高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

高三化學(xué)試驗(yàn)復(fù)習(xí)(二)氣體試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)（1）裝置依次：制氣裝置→凈扮裝置→主要反應(yīng)或收集裝置→除尾氣裝置（2）安裝依次：由下向上，由左向右（3）操作依次：儀器連接→檢驗(yàn)氣密性→加入藥品→防倒吸氧扮裝置→拆卸裝置裝置連接依次①試驗(yàn)裝置的連接排列②裝配儀器時(shí)：從下向上；從左往右加入試劑時(shí)：先固后液；試驗(yàn)起先時(shí)：先查儀器的氣密性，再加藥品，后點(diǎn)酒精燈；有些試驗(yàn)為防倒吸，往往最終停止加熱或最終停止通氣；有些試驗(yàn)為防氧化往往最終停止通氣③儀器拆卸的一般過程：“從右到左，自上而下，先拆主體，后拆部件。裝置的氣密性的檢查檢查啟普發(fā)生器氣密性的簡(jiǎn)便方法：關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞從球形漏斗注入確定量的水水面達(dá)球形漏斗的球體部位可燃性氣體純度的檢驗(yàn)（如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等）一.裝置基本類型：裝置類型固體反應(yīng)物（加熱）固液反應(yīng)物（不加熱）固液反應(yīng)物（加熱）

裝置示意圖主要儀器典型氣體O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。Cl2、HCl、CH2=CH2等幾種氣體制備的反應(yīng)原理1、O22KClO3===2KCl+3O2↑2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2===2H2O+O2↑2、NH32NH4Cl+Ca(OH)===2CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O====NH3↑+H2O3、CH4CH3COONa+NaOH===Na2CO3+CH4↑4、H2Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑5、CO2CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O6、SO2Na2SO3+H2SO4(濃)==Na2SO4+SO2↑+H2O7、NO2Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O8、NO3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O9、C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑10、Cl2MnO2+4HCl(濃)===MnCl2+Cl2↑+2H2O11、C2H4C2H5OH===CH2=CH2↑+H2O二.氣體的凈化劑的選擇選擇氣體吸取劑應(yīng)依據(jù)氣體的性質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)而確定，所選用的吸取劑只能吸取氣體中的雜質(zhì)，而不能與被提純的氣體反應(yīng)。一般狀況下：①易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來吸取；②酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸取；③堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸取；④水分可用干燥劑來吸取；⑤能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀（或可溶物）的物質(zhì)也可作為吸取劑。（4）氣體干燥劑的類型及選擇①酸性干燥劑，如濃硫酸、五氧化二磷。干燥顯酸性或中性的氣體，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等氣體。②堿性干燥劑，如生石灰、堿石灰、固體NaOH。用來干燥顯堿性或中性的氣體，如NH3、H2、O2、CH4等氣體。③中性干燥劑，如無水氯化鈣等，可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如O2、H2、CH4等。在選用干燥劑時(shí)，有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑,不能用濃H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。能與氣體反應(yīng)的物質(zhì)不能選作干燥劑，如不能用CaCI2來干燥NH3（因生成CaCl2·8NH3)。氣體的酸堿性干燥劑的酸堿性

保持一致凈扮裝置基本類型：氣體凈化與干燥留意事項(xiàng)一般狀況下，若接受溶液作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若接受加熱除去雜質(zhì)，則是先干燥后加熱。裝置類型液體除雜劑（不加熱）固體除雜劑（不加熱）固體除雜劑（加熱）適用范圍洗氣時(shí)“長(zhǎng)進(jìn)短出”

干燥管除雜質(zhì)時(shí)“大進(jìn)小出”

裝置示意圖裝置類型排水（液）集氣法向上排空氣集氣法向下排空氣集氣法裝置示意圖適用范圍不溶于水（液）的氣體密度大于空氣的氣體密度小于空氣的氣體典型氣體H2、O2、NO、CO、CH4、CH2＝CH2、CH≡CHCl2、HCl、CO2、SO2、H2SH2、NH3、CH4三.收集裝置3、冷凝回流的問題。有的易揮發(fā)的液體反應(yīng)物，為了避開反應(yīng)物損耗和充分利用原料，要在發(fā)生裝置設(shè)計(jì)冷凝回流裝置。如在發(fā)生裝置安裝長(zhǎng)玻璃管等。尾氣處理裝置：吸取式可用于除Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等；尾氣Cl2、SO2、Br2（蒸氣）等可用NaOH溶液吸??；尾氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸取

;HCl、NH3等可用水吸?。蛔茻娇捎糜诔矚釩H4、C2H4、C2H2、H2、CO；收集式可用于防止有毒氣體進(jìn)入空氣中。防止倒吸問題在某些試驗(yàn)中，由于吸取液的倒吸，會(huì)對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生不良的影響，如玻璃儀器的炸裂，反應(yīng)試劑的污染等，因此，在有關(guān)試驗(yàn)中必需實(shí)行確定的措施防止吸取液的倒吸。防止倒吸一般接受下列措施：（1）切斷裝置：將有可能產(chǎn)生液體倒吸的密閉裝置系統(tǒng)切斷，以防止液體倒吸，照試驗(yàn)室中制取氧氣、甲烷時(shí)，通常用排水法收集氣體，當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，必需先從水槽中將導(dǎo)管拿出來，然后熄滅酒精燈。（2）設(shè)置防護(hù)裝置①倒立漏斗式：如圖（2）甲所示，這種裝置可以增大氣體與吸取液的接觸面積，有利于吸取液對(duì)氣體的吸取。當(dāng)易溶性氣體被吸取液吸取時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)削減，吸取液上升到漏斗中，由于漏斗容積較大，導(dǎo)致燒杯中液面下降，使漏斗口脫離液面，漏斗中的吸取液受自身重力的作用又流回?zé)績(jī)?nèi)，從而防止吸取液的倒吸。②肚容式：如圖（2）乙所示，當(dāng)易溶于吸取液的氣體由干燥管末端進(jìn)入吸取液被吸取后，導(dǎo)氣管內(nèi)壓強(qiáng)削減，使吸取液倒吸進(jìn)入干燥管的吸取液本身質(zhì)量大于干燥管內(nèi)外壓強(qiáng)差，吸取液受自身重量的作用又流回?zé)瓋?nèi)，從而防止吸取液的倒吸。這種裝置與倒置漏斗很類似。③蓄液式：如圖（2）丙所示，當(dāng)吸取液發(fā)生倒吸時(shí)，倒吸進(jìn)來的吸取液被預(yù)先設(shè)置的蓄液裝置貯存起來，以防止吸取液進(jìn)入受熱儀器或反應(yīng)容器。這種裝置又稱平安瓶。④平衡壓強(qiáng)式：如圖（2）丁所示，為防止反應(yīng)體系中壓強(qiáng)削減，引起吸取液的倒吸，可以在密閉裝置系統(tǒng)中連接一個(gè)能與外界相通的裝置，起著自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用，防止溶液的倒吸。具有特殊作用的試驗(yàn)改進(jìn)裝置。①防堵塞平安裝置：如圖（3）所示，為防止分液漏斗中的液體不能順當(dāng)流出，用橡皮管連接成連通裝置（見恒壓式）；為防止粉末或糊狀物堵塞導(dǎo)氣管，可將棉花團(tuán)置于導(dǎo)管口處（見防阻式（I、II）。②液封裝置：如圖（3）所示，為防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出，可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套住一只小試管（見液封式）③防污染平安裝置：如圖（4）所示，灼燒式可用于除尾氣CO；吸取式可用于除Cl2、H2S等；收集式可用于防止有毒氣體進(jìn)入空氣中。設(shè)計(jì)化學(xué)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)遵循四個(gè)基本要求：科學(xué)性（即試驗(yàn)原理、操作程序和方法必需正確）平安性（即用藥及操作要留意平安，留意環(huán)境愛護(hù)等問題）可行性（要滿足中學(xué)現(xiàn)有的試驗(yàn)條件））簡(jiǎn)約性（裝置簡(jiǎn)潔、步驟少、藥品用量少、時(shí)間短等）例1．水蒸氣通過灼熱的煤所產(chǎn)生的混和氣,其主要成份是CO、H2還含有CO2和水蒸氣.請(qǐng)用下列裝置設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn),以確認(rèn)上述混和氣中含有CO和H2.連接上述裝置的正確依次是:(填各接口的代碼字母)

混和氣→()()接()()接()()接()()接()().(2)確認(rèn)混和氣中含有H2的試驗(yàn)現(xiàn)象是;其理由是.(E)(F)接(D)(C)接(A)(B)[或(B)(A)]接(J)(I)接(H)(G)例2、欲制無水氯化鋁并保存?zhèn)溆谩，F(xiàn)有儀器如下圖所示，并有食鹽晶體、水、固體燒堿、鋁粉、二氧化錳、濃硫酸等六種試劑。

設(shè)計(jì)的制取過程是：制氯氣→加凈化和干燥氯氣→制氯化鋁請(qǐng)回答下列問題：（1）從上列儀器中選取必需的幾種，連接成一個(gè)制無水氯化鋁的連續(xù)裝置，按前后依次填寫圖的編號(hào)（不確定填滿），并寫出各儀器里放入的試劑的化學(xué)式（2）寫出試驗(yàn)過程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案：⑴③、⑦、⑤、②⑵2NaCl+3H2SO4+MnO2===2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Cl2↑Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O2Al+3Cl2===2AlCl3例3．依據(jù)下圖試驗(yàn),填空和回答問題:(1)燒瓶中所發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是,裝置(Ⅱ)的燒杯中冷水所起的作用是,裝置(Ⅲ)的燒杯中液體的作用是.(2)進(jìn)行此試驗(yàn)時(shí),燒瓶?jī)?nèi)的橡皮塞最好用錫箔包住,用橡皮管連接的兩玻璃管口要相互緊靠,這是因?yàn)?(3)裝置(Ⅲ)燒杯中運(yùn)用倒置漏斗可防止液體倒吸,試簡(jiǎn)述其緣由.(3)答:當(dāng)氣體被吸取時(shí)，液體上升到漏斗中.由于漏斗的容積較大,導(dǎo)致燒杯中液面下降,使漏斗口脫離液面,漏斗中的液體又流回?zé)?冷凝吸取未冷凝的氣體溴蒸氣會(huì)腐蝕橡皮塞和橡皮管

例4.現(xiàn)有確定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣.請(qǐng)從下圖中選用適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)裝置,設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)潔的試驗(yàn),測(cè)定Na2O2試樣的純度(可供選用的反應(yīng)物只有CaCO3固體,6mol/L鹽酸和蒸餾水)請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻?(1)寫出試驗(yàn)中Na2O2和Na2O分別發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式.

(2)應(yīng)選用的裝置是(只要求寫出圖中裝置的標(biāo)號(hào))(3)所選用裝置的連接依次應(yīng)是(填各接口的字母;連接膠管省略).

(2)⑤①④(3)(G)接(A)(B)接(F)條件不同，生成物則不同1、2P＋3Cl2==2PCl3(Cl2不足)；2P＋5Cl2==2PCl5(Cl2足夠)2、2H2S＋3O2==2H2O＋2SO2(O2足夠)；2H2S＋O2==2H2O＋2S(O2不足夠)3、4Na＋O2==2Na2O2Na＋O2==Na2O2(點(diǎn)燃)4、Ca(OH)2＋CO2==CaCO3↓＋H2O；Ca(OH)2＋2CO2(過量)==Ca(HCO3)2↓5、2Cl2＋2Ca(OH)2==Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O6Cl2＋6Ca(OH)2==Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O(加熱)6、C＋O2==CO2(O2足夠)；2C＋O2==2CO(O2不足夠)7、8HNO3(稀)＋3Cu==2NO↑＋2Cu(NO3)2＋4H2O4HNO3(濃)＋Cu==2NO2↑＋Cu(NO3)2＋2H2O8、NaCl(固)＋H2SO4(濃)==NaHSO4＋HCl↑2NaCl(固)＋H2SO4(濃)==Na2SO4＋2HCl↑(加熱)9、H3PO4＋NaOH==NaH2PO4＋H2OH3PO4＋2NaOH==Na2HPO4＋2H2OH3PO4＋3NaOH==Na3PO4＋3H2O10、AlCl3＋3NaOH==Al(OH)3↓＋3NaCl；AlCl3＋4NaOH(過量)==NaAlO2＋2H2O11、NaAlO2＋4HCl(過量)==NaCl＋2H2O＋AlCl3NaAlO2＋HCl＋H2O==NaCl＋Al(OH)3↓12、Fe＋6HNO3(熱、濃)==Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2OFe＋HNO3(冷、濃)→(鈍化)13、Fe＋6HNO3(熱、濃)==Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2OFe＋4HNO3(熱、濃)==Fe(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O14、＋Cl2＋HCl＋3Cl2（六氯環(huán)已烷)

Fe

光15、C2H5OHCH2=CH2↑＋H2OC2H5－OH＋HO－C2H5140℃C2H5－O－C2H5＋H2O17、C2H5Cl＋Na