高考化学实验试题中的创新设计特别提醒 1.为了达到某种特殊的实验目的，有时需要利用一些常用的仪器，通过进行必要的改进和组装，以完成合乎实验要求的创意与设计。这就需要学生认真领悟实验意图，灵活掌握有关仪器的组成、结构性能特点等，然后匠心独运，巧妙创意。 2.实验创意与设计的基本要求是：科学性——实验原理、实验操作程序和方法必须正确；安全性——尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的操作；可行性——所选用的药品、仪器、设备、方法等，在中学现有的实验条件下能够得到满足；简约性——装置简单、实验步骤和药品用量少，能在短时间内完成。依据上述要求设计(选出)安全性好、药品易得、操作简便、装置简单、现象明显、产品纯净的最佳方案。 3.对实验设计题，要联系(联想)所学实验知识，操作技能，基本装置进行知识类比、迁移和重组，全面、周密的思考，才能设计出正确的实验装置、实验方案和回答提出的问题。 一、启普发生器原理式反应器的设计： 启普发生器的操作原理是利用气压知识使固、液接触或脱离，控制对气体反应随即产生或停止，使之控制反应的发生。若无启普发生器，可根据启普发生器反应原理设计多种简易的启普发生器。如：装置(I)～(V)：若打开活塞，则酸液与块状固体接触，发生反应，产生的气体由支管导口出；若关闭活塞，则酸液与块状固体脱离接触，反应自行停止。需要时，再打开活塞，又可以产生气体。装置()：依靠铜丝向上向下提取，使固、液接触或脱离，控制反应产发生或停止。实现对反应的控制。 二、防止液体倒吸发生装置的设计：在某些实验中，由于吸收液的倒吸，会对实验产生不良影响，如玻璃仪器炸裂，反应试剂的污染等，因此，在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施：1.切断装置：将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断，以防止液体倒吸。如：隔离式装置(I)、()；2.设置源头化解装置：在接近液面的导气管一端连一个具有容积较大，蓄液能力强的仪器(如漏斗、球形干燥管等)，让其接触液面。如：()、()；3.设计蓄液装置：当吸收液发生倒吸时，倒吸进来的吸收液被预先设计的蓄液装置贮存起来，以防止吸收液进入受热仪器或反应器。这种装置又称为安全瓶。如：()；4.设置平衡压强装置：为防止反应体系中压强减小，引起吸收液倒吸，可以在密闭装置系统中连接一个能与外界相通的装置，起到自动调节系统内外压强差的作用，防止溶液的倒吸。如：()。 三、测量气体的体积装置的设计：利用气体不溶于某些液体的性质(如：H2不溶于水，Cl2不溶于饱和食盐水)，可用排液法粗略测量气体的体积。根据给出的仪器和实验目的的不同，可设计如下多种量气装置实验操作水平的高低决定了测量误差的大小。为减少量气误差，应注意：装置(I)：反应后应恢复到室温再读数，实验前广口瓶中应充满水。气体体积即量筒中水的体积；装置()：读数时应上下移动乙管，使甲、乙管液面相平。读取反应前后甲管中液面体积读数的差值即为气体体积；装置()：测量收集到气体体积，应先使气体冷却至室温，再慢慢将量筒下移，使量筒内外液面高度相同，再读取读数；装置()：实验中水面要浸没过漏斗颈，量筒中装满水，反应在漏斗中进行，生成气体的体积即为量筒内气体的体积；装置()：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的体积分数。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于不被反应管吸收的气体的体积。 四、喷泉实验装置的设计：喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷。为此可设计多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体、发生气体体积减小的反应等)来使喷泉产生。装置()：改变了胶头滴管的位置。胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中，即可使少量溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的氨溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。装置()：隐去了胶头滴管。打开止水夹，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，使氨气与水接触，即发生喷泉。(开放性问题，或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，瓶内氨溶于水)。装置()：在锥形瓶中加入能产生气体的物质。使锥形瓶内气体压强明显增大，将液体压入烧瓶而产生喷泉。装置()：在水槽中加入能使水温升高的物质，致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。装置()：在导管中通入一定量的H2S和SO2，现象如有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液便会喷到烧瓶内。装置( )：打开处止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的氯化氢气体后关闭止水夹，待充分反应后再打开处的止水夹。观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置()：先挤压胶头滴管，再打开a、c活塞，然后打开b活塞，可产生双喷泉现象。 五、具有特殊作用的实验改进装置的设计： 1.防堵塞安全装置：为了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[见恒压式(I)]；为防止粉末或糊状物堵塞导气管，可将棉花团置于导管口处[见防阻式()、()]。2.液封装置：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[见液封式()]。3.防污染安全装置：灼烧式可用于除尾气CO；吸收式可用于除Cl2、H2S等；切断式、漏斗式适用于吸收易溶于水的气体(NH3、HCl、HBr等)；收集式可用于收集有毒气体，防止有毒气体进入空气中而造成环境污染。 六、Fe(OH)2的制备操作装置的设计：Fe(OH)2是一种白色沉淀，在空气中或在含有氧气的水溶液中很容易被氧化而变色，难以观察到它的本来颜色。对此实验可设计如下四种装置，其中()、()因反应中生成的H2充满装置中，即能驱赶溶解在溶液中的O2，且外界空气不易进入装置中，而使生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色。装置()：苯(或汽油)的作用是防止空气中的O2进入亚铁盐溶液中。装置()：打开止水夹使产生的H2充满C管(赶走试管溶液中O2)中，再关闭止水夹，使FeSO4溶液压入NaOH溶液中，再打开止水夹。装置()：阳极反应：Fe-2e-==Fe2+，阴极反应：2H++2e-==H2↑。溶液中水电离产生的OH-与Fe2+结合：Fe2++2OH-==FeOH2↓，产生的H2有利于排去溶液中的O2，液面上的苯层使溶液与空气隔绝。 一、选释题： (AD)1.对下列定量实验中的基本操作和仪器的描述正确的是A.用托盘天平称取0.5 molNaOH固体20.0 gB.将pH试纸用蒸馏水湿润后，测定稀盐酸的pH C.滴定管的0刻度线在上部，而量筒的0刻度线在下部D.在配制一定物质的量浓度的溶液时，定容后，经摇匀发现液面低于刻度线。 (AC)2.实验室保存下列药品的方法，正确的是A.氢氟酸贮存在特制的塑料瓶里B.盛放浓硫酸的广口瓶应当用磨口玻璃塞，不能用橡皮塞C.盛溴的试剂瓶里加一些水来防止溴挥发D.氯水保存在无色玻璃瓶中；液氯贮存在钢瓶里。 (AC)3.下列实验操作中所用的仪器合理的是A.用酸式滴定管量取25.12mL某高锰酸钾溶液B.用100mL的量筒量取5.2mL盐酸C.用托盘天平称取25.2g氯化钠D.用100mL容量瓶配制50mL0.1mol·L－1盐酸。 (BD)8.下列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是A.乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水B.二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水C.乙苯和水，乙醇和水，乙酸和乙醇D.油酸和水，甲苯和水，已烷和水。 (BC)9.关于某溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是A.加入AgNO3溶液生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定有Cl－存在B.某有色溶液滴加苯酚溶液显紫色，则原溶液中一定有Fe3+C.加入NaOH并加热有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液中一定有NH4+D.加入盐酸有能使澄清石灰水浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量CO32-。 (AD)10.下面是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢地通入气体X若关闭活塞，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y分别可能是ABCDXSO2H2SCO2Cl2 Y饱和NaHCO3浓硫酸Na2SO3溶液Na2CO3溶液。 (AC)14.以下仪器用蒸馏水洗净后便可立即使用而不会对实验结果造成误差的是( ) A.中和滴定实验用的锥形瓶B.中和滴定实验用的滴定管C.容量瓶D.测定硫酸铜晶体中结晶水含量用的坩埚。 (AD)16.用以下三种途径制取等质量的硝酸铜：铜跟浓硝酸反应；铜跟稀硝酸反应；铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是Ａ.三种途径所消耗铜的物质的量相等Ｂ.三种途径所消耗硝酸的物质的量相等Ｃ.三种途径所消耗铜的物质的量：途径>途径>途径 Ｄ.所消耗的硝酸的物质的量是：途径>途径>途径 。 (BC)17.下列实验能达到预期目的的是A.证明纤维素水解产物为葡萄糖：取加热至亮棕色的纤维素水解液少许，滴入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸B.定性检验C2H5Cl中的氯元素：将C2H5Cl和NaOH溶液混合加热煮沸后，加过量的HNO3酸化，再加AgNO3C.混有乙酸、乙醇杂质的乙酸乙酯用饱和Na2CO3溶液进行除杂提纯D.将饱和氯化铁溶液滴入NaOH溶液中，制取红褐色氢氧化铁胶体。 二、填空题： 21.实验室有一包KCl和AlCl3的固体混合物，通过以下实验可确定KCl和AlCl3的质量之比，试根据实验方法和主要步骤，回答有关问题： 22.在图中，A、B、C、D处发生了化学反应，根据实验填写下表。填表：实验内容反 应 现 象化学方程式（注意条件） AZn粒溶解有气泡产生Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑ B黑色粉末逐渐变为光亮的红色，有液滴生成H2＋CuO Cu＋H2O C气体燃烧发出苍白色火焰，生成物呈雾状H2＋Cl2 点燃 2HCl D物体燃烧发出淡蓝色火焰2H2＋O2 点燃 2H2O 从A中制出的H2，常含有酸雾、水气、H2S及少量的氧气，某同学设计了一套组合装置，除去上述四种杂质气体（每种装置只除去一种气体） 它们的最佳连接顺序为： a→b→e→f→g→h→c→d ； 除去H2S的离子方程式：H2S＋Cu2+＝CuS↓＋2H+ ； 除去O2 观察到的现象为： 溶液由浅绿色逐渐变成黄色 。 丙中发生反应的化学方程式为：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O↑ 丁中的干燥剂应选： 碱石灰 ，不选另一种干燥剂的理由是： 无水CaCl2只能吸水，不能吸收CO2 。 
