【正文】 O 。 據(jù)此 ， 從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集 H 2 的裝置_ __ __ _ __ __ __ ( 填 代 號 ) 和 制 備 并 收 集 干 燥 、 純凈 Cl 2 的裝置_ __ __ _ __ __ __ ( 填代號 ) 。 可選用制備氣體裝置 ： e d 第 31講 │ 考向互動探究 圖 31－ 2 第 31講 │ 考向互動探究 [解析 ] 選擇制備收集 H Cl2的裝置，應(yīng)從它們的制備原理和氣體的物理性質(zhì)入手。實驗室制取氫氣不需要加熱，故裝置中不用酒精燈；又因氫氣的密度比空氣小且難溶于水，故不宜采用向上排空氣法收集而宜采用排水法收集，綜合以上分析得出答案選 e。制備并收集干燥、純凈 Cl2的裝置，由制取氯氣的反應(yīng)原理可知，制取氯氣須加熱，且制取過程中易產(chǎn)生雜質(zhì)氣體 HCl，同時多余的氯氣也有毒，因此須考慮除雜、尾氣的吸收問題，故答案選 d。 [方法指導(dǎo) ] 依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件確定氣體發(fā)生裝置，依據(jù)氣體性質(zhì)確定氣體凈化裝置和收集裝置。 第 31講 │ 考向互動探究 變式題 擬用如圖 31－ 3所示裝置制取 表中的四種干燥、純凈的氣體 (圖中鐵架 臺、鐵夾、加熱及氣體的收集裝置均已略 去；必要時可以加熱； a、 b、 c、 d表示相 應(yīng)儀器中加入的試劑 )。 P2O5 H2O 銅屑 稀 HNO3 NO 濃 H2SO4 NaOH溶液 亞硫酸鈉 濃硫酸 SO2 固體 NaOH H2O 消石灰 飽和 NH4Cl溶液 NH3 濃 H2SO4 NaOH溶液 MnO2 濃鹽酸 Cl2 d c b a 氣體 第 31講 │ 考向互動探究 上述方法中可以得到的干燥、純凈的氣體是 ( ) A． Cl2 B． NH3 C． C2H4 D． NO D [ 解析 ] 所給裝置雖然加熱時可以產(chǎn)生 Cl 2 ，但在裝置中用 N aO H 溶液除 HCl 的同時， Cl 2 也被吸收， A 項不符合題意；飽和 NH 4 Cl 溶液與消石灰作用產(chǎn)生 NH 3 ，但在通過 c 裝置時被水吸收，最后也得不到 NH 3 ， B 項不符合題意； SO 2 在通過盛有 N aO H 溶液的 c 裝置時被吸收， C 項不符合題意；銅與稀 H NO 3 作用產(chǎn)生 NO 氣體，部分 NO 氣體被裝置中的氧氣氧化為 NO 2 ，但在通過 c 裝置中的水時， 3 NO 2 ＋ H 2 O == = 2H N O 3 ＋ NO 又得到 NO ，經(jīng) P 2 O 5 干燥得到純凈的 NO ， D 項符合題意。 第 31講 │ 考向互動探究 ? 探究考向二 氣體的除雜、干燥與尾氣處理 【 知識梳理 】 氣體的干燥 干燥是使用適宜的干燥劑和裝置除去氣體中混有的少量水分。常用裝置有干燥管 (A)、 U形管 (B)(內(nèi)裝固體干燥劑 )和洗氣瓶(C)(內(nèi)裝液體干燥劑 )，如圖 31－ 4所示。 第 31講 │ 考向互動探究 常用的干燥劑有： 1 ．濃硫酸 ( 酸性干燥劑 ) ： 可干燥 N 2 、 O 2 、 H 2 、 Cl 2 、 CO 、 CO 2 、 SO 2 、 H Cl 、 NO 、 NO 2 、 CH 4 、 C 2 H 4 、 C 2 H 2等，不可干燥 _ __ __ _ __ 性或 _ __ __ _ 性氣體，如 __ __ __ _ _ 、 HBr 、 HI 、 __ __ _ _等。 2 ．無水 Ca Cl 2 ( 中性干燥劑 ) ： 可干燥除 _ __ _ __ __ 以外的其他氣體。 3 ．堿石灰 ( 堿性干燥劑 ) ： 可干燥 _ __ __ _ __ 及中性氣體 (N 2 、 O 2 、 H 2 、 CO 、 NO 、 CH 4 、 C 2 H 4 、 C 2 H 2 等 ) ，不能干燥 _ __ _ __ __ _ _ 性氣體。 還原 堿 H2S NH3 NH3 NH3 酸 第 31講 │ 考向互動探究 【要點(diǎn)深化】 氣體的凈化及尾氣的吸收 1 ．氣體的凈化 ( 1) 凈化原則： 不減少被凈化氣體的量，不引入新的雜質(zhì)，操作簡便，易于分離。 ( 2) 氣體的凈化裝置與方法 第 31講 │ 考向互動探究 ① 易溶于水或能與水反應(yīng)不生成其他氣體的雜質(zhì)可用水吸收。如H 2 (H Cl ) 、 N 2 (N H 3 ) 、 N O( N O 2 )( 括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體，下同 ) ，可將混合氣體通過盛水的圖 31 － 5 甲裝置來除去雜質(zhì)氣體。 ② 酸性雜質(zhì)氣體用堿性吸收劑、堿性雜質(zhì)氣體用酸性吸收劑來吸收 。如 CO (C O 2 ) 、 O 2 (S O 2 ) ，可將混合氣體通過盛 Na OH 溶液的甲裝置或盛堿石灰的乙裝置來除去雜質(zhì)氣體。 ③ 還原性雜質(zhì)氣體，可用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化；氧化性 雜質(zhì)氣體，可用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化。如 CO 2 (C O) 可將混合氣體通過盛灼熱 C uO 的丙裝置來除去雜質(zhì)氣體；如 CO 2 (SO 2 ) 可將混合氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的甲裝置來除去雜質(zhì)氣體。 第 31講 │ 考向互動探究 ④ 選用能與氣體中的雜質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)或可溶性物質(zhì)的試劑 做吸收劑來除去雜質(zhì)氣體，如 O 2 (H 2 S) ，可將混合氣體通過盛有 Cu SO 4 溶液的甲裝置除去雜質(zhì)。 2 ．尾氣的吸收 對于有毒、有害、污染空氣的氣體尾氣 必須進(jìn)行處理，用溶液吸收或點(diǎn)燃使它 們變?yōu)闊o毒、無害、無污染的物質(zhì)。 ( 1) 吸收原則 ① 能充分吸收氣體； ② 不能倒吸。 ( 2) 常見裝置 第 31講 │ 考向互動探究 ① 吸收溶解度較大的尾氣 (如 HCl、 NH3等 )用圖 31－ 6甲裝置。 ②吸收溶解度較小的尾氣 (如 Cl SO2等 )用乙裝置。 ③ CO等氣體可用點(diǎn)燃或收集于塑料袋中的方法除去，如裝置 丙、丁。 【 特別提醒 】 氣體凈化時應(yīng)注意的事項 (1)用洗氣瓶吸收雜質(zhì)時，氣流方向是長管進(jìn)，短管出。用干燥管吸收雜質(zhì)時，氣流方向是大口進(jìn)，小口出；用玻璃管吸收雜質(zhì)時，氣流方向可以任意選擇。 (2)當(dāng)氣體中含有多種雜質(zhì)時，若采用洗氣裝置，通常是除雜在前，干燥在后；若用加熱裝置除雜時，通常是干燥在前，除雜在后。 第 31講 │ 考向互動探究 【 典例精析 】 例 2 以下是某學(xué)生利用集氣瓶、導(dǎo)管、稀硫酸、四氯化碳一起設(shè)計的一套能 “ 防止倒吸 ” 并能吸收氨氣的裝置。下列說法錯誤的是( ) A ． a 為稀硫酸 B ． b 為四氯化碳 C ．若吸收后的溶液中溶質(zhì)為單一物 質(zhì)時，則不一定顯酸性 D ．該吸收過程，表現(xiàn)了硫酸的酸性 C 第 31講 │ 考向互動探究 [解析 ] 稀硫酸極易和氨氣結(jié)合，若直接接觸容易發(fā)生倒吸現(xiàn)象，而題目中說能防止倒吸并能吸收氨氣，因此可以知道 a為稀硫酸， b為四氯化碳，該吸收過程，表現(xiàn)了硫酸的酸性。若吸收后溶質(zhì)為單一物質(zhì)，可以推測為硫酸銨或硫酸氫銨，則一定顯酸性。 [思維拓展 ] 本題裝置為創(chuàng)新裝置。化學(xué)實驗中常見的實驗儀器的創(chuàng)新使用與設(shè)計有： ①如干燥管除用于干燥氣體外，還可以用于防倒吸裝置 (如圖① )，組裝類似啟普發(fā)生器裝置 (如圖② )； ②堿式滴定管的創(chuàng)新使用，組裝量氣裝置 (如圖③ )； 第 31講 │ 考向互動探究 ③ 液封式防止氣體逸散 (如圖④ )； ④防堵塞的設(shè)計 (如圖⑤ )； ⑤破、舊儀器的重新使用 (如圖⑥ )。 第 31講 │ 考向互動探究 [互動探究 ] 若 a為苯， b為稀硫酸，能否防止倒吸？ [互動探究 ] 不能，若 b為稀硫酸，導(dǎo)管口處的氨氣直接與之接觸，可能會因發(fā)生迅速溶解而倒吸；若 b為四氯化碳，導(dǎo)管口處氨氣與之接觸，氨氣不溶于四氯化碳，會以氣泡的形式上升至稀硫酸與四氯化碳的界面，在界面處氨氣溶于稀硫酸，不會倒吸。 第 31講 │ 考向互動探究 變式題 實驗室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集 CO2氣體，下列裝置中合理的 是 ( ) BD 第 31講 │ 考向互動探究 [ 解析 ] 收集 CO 2 用向上排空氣法，集氣瓶中的導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出， A項錯誤； C 項裝置中的長頸漏斗下端未插入液面以下，會使產(chǎn)生的氣體從漏斗逸出， C 項錯誤。 教師備用習(xí)題 第 31講 │ 教師備用習(xí)題 【備用理由】本題綜合較強(qiáng)，具有很好的訓(xùn)練價值，可做為本講次的強(qiáng)化訓(xùn)練。 [2 011 東北師大附中模擬 ] 中學(xué)化學(xué)需要掌握多種常用氣體的實驗室制備。下圖的第一個裝置可制備 10 種氣體。其中甲和乙是制氣發(fā)生裝置，丙是除雜裝置或反應(yīng)裝置，丁 (1) 或丁 ( 2) 是反應(yīng)裝置或吸收裝置。 第 31講 │ 教師備用習(xí)題 (1 ) 如甲為 CH 3 CO OH 溶液，乙為 CaCO 3 ，丙為飽和 Na HCO 3 溶液，丁 (1)為 N aSiO 3 溶 液 ， 則 丁 ( 1) 中 現(xiàn) 象 是 變 渾 濁 。 由 此 可 證 明__ ____ __ _____ ______ _____ ______ __ _ __ ______ __( 填一種性質(zhì)的順序 ) 。 (2 ) 欲設(shè)計實驗證明氧化性： KMnO 4 ＞ Cl 2 ＞ I 2 ，其中丁 (1 ) 是尾氣處理裝 置 ， 則 丙 中 溶 液 是 ___ ____ _ ，丁 (1) 中 化 學(xué) 方 程 式 為__ ______ _____ ______ _____ ______ _____ ______ _____ ______ ____ 。 (3 ) 如甲中為 70% 濃 H 2 SO 4 ，乙為 Na 2 SO 3 固體，丁 (2) 是尾 氣處理裝置。 a ．欲證明 SO 2 有漂白性，則丙為 _____ ___ 溶液，丁 (2) 為 _ ______ _溶液。 酸性： CH3COOH＞ H2CO3＞ H2SiO3 淀粉 KI溶液 Cl2＋ 2NaOH===NaCl＋ NaClO＋ H2O 品紅 NaOH 第 31講 │ 教師備用習(xí)題 b ．欲證明 SO 2 有還原性，則丙為_ __ __ _ __ __ __ __ __ _ __ __ __ __ __ _ __ __ __ __ __ _ __ __ __ __ __ _ _ _ __ __ 。 c ．欲證明 SO 2 有氧化性，且丙中現(xiàn)象為淡黃色沉淀，則丙為 __ __ __ _ _溶液。 ( 4) 若制取 O 2 ，丙為 F e SO 4 的酸性溶液和 K SC N 溶液，丁不需要，則丙中氧化反應(yīng)的離子方程式為 _ __ __ _ __ __ __ _ __ __ __ __ __ _ __ __ __ __ __ _ _ ， 現(xiàn)象為 _ __ __ _ __ __ _ __ __ __ _ 。 酸性 KMnO4溶液 (或溴水或 FeCl3溶液或氯水 )(合理即可 ) H2S 4Fe2＋ ＋ O2＋ 4H＋ ===4Fe3＋ ＋ 2H2O 溶液變紅 第 31講 │ 教師備用習(xí)題 [ 解析 ] ( 2) 欲設(shè)計實驗證明氧化性： K Mn O 4 ＞ Cl 2 ＞ I 2 ，其中丁 ( 1) 是尾氣處理裝置，則丙中是淀粉 KI 溶液來證明氧化性： Cl 2 ＞ I 2 ，多余的 Cl 2可以用 N aO H 溶液吸收，故丁 ( 1) 化學(xué)方程式為 Cl 2 ＋ 2 Na OH == =N aC l ＋ Na Cl O＋ H 2 O 。 ( 3) 如甲中為 7 0% 濃 H 2 SO 4 ，乙為 Na 2 SO 3 固體，丁 ( 2) 是尾氣處理裝置。 a ．欲證明 SO 2 有漂白性，則丙為品紅溶液，丁 (2) 盛有 N aO H 溶液用來吸收 SO 2 。 b ．欲證明 SO 2 有還原性，則丙為氧化性物質(zhì)，如酸性 K Mn O 4 溶液或溴水或 F eC l 3 溶液或氯水。 c ．欲證明 SO 2 有氧化性，且丙中現(xiàn)象為淡黃色沉淀，則丙中應(yīng)該盛有能夠還原 SO 2 的溶液，可以是 H 2 S 溶液。 第 32講 │ 綜合實驗與探究 第 32講 綜合實驗與探究 課標(biāo)考綱展示 第 32講 │ 課標(biāo)考綱展示 考試說明 考向追蹤 題要求，做到： (1)設(shè)計、評價或改進(jìn)實驗方案； (2)了解控制實驗條件的方法； (3)分析或處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論； (4)繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。 識與技能的綜合應(yīng)用。 、評價或優(yōu)化實驗方案。既可在選擇題中，又可在 Ⅱ 卷實驗大題中進(jìn)行考查，在 Ⅱ 卷實驗大題中往往結(jié)合實驗裝置圖和實驗步驟，對實驗裝置和實驗步驟進(jìn)行評價，并提出優(yōu)化措施，難度往往在中等以上。 。以元素化合物為載體，結(jié)合化學(xué)實驗基本操作、化學(xué)計算、誤差分析等，考查根據(jù)要求設(shè)計實驗方案并分析相關(guān)問題，或結(jié)合相關(guān)知識聯(lián)系題給信息設(shè)計實驗方案。該類試題往往以 Ⅱ 卷實驗大題