第四节由理论到实战——高考四大类实验题型例析明考纲要求理主干脉络1.设计、评价或改进实验方案;2.了解控制实验条件的方法;3.分析或处理实验数据,得出合理的结论;4.以上各部分知识与技能的综合应用。物质制备型实验[例1](2013·全国高考)制备氮化镁的装置示意图如下:回答下列问题:(1)检查装置气密性的方法是____________,a的名称是________,b的名称是________。(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式__________________________。(3)C的作用是____________,D的作用是__________,是否可以把C与D的位置对调并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)写出E中发生反应的化学方程式________________________________________。(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)检查装置气密性时要将装置设置成密闭体系(关闭分液漏斗活塞并在G中加入水),然后利用热膨胀原理来检验。(2)NaNO2中N元素显+3价,在反应中将(NH4)2SO4中-3价氮氧化,两者发生归中反应生成N2,根据电子守恒和质量守恒来配平化学方程式。(3)由于开始装置中含有空气,故利用硫酸亚铁除去空气中的O2;浓硫酸的作用是作吸水剂,将生成的N2干燥。(4)镁是活泼金属,在加热条件下能与氮气反应生成氮化镁。(5)Mg3N2能与水反应生成NH3,故只要检验加入水后能否生成氨气即可知是否有Mg3N2生成;金属镁的检验可以通过加入酸来检验。[答案](1)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,则气密性良好分液漏斗圆底烧瓶(2)(NH4)2SO4+2NaNO2△,2N2↑+1Na2SO4+4H2O(3)除去氧气(及氮氧化物)除去水蒸气不能,对调后无法除去水蒸气(4)N2+3Mg△,Mg3N2(5)取少量产物于试管中,加少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(把润湿的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有氮化镁;弃去上层清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁[例2](2011·新课标全国卷)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题:(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为________(填仪器、接口的字母编号)。(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。A.加热反应一段时间B.收集气体并检验其纯度C.关闭分液漏斗活塞D.停止加热,充分冷却(3)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断,上述实验确有CaH2生成。①写出CaH2与水反应的化学方程式____________________________________________________________________;②该同学的判断不准确,原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是_________________。[解析](1)首先用盐酸和锌粒反应制取氢气,再用氢气与钙反应制得氢化钙,其中氢气通入装有钙的硬质玻璃管前要除去杂质HCl,再用浓硫酸干燥除去水蒸气,制取氢化钙的装置要与盛有无水氯化钙的干燥管连接,从而防止空气中的水蒸气与其反应。(2)首先收集氢气并验纯,然后加热反应,停止加热,充分冷却,最后关闭活塞。(3)...