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物质制备与工艺流程分析型实验题

热点一物质制备实验题

物质制备是中学化学试验的重要组成部分，以新物质制备为背景的实验题，涉及知识面广、题型多变、思维发散空间大，能很好的考查学生综合运用化学试验基础知识解决实际问题的能力，因而倍受高考命题者的青睐。

解答此类试题的一般程序是

第一，认真阅读题干,抽取有用信息；第二，仔细观察装置图（或框图），联想熟悉的实验，观察装置图（或框图）,找出每件仪器(或步骤）与熟悉的某一实验相似的地方,分析每件仪器中所装药品的作用；第三，通读问题，整合信息作出答案，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识作出正确答案。

【典例1】[2013·山东理

（183 ℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾,实验综，30(4）］无水AlCl

3

室可用下列装置制备。

装置B中盛放饱和NaCl溶液，

该装置的主要作用是______________。F中试剂的作用是________________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为__________。

题中信息AlCl

3性质：①升华；②水解。制AlCl

3

的流程：审装置图:制

取纯净干燥的氯气(A、B、C)→生成无水AlCl

3（D)→收集无水AlCl

3

(E）

→保护措施

制备装置的识图技巧①明确目的；②所制备物质是否有特殊性质（即是否需要特殊保护）；③制备过程中是否产生有毒气体等；④进入每一装置的物质是什么，吸收了什么物质或产生了什么物质。

解析B中NaCl溶液的作用是除去Cl

2

中混有的HCl，F中试剂的作用是

防止G中的水蒸气进入E中，使AlCl

3遇H

2

O反应产生大量白雾；用一件

仪器装填适当试剂可起到F和G的作用,所加试剂应既能防止水蒸气进入

E又能吸收尾气Cl

2

,故可装填碱石灰。

答案除去HCl气体吸收水蒸气碱石灰（或NaOH与CaO混合物）

【典例2】某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙（Ca

3N

2 )，

并探究其实验式.

(1）按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是

______________________________________________________________ __________

______________________________________________________________ _________。

（2）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中,目的是_________________。

（3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；

③反应结束后，________；④拆除装置,取出产物。

（4)数据记录如下：

空瓷舟质量m0/g 瓷舟与钙的

质量m1/g

瓷舟与产物

的质量m2/g

14。80 15。08 15.15

x2x

②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小,并给出判断依据：

______________________________________________________________________。

解析(2）要保证整个装置不能混入其他气体；（3）一定要使玻璃管冷却后再停止通入氮气流；(4)要确定x值必须求出钙和氮的原子个数比,根据题目所给的数据可做如下计算①m(Ca)＝(15。08－14。80)g＝0.28 g，m(N)＝(15.15－15.08)g＝0。

07 g，则n（Ca)∶n(N)＝∶＝7∶5，则x＝；②若通入的N2中混有少量O2,则产物

中就有可能混有了CaO，而Ca3N2中钙的质量分数为81.08%,CaO中钙的质量分数为

71.43%，所以产物中混有了CaO会导致钙的质量分数减小,x的值偏小。

答案（1）关闭活塞K,微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热；冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，说明装置气密性良好

（2)防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置，氧化单质钙，生成氧化钙，引入杂质

(3)熄灭酒精灯，待玻璃管冷却至室温,停止通入氮气,并关闭活塞

(4)①2。80 ②x＜3，产物中生成了CaO

题组训练气体制备方案探究

1．N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。

［查阅资料]N2的制法有下列三种方案：

方案1:加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。

方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。

方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。

[实验准备］以实验室常见仪器(药品）等设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器

未画出)。

［分析交流］

（1)若以方案1制得N2,应选择的发生装置是______________________________。

(2）若按方案2制得干燥、纯净的N2,且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是(填写序号)____________。获得N2的反应原理是(写反应方程式）_________________________________________________。

(3）若以排水法收集N2,其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法,其原因是______________________________________________________________________。

你提出的收集方法是___________________________________________________。

(4）上述三个方案中，制得的N2纯度最差的是__________。在N2纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是______________。

答案(1）A

(2)E→D→B→C2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O

(3)N2的相对分子质量28与空气的平均相对分子质量相近(用气体密度大小比较回

答问题也可）用气囊收集(其他合理答案也可)

(4）方案3 CuO和Cu可循环利用,节省药品