥发发的的液液体体反反应应物物，为为了了避避免免反反应应物物损损耗耗和和充充分分利利用用原原料，要在发生装置中设计冷凝回流装置或在发生装置中安装长玻璃管等。料，要在发生装置中设计冷凝回流装置或在发生装置中安装长玻璃管等。6防防吸吸水水问问题题。如如果果实实验验室室取取用用或或制制取取易易吸吸水水、潮潮解解、水水解解的的物物质质，要要采采取取必必要要的措施防止其吸水，以保证达到实验目的。的措施防止其吸水，以保证达到实验目的。7防倒吸问题。防倒吸问题。实实验过程用到加热操作的要防倒吸；气体易溶于水的要防倒吸。验过程用到加热操作的要防倒吸；气体易溶于水的要防倒吸。8具具有有特特殊殊作作用用的的实实验验改改进进装装置置。如如为为防防止止分分液液漏漏斗斗中中的的液液体体不不能能顺顺利利流流出出，用用橡橡皮皮管管连连接接成成连连通通装装置置；为为防防止止气气体体从从长长颈颈漏漏斗斗中中逸逸出出，可可在在发发生生装装置置中中的的漏漏斗末端套一支小试管等。斗末端套一支小试管等。9拆卸时的安全性和科学性。拆卸时的安全性和科学性。实实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性，有些实验为验仪器的拆卸要注意安全性和科学性，有些实验为防止防止“爆炸爆炸”或或“氧化氧化”，应考虑停止加热或停止通气，如对有尾气吸收装置的，应考虑停止加热或停止通气，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，待加热区冷却后再停止通氢气，这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化，或形成易爆气体；却后再停止通氢气，这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化，或形成易爆气体；拆卸用排水法收集需要加热制取气体的装置时，需先把导管从水槽中取出，才能拆卸用排水法收集需要加热制取气体的装置时，需先把导管从水槽中取出，才能熄灭酒精灯，以防止水倒吸；拆下的仪器要清洗、干燥、归位。熄灭酒精灯，以防止水倒吸；拆下的仪器要清洗、干燥、归位。【例例2】(2009重庆理综，重庆理综，27)两两个学习小组用下图装置探究乙二酸个学习小组用下图装置探究乙二酸(HOOCCOOH)受受热分解的部分产物热分解的部分产物注：固定装置及胶皮管略去。注：固定装置及胶皮管略去。(1)甲组：甲组：按按接接口口顺顺序序abcdefgh连连接接装装置置进进行行实实验验，B中中溶溶液液变变浑浑浊浊，证证明明分分解解产产物物有有_；装装置置C的的作作用用是是_；E中中溶溶液液变变浑浑浊浊，D中中的的现现象象是是_，证明分解产物有证明分解产物有_。乙二酸受热分解的化学方程式为乙二酸受热分解的化学方程式为_。(2)乙组：乙组：将将接接口口a与与j连连接接进进行行实实验验，观观察察到到F中中生生成成的的气气体体可可使使带带火火星星的的木木条条复复燃燃，则则F中最主要的反应的化学方程式为中最主要的反应的化学方程式为_。从从AF中选用装置进行实验，证明甲组通入中选用装置进行实验，证明甲组通入D的气体能否与的气体能否与Na2O2反应。反应。最最简简单单的的装装置置接接口口连连接接顺顺序序是是_；实实验验后后用用F中中的的固固体体进进行行验验证证的的方方法法是是_(可另选试剂可另选试剂)。解析：解析：本题主要考查物质的鉴别、实验装置的识别、简单实验设计及本题主要考查物质的鉴别、实验装置的识别、简单实验设计及Na2O2的性质的性质等。等。(1)B中盛放的药品为澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，应该是中盛放的药品为澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，应该是HOOCCOOH分解的产物分解的产物CO2所致，由于所致，由于CO2可能多，对验证另一种产物有影响，所以需用装置可能多，对验证另一种产物有影响，所以需用装置C中的中的NaOH溶液吸收掉溶液吸收掉CO2。E中中溶溶液液变变浑浑浊浊，说说明明气气体体通通过过酸酸性性KMnO4溶溶液液后后又又产产生生了了CO2，说说明明该该气气体体具具有有还原性，推知为还原性，推知为CO，所以酸性，所以酸性KMnO4溶液出现褪色现象，其分解方程式为：溶液出现褪色现象，其分解方程式为：HOOCCOOH CO2COH2O。(2)CO2与与Na2O2反应产生能使带火星的木条复燃的反应产生能使带火星的木条复燃的O2：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。只只要要证证明明CO与与Na2O2是是否否反反应应即即可可，所所以以从从a出出来来的的气气体体需需用用NaOH吸吸收收掉掉CO2，再再将将剩剩下下气气体体通通入入装装有有Na2O2的的装装置置F中中，其其连连接接顺顺序序为为adej。若若要要反反应应则则应应产生产生Na2CO3，设计实验证明产物中有，设计实验证明产物中有Na2CO3即可。即可。答案：答案：(1)CO2充分除去充分除去CO2溶液褪色或变浅溶液褪色或变浅COHOOCCOOH CO2COH2O(2)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2adej取取F中中的的固固体体，滴滴加加稀稀硫硫酸酸，将将生生成成的的气气体体通通入入澄澄清清石石灰灰水水中中，若若变变浑浑浊，则发生了反应；若不变浑浊，则未发生反应浊，则发生了反应；若不变浑浊，则未发生反应对于综合性实验设计的基本流程如下对于综合性实验设计的基本流程如下：反应物质反应物质反应物质反应物质仪器装置仪器装置现象现象结论结论作用意义作用意义联想。具体分析为：联想。具体分析为：(1)实验是根据什么性质和反应物质设计的？实验的目的是什么？实验是根据什么性质和反应物质设计的？实验的目的是什么？(2)所所用用各各物物质质名名称称、状状态态、代代替替物物(根根据据实实验验目目的的和和相相关关的的化化学学反反应应反反应应物物质质，进进行全面的分析比较和推理，并合理选择行全面的分析比较和推理，并合理选择)。(3)有有关关装装置置：性性能能、使使用用方方法法、适适用用范范围围、注注意意问问题题、是是否否有有替替代代装装置置可可用用、仪仪器规格等。器规格等。(4)有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。(5)实验现象：自下而上，自左而右全面观察。实验现象：自下而上，自左而右全面观察。(6)实验结论：直接结论、导出结论。实验结论：直接结论、导出结论。2(2010深深圳圳九九校校联联考考)N2在在化化工工生生产产、农农业业、医医疗疗、航航天天航航空空等等领领域域用用途途广广泛泛。某某化化学学兴兴趣趣小小组组为为探探究究在在实实验验室室制制备备较较为为纯纯净净N2的的方方法法，进进行行了了认认真真准准备备。请请你参与交流与讨论。你参与交流与讨论。查阅资料：有下列三个方案制备查阅资料：有下列三个方案制备N2：方案方案1：加热条件下，以：加热条件下，以NH3还原还原CuO可制得可制得N2，同时获得活性铜粉。，同时获得活性铜粉。方案方案2：加热：加热NaNO2和和NH4 Cl的浓溶液制得的浓溶液制得N2。方案方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。实实验验准准备备：利利用用实实验验室室常常见见仪仪器器(药药品品)等等设设计计的的部部分分装装置置如如下下图图所所示示(有有的的夹夹持持仪仪器器和加热仪器未画出和加热仪器未画出)。分析交流：分析交流：(1)若按方案若按方案1制得干燥、纯净的制得干燥、纯净的N2，且需要的，且需要的NH3以生石灰和浓氨水为原料制得，以生石灰和浓氨水为原料制得，整套制气装置按气流方向从左到右的顺序连接的是整套制气装置按气流方向从左到右的顺序连接的是(填序号，下同填序号，下同)_。获得。获得N2的反应反应物质是的反应反应物质是(写化学方程式）写化学方程式）_。(2)若用排水法收集若用排水法收集N2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法收集，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法收集N2，其原因，其原因是是_。你提出的收集方法是你提出的收集方法是_。(3)若以方案若以方案2制得制得N2，应选择的发生装置是，应选择的发生装置是_。为保证实验安全进行，操作时应为保证实验安全进行，操作时应_(填两点填两点)。(4)上述三个方案中，制得的上述三个方案中，制得的N2纯度最差的是纯度最差的是_。对对N2的的纯纯度度要要求求不不严严格格的的情情况况下下，建建议议将将方方案案1和和方方案案3结结合合使使用用，你你认认为为其其优优点点是是_。解解析析：(1)以以生生石石灰灰和和浓浓氨氨水水为为原原料料制制取取NH3，利利用用固固体体与与液液体体在在不不加加热热的的情情况况下下制制取取气气体体的的反反应应，故故选选用用装装置置E，用用装装置置D除除去去NH3中中的的水水蒸蒸气气，在在B中中发发生生的的反反应应为为2NH33CuO 3CuN23H2O，通过通过C除去水蒸气和过量的除去水蒸气和过量的NH3。(2)由由于于N2的的相相对对分分子子质质量量与与空空气气的的平平均均相相对对分分子子质质量量相相近近，故故不不能能用用排排空空气气法法收收集；将制取的干燥集；将制取的干燥N2直接用气囊或塑料袋收集。直接用气囊或塑料袋收集。(3)方方案案2是是利利用用加加热热液液体体制制取取气气体体的的反反应应，故故用用装装置置A；为为保保证证实实验验安安全全进进行行，操操作作时时应应：将将分分液液漏漏斗斗上上都都活活塞塞的的凹凹槽槽与与口口部部小小孔孔相相对对或或直直接接取取下下分分液液漏漏斗斗的的活活塞塞；检查装置的气密性；检查装置的气密性；向烧瓶内加少许碎瓷片，防止液体暴沸。向烧瓶内加少许碎瓷片，防止液体暴沸。(4)方方案案3制制取取的的N2中中含含有有CO2、水水蒸蒸气气等等杂杂质质，故故方方案案3中中N2的的纯纯度度最最差差。将将方方案案1和方案和方案3结合使用，优点是结合使用，优点是CuO和和Cu可循环利用，节省药品。可循环利用，节省药品。答案答案：DDBC2NH33CuO 3CuN23H2O(2)N2的相对分子质量与空气的平均相对分子质量相近用塑料袋直接收集的相对分子质量与空气的平均相对分子质量相近用塑料袋直接收集(3)A将将分分液液漏漏斗斗上上部部活活塞塞的的凹凹槽槽与与口口部部小小孔孔相相对对或或直直接接取取下下分分液液漏漏斗斗的的活活塞塞；检检查装置的气密性；向烧瓶内加少许碎瓷片查装置的气密性；向烧瓶内加少许碎瓷片(任填两点任填两点)(4)方案方案3CuO和和Cu可循环利用，节省药品可循环利用，节省药品【例例1】(2010原创原创)实实验室可用如图所示的装置制取气体，有关说法正确的是验室可用如图所示的装置制取气体，有关说法正确的是()A实验室不能用这种装置来制取氢气实验室不能用这种装置来制取氢气B这种装置可以不用加热试管而检查装置的气密性这种装置可以不用加热试管而检查装置的气密性C食盐跟浓硫酸反应制氯化氢的实验能用这种装置食盐跟浓硫酸反应制氯化氢的实验能用这种装置D利用这种装置制取乙炔可以随制随停利用这种装置制取乙炔可以随制随停解析：解析：该装置是根据启普发生器反应物质组装而成的，可用于制取氢气，是一种该装置是根据启普发生器反应物质组装而成的，可用于制取氢气，是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。可不用加热试管而检查装置的气密性，仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。可不用加热试管而检查装置的气密性，塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，向漏斗中注入一定量的水，并使漏斗内的液面高于塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，向漏斗中注入一定量的水，并使漏斗内的液面高于试管内的液面，停止加水后，若漏斗与试管中的液面差保持不变，说明装置气密试管内的液面，停止加水后，若漏斗与试管中的液面差保持不变，说明装置气密性良好。食盐是粉末状固体，且此反应需要加热，不符合启普发生器制取气体的性良好。食盐是粉末状固体，且此反应需要加热，不符合启普发生器制取气体的条件。电石与水反应剧烈，放出大量的热，不能用该装置制取乙炔。条件。电石与水反应剧烈，放出大量的热，不能用该装置制取乙炔。答案：答案：B 高分策略高分策略本题考查常见气体的制备，考生往往看不出仪器的特点，不能很好地与各选项中气本题考查常见气体的制备，考生往往看不出仪器的特点，不能很好地与各选项中气体发生的条件相联系，易错选体发生的条件相联系，易错选D。解此类题目的关键是把握好仪器特点和反应物与。解此类题目的关键是把握好仪器特点和反应物与条件的相互对应关系。该装置制取气体需要具备下列条件：条件的相互对应关系。该装置制取气体需要具备下列条件：(1)常温下，固体与液常温下，固体与液体反应；体反应；(2)固体必须是块状，难溶于水；固体必须是块状，难溶于水；(3)放热较少；放热较少；(4)生成物易溶于水，不堵生成物易溶于水，不堵塞多孔塑料板且生成难溶于液体。塞多孔塑料板且生成难溶于液体。【例例2】(15分分)铝铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学，为测定某含镁小组的三位同学，为测定某含镁3%5%的铝镁合金的铝镁合金(不含其他元素不含其他元素)中镁的质量中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。探究一：探究一：实实验方案：铝镁合金验方案：铝镁合金 测定剩余固体质量测定剩余固体质量实验中发生反应的化学方程式是实验中发生反应的化学方程式是_。实验步骤：实验步骤：称称取取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入铝镁合金粉末样品，投入V mL 2.0 molL1NaOH溶液中充分溶液中充分反应。反应。NaOH溶液的体积溶液的体积V_。过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_(填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”)。探究二：探究二：实实验方案：铝镁合金验方案：铝镁合金 测定生成气体的体积测定生成气体的体积实验装置如右图，问题讨论：实验装置如右图，问题讨论：(1)某同学提出该实验装置不够完善，应在某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是你的意见是_(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)。(2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是(写出两点写出两点)：_；_。探究三：探究三：实验方案：实验方案：称称量量x g铝镁合金粉末，放在如铝镁合金粉末，放在如右图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：右图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：(1)欲计算欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是的质量分数，该实验中还需测定的数据是 。(2)若用空气代替若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？进行实验，对测定结果是否有影响？_(填填“是是”或或“否否”)。实验拓展：实验拓展：参照探究一、探究二实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁合金中镁的质参照探究一、探究二实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁合金中镁的质量分数。量分数。(书写形式可以模仿探究一、二书写形式可以模仿探究一、二)本题是实验探究题，探究一的实验反应物质是利用铝和碱的反应，利用极限法，假本题是实验探究题，探究一的实验反应物质是利用铝和碱的反应，利用极限法，假设样品中铝的含量达到最高，为设样品中铝的含量达到最高，为97%，则，则n(Al)0.194 mol，则：则：n(NaOH)0.194 moL，V(NaOH)97 mL；若没有洗涤固体，称得镁的质量；若没有洗涤固体，称得镁的质量偏高，测得镁的质量分数偏高。偏高，测得镁的质量分数偏高。探究二：探究二：(1)不需要除酸雾的装置，因为氯化氢气体易溶于水，不会影响氢气体积不需要除酸雾的装置，因为氯化氢气体易溶于水，不会影响氢气体积的测量；的测量；(2)调整量气管调整量气管C的高度，使的高度，使C中液面与中液面与B中液面相平，中液面相平，恢复到室温后恢复到室温后再读数，再读数，读数时保证视线与凹液面的最低点相平，读数时保证视线与凹液面的最低点相平，检查装置的气密性，检查装置的气密性，加入加入足量盐酸保证合金完全溶解等。足量盐酸保证合金完全溶解等。探究三：探究三：(1)还需要测定灼烧后固体的质量，根据灼烧前后的质量，列二元一次方程还需要测定灼烧后固体的质量，根据灼烧前后的质量，列二元一次方程组可解；组可解；(2)有影响，因为空气中有氮气，金属镁会与氮气反应，影响产物的质量。有影响，因为空气中有氮气，金属镁会与氮气反应，影响产物的质量。实验拓展：先将两种金属转化为阳离子进入溶液，再加足量的碱液，实验拓展：先将两种金属转化为阳离子进入溶液，再加足量的碱液，Al3转化为转化为 ，Mg2转化为沉淀，从而分离，通过测定沉淀的质量可以求出金属镁的质量，转化为沉淀，从而分离，通过测定沉淀的质量可以求出金属镁的质量，即得即得Mg的质量分数。的质量分数。镁铝合金中镁含量的测定，主要是根据镁铝性质的差异，选择不同的方法计算出合镁铝合金中镁含量的测定，主要是根据镁铝性质的差异，选择不同的方法计算出合金中镁的含量。金中镁的含量。探究一探究一：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H297偏高偏高探究二：探究二：(1)不需要不需要(2)调整量气管调整量气管C的高度，使的高度，使C中液面与中液面与B中液面相平恢复到中液面相平恢复到室温后再读数室温后再读数(或其他合理答案或其他合理答案)探究三：探究三：(1)灼烧后固体的质量灼烧后固体的质量(2)是是实验拓展：实验拓展：铝镁合金铝镁合金 溶液溶液 测定固体质量测定固体质量(或其他合理答案或其他合理答案)解答化学实验题的关键是明确实验目的，结合元素化合物知识和基本理论找到为解答化学实验题的关键是明确实验目的，结合元素化合物知识和基本理论找到为达成实验目的所采取的措施，对开放性问题可从多方面多角度分析。达成实验目的所采取的措施，对开放性问题可从多方面多角度分析。点击此处进入点击此处进入 作业手册作业手册