内容正文:
微题型8 实验装置图的分析与评价
一、常考实验装置图错误举例
1.反应试剂
上述四个装置图中错误的原因:
①制备氯气用浓盐酸与二氧化锰,不用稀盐酸与二氧化锰。
②稀硫酸与铜不反应,应改为浓硫酸。
③硫酸与CaCO3反应生成硫酸钙,硫酸钙微溶,会覆盖在CaCO3表面,阻止反应继续进行。
④NH4Cl分解产生的NH3和HCl会再次化合为NH4Cl,不能用于制取NH3。
2.反应条件
上述三个装置图中错误的原因:
①MnO2与浓盐酸常温下不反应,缺少加热装置。
②浓硫酸与Cu粉常温下不反应,缺少加热装置。
③浓硫酸与碳常温下不反应,缺少加热装置。
3.除杂试剂
上述三个装置图中错误的原因:
①氯气也可以与NaHCO3饱和溶液或NaOH溶液反应,应用饱和食盐水除杂。
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②SO2在饱和NaHSO3溶液中溶解度很小,不能除去,应改为饱和碳酸氢钠溶液。
③二氧化碳与碱石灰反应,不能用于除杂。
4.吸收剂
上述四个装置图中错误的原因:
①乙酸乙酯能在氢氧化钠溶液中发生水解反应,应选用饱和碳酸钠溶液。
②不能防止倒吸,水在上层才能防止倒吸,应选用CCl4。
③Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,不可用于吸收尾气。
④SO2在饱和NaHSO3溶液中溶解度很小,不可用于吸收尾气。
5.选择仪器
上述三个装置图中错误的原因:
①灼烧海带应用坩埚。
②硫酸应盛放在酸式滴定管里。
③蒸发结晶应该用蒸发皿。
6.操作方法
上述四个装置图中错误的原因:
①胶头滴管不能插入容量瓶中。
②应先将浓硫酸稀释并恢复至室温后再转移。
③制取氨气为固体与固体混合加热,试管口要略向下倾斜,
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防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,到管口遇冷成水流回试管底部,使试管炸裂。
④NH3的密度比空气小,导管应短进长出,用向下排空气法收集。
7.仪器或位置
上述三个装置图中错误的原因:
①没有玻璃棒引流;漏斗下端长斜面没有紧靠烧杯内壁。
②蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,不能伸入液体中。
③有机层在上层,应从上口倒出。
(2021·全国乙卷)实验室采用如图装置制备气体,合理的是( )
选项
化学试剂
制备气体
A
Ca(OH)2+NH4Cl
NH3
B
MnO2+HCl(浓)
Cl2
C
MnO2+KClO3
O2
D
NaCl+H2SO4(浓)
HCl
解析 氨气的密度比空气小,不能用向上排空气法收集,故A错误;二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应,需要选用固液加热装置,故B错误;二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应,能选用图中的加热装置,氧气的密度大于空气,可选用向上排空气法收集,故C正确;氯化钠与浓硫酸共热制备氯化氢气体为固液加热反应,需要选用固液加热装置,故D错误。
答案 C
二、制气装置的改进
1.固液(液液)加热制气装置
2.固液不加热制气装置
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(2023·湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃),实验中利用环己烷水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃),其反应原理:
下列说法错误的是( )
A.以共沸体系带水促使反应正向进行
B.反应时水浴温度需严格控制在69 ℃
C.接收瓶中会出现分层现象
D.根据带出水的体积可估算反应进度
解析 由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;反应产物的沸点为142 ℃,环己烷的沸点是81 ℃,环己烷水的共沸体系的沸点为69 ℃,温度可以控制在69 ℃~81 ℃之间,不需要严格控制在69 ℃,B错误;接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;根据投料量,可估算生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确。
答案 B
类型1 装置多用途判断
1.利用如图所示装置,在仪器①②③中分别依次加入下列各选项中所对应的试剂进行实验,一定能达到实验目的的是( )
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A.70%浓硫酸、亚硫酸钠固体、浓硫酸,制取干燥的二氧化硫气体
B.浓盐酸、二氧化锰、饱和食盐水,制取干燥纯净的氯气
C.稀硫酸、溶液X、澄清石灰水,检验溶液X中是否含有CO
D.浓盐酸、碳酸钙、水玻璃,验证盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱
解析 70%浓硫酸与亚硫酸钠固体反应可生成SO2气体,再经浓硫酸干燥即得干燥的二氧化硫气体,故A正确;浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,图示装置中缺少酒精灯,无法获得氯气,故B错误;CO、HCO都能与硫酸反应生成CO2,故C错误;盐酸具有挥发性,②中挥发