[例5]1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,常溫下它是無色液體,密度2.18 g?cm^-3,沸點(diǎn)131.4℃,熔點(diǎn)9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑.在實(shí)驗(yàn)室中可以用下圖所示裝置制備1,2- 二溴乙烷.其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,試管d中裝有液溴(表面覆蓋少量水) 

[例4]用示意圖中的簡易裝置可以進(jìn)行氣體的發(fā)生和收集。

（l）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)如何檢查該裝置的氣密性？                                                                     。

（2）拔開試管 a的橡皮塞，加入10mL 6mol/L稀硝酸和1g薄銅片，立即將帶有導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口。反應(yīng)開始時(shí)速度緩慢，逐漸加快，請(qǐng)寫出在試管a中所發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式                                                                  ，

                                                                                    。

（3）從反應(yīng)開始到反應(yīng)結(jié)束，預(yù)期在試管a中可觀察到哪些現(xiàn)象？請(qǐng)依次逐一寫出                                                                                 。

（4）在反應(yīng)開始時(shí)，可觀察到導(dǎo)管b中的水面先沿導(dǎo)管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有氣泡從管口冒出。試說明反應(yīng)開始時(shí)，導(dǎo)管中水面先上升的原因：

：                                                                                                                              。

（5）試管c收集滿氣體后，用拇指堵住管口，取出水槽。將管口向上，松開拇指，片刻后，再次堵住管口，將試管又再倒置于水槽中，松開拇指。此時(shí)可觀察到什么現(xiàn)象？                                                                                                      。（1997年試測題）

分析與解答：

本題是信息遷移式的實(shí)驗(yàn)簡答題，意在考查學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和思維能力。解題時(shí)依據(jù)試題信息，細(xì)心觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖，善于聯(lián)系已經(jīng)掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行知識(shí)的遷移，發(fā)散思維，用準(zhǔn)確的化學(xué)語言來解答實(shí)際問題。

解題時(shí)的思維要點(diǎn)是：

①檢驗(yàn)裝置的氣密性要抓住三點(diǎn)：緊握試管使管內(nèi)氣體受熱膨脹；有氣泡冒出；松開手后，水又回到導(dǎo)管中。

②銅與稀硝酸反應(yīng)生成無色難溶于水的NO，它立即被空氣中的氧氣所氧化．生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，NO₂易溶于水，與水反應(yīng)生成硝酸，并使實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)暫時(shí)減小，引起水的倒流。

本題的正確答案為：（1）把導(dǎo)管b的下端浸入水中，用手緊握捂熱試管a，導(dǎo)管口會(huì)有氣泡冒出，松開手后，水又會(huì)回升到導(dǎo)管b中。

（2）①3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O        ②2NO+O₂=2NO₂

（3）①銅片和稀硝酸反應(yīng)，有無色氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率開始緩慢，逐漸加快。②試管a上部空間由無色變?yōu)闇\棕色，又變?yōu)闊o色。③試管a中的溶液由無色變成淺藍(lán)色。④反應(yīng)結(jié)束時(shí)，銅片全部反應(yīng)完。

（4）由于反應(yīng)開始時(shí)產(chǎn)生的NO和試管a上部空氣中的O₂作用生成NO₂；NO₂易溶于水并與水起反應(yīng)；使裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)暫時(shí)減小，所以導(dǎo)管中的水面會(huì)上升至一定高度。

（5）水進(jìn)入試管，上升到一定高度。試管中氣體顏色由紅棕色變?yōu)闊o色。

（2）若用上述裝置制取CO₂氣體，而實(shí)驗(yàn)室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀純堿、塊狀大理石，比較合理的方案應(yīng)選用的藥品是                                                    。

                                                                 （1992年上海市高考題）

分析與解答：本題要求組裝一個(gè)隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO₂發(fā)生裝置。即利用啟普發(fā)生器的原理來制備CO₂氣體。細(xì)心觀察所給儀器，可用球形干燥管來代替啟普發(fā)生器的球形漏斗，燒杯代替反應(yīng)容器，應(yīng)選用的儀器是a、c、d、e。

大理石與稀硫酸反應(yīng)生成了微溶于水的CaSO₄，阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行，因而不能同時(shí)選用這兩種藥品。又因?yàn)閴K狀 Na₂CO₃晶體溶于水，不能用啟普發(fā)生器來制備 CO₂。只能將濃硝酸加水稀釋為稀硝酸，再與CaCO₃反應(yīng)制備CO₂。應(yīng)選用的藥品是濃硝酸、水、塊狀大理石。

4、氣體實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)

（1）裝置順序：制氣裝置→凈化裝置→反應(yīng)或收集裝置→除尾氣裝置

（2）安裝順序：由下向上，由左向右

（3）操作順序：裝配儀器→檢驗(yàn)氣密性→加入藥品

典型例題

[例1]下列反應(yīng)適用于實(shí)驗(yàn)室制氫氣的是（      ）。

①鋅與稀硫酸反應(yīng)②甲烷熱分解③電解稀硫酸④赤熱的炭與水蒸氣反應(yīng)

A.只有①        B.①②        C.①③         D.①②④          （1994年全國高考題）

分析與解答：

實(shí)驗(yàn)室里制備氣體要操作簡單，容易分離，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，切實(shí)可行。甲烷在高溫下才能分解成 H₂和 C，實(shí)驗(yàn)室里難辦到。赤熱的炭和水蒸氣反應(yīng)生成 CO和 H₂，既難反應(yīng)，又難分離，難以在實(shí)驗(yàn)里實(shí)現(xiàn)�？捎娩\和稀硫酸反應(yīng)、電解稀硫酸的方法制取氫氣。本題答案為C

[例2] 今有下列氣體：H₂、Cl₂、CH₄、HCl、NH₃、NO、H₂S、SO₂，用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，填寫下列空白：

①當(dāng)燒瓶干燥時(shí)，從A口進(jìn)氣可收集的氣體是＿                     ＿    ＿，從B口進(jìn)氣可收集的氣體是                                                         。

②當(dāng)燒瓶中充滿水時(shí)．可用來測量                            等氣體的體積。

③當(dāng)燒瓶中裝入洗液，用于洗氣時(shí)，氣體應(yīng)從           口進(jìn)入燒瓶。

分析與解答：

（1）本題考查學(xué)生思維的敏捷性。用排空氣法來收集氣體要注意氣體的密度。由于H₂、CH₄、NH₃的密度比空氣小，不與空氣發(fā)生反應(yīng)，可用向下排空氣的方法來收集，結(jié)合本題干燥燒瓶的位置特征，H₂、CH₄、NH₃應(yīng)從A口進(jìn)氣，把空氣從B口趕出。Cl₂、HCl、H₂S、SO₂氣體的密度比空氣大，與空氣不發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)從 B口進(jìn)氣，將空氣從A口趕出。NO能與空氣中的O₂反應(yīng)，不能用排空氣法收集。

（2）對(duì)于難溶于水的氣體可用排水取氣法收集；可以用來收集、測量的氣體有H₂、CH₄、NO。

（3）當(dāng)燒瓶中裝有洗液時(shí)，被凈化、干燥的氣體應(yīng)從B口進(jìn)入。

[例3] （1）在沒有現(xiàn)成的CO₂氣體發(fā)生器的情況下，請(qǐng)你選用下圖中的部分儀器，裝配成一個(gè)簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO₂氣體發(fā)生裝置。應(yīng)選用的儀器是（填入儀器的編號(hào)）                              。

（3）氣體的凈化劑的選擇

選擇氣體吸收劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)而確定，所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì)，而不能與被提純的氣體反應(yīng)。一般情況下：①易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來吸收；②酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收；③堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收；④水分可用干燥劑來吸收；⑤能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀（或可溶物）的物質(zhì)也可作為吸收劑。

（4）氣體干燥劑的類型及選擇

常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類：

①酸性干燥劑，如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體，如CO₂、SO₂、NO₂、HCI、H₂、Cl₂ 、O₂、CH₄等氣體。

②堿性干燥劑，如生石灰、堿石灰、固體NaOH。堿性干燥劑可以用來干燥顯堿性或中性的氣體，如NH₃、H₂、O₂、CH₄等氣體。

③中性干燥劑，如無水氯化鈣等，可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如O₂、H₂、CH₄等。

在選用干燥劑時(shí)，顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑，顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑。能與氣體反應(yīng)的物質(zhì)不能選作干燥劑，如不能用CaCI₂來干燥NH₃（因生成 CaCl₂?8NH₃），不能用濃 H₂SO₄干燥 NH₃、H₂S、HBr、HI等。

氣體凈化與干燥注意事項(xiàng)

一般情況下，若采用溶液作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若采用加熱除去雜質(zhì)，則是先干燥后加熱。

對(duì)于有毒、有害的氣體尾氣必須用適當(dāng)?shù)娜芤杭右晕�收（或點(diǎn)燃），使它們變?yōu)闊o毒、無害、無污染的物質(zhì)。如尾氣Cl₂、SO₂、Br₂（蒸氣）等可用NaOH溶液吸收；尾氣H₂S可用CuSO₄或NaOH溶液吸收；尾氣CO可用點(diǎn)燃法，將它轉(zhuǎn)化為CO₂氣體。

適用范圍

不溶于水（液）的氣體

密度大于空氣的氣體

密度小于空氣的氣體

典型氣體

H₂、O₂、NO、CO、CH₄、

CH₂＝CH₂、CH≡CH

Cl₂、HCl、CO₂、SO₂、H₂S

H₂、NH₃、CH₄

3、凈化與干燥裝置

（1）設(shè)計(jì)原則：根據(jù)凈化藥品的狀態(tài)及條件

（2）裝置基本類型：

裝置類型

液體除雜劑（不加熱）

固體除雜劑（不加熱）

固體除雜劑（加熱）

適用范圍

裝 置

示意圖