1、氣體發(fā)生裝置的類型

（1）設(shè)計原則：根據(jù)反應(yīng)原理、反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)所需條件等因素來選擇反應(yīng)裝置。

（2）裝置基本類型：

裝置類型

固體反應(yīng)物（加熱）

固液反應(yīng)物（不加熱）

固液反應(yīng)物（加熱）

 裝置

示意圖

主要儀器

典型氣體

O₂、NH₃、CH₄等

H₂、CO₂、H₂S等。

Cl₂、HCl、CH₂=CH₂等

操作要點

（l）試管口應(yīng)稍向下傾斜，以防止產(chǎn)生的水蒸氣在管口冷凝后倒流而引起試管破裂。

（2）鐵夾應(yīng)夾在距試管口 l/3處。

（3）膠塞上的導(dǎo)管伸入試管里面不能太長，否則會妨礙氣體的導(dǎo)出。

（1）在用簡易裝置時，如用長頸漏斗，漏斗頸的下口應(yīng)伸入液面以下，否則起不到液封的作用；

（2）加入的液體反應(yīng)物（如酸）要適當。

（3）塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應(yīng)制備氣體可用啟普發(fā)生器制備。

（1）先把固體藥品加入燒瓶，然后加入液體藥品。

（2）要正確使用分液漏斗。

幾種氣體制備的反應(yīng)原理

1、O₂              2KClO₃ 2KCl+3O₂↑

                         2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

                         2H₂O₂2H₂O+O₂↑

2、NH₃           2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

                          NH₃?H₂ONH₃↑+H₂O

3、CH₄            CH₃COONa+NaOHNa₂CO₃+CH₄↑

4、H₂               Zn+H₂SO₄(稀)=ZnSO₄+H₂↑

5、CO₂            CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O

6、H₂S              FeS+H₂SO₄(稀)=FeSO₄+H₂S↑

7、SO₂              Na₂SO₄+H₂SO₄(濃)=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

8、NO₂            Cu+4HNO₃(濃)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

9、NO              3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

10、C₂H₂          CaC₂+2H₂O→Ca(OH)₂+CH≡CH↑

11、Cl₂               MnO₂+4HCl(濃)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

12、HCl             NaCl(固)+H₂SO₄(濃)NaHSO₄+HCl↑

NaCl(固)+NaHSO₄Na₂SO₄+HCl↑

2NaCl(固)+H₂SO₄(濃)Na₂SO₄+2HCl↑

13、C₂H₄        C₂H₅OHCH₂=CH₂↑+H₂O

14、N₂             NaNO₂+NH₄ClNaCl+N₂↑+2H₂O

2、收集裝置

（1）設(shè)計原則：根據(jù)氧化的溶解性或密度

（2）裝置基本類型：

裝置類型

排水（液）集氣法

向上排空氣集氣法

向下排空氣集氣法

裝  置

示意圖

適用范圍

不溶于水（液）的氣體

密度大于空氣的氣體

密度小于空氣的氣體

典型氣體

H₂、O₂、NO、CO、CH₄、

CH₂＝CH₂、CH≡CH

Cl₂、HCl、CO₂、SO₂、H₂S

H₂、NH₃、CH₄

3、凈化與干燥裝置

（1）設(shè)計原則：根據(jù)凈化藥品的狀態(tài)及條件

（2）裝置基本類型：

裝置類型

液體除雜劑（不加熱）

固體除雜劑（不加熱）

固體除雜劑（加熱）

適用范圍

裝 置

示意圖

（3）氣體的凈化劑的選擇

選擇氣體吸收劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)而確定，所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì)，而不能與被提純的氣體反應(yīng)。一般情況下：①易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來吸收；②酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收；③堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收；④水分可用干燥劑來吸收；⑤能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀（或可溶物）的物質(zhì)也可作為吸收劑。

（4）氣體干燥劑的類型及選擇

常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類：

①酸性干燥劑，如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體，如CO₂、SO₂、NO₂、HCI、H₂、Cl₂ 、O₂、CH₄等氣體。

②堿性干燥劑，如生石灰、堿石灰、固體NaOH。堿性干燥劑可以用來干燥顯堿性或中性的氣體，如NH₃、H₂、O₂、CH₄等氣體。

③中性干燥劑，如無水氯化鈣等，可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如O₂、H₂、CH₄等。

在選用干燥劑時，顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑，顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑。能與氣體反應(yīng)的物質(zhì)不能選作干燥劑，如不能用CaCI₂來干燥NH₃（因生成 CaCl₂?8NH₃），不能用濃 H₂SO₄干燥 NH₃、H₂S、HBr、HI等。

氣體凈化與干燥注意事項

一般情況下，若采用溶液作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若采用加熱除去雜質(zhì)，則是先干燥后加熱。

對于有毒、有害的氣體尾氣必須用適當?shù)娜芤杭右晕�收（或點燃），使它們變?yōu)闊o毒、無害、無污染的物質(zhì)。如尾氣Cl₂、SO₂、Br₂（蒸氣）等可用NaOH溶液吸收；尾氣H₂S可用CuSO₄或NaOH溶液吸收；尾氣CO可用點燃法，將它轉(zhuǎn)化為CO₂氣體。

4、氣體實驗裝置的設(shè)計

（1）裝置順序：制氣裝置→凈化裝置→反應(yīng)或收集裝置→除尾氣裝置

（2）安裝順序：由下向上，由左向右

（3）操作順序：裝配儀器→檢驗氣密性→加入藥品

1、 化學(xué)方法分離和提純物質(zhì)

     對物質(zhì)的分離可一般先用化學(xué)方法對物質(zhì)進行處理，然后再根據(jù)混合物的特點用恰當?shù)姆蛛x方法（見化學(xué)基本操作）進行分離。

用化學(xué)方法分離和提純物質(zhì)時要注意：

①最好不引入新的雜質(zhì)；

②不能損耗或減少被提純物質(zhì)的質(zhì)量

③實驗操作要簡便，不能繁雜。用化學(xué)方法除去溶液中的雜質(zhì)時，要使被分離的物質(zhì)或離子盡可能除凈，需要加入過量的分離試劑，在多步分離過程中，后加的試劑應(yīng)能夠把前面所加入的無關(guān)物質(zhì)或離子除去。

對于無機物溶液常用下列方法進行分離和提純：

（1）生成沉淀法      例如NaCl溶液里混有少量的MgCl₂雜質(zhì)，可加入過量的NaOH溶液，使Mg²⁺離子轉(zhuǎn)化為Mg(OH)₂沉淀（但引入新的雜質(zhì)OH^－），過濾除去Mg(OH)₂，然后加入適量鹽酸，調(diào)節(jié)pH為中性。

（2）生成氣體法      例如Na₂SO₄溶液中混有少量Na₂CO₃，為了不引入新的雜質(zhì)并增加SO₄^2－，可加入適量的稀H₂SO₄，將CO₃^2－轉(zhuǎn)化為CO₂氣體而除去。

（3）氧化還原法      例如在 FeCl₃溶液里含有少量 FeCl₂雜質(zhì)，可通入適量的Cl₂氣將FeCl₂氧化為FeCl₃。若在 FeCl₂溶液里含有少量 FeCl₃，可加入適量的鐵粉而將其除去。

（4）正鹽和與酸式鹽相互轉(zhuǎn)化法       例如在Na₂CO₃固體中含有少量NaHCO₃雜質(zhì)，可將固體加熱，使NaHCO₃分解生成Na₂CO₃，而除去雜質(zhì)。若在NaHCO₃溶液中混有少量Na₂CO₃雜質(zhì)，可向溶液里通入足量CO₂，使Na₂CO₃轉(zhuǎn)化為NaHCO₃。

（5）利用物質(zhì)的兩性除去雜質(zhì)       例如在Fe₂O₃里混有少量的Al₂O₃雜質(zhì)，可利用Al₂O₃是兩性氧化物，能與強堿溶液反應(yīng)，往試樣里加入足量的 NaOH溶液，使其中 Al₂O₃轉(zhuǎn)化為可溶性 NaAlO₂，然后過濾，洗滌難溶物，即為純凈的Fe₂O₃。

（6）離子交換法       例如用磺化煤（NaR）做陽離子交換劑，與硬水里的Ca²⁺、Mg²⁺進行交換，而使硬水軟化。

2、物質(zhì)的鑒別

物質(zhì)的檢驗通常有鑒定、鑒別和推斷三類，它們的共同點是：依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和特征反應(yīng)，選擇適當?shù)脑噭┖头椒ǎ瑴蚀_觀察反應(yīng)中的明顯現(xiàn)象，如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產(chǎn)生和氣味、火焰的顏色等，進行判斷、推理。

鑒定通常是指對于某一種物質(zhì)的定性檢驗，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)特性，分別檢出陽離子、陰離子，鑒別通常是指對分別存放的兩種或兩種以上的物質(zhì)進行定性辨認，可根據(jù)一種物質(zhì)的特性區(qū)別于另一種，也可根據(jù)幾種物質(zhì)的顏色、氣味、溶解性、溶解時的熱效應(yīng)等一般性質(zhì)的不同加以區(qū)別。推斷是通過已知實驗事實，根據(jù)性質(zhì)分析推求出被檢驗物質(zhì)的組成和名稱。我們要綜合運用化學(xué)知識對常見物質(zhì)進行鑒別和推斷。

1．常見氣體的檢驗

常見氣體

檢驗方法

氫氣

純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍色火焰，混合空氣點燃有爆鳴聲，生成物只有水。不是只有氫氣才產(chǎn)生爆鳴聲；可點燃的氣體不一定是氫氣

氧氣

可使帶火星的木條復(fù)燃

氯氣

黃綠色，能使?jié)駶櫟牡饣�鉀淀粉試紙變藍（O₃、NO₂也能使?jié)駶櫟牡饣�鉀淀粉試紙變藍）

氯化氫

無色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧，能使?jié)駶櫟乃{色石藍試紙變紅；用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙；將氣體通入AgNO₃溶液時有白色沉淀生成。

二氧化硫

無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色，加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。

硫化氫

無色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(NO₃)₂或CuSO₄溶液產(chǎn)生黑色沉淀，或使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑。

氨氣  

無色有刺激性氣味，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時能生成白煙。

二氧化氮 

紅棕色氣體，通入水中生成無色的溶液并產(chǎn)生無色氣體，水溶液顯酸性。

一氧化氮

  無色氣體，在空氣中立即變成紅棕色

二氧化碳

能使澄清石灰水變渾濁；能使燃著的木條熄滅。SO₂氣體也能使澄清的石灰水變混濁，N₂等氣體也能使燃著的木條熄滅。

一氧化碳

可燃燒，火焰呈淡藍色，燃燒后只生成CO₂；能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。

甲烷

無色氣體，可燃，淡藍色火焰，生成水和CO₂；不能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。

乙烯

無色氣體、可燃，燃燒時有明亮的火焰和黑煙，生成水和CO₂。能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。

乙炔

無色無臭氣體，可燃，燃燒時有明亮的火焰和濃煙，生成水和 CO₂，能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。

 2．幾種重要陽離子的檢驗

（l）H⁺   能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。

（2）Na⁺、K⁺  用焰色反應(yīng)來檢驗時，它們的火焰分別呈黃色、淺紫色（通過鈷玻片）。

（3）Ba²⁺   能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產(chǎn)生白色BaSO₄沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。

（4）Mg²⁺   能與NaOH溶液反應(yīng)生成白色Mg(OH)₂沉淀，該沉淀能溶于NH₄Cl溶液。

（5）Al³⁺    能與適量的NaOH溶液反應(yīng)生成白色Al(OH)₃絮狀沉淀，該沉淀能溶于鹽酸或過量的NaOH溶液。

（6）Ag⁺   能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應(yīng)，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀 HNO₃，但溶于氨水，生成［Ag(NH₃)₂］⁺。

（7）NH₄⁺   銨鹽（或濃溶液）與NaOH濃溶液反應(yīng)，并加熱，放出使?jié)駶櫟募t色石藍試紙變藍的有刺激性氣味NH₃氣體。

（8）Fe²⁺    能與少量NaOH溶液反應(yīng)，先生成白色Fe(OH)₂沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色Fe(OH)₃沉淀�；蛳騺嗚F鹽的溶液里加入KSCN溶液，不顯紅色，加入少量新制的氯水后，立即顯紅色。2Fe²⁺+Cl₂＝2Fe³⁺+2Cl^－

（9）Fe³⁺    能與 KSCN溶液反應(yīng)，變成血紅色 Fe(SCN)₃溶液，能與 NaOH溶液反應(yīng)，生成紅褐色Fe(OH)₃沉淀。

（10）Cu²⁺   藍色水溶液（濃的CuCl₂溶液顯綠色），能與NaOH溶液反應(yīng)，生成藍色的Cu(OH)₂沉淀，加熱后可轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏��?CuO沉淀。含Cu²⁺溶液能與Fe、Zn片等反應(yīng)，在金屬片上有紅色的銅生成。

3．幾種重要的陰離子的檢驗

（1）OH^－  能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍色、黃色。

（2）Cl^－   能與硝酸銀反應(yīng)，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[Ag(NH₃)₂]⁺。

（3）Br^－   能與硝酸銀反應(yīng)，生成淡黃色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。

（4）I^－    能與硝酸銀反應(yīng)，生成黃色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能與氯水反應(yīng)，生成I₂，使淀粉溶液變藍。

（5）SO₄^2－  能與含Ba²⁺溶液反應(yīng)，生成白色BaSO₄沉淀，不溶于硝酸。

（6）SO₃^2－   濃溶液能與強酸反應(yīng)，產(chǎn)生無色有刺激性氣味的SO₂氣體，該氣體能使品紅溶液褪色。能與BaCl₂溶液反應(yīng)，生成白色BaSO₃沉淀，該沉淀溶于鹽酸，生成無色有刺激性氣味的SO₂氣體。

（7）S^2－     能與Pb(NO₃)₂溶液反應(yīng)，生成黑色的PbS沉淀。

（8）CO₃^2－    能與BaCl₂溶液反應(yīng)，生成白色的BaCO₃沉淀，該沉淀溶于硝酸（或鹽酸），生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO₂氣體。

（9）HCO₃^－    取含HCO₃^－鹽溶液煮沸，放出無色無味CO₂氣體，氣體能使澄清石灰水變渾濁。或向HCO₃^－鹽酸溶液里加入稀MgSO₄溶液，無現(xiàn)象，加熱煮沸，有白色沉淀 MgCO₃生成，同時放出 CO₂氣體。

（10）PO₄^3－   含磷酸根的中性溶液，能與AgNO₃反應(yīng)，生成黃色Ag₃PO₄沉淀，該沉淀溶于硝酸。

（11）NO₃^－    濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱，放出紅棕色氣體。

4．幾種重要有機物的檢驗

（1）苯    能與純溴、鐵屑反應(yīng)，產(chǎn)生HBr白霧。能與濃硫酸、濃硝酸的混合物反應(yīng)，生成黃色的苦杏仁氣味的油狀（密度大于1）難溶于水的硝基苯。

（2）乙醇   能夠與灼熱的螺旋狀銅絲反應(yīng)，使其表面上黑色CuO變?yōu)楣饬恋你~，并產(chǎn)生有刺激性氣味的乙醛。乙醇與乙酸、濃硫酸混合物加熱反應(yīng)，將生成的氣體通入飽和Na₂CO₃溶液，有透明油狀、水果香味的乙酸乙酯液體浮在水面上。

（3）苯酚   能與濃溴水反應(yīng)生成白色的三溴苯酚沉淀。能與FeCl₃溶液反應(yīng)，生成紫色溶液。

（4）乙醛   能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，或能與新制的藍色Cu(OH)₂加熱反應(yīng)，生成紅色的 Cu₂O沉淀。

5．用一種試劑或不用試劑鑒別物質(zhì)

用一種試劑來鑒別多種物質(zhì)時，所選用的試劑必須能和被鑒別的物質(zhì)大多數(shù)能發(fā)生反應(yīng)，而且能產(chǎn)生不同的實驗現(xiàn)象。常用的鑒別試劑有FeCl₃溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、稀H₂SO₄、Cu(OH)₂懸濁液等。

不用其他試劑來鑒別一組物質(zhì)，一般情況從兩個方面考慮：

①利用某些物質(zhì)的特殊性質(zhì)（如顏色、氣味、溶解性等），首先鑒別出來，然后再用該試劑去鑒別其他物質(zhì)。

②采用一種試劑與其他物質(zhì)相互反應(yīng)的現(xiàn)象不同，進行綜合分析鑒別。

例題精講

典型例題

[例1]下列反應(yīng)適用于實驗室制氫氣的是（      ）。

①鋅與稀硫酸反應(yīng)②甲烷熱分解③電解稀硫酸④赤熱的炭與水蒸氣反應(yīng)

A.只有①        B.①②        C.①③         D.①②④          （1994年全國高考題）

分析與解答：

實驗室里制備氣體要操作簡單，容易分離，經(jīng)濟實惠，切實可行。甲烷在高溫下才能分解成 H₂和 C，實驗室里難辦到。赤熱的炭和水蒸氣反應(yīng)生成 CO和 H₂，既難反應(yīng)，又難分離，難以在實驗里實現(xiàn)�？捎娩\和稀硫酸反應(yīng)、電解稀硫酸的方法制取氫氣。本題答案為C

[例2] 今有下列氣體：H₂、Cl₂、CH₄、HCl、NH₃、NO、H₂S、SO₂，用右圖裝置進行實驗，填寫下列空白：

①當燒瓶干燥時，從A口進氣可收集的氣體是＿                     ＿    ＿，從B口進氣可收集的氣體是                                                         。

②當燒瓶中充滿水時．可用來測量                            等氣體的體積。

③當燒瓶中裝入洗液，用于洗氣時，氣體應(yīng)從           口進入燒瓶。

分析與解答：

（1）本題考查學(xué)生思維的敏捷性。用排空氣法來收集氣體要注意氣體的密度。由于H₂、CH₄、NH₃的密度比空氣小，不與空氣發(fā)生反應(yīng)，可用向下排空氣的方法來收集，結(jié)合本題干燥燒瓶的位置特征，H₂、CH₄、NH₃應(yīng)從A口進氣，把空氣從B口趕出。Cl₂、HCl、H₂S、SO₂氣體的密度比空氣大，與空氣不發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)從 B口進氣，將空氣從A口趕出。NO能與空氣中的O₂反應(yīng)，不能用排空氣法收集。

（2）對于難溶于水的氣體可用排水取氣法收集；可以用來收集、測量的氣體有H₂、CH₄、NO。

（3）當燒瓶中裝有洗液時，被凈化、干燥的氣體應(yīng)從B口進入。

[例3] （1）在沒有現(xiàn)成的CO₂氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中的部分儀器，裝配成一個簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO₂氣體發(fā)生裝置。應(yīng)選用的儀器是（填入儀器的編號）                              。

（2）若用上述裝置制取CO₂氣體，而實驗室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀純堿、塊狀大理石，比較合理的方案應(yīng)選用的藥品是                                                    。

                                                                 （1992年上海市高考題）

分析與解答：本題要求組裝一個隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO₂發(fā)生裝置。即利用啟普發(fā)生器的原理來制備CO₂氣體。細心觀察所給儀器，可用球形干燥管來代替啟普發(fā)生器的球形漏斗，燒杯代替反應(yīng)容器，應(yīng)選用的儀器是a、c、d、e。

大理石與稀硫酸反應(yīng)生成了微溶于水的CaSO₄，阻礙了反應(yīng)的進行，因而不能同時選用這兩種藥品。又因為塊狀 Na₂CO₃晶體溶于水，不能用啟普發(fā)生器來制備 CO₂。只能將濃硝酸加水稀釋為稀硝酸，再與CaCO₃反應(yīng)制備CO₂。應(yīng)選用的藥品是濃硝酸、水、塊狀大理石。

[例4]用示意圖中的簡易裝置可以進行氣體的發(fā)生和收集。

（l）實驗前應(yīng)如何檢查該裝置的氣密性？                                                                     。

（2）拔開試管 a的橡皮塞，加入10mL 6mol/L稀硝酸和1g薄銅片，立即將帶有導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口。反應(yīng)開始時速度緩慢，逐漸加快，請寫出在試管a中所發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式                                                                  ，

                                                                                    。

（3）從反應(yīng)開始到反應(yīng)結(jié)束，預(yù)期在試管a中可觀察到哪些現(xiàn)象？請依次逐一寫出                                                                                 。

（4）在反應(yīng)開始時，可觀察到導(dǎo)管b中的水面先沿導(dǎo)管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有氣泡從管口冒出。試說明反應(yīng)開始時，導(dǎo)管中水面先上升的原因：

：                                                                                                                              。

（5）試管c收集滿氣體后，用拇指堵住管口，取出水槽。將管口向上，松開拇指，片刻后，再次堵住管口，將試管又再倒置于水槽中，松開拇指。此時可觀察到什么現(xiàn)象？                                                                                                      。（1997年試測題）

分析與解答：

本題是信息遷移式的實驗簡答題，意在考查學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰�和思維能力。解題時依據(jù)試題信息，細心觀察實驗裝置圖，善于聯(lián)系已經(jīng)掌握的基礎(chǔ)知識，進行知識的遷移，發(fā)散思維，用準確的化學(xué)語言來解答實際問題。

解題時的思維要點是：

①檢驗裝置的氣密性要抓住三點：緊握試管使管內(nèi)氣體受熱膨脹；有氣泡冒出；松開手后，水又回到導(dǎo)管中。

②銅與稀硝酸反應(yīng)生成無色難溶于水的NO，它立即被空氣中的氧氣所氧化．生成紅棕色的二氧化氮氣體，NO₂易溶于水，與水反應(yīng)生成硝酸，并使實驗裝置內(nèi)的氣體壓強暫時減小，引起水的倒流。

本題的正確答案為：（1）把導(dǎo)管b的下端浸入水中，用手緊握捂熱試管a，導(dǎo)管口會有氣泡冒出，松開手后，水又會回升到導(dǎo)管b中。

（2）①3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O        ②2NO+O₂=2NO₂

（3）①銅片和稀硝酸反應(yīng)，有無色氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率開始緩慢，逐漸加快。②試管a上部空間由無色變?yōu)闇\棕色，又變?yōu)闊o色。③試管a中的溶液由無色變成淺藍色。④反應(yīng)結(jié)束時，銅片全部反應(yīng)完。

（4）由于反應(yīng)開始時產(chǎn)生的NO和試管a上部空氣中的O₂作用生成NO₂；NO₂易溶于水并與水起反應(yīng)；使裝置內(nèi)的氣體壓強暫時減小，所以導(dǎo)管中的水面會上升至一定高度。

（5）水進入試管，上升到一定高度。試管中氣體顏色由紅棕色變?yōu)闊o色。

[例5]1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,常溫下它是無色液體,密度2.18 g?cm^-3,沸點131.4℃,熔點9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑.在實驗室中可以用下圖所示裝置制備1,2- 二溴乙烷.其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,試管d中裝有液溴(表面覆蓋少量水) 

填寫下列空白:

(1)寫出本題中制備1,2-二溴乙烷的兩個化學(xué)反應(yīng)方程式.

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___________________________________________________________

(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞．請
寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象._________________________________.

(3)容器c中NaOH溶液的作用是:__________________________________.

(4)某學(xué)生在做此實驗時,使用一定量的液溴,當溴全部褪色時,所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量,比正常情況下超過許多.如果裝置的氣密性沒有問題,試分析其可能的原因.

                                                      （1997年全國高考題）

分析與解答：

本題是是一道綜合性的的實驗簡答題，意在考查學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰�和思維能力。解題時依據(jù)試題信息，細心觀察實驗裝置圖，善于聯(lián)系已經(jīng)掌握的基礎(chǔ)知識，進行知識的遷移，發(fā)散思維，用準確的化學(xué)語言來解答實際問題。

本題的正確答案及評分標準為：

(1)

         CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br (每式1分,共2分)

(2)b中水面會下降,玻璃管中的水柱會上升,甚至溢出.  (2分)

(3)除去乙烯中帶出的酸性氣體.或答除去CO₂、SO₂. (2分)

(4)原因:

①乙烯發(fā)生(或通過液溴)速度過快

②實驗過程中,乙醇和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170℃(答"控溫不當"亦可)

(兩點各2分,共4分.答其它原因不給分也不扣分)

[例6]為了除去粗鹽中的 Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥砂，可將粗鹽溶于水，然后進行下列五項操作。其中正確的操作順序是（）。

①過濾  ②加過量的 NaOH溶液 ③加適量鹽酸   ④加過量 NaC0₃溶液  ⑤加過量 BaQ溶液

A①④②⑤③    B④①②⑤③   C．②⑤④①③    D。⑤②④①③（1991年全國高考題）

分析與解答：必須了解各個實驗步驟的目的，才能分清操作順序。加入過量的NaOH溶液的目的是除去Mg²⁺，加入過量的 BaQ溶液是為了除去SO₄^2-，加入過量的Na₂C0₃溶液是為了除去 Ca²⁺及多余的時”，然后進行過濾，除去 Mg（OH）₂、BaSO、CaC0₃等難溶物，然后加適量的鹽酸，除去多余的Na₂C0₃和調(diào)節(jié)溶液的 pH值。綜上所述，正確的實驗操作順序為 C．D。

[例7]列每組各有三對物質(zhì)，它們都能用分液漏斗分離的是（  ）。

    A．乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水B．二澳乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水

    C．甘油和水，乙醇和水，乙酸和乙醇D．油酸和水，甲苯和水，已烷和水

    分析與解答：兩種互不相溶，密度也不相同的液體可以用分液漏斗分離。本題中不能相淆的物質(zhì)有：

乙酸乙酯和水，二漠乙烷和水，澳苯和水，硝基本和水，油酸和水，甲苯和水，已烷和水。則能夠用分液漏斗

分離的是B．D組。正確答案為B．D。

［例8］僅用水就能鑒別的一組物質(zhì)是（）。

    A．苯、乙酸、四氯化碳B．乙醇、乙醛、乙酸

    C乙醛、乙二醇、硝基苯以苯酚、乙醇、甘油（lop年上海市高考題）

    分析與解答：物質(zhì)在水中的溶解性及溶于水時的熱效應(yīng)、液體的密度等特點，都可以作為鑒別一組物

質(zhì)的條件。如乙酸能溶于水，與水互溶；而苯、四氯化碳難溶于水，但苯的密度比水小，而四氰化碳的密度

 [例9]某學(xué)生根據(jù)高中課本中硝酸鉀受熱分解的實驗操作來判斷硝酸鉛的分解產(chǎn)物之一是氧氣；將試管中的硝酸鉛加熱到熔融，把帶有火星的細木條伸進試管口，檢驗放出的氣體，當發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃時該學(xué)生即斷言，硝酸鉛受熱分解有氧氣放出。請你對上述實驗及結(jié)論的合理性作出評價。如有必要，可提出改進的實驗方案。

解題思路：有關(guān)反應(yīng)的方程式為：

①2KNO₃ 2KNO₂+O₂↑         ② 2Pb(NO₃)₂ 2PbO+4NO₂↑+O₂↑

比較反應(yīng)式①和②，其不同之處是②中除生成O₂外，還生成了NO₂。這一不同又產(chǎn)生了兩個結(jié)果，一方面NO₂稀釋了O₂，O₂僅占混合氣體的20%，而這與空氣中O₂的含量相近，因而此處的O₂不可能使帶火星的木條復(fù)燃；另一方面NO₂本身也能使帶火星的木條復(fù)燃。因為NO₂受熱也能放出O₂；2NO₂=2NO+O₂。

解答：上述實驗及結(jié)論在科學(xué)上是錯誤的。由于NO₂干擾了O₂的檢驗，因此應(yīng)選用NaOH溶液除掉NO₂后再檢驗。

  [例10] 研究某一化學(xué)反應(yīng)的實驗裝置如下圖所示：

       實驗現(xiàn)象；

       （1）D物質(zhì)由黑色變?yōu)榧t色

       （2）無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍色溶液

       （3）點燃的鎂條伸入無色無味的F中．鎂條表面生成一種灰黃色固體物質(zhì)。將該發(fā)黃色物質(zhì)放入水中，有氣體放出，該氣體具有刺激性氣味。并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍。通過分析回答：

        l、寫出A～F的物質(zhì)名稱：

       A         ，B          ，C          ，D          ，E          ，F(xiàn)          。

        2、寫出有關(guān)的化學(xué)方程式：

A與B                                             ；

C與D                                              ；

E與無水硫酸銅                                        ；

F與Mg                                                   ；

F與Mg的反應(yīng)產(chǎn)物與水                                                。

       解題思路：“該氣體具有刺激性氣味，并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍”是解答此題的突破口，此氣體只能是NH₃，結(jié)合題意，F(xiàn)就是N₂。因此，從限定的反應(yīng)物中，只能設(shè)法從氨水中獲�。�然后結(jié)合發(fā)生裝置特點（固、液、不加熱）及其他實驗現(xiàn)象，便可推斷其他的物質(zhì)。

        解答：1、A.濃氨水；B.氧化鈣；C.氨氣；D.氧化銅；E.水；F.氮氣。

2、CaO+NH₃?H₂O=NH₃+Ca(OH)₂

2NH₃+3CuO3Cu+N₂↑+3H₂O

CuSO₄+5H₂O=CuSO₄?5H₂O

3Mg+N₂Mg₃N₂               Mg₃N₂+6H₂O=3Mg(OH)₂↓+2NH₃↑

實戰(zhàn)演練

  1、實驗室有一包 KCl和 AlCl₃的固體混合物，通過以下實驗可確定 KCl和 AlCl₃的質(zhì)量之比，試根據(jù)實驗方法和主要步驟，回答有關(guān)問題：

 （1）調(diào)整托盤天平的零點時，若指針偏向右邊，應(yīng)將右邊的螺絲向       旋動。

 （2）某學(xué)生用已知質(zhì)量為 y g的表面皿準確稱取 W g樣品，他在托盤天平的右盤上放上（W＋y）g的砝碼，在左盤的表面皿中放入樣品，此時指針稍偏右邊，該學(xué)生應(yīng)怎樣操作                             ；

        （3）將樣品置于燒杯中加適量水溶解，滴入過量的A溶液，燒壞中有沉淀物，則A溶液的名稱是                                ；

        （4）過濾，某學(xué)生欲用右圖裝置操作，錯誤之處應(yīng)怎樣糾正？

        答：                                 ；

        （5）甲學(xué)生用水多次洗滌過濾所得沉淀物，然后使其干燥，得到固體純凈物C，質(zhì)量為W₂g，C的名稱是                        ；

        （6）乙學(xué)生將過濾所得濾液跟甲學(xué)生洗滌沉淀所得液體混合，然后蒸干溶劑，再充分加熱，最后得到純凈KCl固體W₁g，則原混合物中KCl與AlCl₃的質(zhì)量之比的計算式為                                   。

答案：（1）左；（2）往左盤表面皿上慢慢加少量樣品，使指針指向標尺中間；

（3）氨水；（4）漏斗下端管口應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁，傾倒液體時應(yīng)用玻璃棒引流；

（5）Al（OH）₃；（6）W₁：（W－W₁）或W₁：133.5W₂/78

2、進行化學(xué)實驗必須注意安全,下列說法正確的是(填寫標號)

(A)不慎將酸濺到眼中,應(yīng)立即用水沖洗,邊洗邊眨眼睛

(B)不慎將濃堿溶液沾到皮膚上,要立即用大量水沖洗,然后涂上硼酸溶液

(C)如果苯酚濃溶液沾到皮膚上,應(yīng)立即用酒精洗

(D)配制硫酸溶液時,可先在量筒中直接配制

分析與解答：

本題將主要考查化學(xué)實驗中的安全意識。正確答案為A、B、C

3、將1體積選項中的一種氣體與10體積O₂混合后，依次通過盛有足量濃NaOH溶液的洗氣瓶和盛有足量灼熱銅屑的管子（假設(shè)反應(yīng)都進行完全），最后得到的尾氣可以是（           ）。

A.Cl₂          B.CO            C.CO₂           D.N₂                (1996年全國高考題)

分析與解答：

本題將選項中的物質(zhì)作為可選擇的反應(yīng)物，又要推出反應(yīng)后的最終產(chǎn)物可能是選項中的何物。試題新穎、靈活，要善于比較，培養(yǎng)思維的辯證性。解題時應(yīng)用選項中的四種氣體，分別進行上述實驗，如將B選項中的CO進行實驗：CO、O₂都不與NaOH溶液反應(yīng)，O₂與Cu反應(yīng)生成CuO，CuO又與CO反應(yīng)，生成CO₂，尾氣為CO₂。同理D選項的N₂進行實驗，尾氣為N₂。正確答案為C、D。

3、在右圖所示裝置中，燒瓶中充滿干燥的氣體a，將滴管中的b液體擠入燒瓶內(nèi)，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾，燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶，則a和b分別是（          ）。                        （1995年全國高考題）

選項

a（干燥氣體）

b（液體）

A

NO₂

水

B

CO₂

4mol?L^－1NaOH

C

Cl₂

飽和食鹽水

D

NH₃

1mol?L^－1HCl

分析與解答：

本題為信息遷移題，將已學(xué)習的HCl、NH₃溶于水的噴泉實驗進行知識遷移，既要形成噴泉實驗，又要液體充滿燒瓶，這是本題的特點。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)為：

3NO₂＋H₂O=2HNO₃＋NO，CO₂＋2NaOH=Na₂CO₃＋H₂O， NH₃＋HCI=NH₄Cl。本題答案為B、D。

4、回答下面問題：

（l）分離沸點不同但又互溶的液體混合物，常用什么方法？

（2）在分液漏斗中用一種有機溶劑提取水溶液里的某物質(zhì)時，靜量分層后，如果不知道哪一層液體是“水層”，試設(shè)計一種簡便的判斷方法。（2001年高考題）

5、實驗室利用乙醇脫水制備乙烯的步驟如下；

  ①在一蒸餾燒瓶中加人95%的乙醇和濃硫酸（體積比為l：3），再加入少量干凈的河沙；

 ②瓶口插上帶塞的溫度計；

  ③加熱并迅速使反應(yīng)溫度上升到170℃；

  ④氣體通過稀NaOH溶液進行洗氣后，用酸性KMnO₄溶液檢驗乙烯的還原性。

        據(jù)此回答下列問題：

 （1）步驟①中混合乙醇和濃硫酸時應(yīng)注意的問題是                      。

 （2）在反應(yīng)液中加入河沙的原因是                               。

 （3）步驟②中溫度計水銀球的正確位置是                                   。

 （4）加熱時，使反應(yīng)液溫度迅速升高到I7O℃的原因是                        。

 （5）步驟④中．用稀NaOH溶液洗滌氣體，能除去可能伴隨乙烯生成的氣體是                                  。

答案：（1）將濃硫酸緩慢加入乙醇中并不斷攪拌，必要時冷卻。（2）河砂對乙烯的生成有催化作用，且能防止反應(yīng)中形成大量的泡沫。（3）溫度計水銀球應(yīng)浸沒于反應(yīng)液中。（4）若溫度在140⁰C，生成的主要物質(zhì)是乙醚并非乙稀。（5）硫酸與乙醇發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的CO₂及SO₂

        3、欲制無水氯化鋁并保存?zhèn)溆谩，F(xiàn)有儀器如下圖所示，并有食鹽晶體、水、固體燒堿、鋁粉、二氧化錳、濃硫酸等六種試劑。

        設(shè)計的制取過程是：制氯氣 → 加凈化和干燥氯氣 →  制氯化鋁

        請回答下列問題：

        （1）從上列儀器中選取必須的幾種，連接成一個制無水氯化鋁的連續(xù)裝置，按前后順序填寫圖的編號（不一定填滿），并寫出各儀器里放入的試劑的化學(xué)式

        （2）寫出實驗過程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

答案：⑴③、                      ⑦、          ⑤、              ②

NaCl,MnO₂,濃H₂SO₄、NaCl,H₂O、濃H₂SO₄、Al,NaOH,H₂O

⑵2NaCl+3H₂SO₄+MnO₂ 2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+Cl₂↑

Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O

2Al+3Cl₂ 2AlCl₃

6、實驗室用Zn粒和鹽酸反應(yīng)制H₂，其中含酸霧、水氣、硫化氫及少量氧氣等雜質(zhì)氣體，某同學(xué)設(shè)計了以下幾種裝置，按一定順序連接，氣體通過時，達到每一裝置除去一種氣體的目的。

        （2）除去H₂S的離子方程式為                                      ；

        （3）除去O₂觀察到的現(xiàn)象為                                                        。

答案：（1）a→b→e→f→g→h→d→c；（2）H₂S+Cu²⁺= CuS↓+2H⁺；

（3）溶液由淺綠色逐漸變成黃色

7、實驗室可用氯氣與金屬反應(yīng)制備無水三氯化鐵，該化合物呈棕紅色、易潮解100℃左右時升華。下圖是兩個學(xué)生設(shè)計的實驗裝置，左邊的反應(yīng)裝置相同，而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同，分別如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。試回答：

（1）       B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________________；

（2）       D中的反應(yīng)開始前，需排除裝置中的空氣，應(yīng)采取的方未能是：_________________________。

（3）       D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________________________。

（4）       裝置（Ⅰ）的主要缺點是：______________________。

（5）       裝置（Ⅱ）的主要缺點是：___________________________，

如果選用些裝置來完成實驗，則必須采取的改進措施是：_________________________。

（2000年高考試題天津江西卷）                                                        

正確答案及評分標準

（1）4HCl+MnO₂?MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑        （3分）

或 16HCl+2KmnO₄?2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑        （3分）

（2）B中的反應(yīng)進行一段時間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，現(xiàn)開始加熱D                  （3分）

（3）2Fe+3Cl₂?2FeCl₃                (2分)

（4）導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞；尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染   （2分）

（5）產(chǎn)品易潮解                     （2分）

在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置      （2分）

(其他既能防止產(chǎn)品潮解又能防止尾氣污染環(huán)境的合理答案均給分)

8、某學(xué)生利用氯酸鉀分解制氧氣的反應(yīng)，測定氧氣的摩爾質(zhì)量。實驗步驟如下：

①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻，放入干燥的試管中，準確稱量，質(zhì)量為ag。

②裝好實驗裝置。

③檢查裝置氣密性。

④加熱，開始反應(yīng)，直到產(chǎn)生一定量的氣體。

⑤停止加熱（如圖，導(dǎo)管出口高于液面）。

⑥測量收集到氣體的體積。

⑦準確稱量試管和殘留物的質(zhì)量為bg。

⑧測量實驗室的溫度。

⑨把殘留物倒入指定的容器中，洗凈儀器，放回原處，把實驗桌面收拾干凈。

⑩處理實驗數(shù)據(jù)，求出氧氣的摩爾質(zhì)量。

回答下列問題：

（1）如何檢查裝置的氣密性？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）以下是測量收集到氣體體積必須包括的幾個步驟；①調(diào)整量簡內(nèi)外液面高度使之相同；②使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；③讀取量簡內(nèi)氣體的體積。這三步操作的正確順序是：　　　　　　 （請?zhí)顚懖襟E代號）。

（3）測量收集到氣體體積時，如何使量簡內(nèi)外液面的高度相同？

（4）如果實驗中得到的氧氣體積是c L（25℃、1.0×10⁵Pa）的，水蒸氣的影響忽略不計，氧氣的摩爾質(zhì)量的計算式為（含a、b、c，不必化簡）：

M(O₂)=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　9. 為了測定人體新陳代謝呼出氣體中CO₂的體積分數(shù)，某學(xué)生課外小組設(shè)計了如下圖的實驗裝置。實驗中用過量NaOH溶液吸收氣體中的CO₂，準確測量瓶I中溶液吸收CO₂后的增重及剩余氣體的體積（實驗時只用嘴吸氣和呼氣）,請?zhí)羁铡?/p>

　(1）圖中瓶II的作用是______________________________。
　(2) 對實驗裝置尚有如下A、B、C、D四種建議，你認為合理的是___________________。（填代號〕
　　A. 在E處增加CaCl₂干燥管　　　　　　B.在下處增加CaCl₂燥管
　　C.在E和F兩處增加CaCl₂干燥管　　　　D.不必增加干燥管
　(3〕將插入溶液的管子丁端改成具有多孔的球泡（圖中的皿），有利于提高實驗的準確度,
　　其理由是_____________。
　(4〕實驗時先緩緩吸氣，再緩緩呼氣,反復(fù)若干次，得如下數(shù)據(jù):瓶I溶液增重ag,收集到的氣體體積（標準狀況）為bL,該呼出氣體中CO₂的體積分數(shù)是（列出算式) __________________。
　(5〕實驗中若猛吸猛呼，會造成不安全后果，猛吸時會______________________。猛呼時會_______________________

正確答案及評分標準
　　（1）除去吸人空氣中的CO₂ （2分）
　�。�2） D　　　　　　　　�。�2分）
　�。�3）可增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體中的（CO₂被充分吸收（3分）
　　　�。ㄕf明；只要答出其中一點，就給3分）

　�。�4）[(ag/44g?mol^-1)×22.4L?mol^-1]／[bL+(ag/44g.mol^-1×22.4L?mol^-1)]

　　　　或：(22.4L?mol^-1×ag)/(bL×44g?mol^-1+ag×22.4Lmol^-1)×(5.6a/11b+5.6a)

　　　　　　×(5.6a/11b+5.6a)×100%　　　　　　　　　　　　　  �。�3分）
　�。�5）把瓶1中的NaOH溶液吸人口中；把瓶II中的NaOH溶液吹出瓶外。（各2分，共4分）

       10、測定一定質(zhì)量的鋁鋅合金與強酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積，可以求得合金中鋁和鋅的質(zhì)量分數(shù)。現(xiàn)有下列實驗用品：中學(xué)化學(xué)實驗常用儀器、800毫升燒杯、100毫升量筒、短頸玻璃漏斗、銅網(wǎng)、鋁鋅合金樣品、濃鹽酸（密度1.19克/毫升）、水。按圖示裝置進行實驗，回答下列問題。（設(shè)合金樣品完全反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體體積不超過100毫升）1999年高考

       （1）補充下列實驗步驟，直到反應(yīng)開始進行（鐵架臺和鐵夾的安裝可省略）：
       ①將稱量后的合金樣品用銅網(wǎng)小心包裹好，放在800毫升燒杯底部，把短頸漏斗倒扣在樣品上面。
                                  
       （2）合金樣品用銅網(wǎng)包裹的目的是：     

       正確答案及評分標準
       （1）②往燒杯中注入水，直至水面沒過漏斗頸。（沒答水面沒過漏斗頸不給分）（3分）
                ③在100毫升量筒中裝滿水，倒置在盛水的燒杯中（量筒中不應(yīng)留有氣泡），使漏斗頸插入量筒中。燒杯中水面到杯口至少保留約100毫升空間。（只要黑斜體中的要點全部答對給3分，裝滿水的量筒怎樣倒置在杯中可不作要求，答或不答不加分也不扣分）（3分）
                ④將長頸漏斗（或答玻璃棒）插入燒杯并接近燒杯底部，通過它慢慢加入濃鹽酸，至有氣體產(chǎn)生（3分）
       注：實驗步驟順序?qū)戝e，或者步驟②中加入鹽酸，則不論其它步驟回答是否正確，小題（1）均為0分。
      

（2）使樣品在反應(yīng)時能保持在燒杯底適當?shù)奈恢茫ɑ虼鸨苊夥磻?yīng)時樣品漂�。�（2分）