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考点1 理解实验装置
例1 实验室常用电石和水反应制备的乙炔气体中含有少量的H2S气体,为了净化和检验乙炔气体,并通过测定乙炔的体积计算电石的纯度,按下列要求填空(注意:X溶液为含溴3.2%的CCl4溶液150 g)。
A][B][C][D][E][F][G][H][I][J][K][X][NaOH][H2O][H2O][CaC2][水]
(1)试从图中找出几种必要的装置,把它们连接成一套装置,这些被选用装置的接口编号连接顺序是: ;
(2)实验室能否用启普发生器制乙炔,其原因是: ;
(3)为了得到比较平稳的乙炔气流,常用 代替水。
解析 根据实验目的,结合反应原理。应选择分液漏斗和广口瓶等组装气体发生装置;除去H2S气体杂质应用NaOH溶液吸收;乙炔先与溴发生加成反应,多余的乙炔将集气瓶中的水排出进入量筒内。
答案 (1)C→I→J→G→H→F→E→D
(2)不能。反应剧烈;放热多;生成Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏斗的下端及导气管管口
(3)饱和食盐水
点拨 本考点需注意装配仪器的原则、仪器的使用方法和基本操作,特别是涉及实验的安全、以及顺利进行的关键操作步骤。
考点2 剖析除杂原理
例2 实验室制取乙炔时,通常含有H2S、 PH3等气体杂质,除杂试剂最好选择以下试剂中的 。
A.NaOH溶液 B.澄清石灰水
C.CuSO4溶液 D.KMnO4溶液
解析 因为PH3不能被NaOH、Ca(OH)2吸收,所以A、B项错误;乙炔是不饱和烃,易被氧化剂氧化,所以D项错误;2PH3+8CuSO4+8H2O=2H3PO4+8H2SO4+8Cu;CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4,C项正确。
点拨 在除杂质时要求在操作过程中不能引进新杂质,除杂试剂也不能与目标产物发生化学反应。若有多种杂质,有时还需注意加入试剂的先后顺序。
Img3312.jpg>[电石][铁丝网][H2O][H2O][A管][橡胶软管]
例3 下图中的实验装置可用于制取乙炔。图中,A管的作用是 。
解析 图示装置可以通过调节A管的高度,控制反应的发生和停止;将A管提高,右管中水面上升,与电石接触发生反应;将A管降低,右管中水面下降,与电石脱离,反应停止。
答案 调节水面高度以控制反应的发生和停止。
点拨 改进实验通常是在大家已有知识的基础上,以教材实验为蓝本,进行装置、试剂等某一方面的改进。改进的结果一般使得实验更易于控制、更环保。
考点4 定量实验
例4 实验室常用燃烧分析法来测定有机物中碳和氢的质量分数,这种方法是用氧化铜作催化剂,在750℃时,用氧气流将样品氧化成[CO2]和[H2O],再根据[CO2]和[H2O]的质量求出有机物中碳和氢的质量分数。现用下列各仪A][B][C][D][E][F][G][I][H][Ⅰ][Ⅱ][Ⅲ][Ⅳ][Ⅴ][CuO][O2][电石][电炉][饱和食盐水][碱石灰][CaCl2(无水)][NaOH(固体)]
回答下列问题:
(1)若产生的气体由左向右流向,各装置导管的连接顺序是: 接 、 接 、 接 、 接 、 接 ;
(2)装置Ⅰ的作用是 ,装置Ⅱ的作用是 ,装置Ⅲ的作用是 ;
(3)装置Ⅳ中的化学方程式 ,装置Ⅴ中的化学方程式 ;
(4)实验前称得Ⅰ、Ⅱ两装置的质量分别为[m1 g]和[n1 g],实验完毕,称得Ⅰ、Ⅱ两装置的质量分别变为[m2 g]和[n2 g],则乙炔分子中碳原子和氢原子的原子个数比为 (列出算式)。
解析 由于制取的乙炔含水和二氧化碳,对燃烧及产物测定有影响,故制取的乙炔气体必须先通过装置Ⅲ除杂,然后再进行催化氧化,最后测定产物的质量。而和[H2O]的质量需分开测定,所以气体应先通过装置Ⅱ再通过装置Ⅰ。
答案 (1)G、E、F、H、I、C、D、A
(2)吸收燃烧产生的[CO2]气体;吸收燃烧产生的水蒸气;吸收乙炔中的水蒸气、[CO2]等杂志气体
(3)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
2C2H2+5O2[CuO750℃]4CO2↑+2H2O
(4)[m2-m144∶(n2-n118×2)]
点拨 定量实验一般依照实验过程中气体的流程,看清题意,细心分析,把握各种仪器及各步操作的目的,就一定会得出正确的解答。
1. 某校课外实验小组同学设计了如图实验装置进行实验(夹持装置已略去)该小组同学用该装置进行“乙炔的制取及燃烧性质验证”实验。
量气管][水](1)仪器[a]的名称 ,实验开始时使用该仪器的操作方法 ;
(2)点燃乙炔前,需要验纯,简述检验可燃气体纯度的操作方法: ;
(3)在导管口[c]处点燃乙炔,观察到的现象是 。
2. 电石中的碳化钙和水能完全反应产生气体乙炔,实验中使反应产生的乙炔排水,测量排出水的体积,可计算出标准状况乙炔的体积,从而可测定电石中碳化钙的含量。
(1)若用下列仪器和导管组装实验装置:
[1 2 3 4 5 6][序号][导管及仪器][每个橡皮塞上都打了两个孔]
如果所制气体流向从左向右时,上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序(填各仪器、导管的序号)是:( )接( )接( )接( )接( )接( )。
(2)仪器连接好后,进行实验时,有下列操作(每项操作只进行一次):
①称取一定量电石,置于仪器3中,塞紧橡皮塞。
②检查装置的气密性。
③在仪器6和5中注入适量水。
④待仪器3恢复到室温时,量取仪器4中水的体积(导管2中的水忽略不计)。
⑤慢慢开启仪器6的活塞,使水逐滴滴下,至不发生气体时,关闭活塞。
正确的操作顺序(用操作编号填写) 。
(3)若实验产生的气体有难闻的气味,且测定结果偏大,这是因为电石中含有 杂质。
(4)若实验时称取的电石1.60 g,测量排出水的体积后,折算成标准状况乙炔的体积为448 mL,此电石中碳化钙的质量分数是 %。
3. 已知实验室制取乙炔时常混有H2S,PH3杂质气体。两学生设计的实验装置如图,用来测定CaC2试样的纯度,右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同,分别如Ⅰ和Ⅱ所示。
溴水][冰][NaOH
溶液][A][B][C]
试回答:
(1)A瓶中液体的作用是 。
(2)装置Ⅰ的主要缺点是 。
(3)装置Ⅱ的主要缺点是 ;若选用此装置未完成实验,则应采取的措施是 。
1. ①分液漏斗;打开旋塞[b]和分液漏斗上口的塞子,再打开分液漏斗旋塞[a] ②收集一试管气体,用拇指堵住试管口移近火焰点燃,若发出轻微的响声,证明气体比较纯净 ③火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
2. (1)6;3;1;5;2;4 (2)②①③⑤④ (3)能与水反应产生气体的磷化物、砷化物、硫化物等固态物质 (4)80%
3. 瓶A中的液体是用来除去混在乙炔气中的H2S,PH3杂质。装置Ⅰ的主要缺点为部分乙炔气体会从漏斗口逸出造成实验误差;用长颈漏斗不易控制加水量。装置Ⅱ的主要缺点为由于CaC2和水的剧烈反应产生的泡沫易堵塞导管,故采取的措施是在装置Ⅱ的导管口加上一团疏松的棉花防堵塞导管
例1 实验室常用电石和水反应制备的乙炔气体中含有少量的H2S气体,为了净化和检验乙炔气体,并通过测定乙炔的体积计算电石的纯度,按下列要求填空(注意:X溶液为含溴3.2%的CCl4溶液150 g)。
A][B][C][D][E][F][G][H][I][J][K][X][NaOH][H2O][H2O][CaC2][水]
(1)试从图中找出几种必要的装置,把它们连接成一套装置,这些被选用装置的接口编号连接顺序是: ;
(2)实验室能否用启普发生器制乙炔,其原因是: ;
(3)为了得到比较平稳的乙炔气流,常用 代替水。
解析 根据实验目的,结合反应原理。应选择分液漏斗和广口瓶等组装气体发生装置;除去H2S气体杂质应用NaOH溶液吸收;乙炔先与溴发生加成反应,多余的乙炔将集气瓶中的水排出进入量筒内。
答案 (1)C→I→J→G→H→F→E→D
(2)不能。反应剧烈;放热多;生成Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏斗的下端及导气管管口
(3)饱和食盐水
点拨 本考点需注意装配仪器的原则、仪器的使用方法和基本操作,特别是涉及实验的安全、以及顺利进行的关键操作步骤。
考点2 剖析除杂原理
例2 实验室制取乙炔时,通常含有H2S、 PH3等气体杂质,除杂试剂最好选择以下试剂中的 。
A.NaOH溶液 B.澄清石灰水
C.CuSO4溶液 D.KMnO4溶液
解析 因为PH3不能被NaOH、Ca(OH)2吸收,所以A、B项错误;乙炔是不饱和烃,易被氧化剂氧化,所以D项错误;2PH3+8CuSO4+8H2O=2H3PO4+8H2SO4+8Cu;CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4,C项正确。
点拨 在除杂质时要求在操作过程中不能引进新杂质,除杂试剂也不能与目标产物发生化学反应。若有多种杂质,有时还需注意加入试剂的先后顺序。
Img3312.jpg>[电石][铁丝网][H2O][H2O][A管][橡胶软管]
例3 下图中的实验装置可用于制取乙炔。图中,A管的作用是 。
解析 图示装置可以通过调节A管的高度,控制反应的发生和停止;将A管提高,右管中水面上升,与电石接触发生反应;将A管降低,右管中水面下降,与电石脱离,反应停止。
答案 调节水面高度以控制反应的发生和停止。
点拨 改进实验通常是在大家已有知识的基础上,以教材实验为蓝本,进行装置、试剂等某一方面的改进。改进的结果一般使得实验更易于控制、更环保。
考点4 定量实验
例4 实验室常用燃烧分析法来测定有机物中碳和氢的质量分数,这种方法是用氧化铜作催化剂,在750℃时,用氧气流将样品氧化成[CO2]和[H2O],再根据[CO2]和[H2O]的质量求出有机物中碳和氢的质量分数。现用下列各仪A][B][C][D][E][F][G][I][H][Ⅰ][Ⅱ][Ⅲ][Ⅳ][Ⅴ][CuO][O2][电石][电炉][饱和食盐水][碱石灰][CaCl2(无水)][NaOH(固体)]
回答下列问题:
(1)若产生的气体由左向右流向,各装置导管的连接顺序是: 接 、 接 、 接 、 接 、 接 ;
(2)装置Ⅰ的作用是 ,装置Ⅱ的作用是 ,装置Ⅲ的作用是 ;
(3)装置Ⅳ中的化学方程式 ,装置Ⅴ中的化学方程式 ;
(4)实验前称得Ⅰ、Ⅱ两装置的质量分别为[m1 g]和[n1 g],实验完毕,称得Ⅰ、Ⅱ两装置的质量分别变为[m2 g]和[n2 g],则乙炔分子中碳原子和氢原子的原子个数比为 (列出算式)。
解析 由于制取的乙炔含水和二氧化碳,对燃烧及产物测定有影响,故制取的乙炔气体必须先通过装置Ⅲ除杂,然后再进行催化氧化,最后测定产物的质量。而和[H2O]的质量需分开测定,所以气体应先通过装置Ⅱ再通过装置Ⅰ。
答案 (1)G、E、F、H、I、C、D、A
(2)吸收燃烧产生的[CO2]气体;吸收燃烧产生的水蒸气;吸收乙炔中的水蒸气、[CO2]等杂志气体
(3)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
2C2H2+5O2[CuO750℃]4CO2↑+2H2O
(4)[m2-m144∶(n2-n118×2)]
点拨 定量实验一般依照实验过程中气体的流程,看清题意,细心分析,把握各种仪器及各步操作的目的,就一定会得出正确的解答。
1. 某校课外实验小组同学设计了如图实验装置进行实验(夹持装置已略去)该小组同学用该装置进行“乙炔的制取及燃烧性质验证”实验。
量气管][水](1)仪器[a]的名称 ,实验开始时使用该仪器的操作方法 ;
(2)点燃乙炔前,需要验纯,简述检验可燃气体纯度的操作方法: ;
(3)在导管口[c]处点燃乙炔,观察到的现象是 。
2. 电石中的碳化钙和水能完全反应产生气体乙炔,实验中使反应产生的乙炔排水,测量排出水的体积,可计算出标准状况乙炔的体积,从而可测定电石中碳化钙的含量。
(1)若用下列仪器和导管组装实验装置:
如果所制气体流向从左向右时,上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序(填各仪器、导管的序号)是:( )接( )接( )接( )接( )接( )。
(2)仪器连接好后,进行实验时,有下列操作(每项操作只进行一次):
①称取一定量电石,置于仪器3中,塞紧橡皮塞。
②检查装置的气密性。
③在仪器6和5中注入适量水。
④待仪器3恢复到室温时,量取仪器4中水的体积(导管2中的水忽略不计)。
⑤慢慢开启仪器6的活塞,使水逐滴滴下,至不发生气体时,关闭活塞。
正确的操作顺序(用操作编号填写) 。
(3)若实验产生的气体有难闻的气味,且测定结果偏大,这是因为电石中含有 杂质。
(4)若实验时称取的电石1.60 g,测量排出水的体积后,折算成标准状况乙炔的体积为448 mL,此电石中碳化钙的质量分数是 %。
3. 已知实验室制取乙炔时常混有H2S,PH3杂质气体。两学生设计的实验装置如图,用来测定CaC2试样的纯度,右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同,分别如Ⅰ和Ⅱ所示。
溴水][冰][NaOH
溶液][A][B][C]
试回答:
(1)A瓶中液体的作用是 。
(2)装置Ⅰ的主要缺点是 。
(3)装置Ⅱ的主要缺点是 ;若选用此装置未完成实验,则应采取的措施是 。
1. ①分液漏斗;打开旋塞[b]和分液漏斗上口的塞子,再打开分液漏斗旋塞[a] ②收集一试管气体,用拇指堵住试管口移近火焰点燃,若发出轻微的响声,证明气体比较纯净 ③火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
2. (1)6;3;1;5;2;4 (2)②①③⑤④ (3)能与水反应产生气体的磷化物、砷化物、硫化物等固态物质 (4)80%
3. 瓶A中的液体是用来除去混在乙炔气中的H2S,PH3杂质。装置Ⅰ的主要缺点为部分乙炔气体会从漏斗口逸出造成实验误差;用长颈漏斗不易控制加水量。装置Ⅱ的主要缺点为由于CaC2和水的剧烈反应产生的泡沫易堵塞导管,故采取的措施是在装置Ⅱ的导管口加上一团疏松的棉花防堵塞导管