设计方案时需注意的问题. (1)检查气体的纯度.点燃或加热通有可燃性(H2.CO.CH4.C2H4.C2H2等)的装置前.必须检查气体的纯度.例如用H2.CO等气体还原金属氧化物时.需要加热金属氧化物.在操作中.不能先加热.后通气.应当先通入气体.将装置内的空气排净后.检查气体是否纯净.待气体纯净后.再点燃酒精灯加热金属氧化物. (2)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,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的氧化.并防止石灰水倒吸. (3)冷凝回流的问题.有的易挥发的液体反应物.为了避免反应物质损耗和充分利用原料.要在发生装置中设计冷凝回流装置.发在发生装置中安装长玻璃管等. (4)冷却问题.有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失.需要冷凝管可用冷水或冷水冷凝气体.使物质蒸气冷凝为液态便于收集. (5)防止倒吸问题.实验过程用到加热操作的.要防倒吸,气体易溶于水的要防倒吸. (6)具有特殊作用的实验改进装置.如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出.用橡皮管连接成连通装置,为防止气体从长颈漏斗中逸出.可在发生装置中的漏斗末端套住一支小试管等. (7)拆卸时的安全性和科学性.实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性.有些实验为防止“爆炸 或“氧化 .应考虑停止加热或停止通气.如对有尾气吸收装置的实验.必须将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯.以免造成溶液倒吸,用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯.同时继续通氢气.待加热区冷却后才停止通氢.这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化.或形成易爆气体,拆卸用排水法收集需要的加热制取气体的装置时.需先把导管从水槽中取出.才能熄灭酒精灯.以防止水倒吸,拆下的仪器要清洗.干燥.归位. 试题枚举 [例1]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中反应化学方程式是: . 的主要缺点是: . 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: . 解析 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应该是发生氯气的装置.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.等到空气驱净.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的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.碱液不足以抵挡湿气.应在E.F之间加入干燥装置. 答案 (1)4HCl+MnO2=====MnCl2+2H2O+Cl2↑ 或16HCl+2KMnO4======2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ (2)B中的反应进行一段时间后.看到黄绿色的气体充满装置.再开始加热D, (3)2Fe+3Cl2======2FeCl3, (4)导管易被产品堵塞.尾气排入空气.易造成环境污染, (5) 产品易受潮解,在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置. [例2]航天飞行器座舱内空气更新过程如图所示: 空气.CO2.H2O Ⅱ Ⅰ 座舱 CO2 C 空气 H2 H2O O2 H2O Ⅲ (1)Ⅱ是CO2和H2的反应装置.该反应的化学方程式 . (2)从装置Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ可看出.O2的来源是CO2和H2O.宇航中每天消耗28molO2.呼出23molCO2.则宇航员生天呼出的气体中含H2O mol. (3)以下是另一种将CO2转化为O2的实验设想: 其中.由MgCl2·6H2O制取无水MgCL2的部分装置如下: ① 上图中.装置a由 . .双孔塞和导管组成. ② 循环物质的名称是 ③ 制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行.原因是 ④ 装置b是填充的物质可能是 e硅胶f.碱石灰 g.无水氯化钙 h.浓硫酸 ⑤ 设计d中装置要注意防止倒吸.请在方框中画出d装置的简略图.并要求与装置c的出口处相连. 解析 (1)Ⅱ中反应物是CO2和H2.生成物是C和H2O.配平后得:2H2O+CO2 2H2O+C (2)消耗28molO2呼出23molCO2.依质量守恒定律.呼出的气体中含H2O10mol时.氧原子守恒. (3)由MgCL2·6H2O制取无水MgCL2时需在酸性条件下进行.在b处干燥时用中性或酸性固体干燥剂.硅胶或无水氯化钙.由于氯化氢极易溶于水.在d处为防止倒吸.用一倒扣的漏斗. 答案 (1)2H2+CO2 2H2O+C (2)10 (3)防止水解 (4)e.g (5) 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某不同品牌铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
[探究一] 实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积
实验装置如下图,问题讨论: 

(1)反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气体体积逐渐减小,直至不变。气体体积减小的原因是
                                                   (仪器和实验操作的影响因素除外)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题除了检查装置的气密性、加入足量盐酸使合金完全溶解和按(1)操作外,请再写出两点:
                                                                         
                                                                         
(3)如果用分析天平准确称取0.51g镁铝合进行实验,测得生成气体体积为560 mL(已折算成标况下体积),请计算合金中镁的质量分数。(请写出计算过程)___________ ____________________________________________________________________________。
[探究二] 实验方案:称量Bg另一品牌铝镁合金粉末.放在如下图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。

问题讨论:
(1)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是                                     
(2)用本方案进行实验时,装置中至少要充入O2的物质的量           mol(用含B的最简式表示)。
[实验拓展] 研究小组对某无色透明的溶液进行实验,发现该溶液跟铝反应时放出H2,试判断下列离子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42、HCO3、OH、NO3,在下列两种情况下,可能存在于此溶液中的是:
①当与铝反应后生成Al3+时,原溶液可能大量存在的离子            
②当与铝反应后生成[Al(OH)4]时,原溶液可能大量存在的离子是                   

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铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某不同品牌铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。

[探究一] 实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积

实验装置如下图,问题讨论: 

(1)反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气体体积逐渐减小,直至不变。气体体积减小的原因是

                                                   (仪器和实验操作的影响因素除外)。

(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题除了检查装置的气密性、加入足量盐酸使合金完全溶解和按(1)操作外,请再写出两点:

                                                                         

                                                                         

(3)如果用分析天平准确称取0.51g镁铝合进行实验,测得生成气体体积为560 mL(已折算成标况下体积),请计算合金中镁的质量分数。(请写出计算过程)___________ ____________________________________________________________________________。

[探究二] 实验方案:称量Bg另一品牌铝镁合金粉末.放在如下图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。

问题讨论:

(1)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是                                     

(2)用本方案进行实验时,装置中至少要充入O2的物质的量           mol(用含B的最简式表示)。

[实验拓展] 研究小组对某无色透明的溶液进行实验,发现该溶液跟铝反应时放出H2,试判断下列离子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42、HCO3、OH、NO3,在下列两种情况下,可能存在于此溶液中的是:

①当与铝反应后生成Al3+时,原溶液可能大量存在的离子            

②当与铝反应后生成[Al(OH)4]时,原溶液可能大量存在的离子是                   

 

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