2023-2024屆高考一輪復習化學學案（人教版）第三章化學實驗基礎知識第10講儀器的組合與創(chuàng)新使用

第10講儀器的組合與創(chuàng)新使用

［復習目標］I.了解同一儀器在不同組合中的用途及不同儀器組合的同一用途。2.了解儀器的

創(chuàng)新使用。

考點一一器多用與多器一用

?歸納整合必備知識

1.用途多變的廣口瓶

回答下列問題：

⑴收集氣體：可選用裝置_______(填裝置字母，下同)，若用排空氣法收集CCh,則應從一

口進氣；若收集氫氣，則應從口進氣；若瓶中裝滿飽和食鹽水，從口進氣,

可收集CI2。

⑵洗氣除雜或干燥：可選裝置,比如除去C12中的少量HCL則廣口瓶中盛放

,應從口進氣。

(3)裝置E可用于貯存少量氣體，若E中收集了少量H2,排出H2的方法是

(4)圖中可用于測量氣體體積的是，用作安全瓶的是或A,若用A作安全瓶,

則應從口進氣；接在氣體連續(xù)制備的實驗裝置中間，用于控制氣流平穩(wěn)的裝置是

(5)用于監(jiān)控氣體流速(如圖F),廣口瓶中盛有液體，從端通入氣體，根據(jù)液體中產(chǎn)

生氣泡的速率來監(jiān)控通入氣體的流速。

2.多用途的球形干燥管

位置不同，作用不同

(1)在整套實驗裝置的中間橫放——干燥、吸收及檢驗裝置

①干燥管內裝有固體干燥劑，可用于干燥氣體。無機實驗中常用的固體干燥劑有

'"?麝=

②干燥管內盛有(填寫試劑名稱)時，可用于水蒸氣的檢驗。

③可用于定量測定氣體的質量。

(2)在整套實驗裝置的最后橫放——“左吸右擋”：既可以吸收多余的尾氣，防止污染空氣,

又可以阻擋外界空氣中的干擾氣體(如Co2、水蒸氣等)進入裝置中。

3.實驗儀器的“多器一用”

(1)可以測量氣體體積的裝置

(2)可用于冷凝或冷卻的裝置

長導管作用：球形冷凝管作

__________用：________

(3)可用于氣體干燥或除雜的裝置

■專項突破關鍵能力

1.用如圖所示裝置進行下列實驗，能達到實驗目的的是()

A.瓶中盛有適量濃硫酸，從A口進氣來干燥NE

B.從B口進氣，用排空氣法收集CO?

C.瓶中裝滿水，從B口進氣，用排水法收集NCh

D.瓶中裝滿水，A口連接導管并伸入量筒中，從B口進氣，用排水法測量生成H2的體積

2.過氧化鈣(CaO2)是一種白色的固體，微溶于水，且不溶于乙醇、乙醛和堿性溶液，溶于酸。

利用反應Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2?8H2OI+2NHI制備過氧化鈣，裝置如圖所示。

按要求回答問題。

(I)W的作用是,寫出反應的化學方程式：，

(2)儀器X的名稱為,其作用是_______________________________________

(3)溫水浴可以加快反應速率，但在實驗中為什么采取冰水??？

考點二實驗中常見儀器或裝置的創(chuàng)新設計

■歸納整合必備知識

1.干燥管的創(chuàng)新使用

A.該裝置中的干燥管可用于，原理類似于倒置在水中的.

B.簡易的裝置，如凈化天然水。

C.簡易的啟普發(fā)生器，其優(yōu)點為______________________________________________

2.多種儀器的創(chuàng)新使用

(1)控制反應發(fā)生和停止的裝置

夾

止水

可

上￡

多

孔

移

下

濃

隔

板

的

動

硝

準

護-?多孔隔板I酸

昌?Cu

甲丙

①已知有以下幾種氣體發(fā)生原理

a.CaCO3+2HCl=CaCI2+H2O+CO2t

b.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2t

c.2H2O2普?H2O+6t

d.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2t

可利用甲、乙裝置來制備的氣體發(fā)生原理有(填字母)。

以甲為例敘述此類裝置控制反應發(fā)生和停止的原理：

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

②對于丙裝置，若想反應發(fā)生，可采取的操作是,若想停止反應，可采取

的操作是O

(2)平衡氣壓裝置

橡膠管a的作用是.,在定量測量氣體體積時還可以

支管b也具備平衡氣壓的作用。

(3)防倒吸裝置

①簡述裝置乙防倒吸的原理:

一(填“能”或“否”)。

②能否用苯代替CCl4;

(4)防堵塞安全裝置

跖花團

棉花團

液封平衡式防堵式I防堵式U

①②③

(5)防污染安全裝置

燃燒式吸收式收集式

abC

①實驗室制取Ch時，尾氣的處理可采用b裝置。

②制取Co時，尾氣處理可采用a、C裝置。

③制取H2時，尾氣處理可采用a、C裝置。

■專項突破關鍵能力

1.草酸晶體（H2C2O4?2H2O）IO（）℃開始失水，℃熔化，150℃左右分解產(chǎn)生H2。、CO和CO2O

用加熱草酸晶體的方法獲取某些氣體，應該選擇的氣體發(fā)生裝置是（圖中加熱裝置已略

去）（）

2.已知HCI難溶于CCL1,則如下圖所示裝置中，不適宜用于HCl氣體尾氣吸收的是（）

-水?三,水水

.???ccι?∣

C

3.用分液漏斗和燒杯可以組裝成一套簡易的、能隨開隨用、隨關隨停的氣體發(fā)生裝置，如圖

所示。能用此裝置制備的氣體有.（填字母）。

a.用鋅粒與稀硫酸反應制取H2

b.用過氧化鈉與水反應制取O2

C.用二氧化鎰與濃鹽酸反應制取C12

d.用銅片與濃硝酸反應制取NCh

4.下圖給出了干燥管的不同應用，請回答下列問題:

⑴圖甲所示的干燥管可作為氣體干燥裝置，下列組合中氣體a和固體R均正確的是

_____________（填字母）。

選項~ABCD-

氣體

aNH3SO2C2H4Cl2

固體R堿石灰濃硫酸高鎬酸鉀堿石灰

（2）甲裝置還可以作為特殊情況下的氣體發(fā)生裝置。例如，在常溫下可用此裝置來制備空氣中

的某種單質氣體，此時氣體a為,固體R為。

⑶若按圖乙來組裝，可用NaOH濃溶液吸收CL，制“84”消毒液，此時干燥管的作用是

考點三氣體體積的測定

■歸納整合必備知識

氣體體積的測定既可通過測量氣體排出的液體體積來確定（二者體積值相等），也可直接測量

收集的氣體體積。

測量氣體體積的常用方法：

（1）直接測量法。如圖A、B、C、D,E均是直接測量氣體體積的裝置。

A裝置測量前可先通過調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物置于倒置的漏斗中，另一反應物置于水槽中，二者反應產(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，量氣管內增加的水的體積等于被反應管吸收后剩余氣體的體積。

解答該量氣裝置讀數(shù)時的答題模板：

①將XXXX恢復至室溫。

②調節(jié)XXX與義XX兩端液面相平。

③視線與XXX在同一水平線上。

E裝置直接測量固液反應產(chǎn)生氣體的體積，注意應恢復至室溫后，讀取注射器中氣體的體積

（一般適合滴加液體量比較少的氣體體積的測量）。

（2）間接測量法。如F裝置是通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體體積。

■專項突破關鍵能力

1.用鎂帶和稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣來測定氫氣的氣體摩爾體積，所用的步驟有①冷卻至室溫;

②調節(jié)使水準管和量氣管液面持平；③讀數(shù)。正確的順序是（）

A.①②③B.①③②

C.③①②D.③②①

2.欲測定金屬鎂的相對原子質量，請利用下圖給定的儀器組成一套實驗裝置（每個儀器只能

使用一次，假設氣體的體積可看作標準狀況下的體積）。

回答下列問題（氣流從左到右）：

⑴各種儀器連接的先后順序是接、接、接、

接（用小寫字母表示）。

（2）連接好儀器后，要進行的操作有以下幾步，其先后順序是（填

序號）。

①待儀器B中的溫度恢復至室溫時，測得量筒C中水的體積為VamL；

②擦掉鎂條表面的氧化膜，將其置于天平上稱量，得質量為〃?g,并將其投入試管B中的多

孔塑料板上；

③檢查裝置的氣密性；

④旋開裝置A上分液漏斗的活塞，使其中的水順利流下，當鎂完全溶解時再關閉這個活塞，

這時A中共放入水VbmLt,

（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算出金屬鎂的相對原子質量，其數(shù)學表達式為。

（4）若試管B的溫度未冷卻至室溫，就讀出量筒C中水的體積，這將會使所測定鎂的相對原子

質量數(shù)據(jù)（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

答題規(guī)范(2)裝置的氣密性檢查

裝置的氣密性檢查必須在放入藥品之前進行。

(1)氣密性檢查的基本思路

使裝置內外壓強不等，觀察氣泡或液面變化。

(2)氣密性檢查的答題規(guī)范

簡答題應注意答題規(guī)范，對裝置的氣密性檢查可按如下文字進行答題：

①裝置形成封閉體系f操作(微熱、手捂、熱毛巾捂、加水等)一描述現(xiàn)象一得出結論。

②微熱法檢查的關鍵詞是封閉、微熱、氣泡、水柱。

③液差(封)法的關鍵詞是封閉、液差。

④答題時易忽略的關鍵性的文字敘述：

a.將導管末端浸入水中；

b.關閉或者開啟某些氣體通道的活塞或彈簧夾；

c.加水至“將長頸漏斗下口浸沒”。

L規(guī)范精練

1.觀察下面a?f六種裝置，補充完整檢查氣密性的操作和現(xiàn)象:

(1)微熱法：如圖a。用手捂熱或用酒精燈微熱試管，導管口,松開手或停止加

熱后導管內,證明裝置不漏氣。

(2)液差法：如圖b、c。連接好儀器，b中夾緊彈簧夾，從長頸漏斗中注入適量水，使b中長

頸漏斗中的液面_______錐形瓶中的液面，靜置，若,證明裝置不漏

氣。c中從乙管加入適量水，使乙管液面甲管液面，靜置，若液面

,證明裝置不漏氣.

(3)滴液法：如圖d。向分液漏斗中注入適量水，關閉彈簧夾，打開分液漏斗活塞，水在下端

形成一段水柱，如果，

則證明裝置氣密性良好。

（4）抽氣（吹氣）法：如圖e、f。e中關閉分液漏斗的活塞，輕輕向外拉動或向里推動注射器的

活塞，一段時間后，活塞，證明裝置的氣密性良好。f中打開彈簧夾,

向導管口吹氣，如果長頸漏斗中的液面,且停止吹氣后，夾上彈簧夾，長頸漏斗液

面____________,則證明裝置的氣密性良好（液差法的拓展）。

2.為了檢查如圖所示某有機合成裝置的氣密性，甲、乙兩位同學進行以下操作和方案設計。

（1）甲同學認為，用微熱法便可檢查裝置氣密性是否良好。經(jīng)檢驗方案可行，則甲同學檢查裝

置氣密性的操作方法、現(xiàn)象和結論是。

（2）乙同學認為只需關閉a處止水夾，打開b的玻璃活塞，觀察液體能否順利滴下便可檢查其

氣密性是否良好，該同學的方案可行嗎？（填“可行”或“不可行”），并解釋原因：

真題演練明確考向

1.（2022?湖北，6）下列實驗裝置（部分夾持裝置略）或現(xiàn)象錯誤的是（）

紅色-三淺紅色

區(qū)I食鹽水

0.1mol?L^'0.1mol?L^'浸泡過'

的鐵釘

Na2CO3NaHCO3

溶液溶液

A.滴入酚甌溶液B.吸氧腐蝕

玻璃表

面皿

一士Na

C.鈉的燃燒D.石蠟油的熱分解

2.（2020?江蘇，5）實驗室以CaCeh為原料,制備CO2并獲得CaCl2?6H2O晶體。下列圖示裝

置和原理不能達到實驗目的的是（）

B.收集CO?

C.濾去CaCo3D.制得CaCI2?6凡0

3.（2021?天津，15）某化學小組同學利用一定濃度的H2O2溶液制備。2,再用Ch氧化C2H5OH,

并檢驗氧化產(chǎn)物。

I.制備。2

該小組同學設計了如下氣體發(fā)生裝置（夾持裝置省略）

3%H2O2

（甲）（乙）（丙）

（1）甲裝置中主要儀器的名稱為o

（2）乙裝