2018届一轮复习人教版实验室常见气体的制备学案

2018届一轮复习人教版实验室常见气体的制备学案

‎ ‎1．常见气体制备的发生装置 选择反应装置一般需考虑反应物的状态、溶解性和反应条件等，具体如表所示：‎ 反应装置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、固加热型 O2、NH3等 ‎①试管要干燥；‎ ‎②试管口略低于试管底 ‎③加热时先预热再固定加热；④用KMnO4制取O2时，需在管口处塞一小团棉花 固、液加热型或液、液加热型 Cl2等 ‎①加热烧瓶时要隔石棉网；②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片 固、液不加热型 O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ‎①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；‎ ‎②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水；‎ ‎③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 ‎2.常见气体制备的反应原理 ‎(1)O2：2KClO32KCl＋3O2↑‎ 或2H2O22H2O＋O2↑。‎ ‎(2)H2：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。‎ ‎(3)NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。‎ ‎(4)CO2：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。‎ ‎(5)Cl2：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。‎ ‎(6)SO2：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。‎ ‎(7)NO：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。‎ ‎(8)NO2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。‎ ‎3．气体的收集方法 收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集原理 收集的气体不与水反应且难溶于水 收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应 收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应 收集装置 适用的气体 H2、O2、NO、CH4‎ Cl2、CO2、NO2、SO2‎ H2、NH3‎ ‎4．“广口瓶”的创新应用 装置图 解读 集气装置 收集密度比空气大的气体，如二氧化碳、氯气、氯化氢等。操作要点是a进b出 盛满水，“b进a出”可收集不溶于水且不与水反应的气体，如CO、NO等 收集密度比空气小的气体，如氢气、氨气等，操作要点是b进a出 量气装置 气体从短口端进入广口瓶，将液体压入量筒中，则量筒中水的体积即为所测气体的体积。读数时先要调整量筒高度使广口瓶和量筒内液面相平，然后视线要与量筒内凹液面最低点相切 洗气装置 用于除去气体中的杂质气体或用于干燥气体，操作要求是长管进气，短管出气 储气装置 瓶内注入一定量的液体，用于暂时贮存反应中产生的气体，操作要求是短管进气，长管出气。如用饱和食盐水可以储存少量Cl2‎ 安全瓶装置 左右导管均短且等长或进气管短，出气管长。用于防止液体倒吸或减小气体的压强，防止出现安全事故 ‎[思考]‎ ‎1．实验室里能否用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体？为什么？‎ ‎________________________________________________________________________‎ 提示：不能。因为CaCO3与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。‎ ‎2．实验室里除用NH4Cl和熟石灰混合共热制取氨气外，还有哪些方法能制取氨气？能否加热NH4Cl制备氨气？‎ ‎________________________________________________________________________‎ 提示：‎ 加热浓氨水或浓氨水与生石灰混合等。不能，因为生成的氨气在试管口又与氯化氢结合生成了NH4Cl。‎ ‎3．实验室里能否用图1装置制取氯气？若能，试写出反应的化学方程式。‎ ‎________________________________________________________________________‎ 提示：能。2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。‎ ‎4．选择合适的试剂，能否用图2所示的装置分别制取少量NO和O2？为什么？‎ ‎________________________________________________________________________‎ 提示：能制取O2，但不能制取NO，原因是NO不能用排空气法收集，NO易与空气中O2反应，生成红棕色气体NO2。‎ ‎[对点练习] ‎ ‎1．下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是(　　)‎ 解析：选D　“随开随关”原理是利用压强差控制块状固体和液体反应。打开止水夹，利用液体压强使液体与块状固体接触而反应；关闭止水夹，生成气体产生的压强使液体与块状固体脱离而停止反应，D不符合。‎ ‎ 2.如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O制取CO，则合理的装置组合为　　(　　)‎ A．①⑤⑧　 　　　　　　　B．③⑤⑦‎ C．②⑤⑥ D．③④⑧‎ 解析：选D　由反应物的状态和反应条件可选③作为制取装置；除去CO2可选用④或⑤装置，要收集CO只能用⑧装置，故合理的装置组合为③④⑧或③⑤⑧。‎ ‎3．(2014·上海高考)如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是(　　)‎ 选项 X 收集气体 Y A 碱石灰 HCl 水 B 碱石灰 NH3‎ 水 C 氯化钙 SO2‎ 氢氧化钠 D 氯化钙 NO 氢氧化钠 解析：选C　该装置中采用向上排空气法收集，说明该气体密度大于空气，且该气体和空气中成分不反应，用固体干燥剂干燥，则该气体和干燥剂不反应。碱石灰呈碱性，能和HCl反应，所以HCl不能用碱石灰干燥，A错误；NH3密度小于空气，应该采用向下排空气法收集，B错误；SO2密度大于空气且常温下和空气中成分不反应，氯化钙和SO2不反应，所以能用氯化钙干燥，C正确； 常温下NO和空气中O2反应生成红棕色气体NO2，D错误。‎ ‎4．下列制备和收集气体的实验装置合理的是(　　)‎ 解析：选D　A中加热的大试管管口应略向下倾斜；B中NO很容易被空气中的O2氧化，所以采用B装置得不到NO；C中H2的密度比空气小，所以集气瓶中的进气导管应比出气导管短，C错误。‎ ‎5．铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用的基准试剂，其制备过程如图所示。下列分析不正确的是(　　)‎ ‎2NH4HCO3＋Na2SO4===2NaHCO3↓＋(NH4)2SO4‎ B．检验溶液B中阴离子的试剂仅需BaCl2溶液 C．若省略过程Ⅱ，则铵明矾的产率明显降低 D．向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液，先后观察到：刺激性气体逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失 解析：选D　NaHCO3的溶解度较小，过程Ⅰ可以产生NaHCO3沉淀，符合离子反应的条件，A项正确；过程Ⅱ调节溶液的pH＝2，溶液中不含有CO，故仅需BaCl2溶液即可鉴别SO，B项正确；若省略过程Ⅱ，因CO与Al3＋的水解相互促进，导致铵明矾的产率降低，C项正确；向铵明矾溶液中加入NaOH溶液，Al3＋结合OH－的能力比NH强，应先产生白色沉淀，后产生有刺激性气味的气体，再加入过量的NaOH溶液，白色沉淀逐渐溶解并消失，D项错误。‎ 二、气体的净化与尾气处理 ‎1．常见气体的净化方法和净化装置 ‎(1)常见气体的净化方法 ‎(2)常见净化装置 a装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。b装置一般盛液体试剂，用于洗液。c装置一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。‎ ‎(3)常见干燥剂 液态干燥剂 固态干燥剂 装置 事例 浓硫酸 ‎(酸性、强氧化性)‎ 无水氯化钙 ‎(中性)‎ 碱石灰 ‎(碱性)‎ 不可干燥的气体　‎ H2S、HBr、HI等还原性气体及NH3‎ NH3‎ Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等酸性气体 ‎(4)除去下列气体中的杂质，完成表格 序号 原物质 所含杂质 除杂质试剂 主要操作方法 ‎①‎ N2‎ O2‎ 灼热的铜网 用固体转化气体 ‎②‎ CO CO2‎ NaOH溶液 洗气 ‎③‎ CO2‎ CO 灼热的CuO 用固体转化气体 ‎④‎ CO2‎ HCl 饱和NaHCO3溶液 洗气 ‎⑤‎ Cl2‎ HCl、H2O 饱和食盐水、浓硫酸 洗气 ‎⑥‎ CO2‎ SO2‎ 饱和NaHCO3溶液 洗气 ‎⑦‎ CH4‎ 乙烯 溴水 洗气 ‎⑧‎ NH3‎ CO2、H2O 碱石灰 用固体转化气体 ‎2．尾气的处理 ‎(1)转化处理 对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中。实验室中常见有毒气体的处理方法如表所示：‎ ‎(2)直接排入空气中 主要是针对无毒、无害气体的处理，如N2、O2、CO2等。‎ ‎(3)尾气处理装置 ‎①在水中溶解度较小的有毒气体，多数可通入烧杯中的溶液中，用某些试剂吸收除去(如图甲)，如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去；对于溶解度很大、吸收速率很快的气体，吸收时应防止倒吸(如图乙)。‎ ‎②某些可燃性气体可用点燃或转化的方法(如图丙)。如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。‎ ‎③收集法(如图丁)。尾气也可以采用收集的方法，如CH4、C2H4、H2、CO等。‎ ‎[对点练习] ‎ ‎1．如图是常见的气体制取、干燥和收集装置。若用H2O2和催化剂MnO2制取干燥的O2，合理的装置组合为(　　)‎ A．①⑤⑧　　　　　　　　B．③④⑦‎ C．②⑤⑥ D．②④⑧‎ 解析：选C　用H2O2制O2的反应原理为2H2O22H2O＋O2↑，由反应物的状态和反应条件可选②作为制取装置。干燥O2可选用④或⑤装置，要收集干燥的O2只能用⑥装置，故合理的装置组合为②⑤⑥或②④⑥。‎ ‎2．下列有关各实验的叙述中正确的是(　　)‎ A．①利用氯仿(CHCl3)密度大于乙醇，进行氯仿与乙醇混合物的分离 B．②进行H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体收集，但不能用于NO气体收集 C．③当X选用苯时可进行NH3和HCl的吸收，并防止倒吸 D．④可用于SO2气体的干燥，收集并吸收多余SO2气体，防止SO2逸出污染空气并防止倒吸 解析：选B　氯仿和乙醇互溶，不能用分液漏斗分离，A项错误；密度大于空气的气体(如CO2、Cl2、HCl、NO2)，可长进短出来收集气体，密度小于空气的气体(如H2、NH3)，可短进长出来收集气体，NO能与空气中的O2反应，不能用排空气法收集，B项正确；苯的密度小于水的密度，应在上层，不能防止倒吸，C项错误；SO2气体不能用碱石灰干燥，D项错误。‎ ‎3．可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是(　　)‎ ‎①H2S　②HCl　③NH3　④Cl2　⑤SO2　⑥NO A．①和②　　　　　　　　B．②和⑤‎ C．③和④ D．⑤和⑥‎ 解析：选B　H2S和NH3不能用浓H2SO4干燥，NO不能用排空气法收集，Cl2不能用水吸收。‎ ‎4．(2017·山西五校联考)某学习小组拟利用如图装置制备氮化钙(化学式为Ca3N2，极易与H2O反应)。下列说法正确的是(　　)‎ A．打开活塞K通入N2，试管A内有气泡产生，说明装置气密性良好 B．U形管中盛放的干燥剂既可以是碱石灰，也可以是浓硫酸 C．将产物Ca3N2放入盐酸中，只能得到一种盐 D．反应结束后，先熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温后再关闭活塞K 解析：选D　若通入N2的气流较大，即使装置气密性不好，也能在试管A内产生气泡，A项错误；U形管中不能盛放液体干燥剂，B项错误；将Ca3N2放入盐酸中可得到两种盐：CaCl2和NH4Cl，C项错误；如果先关闭活塞K，再熄灭酒精灯，有可能引起倒吸，D项正确。‎ ‎5．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。‎ 其中连接顺序合理的是　(　　)‎ A．a—a′→d′—d→e　　　　　B．c—c′→d—d′→g C．b—b′→d—d′→g D．d—d′→c—c′→f 解析：选B　盐酸和大理石制得的CO2气体含有氯化氢和水蒸气，除氯化氢用饱和NaHCO3溶液，除水蒸气用浓硫酸，CO2比空气密度大，所以用向上排空气法收集CO2气体。 [特别提醒]‎ 气体除杂的原则和注意事项 ‎1．气体除杂的原则 ‎(1)不引入新的杂质。如除去甲烷中的乙烯不能用酸性高锰酸钾溶液，因为酸性高锰酸钾溶液氧化乙烯会生成二氧化碳，从而甲烷中又引入了新的杂质。‎ ‎(2)不减少被净化气体的量，尽可能增加被净化气体的量。如除去二氧化碳中的二氧化硫气体，如果使用氢氧化钠溶液，二氧化碳也会与氢氧化钠反应，因此选用饱和碳酸氢钠溶液，既能除去二氧化硫，同时又能增加二氧化碳的量。‎ ‎2．气体除杂注意的问题 ‎(1)需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如HCl、CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。‎ ‎(2)选用除杂方法时要保证杂质完全除掉，如除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液，因为Ca(OH)2是微溶物，石灰水中Ca(OH)2浓度小，不易完全吸收CO2。有时候为了保证气体除尽，还要验证一步，如验证混合气体中既有CO2，又有SO2，通常用品红溶液检验SO2，然后用溴水或酸性KMnO4溶液除去SO2，再用品红溶液检验是否除尽，最后用澄清石灰水检验CO2。　　　　 ‎ ‎[课时小测试]‎ ‎1．下列实验方案不能达到实验目的的是(　　)‎ A．图甲装置用Cu和浓硝酸可制取NO B．图乙装置可用于实验室制备Cl2‎ C．图丙装置可用于实验室制取乙酸乙酯 D．图丁装置可用于实验室分离CO和CO2‎ 解析：选C　Cu和浓硝酸反应生成NO2，NO2可以与水反应生成NO，故可以用甲装置制取NO，A正确；KMnO4具有强氧化性，在常温下就可以把浓盐酸氧化为Cl2，故乙装置可用于实验室制备Cl2，B正确；乙酸乙酯在强碱性溶液中可以完全水解，故不能用烧碱溶液吸收，C错误；CO2‎ 可以先被碱液吸收，在球胆中收集CO气体，再通过分液漏斗向试剂瓶中加入酸液，CO2即可放出，故丁装置可用于实验室分离CO和CO2，D正确。‎ ‎2．(2017·湖北四地七市联考)下列有关实验装置的说法，正确的是(　　)‎ A．用图甲装置制取干燥纯净的NH3‎ B．用图乙装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 C．用图丙装置可以完成“喷泉”实验 D．用图丁装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积 解析：选C　收集NH3应用向下排空气法，A错误；接电源负极的金属作阴极，被保护，用图乙装置不可能制备Fe(OH)2，B错误；Cl2能被NaOH溶液完全吸收，C正确；Cu与浓硝酸反应产生的气体为NO2，NO2能与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，D错误。‎ ‎3.‎ 用如图装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述正确的是(　　)‎ A．若A为浓盐酸，B为MnO2，C中盛石蕊试液，则C中溶液先变红后褪色 B．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解 C．若A为浓硫酸，B为炭，C中盛有苯酚钠溶液，则C中出现白色浑浊 D．若A为浓硝酸，B为金属铜，C中盛有淀粉KI溶液，则C中溶液变蓝 解析：选D　浓盐酸和MnO2、浓硫酸和炭反应都需要加热，选项A、C错误；选项B中白色沉淀不溶解，错误。‎ ‎4．图中装置可以用来制备、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于(　　)‎ A．锌和盐酸生成氢气 B．亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫 C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 D．浓氨水和烧碱制取氨气 解析：‎ 选A　A项，此装置可用于锌和盐酸生成氢气，正确；B项，二氧化硫能溶于水，且密度比空气大，错误；C项，二氧化碳能溶于水且密度比空气大，错误；D项，氨气极易溶于水，错误。‎ ‎5．下列实验装置图正确的是(　　)‎ 解析：选C　A项中应用酒精灯加热，集气装置中导气管长度应左长右短；B项中Na2O2为粉末状，且溶于水，该装置无法随开随用，随关随停；D项中导气管末端靠近液面但不能伸入液面以下，否则会倒吸。‎ ‎6．草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 ℃开始失水，101.5 ℃熔化，150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)(　　)‎ 解析：选D　草酸晶体加热过程中有水生成，不能采用装置A、B，否则生成的水冷凝后会使仪器炸裂；因草酸晶体在 101.5 ℃熔化，而150 ℃才分解，使用装置C会使液态草酸流出，不合适，装置D符合题意。‎ ‎7．(2017·河南中原名校联考)用如图所示装置制取表格中的四种干燥、纯净的气体(必要时可以加热：a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。其中正确的是(　　)‎ 选项 气体 a b c d A SO2‎ 浓硫酸 Cu H2O 浓硫酸 B Cl2‎ 浓盐酸 MnO2‎ NaOH溶液 浓硫酸 C NH3‎ 饱和NH4Cl溶液 消石灰 空集气瓶 固体NaOH D NO 稀硝酸 铜屑 H2O 浓硫酸 解析：选D　A项，浓硫酸与Cu在加热时能发生反应产生SO2，SO2能溶于水，所以不能使用水来作为除杂试剂，错误；B项，浓盐酸与MnO2在加热时能发生反应产生Cl2，由于Cl2与HCl都能与NaOH发生反应，所以不能用NaOH溶液除去杂质，错误；C项，应该使用固体NH4Cl和消石灰混合加热来制取氨气，而且氨气的密度比空气小，要用向下排空气法收集，错误；D项，稀硝酸与Cu反应产生NO，NO不溶于水，可以用水来除去杂质，而且浓硫酸与NO不反应，所以可以用于干燥该气体，正确。‎ ‎8．下列装置及实验设计中合理的是　(　　)‎ A．①　　 　B．②③　　　C．①②③　　　D．②③④‎ 解析：选B　①忽略CO2与炭粉的反应是气体体积增大的反应，该实验设计不能实施；②、③可以达到实验目的；④中气体应从左边通入。‎ ‎9．化学课外活动小组设计如图所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置(从左到右依次连接)，以探究该装置的多功能性。‎ ‎(1)甲同学认为利用装置Ⅱ可直接收集NH3、H2，但不能收集O2，其理由是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)乙同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器，对装置Ⅱ稍作改进后即可作为O2的收集装置，乙同学对装置Ⅱ的改进方法是______________________________________；制O2时在装置Ⅰ中的a中加入________，b仪器中加入________。‎ ‎(3)丁同学认为利用装置Ⅰ和装置Ⅲ可进行验证Cl2的氧化性比Br2强的实验，进行此项实验时在装置Ⅰ中的a仪器中加入________，b仪器中加入__________，装置Ⅲ中应加入________，根据装置Ⅲ中观察到的____________实验现象即可得出Cl2的氧化性比Br2强的结论。‎ 解析：解答本题可以从如下三个方面展开思路：①由装置Ⅰ可知该气体发生装置为液固或液液反应装置，利用本装置可制备CO2、H2、O2(由H2O2和MnO2为原料)、SO2、H2S、NO等。②装置Ⅱ为气体收集装置，若该装置导气管“短进长出”可收集H2、NH3、CH4等比空气密度小的气体；若将导气管改为“长进短出”则可收集比空气密度大的气体如O2、SO2、Cl2等。③装置Ⅲ可作尾气吸收装置。解题时抓住上述三点，再紧扣“探究该装置的多功能性”进行思考则全题可解。‎ 答案：(1)因为H2、NH3比空气密度小，而O2比空气密度大 ‎(2)把装置Ⅱ中的进气导管改为长导管插至试管底部，出气导管管口应与胶塞相平　H2O2溶液　少量MnO2粉末　(3)浓盐酸　KMnO4　NaBr溶液　溶液由无色变橙色 ‎10．某学生利用以下装置探究Cl2与NH3之间的反应。其中A、F分别为NH3和Cl2的发生装置，C为纯净干燥的Cl2与NH3反应的装置。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)装置A中的烧瓶内固体不可以选用______(填字母)。‎ A．生石灰 B．碱石灰 C．五氧化二磷 D．烧碱 ‎(2)装置B的作用是_________________；装置E的作用是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)通入装置C的两根导管左边较长、右边较短，目的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)装置F中发生反应的化学方程式是__________________________________。‎ ‎(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：______________________________________________。‎ ‎(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？______________________________________________________________________。‎ 解析：(1)装置A制取NH3，可用浓氨水与碱石灰(或烧碱或生石灰等)，但不能用P2O5，因其与水反应后生成磷酸，能与NH3反应。(2)装置B中盛放的碱石灰，用来干燥NH3；装置E中盛放的饱和食盐水，用来除去Cl2中混有的HCl气体。(3)由于NH3的密度小，Cl2的密度大，密度小的NH3从长管进入向上扩散，密度大的Cl2从短管进入向下扩散，这样能较快地混合均匀。(6)黄绿色的气体是Cl2，依据Cl2的性质，可用烧碱溶液吸收。‎ 答案：(1)C　(2)干燥NH3　除去Cl2中的HCl气体 ‎(3)使密度较大的Cl2和密度较小的NH3能较快地混合均匀　(4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎(5)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl ‎(6)在G处连接导管，直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中 ‎11．N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。‎ ‎[查阅资料]N2的制法有下列三种方案：‎ 方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。‎ 方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。‎ 方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。‎ ‎[实验准备]以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如图所示(有的夹持和加热仪器未画出)。‎ ‎[分析交流]‎ ‎(1)若以方案1制得N2，应选择的发生装置是_____________________________________‎ ‎(填字母)。‎ ‎(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料制取，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是________(填字母)。获得N2的反应原理是______________________________________________________________(写化学方程式)。‎ ‎(3)若以排水法收集N2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法，其原因是______________________________________________________________________________。‎ 你提出的收集方法是____________________________________________________。‎ ‎(4)上述三个方案中，制得的N2纯度最差的是____________________________________。‎ 在N2纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)选择发生装置具备的特点与反应物的状态以及反应条件有关，方案1为加热两种液态物质，符合此条件的只有装置A。(2)方案2为固体和气体的反应，反应器应选择B，但要求通入的NH3干燥且纯净，利用浓氨水和生石灰反应制取NH3为固液不加热的装置，选择E，但同时有水蒸气生成，因此利用碱石灰来干燥，反应完毕后产生的水蒸气与没有参与反应的NH3与N2一同导出，利用浓硫酸既可以除去水，又可以除去NH3。(3)排气法收集气体主要是利用气体密度的差别，而N2与空气的密度相近。因此可以直接利用已排空内部空气的装置来收集N2。(4)方案3利用了除去空气中的O2即得N2的原理，空气中除了O2和N2外还有CO2和稀有气体，因此纯度最差。‎ 答案：(1)A ‎(2)E→D→B→C　2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O ‎(3)N2的相对分子质量为28，与空气的平均相对分子质量相近(用气体密度大小比较回答问题也可)　用气囊收集(其他答案合理也可)‎ ‎(4)方案3　CuO和Cu可循环利用，节省药品