2024年大二轮化学（新高考）教案：专题七选择题专攻5实验仪器连接及现象作用描述

5.实验仪器连接及现象作用描述1．常见气体的制备(1)气体制备的一般流程(2)常见的气体发生装置固体与液体在常温下反应制备气体的装置，如图5，分液漏斗与烧瓶间的胶管能平衡气体压强，使液体顺利滴下，排出的气体体积不包括加入液体所占体积；如图6、图7，能随制随停，便于控制反应。(3)常见的净化装置——用于除去气体中的杂质气体①判断气体中杂质的方法a．看反应介质。若反应在溶液中进行，则制取的气体中一定含有水蒸气；若反应物中有气体，由于气体不能充分反应，则制取的气体中一定含有原来的气体，如用CO2与Na2O2反应制取的O2中一定含有CO2杂质。b．看反应物的性质。如用浓盐酸制取的气体中含有挥发出的HCl气体。c．看生成物的成分。如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。②气体干燥剂的选择酸性碱性中性干燥剂浓硫酸、P2O5碱石灰、CaOCaCl2气体CO2、SO2、Cl2、NO2NH3H2、CO、N2、NO、CH4特别提醒选取干燥剂时，除了常规的从酸碱性角度考虑外，还要考虑特殊反应，如浓硫酸不能干燥还原性气体(H2S、HI等)，可用P2O5干燥；中性干燥剂CaCl2不能干燥NH3，因为二者会发生络合反应(这些知识可能会成为高考的设题点)。(4)常见的气体收集装置①密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，导气管应“长进短出”；密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集，导气管应“短进长出”。②易溶于水或能与水反应的气体，如NH3、HCl、NO2等，需用排空气法或排其他试剂法收集。③常温下能与空气中的成分反应的气体(如NO)，密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等)，都不能用排空气法收集。④能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排饱和溶液的方法收集，如CO2——排饱和NaHCO3溶液；SO2——排饱和NaHSO3溶液；H2S——排饱和NaHS溶液；Cl2——排饱和NaCl溶液。(5)有毒气体的处理装置①装置C适用于溶解度较小的有毒气体，如Cl2、NO2、H2S等。②装置D、E适用于溶解度较大的气体，如HCl、NH3等。③装置A适用于某些可燃性气体，如CO等。④装置B采用收集法处理尾气，适用于NO、CO等。2．有机物的制备有机物的制备实验装置的选择分析制备流程熟悉常见仪器及典型装置依据有机反应特点作答①有机物易挥发，反应中通常采用冷凝回流装置，以提高原料的利用率和产物的产率；②有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使价格较低的反应物过量，以提高另一种反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生；③根据产品与杂质的性质特点，选择合适的分离提纯方法3．常考仪器作用及操作目的作用示例(1)常考仪器作用的规范描述示例①中橡胶管的作用：平衡压强，使液体能顺利滴下；减小液体体积对气体体积测量的干扰。②的作用：干燥气体或除去气体中的杂质。③的作用：吸收尾气，防止污染空气。④的作用：干燥气体或吸收气体；防止空气中的二氧化碳、水蒸气对实验产生影响。⑤的作用：安全瓶，防止瓶内压强过大。⑥的作用：通除去某些成分的空气，防止实验中产物受装置内残留空气的影响。⑦的作用：混合气体；干燥气体；通过观察气泡速率控制流量。⑧的作用：测量气体体积。读数时注意：装置冷却到室温，上下移动量气管使左右两液面高度一致，平视量气管内凹液面最低处读出数值。⑨中仪器名称与作用：a为布氏漏斗，b为抽滤瓶或吸滤瓶，两者组合配合抽气，使抽滤瓶内压强减小，加快过滤的速率。(2)实验操作的目的作用示例①恒压滴液漏斗支管的作用：保证反应容器(一般为圆底烧瓶)内压强与恒压滴液漏斗内压强________(平衡压强)，使恒压滴液漏斗内的液体________。②沉淀用乙醇洗涤的目的：减小固体的溶解损失；除去固体表面吸附的杂质；乙醇挥发带走水分，使固体____________________。③冷凝回流的作用及目的：防止××蒸气逸出而脱离反应体系，提高××物质的转化率。④“趁热过滤”的目的：防止降温过程中杂质析出，提高产品的__________。⑤减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点________，防止××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)____________。答案①相等顺利滴下②快速干燥④纯度⑤降低受热分解1．(2023·广东，9)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是()A．Ⅰ中试管内的反应，体现H＋的氧化性B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去答案C解析Ⅰ中试管内发生反应S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O，氢元素化合价不变，故A错误；Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，故B错误；Ⅲ中试管内发生反应生成S，Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象，故C正确；撤掉水浴，反应速率减慢，Ⅳ中红色褪去的速率减慢，故D错误。2．(2022·广东，5)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是()A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成答案B解析铜和浓硫酸反应生成CuSO4，体现浓硫酸的酸性，生成SO2，体现浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾褪色，其原因是SO2和酸性KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。3．(2017·全国卷Ⅰ,10)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是()A．①②③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气答案B解析A项，气体从溶液中逸出易带出水蒸气，所以浓硫酸应放在③中，错误；B项，先通H2以排尽空气，加热前应先检验H2的纯度，正确；C项，若先停止通H2，空气中的氧气有可能重新将W氧化，应先停止加热，再关闭活塞K，错误；D项，MnO2和浓盐酸反应制氯气需要加热，不能用启普发生器制备，错误。1．(2023·广东茂名高三一模)某兴趣小组利用如图装置探究SO2性质，观察到①中溶液不褪色，②③中溶液均褪色。下列判断正确的是()A．②③均体现SO2的漂白性B．SO2与品红分子直接反应使其褪色C．②中存在SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)D．③中c(SOeq\o\al(2－,4))增大，说明SO2具有氧化性答案C解析②中的品红褪色体现了SO2的漂白性，③中的品红褪色体现SO2的还原性，A错误；SO2与水反应生成的H2SO3能与品红分子结合，使其褪色，无水存在时，SO2分子不能使其褪色，B错误；SO2与水反应生成H2SO3弱电解质，H2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)，HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)，C正确；SO2转化为SOeq\o\al(2－,4)，硫元素化合价升高，说明SO2具有还原性，D错误。2．(2023·广东校联考一模)实验室用如图所示装置研究不同价态硫元素之间的转化，下列说法正确的是()A．将①中生成的气体通入BaCl2溶液中会出现白色沉淀B．②中棉花紫色褪去，体现KMnO4的还原性C．③中有黄色固体生成，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2D．向④的小烧杯中加入少量苯可起到防倒吸作用答案C解析SO2不能与BaCl2反应，不会出现白色沉淀，选项A错误；SO2与KMnO4反应，KMnO4被还原，体现KMnO4的氧化性，选项B错误；③中SO2与S2－反应有黄色固体硫生成，SO2作氧化剂，S2－作还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2，选项C正确；苯的密度比NaOH溶液小，苯在上层，不能起到防倒吸的效果，选项D错误。3．(2023·山东省日照市高三三模)无水CrCl3是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。制取CrCl3的反应方程式为Cr2O3＋3CCl4eq\o(=,\s\up7(高温))2CrCl3＋3COCl2↑，实验装置如图所示：已知：COCl2有毒，遇水发生水解。下列说法错误的是()A．甲中的试剂为浓硫酸B．若实验过程中A处出现堵塞，用酒精灯加热A处即可C．丙中发生反应的离子方程式为COCl2＋4OH－=COeq\o\al(2－,3)＋2Cl－＋2H2OD．实验前、后均需通入一段时间的N2，其作用相同答案D解析甲中的试剂为浓硫酸，可以干燥N2并防止空气中的水蒸气进入装置，A正确；CrCl3具有易升华的性质，故若实验过程中A处出现堵塞，用酒精灯加热A处即可，B正确；装置丙中可以看作是COCl2先与水反应生成二氧化碳和氯化氢，二氧化碳和氯化氢再与氢氧化钠反应，所以最终溶液中存在碳酸根离子和氯离子，故反应的离子方程式为COCl2＋4OH－=COeq\o\al(2－,3)＋2Cl－＋2H2O，C正确；实验前、后均需通入一段时间的N2，反应前先通入氮气，目的是排除空气的干扰，而反应结束后继续通入一段时间干燥的氮气，目的是使CrCl3在氮气氛围中冷却，即前后两次的作用不相同，D错误。4．(2023·湖南娄底双峰县第一中学模拟)实验室用N2H4(肼，又名联氨，常温下为无色油状液体，沸点为113.5℃，具有与氨相似的气味，有弱碱性和较强的还原性)还原Cu(OH)2制备纳米Cu2O的装置(部分加热装置已省略)如图所示，已知：NaNO2溶液与NH4Cl溶液反应能得到N2。下列说法不正确的是()A．装置②⑥中分别盛装浓硫酸和稀硫酸B．无水硫酸铜由白色变为蓝色说明从装置④中出来的气体中含有水蒸气C．装置④中发生反应的化学方程式为N2H4＋4Cu(OH)2eq\o(=,\s\up7(高温))2Cu2O＋N2↑＋6H2OD．加入反应试剂后，先打开K2，待装置④中反应完且冷却至室温，再打开K1排尽装置中的N2H4答案D解析装置①中产生的N2中含有水蒸气，应先干燥，然后通入后续反应装置赶走空气，避免空气