2024版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)課件：熱點專攻17 儀器的組裝和氣體體積的測定

高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI熱點專攻17儀器的組裝和氣體體積的測定第十章2024命題前沿化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻。某興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3,進一步處理得到產(chǎn)品Na2CO3和NH4Cl,實驗流程如圖:新題速遞(1)從A~E中選擇合適的儀器制備NaHCO3,正確的連接順序是

(按氣流方向,用小寫字母表示)。為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下,可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或

。

(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點是

。

(3)反應(yīng)完成后,將B中U形管內(nèi)的混合物處理得到固體NaHCO3和濾液。向濾液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)→NaCl(aq)+NH4Cl(s)過程。為使NH4Cl沉淀充分析出并分離,根據(jù)NaCl和NH4Cl溶解度曲線,需采用的操作為

、

、洗滌、干燥。

答案

(1)aefbcgh將玻璃塞上的凹槽對準漏斗頸部的小孔(2)使氨鹽水霧化,可增大與二氧化碳的接觸面積,從而提高產(chǎn)率(或其他合理答案)

(3)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶解析

(1)要制備NaHCO3,需先選用裝置A制備二氧化碳,然后通入飽和碳酸氫鈉溶液中除去二氧化碳中的HCl,后與飽和氨鹽水充分接觸來制備NaHCO3,其中過量的二氧化碳可被氫氧化鈉溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制備得到少量NaHCO3,故按氣流方向正確的連接順序應(yīng)為aefbcgh。為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下,可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或?qū)⒉Ａ系陌疾蹖事┒奉i部的小孔。(3)根據(jù)溶解度隨溫度的變化曲線可以看出,氯化銨的溶解度隨著溫度的升高而不斷增大,而氯化鈉的溶解度隨著溫度的升高變化并不明顯,要想使NH4Cl沉淀充分析出并分離,需采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥的方法。熱點探究熱點1常用儀器的組裝及創(chuàng)新應(yīng)用例1.用如圖裝置(加熱及夾持儀器已略去)進行的實驗,下列不能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?

)A.裝置①中分液漏斗內(nèi)的液體可順利加入蒸餾燒瓶B.裝置②可實現(xiàn)制取CO2實驗中的“即關(guān)即止,即開即用”的作用C.利用裝置③制取SO2,并驗證其還原性D.利用裝置④驗證KHCO3和K2CO3的熱穩(wěn)定性,X中應(yīng)放的物質(zhì)是K2CO3答案

D解析

①中橡膠管能使燒瓶內(nèi)與分液漏斗上部的壓強相等,可以使液體順利滴下,A正確;②關(guān)閉止水夾時,產(chǎn)生的CO2將鹽酸壓入左側(cè),大理石與鹽酸分離,反應(yīng)停止,打開止水夾時,CO2氣體排出,壓強減小,鹽酸又流回右側(cè)與大理石反應(yīng)產(chǎn)生CO2,B正確;大試管中Cu與濃硫酸反應(yīng)生成SO2氣體,若小試管中酸性KMnO4溶液褪色,則證明SO2具有還原性,C正確;KHCO3受熱不穩(wěn)定,X中應(yīng)放的物質(zhì)是KHCO3,不能達到實驗?zāi)康?D錯誤。方法指導(dǎo)1.廣口瓶的創(chuàng)新應(yīng)用類型裝置圖示裝置分析集氣裝置廣口瓶收集密度比空氣大的氣體,如二氧化碳、氯氣、氯化氫等,操作關(guān)鍵是“長進短出”盛滿水,“b進a出”可收集不溶于水且不與水反應(yīng)的氣體,如CO、NO等收集密度比空氣小的氣體,如氫氣、氨氣等,操作關(guān)鍵是“短進長出”類型裝置圖示裝置分析洗氣裝置用于除去氣體中的雜質(zhì)氣體或用于干燥氣體,操作關(guān)鍵是“長進短出”安全裝置左右導(dǎo)管均短且等長或進氣管短,出氣管長。用于防止液體倒吸或減小氣體的壓強,防止出現(xiàn)安全事故2.球形干燥管的創(chuàng)新應(yīng)用

裝置圖示裝置分析①可用于一般尾氣的吸收,如內(nèi)盛堿石灰,可吸收HCl、Cl2、SO2等(如圖a);②可用于防倒吸裝置,如極易溶于水的HCl、NH3等(如圖b)如干燥管中內(nèi)盛無水CuSO4時,可用于水蒸氣的檢驗,如圖c裝置圖示裝置分析在測定裝置后,需接一個干燥管,目的是防止空氣中的CO2、水蒸氣對定量測定產(chǎn)生干擾,如圖d類似啟普發(fā)生器原理,通過調(diào)節(jié)活塞,進而使產(chǎn)生的氣體調(diào)控液面高度而決定反應(yīng)是否繼續(xù),如圖e對點訓(xùn)練1.現(xiàn)有下列儀器或裝置,請回答下列問題:(1)用上圖儀器組裝成氣體發(fā)生裝置:用KClO3和MnO2制取O2應(yīng)選的裝置是

(填字母,下同);用H2O2與MnO2制O2,并控制產(chǎn)生O2的速率,應(yīng)選的裝置是

。

(2)若用裝置X進行“排空氣法”收集制取的O2,氧氣應(yīng)從

(填“b”或“c”,下同)端通入。若瓶中裝滿水,用排水法收集氧氣,氧氣應(yīng)從

端通入。

答案

(1)AE

BD

(2)c

b解析

(1)KClO3和MnO2制取O2屬于“固+固

氣體”,因而要選用E裝置為氣體發(fā)生裝置;H2O2與MnO2制取O2屬于“固+液

氣體”且要控制產(chǎn)生氣體的速率,只能用分液漏斗控制加入H2O2的量。(2)使用X收集氧氣時,用“排空氣法”,由于O2的密度比空氣的大,應(yīng)從長管進氣;用排水法收集氧氣,應(yīng)從短管進氣。熱點2實驗中氣體體積的測定例2.(2023湖北黃岡中學(xué)調(diào)研)氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料。某學(xué)習(xí)小組為測定mg氮化鋁(僅含有Al2O3雜質(zhì))樣品中AlN的純度,設(shè)計如圖實驗裝置,已知:AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑,NH3易溶于水、不溶于苯。下列說法不正確的是(

)A.讀數(shù)時量氣裝置兩側(cè)液面一定要保持相平B.為測定生成氣體的體積,裝置中的X可以是苯溶液C.如果撤去導(dǎo)管a,測得樣品的純度偏低D.完全反應(yīng)后,測得標準狀況下氣體的體積為VmL,則氮化鋁的純度為答案

C解析

左側(cè)裝置中產(chǎn)生氨氣,利用排液法可測定產(chǎn)生氨氣的量,氨氣不能溶于試劑X。為了減小壓強對測量結(jié)果的影響,讀數(shù)時量氣裝置兩側(cè)液面一定要保持相平,A正確;氨氣極易溶于水,利用排水法測定氨氣體積時,不能用氯化銨溶液,可以用苯或四氯化碳溶液,B正確;如果撤去導(dǎo)管a,分液漏斗中的液體也會排出一部分氣體,測定的氨氣體積偏大,從而導(dǎo)致測得樣品的純度偏高,C錯誤;若m

g樣品完全反應(yīng),測得生成氣體的體積為V

mL(已轉(zhuǎn)換為標準狀況),設(shè)氮化鋁純度為x,AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑41

g

22.4

Lmx

g

V×10-3

L方法指導(dǎo)1.直接量氣法測量前,A裝置可先通過調(diào)整左右兩管的高度使左管(有刻度)充滿液體,且兩管液面相平。C裝置則是直接將一種反應(yīng)物置于倒置的量筒中,另一反應(yīng)物置于水槽中,二者反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可以直接測量。D裝置用于測量混合氣體中被吸收(或不被吸收)的氣體的體積。讀數(shù)時,球形容器和量氣管液面相平,量氣管內(nèi)增加的水的體積等于被反應(yīng)管吸收后剩余氣體的體積。2.間接量氣法通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體體積,如圖所示。對點訓(xùn)練2.為測定過氧化鈉樣品(只含Na2CO3雜質(zhì))的純度,設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,圖中Q為彈性良好的氣球,稱取一定量的樣品放入其中,按圖組裝好儀器,下列說法正確的是(

)A.Q中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

B.先關(guān)閉K1、K2,打開K3,用量筒Ⅰ測量氣體體積;再緩緩打開K1,用量筒Ⅱ測量氣體體積(殘留的CO2忽略不計)C.沒有導(dǎo)管a稀硫酸不易滴下來,而且會導(dǎo)致測量氣體的體積偏大D.若操作正確,量筒Ⅰ中收集xmL水,量筒Ⅱ中收集ymL水,Na2O2的質(zhì)量分答案

C解析

離子方程式中Na2O2不應(yīng)該拆,正確的離子方程式為2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑,A錯誤;為保證Q靈活伸縮,量筒Ⅰ測量后,需與大氣相通,打開K1前,應(yīng)先打開K2關(guān)閉