高三化学一轮 第15章第三节 化学实验方案的设计 大纲人教版

1、第三节化学实验方案的设计第三节化学实验方案的设计1掌握常见气体的实验室制法掌握常见气体的实验室制法( (包括所用试剂、仪器、反应原理和收包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法集方法) )。2掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验。掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验。( (1) )根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。( (2) )根据实验试题要求，考查设计或评价实验方案。根据实验试题要求，考查设计或评价实验方案。( (3) )能绘制和识别典型的实验仪器装置图。能绘制和识别典型的实验仪器装置

2、图。一、常见气体的制备方法一、常见气体的制备方法根据中学化学和高考的要求，应掌握以下根据中学化学和高考的要求，应掌握以下10种气体的实验室制法：种气体的实验室制法：向下向下 排空排空气法气法排水法排水法向下向下把导管把导管水中取出水中取出向上向上排空排空气法气法 沸石沸石碱碱170【自我检测自我检测】实验室制备实验室制备H2和和Cl2通常采用下列反应：通常采用下列反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置的装置_( (填填代号代号) )和制备并收集干燥，纯净和制备并收集干燥，纯净Cl2的装置的装置_( (填代号

3、填代号) )。可选用制备气体的装置如下图所示：可选用制备气体的装置如下图所示：答案：答案：ed 二、常见性质实验方案的设计的试剂选择二、常见性质实验方案的设计的试剂选择1证明酸性证明酸性( (1) )pH试纸或酸碱指示剂；试纸或酸碱指示剂；( (2) )与与Na2CO3溶液反应；溶液反应；( (3) )与与Zn等反应。等反应。2证明弱酸性证明弱酸性( (1) )证明存在电离平衡；证明存在电离平衡；( (2) )测定对应盐溶液测定对应盐溶液 ；( (3) )测量稀释前测量稀释前后后 变化。变化。3证明氧化性：与还原剂证明氧化性：与还原剂( (如如KI、SO2、H2S等等) )反应，产生明显的反应

4、，产生明显的现象。现象。酸碱性酸碱性pH4证明还原性：与氧化剂证明还原性：与氧化剂( (如如KMnO4、浓、浓HNO3等等) )反应，产生明显的现象。反应，产生明显的现象。5证明为胶体分散系：有证明为胶体分散系：有 现象。现象。6证明有碳碳双键证明有碳碳双键( (或叁键或叁键) )：使：使 或或 溶液褪色。溶液褪色。7证明酚羟基证明酚羟基( (1) )与浓溴水反应产生与浓溴水反应产生 沉淀；沉淀；( (2) )与与FeCl3溶液发生溶液发生 反应。反应。8证明醛基证明醛基( (1) )与银氨溶液作用产生与银氨溶液作用产生 反应；反应；( (2) )与新制与新制Cu( (OH) )2悬浊液作用产

5、生悬浊液作用产生 色沉淀。色沉淀。9证明醇羟基：与酸发生酯化反应，其产物不溶于水，有果香味。证明醇羟基：与酸发生酯化反应，其产物不溶于水，有果香味。丁达尔丁达尔酸化的酸化的KMnO4溴水溴水白色白色显色显色银镜银镜砖红砖红10比较金属的活动性比较金属的活动性( (1) )与水反应；与水反应；( (2) )与酸反应；与酸反应；( (3) )置换反应；置换反应；( (4) )原电池；原电池；( (5) )电解放电顺序；电解放电顺序；( (6) )最高价氧化物的水化物的碱性强弱；最高价氧化物的水化物的碱性强弱；( (7) )对应盐溶液的酸碱性强弱。对应盐溶液的酸碱性强弱。11比较非金属的活动性比较非

6、金属的活动性( (1) )置换反应；置换反应；( (2) )与氢气反应快慢；与氢气反应快慢；( (3) )气态氢化物的稳定性、还原性；气态氢化物的稳定性、还原性；( (4) )最高价氧化物的水化物的酸性强弱；最高价氧化物的水化物的酸性强弱；( (5) )对应酸的酸性强弱。对应酸的酸性强弱。12比较酸比较酸( (碱碱) )的酸的酸( (碱碱) )性强弱：较强的酸性强弱：较强的酸( (碱碱) )能制得较弱的能制得较弱的酸酸( (碱碱) )。此外还必须掌握常见的阳离子、阴离子的特征反应。此外还必须掌握常见的阳离子、阴离子的特征反应。【自我检测自我检测】某化学兴趣小组利用饱和氯水与石灰石的反应，制取较

7、浓的某化学兴趣小组利用饱和氯水与石灰石的反应，制取较浓的HClO溶液，并对所得溶液中的部分阴离子进行检验。溶液，并对所得溶液中的部分阴离子进行检验。实验操作实验现象步骤1在试管中加入过量的块状石灰石，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，过滤，将滤液分为若干份有少量气泡产生( (1) )步骤步骤1中对应现象的离子方程式是中对应现象的离子方程式是_，过滤的目的是，过滤的目的是_。( (2) )步骤步骤2、步骤、步骤3的实验目的都是的实验目的都是_，为达到该实验目的，还可，为达到该实验目的，还可以采取的方法是以采取的方法是_。( (3) )请你设计一个简单的实验方案，证明步骤请你设计一个简单的实验

8、方案，证明步骤1所得滤液中的所得滤液中的HClO浓浓度比饱和氯水中度比饱和氯水中HClO浓度大：浓度大：_。答案：答案：( (1) )CaCO32H=Ca2H2OCO2除去碳酸钙等不溶性杂质除去碳酸钙等不溶性杂质( (2) )检验检验 的存在另取一份滤的存在另取一份滤液，加入液，加入NaOH溶液，观察有无沉淀产生溶液，观察有无沉淀产生( (3) )同时将滤液和饱和氯水滴在有色布条上，比较有色布条褪色的同时将滤液和饱和氯水滴在有色布条上，比较有色布条褪色的快慢快慢 三、实验设计的内容和原则三、实验设计的内容和原则1内容：一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容内容：一个相对完整的化学实验方案一

9、般包括下述内容( (1) )实验名称；实验名称；( (2) )实验实验 ；( (3) )实验原理；实验原理；( (4) )实验用品实验用品( (仪器、药品及规格仪器、药品及规格) )；( (5) )实验步骤实验步骤( (包括实验仪器的包括实验仪器的 和和 ) )；( (6) )实验现象和记录及结果处理；实验现象和记录及结果处理；( (7) )问题和讨论。问题和讨论。目的目的装配装配操作操作2实验设计的原理实验设计的原理( (1) )科学性：实验原理、实验方法和操作程序必须科学合理。科学性：实验原理、实验方法和操作程序必须科学合理。( (2) )安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避

10、免与有毒安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触，若无法避免则应采取安全措施。物质接触，若无法避免则应采取安全措施。( (3) )环保性：有毒物质必须处理，以防污染环境。环保性：有毒物质必须处理，以防污染环境。( (4) )可行性：设计的实验方案要切实可行，所选用的药品、仪器、设备可行性：设计的实验方案要切实可行，所选用的药品、仪器、设备和方法在现有的条件下能得到满足。和方法在现有的条件下能得到满足。( (5) )简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤，能在较短的时间内完成实验

11、，且效果明显。较少的实验步骤，能在较短的时间内完成实验，且效果明显。( (6) )经济性；综合考虑原料的用量、价格。经济性；综合考虑原料的用量、价格。( (7) )创新性：创造性是设计的灵魂。近几年的高考化学实验题，最创新性：创造性是设计的灵魂。近几年的高考化学实验题，最显著的特点就是由基础知识、基本实验或常见题型创新而成的。通常化显著的特点就是由基础知识、基本实验或常见题型创新而成的。通常化学实验设计方案的创新性可从以下两个方面考虑：一是反应原理的创新学实验设计方案的创新性可从以下两个方面考虑：一是反应原理的创新设计，凡是物质间满足设计，凡是物质间满足“反应容易发生反应容易发生”、“速度快慢

12、适当速度快慢适当”、“产物产物较纯且易分离较纯且易分离”的反应均可用于制备所需产物；二是实验装置的创新设的反应均可用于制备所需产物；二是实验装置的创新设计，根据现有仪器，考虑题给药品的状态，是否需要加热等反应条件，计，根据现有仪器，考虑题给药品的状态，是否需要加热等反应条件，所给仪器还有哪些灵活的用途等，可大胆改进制备装置、净化装置、收所给仪器还有哪些灵活的用途等，可大胆改进制备装置、净化装置、收集装置、除杂装置，体现创新精神。集装置、除杂装置，体现创新精神。【自我检测自我检测】已知多种重金属化合物能催化已知多种重金属化合物能催化H2O2的分解。下图是氨的催化氧化的的分解。下图是氨的催化氧化的

13、实验装置。试管中加入过量浓氨水并滴入实验装置。试管中加入过量浓氨水并滴入2 mL 5% AgNO3溶液；溶液；A为胶为胶头滴管，预先吸有头滴管，预先吸有25%的的H2O2溶液；溶液；B中装有铂石棉催化剂。点燃酒精中装有铂石棉催化剂。点燃酒精灯一段时间后，将灯一段时间后，将A中的中的H2O2溶液慢慢地滴入试管，试管内产生大量气溶液慢慢地滴入试管，试管内产生大量气体。不久，锥形瓶体。不久，锥形瓶C内出现红棕色气体。回答下列问题：内出现红棕色气体。回答下列问题：( (1) )你认为反应中能催化分解你认为反应中能催化分解H2O2的物质是的物质是( (写化学式写化学式) )_。( (2) )试管中产生的

14、气体是试管中产生的气体是_。( (3) )B中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_。( (4) )本实验还可以改用其他药品，例如在试管中加固体本实验还可以改用其他药品，例如在试管中加固体_，胶头滴管预先吸入液体胶头滴管预先吸入液体_。 【自我检测自我检测】( (5) )除干燥装置外，此实验装置的缺点是还缺少除干燥装置外，此实验装置的缺点是还缺少_装置。装置。答案：答案：( (1) )Ag( (NH3) )2或或Ag( (NH3) )2OH、Ag( (NH3) )2NO3( (2) )O2、NH3( (4) )Na2O2 浓氨水浓氨水( (5) )尾气吸收尾气吸收 ( (1) )制备

15、实验方案的设计应遵循以下原则制备实验方案的设计应遵循以下原则条件合适，操作方便；条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。产物纯净，污染物少。( (2) )制备实验的安装一般遵循如下规律制备实验的安装一般遵循如下规律发生装置发生装置净化装置净化装置干燥装置干燥装置收集装置收集装置尾气吸收装置，装配尾气吸收装置，装配仪器时应从下至上，从左至右，先连好后固定。仪器时应从下至上，从左至右，先连好后固定。气体发生装置气体发生装置气体发生装置依据制备气体所需反应物的状态和反应条件，主要分为三类：气体发生装置依据制备气体所需反应

16、物的状态和反应条件，主要分为三类：气体的净化气体的净化a净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简便净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简便，易于分离。，易于分离。b气体的净化装置与方法气体的净化装置与方法( (a) )易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。如易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。如H2( (HCl) )、N2( (NH3) )、NO( (NO2)( )(括号内为杂质气体，下同括号内为杂质气体，下同) )，可将混合气体通过盛水的，可将混合气体通过盛水的a装置除装置除去。去。( (b) )酸性杂质用碱性吸收剂，碱性杂质用酸性吸收

17、剂来吸收。如酸性杂质用碱性吸收剂，碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO( (CO2) )，可，可将混合气体通过盛将混合气体通过盛NaOH溶液的溶液的a装置或盛碱石灰的装置或盛碱石灰的b装置或装置或c装置或装置或d装置除去杂质装置除去杂质。( (c) )还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质，可用还还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性较强的物质来吸收。例如原性较强的物质来吸收。例如CO2( (CO) )，可将混合气体通过盛灼热，可将混合气体通过盛灼热CuO的的e装置除装置除去杂质。去杂质。( (d) )选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性

18、物质的试剂做吸收剂选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂做吸收剂除去杂质。如除去杂质。如O2( (H2S) )，可将混合气体通过盛有，可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的溶液的a装置除去杂质。装置除去杂质。气体的干燥气体的干燥a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。如酸性干燥剂不能干燥碱性气体，碱性干燥剂不能干燥酸性气体生反应。如酸性干燥剂不能干燥碱性气体，碱性干燥剂不能干燥酸性气体，具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体，具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体( (注意注意H2

19、、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) )。b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d、ea、b、c常用干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)不可干燥的气体NH3、H2S、HBr、HI等NH3Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2、HBr等尾气的吸收尾气的吸收a用水吸收的是：用水吸收的是：HCl、NH3( (注意防倒吸注意防倒吸) )等。等。b用烧碱溶液吸收的是：用烧碱溶液吸收的是：Cl2、SO2、NO2、H2S等。等。c用燃烧的酒精灯可点燃除去的是：用燃烧的酒精灯可点燃除去的是：CO等。等。

20、( (3) )物质的制备是在一定的实验条件和过程中进行的。实验条件不物质的制备是在一定的实验条件和过程中进行的。实验条件不同，所生成的物质的状态、性质也常各不相同。制备实验方案的设计的同，所生成的物质的状态、性质也常各不相同。制备实验方案的设计的一般思路是：一般思路是： 当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置，通常是当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置，通常是除杂在前，干燥在后。若用加热装置除杂时，通常是干燥在前，除除杂在前，干燥在后。若用加热装置除杂时，通常是干燥在前，除杂在后。杂在后。 ( (2010山东山东) )聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为Fe2( (OH)

21、 )n( (SO4) )30.5nm，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣( (主要成分为铁的氧化物及少量主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等等) )制备聚铁和绿矾制备聚铁和绿矾( (FeSO47H2O) )，过程如下：，过程如下：( (1) )验证固体验证固体W焙烧后产生的气体含有焙烧后产生的气体含有SO2的方法是的方法是_。( (2) )实验室制备、收集干燥的实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置，所需仪器如下。装置A产生产生SO2，按，按气流方向连接各仪器接口，顺序为气流方向连接各仪器接口，顺序为a_f。装置。装置D的作用是的作

22、用是_，装置，装置E中中NaOH溶液的作用是溶液的作用是_。( (3) )制备绿矾时，向溶液制备绿矾时，向溶液X中加入过量中加入过量_，充分反应后，经，充分反应后，经_操作得到溶液操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。( (4) )溶液溶液Z的的pH影响聚铁中铁的质量分数，用影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液试纸测定溶液pH的操作方法为的操作方法为_。若溶液若溶液Z的的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏_。解析：解析：本题是一道制备实验题。本题是一道制备实验题。( (1) )检验检验SO2常用品红溶液。常用品红溶

23、液。( (2) )发生装置中生成的发生装置中生成的SO2经干燥后用向上排空气法收集。在制备有毒气体经干燥后用向上排空气法收集。在制备有毒气体时应连接尾气处理装置，时应连接尾气处理装置，SO2在在NaOH溶液中的溶解量较大，故溶液中的溶解量较大，故D为安为安全瓶，防止倒吸。全瓶，防止倒吸。( (3) )溶液溶液X中主要成分是硫酸铁，加入过量铁粉转化中主要成分是硫酸铁，加入过量铁粉转化成硫酸亚铁，然后过滤出多余铁粉，得硫酸亚铁溶液。成硫酸亚铁，然后过滤出多余铁粉，得硫酸亚铁溶液。( (4) )pH试纸使用试纸使用时不能湿润，采用正确方法可测得较准确的时不能湿润，采用正确方法可测得较准确的pH；若溶

24、液；若溶液Z的的pH偏小，偏小，则聚铁中铁的质量分数就会偏低。则聚铁中铁的质量分数就会偏低。答案：答案：( (1) )将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色( (2) )decb防止倒吸吸收多余的防止倒吸吸收多余的SO2( (3) )铁屑过滤铁屑过滤( (4) )将小片将小片pH试纸放在点滴板试纸放在点滴板( (或表面皿或表面皿) )上，用玻璃棒蘸取少量待测上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，与标准比色卡对照低液点在试纸上，与标准比色卡对照低( (小小) )变式训练变式训练( (2008天津天津) )实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验实验室制备少量

25、硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入20%30%的稀硫酸溶液，在的稀硫酸溶液，在5080 水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤，滤液移至水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品。试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品。( (1) )写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：_。( (2) )硫酸溶液过稀会导致硫酸溶液过稀会导致_。( (3) )采用水浴加热的原因是采用水浴加热的原因是_。( (4) )反应时铁屑过量的目的是反应时铁屑

26、过量的目的是( (用离子方程式表示用离子方程式表示) )_。( (5) )溶液趁热过滤的原因是溶液趁热过滤的原因是_。塞紧试管口的目的是。塞紧试管口的目的是_。( (6) )静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是_。解析：解析：在制备在制备FeSO47H2O时，铁屑要过量时，铁屑要过量( (防止防止Fe2被氧化被氧化) )、过滤要、过滤要趁热趁热( (防止结晶防止结晶) )，试管要密封，试管要密封( (防止防止Fe2被氧化被氧化) )。答案：答案：( (1) )FeH2SO4( (稀稀) )5080 ,FeSO4H2( (2) )反应速率慢，不利于

27、晶体析出反应速率慢，不利于晶体析出( (3) )容易控制温度容易控制温度( (4) )Fe2Fe3=3Fe2( (5) )减少减少FeSO4的损失防止空气进入试管将的损失防止空气进入试管将Fe2氧化为氧化为Fe3( (6) )有浅绿有浅绿色晶体析出色晶体析出( (1) )化学性质实验方案设计的分类化学性质实验方案设计的分类验证性实验方案设计：对于物质所具备的性质，从化学实验上验证性实验方案设计：对于物质所具备的性质，从化学实验上去寻找证据，加以说明。去寻找证据，加以说明。探索性实验方案设计：分析物质的结构特点并类比物质所属类探索性实验方案设计：分析物质的结构特点并类比物质所属类型的代表物去推测

28、物质可能具有的化学性质。型的代表物去推测物质可能具有的化学性质。( (2) )化学性质实验方案设计的关键化学性质实验方案设计的关键对于物质化学性质实验方案的设计，要抓住物质的本质特征进行整体对于物质化学性质实验方案的设计，要抓住物质的本质特征进行整体思考，学会分析、比较、综合、概括。思考，学会分析、比较、综合、概括。应用元素周期律来分析元素及其化合物的有关知识，使物质的存在、应用元素周期律来分析元素及其化合物的有关知识，使物质的存在、性质和制法的知识条理化。在设计方案时，要对物质结构与性质有正确的性质和制法的知识条理化。在设计方案时，要对物质结构与性质有正确的理解和认识。理解和认识。( (3)

29、 )设计的一般方法设计的一般方法接受、分析、筛选信息，明确实验设计课题和要求，首先作出初步接受、分析、筛选信息，明确实验设计课题和要求，首先作出初步评估。评估。从必要的几个方面加以推测，选定实验方法并对方案的细节进行具从必要的几个方面加以推测，选定实验方法并对方案的细节进行具体设计。体设计。完成实验，分析和处理实验结果，比较概括，总结得出结论。完成实验，分析和处理实验结果，比较概括，总结得出结论。( (4) )性质实验方案设计的一般思路性质实验方案设计的一般思路(2008上海化学上海化学)某实验小组用如下图所示装置进行乙醇催化氧化的实验。某实验小组用如下图所示装置进行乙醇催化氧化的实验。( (

30、1) )实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式方程式_。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇氧化反应是醇氧化反应是_反应。反应。( (2) )甲和乙两个水浴作用不相同。甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是甲的作用是_；乙的作用是；乙的作用是_。( (3) )反应进行一段时间后，干燥试管反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是中能收集到不同的物质，它们是_。集气瓶中收集到的气体的主要成分是。集气瓶中收集

31、到的气体的主要成分是_。( (4) )若试管若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有液体中还含有_。要除去该物质，可先在混合液中加入要除去该物质，可先在混合液中加入_( (填写字母填写字母) )。a氯化钠溶液氯化钠溶液 b苯苯c碳酸氢钠溶液碳酸氢钠溶液 d四氯化碳四氯化碳然后，再通过然后，再通过_( (填实验操作名称填实验操作名称) )即可除去。即可除去。解析：解析：本题以乙醇的催化氧化为知识背景进行性质、制备、检验、除本题以乙醇的催化氧化为知识背景进行性质、制备、检验、除杂等的实验综合考查。杂等的实验综合考查。(

32、 (1) )铜网由红变黑是由于铜网由红变黑是由于Cu与与O2反应生成反应生成CuO。再由。再由黑变红是由于黑变红是由于CuO被被C2H5OH还原生成还原生成Cu和和CH3CHO。起初反应需加热，熄。起初反应需加热，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇氧化反应是放热反应。灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇氧化反应是放热反应。( (2) )甲中产甲中产生的乙醇蒸气进入玻璃管中，所以甲需要加热，产生的乙醛蒸气要冷凝成液生的乙醇蒸气进入玻璃管中，所以甲需要加热，产生的乙醛蒸气要冷凝成液体，所以乙的作用是冷却。体，所以乙的作用是冷却。( (3) )试管试管a中除能收集到中除能收集到CH3CHO外

33、，肯定有未被外，肯定有未被氧化的乙醇及生成的水。空气中氧化的乙醇及生成的水。空气中O2参与反应后，剩下的主要气体为参与反应后，剩下的主要气体为N2，所以，所以集气瓶中收集到的气体的主要成分是集气瓶中收集到的气体的主要成分是N2。( (4) )乙醛具有很强的还原性，可被氧乙醛具有很强的还原性，可被氧化为乙酸，所以化为乙酸，所以a试管中应有乙酸。乙酸与试管中应有乙酸。乙酸与NaHCO3溶液反应生成高沸点的盐溶液反应生成高沸点的盐CH3COONa，再通过蒸馏得到乙醛。，再通过蒸馏得到乙醛。答案：答案：( (1) )2CuO2 2CuOCH3CH2OHCuO CH3CHOCuH2O放热放热( (2)

34、)加热冷却加热冷却( (3) )乙醛、乙醇、水氮气乙醛、乙醇、水氮气( (4) )乙酸乙酸c蒸馏蒸馏变式训练变式训练( (2009全国全国理综理综) )已知氨可以与灼热的氧化铜反应已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：回答下列问题：( (1) )A中加入的物质是中加入的物质是_；发生反应的化学方程式是发生反应的化学方程式是_。( (2) )B中加入的物质是中加入的物质是_，其作用是，其作用是_。( (3) )实验时在实验时在C中观察到的现象是中观察到的现象是_；发生反应的化学方程式是发生反应的化

35、学方程式是_。( (4) )实验时在实验时在D中观察到的现象是中观察到的现象是_，D中收集到的物质是中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是，检验该物质的方法和现象是_。解析：解析：由实验目的由实验目的“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合装置图可知，并结合装置图可知，A装置提供装置提供NH3，且是固、固加热制备气体，则，且是固、固加热制备气体，则A中应加中应加入固体入固体NH4Cl和和Ca( (OH) )2，发生反应：，发生反应：2NH4ClCa( (OH) )2 CaCl22NH32H2O。B装置是干燥装置，除去装置是干燥装置，除去N

36、H3中的水汽，应加入碱石灰或中的水汽，应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂。等碱性固体干燥剂。C装置中发生反应：装置中发生反应：2NH33CuO N23H2O3Cu，则，则C中黑色粉末逐渐变为红色。反应生成的中黑色粉末逐渐变为红色。反应生成的N2及水蒸气和未反应的及水蒸气和未反应的NH3均会从均会从C装置中进入装置中进入D试管中，则试管中，则D中收集到的是氨水，因为水蒸气在冰中收集到的是氨水，因为水蒸气在冰水中转化为液态水，氨气极易溶于水。水中转化为液态水，氨气极易溶于水。E装置是气体收集装置，收集到的是装置是气体收集装置，收集到的是N2。答案：答案：( (1) )固体固体NH4Cl和和Ca(

37、 (OH) )2( (2) )碱石灰碱石灰( (或或CaO) )除去除去NH3气流中的水蒸气气流中的水蒸气( (3) )黑色粉末部分逐渐变为红色黑色粉末部分逐渐变为红色( (4) )出现无色液体氨水用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝用无水出现无色液体氨水用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝综合实验方案的设计和评价是综合应用实验基础知识、基本操作，结合综合实验方案的设计和评价是综合应用实验基础知识、基本操作，结合化学基本理论、元素化合物知识、化学计算等相关知识，进行整合，从而解化学基本理论、元素化合物知识、化学计算等相关知识，进行整合，从而解决有关实验

38、问题。近几年高考试题主要考查的知识点有：决有关实验问题。近几年高考试题主要考查的知识点有：( (1) )制备实验装置的制备实验装置的选择与仪器的连接、实验现象的描述；如：根据反应条件和反应物的状态选选择与仪器的连接、实验现象的描述；如：根据反应条件和反应物的状态选择气体发生装置，根据气体及杂质的性质选择净化、干燥、收集、检验及尾择气体发生装置，根据气体及杂质的性质选择净化、干燥、收集、检验及尾气处理的方案和装置。气处理的方案和装置。( (2) )给定实验情景或性质、实验目的，要求选择实验仪给定实验情景或性质、实验目的，要求选择实验仪器装置、药品、确定实验程序、评价实验方案；器装置、药品、确定实

39、验程序、评价实验方案；( (3) )对教材演示实验进行改进对教材演示实验进行改进、衍变和创新。题型以综合实验题为主。、衍变和创新。题型以综合实验题为主。今后的高考将更加注重读懂和理解试题中的实验设计并在此基础上今后的高考将更加注重读懂和理解试题中的实验设计并在此基础上选择合适装置完成实验、补全所缺操作、评价实验设计或处理实验数据选择合适装置完成实验、补全所缺操作、评价实验设计或处理实验数据。题型仍然以综合实验题为主，题中一般会有分析相关问题、提出见解。题型仍然以综合实验题为主，题中一般会有分析相关问题、提出见解或提出解决方案、选择合适的仪器装置、评价实验方法或解释实验原理或提出解决方案、选择合

40、适的仪器装置、评价实验方法或解释实验原理、实验数据处理等环节。、实验数据处理等环节。1( (2010全国全国) )请设计请设计CO2在高温下与木炭反应生成在高温下与木炭反应生成CO的实验。的实验。( (1) )在下面方框中，在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在在A后完成该反应的实验装置示意图后完成该反应的实验装置示意图( (夹持装置、连接胶管及尾气处理部分夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用不必画出，需要加热的仪器下方用标出标出) )，按气流方向在每件仪器下方标，按气流方向在每件仪器下方标出字母出字母B

41、、C；其他可选用的仪器；其他可选用的仪器( (数量不限数量不限) )简易表示如下：简易表示如下：( (2) )根据方框中的装置图，填写下表根据方框中的装置图，填写下表仪器标号仪器中所加物质作用A石灰石、稀盐酸石灰石与盐酸作用产生CO2( (3) )有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是_；( (4) )验证验证CO的方法是的方法是_。解析：解析：( (1) )由反应由反应CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2可知生成的可知生成的CO2中混有氯

42、化氢气体和水蒸气，应除去，用饱和中混有氯化氢气体和水蒸气，应除去，用饱和NaHCO3溶液除溶液除HCl，用浓用浓H2SO4除水蒸气。除水蒸气。( (3) )加入的盐酸先进入小试管中，可以通过控制加酸的量，控制反应加入的盐酸先进入小试管中，可以通过控制加酸的量，控制反应速率，同时由于液封可防止气体从漏斗中冲出。速率，同时由于液封可防止气体从漏斗中冲出。( (4) )验证验证CO应从应从CO燃烧的火焰颜色及生成物进行验证。燃烧的火焰颜色及生成物进行验证。答案：答案：( (1) )( (2) )仪器标号仪器中所加物质作用B饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体C浓硫酸除去CO2中的水汽D干燥木炭粉

43、与CO2反应产生COE澄清石灰水吸收未反应的CO2( (3) )可以通过控制加酸的量，来控制气体产生的快慢；同时小试管可以通过控制加酸的量，来控制气体产生的快慢；同时小试管中充满盐酸，可以起到液封作用，防止反应激烈时气体经漏斗冲出中充满盐酸，可以起到液封作用，防止反应激烈时气体经漏斗冲出( (4) )点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊2( (2010重庆重庆) )某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化( (1) )氨

44、催化氧化的化学方程式为氨催化氧化的化学方程式为_。( (2) )加热玻璃管加热玻璃管2一段时间后，挤压一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到中打气球鼓入空气，观察到2中物质中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是_反应反应( (填填“吸热吸热”或或“放热放热”) )。( (3) )为保证在装置为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置中观察到红棕色气体，装置3应装入应装入_；若取；若取消消3，在，在4中仅观察到大量白烟，原因是中仅观察到大量白烟，原因是_。( (4) )为实现氨催化氧化，也可用装置为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置替换装

45、置_( (填装置代号填装置代号) )；化合物化合物X为为_( (只写一种只写一种) )，Na2O2的作用是的作用是_。解析：解析：本题是一道综合性较强的实验题。氨的催化氧化，首先要制备本题是一道综合性较强的实验题。氨的催化氧化，首先要制备NH3和和O2，可得出装置，可得出装置1的作用：制备的作用：制备NH3和和O2。在装置。在装置2中中NH3和和O2在催化在催化剂、加热条件下，反应生成剂、加热条件下，反应生成NO和和H2O。( (3) )利用装置利用装置3除去除去H2O，在装置，在装置4中中NO被氧化为被氧化为NO2。若取消装置。若取消装置3，在，在装置装置4中生成的中生成的NO与与O2反应生

46、成反应生成NO2，NO2与水反应生成与水反应生成HNO3，NH3与与HNO3反应生成了反应生成了NH4NO3。( (5) )装置装置5是制备是制备NH3和和O2。答案：答案：( (2) )放热放热( (3) )浓浓H2SO4生成的生成的NO与与O2反应生成反应生成NO2，NO2与水反应生成与水反应生成HNO3，NH3与与HNO3反应生成了反应生成了NH4NO3( (4) )1NH4Cl与与HCl反应生成氧气反应生成氧气( (合理答案均给分合理答案均给分) )1下图是制备和收集气体的实验装置，该装置可用于下图是制备和收集气体的实验装置，该装置可用于( () )A浓硝酸与铜反应制取二氧化氮浓硝酸与

47、铜反应制取二氧化氮B碳化钙与食盐水反应制取乙炔碳化钙与食盐水反应制取乙炔C浓氨水与生石灰反应制取氨气浓氨水与生石灰反应制取氨气D浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气解析：解析：该装置适合该装置适合“常温下，固液反应制气常温下，固液反应制气”或或“常温下，液常温下，液液反应制气液反应制气”，制取的气体可以用排水法收集。而二氧化氮、氯气、，制取的气体可以用排水法收集。而二氧化氮、氯气、氨气都能与水反应，只有乙炔可以用排水法收集，且常温下可由碳化氨气都能与水反应，只有乙炔可以用排水法收集，且常温下可由碳化钙与食盐水反应制乙炔。钙与食盐水反应制乙炔。答案：答案：B2某同学想用实验证

48、明高锰酸钾溶液的紫红色是某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是 的颜色，的颜色，而不是而不是K的颜色。他设计的实验步骤如下，你认为下述实验步骤一定没的颜色。他设计的实验步骤如下，你认为下述实验步骤一定没有意义的是有意义的是( () )A将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少B观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K无色无色C在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置未见明显变化，表明在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置未见明显变化，表明锌与锌与K不反应不反应D在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，在高锰酸钾溶液

49、中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明表明 为紫红色为紫红色解析：解析：高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少，只能说明分高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少，只能说明分解生成了固体物质，而与离子的颜色无关。解生成了固体物质，而与离子的颜色无关。B中，氯化钾溶液没有颜色，中，氯化钾溶液没有颜色，说明氯离子和钾离子都没有颜色。说明氯离子和钾离子都没有颜色。C中，氯化钾溶液中加入锌粉，不发生中，氯化钾溶液中加入锌粉，不发生反应，但与反应，但与D项对比能说明项对比能说明D项中现象是由于项中现象是由于Zn与与 反应引起。反应引起。D中中，在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后紫红色褪去，说明锌粉，在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后紫红色褪去，说明锌粉与高锰酸根离子反应，从而表明与高锰酸根离子反应，从而表明 为紫红色。为紫红色。答案：答案：A3某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：实验：将镁粉投入冷水中，未见任何现象；将镁粉投入冷水中，未见任何现象；将镁粉放入溴水中，观察将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，