化学教案第10章第63讲仪器的组合与创新使用

第63讲仪器的组合与创新使用

［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。

考点一一器多用与多器一用

■归纳整合必各知识

1.用途多变的广口瓶

回答下列问题:

⑴收集气体：可选用装置(填装置字母，下同)，若用排空气法收集C02,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

⑵洗气除杂或干燥：可选装置，比如除去Cb中的少量HQ,则广口瓶中盛放

,应从口进气。

答案F饱和食盐水a

⑶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<.

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

2.多用途的球形干燥管

位置不同，作用不同

(I)在整套实验装置的中间横放——干燥、吸收及检验装置

气流变蘸

①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:磷。

②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。

③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一“左吸右挡”：既可以吸收多余的尾气，防止污染空气，

乂可以阻挡外界空气中的干扰气体(如CCh、水蒸气等)进入装置中。

3.实验仪器的“多器一用”

(1)可以测量气体体积的装置

tl

(2)可用于冷凝或冷却的装置

li

冰不冰水

长导管作用：球形冷凝管作

冷凝、导气用：冷凝回流

(3)可用于气体干燥或除杂的装置

■专项突破关键能力

1.用如图所示装置进行下列实验，能达到实验目的的是()

A.瓶中盛有适量浓硫酸，从A口进气来干燥N%

B.从B口进气，用排空气法收集CCh

C.瓶中装满水，从B口进气，用排水法收集N02

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

答案D

解析A项，NH3能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥N%;B项，用向上排空气法收集CO?

时，应从A口进气：C项，NO?与HzO反应，不能用排水法收集；D项，1七难溶于水，从B

口通入Hz,能将瓶中的水压入量筒中，进入量筒中水的体积即为的体积。

2.过氧化钙(CaO2)是一种刍色的固体，微溶于水，且不溶于乙醇、乙雁和碱性溶液，溶于酸。

利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2-8H2OI+2NH4制备过氧化钙，装置如图所示。

I丫§-30%的H?。?溶液

按要求回答问题。

(1)W的作用是,写出反应的化学方程式:。

(2)仪器X的名称为,其作用是。

(3)温水浴可以加快反应速率，但在实验中为什么采取冰水浴？

答案(1)制备NH3Ca(OH)2+2NH4Cl=^=CaC12+2NH3t+2H2O

(2)分液漏斗导气，并防止发生倒吸现象(3)为了防止H2O2分解

考点二实验中常见仪器或装置的创新设计

■归纳整合必各知识

1.干燥管的创新使用

小卵石

纱布石英砂

活性炭

蓬松棉

A.该装置中的干燥管可用于防倒吸,原理类似于倒置在水中的遍在。

B.简易的过滤装置,如净化天然水。

C.简易的启普发生器，其优点为可控制反应的发生和停止。

2.多种仪器的创新使用

(1)控制反应发生和停止的装置

①已知有以下几种气体发生原理

a.CaCO3+2HCl=CaCl2+H20+C02t

b.Na2CO3+2HCl-2NaCI+H2O+CO2t

c.2H2O2^^2H2O+O2*

d.Zn+H2SO4=ZnSO4-l-H2t

可利用甲、乙装置来制备的气体发生原理有应(填字母)。

以甲为例叙述此类装置控制反应发生和停止的原理：当甲为反应发此时，打开止水夹，向长

颈漏斗内注入液体试剂而与多孔隔板上块状固体药品接触，反肢开始；当需要停止反应时，

关闭止水夹，液体在气压作用下被压问到长颈漏斗内，固液分离，反应停止。

②对于丙装置，若想反应发生，可采取的操作是将Cu丝插入浓硝酸,3若想停止反应，可

采取的操作是将Cu丝上提，使之与浓硝酸分离。

(2)平衡气压装置

橡胶管a的作用是平衡气压，便于液体顺利流下,在定量测量气体体积时还可以减小实验送

差，支管b也具备平衡气压的作用。

(3)防倒吸装置

甲乙丙

①简述装置乙防倒吸的原理：HC1不溶于CCL,会从CC14层中逸出被水层吸收，导管口附近

气压不会减小，不会引起倒吸。

②能否用苯代替CCL：查(填“能”或“否”)。

(4)防堵塞安全装置

棉花团

棉花团

液R平衡式防堵式I防堵式II

①②③

（5）防污染安全装置

①实验室制取CL时，尾色的处理可采用b装置。

②制取CO时，尾气处理可采用a、c装置。

③制取比时，尾气处理可采用a、c装置。

■专项突破关键能力

1.草酸晶体（H2c204-2H20）100C开始失水，101.5C熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和

CO2o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）（）

解析试管口向上倾斜，水倒流进试管，会使试管底炸裂，故A错误；加热固体来制取气体,

应选择试管，不能选杼锥舫瓶，故B错误；草酸塔点低，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；

该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'C开始失水,

试管口应略向下倾斜，故D正确。

2.已知HC1难溶于CCL则如下图所示装置中，不适宜用于HC1气体尾气吸收的是（）

答案B

3.用分液漏斗和烧杯可以组装成一套简易的、能随开随用、随关随停的气体发生装置，如图

所示。能用此装置制备的气体有_(填字母)。

荚(塑料

叁“丝网

a.用锌粒与稀硫酸反应制取比

b.用过氧化钠与水反应制取O2

C.用二氧化钵与浓盐酸反应制取C12

d.用铜片与浓硝酸反应制取NO2

答案a

4.下图给出了干燥管的不同应用，请回答下列问题:

固体R

甲2

⑴图甲所示的干燥管可作为气体干燥装置，下列组合中气体a和固体R均正确的是

(填字母)。

选项ABCD

气体aNH3SOiC2H4C12

固体R碱石灰浓硫酸高锚酸钾碱石灰

(2)甲装置还可以作为特殊情况下的气体发生装置。例如，在常温下可用此装置来制备空气中

的某种单质气体，此时气体a为，固体R为o

(3)若按图乙来组装，可用NaOH浓溶液吸收C3制“84”消毒液，此时干燥管的作用是

答案(1)A(2)CO2Na2O2(3)防止倒吸

解析(1)甲作为干燥装置，固体R必须能吸收水，且不与气体a发生反应。B中浓硫酸为液

体干堞剂；C中的高锈酸钾不仅不易吸收水，还与乙饰反应；D中的碱石灰虽然能吸收水，

但也能与CL反应。(2)甲作为制气装置，要求反应原理是在常温下某气体与固体反应产生气

体，中学阶段熟悉的反应是二氧化碳与过氧化钠反应制取氧气。

考点三气体体积的测定

■归纳整合必各知识

气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定（二者体积值相等），也可宜接测量

收集的气体体积。

测量气体体积的常用方法：

（1）直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。

A装置测量前可先通过调整左右两管的高度使左管（有刻度）充满液体，且两管液面相平。

C装置则是直接将一种反应物置于倒置的漏斗中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的

气体可以直接测量。

D装置用于测量混合气体中被吸收（或不被吸收）的气体的体积。读数时，球形容器和量气管

液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气休的休积.

解答该量气装置读数时的答题模板：

①将XXXX恢复至室温。

②调节XX义与XXX两端液面相平。

③视线与XXX在同一水平线上。

E装置直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积

（一般适合滴加液体量比较少的气体体积的测量）。

（2）间接测量法。如卜装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。

■专项突破

1.用镁带和稀硫酸反应产生氢气来测定氢气的气体摩尔体积，所用的步骤有①冷却至室温;

②调节使水准管和量气管液面持平；③读数。正确的顺序是（）

稀硫酸

a

A.①②③BM.①③②J

C.③①②D.③②①

答案A

解析因为生成气体的体枳需要用排出的水的体积衡量，而镁带和稀硫酸的反应是放热反应,

反应前后量气管的温度不同，因此，反应后应先将待测体系恢复到室温，再将量气管上下移

动以调节量气管内的液面与水准管一致，此时量气管内毛体压强也为大气压，读数才是正确

的；所以正确的操作顺序为①②③。

2.欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装置（每个仪器只能

使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积）。

I可答下列问题（气流从左到右）：

⑴各种仪器连接的先后顺序是接、接、接、

接（用小写字母表本）。

（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是（填

序号）。

①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为匕mL；

②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为mg,并将其投入试管B中的多

孔塑料板上；

③检查装置的气密性；

④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，

这时A中共放入水rbmL<

（3）根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为<,

（4）若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子

质量数据（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（5）仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如图所示的实验装置。

碱

式

滴

定

管

用是

a的作

导管

置中

①装

mL。

为

体积

气的

生氢

则产

mL0

L、匕

％m

分别为

面读数

管中液

式滴定

前后碱

②实验

d

fe

bc

hg

(l)a

答案

(4)偏小

①⑶

®④

⑵③

片

差②

积误

气体

的氢

引起

硫酸

入稀

于加

除由

以消

；可

利滴下

酸能顺

使稀硫

压，

衡气

(5)①平

—V1

区至B

稀盐酸

将E中

水压

A中的

装置

：利用

析可知

特点分

装矍的

的及各

实睑目

(1)根据

解析

为

顺序

连接

所以

积，

其体

测量

C中

排入

的水

D中

过将

体通

的气

产生

中，

:

题意知

(3)由

H

'

Mg

2

L

22.4

M

-3

L

10

Kb)X

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