空气组分对化学实验的潜在影响.doc

MACROBUTTONMTEditEquationSection2EquationChapter1Section1SEQMTEqn\r\h\*MERGEFORMATSEQMTSec\r1\h\*MERGEFORMATSEQMTChap\r1\h\*MERGEFORMAT空气对化学实验的潜在影响
李炳刚
安徽省定远中学安徽省定远县邮编233200Tel[phone]
在有气体参与的定性、定量化学实验中，装置气密性的检查，可燃性气体在加热或点燃前必须验纯是同学们熟知的。初中化学教材关于空气组成有这样的内容，空气的成分按体积分数计算，大约是：（N2）=78，（O2）=21，稀有气体
094，（CO2）=003，其它气体和杂质003。一般来说，空气的成分是比较稳定的。从近几年高考化学实验命题可以
看出，命题者就空气对化学实验的潜在影响之考核，主要可分为两种情况，一是空气中主要成分N2、O2、CO2以及水蒸气对定性、定量化学实验产生的潜在影响，诸如实验的安全性、制备物质的纯度等；二是通过特定装置的处理，把空气中的某种成分转化为化学反应的原料。而忽视空气的存在以及对其分析不全面是造成丢分的主要因素之一。
1空气中O2对物质检验产生的影响
例1．（98上海高考题）用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO（仪器可选择使用，N2和O2的用量可自由控制）。已知：①NO+NO2+2OH-→2NO+H2O②气体液化温度：NO221℃NO-152℃
例1装置图
试回答：（1）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为；（2）反应前先通入N2目的是；（3）确认气体中含NO的现象是；（4）装置F的作用是；
（5）如果O2过量，则装置B中发生反应的化学方程式为：。
解析：铜和适量浓硝酸反应首先产生NO2，随着硝酸浓度的逐渐减小而产生气体NO气体，根据题给的两个已知条件，命题的意图十分明确，检验NO2中是否存在NO气体，首先使NO2液化而与NO分离，然后使NO与O2混合自发反应生成红棕色NO2气体来验证气体的存在。解答本题的关键是，实验的系统装置中充满的空气必须排尽，因为空气中含21的O2，否则，会对NO的检验产生干扰。
答案：（1）1541011672（10和11可以颠倒）（2）驱赶装置内的空气，防止反应产生的NO被氧化。（3）通人O2后装置（D）中有红棕色气体生成（4）分离NO和NO2(或使NO2液化)（5）4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O
2.空气中的O2、H2O（g）对物质制备产生的影响
例2．（2000全国高考题）实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。试回答：

例2装置图

（1）B中反应的化学方程式为：（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：
（3）D中反应化学方程式为：（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是：
（5）装置（Ⅱ）的主要缺点是：如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：
解析：要制备纯净的FeCl3，命题者独具匠心地从反应前与反应后空中的O2、H2O（g）可能对制备FeCl3纯度产生影响而展开命题。反应前，装置内的空气若不排尽，氧气与铁反应生成部分铁的氧化物，命题时把空气中的潜在的影响直接化为显性，因而设置排除装置中空气的具体实验方法的问题情境。反应后，设置对产品收集两套装置的主要缺点进行评价，其中对装置=2\*ROMANII的评价，要求考虑装置外空气中的H2O（g）对FeCl3产生的潜在影响，即水蒸气遇氯化铁发生水解反应致使产品不纯。
答案：（1）略（2）B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色的气体充满装置，再开始加热。（3）略（4）导管易被产品堵塞，尾气易造成环境污染。（5）在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置。
3空气中的CO2对定量实验产生的影响
例3．（99年全国高考题）为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数，某学生课外小组设计了如下图的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2，准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积（实验时只用嘴吸气和呼气），请填空。
(1))图中瓶II的作用是______。
(2)对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议合理的是（填代号）______。
A.在E处增加CaCl2干燥管B.在F处增加CaCl2干燥管
C.在E和F两处增加CaCl2干燥管D.不必增加干燥管
(3)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（图中的III），
有利于提高实验的准确度，其理由是______。
(4)实验时先缓缓吸气