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综合实验方案设计的探究和评价 ? 一、综合实验装置的一般连接顺序是： ? 发生装置→除杂→干燥→核心实验→收集装置→防倒吸装置→尾气吸收装置 1.???? 气体发生装置的选择：要根据反应物的状态和反应条件可分为以下三类： ? ??? ? 2.除杂、干燥装置的选择：主要有洗气瓶、干燥管等： 洗气瓶：气体长管进，短管出。 ??? 干燥管：气体大口进，小口出。 ? ? ? ? ? ? ?  3.几种常见气体的收集： 气体的收集方法有：口向上排空气集气法（如：CO2、Cl2等相对分子质量比空气大且又不与空气中的成分反应的气体）；口向下排空气集气法（如：H2、NH3等相对分子质量比空气小且又不与空气中的成分反应的气体）；排水集气法（如：CH2＝CH2、NO等难溶于水或与空气成分反应或相对分子质量与空气很接近且的气体）。 ? ? ? ? ? ? ? ?  口向上排空气集气法的收集装置，如果气体是从右进，那么也可以看成是口向下排空气集气法的收集装置。当然此装置还可以作洗气瓶用，但要注意长进短出。还可以用作安全瓶，但要注意此时是短进长出。 ? 4.几种常见尾气的处理： ? 为了保护环境，防止中毒，对有毒、有害的气体必须用适当的溶液予以吸收或点燃，将其转变为无无害的气体，然后在排放到空气中。如Cl2、SO2、NO2等可用NaOH溶液吸收；NH3可用浓H2SO4吸收；尾气的处理时要注意防倒吸，可采用防倒吸装置，而CO尾气则可在导管口处点燃，将其转化为CO2。对于那些无毒、无害的气体（如N2、O2、 H2 、CO2等）可以直接排放到空气中。 ? 5.各种物质的验证：确认物质成分后选择试剂，逐一验证各物质时要注意反应的先后顺序，防止相互之间的干扰。如检验A，除去A，确认A被除尽等等。 ? 二、综合实验方案设计要求：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少等。 ? 具体表现在以下几点： ? 1.注意检验气体的纯度，点燃或加热通有可燃性气体的装置前，必须检验气体的纯度。如用H2、CO等气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物，在操作中，不能先加热，后通气，应当先通入气体，将装置内的空气排净后，在检查气体是否纯净，等验证纯后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。 ? 2.注意加热操作先后顺序的选择，若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热。其目的一则防止爆炸（如H2还原CuO）；二则保证产品的纯度，防止反应物或生成物与空气中的其他物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃加热Fe2O3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。 ? 3.冷凝回流装置，有易挥发的液体反应物，为了避免反应物的损耗且充分利用原料，要在发生装置上设计冷凝回流装置（可在发生装置上安装长玻璃管等）。 ? 4.特殊实验的装置要做好改进，如为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等。 ? 5.冷却问题，有的实验为了防止气体冷凝不充分而受损失，需用冷凝管或冷水或冰水冷凝气体（物质蒸汽），使物质蒸汽冷凝液态以便于收集。 ? 6.气体易溶于水的、实验过程中用到加热操作的要做好放止倒吸工作。洗气时长进短出，干燥除杂时大进小出等。 ? 7.实验仪器的柴拆卸要注意安全性和科学性，有些实验为防止“爆炸”或“氧化”，应想到什么时间停止加热或通气，如有尾气吸收，必须将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯，以免造成倒吸。拆下的仪器要清洗、干燥、放回原处。 ? 【例题1】（2009年全国高考理综Ⅱ 28）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。 ? 回答下列问题： （1）A中加入的物质是___________，发生反应的化学方程式是_____________； （2）B中加入的物质是___________，其作用是_____________________； （3）实验时在C中观察到得现象是_________，发生反应的化学方程式是______； （4）实验时在D中观察到得现象是_________，D中收集到的物质是_______，检验该物质的方法和现象是_________。 ? 解析：本题考查化学实验和有关化学方程式，注意化学实验现象的描述和试剂的选择。根据反应原理，反应物为氨气和氧化铜，可以判断试管A为制取氨气的装置，因此装入的药品应该为氯化铵和氢氧化钙，氨气要使用碱石灰。加热后，黑色氧化铜变为红色的铜，还