2018届一轮复习人教版制备实验方案的设计与评价学案

2018届一轮复习人教版制备实验方案的设计与评价学案

第 34 讲 制备实验方案的设计与评价 考纲要求 1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。 2．根据化学实验的目的和要求，能做到： (1)设计实验方案；(2)正确选用实验装置；(3)掌握控制实验条件的方法；(4)预 测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论；(5)评价或改进实验 方案。 考点一 涉及气体物质的制备 1．物质制备流程 2．实验操作流程 3．操作先后流程 (1)装配仪器时：先下后上，先左后右。 (2)加入试剂时：先固后液。 (3)实验开始时：先检查装置气密性，再加药品，后点酒精灯。 (4)净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体， 最后除水蒸气。 (5)防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。 (6)防氧化实验：往往是最后停止通气。 (2016·全国卷Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催 化剂条件下用 NH3 将 NOx 还原生成 N2。某同学在实验室中对 NH3 与 NO2 反应进行了探究。 回答下列问题： (1)氨气的制备 ①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→________(按 气流方向，用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的 NH3 充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO2(两 端用夹子 K1、K2 夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开 K1，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢通入 Y 管中 ①Y 管中______________ ②反应的化学方程式 ____________________ 将注射器活塞退回原处并固 定，待装置恢复到室温 Y 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开 K2 ③__________ ④____________ 解析： (1)①制备氨气，可用 Ca(OH)2(s)和 NH4Cl(s)混合加热，可选用装置 A；也可采 用加热浓氨水的方法，此时可选用装置 B。 ②欲得到干燥的氨气，首先要干燥(干燥管要大口进，小口出)，其次要收集(氨气密度比 空气小，要用向下排空气法)，最后为尾气处理(因氨气极易溶于水，要用防倒吸的 F 装置)。 (2)NH3 和 NO2 在催化剂、一定温度下可发生反应，故 Y 管中红棕色气体慢慢变浅；由 化学方程式 8NH3＋6NO2===== 催化剂 7N2＋12H2O 可以得出，反应后气体分子数减少，压强减小， 故打开 K2 后，Z 中 NaOH 溶液会产生倒吸现象。 答 案 ： (1)①A 2NH4Cl ＋ Ca(OH)2 ===== △ CaCl2 ＋ 2NH3↑ ＋ 2H2O( 或 B NH3·H2O===== △ NH3↑＋H2O) ②dcfei (2)①红棕色气体慢慢变浅 ②8NH3＋6NO2===== 催化剂 7N2＋12H2O ③Z 中 NaOH 溶液产生倒吸现象 ④反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外压 [即时巩固] 1．(2016·辽宁沈阳双基检测)用如图所示装置制取表中的四种气体(图中加热及气体收集 装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d 表示相应仪器中加入的试剂)。 气体 a b c d CO2 稀盐酸 CaCO3 饱和 Na2CO3 溶液 浓硫酸 Cl2 浓盐酸 MnO2 NaOH 溶液 浓硫酸 SO2 稀硫酸 Cu 品红溶液 浓硫酸 H2 稀盐酸 锌粒 NaOH 溶液 浓硫酸 上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是( ) A．CO2 B．Cl2 C．SO2 D．H2 解析： 制备 CO2 时不能用饱和碳酸钠溶液吸收 HCl，因为 CO2 能与饱和碳酸钠溶液 反应，应用饱和碳酸氢钠溶液吸收 HCl，A 项错误；除去 Cl2 中混有的 HCl 气体不能用 NaOH 溶液，因为 Cl2 也能与 NaOH 溶液反应，应用饱和食盐水，B 项错误；铜与稀硫酸不反应， 不能用于制备 SO2，C 项错误。 答案： D 考点二 固态、液态物质的制备 1.几种重要非气态物质的制备 (1)氢氧化铝 ①原理： a．铝盐法： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋ 4 ； b．偏铝酸盐法： AlO－ 2 ＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－ 3 ； c．铝盐和偏铝酸盐水解法： Al3＋＋3AlO－ 2 ＋6H2O===4Al(OH)3↓。 ②注意事项： 氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠溶液，但不溶于氨水，制备时一般用可溶性 铝盐与氨水反应。 (2)氢氧化亚铁 ①原理：离子方程式为 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。 ②注意事项： a．Fe(OH)2 有强还原性，易被氧化而迅速变色，因此用于配制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠 溶液的蒸馏水要煮沸，以便除去水中溶解的氧气。 b．将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入硫酸亚铁溶液液面下，再将氢氧化钠溶液挤出。 c．还可再在硫酸亚铁溶液上加一层植物油，尽量减少与空气的接触。 (3)氢氧化铁胶体的制备 ①原理：化学方程式： FeCl3＋3H2O===== △ Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。 ②操作步骤：加热蒸馏水至沸腾，逐滴滴加饱和氯化铁溶液，加热至液体呈红褐色停止 加热，不可搅拌。 (4)乙酸乙酯的制备 ①原理： CH3COOH＋C2H5OH 浓硫酸 △ CH3COOC2H5＋H2O。 ②试剂的混合方法：先取无水乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸，冷却至室温后 再加冰醋酸。 2．物质制备的原则 (1)选择最佳反应途径 ①用铜制取硫酸铜：2Cu＋O2===== △ 2CuO、 CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O ②用铜制取硝酸铜：2Cu＋O2===== △ 2CuO、 CuO＋2HNO3(稀) ===Cu(NO3)2＋H2O ③用铝制取氢氧化铝： 2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑、 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O===8Al(OH)3↓＋3Na2SO4， 当 n(Al3＋)∶n(AlO－ 2 )＝1∶3 时，Al(OH)3 产率最高。 (2)选择最佳原料 如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不能选用强碱氢氧化 钠溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水(氢氧 化铜可溶解在氨水中)等。 (3)选择适宜操作方法 如实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁， 更要注意隔绝空气。其方法是： ①亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液)； ②将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O2)； ③使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至硫酸亚铁(或 FeCl2)溶液的液面以下，慢 慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。3.思维流程 (2016·贵州贵阳模拟)PCl3 可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部 分性质如下： 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·mL－1 其他 黄磷 44.1 280.5 1.82 2P(过量)＋3Cl2===== △ 2PCl3； 2P(少量)＋5Cl2===== △ 2PCl5 PCl3 －112 75.5 1.574 遇水生成 H3PO3 和 HCl，遇 O2 生成 POCl3 POCl3 2 105.3 1.675 遇水生成 H3PO4 和 HCl，能溶于 PCl3 (一)制备： 如图是实验室制备 PCl3 的装置(部分仪器已省略)。 (1)仪器乙的名称是 __________。 (2)实验室用漂白粉加浓盐酸制备 Cl2 的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (3)碱石灰的作用是 ________________________________________________________________________。 (4)向仪器甲中通入干燥 Cl2 之前，应先通入一段时间的 CO2，其目的是 ________________________________________________________________________。 (二)提纯： (5)粗产品中常含有 POCl3、PCl5 等。加入黄磷加热除去 PCl5 后，通过________(填实验 操作名称)，即可得到 PCl3 的纯品。 (三)分析： 测定产品中 PCl3 纯度的方法如下：迅速称取 4.200 g 产品，水解完全后配成 500 mL 溶 液，取出 25.00 mL 加入过量的 0.100 0 mol·L－1 20.00 mL 碘溶液，充分反应后再用 0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3 溶液滴定过量的碘，终点时消耗 10.00 mL Na2S2O3 溶液。 已知：H3PO3＋H2O＋I2===H3PO4＋2HI；I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6；假设测定过 程中没有其他反应。 (6)根据上述数据，该产品中 PCl3 的质量分数为________。若滴定终点时俯视读数，则 PCl3 的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 解析： (1)仪器乙为冷凝管。(2)用漂白粉加浓盐酸制备 Cl2 的反应为 Ca(ClO)2＋ 4HCl===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑。(3)根据 PCl3 遇水能发生反应，氯气有毒知，碱石灰的作用 是防止空气中的水蒸气进入并吸收多余的 Cl2。(4)甲中通入干燥 Cl2 之前，先通入 CO2，是 为了排尽装置中的空气，防止 O2 和水与 PCl3 反应。(5)PCl3、POCl3 的沸点相差较大，可以 利用蒸馏的方法分离。(6)根据提供的反应，有 n(H3PO3)＋1 2n(Na2S2O3)＝n(I2)，则 25.00 mL 溶液中 n(H3PO3)＝0.100 0 mol·L－1×0.02 L－1 2 ×0.100 0 mol·L－1×0.01 L＝0.001 5 mol。根据 PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl，则 4.2 g 产品中 n(PCl3)＝0.001 5 mol×20＝0.03 mol，PCl3 的 质量分数为137.5×0.03 4.2 ×100%＝98.21%。由于滴定管“0”刻度在上，若滴定终点时俯视读数， 则计算时 Na2S2O3 溶液的体积偏小，根据 n(H3PO3)＝n(I2)－1 2n(Na2S2O3)知 n(H3PO3)偏大，故 PCl3 的质量分数偏大。 答案： (1)冷凝管 (2)Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑ (3)吸收多余的 Cl2，防止污染环境；防止空气中的水分进入，影响产品纯度 (4)排尽装置中的空气，防止 O2 和水与 PCl3 反应 (5)蒸馏 (6)98.21% 偏大 [即时巩固] 2．(2016·全国卷Ⅱ)下列实验操作能达到实验目的的是( ) 实验目的 实验操作 A 制备 Fe(OH)3 胶体 将 NaOH 浓溶液滴加到饱和 FeCl3 溶液中 B 由 MgCl2 溶液制备无水 MgCl2 将 MgCl2 溶液加热蒸干 C 除去 Cu 粉中混有的 CuO 加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥 D 比较水与乙醇中氢的活泼性 分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中 解析： A 项中，制备 Fe(OH)3 胶体，应把饱和 FeCl3 溶液逐滴加入到沸水中，继续煮 沸至溶液呈红褐色，反应为 FeCl3＋3H2O===== △ Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。B 项中，由 MgCl2 溶 液制备无水 MgCl2 应在 HCl 气流中加热，防止 MgCl2 发生水解反应。C 项中，Cu 粉能和稀 HNO3 反应：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，应加入稀硫酸(或稀盐酸)溶解， 过滤、洗涤、干燥。D 项中，由于 H2O 中的 H 比乙醇中的 H 易电离，所以 Na 与 H2O 反应 比 Na 与乙醇反应剧烈得多，可以用与 Na 的反应来比较水和乙醇中氢的活泼性。 答案： D 考点三 有机物的制备 乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸 异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下： 相对分子质量 密度/(g·cm－3) 沸点/℃ 水中溶解性 异戊醇 88 0.812 3 131 微溶 乙酸 60 1.049 2 118 溶 乙酸异戊酯 130 0.867 0 142 难溶 实验步骤： 在 A 中加入 4.4 g 异戊醇、6.0 g 乙酸、数滴浓硫酸和 2～3 片碎瓷片，开始缓慢加热 A， 回流 50 min。反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和 水洗涤；分出的产物加入少量无水 MgSO4 固体，静置片刻，过滤除去 MgSO4 固体，进行蒸 馏纯化，收集 140～143 ℃的馏分，得乙酸异戊酯 3.9 g。 回答下列问题： (1)仪器 B 的名称是 ________________________________________________________________________。 (2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是 ________________________________________________________________________， 第二次水洗的主要目的是 ________________________________________________________________________。 (3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填标号)。 a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出 d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出 (4)本实验中加入过量乙酸的目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)实验中加入少量无水 MgSO4 的目的是 ________________________________________________________________________。 (6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是______(填标号)。 (7)本实验的产率是________(填标号)。 a．30% B．40% c．60% D．90% (8)在进行蒸馏操作时，若从 130 ℃开始收集馏分，会使实验的产率偏________(填“高” 或“低”)，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析： (1)仪器 B 是球形冷凝管，起冷凝回流作用。 (2)第一次水洗，主要洗去大部分硫酸和醋酸，第二次水洗除掉 NaHCO3 杂质。 (3)乙酸异戊酯的密度小于水，在水层上方。分液时先将水层从分液漏斗的下口放出， 再将乙酸异戊酯从上口倒出。 (4)该反应为可逆反应，加入过量乙酸，能够提高异戊醇的转化率。 (5)加入无水 MgSO4 固体的目的是除去混合物中的少量水分。 (6)蒸馏操作中，需要测定馏分的温度，所以温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口 处，b 和 c 中温度计位置均正确，但 c 中的冷凝装置为球形冷凝管，它一般用作反应装置， 主要用于冷凝回流，使反应更彻底，故只有 b 项正确。 可知，4.4 g 异戊 醇完全反应消耗 3.0 g 乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸异戊酯的理论产量为 6.5 g，故该反应 的产率为3.9 g 6.5 g ×100%＝60%。 (8)异戊醇的沸点为 131 ℃，蒸馏时，若从 130 ℃开始收集馏分，将会有一部分未反应 的异戊醇被蒸出，使产率偏高。 答案： (1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇 的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集到少量未反应的异戊醇 [即时巩固] 3．(2016·广东五校协作体联考)苄叉二氯 CHCl2(沸点为 206 ℃)是合成苯甲醛的中间体， 实验室合成苄叉二氯的装置如图所示。 回答下列问题： (1)实验室常用高锰酸钾溶液与浓盐酸制取氯气，反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)图中装置 A 的作用是 ________________________________________________________________________； 装置 B 的作用是 ________________________________________________________________________； 装置 D 的作用是 ________________________________________________________________________。 (3)仪器 X 的名称为________，冷凝水从________(填“a”或“b”)口进入；装置 C 中甲苯与 Cl2 反应生成苄叉二氯的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)最后蒸馏收集 204～208 ℃的馏分，蒸馏时用的冷凝管可选用下图中的________(填字 母)。 (5)若实验前甲苯的质量为 46 g，最后苄叉二氯的质量也是 46 g，则该实验的产率为 ________。 解析： (1)高锰酸钾具有强氧化性，浓盐酸具有还原性，制取氯气的离子方程式为 2MnO－ 4 ＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)装置 A 的作用是干燥氯气；装置 B 的 作用是作安全瓶并观察 Cl2 的流速；装置 D 的作用是防止水蒸气进入三颈烧瓶。(3)仪器 X 的名称为球形冷凝管。冷凝水应从下口进入，上口流出，即从 a 口进入，b 口流出。装置 C 中，在光照条件下甲苯的甲基上的两个 H 原子被两个 Cl 原子取代后生成苄叉二氯。(4)蒸馏 时应选用直形冷凝管，冷凝回流时可选用球形冷凝管或蛇形冷凝管。本题选 A。(5)产率＝ 实际产量 理论产量 ，理论产量＝ 46 g 92 g·mol－1 ×161 g·mol－1＝80.5 g，产率＝ 46 g 80.5 g ×100%＝57.1%。 答案： (1)2MnO－ 4 ＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O (2)干燥氯气 作安全瓶并观察 Cl2 的流速(只答安全瓶也可) 防止水蒸气进入三颈烧瓶 (4)A (5)57.1% 考点四 以“化工流程”为载体的物质制备 实验 室用 氧化锌 矿粉 (主要 含 ZnO 、FeCO3 、CuO 等 )制备 碱式 碳酸锌 [Zn2(OH)2CO3]。 (1)“酸浸”时保持 H2SO4 过量的目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)写出加入 KMnO4 溶液除铁的离子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)调节 pH＝5.4 所加试剂 X 为________(填化学式)；试剂 X、KMnO4 溶液加入顺序能 否互换？请判断并说明理由 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)除铜所得滤渣中含有二氧化锰，其可能的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)灼烧生成的碱式碳酸锌可以制取 ZnO，化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 灼烧时，用到的硅酸盐质仪器除酒精灯外，还有________(填两种)。 (6)上述流程中的“滤液”可以用作化肥，该滤液的主要成分为________(填化学式)。 解析： (1)“酸浸”时保持 H2SO4 过量，是为了提高矿石的浸出率。(2)根据得失电子 守恒、电荷守恒配平离子方程式。(3)调节 pH＝5.4 所加试剂 X 为 ZnO 或 Zn(OH)2 或 ZnCO3 等。(4)滤渣中含有二氧化锰，可能的原因是 Zn 将过量的 MnO － 4 还原。(5)灼烧 Zn2(OH)2CO3 生成 ZnO，化学方程式为：Zn2(OH)2CO3===== 高温 2ZnO＋CO2↑＋H2O。灼烧时还需用到的仪器 有坩埚、泥三角。(6)“滤液”的主要成分为(NH4)2SO4。 答案： (1)提高矿石的浸出率(或防止 Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋等金属离子水解) (2)3Fe2＋＋MnO－ 4 ＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ (3)ZnO(或碳酸锌、氢氧化锌、氨水等) 不能，强酸性条件下 KMnO4 被还原成 Mn2＋， Mn2＋不易被除去 (4)“除铁”时加入的 KMnO4 的量过多，MnO － 4 被 Zn 还原产生 MnO2 (5)Zn2(OH)2CO3===== 高温 2ZnO＋CO2↑＋H2O 坩埚、泥三角 (6)(NH4)2SO4 [即时巩固] 4．(2016·甘肃重点中学联考)钴(主要化合价有＋2、＋3)具有较强的抗腐蚀性，可用于 不锈钢的生产。以某含钴矿石(主要成分为 CoO，主要杂质为 SiO2、Fe2O3、CuO)为原料生 产钴的主要工艺流程如图所示： (1)酸浸前通常要将矿石粉碎，粉碎的目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 在实验中进行操作 a、操作 b，均需要使用的一种玻璃仪器是__________，经操作 c 后 得到盐和脂肪酸，操作 c 的名称是__________。 (2)由流程图中的信息得出铁、铜、钴的硫酸盐在水中和脂肪酸中的溶解性差异是 ________________________________________________________________________， 写出氧化沉钴时反应的离子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)用化学方程式表示粗钴生产的原理 ________________________________________________________________________， 若用电解法获得精钴，阳极材料是 ________________________________________________________________________。 解析： (1)将矿石粉碎后可增大反应物之间的接触面积，既能提高反应速率又能使矿 石充分转化。酸浸液中的溶质是硫酸亚钴、硫酸铜、硫酸铁，由图知铜盐、铁盐进入有机相 中而硫酸亚钴没有，由此知前两种盐更易溶解在脂肪酸中而后者更易溶解在水中。操作 a 是过滤，操作 b 是分液，均需要使用的玻璃仪器是烧杯。经操作 c 后得到盐与脂肪酸，故其 为蒸馏。(2)氧化沉钴过程中，反应中 Co2＋转化为 Co2O3，氯气被还原为 Cl－，故离子方程式 为 Cl2＋6OH－＋2Co2＋===Co2O3↓＋2Cl－＋3H2O。(3)利用焦炭、CO、H2 还原氧化钴或通过 铝热反应均可得到粗钴；利用电解法精炼钴时，阳极材料是粗钴。 答案： (1)可增大反应物接触面积，提高酸浸速率及原料的利用率 烧杯 蒸馏 (2)硫酸铜、硫酸铁在脂肪酸中的溶解度比在水中的大，而硫酸亚钴则相反 Cl2＋6OH－ ＋2Co2＋===Co2O3↓＋2Cl－＋3H2O (3)3CO＋Co2O3===== 高温 2Co＋3CO2(其他合理答案也可) 粗钴 课时训练 制备实验方案的设计与评价 1．NH3 及其盐都是重要的化工原料。 (1)用 NH4Cl 和 Ca(OH)2 制备 NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为________。 (2)按下图装置进行 NH3 性质实验。 ①先打开旋塞 1，B 瓶中的现象是 __________，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 稳定后，关闭旋塞 1。 ②再打开旋塞 2，B 瓶中的现象是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析： (1)制备氨气使用固体和固体加热制备气体的装置，试管口略向下倾斜，选 A； 收集氨气采用向下排空气法，选用 C 装置；NH3 对环境有污染，要有尾气吸收装置，由于 NH3 极易溶于水，吸收尾气时要防止倒吸，选择 G 装置。 (2)HCl 与 NH3 反应生成 NH4Cl，产生白烟；反应后 HCl 过量，瓶内压强减小，故烧杯 中液体倒吸到 B 瓶，且溶液变红。 答案： (1)ACG (2)产生白烟 A 瓶中的 HCl(g)移动到 B 瓶中，与 B 瓶中的 NH3(g)反应生成 NH4Cl，故 看到白烟 紫色石蕊水溶液进入 B 瓶中，溶液变为红色 2．N2 在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净 N2 的方法， 进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。 [查阅资料]N2 的制法有下列三种方案： 方案 1：加热 NaNO2 和 NH4Cl 的浓溶液制得 N2。 方案 2：加热条件下，以 NH3 还原 CuO 可制得 N2，同时获得活性铜粉。 方案 3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的 N2。 [实验准备]以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(部分夹持和加热仪器未 画出)。 [分析交流] (1)若以方案 1 制得 N2，应选择的发生装置是 ________________________________________________________________________。 (2)若按方案 2 制得干燥、纯净的 N2，且需要的 NH3 以生石灰和浓氨水作原料，整套制 气装置按气流从左到右的连接顺序是________(填字母)。获得 N2 的反应原理是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________( 写 反应方程式)。 (3)若以排水法收集 N2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 你提出的收集方法是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)上述三个方案中，制得的 N2 纯度最差的是 ________________________________________________________________________。 在 N2 纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案 2 和方案 3 结合使用，你认为其优 点是 ________________________________________________________________________。 答案： (1)A (2)E→D→B→C 2NH3＋3CuO===== △ 3Cu＋N2＋3H2O (3)N2 的相对分子质量 28 与空气的平均相对分子质量相近(用气体密度大小比较回答问 题也可) 用气囊收集(其他合理答案也可) (4)方案 3 CuO 和 Cu 可循环利用，节省药品 3．某小组同学用下图装置进行实验研究(a、b、c 表示止水夹)。请评价或完善其方案： (1)将装置 A、C、E 相连接，用 MnO2 和浓盐酸制取氯气，请回答： ①氯元素在周期表中的位置为______________。 ②A 中反应的离子方程式为______________。 ③E 中氢氧化钠溶液的作用是 ______________。 在 C 中加入适量的水可制得氯水。将所得氯水分成两份进行实验，其操作、现象和结 论为： 实验序号 实验操作 现象 结论 Ⅰ 将氯水滴入品红溶液中 品红溶液褪色 氯气有漂白性 Ⅱ 向氯水中加入碳酸氢钠粉末 有无色气泡产生 氯气与水反应的产物具有 酸性 ④实验Ⅰ推出的相应结论是否合理？ ________________________________________________________________________。 若不合理，说明理由(若合理，无需填写)： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ⑤实验Ⅱ推出的相应结论是否合理？ ________________________________________________________________________。 若不合理，请说明理由(若合理，无需填写)： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)将 B、D、E 相连，在 B 中装浓硝酸和铜片，可制得 NO2。B 中反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 解析： (1)氯水中有漂白作用的不是 Cl2，而是 HClO。A、C、E 相连接，制得的 Cl2 中含有 HCl 气体，HCl 溶于水也能与 NaHCO3 粉末反应产生气泡。 答案： (1)①第三周期第ⅦA 族 ②MnO2＋2Cl－＋4H＋===== △ Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑ ③吸收多余的 Cl2(尾气处理) ④不合理 没有事先证明干燥的氯气有无漂白性 ⑤不合理 制取的氯气中含 HCl 气体，其溶于水也能与 NaHCO3 粉末反应产生气泡 (2)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 4. 某化学课外小组设计了如图所示的装置制取乙酸乙酯(图中夹持仪器和加热装置已略 去)。 请回答下列问题： (1)该实验中，液体是分批加入的。 将乙醇、乙酸和浓硫酸加入三颈烧瓶中时，最先加入的液体不能是__________。 (2)水从冷凝管的________(填“a”或“b”)处进入。 (3)已知下列数据： 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 98%浓硫酸 熔点/℃ －117.3 16.6 －83.6 — 沸点/℃ 78.5 117.9 77.5 338.0 又知温度高于 140 ℃时发生副反应：2CH3CH2OH――→140 ℃ CH3CH2OCH2CH3＋H2O。 ①该副反应属于________反应(填字母)。 a．加成 B．取代 c．酯化 ②考虑到反应速率等多种因素，用上述装置制备乙酸乙酯时，反应的最佳温度(T)范围 是________(填字母)。 a．T<77.5 ℃ B．T>140 ℃ c．115 ℃

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