内容正文:
第3章 化学实验基础知识和技能
热点强化4 化学仪器的组合与气体体积的测定
优化探究
大单元一 化学基本概念与计量化学实验基础
【讲·热点归纳】
【练·热点突破】
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【讲·热点归纳】
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一、仪器的组合与创新使用
1.干燥管的“一器多用”
项目 装置举例 说明
盛放固体
吸收剂 图a可用在装置末端吸收尾气或防止外界水蒸气和CO2气体进入装置,干扰实验。图b可连在装置中间,检验水蒸气
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项目 装置举例 说明
组装气体
发生装置 类似启普发生器原理,通过调节活塞,进而使产生的气体调控液面高度而决定反应是否继续
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2.用途多变的广口瓶
(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。
A
b
a
a
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(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_________________________________________。
F
饱和食盐水
a
打开止水夹,向长颈漏斗中注入适量蒸馏水
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(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。
C
D
a
B
a
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3.多样化的冷凝装置
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二、气体体积的测定
1.测量气体体积的装置(排液法)
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。
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2.准确测量气体体积的应用实例
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?
答案:平衡气压,便于稀硫酸顺利滴下;减少加入稀硫酸占有体积带来的误差。
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(2)实验结束读取数据时,应注意哪些事项?
答案:待装置内气体恢复到室温,将量气管上下移动,至左右管内液面平齐,然后读数。
(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)。
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【练·热点突破】
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1.广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”,
是因为它可以配合玻璃管和其他简单仪
器组成各种功能的装置。下列装置能用
作防倒吸安全瓶的是( )
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解析:A项,该装置是排液量气装置,A不符合题意;B项,该装置可作为防倒吸安全瓶,因为进气管较短,若发生倒吸,倒吸液会被盛装在广口瓶中,B符合题意;C项,该装置是混气装置,进入瓶中的两气体在瓶中充分混合,C不符合题意;D项,该装置是洗气装置,D不符合题意。
B
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2.(2023·全国乙卷)下列装置可以用于相应实验的是( )
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A B
制备CO2 分离乙醇和乙酸
C D
验证SO2酸性 测量O2体积
D
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解析:Na2CO3固体受热不分解,所以该装置不能制备CO2,A错误;乙醇和乙酸互溶,不能采用分液的方式分离,应采用蒸馏,B错误;二氧化硫通入品红溶液中,可以验证二氧化硫的漂白性,不能验证其酸性,C错误。
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3.(2025·重庆模拟)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( )
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选项 A B
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 C D
装置
用途 简易的天然水净化过滤器 用Na2CO3(s)与稀硫酸反应制备CO2气体,可随制随停
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D
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解析:Na2CO3为粉末状固体,易溶于水,与稀硫酸接触后,关闭止水夹不能使固液分离,故制备CO2气体时不能随制随停,D错误。
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4.实验室用如图所示装置制备硝酸(加热装置已省略),下列有关说法错误的是( )
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A.冷却水的作用是促进硝酸蒸气冷凝,
避免形成酸雾
B.该装置不使用橡皮塞和橡皮管,可避
免被酸腐蚀
C.制得的硝酸可盛装在无色透明的洁净试剂瓶中
D.曲颈甑不适合制备沸点过低的物质
C
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解析:KNO3和浓硫酸在加热的条件下反应
生成HNO3,曲颈甑可代替冷凝管起冷却作
用,硝酸沸点低,用流水冷却可促进硝酸
蒸气冷凝,得到的硝酸见光易分解,应用
棕色玻璃细口瓶盛装。硝酸沸点低,用流
水冷却可促进硝酸蒸气冷凝,避免形成酸雾(工业制硫酸需要用98.3%的浓硫酸也是同理),故A正确;硝酸具有强氧化性,会腐蚀橡皮塞和橡皮管,故B正确;硝酸见光易分解,应用棕色玻璃细口瓶盛装,故C错误;曲颈甑可代替冷凝管起冷却作用,但冷却效果较差,若沸点过低,则难以收集,故不适合制备沸点过低的物质,故D正确。
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5.(2024·山东枣庄三模)实验室通过反应:2NO+Na2O2===2NaNO2制备NaNO2。下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备NO B.用装置乙干燥NO
C.用装置丙制备NaNO2 D.用装置丁处理尾气
D
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解析:甲中利用稀硝酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳先排尽装置中的空气,然后用Cu与稀硝酸反应制备NO,故A正确;装置乙中碱石灰可干燥NO,故B正确;丙中发生2NO+Na2O2===2NaNO2,故C正确;丁中吸收尾气的导气管需伸入液面以下,而且NO与氧气反应的用量不好控制与操作,多余的NO可能会从支管口溢出,不能达到尾气处理的目的,故D错误。
6.(2025·湖北黄冈模拟)下列实验的仪器(或装置)选择正确的是( )
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选项 实验 选择的仪器(或装置)
A 利用浓盐酸与MnO2固体反应制备Cl2 ①
B 利用浓氨水和生石灰制取少量氨气 ②
C 用氯仿萃取碘水中的碘 ③
D 纯化丙烯酸甲酯(含少量甲醇等) ④
B
解析:浓盐酸和二氧化锰制备氯
气需要加热,①装置缺少加热装
置,故A错误;Y形管左侧支管盛
放浓氨水、右侧支管盛放生石灰,
只需将Y形管向右侧倾斜使浓氨水
进入右侧支管即可制备氨气,故B正确;用氯仿萃取碘水中的碘需要用到分液漏斗,而③为恒压滴液漏斗,故C错误;纯化丙烯酸甲酯(含少量甲醇等),常利用沸点的差异,采用蒸馏法,而图中仪器常用于液体萃取固体中的有效成分,故D错误。
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7.(2023·湖北卷)利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下:
红磷(s)无色液体与P4(g)白磷(s)
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下列操作错误的是( )
A.红磷使用前洗涤以除去表面杂质
B.将红磷转入装置,抽真空后加热外管以去除水和氧气
C.从a口通入冷凝水,升温使红磷转化
D.冷凝管外壁出现白磷,冷却后在氮气氛围下收集
C
解析:红磷使用前应用水洗涤,除去其
表面的可溶性氧化物及氧化物的水化
物,A正确;将红磷转入装置,抽真空
后加热外管,除去红磷表面的水分,同
时除去残余的少量氧气,B正确;由仪
器构造可知,应从b口通入冷凝水(类比
直形冷凝管的“下口进上口出”,b口类似于直形冷凝管的下口),C错误;通入冷凝水后P4(g)在冷凝管外壁凝华,冷却后在氮气氛围下收集,防止产品变质,D正确。
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