例1裝置圖
（5）如果O2過量，則裝置B中發生反應的化學方程式為：
。
解析：銅和適量濃硝酸反應首先產生NO2，隨著硝酸濃度的逐漸減小而產生氣體NO氣體，根據題給的兩個已知條件，命題的意圖十分明確，檢驗NO2中是否存在NO氣體，首先使NO2液化而與NO分離，然后使NO與O2混合自發反應生成紅棕色NO2氣體來驗證氣體的存在。解答本題的關鍵是，實驗的系統裝置中充滿的空氣必須排盡，因為空氣中含21%的O2，否則，會對NO的檢驗產生干擾。
答案：（1）1 5
4 10 11 6 7 2（10和11可以顛倒） （2）驅趕裝置內的空氣，防止反應產生的NO被氧化。（3）通人O2后裝置（D）中有紅棕色氣體生成 （4）分離NO和NO2(或使NO2液化) （5）4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O
2. 空氣中的O2、H2O（g）對物質制備產生的影響
例2．（2000全國高考題）實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵，該化合物是棕紅色、易潮解，100℃左右時升華。下圖是兩個學生設計的實驗裝置、左邊的反應裝置相同，而右邊的產品收集裝置則不同，分別如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。試回答：
例2裝置圖
（1）B中反應的化學方程式為：
（2）D中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，應采取的方法是：
（3）D中反應化學方程式為：
（4）裝置（Ⅰ）的主要缺點是：
（5）裝置（Ⅱ）的主要缺點是：
如果選用此裝置來完成實驗，則必須采取的改進措施是：
解析 ：要制備純凈的FeCl3 ，命題者獨具匠心地從反應前與反應后空中的 O2 、 H2O（g）可能對制備FeCl3純度產生影響而展開命題。反應前，裝置內的空氣若不排盡，氧氣與鐵反應生成部分鐵的氧化物，命題時把空氣中的潛在的影響直接化為顯性，因而設置排除裝置中空氣的具體實驗方法的問題情境。反應后，設置對產品收集兩套裝置的主要缺點進行評價，其中對裝置II的評價，要求考慮裝置外空氣中的H2O（g）對FeCl3產生的潛在影響，即水蒸氣遇氯化鐵發生水解反應致使產品不純。
答案：（1）略 （2）B中的反應進行一段時間后，看到黃綠色的氣體充滿裝置，再開始加熱 。（3）略 （4）導管易被產品堵塞，尾氣易造成環境污染。（5）在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置。
3 空氣中的CO2對定量實驗產生的影響
例3．（99年全國高考題）為了測定人體新陳代謝呼出氣體中CO2的體積分數，某學生課外小組設計了如下圖的實驗裝置。實驗中用過量NaOH溶液吸收氣體中的CO2，準確測量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余氣體的體積（實驗時只用嘴吸氣和呼氣），請填空。
(1))圖中瓶II的作用是______。
(2)對實驗裝置尚有如下A、B、C、D四種建議合理的是（填代號）______。
A.在E處增加CaCl 2干燥管
B.在F處增加 CaCl 2干燥管
C.在E和F兩處增加CaCl 2干燥管 D.不必增加干燥管
例3裝置圖
(3)將插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（圖中的III），
有利于提高實驗的準確度，其理由是______。
(4)實驗時先緩緩吸氣，再緩緩呼氣，反復若干次，得如下數據：瓶I溶液增重a g，收集到的氣體體積（標準狀況）為b L，該呼出氣體中CO2的體積分數是（列出算式）：
。
(5)實驗中若猛吸猛呼，會造成不安全后果，猛吸
時會______，猛呼時會______。
解析：瓶I、瓶II內空氣與導管內的空氣構成該實驗的封閉體系，該體系內的CO2氣體對該定量實驗一定產生影響，如何消除這一影響？先看一道題
（2004年全國高中化學奧賽初賽題），某實驗測出人類呼吸中各種氣體的分壓/Pa如下表所示：
(1) 請將各種氣體的分子式填入上表。
氣體
吸入氣體
呼出氣體
(N2 )
79274
75848
(O2 )
21328
15463
(CO2)
40
3732
(H2O)
667
6265
(2) 指出表中第一種和第二種呼出氣體的分壓
小于吸入氣體分壓的主要原因。
答案： （1）見表中小括號內的化學式。
（2） 呼出氣中的N2的分壓小于吸入氣中的分壓的主要原因是呼出氣中的CO2和水蒸氣有較大分壓，總壓不變，因而N2的物質的量分數下降；呼出氣中的O2的分壓小于吸入氣中的分壓的主要原因是吸入的O2被人體消耗了。
當吸入空氣中的CO2與人體新陳代謝產生的CO2 一起呼出時，通過瓶II內的氣液表面接觸反應，因反應速率較小，可視為原空氣中的CO2被吸收。通過瓶I內的氣液直接反應，因反應速率較大，可視為人體新陳代謝產生的CO2被吸收。至此（1）問顯然是除去吸入空氣中的CO2
。由于從瓶I逸出氣體中的H2O（g）與未實驗前裝置中的H2O（g）含量相當，對該實驗的影響可忽略不計，故（2）問選D。（3）可增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體中的被充分吸收。（4）略。（5）把瓶I中的溶液吸入口中；把瓶II中的溶液吹出瓶外。
4 把空氣中的某組分轉化為化學反應的原料
例4．（2004年天津高考題）I、II略。III. 為了在實驗室利用工業原料制備少量氨氣，有人設計了如下裝置（圖中夾持裝置均已略去）。
酚酞水溶液 水 鐵觸媒 堿石灰 鋅粒 有孔塑料板 例4裝置圖 [實驗操作] ① 檢查實驗裝置的氣密性后，關閉彈簧夾a、b、c、d、e。在A中加入鋅粒，向長頸漏斗注入一定量稀硫酸。打開彈簧夾c、d、e，則A中有氫氣發生。在F出口處收集氫氣并檢驗其純度。 ② 關閉彈簧夾c，取下截去底部的細口瓶C，打開彈簧夾a，將氫氣經導管B驗純后點燃，然后立即罩上無底細口瓶C，塞緊瓶塞，如圖所示。氫氣繼續在瓶內燃燒，幾分鐘后火焰熄滅。 ③ 用酒精燈加熱反應管E，繼續通氫氣，待無底細口瓶C內水位下降到液面保持不變時，打開彈簧夾b，無底細口瓶C內氣體經D進入反應管E，片刻后F中的溶液變紅。 回答下列問題： （1）檢驗氫氣純度的目的是
。 （2）C瓶內水位下降到液面保持不變時，A裝置內發生的現象是
，防止了實驗裝置中壓強過大。此時再打開彈簧夾b的原因是
，C瓶內氣體的成份是
。 （3）在步驟③中，先加熱鐵觸媒的原因是
。反應管E中發生反應的化學方程式是
。 解析：本題圍繞合成氨反應的兩種氣體原料的制備，空氣組分對合成氨實驗的影響：（1）H2驗純的目的（空氣中O2的存在是關鍵） ；（2）空氣中N2的提純（合成氨反應的原料）等。一環扣一環地進行實驗方案的設計，由此設置問題來考核考生的觀察能力、實驗能力以及分析、解決問題的能力。其中（2）問的解答難度最大，在題給實驗條件下，細口瓶C內空氣中的O2經點燃H2除去后，隨著H2的不斷充人，細口瓶C內氣體的壓強逐漸增大，必導致細口瓶C內的水位下降，當降到液面保持不變時，根據啟普發生器工作原理知，A裝置內H2氣體壓強會迅速增大，故造成鋅粒與酸脫離。 答案：（1）排除空氣，保證安全 （2）鋅粒與酸脫離 盡量增大H2的濃度以提高的轉化率 N2 、H2 （3）鐵觸媒在較高溫度時活性增大，加快氨合成的速率。 N2 +3H2  2NH3
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+H2O②氣體液化溫度：NO2