化學(xué)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求

［學(xué)問(wèn)講解］

一、化學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

化學(xué)試驗(yàn)過(guò)程由準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和結(jié)果處理階段組成。在試驗(yàn)的

準(zhǔn)備階段，設(shè)計(jì)一個(gè)周密的試驗(yàn)方案是保證明驗(yàn)實(shí)施成功的關(guān)鍵。

試驗(yàn)方案的主要內(nèi)容包括：

1.試驗(yàn)名稱；

2.試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

3.試驗(yàn)原理；

4.試驗(yàn)用品（儀器、藥品與規(guī)格）；

5.試驗(yàn)步驟（包括試驗(yàn)儀器裝配和操作）；

6.試驗(yàn)現(xiàn)象記錄與結(jié)果處理；

7.問(wèn)題探討。

二、化學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求

一個(gè)試驗(yàn)?zāi)康牡倪_(dá)到，往往有多個(gè)可以選擇的方案，但我們總是選擇

最優(yōu)的試驗(yàn)方案。試驗(yàn)方案的選擇要遵循以下原則：1.科學(xué)性；2.平安性;

3.可行性；4.簡(jiǎn)約性。

㈠科學(xué)性

1.試驗(yàn)原理的科學(xué)性。

例如檢驗(yàn)S02中是否含有C02,假如把氣體干脆通入澄清的石灰水檢

驗(yàn)，由于S02也會(huì)使石灰水變渾濁，因此無(wú)法推斷氣體中是否含有C02。

正確的試驗(yàn)方案的圖示如圖:

以上試驗(yàn)中，假如在品

紅溶液不褪色的狀況下，澄清的石灰水變渾濁，可以推斷氣體中含有C02,

否則沒(méi)有C02。

2.操作程序和方法的科學(xué)性。

請(qǐng)看下列除雜方法：

(1)用點(diǎn)燃法除去C02中混有的少量CO；

(2)用加入乙醉、濃硫酸加熱的方法除去乙酸乙酯中的少量乙酸。

假如單從化學(xué)原理方面去看，以上兩個(gè)試驗(yàn)方案是沒(méi)有問(wèn)題的，因此

許多同學(xué)在試驗(yàn)設(shè)計(jì)上對(duì)于這種思路也是樂(lè)化不疲，其實(shí)這些試驗(yàn)方案是

根本無(wú)法實(shí)施的。在方案⑴中，在大量C02氛圍下的少量CO是不行能被

點(diǎn)燃的；同時(shí)點(diǎn)燃必定還引入空氣或02等雜質(zhì)；在方案⑵中，自然要引

入乙醇和濃硫酸，同時(shí)由于反應(yīng)可逆，此法也不行能除盡乙酸。

方案(1)正確的方法是:

方案(2)正確的試驗(yàn)方法是用飽和Na2c03溶液洗滌后進(jìn)行分液操作。

㈡平安性

為了杜絕人身?yè)p害和避開(kāi)試驗(yàn)儀器的損芯，保障試驗(yàn)的順當(dāng)進(jìn)行，平

安工作必需做好。試驗(yàn)平安主要包括下列幾個(gè)方面:

1.防漏氣一一試驗(yàn)前檢查裝置的氣密性。

2.防爆炸一一檢驗(yàn)氣體的純度，有可燃性氣體的試驗(yàn)，應(yīng)將裝置系

統(tǒng)中的空氣排凈后再進(jìn)行點(diǎn)燃和加熱的操作。

例如用H2、CO等氣體還原金屬氧化物的操作中，不能先加熱金屬氧

化物，后通氣，應(yīng)當(dāng)先通入氣體，將裝置內(nèi)的空氣排干凈后，檢查氣體是

否純凈（驗(yàn)純），待氣體純凈后，再點(diǎn)燃酒精燈加熱金屬氧化物。

3.防倒吸一一溶解度很大的氣體吸取要加防倒吸裝置，對(duì)有加熱要

求的綜合試驗(yàn)，在與液體接觸的部位前部最好設(shè)置“平安瓶”等裝置以防

止倒吸，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)要留意酒精燈熄滅與導(dǎo)管的處理依次。

4.防污染一一有毒尾氣要通過(guò)吸取、收集、點(diǎn)燃等措施處理，防止

中毒和污染環(huán)境。

5.防損害一一運(yùn)用和加工玻璃儀器要防劃傷，力口熱、濃硫酸稀釋等

液體混合操作要防飛濺和灼燙傷。

㈢可行性

試驗(yàn)設(shè)計(jì)要符合實(shí)際，藥品、儀器等應(yīng)是中學(xué)試驗(yàn)室能達(dá)到的。當(dāng)然,

試驗(yàn)是否可行，關(guān)鍵還是在于設(shè)計(jì)。

例如，乙烷氣體中含有少量乙烯雜質(zhì)，如何除去？有同學(xué)設(shè)計(jì)用加入

H2的方法讓乙烯轉(zhuǎn)化為乙烷，但反應(yīng)

催化劑

原理：CH2=CH2+H2A^CH3CH3,H2的量難以限制,所接受的催化

劑條件，在當(dāng)前的中學(xué)化學(xué)試驗(yàn)室是難以達(dá)到的。因此我們通常接受的方

法是比較簡(jiǎn)潔的用濱水洗氣、濃硫酸干燥的方法。大多氣體中的雜質(zhì)一般

都是通過(guò)液體或固體吸取來(lái)除去的。

㈣簡(jiǎn)約性

試驗(yàn)設(shè)計(jì)要做到簡(jiǎn)潔易行。力求用最簡(jiǎn)潔的裝置、較少的試驗(yàn)步驟和

試劑、在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成試驗(yàn)。

例如，欲鑒另i」0.5mol?L-1的KC1、(NH4)2S04>H2s04、氨水四瓶無(wú)

色溶液。盡管有多種試驗(yàn)方案，但用pH試紙鑒別無(wú)疑是最簡(jiǎn)潔的。

三、化學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)思想、規(guī)律和方法

(1)思索問(wèn)題的依次：

①圍繞主要問(wèn)題思索。例如：選擇適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)路途、方法；所用藥品、

儀器簡(jiǎn)潔易得；試驗(yàn)過(guò)程快速、平安；試驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

②思索有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸取和存放等有關(guān)問(wèn)題。例如：制取

在空氣中易水解的物質(zhì)(如Al2s3、A1C13,Mg3N2等)與易受潮的物質(zhì)

時(shí)，往往在裝置末端再接一個(gè)干燥裝置，以防止空氣中水蒸氣進(jìn)入。

③思索試驗(yàn)的種類與如何合理地組裝儀器，并將試驗(yàn)與課本試驗(yàn)比

較、聯(lián)系。

(2)儀器連接的依次：

①所用儀器是否恰當(dāng)，所給儀器是全用還是選用。

②儀器是否齊全。例如制有毒氣體與涉與有毒氣體的試驗(yàn)應(yīng)有尾氣的

吸取裝置。

③安裝依次是否合理。例如氣體凈扮裝置中不應(yīng)先經(jīng)干燥，后又經(jīng)過(guò)

水溶液洗氣。

④儀器間的連接依次是否正確。

(3)試驗(yàn)操作的依次：

①連接儀器。

②檢查氣密性。

③裝藥品進(jìn)行試驗(yàn)操作。

四、化學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的其他幾個(gè)問(wèn)題

(1)檢查氣體的純度：

點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體的裝置前，必需檢查氣體的純度。

(2)加熱操作先后依次的選擇：

若氣體的發(fā)生需加熱、應(yīng)先用酒精燈加熱發(fā)生氣體的裝置，等產(chǎn)生氣

體后，再給試驗(yàn)須要加熱的固體物質(zhì)加熱。目的是：一則防止爆炸(如氫

氣還原氧化銅)；二則保證產(chǎn)品純度，防止反應(yīng)物或生成物與空氣中的其

他物質(zhì)反應(yīng)。例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生CO,再用CO還原Fe203,試

驗(yàn)時(shí)應(yīng)首先點(diǎn)燃CO發(fā)生裝置的酒精燈，生成的CO趕走空氣后，再點(diǎn)燃加

熱Fe203的酒精燈，而熄滅酒精燈的依次則相反。緣由是：在還原性氣體

中冷卻Fe可防止灼熱的Fe再被空氣中的02氧化，并防止石灰水倒吸。

(3)冷凝回流的問(wèn)題：

有的易揮發(fā)的液體反應(yīng)物，為了避開(kāi)反應(yīng)物損耗和充分利用原料，要

在發(fā)生裝置設(shè)計(jì)冷凝回流裝置，如在發(fā)生裝置安裝長(zhǎng)玻璃管可冷凝回

流管等。

(4)冷卻問(wèn)題：

有的試驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而受損失。需用冷凝管或用冷水浴或

冰水浴冷凝氣體(物質(zhì)蒸氣)，使物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)以便于收集。

(5)防止倒吸問(wèn)題：

如吸取極易溶于水的氣體的吸取要在吸取裝置末端接一個(gè)倒置的漏

斗；對(duì)于加熱制取并排水收集的氣體要先把導(dǎo)管從水中抽出再停止加熱

等。

(6)具有特殊作用的試驗(yàn)改進(jìn)裝置：

如為防止分液漏斗中的液體不能順當(dāng)流出，用橡皮管連接成連通裝

置；為防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出，可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套一

只小試管等。

五、常見(jiàn)氣體制備

1.試驗(yàn)室制取氣體的一般原則

(D平安：避開(kāi)和防止爆炸、燃燒、有毒物質(zhì)外泄。

(2)便利：應(yīng)用常用試劑、裝置簡(jiǎn)潔、操作便利。

(3)快速：反應(yīng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，過(guò)于猛烈的反應(yīng)擔(dān)憂全，以反應(yīng)速率

適中為宜。

(4)生成物純凈(或雖含雜質(zhì)但較易提純)，削減分別操作。

2.試驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)

⑴制取單質(zhì)：月氧化還原反應(yīng)。

⑵制取化合物：通常用復(fù)分解反應(yīng)，如HC1、S02、C02、NH3、HN03

等；有時(shí)也可用氧化還原反應(yīng)，如制N02、NO等。

3.試驗(yàn)裝置的安裝、選擇與操作步驟

(1)試驗(yàn)裝置的安裝依次可用如下圖表示:

理mg*化妾五)一T函…?收研劉

⑵制取氣體時(shí)各部分裝置的選擇依據(jù):

①發(fā)生裝置：所用試劑的狀態(tài)與反應(yīng)條件;

②收集裝置：氣體的水溶性與相對(duì)空氣的密度大小、是否與空氣中成

分反應(yīng)；

③凈扮裝置：依據(jù)氣體與雜質(zhì)的性質(zhì)的不同，使雜質(zhì)被吸取或轉(zhuǎn)化成

所需物質(zhì)；

④尾氣處理(吸取)裝置：依據(jù)所制氣體是否有毒或污染環(huán)境來(lái)確定

是否要安裝尾氣處理裝置。有毒物質(zhì)可用溶液吸取或燃燒去除。

(3)“氣密性檢查”在整個(gè)試驗(yàn)中的位置一般放在第一位，在反應(yīng)起

從前檢驗(yàn)氣密性，決不行在藥品混合并起先反應(yīng)后檢查氣密性。

4.試驗(yàn)室制取氣體的典型裝置

主要駕馭試驗(yàn)室三種不同類型制備氣體的裝置，以與三種不同類型的

氣體收集方法。依據(jù)氣體的性質(zhì)選擇合適的干燥、凈化和吸取裝置。

試驗(yàn)室常用的三種不同類型制備氣體的裝置：

(1)固體——固體加熱裝置(見(jiàn)圖)LB-：?所需儀

器:

鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈二大試管、單孔橡膠塞、導(dǎo)氣管等。常用于制

02、NH3、CH4等。

留意事項(xiàng):

①試管口應(yīng)稍向下傾斜，以防止產(chǎn)生的水蒸氣在管口冷凝后倒流而引

起試管裂開(kāi)。②鐵夾應(yīng)夾在距試管口1/'3處。

③固體藥品要在試管底部平鋪開(kāi)。加熱時(shí)首先勻整預(yù)熱，然后在試管

的最終部位集中加熱，并逐步前移。

④膠塞上的導(dǎo)管伸入試管里面不能過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)阻礙氣體的導(dǎo)出。

⑤如用排水集氣法收集氣體，當(dāng)停止制取氣體時(shí)，應(yīng)先從水槽中把導(dǎo)

管撤出。然后再撤走酒精燈，以防水倒流。

（2）固體液體（液體液體）加熱裝置（見(jiàn)圖）

所需儀器:

鐵架臺(tái)、鐵圈、鐵夾、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒瓶、分液漏斗、雙孔塞、

導(dǎo)管等。常用于制C12、HC管C2H4等。

留意事項(xiàng)：

①燒瓶應(yīng)固定在鐵架臺(tái)上。

②先把固體藥品放入燒瓶中，然后再慢慢加入液體。

③分液漏斗應(yīng)蓋上蓋，留意蓋上的小槽要對(duì)準(zhǔn)分液漏斗頸上的小孔

（但漏斗中溶液沒(méi)有揮發(fā)性時(shí)可不蓋蓋。④燒瓶下要墊上石棉網(wǎng)。

⑤用酒精與濃H2SO4加熱制取乙烯時(shí)，為便于限制溫度應(yīng)安裝溫度計(jì)。

（3）固體一液體不加熱裝置（見(jiàn)圖）。所需儀器:

鐵架臺(tái)、鐵圈、鐵夾、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒瓶、分液漏斗、雙孔塞、

導(dǎo)管等。常用于制H2、C02、H2S、N02、S02、NO等。

留意事項(xiàng)：

①燒瓶應(yīng)固定在鐵架臺(tái)上。

②先把固體藥品放入燒瓶中，然后再慢慢加入液體。

③分液漏斗應(yīng)蓋上蓋，留意蓋上的小槽要對(duì)準(zhǔn)分液漏斗頸上的小孔

（但漏斗中溶液沒(méi)有揮發(fā)性時(shí)可不蓋蓋）。

④燒瓶下要墊上石棉網(wǎng)。

⑤制H2、C02、H2s時(shí)也可用下面的裝置。

裝置運(yùn)用便利，可以隨時(shí)使反應(yīng)發(fā)生或停止。

說(shuō)明：

①在簡(jiǎn)易裝置中長(zhǎng)頸漏斗頸的下口應(yīng)伸入液面以下，否則起不到液封

作用而無(wú)法運(yùn)用。

②加入的固體藥品塊狀大小要適宜，假如太碎會(huì)落入底部的酸中使反

應(yīng)無(wú)法終止，造成容器內(nèi)壓力過(guò)大導(dǎo)致酸液溢出。

③加入酸的量要適當(dāng)。

④最初運(yùn)用時(shí)應(yīng)待容器內(nèi)原有的空氣排冷后，再收集氣體。⑤在導(dǎo)管

口點(diǎn)燃?xì)錃饣蚱渌扇夹詺怏w時(shí)，必需先檢驗(yàn)純度。

5.氣體發(fā)生裝置氣密性的檢查

檢驗(yàn)氣密性時(shí)，可把導(dǎo)管一端浸入水里，用手掌緊貼燒瓶外壁，假如

裝置不漏氣，燒瓶里的空氣受熱膨脹，導(dǎo)管口就會(huì)有氣泡冒出。把手移開(kāi)

后，過(guò)一會(huì)兒燒瓶冷卻，水就會(huì)上升到導(dǎo)管里，形成一段水柱（見(jiàn)下圖I、

IDo假如發(fā)覺(jué)漏氣，必需找出緣由，并進(jìn)行調(diào)整、修理或更換零件。

1fl

檢總裝置的氣密檢檢驗(yàn)啟普發(fā)生器氣密性的簡(jiǎn)

便方法是：將導(dǎo)氣管上的活塞關(guān)閉，從球形漏斗注入確定量的水。假如氣

密性良好，當(dāng)停止加水后，水面能停留在某一位置，不再下降，此時(shí)球形

漏斗中的水面高度與容器下部半球體內(nèi)的水面高度，保持一個(gè)比較大的液

面差。假如漏氣，則球形漏斗內(nèi)的水面會(huì)接著下降，直到液面差消逝。見(jiàn)

下圖in。6.依據(jù)氣體的性質(zhì)，常有以下三種收

集氣體方法

（D向下排空氣法（見(jiàn)圖甲）。用于收集比空氣密度小

的氣體，導(dǎo)氣管應(yīng)伸到容器底部。如收集H2、NH3、CH4等。

向上撐空氣播

⑵向上排空氣法（見(jiàn)圖乙）。乙用于收集比空氣密度

大的氣體，導(dǎo)氣管也應(yīng)伸到容器的底部。如收集C02、H2S、C12、HCKS02、

N02等。

排水法

⑶排水法（見(jiàn)圖丙）。丙適用于難溶于水或微溶于水的

氣體與與空氣中成分反應(yīng)的氣體的收集。一般將起先排出的少量氣體放

掉，待氣泡勻整排出后再予收集。如收集H2、02、NO、CH4、C2H4、C2H2

等。

7.試驗(yàn)室常用的干燥劑與干燥的氣體

(1)按干燥劑的酸堿性可分為酸性干燥劑、中性干燥劑和堿性干燥劑

三類：

①酸性干燥劑包括濃硫酸、五氧化二磷、硅膠等。

②中性干燥劑有無(wú)水氯化鈣等。

③堿性干燥劑包括堿石灰、氧化鈣、固體氫氧化鈉等。

(2)氣體干燥劑的選擇：

①被干燥氣體和干燥劑的酸堿性應(yīng)一樣。

②被干燥氣體和干燥劑之間不發(fā)生反應(yīng)。如NH3易與CaC12作用生成

CaC12-8NII3,故NH3不能用CaC12干燥。

(3)常見(jiàn)氣體的干燥與被干燥的氣體：見(jiàn)下表。

液態(tài)十燥劑固態(tài)干燥劑

1T1

□

r

裝置r

rvrirww

3:葬9

常見(jiàn)干燥劑濃硫酸無(wú)水氯化鈣堿石灰

112、02、C12、S02、H2、02、C12、

司十燥的氣

C02、CO、CH4、N2S02、CO、C02、H2、02、CH4、NH3等

體

等CH4、HC1等

不行干燥的NH3、H2S、C2H4、C12、HC1>H2S>S02、

NH3等

氣體HBr>HI等C02、N02等

8、由氣體與所含雜質(zhì)的性質(zhì)，綜合考慮凈化方法：

氣體的凈化可依據(jù)制備試驗(yàn)中所用的藥品，考慮可能出現(xiàn)的雜質(zhì)氣

體，再選擇適當(dāng)?shù)难b置和試劑，逐一加以除去。

9、依據(jù)氣體溶解度大小，正確選擇吸取裝置;

①常見(jiàn)的吸取劑和被吸取氣體（見(jiàn)下表）

吸取劑被吸取氣體

濃H2s04NH3、水蒸氣

堿而灰C02、水蒸氣

NaOH溶液C02、C12、S02

溟水C2H4、C2H2

CuO,加熱02

CuS04溶液H2S

②常用吸取氣體的裝置如圖

［例題解析］

例1.設(shè)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)證加碘食鹽中含有碘（寫(xiě)出相對(duì)完整的試驗(yàn)方案）。

分析：

加碘食鹽中含有的碘是以KI03的形式存在的，要驗(yàn)證加碘食鹽中含

有碘，必需運(yùn)用還原劑（通常是KI）把KI03還原為12,然后利用12的

CC14溶液呈紫紅色或者12的淀粉溶液呈藍(lán)色來(lái)確定12的存在。因?yàn)镵I

中本身含有碘元素，為了說(shuō)明生成的12不是由KI自身單獨(dú)生成的，因此

在試驗(yàn)時(shí)必需做對(duì)比試驗(yàn)。

解：

具體試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下：

試驗(yàn)名稱：

驗(yàn)證加碘食鹽中含有碘

試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解驗(yàn)證加碘食鹽中含有碘的方法

試驗(yàn)原理：

加碘食鹽中含有KI03(不再含其他氧化劑)，在酸性條件下，103—

能將I一氧化成

12(I03-+5I-+6H+=3I2+3H20),12遇淀粉變藍(lán)色，12的CC14溶

液呈紫紅色。

試驗(yàn)用品：

燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、膠頭滴管、加碘鹽、H2so4(3mol?LT)、

NaOH溶液、CC14、淀粉溶液、蒸饋水。

試驗(yàn)步驟：

①在燒杯中加入5g加碘鹽，加入適量的蒸儲(chǔ)水使加碘鹽完全溶

解。

②a.在試管中加入少量加碘鹽溶液，滴入幾滴稀硫酸，然后再

滴入幾滴淀粉溶液。視察現(xiàn)象。

b.在試管中加入少量KI溶液，滴入幾滴稀硫酸，然后再加入幾滴淀

粉溶液。視察現(xiàn)象。

c.將上述兩支試管里的液體混合，視察現(xiàn)象。

③a.在試管中加入少量加碘鹽溶液，滴入幾滴稀硫酸，然后再

加入1mLCC14,振蕩，靜置。視察現(xiàn)象。

b.在試管中加入少量KI溶液，滴入幾滴稀硫酸，然后再加入1mLCC14,

振蕩，靜置。視察現(xiàn)象。

c.將上述兩支試管里的液體混合，充分振蕩，靜置。視察現(xiàn)象。

d.在c的試管中加入NaOH溶液，充分振蕩。視察現(xiàn)象。將混合液倒

入指定的容器中。

試驗(yàn)現(xiàn)象記錄（略）

例2.大氣壓強(qiáng)對(duì)許多物理試驗(yàn)和化學(xué)試驗(yàn)有著重要影響。制取氨氣并

完成噴泉試驗(yàn)O

（1）寫(xiě)出試驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程

式O

（2）收集氨氣應(yīng)運(yùn)用法，要得到干燥的氨氣可選用—

做干燥劑。

（3）用左圖裝置進(jìn)行噴泉試驗(yàn)，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣，引發(fā)水

上噴的操作是O該試驗(yàn)的原理是O

（4）假如只供應(yīng)如右圖的裝置，請(qǐng)說(shuō)明引發(fā)噴泉的方法。

解：（1）2NH4C1+Ca（OH）2A2NH3f+CaC12+2H20

（2）向下排空氣法，堿石灰

（3）打開(kāi)止水夾，擠出膠頭滴管中的水（此2步依次可顛倒）；氨

氣極易溶于水，致使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)快速減小

（4）打開(kāi)夾子，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，氨受熱膨脹，趕

出玻璃導(dǎo)管中的空氣，使氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉。

例3.某學(xué)生耍用50mLNaOII溶液和C02來(lái)制取純Na2C03溶液，己知

C02氣體在通入NaOH溶液過(guò)程中極易生成NalICO3,且無(wú)明顯現(xiàn)象。

試驗(yàn)室有下列試劑：

①未知濃度的NaOH溶液②37%的鹽酸③37%的硫酸④14%

的鹽酸⑤大理石⑥飽和NaHC03溶液

試驗(yàn)室有下列儀器：

量筒，燒杯，橡皮管，玻璃導(dǎo)管，分液漏斗，燒杯，洗氣瓶，酒精燈。

已知下表中各物質(zhì)在常溫時(shí)的溶解度（g/100gH20）

Na2C03NaHC03NaClNa2S04NaHS04NaOH

15.98.43535.52040

（1）本試驗(yàn)除了下面圖給的儀器外，還應(yīng)有：（儀器安裝

補(bǔ)完整）。

（2）本試驗(yàn)為保證制得的Na2c03盡量的純，應(yīng)選用的藥品，除①外,

還應(yīng)須要：o

（3）簡(jiǎn)要敘述試驗(yàn)步驟，直到制得純碳酸鈉溶

液o

（4）依據(jù)給出的溶解度表，若保證在配制過(guò)程中不會(huì)有晶體析出，

所用氫氧化鈉溶液中含NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最大值是多少（寫(xiě)出計(jì)算步驟

和必要的文字說(shuō)明）？

解析：

本題要求制得純凈的碳酸鈉，依據(jù)題意不能在氫氧化鈉中干脆通二氧

化碳來(lái)制純凈Na2c03,否則不純，因?yàn)檫@樣二氧化碳的量很難限制，若

C02生成碳酸氫鈉，若C02不足則氫氧化鈉反應(yīng)不完全。所以只有把氫氧

化鈉分成兩等份，其中一份通足量的二氧化碳使其完全生成碳酸氫鈉后，

再把另一份加入其中讓其完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈉。在制C02時(shí)應(yīng)選用較稀的鹽

酸，便于限制反應(yīng)速率和削減HC1的干擾。

答案：（1）洗氣瓶，燒杯，量筒；裝置如下圖所示。

（2）④⑤⑥

（3）①取25mLNaOII溶液通入過(guò)量的C02氣體，至C02不再溶

解；

②當(dāng)心煮沸溶液廠2分鐘，排出溶液中溶解的C02氣體；

③在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使溶液充分混合

即得純的碳酸鈉。

（4）要保證在配制過(guò)程中不會(huì)有晶體析出，即100g水中最多溶解

8.4gNaHC03,依據(jù)化學(xué)方程式：NaOH+CO2=NaHCO3,生成8.4gNaHC03

需NaOH固體4g,NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大只能為100g-g=3.85%,

所以配制過(guò)程中不會(huì)有晶體析出，就必需使NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

W3.85%。

例4.依據(jù)下圖回答問(wèn)題：

（1）上述裝置中，在反應(yīng)前用于掌貼燒瓶外壁檢查裝置的氣密性,

如視察不到明顯的現(xiàn)象，還可以用什么簡(jiǎn)潔的方法證明該裝置不漏氣。

答：______________________________________________________________

(2)寫(xiě)出濃硫酸和木炭粉在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

(3)假如用圖中的裝置檢驗(yàn)上述反應(yīng)的全部產(chǎn)物，寫(xiě)出下面標(biāo)號(hào)所

表示的儀器中應(yīng)加入的試劑的名稱與其作用：A中加入的試劑是,

作用是:B中加入的試劑是,作用是；C中加入的試

劑是，作用是除盡氣體；D中加入的試劑是，