例1装置图
（5）如果O2过量，则装置B中发生反应的化学方程式为：
。
解析：铜和适量浓硝酸反应首先产生NO2，随着硝酸浓度的逐渐减小而产生气体NO气体，根据题给的两个已知条件，命题的意图十分明确，检验NO2中是否存在NO气体，首先使NO2液化而与NO分离，然后使NO与O2混合自发反应生成红棕色NO2气体来验证气体的存在。解答本题的关键是，实验的系统装置中充满的空气必须排尽，因为空气中含21%的O2，否则，会对NO的检验产生干扰。
答案：（1）1 5
4 10 11 6 7 2（10和11可以颠倒） （2）驱赶装置内的空气，防止反应产生的NO被氧化。（3）通人O2后装置（D）中有红棕色气体生成 （4）分离NO和NO2(或使NO2液化) （5）4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O
2. 空气中的O2、H2O（g）对物质制备产生的影响
例2．（2000全国高考题）实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。试回答：
例2装置图
（1）B中反应的化学方程式为：
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：
（3）D中反应化学方程式为：
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是：
（5）装置（Ⅱ）的主要缺点是：
如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：
解析 ：要制备纯净的FeCl3 ，命题者独具匠心地从反应前与反应后空中的 O2 、 H2O（g）可能对制备FeCl3纯度产生影响而展开命题。反应前，装置内的空气若不排尽，氧气与铁反应生成部分铁的氧化物，命题时把空气中的潜在的影响直接化为显性，因而设置排除装置中空气的具体实验方法的问题情境。反应后，设置对产品收集两套装置的主要缺点进行评价，其中对装置II的评价，要求考虑装置外空气中的H2O（g）对FeCl3产生的潜在影响，即水蒸气遇氯化铁发生水解反应致使产品不纯。
答案：（1）略 （2）B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色的气体充满装置，再开始加热 。（3）略 （4）导管易被产品堵塞，尾气易造成环境污染。（5）在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置。
3 空气中的CO2对定量实验产生的影响
例3．（99年全国高考题）为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数，某学生课外小组设计了如下图的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2，准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积（实验时只用嘴吸气和呼气），请填空。
(1))图中瓶II的作用是______。
(2)对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议合理的是（填代号）______。
A.在E处增加CaCl 2干燥管
B.在F处增加 CaCl 2干燥管
C.在E和F两处增加CaCl 2干燥管 D.不必增加干燥管
例3装置图
(3)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（图中的III），
有利于提高实验的准确度，其理由是______。
(4)实验时先缓缓吸气，再缓缓呼气，反复若干次，得如下数据：瓶I溶液增重a g，收集到的气体体积（标准状况）为b L，该呼出气体中CO2的体积分数是（列出算式）：
。
(5)实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸
时会______，猛呼时会______。
解析：瓶I、瓶II内空气与导管内的空气构成该实验的封闭体系，该体系内的CO2气体对该定量实验一定产生影响，如何消除这一影响？先看一道题
（2004年全国高中化学奥赛初赛题），某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa如下表所示：
(1) 请将各种气体的分子式填入上表。
气体
吸入气体
呼出气体
(N2 )
79274
75848
(O2 )
21328
15463
(CO2)
40
3732
(H2O)
667
6265
(2) 指出表中第一种和第二种呼出气体的分压
小于吸入气体分压的主要原因。
答案： （1）见表中小括号内的化学式。
（2） 呼出气中的N2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是呼出气中的CO2和水蒸气有较大分压，总压不变，因而N2的物质的量分数下降；呼出气中的O2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是吸入的O2被人体消耗了。
当吸入空气中的CO2与人体新陈代谢产生的CO2 一起呼出时，通过瓶II内的气液表面接触反应，因反应速率较小，可视为原空气中的CO2被吸收。通过瓶I内的气液直接反应，因反应速率较大，可视为人体新陈代谢产生的CO2被吸收。至此（1）问显然是除去吸入空气中的CO2
。由于从瓶I逸出气体中的H2O（g）与未实验前装置中的H2O（g）含量相当，对该实验的影响可忽略不计，故（2）问选D。（3）可增大气体与溶液的接触面积，使气体中的被充分吸收。（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 把空气中的某组分转化为化学反应的原料
例4．（2004年天津高考题）I、II略。III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）。
酚酞水溶液 水 铁触媒 碱石灰 锌粒 有孔塑料板 例4装置图 [实验操作] ① 检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。 ② 关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。 ③ 用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。 回答下列问题： （1）检验氢气纯度的目的是
。 （2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是
，防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是
，C瓶内气体的成份是
。 （3）在步骤③中，先加热铁触媒的原因是
。反应管E中发生反应的化学方程式是
。 解析：本题围绕合成氨反应的两种气体原料的制备，空气组分对合成氨实验的影响：（1）H2验纯的目的（空气中O2的存在是关键） ；（2）空气中N2的提纯（合成氨反应的原料）等。一环扣一环地进行实验方案的设计，由此设置问题来考核考生的观察能力、实验能力以及分析、解决问题的能力。其中（2）问的解答难度最大，在题给实验条件下，细口瓶C内空气中的O2经点燃H2除去后，随着H2的不断充人，细口瓶C内气体的压强逐渐增大，必导致细口瓶C内的水位下降，当降到液面保持不变时，根据启普发生器工作原理知，A装置内H2气体压强会迅速增大，故造成锌粒与酸脱离。 答案：（1）排除空气，保证安全 （2）锌粒与酸脱离 尽量增大H2的浓度以提高的转化率 N2 、H2 （3）铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的速率。 N2 +3H2  2NH3
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+H2O②气体液化温度：NO2