内容正文:
优化探究
大单元一 化学基本概念与化学实验基础
第二章 化学实验基础知识和技能
热点强化6
化学仪器的组合与气体体积的测定
【讲·热点归纳】
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
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
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。
(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。
A
b
a
a
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________________________________________________。
(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。
打开止水夹,向长颈漏斗中注入适量蒸馏水
C
a
B
a
D
3.多样化的冷凝装置
冷凝、导气
冷凝回流
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。
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?
______________________________________________________________________
(2)实验结束读取数据时,应注意哪些事项?
______________________________________________________________________
平衡气压,便于稀硫酸顺利滴下;减少加入稀硫酸后液体体积变化带来的误差。
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)。
【练·热点突破】
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( )
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,因为玻璃管较短,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
2.(2023·全国乙卷)下列装置可以用于相应实验的是( )
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
解析:Na2CO3固体受热不分解,所以该装置不能制备CO2,A不符合题意;乙醇和乙酸互溶,不能采用分液的方式分离,应采用蒸馏的方式分离,B不符合题意;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不符合题意。
3.(2026·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( )
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
D
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。
4.(2026·湖北黄冈模拟)下列实验的仪器(或装置)选择正确的是( )
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:浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气需要加热,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。
5.(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)
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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