十年高考化学分类解析二十六——化学实验的设计与评价更新 24页

高考化学分类解析(二十六)——化学实验的设计与评价 ‎●考点阐释 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。‎ ‎2.根据实验试题要求，设计基本实验方案。能绘制和识别典型的实验仪器装置图。‎ ‎●试题类编 ‎(一)选择题 ‎1.(2002年上海理综，21)某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO离子的颜色，而不是K＋离子的颜色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是 A.将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少 B.观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K＋无色 C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K＋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，表明MnO离子为紫红色 ‎2.(2000年广东，23)如图，该装置可用于 A.加热无水醋酸钠和碱石灰混合物，制取甲烷 B.加热硝酸铅制取二氧化氮 C.加热氯酸钾和少量二氧化锰，制取氧气 D.加热氯化铵和消石灰混合物，制取氨气 ‎3.(1999年全国，5)如图，该装置可用于 A.加热NaHCO3制CO2‎ Ｂ.用Cu与稀HNO3反应制NO C.用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3‎ Ｄ.用NaCl与浓H2SO4反应制HCl ‎4.(1998年全国，3)按下述实验方法制备气体，合理又实用的是 A.锌粒与稀HNO3反应制备H2‎ B.向饱和NaCl溶液中滴加浓H2SO4制备HCl C.亚硫酸钠与浓H2SO4反应制备SO2‎ D.大理石与浓H2SO4反应制备CO2‎ ‎5.(1994年全国，9)下列反应适用于实验室制备氧气的是 ‎①高锰酸钾热分解 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑‎ ‎②硝酸铵热分解 2NH4NO34H2O＋2N2↑+O2↑‎ ‎③过氧化氢催化分解 2H2O22H2O＋O2↑‎ ‎④二氧化氮热分解 2NO22NO+O2‎ A.只有① B.①和② C.①和③ D.①③④‎ ‎6.(1994年上海，9)实验室利用氧化还原反应制取的气体是 ‎①HCl ②H2S ③O2 ④CO2 ⑤Cl2 ⑥NO A.①③⑤ B.②⑤⑥ C.③④⑤ D.③⑤⑥‎ ‎(二)笔答题 ‎7.(2003年春北京，26)为了检验Pb(NO3)2热分解的产物，有人用示意图中的装置进行实验。(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)‎ 实验时在试管中放入研细的Pb(NO3)2晶体；实验结束后，试管中得到黄色粉末(PbO)，U型管下部有少量液体X，集气瓶中收集到无色气体Y。(如图)‎ 回答下面问题：‎ ‎(1)在装置中试管和U型管上的橡皮塞最好用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，原因是 。‎ ‎(2)液体X可能是 ；气体Y可能是 。‎ ‎(3)导管口不再有气泡冒出时，停止反应，这时在操作上应注意 ，理由是 。‎ ‎(4)用简单的实验证实(2)中的判断 ‎①对X的判断 ②对Y的判断 ‎(要求：怎样从水槽中取出集气瓶、实验方法、现象、结论)‎ ‎8.(2002年上海,26) 为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。‎ 乙同学发现甲同学实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。‎ 请回答问题：‎ ‎(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式 。‎ ‎(2)甲同学设计的实验 (填能或不能)验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是 。‎ ‎(a)使溴水褪色的反应，未必是加成反应 ‎(b)使溴水褪色的反应，就是加成反应 ‎(c)使溴水褪色的物质，未必是乙炔 ‎(d)使溴水褪色的物质，就是乙炔 ‎(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ，它与溴水反应的化学方程式是 。验证过程中必须全部除去。‎ ‎(4)请你选用上列四个装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。‎ ‎(5)为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是 。‎ ‎9.(2002年上海,27)Ag/α－Al2O3是石油化学工业的一种重要催化剂，其中Ag起催化作用，α－Al2O3是载体且不溶于硝酸，该催化剂的回收实验如下图所示。其中的转化反应为： 6AgCl+Fe2O33Ag2O+2FeCl3‎ 阅读上述实验流程，完成下列填空：‎ ‎(1)Ag/α－Al2O3加酸溶解应该选用装置 (选填a、b、c)。‎ ‎(2)在实验操作(Ⅱ)，如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤，将会发生化学反应的离子方程式为 。‎ ‎(3)实验操作(Ⅳ)所需玻璃仪器为 (填写三种)。‎ ‎(4)实验操作(Ⅶ)从AgNO3溶液获得AgNO3晶体需要进行的实验操作依次为： (多选扣分)。‎ ‎(a)蒸馏 (b)蒸发 (c)灼烧 (d)过滤 (e)冷却结晶 ‎(5)已知：NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O；‎ ‎2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOx。该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，x的值为 。‎ ‎(a)x≤1.5 (b)x=1.2 (c)x≥1.5‎ ‎(6)已知Ag/α—Al2O3中Ag的质量分数，若计算Ag的回收率，还必须知道的实验数据为 和 。‎ ‎10.(2002年上海理综，47)甲、乙两位同学分别做“中和滴定”的实验，甲同学认真地做了一次实验，就取得了实验数据。乙同学认真地做了两次实验，取两次数据的平均值作为实验的测定数据。你认为哪一位同学的方法合理，请简述理由。‎ ‎11.(2002年广东、河南、广西)根据右图回答问题：‎ ‎(1)上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。‎ 答： 。‎ ‎(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式： 。‎ ‎(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：‎ D中加入的试剂是_______________作用是_______________。‎ B中加入的试剂是_______________作用是_______________。‎ C中加入的试剂是_______________作用是除尽_______________气体。‎ A中加入的试剂是_______________作用是_______________。‎ ‎(4)实验时，C中应观察到的现象是_______________。‎ ‎12.(2002年春季，26)从固体物质A开始，可以发生如下框图所示的一系列变化：‎ 回答下面问题：‎ ‎(1)在实验室中收集气体B的方法是 。‎ ‎(2)操作①的名称是_______________。在操作①中所使用的玻璃仪器的名称是_______________。‎ ‎(3)写出反应②和反应③的化学方程式：‎ 反应② ‎ 反应③ ‎ ‎(4)A的化学式是_______________。‎ ‎(5)在实验室中，如要获得干燥纯净的气体D，可以将它通过如右图所示的装置，其中瓶Ⅰ中盛放的试剂是_______________。瓶Ⅱ中盛放的试剂是_______________。收集干燥气体D的方法是 。‎ ‎13.(2001年春季，20)如图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白。‎ ‎(1)如图将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序转变为②、①、③，则可以检出的物质是_______________；不能检出的物质是_______________。‎ ‎(2)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②，则可以检出的物质是_______________，不能检出的物质是_______________。‎ ‎(3)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①，则可以检出的物质是_______________；不能检出的物质是_______________。‎ ‎14.(2001年上海,26)用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：‎ 甲：①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L－1的溶液100 mL；‎ ‎②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。‎ 乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL；‎ ‎②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；‎ ‎③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。‎ ‎(1)在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是_______________。‎ ‎(2)甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH_______________1(选填“＞”“＜”“=”)，乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是_______________。‎ a.装HCl溶液的试管中放出H2的速率快 b.装HA溶液的试管中放出H2的速率快 c.两个试管中产生气体速率一样快 ‎(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处_______________、_______________。‎ ‎(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)，作简明扼要表述。‎ ‎15.(2000年全国,24)实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色，易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。试回答：‎ ‎(1)B中反应的化学方程式为： 。‎ ‎(2)D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：_______________。‎ ‎(3)D中反应化学方程式为： 。‎ ‎(4)装置(Ⅰ)的主要缺点是： 。‎ ‎(5)装置(Ⅱ)的主要缺点是： 。‎ 如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是： 。‎ ‎16.(2000年上海，28)某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜的混合物，再用右图所示装置，对获得的铜粉(含炭)样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。‎ ‎(一)实验目的： 。‎ ‎(二)实验用品：‎ 仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等。‎ 药品：红褐色(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。‎ ‎(三)实验内容： ‎ ‎(四)计算：样品中铜的质量分数＝ (用含Ｗ、m1、m2的代数式表示)‎ ‎(五)问题和讨论：‎ 实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使C中反应完全，D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在B与C之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是 。在B与C之间加入的装置可以是 ，其中盛放的药品是 。‎ ‎17.(2000年广东,23)某液态卤代烃RX(R是烷基，X是某种卤素原子)的密度是ag·cm－3。该RX可以跟稀碱发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和HX。为了测定RX的相对分子质量，拟定的实验步骤如下：‎ ‎①准确量取该卤代烷b mL，放入锥形瓶中。‎ ‎②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液，塞上带有长导管的塞子，加热，发生反应。‎ ‎③反应完成后，冷却溶液，加稀HNO3酸化，滴加过量AgNO3溶液得到白色沉淀。‎ ‎④过滤、洗涤、干燥后称重，得到固体c g。‎ 回答下面问题：‎ ‎(1)装置中长导管的作用是 。‎ ‎(2)步骤④中，洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的 离子。‎ ‎(3)该卤代烷中所含卤素的名称是 ，判断的依据是 。‎ ‎(4)该卤代烷的相对分子质量是 (列出算式)。‎ ‎(5)如果在步骤③中，加HNO3的量不足，没有将溶液酸化，则步骤④中测得的c值(填下列选项代码)___________。‎ A.偏大 B.偏小 C.不变 D.大小不定 ‎18.(1999年全国，27)为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数，某学生课外小组设计了如右图所示的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2，准确测量瓶Ⅰ中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积(实验时只用嘴吸气和呼气)，请填空。‎ ‎(1)图中瓶Ⅱ的作用是 。‎ ‎(2)对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议，你认为合理的是(填代号) 。‎ A.在E处增加CaCl2干燥管 B.在F处增加CaCl2干燥管 C.在E和F两处增加CaCl2干燥管 D.不必增加干燥管 ‎(3)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图中的Ⅲ)，有利于提高实验的准确度，其理由是 。‎ ‎(4)实验时先缓缓吸气，再缓缓呼气，反复若干次，得如下数据：瓶Ⅰ溶液增重a g,收集到的气体体积(标准状况)为b L，该呼出气体中CO2的体积分数是(列出算式)： 。‎ ‎(5)实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会 ,猛呼时会 。‎ ‎19.(1999年上海，28)某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：‎ ‎①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如下图：‎ ‎②在电流强度为I A，通电时间为t s后，精确测得电极上析出的铜的质量为m g。试回答：‎ ‎(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同)E接_______________，C接_______________，_______________接F。‎ 实验线路中的电流方向为 _______________ _______________C______________________________。‎ ‎(2)写出B电极上发生反应的离子方程式 。G试管中淀粉KI溶液变化的现象为 ，相应的离子方程式是 。‎ ‎(3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是_______________。(选填下列操作步骤的编号)‎ ‎①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并清洗 ③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重 ‎(4)已知电子的电量为1.6×10－19C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA_______________。‎ ‎20.(1998年全国，27)测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800 mL烧杯、100 mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度1.19 g·cm－3)、水。按右图所示装置进行实验，回答下列问题。(设合金样品全部反应，产生的气体不超过100 mL)‎ ‎(1)补充下列实验步骤，直到反应开始进行(铁架台和铁夹安装可省略)：‎ ‎①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800 mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。‎ ‎ ‎ ‎(2)合金样品用铜网包裹的目的是： 。‎ ‎21.(1998年上海，30)用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(仪器可选择使用，N2和O2的用量可自由控制)。已知：①NO+NO2+2OH－2NO+H2O，②气体液化温度：NO2—21℃，NO—152℃。试回答：‎ ‎(1)仪器的连接顺序(按左右连接，填各接口的编号)为 。‎ ‎(2)反应前先通入N2，目的是 。‎ ‎(3)确认气体中含有NO的现象是 。‎ ‎(4)装置F的作用是 。‎ ‎(5)如果O2过量，则装置B中发生反应的化学方程式为 。‎ ‎22.(1997年全国，28)1，2—二溴乙烷可做汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18 g/cm3，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用下图所示装置制备1，2—二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有浓溴(表面覆盖少量水)。‎ 填写下列空白。‎ ‎(1)写出本题中制备1，2—二溴乙烷的两个化学反应方程式。‎ ‎(2)安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象。‎ ‎(3)容器c中NaOH溶液的作用是： 。‎ ‎(4)某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因。‎ ‎23.(1997年上海，28)某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应)，设计用如下图所示的仪器来制取氧气并测得氧气的体积。‎ 图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度(0～50 mL)，供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。‎ 实验室可选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。‎ 试回答：‎ ‎(1)图中装置的连接顺序是(填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)： 。‎ ‎(2)装置C中放入的反应物是_______________和_______________。‎ ‎(3)装置A的作用是_______________。装置B的作用是_______________。‎ ‎(4)为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中，应注意_______________和_______________(填写字母编号)。‎ A.视线与凹液面最低处相平 B.等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数 C.读数时应上下移动乙管，使甲乙两管液面相平 D.读数时不一定使甲、乙两液面相平 ‎24.(1996年全国,28)‎ 在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L－1盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。‎ 填写下列空白：‎ ‎(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是_______________，烧瓶B的作用是_______________，烧瓶C的作用是_______________，在试管D中收集得到的是_______________。‎ ‎(2)实验时，U型管G中应加入的试剂是_______________，长颈漏斗H中应加入_______________。‎ ‎(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)_______________。‎ ‎(4)烧瓶Ⅰ中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是_______________。‎ ‎(5)试管E中发生反应的化学方程式是 。‎ ‎(6)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_______________；E管中的反应开始后，在F出口处应_______________。‎ ‎25.(1996年上海,32)实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。‎ 试回答：‎ ‎(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量［m(CuO)、m(H2O)］时，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。‎ ‎①仪器连接的顺序(用字母编号表示，仪器可重复使用)_______________，d中浓硫酸的作用是_______________、_______________。实验完毕时观察到a中的现象是_______________。‎ ‎②列出计算铜相对原子质量的表达式_______________；‎ ‎③下列情况将使测定结果偏大的是_______________(以下选择填空不限一个正确答案，均用字母编号填写)‎ ‎(a)CuO未全部还原为铜 (b)CuO受潮 (c)CuO中混有Cu ‎(2)如果仍采用上述仪器装置，其他方案可选用测定的物理量有_______________。‎ ‎(a)m(Cu)和m(CuO) (b)m(N2)和m(H2O)‎ ‎(c)m(Cu)和m(H2O) (d)m(NH3)和m(CuO)‎ ‎26.(1995年全国,27)图(Ⅰ)中瓶a内放入20 mL 6 mol·L－1盐酸，b是未充气的气球，里边放有4 g碳酸钙粉末，将它紧紧套在瓶a口上，胶管c套在瓶的侧口，并用弹簧夹d夹紧(瓶口和侧口都不漏气)。将图(Ⅰ)的装置在托盘天平上称量，质量为W1 g。根据实验现象填写下列空白：‎ ‎(1)把气球b中的碳酸钙粉末小心地倒入瓶中，立即产生许多气泡，气球逐渐胀大(图Ⅱ)。反应结束后，再次称量，质量为W2 g。则W2和W1的关系是_______________。‎ ‎(2)取25 mL 6 mol·L－1 NaOH溶液，先用滴管取少量NaOH溶液，滴管插入胶管c口(为便于操作，可以适当倾斜瓶a，注意防止漏气。打开d，将溶液挤入瓶中，立即夹紧d。可以看到瓶内产生少量白色沉淀，轻轻摇动瓶a，沉淀随即消失。用同样方法再加入少量NaOH溶液，又产生白色沉淀，轻摇，沉淀又消失。使沉淀消失的反应的化学方程式是 。‎ ‎(3)将全部NaOH溶液很快加入瓶中，夹紧d，瓶内产生大量白色沉淀，不再溶解。此时瓶内温度_______________(填“不变”“降低”或“升高”)。‎ ‎(4)继续轻摇瓶a，气球逐渐缩小，直至恢复反应前的下垂状。写出这时发生的反应的化学方程式 。‎ ‎27.(1995年上海，32)(1)实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气，反应式为：NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O↑+Q 实验装置如下图所示，试回答：‎ ‎①装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是___________(填写编号)‎ a.防止NaNO2饱和溶液蒸发 b.保证实验装置不漏气 c.使NaNO2饱和溶液容易滴下 ‎②B部分的作用是 ‎ a.冷凝 b.冷却氮气 c.缓冲氮气流 ‎③加热前必须进行的一个操作步骤是___________，加热片刻后，即应移去酒精灯以防反应物冲出，其原因是 。‎ ‎④收集N2前，必须进行的步骤是(用文字说明) ，收集N2最适宜的方法是(填写编号) 。‎ a.用排气法收集在集气瓶中 ‎ b.用排水法收集在集气瓶中 c.直接收集在球胆或塑料袋中 ‎ (2)实验室合成氨装置如右图所示，试回答 装置甲的作用是：‎ ‎① ，‎ ‎② 。‎ 从乙处导出的气体是 ，检验产物的简单化学方法 。‎ ‎28.(1994年全国，28)氨跟氧化铜反应可以制备氮气(2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2)，而氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水即反应生成Mg(OH)2和NH3。下面是甲、乙两位学生提出的制备氮化镁的两种实验方案示意框图(实验前系统内的空气已排除；图中箭头表示气体的流向)：‎ ‎ ‎ 填空和回答问题：‎ ‎(1)甲、乙两生提出的实验方案是否能制得氮化镁？(填“能”或“不能”)‎ 甲_______________，乙_______________。‎ ‎(2)具体说明不能制得氮化镁的原因(如两个方案都能制得氮化镁，此小题不用回答) 。‎ ‎●答案解析 ‎ (一)选择题 ‎1.答案：A 解析：首先高锰酸钾溶液中存在两种离子：K＋和MnO，选项B、C表明K＋无色且不与锌反应，再由选项D进一步说明MnO能与锌反应，静置后见紫红色褪去，表明MnO为紫红色。‎ ‎2.答案：AC 解析：解此题关键是观察装置特点，该装置可用于固体加热制气体，且产生的气体能用排水法收集，NO2能与水反应，NH3极易溶于水，均不能用排水法收集。‎ ‎3.答案：B 解析：反应装置不能加热，排除了A，产生的气体不能用排水法收集，排除C、D。‎ ‎4.答案：C 解析：锌与稀HNO3反应，被还原的是氮元素，产生的是氮的氧化物而不是H2。因氯化氢易溶于水，制备时用固体食盐与浓H2SO4反应。浓H2SO4中H＋浓度小与CaCO3反应慢，且CaSO4微溶于水，反应难于进行。‎ ‎5.答案：C 解析：关键词是“实验室”三字。硝酸铵热分解虽然能产生氧气，但容易引起爆炸；二氧化氮热分解还会产生一氧化氮气体，二者常温状态即反应又生成NO2；过氧化氢催化分解反应速度快，又能生成纯净的氧气，所以①、③正确。‎ ‎6.答案：D 解析：反应方程式分别为：‎ ‎(二)笔答题 ‎7.答案：(1)NO2气体会腐蚀橡胶 ‎(2)N2O4(答液态的NO2同样给分) O2‎ ‎(3)先把导气管移出水面，然后熄灭火焰 防止水槽中的水反吸到U型管中。‎ ‎(4)①在通风橱中取下U型管放置，观察到U型管中液体迅速消失，管中充满红棕色气体，证明X是液态N2O4。(其他合理答案同样给分)‎ ‎②在水槽中，用玻璃片盖住集气瓶口，按住玻璃片，小心把集气瓶移出水面，正放在桌上，用带火星的木条插入瓶口，木条迅速燃烧，证明Y是O2。‎ 解析：解此题的两个关键知识点是：①2Pb(NO3)22PbO+4NO2+O2，②2NO2===N2O4。由此可知X为N2O4，Y为O2。‎ ‎8.答案：(1)CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2‎ HC≡CH+Br2CH(Br)== CH(Br)［或HC≡CH+2Br2CH(Br)2—CH(Br)2］‎ ‎(2)不能 (a)(c)‎ ‎(3)H2S Br2+H2S===S↓+2HBr ‎(4)c b (CuSO4溶液) (CuSO4溶液)‎ ‎(5)如若发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸来验证 解析：(1)本小题是按实验目的，写出实验原理的有关化学反应式，只要基础扎实，很容易写出化学方程式，见答案。(2)‎ 根据“乙同学发现甲同学实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体”，因此可得出“使溴水褪色的物质，未必是乙炔；使溴水褪色的反应，未必是加成反应”的结论。故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴水发生了加成反应。(3)根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，可推知是硫，说明乙炔气体中含有硫化氢杂质，所发生的反应式是Br2+H2S===S↓+2HBr。产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙杂质，发生的反应是CaS+2H2OH2S↑+Ca(OH)2。‎ ‎(4)由于乙炔中含有硫化氢杂质，首先可利用CuSO4溶液除去H2S，然后再用CuSO4溶液检验H2S有无除净，只有无H2S存在方可根据溴水的褪色来验证乙炔与溴水是发生了加成反应。(5)用pH试纸是验证溶液的酸碱性的，实际上暗示“若发生取代反应，必定生成HBr”的结论，因此可用pH试纸检验溶液酸性有无明显增强，即可得出结论。‎ ‎9.答案：(1)a (2)Ag++Cl－AgCl↓ (3)漏斗、烧杯、玻棒 (4)(b)(e)(d) (5)(c) ‎ ‎(6)催化剂的质量 AgNO3的质量 解析：本题是一道综合性较强的题目。首先要弄清实验流程的目的和反应原理，然后才能正确解答。(1)因Ag溶于HNO3而Al2O3不溶，且Ag溶于HNO3时会放出NOx，应选装置a。(2)联想自来水中有Cl－会产生沉淀Ag++Cl－===AgCl。(3)实验操作(Ⅳ)是过滤出AgCl沉淀，联想过滤操作定出所需的主要仪器为烧杯、玻棒、漏斗(注意看清要求，回答玻璃仪器)。(4)要从AgNO3溶液中获得AgNO3晶体，特别注意不能灼烧。因AgNO3易分解。(5)从以上所给方程式看出，NO不能被单独吸收而NO2可被单独吸收。那么混合气体被完全吸收时，x≥1.5。(6)要计算Ag的回收率必须知道催化剂的质量，再由所给Ag的质量分数求出Ag的质量，另外要知道最后所得AgNO3的质量。‎ ‎10.乙同学更合理。实验中会产生一定的偶然误差，为减小误差，定量实验的结果要求取两次数据的平均值作为实验的测定数据。‎ ‎11.(1)反应前先用小火加热烧瓶，B、C、D瓶中有气泡冒出，停止加热后，水会升到导管里形成一段水柱，证明装置不漏气 ‎(2)2H2SO4(浓)+C2H2O+2SO2↑+CO2↑‎ ‎(3)A：无水硫酸铜 检验H2O B：品红溶液 检验SO2‎ C：酸性KMnO4溶液 SO2‎ D：澄清石灰水 检验CO2‎ ‎(4)酸性高锰酸钾溶液的颜色不褪尽(或不褪色，或不褪成无色)‎ ‎12.答案：(1)排水集气法 ‎(2)过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯 ‎(3)Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O Ca(OH)2+Ca(HCO3)2===2CaCO3↓+2H2O ‎(4)CaC2‎ ‎(5)饱和碳酸氢钠溶液(答水也给分) 浓硫酸 向上排空气法 解析：此题的综合性较强，既考查了无机物间的相互转化关系，也考查了有机物间的转化关系，同时还考查了实验的基本操作。但题目的难度不大。突破口是：C能发生加聚反应，说明C中含不饱和键，而C又是由B与HCl反应得到的，说明B中含碳碳叁键，再由B是A与水反应得到的，说明B为乙炔，A为CaC2，再进一步推出其他物质。‎ ‎13.答案：(1)SO2、CO2 H2O (2)H2O SO2、CO2 (3)SO2、CO2 H2O 解析：首先要明确木炭和浓硫酸反应产生的气体产物为H2O(g)、CO2、SO2，然后弄清装置中各部分仪器的作用，装置①用来检验H2O，装置②用来检验SO2，装置③用来检验 CO2。当连接顺序为②①③时，无法检验产物H2O，因气体通过②时会带入水蒸气；当连接顺序为①③②时，无法检出SO2和CO2，因通过足量石灰水时SO2、CO2都被吸收；当连接顺序变为②③①时，则不能检出H2O，因为产物通过②、③装置时带出H2O。‎ ‎14.答案：(1)100 mL容量瓶 (2)＞ b (3)配制pH=1的HA溶液难以实现；不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同；(4)配制NaA溶液，测其pH＞7即证明HA是弱电解质。‎ 解析：本题是证明某酸HA是否是弱电解质的实验设计方案的评价。证明HA是否弱电解质，关键在于要了解弱电解质存在电离平衡。弱电解质加水稀释后pH变化程度小、与Zn反应的速率快［因为稀释过程中弱电解质的电离平衡发生了移动，c(H+)减小程度反而比相同情况下强电解质小］。对照此，就可对甲、乙两个方案加以评价。甲方案直接测定HA溶液的pH，若测定溶液的pH大于1，则可证明HA是弱电解质。乙方案是用间接的比较法，用相同浓度(0.1 mol·L－1)相同体积(10 mL)分别稀释相同的倍数(都稀释到100 mL)，分别与纯度相同的锌粒反应，观察放出H2速率的快慢：若装HA溶液的试管中放出H2的速率快，则可证明HA为弱电解质。要评价乙方案中难以实现之处和不妥之处，关键要对HA的溶解性有所了解，pH=1的溶液能否配制？题述中锌粒仅是纯度相同，实际上反应速率与固体表面积的大小也有关。想到此，难实现之处和不妥之处就明朗了。第(4)小问要再提出一个合理而比较容易进行的方案，实际上是一个开放性的命题。证明一种物质是否是弱电解质，当然可根据上述两同学的思路进行，还可以用测定其强碱盐溶液的pH和比较溶液的导电能力等加以说明。‎ ‎15.答案：(1)4HCl+MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑或16HCl+2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑‎ ‎(2)B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D ‎(3)2Fe+3Cl22FeCl3‎ ‎(4)导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染 ‎(5)产品易潮解 在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置 解析：本题告诉了考生，本实验旨在用氯气和金属铁反应制备无水三氯化铁，并给出了实验装置示意图。然后由反应原料的制取和制备反应的方程式，实验操作中如何排出空气，如何防止堵塞、潮解设问。是一道综合测试实验各个环节的应用题。‎ 由题设“制备三氯化铁”可知D管中是铁丝或铁粉，并推知A、B、C应该是氯气的发生和干燥装置，A中加入浓盐酸，B中应该让浓盐酸跟氧化剂作用(常用的是MnO2或KMnO4)。‎ 要使D管中空气排出，最方便的方法就是首先让刚发生的氯气去驱除它，此时D管中不要加热。待到空气驱净、氯气充满D管时才在D管下加热，以保证铁和纯氯气反应。‎ 由于题干中已经告诉了我们，氯化铁易升华，因此D管中FeCl3容易升华而出，却又特别容易重新冷凝，在装置Ⅰ中D管出口可能被堵塞，多余的氯气并不能被浓H2SO4吸收，排放尾气时将导致污染。‎ 而装置Ⅱ和D管出口是广口瓶，可免受堵塞，尾气排放前有碱液吸收，这都是好的。但FeCl3容易被潮解，碱液不足以抵挡潮气，应在E、F之间加入干燥装置。‎ 本题考查实验中的许多问题，要求知识技能比较全面，因此有一定综合性。‎ ‎16.答案：(一)测定铜粉样品中铜的质量分数 ‎(三)‎ ‎(四) (五)水蒸气通过C被D中碱石灰吸收 洗气瓶 浓硫酸(或干燥管 碱石灰)‎ 解析：解答此题的全部关键应该都在实验报告的仪器和药品一项，从过氧化氢溶液和二氧化锰可推知两者可制氧气，氧气可以氧化样品中混有的炭粉；干燥管中的药品用于吸收产生的二氧化碳，因此其中盛放的应该是碱石灰。第(五)小题出现了实验结果负误差，所以一定是D多吸收了什么物质，由此可以结合化学方程式找到水的存在，进而得到这一问的答案。‎ ‎17.答案：(1)防止卤代烷挥发(或答冷凝) (2)Ag+、Na+和NO (3)氯 得到的卤化银沉淀是白色的 (4) (5)A ‎18.答案：(1)除去吸入空气中的CO2 (2)D (3)可增大气体与溶液的接触面积，使气体中的CO2被充分吸收 ‎ ‎ ‎(5)把瓶Ⅰ中的NaOH溶液吸入口中 把瓶Ⅱ中的NaOH溶液吹出瓶外 解析：(1)当吸气时，空气先进入Ⅱ瓶，再进入呼吸口，此时空气中的CO2气体被Ⅱ瓶中的NaOH溶液吸收。(2)不论从进气口F，还是出气口E都没有必要增加干燥管。因为第一不需要测量吸入气体的体积，第二从F中进气，马上进入瓶Ⅱ，又与水接触。从E管口排出的气体，通常采用排水法测量气体的体积，含有少量水蒸气会溶于水中。不会影响测量结果。(4)呼出气体中CO2的体积分数 ‎19.答案：(1)E接D，C接A，B接F FBACDE ‎(2)2Cl－－2e－Cl2 变蓝色 Cl2+2I－2Cl－+I2；‎ ‎(3)①③④⑥‎ ‎(4)NA=‎ 解析：(1)E接D，C接A，B接F。电流方向应从正极流出，最后流回负极。故应为：F→B→A→C→D→E。‎ ‎(2)B电极是电解池的阳极，反应的离子方程式为：2Cl－－2e－===Cl2↑ 生成的Cl2进入G中与KI反应，生成了I2遇淀粉使溶液变蓝，反应的离子方程式是：‎ Cl2+2I－===2Cl－+I2‎ ‎(3)要精确测定电极上析出铜的质量，就不能采用刮下电极上的铜的方法进行称量，故②、⑤为错误操作。正确步骤的顺序为：①、③、④、⑥。‎ ‎(4)因为析出Cu的物质的量= mol，电子转移数目为×2 mol，即×2×NA个电子，由于电子的电量为1.6×10－19库仑，所以 ‎×2×NA×1.6×10－19=I·t 则NA=‎ ‎20.答案：(1)②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈。‎ ‎③在100 mL量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中(量筒中不应留有气泡)，使漏斗颈伸入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100 mL空间。‎ ‎④将长颈漏斗(或玻璃棒)插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生。‎ ‎(2)使样品在反应时能保持在烧杯底适当的位置。(或避免反应时样品漂浮)‎ 解析：从图示装置很容易联想到排水集气法，图中量筒是用来排水集气(量气)的，量筒中应装满水倒置在盛满水的烧杯中，并使漏斗颈伸入量筒中且烧杯中水面没过漏斗颈。浓HCl要通过玻璃棒或长颈漏斗尽可能加入到烧杯底部，以使HCl与合金充分迅速反应，由于反应产生气体，Al、Zn密度较小，易于移动，加密度较大的Cu网，以免样品漂浮。‎ ‎21.答案：(1)1，5，4，10，11，6，7，2 (2)驱赶装置中的空气，防止反应产生的NO被氧化 (3)通入O2后装置(D)中有红棕色气体生成 (4)分离NO和NO2(或使NO2液化) (5)4NO2+O2+4NaOH===4NaNO3+2H2O 解析：一般验证NO气体的方法是：使它与O2接触，发生反应生成红棕色NO2：2NO+O2===2NO2，由颜色的变化可以判断原来有无NO存在。题目要求验证铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO，而该反应产生的气体的主要成分是NO2，这就是说要从NO和NO2的混合气体中验证NO的存在。为达到此目标需要做到：①反应前要将装置内的空气赶尽，以免NO被氧化成NO2而无从检验，这可以通过向装置A中通入一定时间的N2来完成。②将混合气体中的NO和NO2(还有N2，N2的存在对检验无影响)分离，根据题目所给的NO和NO2的液化温度，显然利用装置F的冰水浴即可以使NO2液化，达到分离的目的。③反应混合气中的少量水蒸气冷凝后溶解NO2，会产生少量NO而干扰检验，这又要求对反应混合气进行干燥，这可以通过装置C完成。经过上述处理后，可以将剩余气体(NO和N2)导入装置D中，通入O2，如果气体变为红棕色，说明原有NO存在。生成的NO2有毒，需要用碱溶液吸收。‎ CH2==CH2+Br2CH2BrCH2Br (2)b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出 (3)除去乙烯中带出的酸性气体或答二氧化碳、二氧化硫 (4)①乙烯发生(或通过液溴)速度过快，②实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃(或写“控温不当”也可以)。‎ 解析：由于1，2－二溴乙烷的熔点为9.79℃，要注意试管d外面的冷却水温度，如果温度低于此熔点，1，2－二溴乙烷就会在试管d中凝固而发生堵塞。使容器e和它前面的容器a和b中由于乙烯排不出去而压强增大，会将安全瓶b 内的水压入长玻璃管里，使玻璃管内的水面上升甚至溢出，当然与此同时瓶b内的水面会略有下降。‎ 在由乙醇制乙烯的反应中，浓硫酸是脱水剂和催化剂，同时浓硫酸还是一种强氧化剂，作为副反应，它还跟乙醇发生氧化还原反应，因而有SO2、CO2等副产物(酸性气体)生成，它们混入乙烯中，这就是瓶e内用氢氧化钠溶液洗涤乙烯气体的原因。‎ 由乙醇和浓硫酸制乙烯，要求将温度迅速升至170℃，如果不能迅速升温，过多地停在140℃左右，会有较多的乙醚生成，若温度过高，则又可能使乙醇被浓硫酸氧化而生成较多的酸性气体等副产物，这些都会造成原料消耗过多，另外，本实验中乙烯与溴的反应是气体和液体之间的反应，如果乙烯产生得过快，将会来不及充分反应，使乙烯逸出，这也使原料的消耗增大。‎ ‎23.答案：(1)⑤③④⑥⑦②①⑧(⑥⑦顺序可对调)‎ ‎(2)大理石 盐酸 ‎(3)吸收混在O2中未反应的CO2 吸收CO2中混有的HCl ‎(4)A C 解析：此题为模拟呼吸面具与社会联系的题，原理2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2因此依据先后顺序考虑以下几点：‎ ‎①CO2的制取 ②除去CO2中的杂质(HCl气体) ③CO2与Na2O2反应器 ④除去未反应的CO2 ⑤准确测得产生O2的体积，也就解决(1)～(3)的问题，第(4)问联系量筒、容量瓶、滴定管等仪器读数的方法选(A),应用物理知识选择(C)。‎ ‎24.答案：(1)普通铁粉(或铁粉) 作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气) 防止水倒吸(或用做安全瓶) 氢气 (2)固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂) 6 mol·L－1 HCl (3)A B E (4)加快氢气产生的速度 (5)Fe3O4+4H23Fe+4H2O (6)检验氢气的纯度 点燃氢气 解析：首先明确本题涉及的3个反应，即普通铁粉的高温氧化；3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑；四氧化三铁的热还原：Fe3O4+4H23Fe+4H2O和用6 mol·L－1 HCl与较活泼金属(例如锌)制备上述反应所需的还原剂氢气：Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑题目给出了两个装置图，左图内有生成物排水取气的装置，右图内则有发生氢气的装置。由此可判断出，前者为制取四氧化三铁的装置，后者为制取“引火铁”的装置。‎ 试管A里装入的试剂是普通铁粉。烧瓶B的作用是作为水蒸气发生器，烧瓶C的作用是作为安全瓶防止水槽内的冷水倒吸，收集在试管D内的气体当然是氢气。‎ 在右图中，由于盐酸较浓(6 mol·L－1)，与活泼金属反应所产生的氢气中或多或少地会带有部分盐酸酸雾。如不除去盐酸酸雾，则其会跟四氧化三铁发生反应，所以U型管内应该用固体氢氧化钠或氧化钙、碱石灰等碱性干燥剂，以除去酸雾。至于6 mol·L－1盐酸，当然应从长颈漏斗加入作为气体发生器的烧瓶内。‎ 烧瓶B是水蒸气发生器，为将其中的水变为蒸气，当然需要加热。普通铁粉被水蒸气氧化是在高温进行的反应，四氧化三铁被氢气还原需在加热条件下进行，因此A、B、E都需加热。‎ 在烧瓶Ⅰ中加入硫酸铜溶液，目的在于使跟盐酸反应的金属表面因与硫酸铜置换而部分覆盖金属铜，形成铜－锌原电池，加快了氢气产生的进程。‎ 为保证安全，进入试管E内的氢气必须是纯氢气，因而需验纯。自导管F 逸入空气中的氢气应烧掉或导出室外，以避免与室内的空气形成爆炸混合物。‎ ‎25.答案：(1)①bcacd 吸收未反应的NH3 防止空气中的水蒸气进入装置 固体由黑色变为亮红色 ②－16 ③(a)(c) (2)(a)(c)‎ 解析：(1)①仪器连接顺序由实验目的决定。该实验主要是要测量NH3与CuO反应生成的水的质量［m(CuO)在实验前即可称出］。故首先制NH3，然后干燥氨气，因NH3能与浓H2SO4反应，所以只能选C装置，后使NH3与CuO反应生成N2和水汽，而要吸收水汽还必须选C，因NH3不一定反应完，如用浓硫酸吸收能同时吸收未反应的NH3。‎ ‎②计算原理是用CuO相对分子质量减16。而由反应可知CuO的物质的量等于水的物质的量即为，所以算式为－16,整理即可。‎ ‎③分析实验误差的方法主要是依据计算原理，分析操作对测定项的影响。此题由口算可知测定m(H2O)的量如偏小，则测定结果偏大。由给出的选项看，a、c中生成的水少，故偏大。b生成的水多使测定结果偏小。‎ ‎(2)此问主要分析由给出的量能否计算出Cu的相对原子质量。如(a)，因反应中CuO与Cu的质量差为氧原子的物质的量，所以即等于Cu的物质的量，然后由m(Cu)÷即可计算出Cu的相对原子质量。再如(c)：等于水的物质的量即等于n(O)=n(Cu)，所以m(Cu)÷即为Cu的相对原子质量，故选a、c。‎ ‎26.答案：(1)W2=W1 (2)Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O (3)升高 ‎(4)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O，Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O 解析：(1)如果仅从反应前后的质量变化考虑，根据“质量守恒定律”，(Ⅰ)和(Ⅱ)的质量关系应当相等。‎ ‎(2)由于CaCO3 4 g即0.04 mol，而6 mol·L－1盐酸20 mL相当于0.12 mol，因此在反应中盐酸是过量的(过量0.04 mol)。这时，在滴入少量氢氧化钠溶液时，摇匀前由于局部氢氧化钠过浓，可以观察到有少量Ca(OH)2白色沉淀生成，而轻摇瓶a后Ca(OH)2沉淀会溶解在过量的盐酸中，所以使沉淀消失，其化学反应方程式是Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O。‎ ‎(3)由于酸碱中和放热，使瓶内温度升高。‎ ‎(4)因为反应物CaCO3的总量是0.04 mol，所以当CaCO3与过量盐酸反应后，产生的CO2为0.04 mol；加入的氢氧化钠总量为0.15 mol，除中和过量盐酸消耗0.04 mol、生成Ca(OH)2沉淀消耗0.08 mol外，还剩余0.03 mol氢氧化钠，因此要使气球缩小至和反应前一样(即吸收掉全部CO2)，瓶内同时有两个反应发生：2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O，Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O ‎27.答案：(1)①c ②a ③检查装置的气密性，本反应为放热反应 ④将系统内的空气排净 c ‎ ‎(2)①干燥气体 ②使两种气体充分混合 ③观察气泡以调节氢、氮气流的速度 (只要求由上述三项中选写两项)‎ NH3及N2、H2的混合物 用蘸有浓HCl的玻璃棒放在导管口，有白烟说明有NH3生成(其他合理的检验方法正确时也给分)‎ ‎28.答案：(1)甲不能，乙能 (2)甲方案中反应产生的NH3全部被浓H2SO4吸收，不能进行后续反应 解析：甲方案制得的NH3，经过碱石灰干燥，再经过浓H2SO4时，和硫酸反应生成(NH4)2SO4，使得反应到此终结，后边反应由于没有NH3无法进行，因此不能得到氮化镁。乙方案改正了甲方案的两点错误，NH3被CuO氧化成N2后，经过水洗除去未反应的NH3，最后氮气经浓H2SO4干燥后与高温镁粉反应制得氮化镁。该方案是可行的。‎ ‎●命题趋向与应试策略 ‎(一)重视基础 形成知识规律 ‎1.化学实验方案的设计 一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：①实验名称；②实验目的；③实验原理；④实验用品(仪器、药品及规格)；⑤实验步骤(包括实验仪器的装配和操作)；⑥实验现象和记录及结果处理；⑦问题和讨论。‎ ‎(1)实验方案的设计原则与设计思路 ‎①实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行，对于定量实验还要考虑系统误差要小。制备实验方案的设计，还应做到：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。‎ ‎②制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力都是有益的。制备实验的设计思路是：‎ ‎③性质实验方案的设计。一是性质探索性实验，主要是从物质的结构特点和所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。二是性质验证性实验，主要是对物质具备的性质去求证，关键设计出简捷的实验方案，操作简便宜行，现象明显，且安全可靠。性质实验方案设计的思路是：‎ ‎ (2)实验仪器装置的设计 确定了实验所选用的方法和原理后，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→除杂→干燥→主要实验→尾气的处理等。考虑干燥与除杂质的顺序时，若采用溶液除杂，则先净化后干燥；若采用加热除杂，则干燥在前；若用固体吸收剂常温除杂，则据题意而定。尾气处理：有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃，无毒气体直接排空。若制备的物质极易水解(如SnCl4、AlCl3等)，则需在尾部加装干燥管，以防空气中的水蒸气进入造成水解。‎ ‎(3)实验操作的设计与注意的问题 ‎①仪器接口的连接：总体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应“长”进“短”出(或“深”入“浅”出)；量气装置应“短”进“长”出；洗气装置应“长”进“短”出；干燥管应“大”进“小”出。‎ ‎②实验操作的顺序：装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。‎ ‎③加热操作先后顺序的选择：若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热，目的是：一则防止爆炸(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其他物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃加热Fe2O3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Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。‎ ‎④如果实验、取用或制取易吸水、潮解、水解的物质，要采取必要的措施防止其吸水，以保证达到实验目的。‎ ‎⑤冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、竖直的干燥管及冷凝管等)。‎ ‎⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸汽)要及时冷却。‎ ‎⑦仪器拆卸的科学性与安全性(要从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)。‎ ‎⑧其他：如实验操作顺序、试剂加入先后顺序、实验方法使用顺序等。‎ ‎(4)创造性是设计的灵魂，对仪器装置、操作要有创意的设计。‎ 为了达到某种特殊的实验目的，有时需要利用一些常用的仪器，通过进行必要的改进和装配，以完成合乎实验要求的创意与设计。这需我们认真分析领悟实验意图，灵活掌握有关仪器的组成、结合、性能特点等，然后匠心独运，巧妙创意，例如：‎ ‎①启普发生器原理式反应器的设计(如下图)‎ ‎②尾气吸收装置的设计(如下图)‎ ‎③液封装置的设计(如图Ⅰ)‎ ‎④Fe(OH)2的制备操作改进型设计(如图Ⅱ)‎ ‎2.实验方案的评价 对给出的实验方案作出选择、评价或找出最佳方案，包含的知识点很多，能考查学生的分析问题和解决问题的能力。‎ ‎(1)选择。包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择，包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、收集装置、尾气处理装置等；药品的选择，包括种类、浓度、物态等；连接方式的选择，包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。‎ ‎(2)评价。对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断。要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。‎ ‎(3)最佳方案的选用。几个实验方案都能达到目的，选出其中最佳的一个并分析各方案的优劣。所谓最佳，无非是装置最简单、药品容易取得并价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。‎ ‎(二)分析热点 把握命题趋向 近年来化学实验考题的发展趋势从简单到复杂，从单一到综合，从教材内容到实际应用。这是高考中加强能力测试的必然方向。高考中经常出现的题型有：简单的实验型选择题，给予信息的填空题，更主要的是大型的综合实验题。从考查内容来看，有为了达到一定目的进行实验操作顺序设计，有验证某一化学原理的设计，有测定物质纯度的设计，有分离提纯的设计，有验证某一成分的设计，有定量或半定量实验的设计等。就试题编制形式，又可分为信息给予型、方案优化型、装置选择型、定量计算型和实验改进型等。‎ 综合实验与实验设计，近年主要以简单实验的连接为主，也有较小型的其他基本操作。要求考生必须会依据反应原理、条件及相应反应物，选择合适的方法、顺序、仪器连接等，并会对方案实施评价。近年综合题有回归课本实验的趋向，要引起注意。以社会热点问题为出发点，结合物理、生物等知识，以生产、生活、科技、能源、环境、新材料、新发现等为材料，与定性实验、定量实验相结合，是综合实验与实验方案设计的命题方向。‎ ‎［例题］一位同学使用①冷开水，②碘酒，③熟石灰，④淀粉，⑤肥皂水，⑥食醋，⑦红墨水，⑧废易拉罐(铝合金)，⑨废干电池(锌筒里装填有碳粉、二氧化锰、氯化铵、淀粉等物质的糊状混合物)，⑩食盐，纯碱为实验试剂，进行家庭小实验。‎ ‎(1)用给定的试剂，不能进行的实验是(不考虑电解)_______________(填写序号)。‎ a.制NaOH溶液 b.制备纯净氯气，并实验它的漂白作用 c.实验硬水和肥皂的作用 ‎ d.制二氧化碳 e.制硬脂酸 f.进行淀粉水解实验，并检验水解产物 ‎(2)该同学为制备氨气，先从废干电池中制备氯化铵。为此，他准备把废干电池锌筒里的糊状混合物溶解于少量水，过滤，除去不溶物，再蒸发、灼烧滤液，以制得干燥的氯化铵晶体。他的设想_______________(填“合理”或“不合理”)，理由是 。‎ ‎(3)该同学拟进行除去淀粉中所含食盐的实验。他把一个鸭蛋浸泡在食醋里，待蛋壳溶去，在膜上打一个小洞，小心倒出蛋清、蛋黄，洗净蛋膜，作为半透膜小袋，再装入含食盐的淀粉溶液，扎好袋口，做好这些准备工作后，他即将进行的实验名称是___________(填“萃取”“盐析”“渗析”“过滤”“分液”)。要保证全部除去淀粉溶液里的食盐，实验中必须___________。食醋溶去蛋壳发生反应的离子方程式是 。‎ 解析：本题以日常生活中的常用物质出发，设计了几个家庭小实验，虽为小实验，但有一定的综合性。第(1)小题：a.制备NaOH溶液，排除电解NaCl溶液的方法，还可选用石灰水与纯碱溶液反应Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH；b.制备Cl2，因无法提供浓H2SO4，因而无法制得浓盐酸，虽有MnO2仍无法制得Cl2；c.硬水可用少许熟石灰与食醋反应后的溶液Ca(Ac)2代替，模拟硬水与肥皂水的实验；d.食醋与纯碱可制CO2；e.在肥皂水中加入适量食醋，因醋酸的酸性比硬脂酸强，因而可制得硬脂酸：C17H35COONa+CH3COOH C17H35COOH+CH3COONa；f.淀粉水解需有酶或稀H2SO4作催化剂，因而无法进行。第(2)小题：将糊状混合物溶于少量水，过滤，只除去了碳粉和MnO2，滤液为NH4Cl和淀粉的混合液，蒸发、灼烧过程中淀粉会烧焦炭化，NH4Cl会发生分解，因而该同学的设想不合理。第(3)小题：蛋膜为半透膜，该实验名称为“渗析”，要保证全部除去淀粉中的食盐，应不断更换渗析所用的蒸馏水或用流水渗析，直至渗析后的蒸馏水中不再检出Cl－。‎ 答案：(1)b、f ‎(2)不合理；滤液中含淀粉，灼烧时炭化，氯化铵分解 ‎(3)渗析；不时更换渗析的蒸馏水或用流水渗析，直到渗析后的蒸馏水中不再检验出Cl－；CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO－+CO2↑+H2O