高一化學實驗探究課件

1第1頁/共48頁2以下裝置也能隨開隨用:第2頁/共48頁32.尾氣處理裝置的改造第3頁/共48頁4【實驗探究1】實驗室制取H2、CO2、H2S等氣體,往往都用啟普發(fā)生器。它有開后即制氣、關閉即停止的便利，其不足之處在于體積大，浪費藥品，制作工藝水平高，價格較貴。某課外興趣小組的同學設計了以下幾種簡易的裝置：

第4頁/共48頁5(1)圖①、圖②、圖③裝置是基于什么物理原理設計的

。第5頁/共48頁6(2)圖④裝置與圖①、圖②、圖③有很大不同。如果用FeS固體與稀硫酸，用圖④裝置來制取H2S，請簡述操作步驟：

。第6頁/共48頁7（3）如果利用圖⑤裝置制取一定量的H2，其操作過程是

。解析

為達到四個“隨”的要求（隨用隨制，隨關隨停），組裝儀器的關鍵是要讓固體時而接觸液體、時而又和液體分離。仔細觀察后，發(fā)現圖①、圖②、圖③都與啟普發(fā)生器的功能類似，圖④則換了一種思路，也是利用了實驗的操作方法來實現隨用隨制,隨關隨停。第7頁/共48頁8答案（1）連通器原理(2)在錐形瓶中注入適量的稀硫酸，把FeS固體裝入多孔袋中，用高強度的化纖扎緊袋口，并系好銅絲，將多孔袋懸空，按圖示裝置放好，打開活塞，塞好橡皮塞，放松銅絲，讓袋浸沒在稀硫酸中，若要停止反應，抽提銅絲，便可將裝有FeS的袋子脫離稀硫酸而終止反應（3）打開活塞把裝有鋅粒的干燥管浸入裝有稀硫酸的燒杯中第8頁/共48頁9二、“一器多用”

“一器多用”是根據同一種儀器或同一套裝置用途的多樣性，從中選擇滿足實驗設計要求的某種用途來組裝儀器并完成實驗。學生掌握“一器多用”在靈活應用實驗儀器的過程中提高學生的實踐動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。下面兩個例子希望能起到拋磚引玉的作用。（一）廣口瓶（如圖1所示）廣口瓶主要有以下幾個用途，同時注意不同用途中，導氣管的長短不同。第9頁/共48頁101.若氣體長管進短管出（1）可作洗氣瓶①裝NaOH溶液：可除去CO2、SO2、NO2、HCl等酸性氣體。②裝濃H2SO4：可除去水蒸氣，起干燥作用。（2）可作氣體的驗證器如裝品紅溶液：可驗證SO2。（3）作氣體收集裝置不裝任何試劑：可作排空氣法收集密度比空氣大且不與空氣反應的氣體如：CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等。第10頁/共48頁11（4）用于監(jiān)控氣體通入的速率例如：給病人輸氧氣時，可在廣口瓶中加入少量水，從b端通入氧氣，a端接入呼吸罩，則可從廣口瓶中氣泡的速率來監(jiān)控所通氧氣的速率（如圖2）。第11頁/共48頁122.若氣體短管進長管出（1）作氣體收集裝置①裝水：可作排水法收集難溶于水的氣體，如H2、

CH4、CO、N2、NO、C2H4、O2；②裝飽和食鹽水可收集Cl2;③不裝任何試劑：可作排空氣法收集密度比空氣小且不與空氣反應的氣體，如H2、CH4、NH3。（2）用作防倒吸裝置第12頁/共48頁13（3）用作量氣裝置瓶內盛滿水（也可不盛滿）：如圖3所示，氣體從a端進，水從b端出。用量筒測排出水的體積，則為該溫度、壓強下所產生的氣體體積。若氣體能溶于水，可在瓶內水面上加一層油。第13頁/共48頁14【實驗探究2】利用下圖所示裝置收集或干燥以下三種氣體。（圖中燒瓶的位置不得變化）①Cl2②NH3③NO(答案均填序號)

（1）若燒瓶是干燥的，則由B口進氣可收集的氣體有

。（2）若燒瓶是干燥的，則由A口進氣可收集的氣體有

。（3）若燒瓶充滿水，可收集的氣體有

；此時氣體由

口進入。（4）若燒瓶內裝入濃硫酸進行氣體干燥，可用此裝置干燥的氣體是

，這時氣體由

口進入。第14頁/共48頁15解析排空氣法收集的氣體不能與空氣反應；由B進氣收集氣體密度小于空氣的，由A進氣收集氣體密度大于空氣的；排水法收集的氣體不能與水反應;干燥氣體時氣體必須經過干燥劑，且不與干燥劑反應。答案(1)②(2)①(3)③B(4)①③A第15頁/共48頁16（二）干燥管干燥管最常規(guī)用途——干燥、除雜、定性。當然干燥管除了起定性、干燥、除雜的作用外，還有定量分析之用，通過稱量干燥管在吸收氣體前后的質量，可計算出氣體的質量，從而進行有關計算。1.尾氣吸收裝置——防倒吸裝置，如圖4

所示用水吸收HCl或NH3。第16頁/共48頁172.組裝簡易啟普發(fā)生器如在沒有現成的CO2氣體發(fā)生器的情況下，請選用以下部分儀器，裝配成一個簡易、能隨開隨用、隨關隨停的CO2氣體發(fā)生裝置。應選用的儀器是

。第17頁/共48頁18分析

題目要求裝配成一個能隨開隨用、隨關隨停的裝置，自然想到啟普發(fā)生器符合該要求。再分析啟普發(fā)生器的三個組成部分是球形漏斗、容器和導氣管(隨開關)。啟普發(fā)生器隨關隨停的原理：關閉活塞后反應生成的氣體把反應液壓出球形漏斗，使兩反應物脫離接觸從而停止反應。因此可從題給儀器中選擇c、d、e組裝成與啟普發(fā)生器具有相同原理的裝置如圖5所示，再用鐵架臺、鐵夾把e固定即可。第18頁/共48頁193.用干燥管進行氫氣的爆鳴實驗。如圖6所示用大頭針將一綠豆大小的金屬鈉固定在橡膠塞上，然后塞入干燥管的大口，將干燥管放入水中收集H2，并進行爆鳴實驗。第19頁/共48頁204.利用干燥管收集乙酸乙酯，并把干燥管當作分液漏斗使用，如圖7所示。

【實驗探究3】（1）某學生用實驗室常見的酸、堿、鹽和金屬作為反應物，并利用一個底部有小孔的試管和一個廣口瓶組裝成如圖1所示的氣體簡易發(fā)生器，該裝置中裝有銅絲網隔板，利用該裝置可制取的氣體（寫兩種）

。第20頁/共48頁21（2）若將銅絲隔板改為鐵絲隔板，則該裝置可用于制取何種氣體？

，寫出反應的離子方程式

。第21頁/共48頁22(3)用如圖2所示（夾持儀器省略）的裝置進行實驗，將液體A逐滴加入到固體B中，回答下列問題：①圖2中D裝置在實驗中的作用是

；②若A為濃鹽酸，B為KMnO4，C為淀粉-KI溶液，旋開E后，C中的現象為

，反應的化學方程式是

；③若A為濃硫酸（70%），B為Na2SO3,C為酸性KMnO4溶液，旋開E后，C中的現象為

，反應的化學方程式是

。第22頁/共48頁23④若A為30%H2O2溶液，B為MnO2,C為H2S飽和溶液，旋開E后，C中的現象為

，反應的化學方程式是

。⑤若A為稀鹽酸，B為大理石，C為Na2SiO3溶液，旋開E后，C中的現象為

，反應的化學方程式是

。⑥圖2所示裝置有多種用途，請舉例（除題中之外）：A為

，B為

，C中盛

，旋開E后，C中的現象為

，反應的化學方程式是

。第23頁/共48頁24解析（1）因為銅絲不與稀鹽酸、稀H2SO4等非氧化性酸反應，所以該裝置相當于啟普發(fā)生器，可用來制取H2、H2S、CO2等。（2）把銅絲改成鐵絲，就不能使用酸液，因為酸會與鐵絲反應，應選用堿液來制取氣體，該氣體為H2。反應的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2AlO+3H2↑。（3）①防止溶液倒吸。②溶液先變藍后褪色，2KI+Cl22KCl+I2、5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl。③高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去，5SO2+2H2O+2KMnO4

K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。④溶液中產生淡黃色固體，O2+2H2S2S↓+2H2O。⑤產生白色膠狀沉第24頁/共48頁25淀，CO2+H2O+Na2SiO3Na2CO3+H2SiO3↓。⑥若A為濃氨水，B為生石灰，C中盛硝酸銀溶液和葡萄糖溶液，C中的現象是試管壁上出現銀鏡，反應的化學方程式為：CH2OH（CHOH）4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。水浴第25頁/共48頁26答案（1）H2、H2S、CO2（任選兩種）（2）H22Al+2OH-+2H2O2AlO+3H2↑（3）①防止溶液倒吸②溶液先變藍后褪色2KI+Cl22KCl+I2、5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl（也可以只答溶液變藍色，只寫第一個方程式）③高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去5SO2+2H2O+2KMnO4

K2SO4+2MnSO4+2H2SO4④溶液中產生淡黃色固體O2+2H2S2S↓+2H2O⑤產生白色膠狀沉淀CO2+H2O+Na2SiO3Na2CO3+H2SiO3↓第26頁/共48頁27⑥濃氨水生石灰硝酸銀溶液和葡萄糖溶液試管壁上出現銀鏡CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O水浴第27頁/共48頁28遷移應用1.

以下氣體發(fā)生裝置中，不易控制反應產生氣體的量的是()解析

C、D三項中裝置類似于啟普發(fā)生器，可通過活塞的開關調節(jié)反應器的壓強，控制反應與否，來控制產生氣體的量。B第28頁/共48頁292.

某興趣小組同學共同設置了如下圖所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于驗證物質的性質。

第29頁/共48頁30請回答下列問題：（1）利用裝置Ⅰ制取氣體，生成氣體的反應應具備的條件是

；（2）利用裝置Ⅰ、Ⅱ制取氣體（K2關閉，K1打開）。甲同學認為：利用裝置Ⅱ可以收集H2、NH3等氣體，但不能收集O2和NO等氣體，其理由是

；第30頁/共48頁31乙同學認為：對裝置Ⅱ做簡易改進（不改變儀器裝置），也可收集O2和NO等，但不能收集NO2，改進的方法是

，對裝置Ⅱ再做簡易改進（不改變儀器裝置），也可收集NO2，改進的方法是

；（3）利用裝置Ⅰ、Ⅲ驗證物質的性質（K2打開，K1關閉）。如果設計實驗證明氧化性：KMnO4>Cl2>Br2，則可在A中加濃鹽酸，B中加

，C中加

，觀察到C中的現象是

。第31頁/共48頁32解析

（1）裝置Ⅰ是一個固-液或液-液混合不加熱制備氣體的裝置。（2）這套裝置是利用排空氣法來收集氣體的，由于是短管進氣，故可用于收集密度比空氣小的氣體，如H2、NH3等，而O2密度比空氣大，NO密度與空氣接近且又易與空氣中的O2反應，故不能用它來收集。只要在裝置Ⅱ中加滿水，利用排水法就可以收集O2、NO等氣體，而由于NO2可以和水反應，故不可以用它來收集。如果在裝置Ⅱ中加滿CCl4等有機溶劑，就可以用排有機溶劑法收集NO2。第32頁/共48頁33（3）要驗證氧化性KMnO4>Cl2>Br2，可利用氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性的原理，在A中放濃鹽酸，B中加入KMnO4，二者反應產生Cl2,在C中加入NaBr溶液，可觀察到C中溶液由無色變橙色。答案

（1）固+液反應或液+液反應，反應不需要加熱（2）O2的密度大于空氣的密度，NO密度與空氣接近且能與空氣中的O2反應生成NO2在裝置Ⅱ中加滿水在裝置Ⅱ中加滿CCl4等有機溶劑（3）KMnO4固體NaBr溶液溶液變橙色第33頁/共48頁343.為了測定已部分變質的過氧化鈉樣品的純度，設計如下圖所示的實驗裝置，圖中Q為彈性良好的氣球，稱取一定量的樣品放入其中，按圖安裝好儀器，打開漏斗的活塞，將稀硫酸滴入氣球中。

第34頁/共48頁35請?zhí)羁眨海?）Q內發(fā)生反應生成

種氣體，其中的反應有

個氧化還原反應。（2）為測出反應時生成氣體的總體積，滴稀H2SO4前必須關閉

（填“K1”、“K2”或“K3”，下同），打開

。（3）當上述反應停止時，將K1、K2、K3處于關閉狀態(tài)，然后先打開K2，再緩緩打開K1，這時可觀察到的現象是

。（4）導管a的作用是

。第35頁/共48頁36（5）b中裝的固體試劑是

，為何要緩緩打開K1？

。（6）實驗結束時，量筒Ⅰ中有xmL水，量筒Ⅱ中收集到y(tǒng)mL氣體，則過氧化鈉的純度是

（上述體積均已折算成標準狀況）。第36頁/共48頁37解析

變質的Na2O2中可能含有碳酸鈉，當樣品與稀硫酸接觸后發(fā)生如下反應：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O、H2SO4+Na2CO3Na2SO4+CO2↑+H2O,因而Q內產生O2與CO2兩種氣體，其中有一個反應屬于氧化還原反應。測定Na2O2的純度，可通過直接測定CO2和O2的體積換算求出，問題的焦點在于如何測定CO2和O2的體積。當把H2SO4加入氣球前，關閉K1和K2，打開K3，反應結束時氣球膨脹的體積與量筒Ⅰ中所接收的水的體積相等，此為CO2與O2的體積之和；待氣球中反應完全，關閉K3，打開K2，再緩緩打開K1，此時氣球漸癟，氣體通過分液漏斗再經干燥管b進第37頁/共48頁38入量筒Ⅱ，CO2被干燥管中的吸收劑吸收，量筒Ⅱ中排出水的體積即為O2的體積，由題意可知，CO2和O2的體積為xmL，O2的體積為ymL，故CO2的體積為(x-y)mL，可知Na2O2與Na2CO3的物質的量之比為2y∶(x-y),Na2O2的純度為w(Na2O2)=答案（1）21（2）K1、K2K3（3）氣球Q慢慢變小，氣體進入量筒Ⅱ中（4）平衡分液漏斗上、下的壓強，使稀H2SO4能順利滴下（5）堿石灰控制氣體的流速，使CO2被充分吸收（6）。第38頁/共48頁394.關于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是（）第39頁/共48頁40A.裝置①:驗證HCl氣體在水中的溶解性B.裝置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2、NO等C.裝置③中X為四氯化碳，可用于吸收氨氣或氯化氫D.裝置④可用于干燥、收集氨氣，并吸收多余的氨氣第40頁/共48頁41解析

裝置①中HCl極易溶于水，滴入水后氣球膨脹，A選項正確；裝置②中，左邊導管進氣，可收集比空氣重的氣體，如Cl2、HCl、NO2等,右邊導管進氣，可用于收集比空氣輕的氣體，如H2、NH3等，NO不能用排空氣法收集，B選項不正確；四氯化碳的密度比水大，四氯化碳在水的下層，氨氣或氯化氫不溶于四氯化碳，可用于吸收氨氣或氯化氫，以防止倒吸，C選項正確；氨氣密度比空氣小，可用堿石灰干燥，且多余的氨氣可通過倒扣的小漏斗用水吸收（NH3極易溶于水），D選項正確。答案

B第41頁/共48頁425.

氯磺酸（HSO3Cl）是無色液體，密度為1.79g/cm3，其沸點約為152℃；氯磺酸有強腐蝕性，遇潮濕空氣生成濃烈的白霧，它屬于危險品。制取氯磺酸是在常溫下將干燥的氯化氫氣體通入溶有三氧化硫的硫酸（發(fā)煙硫酸）中，氯化氫與三氧化硫化合即得氯磺酸。在實驗室里制取氯磺酸可用下圖所示的裝置（圖中襯墊、夾持和固定儀器均已略去）。所用到的試劑有：①密度為1.19g/cm3的濃鹽酸；②密度為