大单元一　第三章　第8讲　仪器的组合与气体体积的测定

第8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。考点一一器多用与多器一用1.一器多用(1)多种用途的漏斗(2)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Cl2。

②洗气除杂或干燥：可选装置，比如除去Cl2中的少量HCl，则广口瓶中盛放，应从口进气。

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。

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。

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①Abaa②F饱和食盐水a③打开止水夹，向长颈漏斗中注入适量蒸馏水④CDaB⑤a(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——干燥、吸收及检验装置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(1)气体干燥或除杂装置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1.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NH3B.从A口进气，用排空气法收集CO2C.瓶中装满水，从B口进气，用排水法收集NOD.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CO2时，应从A口进气，正确；C项，NO与H2O不反应，能用排水法收集，正确；D项，H2难溶于水，H2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H2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KMnO4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()A.若X为NaOH溶液时，则KMnO4可用于溴乙烷发生消去反应的产物检验B.若X为NaOH溶液时，则KMnO4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KMnO4可用于实验室制取乙炔时验证其性质D.若X为溴水，则KMnO4可用于乙醛发生还原反应的产物检验答案D解析溴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KMnO4检验乙烯，故A、B正确；实验室制取乙炔时有PH3、H2S等杂质生成，PH3、H2S等杂质与CuSO4溶液反应，KMnO4可用于验证乙炔气体及其性质，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，乙醛与溴水中的溴单质反应，故KMnO4不能用于检验产物，故D错误。考点二测量气体体积的方法1.直接测量法(如图)：将气体通入带有刻度的容器中，直接读取气体的体积。2.间接测量法(如图)：所制气体将液体(通常为水)排出，通过测量所排出液体的体积从而间接得到气体的体积。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。一、准确测量气体体积1.用镁条和稀硫酸反应来测定镁的质量分数，可用如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。(2)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。(3)二、误差分析2.某学生用如图所示装置测定碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳气体的体积。实验过程如下：①连接好实验装置，检查装置气密性。②称取0.053g碳酸钠试样加入Y形管，并注入足量稀硫酸，连接装置，调整水准管和量气管液面相平，记录初读数为0.20mL。③倾斜Y形管，直到不再有气体产生为止。④。

⑤读取量气管读数为12.20mL。回答下列问题：(1)为准确读出CO2气体的体积，步骤④需进行以下操作，正确的顺序为。

a.调整水准管高度，使其液面高度与量气管液面高度相平b.使装置内的气体冷却至室温c.视线与凹液面最低处相切(2)若水准管中的液面高于量气管，则测定的CO2的体积(填“偏大”或“偏小”)。

(3)若操作无误，但测量CO2的体积明显偏低，可能的原因是，合理的改进措施是。

答案(1)bac(2)偏小(3)可能是部分CO2溶于水将量气管中的水换为吸收CO2能力更小的饱和碳酸氢钠溶液答题规范1装置的气密性检查装置气密性检查必须在放入药品之前进行。(1)气密性检查的基本思路使装置内外压强不等，观察气泡或液面变化。(2)气密性检查的答题规范①装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。②微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱。③液差(封)法的关键词是封闭、液差。④答题时易忽略的几句关键性的文字叙述：a.将导管末端浸入水中；b.关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹；c.加水至“将长颈漏斗下口浸没”。[应用举例]观察下面a~f六种装置，补充完整检查气密性的操作和现象：(1)微热法：如图a。用酒精灯微热或用手捂热试管，导管口，停止加热或松开手后导管内，证明装置不漏气。

(2)液差法：如图b、c。连接好仪器，b中夹紧弹簧夹，从长颈漏斗中注入适量水，使b中长颈漏斗中的液面锥形瓶中的液面，静置，若，证明装置不漏气。c中从乙管加入适量水，使乙管液面甲管液面，静置，若液面，证明装置不漏气。

(3)滴液法：如图d。向分液漏斗中注入适量水，关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，水在下端形成一段水柱，如果，则证明装置气密性良好。

(4)抽气(吹气)法：如图e、f。e中关闭分液漏斗的活塞，轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞，一段时间后，活塞，证明装置的气密性良好。f中打开弹簧夹，向导管口吹气，如果长颈漏斗中的液面，且停止吹气后，夹上弹簧夹，长颈漏斗液面，则证明装置的气密性良好(液差法的拓展)。

答案(1)产生气泡形成一段水柱(2)高于液面位置保持不变高于位置保持不变(3)一段时间后，水柱的水位不会下降(4)能回到原来的位置上升保持稳定课时精练[分值：100分](1~6题，每小题7分，7~9题，每小题8分)1.“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()A.乙烯(SO2) B.乙烷(乙烯)C.SO2(CO2) D.O2(N2)答案B解析二氧化硫、乙烯均会和溴水反应，不能洗气，A错误；乙烯可与溴发生加成反应，而乙烷不反应，可用洗气的方法分离，B正确；二氧化硫会和溴水反应而被吸收，不能洗气，C错误；氧气、氮气都不会和溴水反应，不能洗气，D错误。2.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)()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；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.(2025·浙江6月选考，8)利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是()A.铁制镀件上镀铜B.实验室快速制备氨气C.实验室蒸馏分离CCl4和CH2Cl2D.检验乙醇脱水生成乙烯答案B解析铁制镀件上镀铜时，铜片应该作阳极，与电源正极相连，铁制镀件作阴极，与电源负极相连，A错误；NaOH固体溶于水放热且呈碱性，则浓氨水和NaOH固体反应能够生成氨气，B正确；蒸馏装置中温度计水银球应该放在支管口处，不能插入液面以下，C错误；乙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成的乙烯中混有乙醇蒸气和二氧化硫，乙醇蒸气、二氧化硫和乙烯均能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误。4.下列有关仪器的使用和操作正确的是()A.完成过滤操作需要选择③和④B.选择②⑥可以完成锌粒和稀硫酸的反应，并测定收集的H2体积C.选择①，用浓硫酸干燥SO2、NO2、H2S，长导管进气，短导管出气D.带橡胶塞的试剂瓶⑤可以盛装浓溴水、NaOH、浓硝酸答案B解析过滤需要普通漏斗、烧杯，A项错误；浓硫酸不能干燥H2S，C项错误；溴水、浓硝酸会与橡胶反应，D项错误。5.球形干燥管是中学化学常用的一种玻璃仪器。下列有关球形干燥管的创新用途，错误的是()选项AB装置用途用于尾气处理，防倒吸用于铜丝与Cl2反应，防污染选项CD装置用途简易的天然水净化过滤器用Na2CO3固体与稀硫酸反应制备CO2气体，可随制随停答案D解析球形结构可用于尾气处理，防倒吸，A正确；氯气与NaOH溶液反应，球形结构可防止倒吸，图中装置可用于铜丝与Cl2反应，防污染，B正确；活性炭具有吸附性，装置可作简易的天然水净化过滤器，C正确；Na2CO3固体易溶于水和稀硫酸，与稀硫酸接触后，关闭活塞不能使固液分离，则制备CO2气体时不能随制随停，D错误。6.下列现象不能说明装置气密性良好的是()答案C7.氮化钙(Ca3N2)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，若一段时间后右侧液面仍高于左侧，则气密性良好，故A错误；碳化钙和水反应生成乙炔和氢氧化钙，乙炔不溶于水，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。8.根据指定试剂和选择的装置能完成相关实验的是()A.选择装置Ⅰ，除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸B.选择装置Ⅱ，用二氧化锰和浓盐酸制备氯气C.选择装置Ⅲ，用溴水证明电石与水反应生成乙炔气体D.选择装置Ⅳ，用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3答案D解析乙醇、乙酸溶于乙酸乙酯中，不能直接用分液漏斗除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸，A错误；二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热，装置Ⅱ未加热，B错误；电石中有硫化钙、磷化钙等杂质，产生硫化氢、磷化氢会干扰乙炔检验，装置Ⅲ缺少除硫化氢、磷化氢的装置，C错误；NH4Cl和Ca(OH)2混合加热制备NH3，装置Ⅳ为固体加热型发生装置，可完成制备NH3的实验，D正确。9.(2024·嘉兴高三联考)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BaCl2反应生成BaSO3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BaCl2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BaSO3氧化为BaSO4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BaCl2溶液反应生成BaSO3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BaSO3沉淀，若溶液显碱性，SO2转化为SO32-，则可得到BaSO3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SO32-氧化为SO42-，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SO2与BaCl210.(14分)FeCl2可用作净水剂、还原剂等。制备FeCl2装置如图1所示(加持装置省略)；已知FeCl2极易水解。(1)装置二中制备FeCl2的化学方程式是

。

(2)装置三的作用：①；

②。

(3)该装置存在一定的缺陷，可在位置(填“A”“B”或“C”)增加图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)2FeCl3+H22FeCl2+2HCl(2)吸收装置二产生的HCl防止空气中的水蒸气进入装置二引起FeCl3、FeCl2水解(3)Aa浓硫酸解析(1)装置一中产生了H2，故装置二中制备FeCl2的化学方程式是2FeCl3+H22FeCl2+2HCl。(3)生成的H2带出水蒸气进入装置二，造成FeCl3、FeCl2水解，应在A位置加一个干燥装置，如装有浓硫酸的洗气瓶。11.(20分)某同学对气体的实验室制法做了以下探究，据图回答下列问题：(1)写出图