实验的设计、评价

1、张张 云云 2008.3.21实验方案的设计、评价张张 云云 2008.3.21气体物质的溶解典型的防倒吸装置张张 云云 2008.3.21引火铁引火铁P67步步高步步高张张 云云 2008.3.211、实验室常用饱和、实验室常用饱和NaNO2和和NH4Cl溶液反应溶液反应制取纯净的氮气。制取纯净的氮气。NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2+2H2O+Q实验装置实验装置如右图示，试回答：如右图示，试回答：(1)装置中装置中A部分的分液漏斗部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是（所起的作用是（ ）。）。a.防止防止NaNO2饱和溶液蒸发饱和溶液蒸发 b.保证

2、实验装置不漏气保证实验装置不漏气 c. 使使NaNO2饱和溶液容易滴下饱和溶液容易滴下(2) B部分的作用是部分的作用是( )a.冷凝冷凝 b. 冷却氮气冷却氮气 b. c. 缓冲氮气流缓冲氮气流(3) 加热前必须进行一个操作步聚是：加热前必须进行一个操作步聚是：_；加热片刻后，；加热片刻后，即应移去酒精灯以防反应物冲出，其原因是：即应移去酒精灯以防反应物冲出，其原因是：_ _ 。(4)收集收集N2前必须进行的步聚是：前必须进行的步聚是：_ _ ；收集；收集N2最最适宜的方法是适宜的方法是( )。a用排气法收集在集气瓶中用排气法收集在集气瓶中 b.用排水法收集在集气瓶中用排水法收集在集气瓶中

3、c.直接直接收集在球胆或塑料袋中收集在球胆或塑料袋中张张 云云 2008.3.21 (1)C (2)B (3)检查气密性;此反应是放热的,可利用反应放热继续维持反应的进行. (4)将装置内空气排出 BC张张 云云 2008.3.21例例2实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气，实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气，并用氯气和氢氧化钙反应制少量漂白粉。现已知反应：并用氯气和氢氧化钙反应制少量漂白粉。现已知反应：2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，该反应是放热，该反应是放热反应，温度稍高即发生副反应：反应，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca(OH)2 =Ca(ClO3

4、)2+5CaCl2+6H2O。现有。现有3个同学分别设计的个同学分别设计的3套套（1）写出实验室制取氯气的化学方程式）写出实验室制取氯气的化学方程式 。 张张 云云 2008.3.21（2）请从以下几个方面对甲、乙、丙）请从以下几个方面对甲、乙、丙3套实验装置的优缺点作出评价，并将符套实验装置的优缺点作出评价，并将符合题目要求的选项的序号填在表中空格中。合题目要求的选项的序号填在表中空格中。a不容易控制反应速率；不容易控制反应速率；b容易控制反应速率；容易控制反应速率；c有副反应发有副反应发生；生；d可防止副反应发生；可防止副反应发生； e污染环境；污染环境； f可防止污染环境。可防止污染环境

5、。（3）上述装置中甲由）上述装置中甲由A、B两部分组成，乙由两部分组成，乙由C、D、E三部分组三部分组成，丙由成，丙由F、G两部分组成，请从上述装置中选取合理的部分，组两部分组成，请从上述装置中选取合理的部分，组装一套较完整的实验装置，装置各部分连接顺序是装一套较完整的实验装置，装置各部分连接顺序是 （按气流流动的方向）（按气流流动的方向） 。该组合中还缺少的装置。该组合中还缺少的装置是是 ，原因是，原因是 。（4）实验室若用）实验室若用16mol/L的盐酸的盐酸100mL与足量的二氧化锰反应，与足量的二氧化锰反应，理论上最终生成的次氯酸钙的物质的量最多不超过理论上最终生成的次氯酸钙的物质的量

6、最多不超过 mol。张张 云云 2008.3.21 答案答案（1）甲优点：）甲优点：d；缺点：；缺点：a、c 乙优点：乙优点：f；缺点：缺点：a、c 丙优点：丙优点：b；缺点：；缺点：c、e。（。（2）F、B、E；缺少除去氯气中的氯化氢的洗气装置，因；缺少除去氯气中的氯化氢的洗气装置，因为挥发出来的氯化氢可与反应物氢氧化钙以及生为挥发出来的氯化氢可与反应物氢氧化钙以及生成物次氯酸钙作用。成物次氯酸钙作用。0.2 评析评析本题以实验室制取漂白粉为试题材料，要本题以实验室制取漂白粉为试题材料，要求学生在获取题示信息（包含隐含的信息）的基求学生在获取题示信息（包含隐含的信息）的基础上对三套不同的实验

7、装置进行比较，很好地考础上对三套不同的实验装置进行比较，很好地考查学生观察能力和分析能力；同时结合信息，获查学生观察能力和分析能力；同时结合信息，获取最佳选择，并对新旧方案进行重新评价，使设取最佳选择，并对新旧方案进行重新评价，使设计的的实验方案更完整、更科学。计的的实验方案更完整、更科学。 张张 云云 2008.3.21 3、左下图是一套实验室制气装置、左下图是一套实验室制气装置,用于发生、用于发生、干燥和收集气体干燥和收集气体.下列各组物质中能利用这下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是套装置进行实验的是 (A)铜屑和浓硝酸铜屑和浓硝酸 (B)二氧化锰和浓盐酸二氧化锰和浓盐酸 (C)电石

8、和水电石和水(D)碳酸钙和稀盐酸碳酸钙和稀盐酸 (1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是 ,装置装置()的烧杯中冷水所起的作用是的烧杯中冷水所起的作用是 ,装置装置()的烧杯中液体的作用是的烧杯中液体的作用是 .(2)进行此实验时进行此实验时,烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠璃管口要相互紧靠,这是因为这是因为 .(3)装置装置()烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸,试简述其原因试简述其原因 。张张 云云 2008.3.21A、D 冷凝冷凝(1分分)

9、吸收未冷凝的有毒气体气体吸收未冷凝的有毒气体气体(1分分)张张 云云 2008.3.21 解析解析 A、B、D三答案中的方法都需要加热，而题中无加热仪器，三答案中的方法都需要加热，而题中无加热仪器，所以，答案选所以，答案选C。 3. 某学生在实验室欲制备氧气，但仅有锥形瓶、普某学生在实验室欲制备氧气，但仅有锥形瓶、普通漏斗、各种玻璃导管、橡皮管、胶塞、集气瓶、药匙，通漏斗、各种玻璃导管、橡皮管、胶塞、集气瓶、药匙，据此，他只能选用哪组试剂来制备氧气（据此，他只能选用哪组试剂来制备氧气（ ） A. KMnO4 B. KClO4、MnO2 C. 3%的的H2O2和和MnO2 D. KMnO4、KC

10、lO3 张张 云云 2008.3.21 解析解析 因为因为NO2气体密度大于空气，所以，在用排空气法收集气体密度大于空气，所以，在用排空气法收集NO2时应该是长导管进气插到底，短导管出气。时应该是长导管进气插到底，短导管出气。 5. 下列装置中间的试管收集浓硝酸和铜反应所生成的气体，最下列装置中间的试管收集浓硝酸和铜反应所生成的气体，最终可使收到的气体中空气的含量最少是（终可使收到的气体中空气的含量最少是（ ） 张张 云云 2008.3.21 7. 用下列三种装置制备和收集用下列三种装置制备和收集CO2： 将收集的将收集的3瓶瓶CO2分别置于天平上称量，若三个集气瓶体积相同、分别置于天平上称量

11、，若三个集气瓶体积相同、质量相等，则称量结果正确的是（质量相等，则称量结果正确的是（ ） A. （3）最重）最重 B. （2）最重）最重 C. （1）最重）最重 D. （1）（）（2）（）（3）一样重）一样重 解析解析 三个装置所收集的气体的成分分别如下：（三个装置所收集的气体的成分分别如下：（1）：）：CO2和和H2O;（2）CO2;（3）CO2、HCl和和H2O，从它们的平均相对分子质量可知体积相同的三，从它们的平均相对分子质量可知体积相同的三瓶气体的质量大小关系是：（瓶气体的质量大小关系是：（2）（）（3）（）（1）。）。 张张 云云 2008.3.21（1）装置）装置F中发生反应的化学

12、方程式是：中发生反应的化学方程式是： ； 10. 某课外小组利用以下装置探究氯气与氨气某课外小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。 张张 云云 2008.3.21 （2）装置）装置A中的烧瓶内固体中的烧瓶内固体 可以选用可以选用 A. 碱石灰碱石灰 B. 浓硫酸浓硫酸 C. 生石灰生石灰 D. 五氧化二磷五氧化二磷 E. 烧碱烧碱 （3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图

13、的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：编号填入下列空格：B： 、D： 、E： ； （4）氯气和氨气在常温下相混合就会反应生成氯化铵和氮气，该反应的化）氯气和氨气在常温下相混合就会反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：学方程式为： ；装置；装置C内出现浓厚的白烟并在容器内内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵。壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵。 （5）若从装置）若从装置C的的G处逸出的尾气中含有处逸出的尾气中含有N2和少量和少量Cl2，应如何处理才能不污，应如何处理才能不污染环境？染环境？ 。张张 云云 2008.3.21 解析解析 （2）

14、以浓氨水制备氨气，可使浓氨水与强碱性且有吸水）以浓氨水制备氨气，可使浓氨水与强碱性且有吸水性的物质接触，所以，本题可选碱石灰、生石灰和烧碱；（性的物质接触，所以，本题可选碱石灰、生石灰和烧碱；（3）F中产中产生的气体先经过生的气体先经过E装置再经过装置再经过E装置再进入装置再进入C装置中进行反应，所以，装置中进行反应，所以，E选用选用而而D选用选用；（；（4）确定某固体为）确定某固体为NH4Cl，必须对其阴离子、，必须对其阴离子、阳离子都进行鉴定。阳离子都进行鉴定。 答案答案 （1）MnO2+4HCl(浓浓) MnCl2+Cl2+2H2O；（；（2）A、C、E；（；（3）、；（；（4）3Cl2

15、+8NH3=6NH4Cl+N2；先取少量；先取少量固体，与浓固体，与浓NaOH溶液共热，若放出刺激性气体并可使湿润的红色石溶液共热，若放出刺激性气体并可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明该固体中含蕊试纸变蓝，则说明该固体中含NH ，再取少量固体配成溶液，向其，再取少量固体配成溶液，向其中滴入用稀硝酸酸化的中滴入用稀硝酸酸化的AgNO3溶液，出现白色沉淀即说明该固体中含溶液，出现白色沉淀即说明该固体中含Cl，两实验即可证明该固体为，两实验即可证明该固体为NH4Cl；（；（5）将尾气通过盛有）将尾气通过盛有NaOH溶液的洗气瓶后再排向空气。溶液的洗气瓶后再排向空气。 4张张 云云 2008.3.21 1某人设计了某人设计了4种制备气体的方案：种制备气体的方案：加热稀硫酸和乙酸制备加热稀硫酸和乙酸制备乙烯；乙烯；加热稀盐酸和二加热稀盐酸和二 氧化锰制备氯气；氧化锰制备氯气；用稀硫酸和大理用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；石制备二氧化碳