【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 出時(shí)可為蒸氣 ) 的及時(shí)冷卻； (7) 儀器拆卸的科學(xué)性與安全性 ( 也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮 ) ； (8) 其他，如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等。 —— 典例精析 —— 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 例 2 [2021 莆田質(zhì)檢 ] 硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫的含量超過 %( 體積分?jǐn)?shù) ) 時(shí)需經(jīng)處理后才能排放。某校興趣小組欲測(cè)定硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫的含量，采用以下方案： 甲方案：如圖 10 － 33 － 6 所示，圖中氣體流量計(jì) B 用于準(zhǔn)確測(cè)量通過尾氣的體積。將尾氣通入一定體積已知濃度的碘水中測(cè)定 SO2的含量。當(dāng)洗氣瓶 C 中溶液藍(lán)色消失時(shí)，立即關(guān)閉活塞 A 。 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 (1) 洗氣瓶 C 中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡 D ，可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，其理由是 ______ 。 (2) 洗氣瓶 C 中的溶液可以用其他試劑替代，請(qǐng)你舉出一種： ________ 。 (3) 洗氣瓶 C 中溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)關(guān)閉活塞 A ，測(cè)得的 SO2含量 ________( 填 “ 偏高 ”“ 偏低 ” 或 “ 無影響 ”) 。 乙方案：實(shí)驗(yàn)步驟如下面流程圖所示。 (4) 寫出步驟 ② 中反應(yīng)的化學(xué)方程式 ______ 。 (5) 步驟 ③ 中洗滌沉淀的方法是 ______ 。 (6) 通過的尾氣體積為 V L( 已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況 ) 時(shí)，該尾氣中二氧化硫的含量 ( 體積分?jǐn)?shù) ) 為 ________( 用含有 V 、 m 的代數(shù)式表示 ) 。 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 [ 答案 ] (1) 增大氣體與溶液的接觸面積，有利于 SO2與碘水充分反應(yīng) (2) 酸性高錳酸鉀溶液或其他合理答案 (3) 偏低 (4) H2SO4＋ Ba(OH )2== =BaSO4↓ ＋ 2H2O (5) 向漏斗里注入蒸餾水，使水 面沒過沉淀物，待水流盡后，重復(fù)操作 2 ～ 3 次 (6) m233 V或2 240 m233 V% 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 [ 解析 ] (1) 甲方案利用的原理為： SO2＋ I2＋ 2H2O == =H2SO4＋ 2HI ，洗氣瓶 C 中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡 D ，可以增大 SO2與碘水的接觸面積，使 SO2和碘水充分反應(yīng)。 (2) 洗氣瓶 C 中的溶液還可以用酸性高錳酸鉀溶液、溴水等代替。 (3) 洗氣瓶 C 中溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)關(guān)閉活塞 A ，則通入尾氣的體積增大，因此 SO2含量偏低。 (4) 乙方案利用的原理為： SO2＋ H2O2== =H2SO4， H2SO4＋Ba(OH )2== =BaSO4↓ ＋ 2H2O 。步驟 ② 中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2SO4＋ Ba(OH )2== =BaSO4↓ ＋ 2H2O 。 (6) 根據(jù) SO2～ BaSO4，則尾氣中二氧化硫的體積為m233 L ，故尾氣中二氧化硫的含量為 m233V 100% ＝2 240 m233 V% 。 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 [ 規(guī)律總結(jié) ] 對(duì)實(shí)驗(yàn)方案是否合理、嚴(yán)密作出判斷，要從 “ 合理選擇、排除干擾、操作準(zhǔn)確 ” 等方面入手。 ① “ 合理選擇 ” 是指儀器、藥品、連接方式的選擇； ② “ 排除干擾 ” 是指反應(yīng)條件的控制、防止空氣成分介入、副反應(yīng)盡量避免、雜質(zhì)的除去等； ③ “ 操作準(zhǔn)確 ” 則要求熟悉主要儀器的性能與使用方法和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作方法等。 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 互動(dòng)探究 如果將乙方案中步驟 ① 省略，直接將尾氣通入過量 Ba(OH ) 2 溶液中，其余步驟與乙方案相同。你認(rèn)為此方案是否合理，說明理由？ [ 答案 ] 不合理。由于 BaSO 3 容易被空氣中的氧氣氧化為BaSO 4 ，因此 BaSO 3 的質(zhì)量 m 的數(shù)值不準(zhǔn)確。 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 變式題 [2021 淄博模擬 ] 化學(xué)研究小組通過網(wǎng)上查找資料發(fā)現(xiàn) N2的制取有下列不同方案： a 方案：加熱條件下 NH3還原 CuO 制得純凈的 N2和活性銅粉。 b 方案：加熱 NaNO2和 NH4Cl 的濃溶液制得 N2。 c 方案：將空氣緩慢地通入灼熱的銅粉制得較純的 N2。 現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室提供如下幾種裝置來制取 N2。 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 (1) 若按 a 方案制取 N2時(shí)，需要的氨氣用生石灰和濃氨水作原料制取，則宜采用上述儀器中的 ________( 填序號(hào) ) 作發(fā)生器，該發(fā)生裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ______ 。 要制取并收集純凈的 N2( 允許含有少量水蒸氣 ) ，還須使用上述儀器中的 ( 按氣流從左到右的流向順序列出 )________( 填序號(hào) ) 。 (2) 若按 c 方案制取 N2，用 E 裝置將空氣緩慢通入________( 填 A 、 B 、 C) 反應(yīng)器，反 應(yīng)器內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是______ ， 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _______ 。 (3) 上述制取 N2的三個(gè)方案 中， a 、 c 方案結(jié)合使用越來越受到人們的關(guān)注，這種方法與 b 方案相比，其優(yōu)越性在于______ 。 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 [ 答案 ] (1) E CaO ＋ NH 3 H 2 O == =Ca(OH) 2 ＋ NH 3 ↑ AD或 ACD (2) A 紅色粉末逐漸變黑 O 2 ＋ 2Cu ==== =△2CuO (3) CuO 和 Cu 可循環(huán)利用，避免使用有毒物質(zhì) NaNO 2 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 [ 解析 ] (1) 由題中所給信息可知，可適用于制備氣體的裝置是 B 、 E 。 E 裝置的優(yōu)點(diǎn)是能控制反應(yīng)的速率，而 B 裝置只能一次性加入所需要的反應(yīng)物，不能控制反應(yīng)的速率，所以選擇 E 更好，其中發(fā)生的反應(yīng)是 CaO ＋ NH3H2O == =Ca(OH)2＋NH3↑ 。用 a 方案制得的氣體中會(huì)含有未反應(yīng)的 NH3，因此還需要用試劑吸收 NH3，但由于 NH3是一種極易溶于水的氣體，所以用排水法收集 N2，即可除去 N2中含有的 NH3，所以還需要使用的裝置是 A 、 D 。 ( 2) 利用分液漏斗中的水將空氣從燒瓶中排到 A 裝置中，在加熱條件下將 Cu 氧化，從而除去 O2，這樣可得到較純凈的氮?dú)猓l(fā)生的反應(yīng)為 O2＋ 2Cu 2CuO 。(3) a 、 c 方案結(jié)合使用可將 Cu 和 CuO 進(jìn)行循環(huán)使用，從而降低成本，而 b 方案中用到了有毒的 Na NO2。 ? ? 探究考向三 探究性實(shí)驗(yàn) ? —— 知 識(shí) 梳 理 —— ? 第 33講 綜合實(shí)驗(yàn)與探究 ? 考向互動(dòng)探究 探究類實(shí)驗(yàn)題的一般命題思路是：發(fā)現(xiàn)問題 → 提出問題 ( 即在學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)水平的基礎(chǔ)上做出猜想或假設(shè) )→ 解決問題 ( 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，最后得出結(jié)論 ) 。在能力考查點(diǎn)的設(shè)置上則可以考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力、提出問題的能力 ( 做出合理假設(shè)或猜想 ) 、探究問題的能力 ( 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究 ) 、分析問題的能力 ( 根據(jù)實(shí)驗(yàn)