人教版高中化学专项复习：仪器的组合与气体体积的测定

第10讲仪器的组合与气体体积的测定

［复习目标］1.了解同一仪器在不同组合中的用途及不同仪器组合的同一用途。2.了解仪器的创新使用。

考点一器多用与多器一用

■整合

1.一器多用

(1)多种用途的漏斗

C-J-

①组成过滤②向酒精灯③倒置使用,

器进行过滤中添加酒精防止倒吸

⑵用途多变的广口瓶

回答下列问题：

①收集气体：可选用装置__________________(填装置字母，下同)，若用排空气法收集CO2,则应从—

口进气；若收集氢气，则应从口进气；若瓶中装满饱和食盐水，从

口进气，可收集C12。

答案Abaa

②洗气除杂或干燥：可选装置__________________，比如除去Cb中的少量HC1,则广口瓶中盛

放,应从口进气。

答案F饱和食盐水a

③装置E可用于贮存少量气体，若E中收集了少量H2,排出H2的方法是o

答案打开止水夹，向长颈漏斗中注入适量蒸储水

④图中可用于测量气体体积的是,用作安全瓶的是或A,

若用A作安全瓶，则应从口进气；接在气体连续制备的实验装置中间，用于控

制气流平稳的装置是。

答案CDaB

⑤用于监控气体流速（如图F）,广口瓶中盛有液体，从端通入气体，根据液体中产生气泡的速

率来监控通入气体的流速。

答案a

（3）“一器多用”的球形干燥管——位置不同，作用不同

①在整套实验装置的中间横放一干燥、吸收及检验装置

棉花团（或玻璃纤维）

气流3%^^=

a.干燥管内装有固体干燥剂，可用于干燥气体。无机实验中常用的固体干燥剂有碱石灰、无水氯化钙、

五氧化二磷。

b.干燥管内盛有无水硫酸铜（填写试剂名称）时,可用于水蒸气的检验。

c.可用于定量测定气体的质量。

②在整套实验装置的最后横放——“左吸右挡”

既可以吸收多余的尾气，防止污染空气，又可以阻挡外界空气中的干扰气体（如CO2、水蒸气等）进入装

置中。

2.多器一用

⑴气体干燥或除杂装置

①②③

干燥气体可用洗气瓶（图①，盛放液体干燥剂）、球形干燥管（图②，盛放固体干燥剂）、U形管（图③，盛

放固体干燥剂）。

（2）冷凝装置

■提升关键能力

L广口瓶被称为“万能瓶”，因为它能与其他仪器或玻璃管组成各种功能的装置。如图所示装置进行

下列实验，不能达到实验目的的是（填字母）。

A.瓶中盛有适量浓硫酸，从A口进气来干燥NH3

B.从A口进气，用排空气法收集CO2

C.瓶中装满水，从B口进气，用排水法收集NO

D.瓶中装满水，A口连接导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积

E.从A口进气，用排空气法收集氨气

F.若SO2从B导管进入，A口连接导管并伸入盛有氢氧化钠溶液烧杯中则可以作为防倒吸的安全瓶

答案AE

解析A项，不能用浓硫酸干燥NH3，错误；B项，用向上排空气法收集COz时，应从A口进气，正确；

C项，NO与H?O不反应，能用排水法收集，正确；D项，压难溶于水，也从B口进入,能将瓶中的水压

入量筒中，进入量筒中水的体积即为压的体积，正确；E项，用向下排空气法收集NH3时，应从B口进

气，错误，F项，因为进气管较短，若发生倒吸，倒吸液会被盛装在广口瓶中，正确。

2.实验室经常利用KMnCU来检验产物或验证性质，图示为部分装置图，下列说法不正确的是（）

in

Y__~KN4nO,（

飞星,溶液

A.若X为NaOH溶液时，则KMnCU可用于澳乙烷发生消去反应的产物检验

B.若X为NaOH溶液时，则KMnCU可用于乙醇发生消去反应的产物检验

C.若X为CuSO4溶液时，则KMnCU可用于实验室制取乙烘时验证其性质

D.若X为澳水，则KMnCU可用于乙醛发生还原反应的产物检验

答案D

解析浪乙烷与强碱的乙醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，乙醇在浓硫酸作用下加热至170℃发生消去

反应生成乙烯，两个反应产生的气体中均有乙醇，则乙醇、乙烯进入到第一个装置中（X）,乙醇溶于NaOH

溶液中，之后用KMnCU检验乙烯，故A、B正确；实验室制取乙批时有PH3、H2s等杂质生成，PH3,H2s

等杂质与C11SO4溶液反应，KMnCU可用于验证乙快气体及其性质，故C正确；乙醛发生还原反应生成乙

醇，乙醛和乙醇进入到第一个装置中(X),乙醇溶解，乙醛与溟水中的浪单质反应，故KMnO4不能用于检

验产物，故D错误。

考点二气体体积的测定

■整合必备知识

如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置，F装置是通过测量气体排出的液体的体积来确定

气体体积。

使用上述装置量气时应注意:冷却至室温；调平液面后再读数；读数时视线与凹液面的最低点相平。

■提升关键能力

准确测量气体体积

用镁条和稀硫酸反应来测定镁的质量分数，可用下图装置测定一定量的镁条与稀硫酸反应产生氢气的

体积。

(1)导管a的作用有哪些？

(2)实验结束读取数据时，应注意哪些事项？

(3)本实验量气装置也可选用量筒、广口瓶、水槽、导管等主要仪器装配而成，请你在下面的方框内画

出2套量气装置图(其他连接用品和夹持仪器自选)。

答案（1）平衡气压，便于硫酸顺利滴下；减少加入硫酸占有体积带来的误差。

⑵待装置内气体恢复到室温，将右管上下移动，至左右管内液面平齐，然后读数。

⑶

课时精练

［分值：100分］

（选择题1~13题,每小题5分，共65分）

1.为完成下列实验，所选用的仪器和试剂均正确的是（）

蘸取Na2cCh溶液进行量取一定体积的

干燥NH3灼烧海带

焰色试验KMnO4溶液

铜丝

碱石灰

入弓

ABCD

答案B

解析铜的焰色试验的焰色呈绿色，做焰色试验观察钠的焰色时，用铜丝蘸取会造成干扰，故A错误；

NH3是碱性气体，可以用碱石灰干燥，故B正确；灼烧海带应该用坦揭，故C错误；KMnO4溶液具有强

氧化性，应该装在酸式滴定管中，故D错误。

2.草酸晶体（H2c20#2a0）100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和CCh。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X）

答案D

解析试管口向上倾斜，水倒流进试管，会使试管炸裂，故A错误；草酸熔点低，在分解之前就熔化，C

装置熔化的草酸会流到试管口，而酒精加热部位在试管底部，会使样品无法继续受热分解，故C错误；D

项中装置解决了受热过程中产生水以及样品熔化流动的这两个问题，草酸晶体100℃开始失水，试管口应

略向下倾斜，故D正确。

3.氮化钙（CasN*是高端荧光粉的主要成分之一，其极易与水剧烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙

产品纯度（杂质不产生气体，煤油可看作非极性溶剂）。下列说法正确的是（）

A.往下移动水准瓶，量气管与水准瓶内液面不发生变化，说明气密性良好

B.还可以利用该装置测定CaC2样品（假定杂质不与水反应）的纯度

C.Y形管内残留有反应产生的气体，造成结果偏低

D.反应结束，冷却至室温后，若水准瓶的高度高于量气管时读数，会造成结果偏低

答案D

解析实验前连接好装置后，向U形管中注入煤油，使右侧液面高于左侧，若一段时间后仍旧右侧液面高

于左侧，则气密性良好，故A错误；碳化钙和水反应生成乙烯和氢氧化钙，乙烯不溶于水，但溶于煤油，

所以该装置不可用来测定CaC2样品的纯度，故B错误；Y形管中反应前存有一定量气体，反应后管内残

留的气体体积与反应前存有的气体体积相同，故对结果无影响，故C错误；反应结束，冷却至室温后，未

调整水准瓶的高度即读数，会导致量气管内煤油液面比右侧液面低，则测量出来的生成的气体体积偏低，

故会造成结果偏低，故D正确。

4.（2024•荆门模拟）菱铁矿主要成分是FeCCh，还含有AI2O3、MgCO3>SiC>2等，实验室以菱铁矿为原料制取

高纯氧化铁需要经历硫酸酸浸、氧化、调pH、过滤、灼烧操作。下列实验操作正确的是（）

A.配制稀H2s。4B.测定溶液的pHC.过滤悬浊液D.灼烧Fe（0H）3固体

答案C

解析不能在容量瓶中直接稀释溶液，故A错误；测定溶液的pH时应用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸中

部并与标准比色卡对照读数，故B错误；在试管中加热固体物质时试管口应该略向下倾斜，故D错误。

5.用如图装置（加热及夹持仪器已略去）进行的实验，下列不能达到相应实验目的的是（）

③

A.装置①中的a可用于吸收尾气中的Cb，b可用于吸收气体时防倒吸

B.装置②可实现制取C02实验中的“即关即止，即开即用”的作用

C.利用装置③制取S02,并验证其还原性

D.利用装置④验证KHCO3和K2cCh的热稳定性，X中应放的物质是K2c。3

答案D

解析B项，②关闭止水夹时，产生的CO2将盐酸压入左侧，大理石与盐酸分离，反应停止，打开止水夹

时，COz气体排出，压强减小，盐酸又流回右侧与大理石反应产生CO2,能达到实验目的；C项，③中大

试管中Cu与浓硫酸反应生成S02气体，若小试管中酸性KMnCU溶液褪色，则证明SO?具有还原性，能达

到实验目的；口项，④中KHCCh受热不稳定，X中应放的物质是KHCCh,不能达到实验目的。

6.某研究性学习小组讨论甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法，其中不合理的是（）

A.甲装置：可用来证明碳酸的酸性比硅酸强

B.乙装置：橡胶管的作用是使盐酸顺利流下

C.丙装置：不能用来测定NH3的体积

D.丁装置：从①口进气，可收集二氧化碳，从②口进气，可收集氢气

答案C

解析植物油能隔离氨气与水，可以测定氨气的体积，C错误；导管长进短出可收集密度比空气大的气体,

导管短进长出可收集密度比空气小的气体，则从①口进气，可收集二氧化碳，从②口进气，可收集氢气，

D正确。

7.下列装置能达到实验目的的是（）

C1

冢

corr\氧

化

2钠

一

石灰水、■塞三

溶

液3

;

A.除去杂质气体CO,B.收集并吸收多余的。2

湿润红色

Fe绒丝石蕊试纸

4I"叫p(i'QQ

氮气和氢气

加热

C.模拟工业制备并检验氨气D.吸收HC1制盐酸

答案C

解析A项，气体应该“长进短出”，且石灰水浓度小，不易完全吸收CO2,应用NaOH溶液吸收；B项,

Cb密度比空气密度大，Cb会直接进入NaOH溶液，收集不到Cl2;C项，Fe绒丝可作合成氨的催化剂，

如有NH3生成,湿润的红色石蕊试纸会变蓝；D项，HC1易溶于水，仍会发生倒吸，应在烧杯中加入H2O

和CC14,导管插入C04层中可防止倒吸。

8.“洗气”装置有多种用途，下列混合物（括号内为杂质）能用如图装置达到“洗气”目的的是（）

洗气瓶

A.乙烯(SO2)

B.乙烷(乙烯)

C.SO2(CO2)

D.O2(N2)

答案B

解析二氧化硫、乙烯均会和溟水反应，不能洗气，A错误；乙烯可与溟发生加成反应，而乙烷不反应，

可用洗气的方法分离，B正确；氧化硫会和溪水反应而被吸收，不能洗气，C错误；氧气、氮气都不会和

漠水反应，不能洗气，D错误。

9.Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCb

反应生成BaSCh沉淀的条件。下列判断正确的是()

A.玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应

B.c、d两根导管都必须插入BaCk溶液中接近洗气瓶底部的位置，保证气体与Ba2+充分接触

C.Y形管乙中产生的为氧化性气体，将BaSCh氧化为BaSCU沉淀

D.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体

答案D

解析该实验的目的是探究SO2与BaCb溶液反应生成BaSCh沉淀的条件，根据“强酸制弱酸”原理，若

两种物质直接混合，不能得到BaSCh沉淀，若溶液显碱性，SCh转化为S0/，则可得到BaSCh沉淀。因为

装置甲和乙都产生气体，会使试剂瓶内的压强增大，玻璃管的作用是使试剂瓶内的压强保持和外界压强相

等，A错误；若装置乙产生NH3,NH3极易溶于水，直接插入溶液中易引起倒吸，B错误；若装置乙产生

氧化性气体，可将SO『氧化为SOr,C错误；装置乙中装入浓氨水和氢氧化钠固体可产生NH3,可使

SO?与BaCL反应生成BaSCh,D正确。

10.化学是实验的科学，下列有关实验设计不能达到目的的是()

so2

毛细管

浓硫酸

A.用装置①收集NO2气体

B.用装置②进行喷泉实验

C.用装置③蒸干溶液获得CuCb固体

D.图④装置可制备少量干燥的氯化氢气体

答案C

解析SO2和NaOH溶液反应使得烧瓶内压强降低，可进行喷泉实验，故B不符合题意；氯化铜水解：

?==i

CuCl2+2H2OCu（OH）2+2HCl,加热使得HC1挥发，生成氢氧化铜，氢氧化铜不稳定，分解变成氧化

铜，故C符合题意。

11.（2024•武汉教学质量监测）实验室用也还原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（）

盐盛有wo的瓷舟

酸:t

A.①②③中依次盛装KMnCU溶液、浓H2s。4、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）也可用于二氧化镒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，先通压以排出空气，

加热前应先检验H?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，待装置冷却后再关闭活塞K,错误；D项，MnCh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。

12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abcd

A浓硫酸CuHO浓硫酸

so22

NaOH

BCl浓盐酸MnOz浓硫酸

2溶液

饱和NH4C1空集固体

消石灰

CNH3

溶液气瓶NaOH

稀硝酸铜屑浓硫酸

DNOH2O

答案D

解析实验室中制备氨气采用的是加热NH4cl和Ca（OH）2固体混合物的方法，且氨气应该用向下排空气法

收集，选项C错误；稀硝酸与铜反应生成NO,装置体系中含有氧气，反应开始时，NO气体中会含有少

量的NO2，故c为水，可以除去NO2,d为浓硫酸，可以除去NO中的水蒸气,然后用注射器收集干燥的

NO气体，选项D正确。

13.（2024•恩施模拟预测）NaAlH十四氢铝钠）是一种重要的还原剂和供氢剂，在有机合成中广泛应用。实验室

制备原理为4NaH+AlCb=NaAlH4+3NaCl（在乙醛中进行，乙醛沸点：34.5℃）。某实验小组选择下列装

置制备NaH（装置可以重复使用，NaH遇水蒸气剧烈反应）。下列叙述错误的是（）

In

h

A.装置连接顺序为a—ffg—b-c—d—e—h

B.不能用浓硫酸、硝酸替代装置I中的稀硫酸

C.实验中观察到装置IV中产生黑色沉淀

D.实验室制备NaAlH4的装置要保持干燥

答案A

解析装置连接顺序为制氢、净化、干燥、合成、吸水、收集氢气，装置II使用两次，第一次干燥氢气，

第二次吸收水槽中挥发出来的水蒸气，连接顺序为a—ffgfb-*cfd—efb—C—h,A项错误；锌与浓硫

酸反应生成SO2,锌与稀硝酸反应生成NO,与浓硝酸反应生成NO2,均不生成H2,故不能用浓硫酸、硝

酸替代装置I中的稀硫酸，B项正确；锌粒中含ZnS,则产生的H?中混有H2s,用硫酸铜溶液吸收，发生

反应：CUSO4+H2S=CUSI+H2sO4,产生黑色沉淀，C项正确；NaH、NaAIJU均能够与水蒸气反应，故

实验室制备NaAlH4的装置要保持干燥，D项正确。

14.(15分)FeCb可用作净水剂、还原剂等。制备FeCb装置如图1所示(加持装置省略)；已知FeCL极易水

解。

陶/稀H2sO4碱石灰

装置一装置二

图1

(1)仪器a的名称是-

(2)装置二中制备FeCl2的化学方程式是o

(3)装置三的作用①；②

(4)该装置存在一定的缺陷，可在位置(填“A”“B”或"C”)增加如图2装置。

装置中气体从(填“a”或"b")流入；洗气瓶中盛装的是

△

答案(1)长颈漏斗(2)2FeCl3+H2-2FeCl2+2HC1(3)吸收装置二产生的HC1防止空气中的水蒸气进

入装置二引起FeCb、FeCb水解(4)Aa浓硫酸