例1裝置圖

（5）如果O₂過量，則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                    。

解析：銅和適量濃硝酸反應(yīng)首先產(chǎn)生NO₂，隨著硝酸濃度的逐漸減小而產(chǎn)生氣體NO氣體，根據(jù)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(fā)反應(yīng)生成紅棕色NO₂氣體來驗證氣體的存在。解答本題的關(guān)鍵是，實驗的系統(tǒng)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(chǎn)生干擾。

   答案：（1）1 5 4 10 11 6 7 2（10和11可以顛倒） （2）驅(qū)趕裝置內(nèi)的空氣，防止反應(yīng)產(chǎn)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(zhì)制備產(chǎn)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(yīng)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(xué)生設(shè)計的實驗裝置、左邊的反應(yīng)裝置相同，而右邊的產(chǎn)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(yīng)的化學(xué)方程式為：           （2）D中的反應(yīng)開始前，需排除裝置中的空氣，應(yīng)采取的方法是：        

（3）D中反應(yīng)化學(xué)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(yīng)前與反應(yīng)后空中的 O₂ 、 H₂O（g）可能對制備FeCl₃純度產(chǎn)生影響而展開命題。反應(yīng)前，裝置內(nèi)的空氣若不排盡，氧氣與鐵反應(yīng)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(shè)置排除裝置中空氣的具體實驗方法的問題情境。反應(yīng)后，設(shè)置對產(chǎn)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(chǎn)生的潛在影響，即水蒸氣遇氯化鐵發(fā)生水解反應(yīng)致使產(chǎn)品不純。

答案：（1）略 （2）B中的反應(yīng)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(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞，尾氣易造成環(huán)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(chǎn)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(shù)，某學(xué)生課外小組設(shè)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?zhí)羁铡?/p>

(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(fù)若干次，得如下數(shù)據(jù)：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(shù)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(nèi)空氣與導(dǎo)管內(nèi)的空氣構(gòu)成該實驗的封閉體系，該體系內(nèi)的CO₂氣體對該定量實驗一定產(chǎn)生影響，如何消除這一影響？先看一道題 （2004年全國高中化學(xué)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(nèi)的化學(xué)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(zhì)的量分數(shù)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(dāng)吸入空氣中的CO₂與人體新陳代謝產(chǎn)生的CO₂ 一起呼出時，通過瓶II內(nèi)的氣液表面接觸反應(yīng)，因反應(yīng)速率較小，可視為原空氣中的CO₂被吸收。通過瓶I內(nèi)的氣液直接反應(yīng)，因反應(yīng)速率較大，可視為人體新陳代謝產(chǎn)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(dāng)，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(zhuǎn)化為化學(xué)反應(yīng)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(yè)原料制備少量氨氣，有人設(shè)計了如下裝置（圖中夾持裝置均已略去）。