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考点1 制备实验方案的设计与评价
例1 实验室用浓盐酸和MnO2加热制Cl2并用Cl2和Ca(OH)2 反应制少量漂白粉，现已知反应：2Cl2+2Ca(OH)2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca(OH)2＝5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。现有三位同学分别设计的三套实验装置如下：
[甲][乙][丙][消石灰][冷水][澄清石灰水][消石灰][氢氧化钠溶液][A B C D E F][G]
（1）请从以下六个方面对甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评价，并选择符合题目要求的选项填在空格内（用字母表示）：
a. 不易控制反应速率 b. 容易控制反应速率
c. 有副反应发生 d. 可防止副反应发生
e. 污染环境 f. 可防止环境污染
甲装置：优点 ，缺点 ；
乙装置：优点 ，缺点 ；
丙装置：优点 ，缺点 ；
（2）请从甲、乙、丙装置中选取合理的组成部分，组装一套较完善的实验装置，装置各部分按气流从左到右的方向（用字母表示） ；
（3）实验中若取12 mol·L-1盐酸50 mL与足量 MnO2 反应，最终生成Ca(ClO)2的物质的量是 0.15 mol （填“大于”“小于”或“等于”），其可能原因是：（假定各步反应均无反应物质损耗，且无副反应发生） 。
解析 此题为综合实验辨析题。实验过程中应注意：①温度稍高即发生副反应，是本题確定实验装置的重要条件；②与MnO2反应的盐酸必须是浓盐酸，当盐酸的浓度降低后，反应便不再发生；③要处理尾气。答案：（1）d，a、e；f，a、c；b，c、e。（2）F、B、E。（3）小于；随着反应的进行，盐酸浓度逐渐降低，当变成稀盐酸后不再与MnO2反应。
考点2 性质实验方案的设计与评价
例2 下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去)，请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞)。
[A B C D][浓硫酸][气体入口][a][b][NaOH溶液][澄清
石灰水][浓硫酸][NaOH
溶液][E F G H][碱石灰][Cu丝][m][K][水][无水乙醇][n]
（1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为 (填代号)。能验证CO氧化产物的现象是 。
（2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应 ，活塞b应 ，需要加热的仪器装置有 (填代号)，m中反应的化学方程式为 。
（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网，按A→G→E→D装置顺序制取干燥氨气，并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因： ；
②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有 性。
解析 （1）原理：用NaOH溶液澄清石灰水除去CO2，用浓硫酸干燥CO，用CuO氧化CO，用澄清石灰水检验CO的氧化产物，燃烧法除去多余的CO，A→C→B→E→C→F。
（2）停止CO和CO2混合气体的通入，a关闭，b打开，浓硫酸与NaOH溶液反应放出热量，加快A中的水的蒸发，H2O与E中Na2O2反应可生成O2；加热k有利于CH3CH2OH的挥发；加热m，CH3CH2OH与O2反应生成CH3CHO，2CH3CH2OH＋O2[Cu
△] 2CH3CHO＋2H2O。
（3）①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出。②还原。
【专题训练】
1．下列装置或操作能达到实验目的的是（ ）
[盐桥][水][止水夹][A][气体][Cu][Zn][CuSO4][ZnSO4][A. 实验室制取并收集体NH3][B. 构成铜锌原电池][C. 检查装置气密性][D. 利用排空气法收集CO2]
2．某学生在实验室欲制备氧气，但仅有锥形瓶、普通漏斗、各种玻璃导管、橡皮管、胶塞、集气瓶、药匙，据此，他只能选用哪组试剂来制备氧气（ ）
A．KMnO4 B．KClO4、MnO2
C．3%的H2O2和MnO2 D．KMnO4、KClO3
3．氯仿可作麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，而产生有剧毒的光气：2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2（光气），为防止事故，使用前要检验氯仿是否变质，所用试剂是（ ）
A．NaOH溶液 B．溴水
C．AgNO3溶液 D．淀粉-KI溶液
4．下列关于物质的制备方法正确的是（ ）
A．用加热蒸发AlCl3溶液的方法制取无水AlCl3
B．小心加热稀HNO3使水蒸发可制得浓HNO3
C．因乙醇的沸点较低，可将工业酒精加热并冷却蒸气得到无水乙醇
D．将胆矾放入坩埚中灼烧，可得无水硫酸铜
5．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：
（1）Fe[H2SO4
] H2[CuO
] Cu （2）CuO[H2SO4
] CuSO4[Fe
] Cu
若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是（ ）
A．消耗氧化铜的质量相同
B．消耗铁的质量相同
C．消耗硫酸的质量相同
D．生成硫酸亚铁的质量相同
6．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。
试回答：
[Ⅰ][Ⅱ][A B C][冰][溴水][NaOH
溶液]
（1）乙炔气体实验室制法的化学方程式为 ；
（2）Ａ瓶中液体及其作用是 ，发生反应的离子方程式分别为 ， ；
（3）装置Ⅰ的主要缺点是 ；
（4）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 ；
（5）若称取a g CaC2，反应完成后，B处溴水增重b g，则CaC2的纯度为 。
7．化学课外活动小组设计了如图所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置，以探究该装置的多功能。
（1）甲同学认为利用装置Ⅱ可直接收集NH3、H2，但不能收集O2，其理由： ；
（2）乙同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器，对装置Ⅱ稍作改进后即可作为O2的收集装置，乙同学对装置Ⅱ的改进方法： ，制O2时在装置Ⅰ中的a中加入 ，b仪器中加入 ；
（3）丙同学认为装置Ⅱ经乙同学改进后只需在装置Ⅱ之后连一尾气吸收装置即可收集SO2气体。试将吸收SO2的尾气吸收装置画在方框内。
[装置Ⅰ][装置Ⅲ][装置Ⅱ][a][b]
（4）丁同学认为利用装置Ⅰ和装置Ⅲ可进行验证Cl2的氧化性比Br2强的实验，进行此项实验时在装置Ⅰ中的a仪器中加入 试剂，b仪器中加入 试剂，装置Ⅲ中应加入 试剂，根据装置Ⅲ中观察到的 实验现象即可得出Cl2的氧化性比Br2强的结论。
8. 已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1 mol·L-1硫酸、2 mol·L-1硝酸、2 mol·L-1NaOH溶液、20% KSCN溶液。
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设：假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；
假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；
假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素。
（2）设计实验方案：基于假设3，设计出实验方案(不需要作答)。
（3）实验过程：根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论？
例1 实验室用浓盐酸和MnO2加热制Cl2并用Cl2和Ca(OH)2 反应制少量漂白粉，现已知反应：2Cl2+2Ca(OH)2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca(OH)2＝5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。现有三位同学分别设计的三套实验装置如下：
（1）请从以下六个方面对甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评价，并选择符合题目要求的选项填在空格内（用字母表示）：
a. 不易控制反应速率 b. 容易控制反应速率
c. 有副反应发生 d. 可防止副反应发生
e. 污染环境 f. 可防止环境污染
甲装置：优点 ，缺点 ；
乙装置：优点 ，缺点 ；
丙装置：优点 ，缺点 ；
（2）请从甲、乙、丙装置中选取合理的组成部分，组装一套较完善的实验装置，装置各部分按气流从左到右的方向（用字母表示） ；
（3）实验中若取12 mol·L-1盐酸50 mL与足量 MnO2 反应，最终生成Ca(ClO)2的物质的量是 0.15 mol （填“大于”“小于”或“等于”），其可能原因是：（假定各步反应均无反应物质损耗，且无副反应发生） 。
解析 此题为综合实验辨析题。实验过程中应注意：①温度稍高即发生副反应，是本题確定实验装置的重要条件；②与MnO2反应的盐酸必须是浓盐酸，当盐酸的浓度降低后，反应便不再发生；③要处理尾气。答案：（1）d，a、e；f，a、c；b，c、e。（2）F、B、E。（3）小于；随着反应的进行，盐酸浓度逐渐降低，当变成稀盐酸后不再与MnO2反应。
考点2 性质实验方案的设计与评价
例2 下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去)，请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞)。
石灰水][浓硫酸][NaOH
溶液]
（1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为 (填代号)。能验证CO氧化产物的现象是 。
（2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应 ，活塞b应 ，需要加热的仪器装置有 (填代号)，m中反应的化学方程式为 。
（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网，按A→G→E→D装置顺序制取干燥氨气，并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因： ；
②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有 性。
解析 （1）原理：用NaOH溶液澄清石灰水除去CO2，用浓硫酸干燥CO，用CuO氧化CO，用澄清石灰水检验CO的氧化产物，燃烧法除去多余的CO，A→C→B→E→C→F。
（2）停止CO和CO2混合气体的通入，a关闭，b打开，浓硫酸与NaOH溶液反应放出热量，加快A中的水的蒸发，H2O与E中Na2O2反应可生成O2；加热k有利于CH3CH2OH的挥发；加热m，CH3CH2OH与O2反应生成CH3CHO，2CH3CH2OH＋O2[Cu
△] 2CH3CHO＋2H2O。
（3）①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出。②还原。
【专题训练】
1．下列装置或操作能达到实验目的的是（ ）
2．某学生在实验室欲制备氧气，但仅有锥形瓶、普通漏斗、各种玻璃导管、橡皮管、胶塞、集气瓶、药匙，据此，他只能选用哪组试剂来制备氧气（ ）
A．KMnO4 B．KClO4、MnO2
C．3%的H2O2和MnO2 D．KMnO4、KClO3
3．氯仿可作麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，而产生有剧毒的光气：2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2（光气），为防止事故，使用前要检验氯仿是否变质，所用试剂是（ ）
A．NaOH溶液 B．溴水
C．AgNO3溶液 D．淀粉-KI溶液
4．下列关于物质的制备方法正确的是（ ）
A．用加热蒸发AlCl3溶液的方法制取无水AlCl3
B．小心加热稀HNO3使水蒸发可制得浓HNO3
C．因乙醇的沸点较低，可将工业酒精加热并冷却蒸气得到无水乙醇
D．将胆矾放入坩埚中灼烧，可得无水硫酸铜
5．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：
（1）Fe[H2SO4
] H2[CuO
] Cu （2）CuO[H2SO4
] CuSO4[Fe
] Cu
若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是（ ）
A．消耗氧化铜的质量相同
B．消耗铁的质量相同
C．消耗硫酸的质量相同
D．生成硫酸亚铁的质量相同
6．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。
试回答：
溶液]
（1）乙炔气体实验室制法的化学方程式为 ；
（2）Ａ瓶中液体及其作用是 ，发生反应的离子方程式分别为 ， ；
（3）装置Ⅰ的主要缺点是 ；
（4）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 ；
（5）若称取a g CaC2，反应完成后，B处溴水增重b g，则CaC2的纯度为 。
7．化学课外活动小组设计了如图所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置，以探究该装置的多功能。
（1）甲同学认为利用装置Ⅱ可直接收集NH3、H2，但不能收集O2，其理由： ；
（2）乙同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器，对装置Ⅱ稍作改进后即可作为O2的收集装置，乙同学对装置Ⅱ的改进方法： ，制O2时在装置Ⅰ中的a中加入 ，b仪器中加入 ；
（3）丙同学认为装置Ⅱ经乙同学改进后只需在装置Ⅱ之后连一尾气吸收装置即可收集SO2气体。试将吸收SO2的尾气吸收装置画在方框内。
（4）丁同学认为利用装置Ⅰ和装置Ⅲ可进行验证Cl2的氧化性比Br2强的实验，进行此项实验时在装置Ⅰ中的a仪器中加入 试剂，b仪器中加入 试剂，装置Ⅲ中应加入 试剂，根据装置Ⅲ中观察到的 实验现象即可得出Cl2的氧化性比Br2强的结论。
8. 已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1 mol·L-1硫酸、2 mol·L-1硝酸、2 mol·L-1NaOH溶液、20% KSCN溶液。
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设：假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；
假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；
假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素。
（2）设计实验方案：基于假设3，设计出实验方案(不需要作答)。
（3）实验过程：根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论？