【知识点详解】
1. 实验室制取气体的基本原则：
- 选择合适的反应物：反应物必须容易获得，反应条件容易实现，反应容易控制，副反应少。
- 设计合理的实验装置：考虑气体的收集方法，是否需要进行气体干燥、净化，以及尾气处理。
2. 实验方案设计：
- NH3的制备：通过NH4Cl和Ca(OH)2的反应，使用加热方法制备，收集方法通常采用向下排空气法或排水法，尾气可以用碱液吸收。
- 实验操作顺序：先检查装置气密性，然后加入固体试剂，再加入液体试剂，最后点燃酒精灯。
- 实验装置的安装：遵循由下到上、从左到右的原则，确保仪器连接紧密。
3. 实验方案的评价与改进：
- 评价实验方案的可行性、安全性和效率，例如，NH3性质实验中，B瓶中的现象展示了气体反应和性质验证。
- 改良实验方案可能涉及反应物的选择、反应条件的控制（如温度、压力）或使用特殊装置，以提高产率和纯度。
4. 实验数据分析与处理：
- 分析实验数据，例如通过pH计测定溶液的pH值，判断NH4Cl的水解程度。
- 结合理论计算，如NH4Cl水解平衡转化率的计算，可以通过测量反应前后相关物理量的变化来确定。
5. 具体实验操作技巧：
- 操作顺序：先固后液，先检验气密性，后装药品，最后点燃酒精灯。
- 导管连接：长进短出，量气装置导管短进长出，防止液体倒吸。
6. 尾气处理：
- 对于有毒或有害气体，如Cl2、SO2，需用适当溶液吸收。
- 对于溶解度较大的气体，如HCl、NH3，可以使用长颈漏斗或干燥管等装置进行吸收。
- 易燃性气体，如CO，可以采取点燃的方法处理，以防止环境污染。
7. 实验装置的创新与改良：
- 如固-液不加热制气装置、启普发生器的创新应用，以适应不同气体的制备需求。
8. 特殊气体的实验室制法：
- O2：通过过氧化钠与水反应。
- NH3：通过浓氨水与生石灰反应。
- HCl：通过浓盐酸与浓硫酸混合，利用吸水性和放热效应。
9. 实验安全与注意事项：
- 在实验过程中，应确保个人防护，避免直接接触有害物质。
- 使用设备时要小心，避免破损或引发事故。
- 实验结束后，正确处理废液和废弃物，遵守实验室规定。
化学实验方案的设计与评价涉及多个方面，包括实验原理、装置设计、操作步骤、数据处理和安全措施。对于高考化学来说，理解和掌握这些知识点至关重要，能够帮助考生在考试中应对各种实验题目，提升分数。
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