第10講儀器的組合與氣體體積的測(cè)定[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.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?？键c(diǎn)一一器多用與多器一用1.一器多用(1)多種用途的漏斗(2)用途多變的廣口瓶回答下列問題：①收集氣體：可選用裝置(填裝置字母，下同)，若用排空氣法收集CO2，則應(yīng)從口進(jìn)氣；若收集氫氣，則應(yīng)從口進(jìn)氣；若瓶中裝滿飽和食鹽水，從口進(jìn)氣，可收集Cl2。答案Abaa②洗氣除雜或干燥：可選裝置，比如除去Cl2中的少量HCl，則廣口瓶中盛放，應(yīng)從口進(jìn)氣。答案F飽和食鹽水a(chǎn)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。答案打開止水夾，向長頸漏斗中注入適量蒸餾水④圖中可用于測(cè)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(yīng)從口進(jìn)氣；接在氣體連續(xù)制備的實(shí)驗(yàn)裝置中間，用于控制氣流平穩(wěn)的裝置是。答案CDaB⑤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。答案a(3)“一器多用”的球形干燥管——位置不同，作用不同①在整套實(shí)驗(yàn)裝置的中間橫放——干燥、吸收及檢驗(yàn)裝置a.干燥管內(nèi)裝有固體干燥劑，可用于干燥氣體。無機(jī)實(shí)驗(yàn)中常用的固體干燥劑有堿石灰、無水氯化鈣、五氧化二磷。b.干燥管內(nèi)盛有無水硫酸銅(填寫試劑名稱)時(shí)，可用于水蒸氣的檢驗(yàn)。c.可用于定量測(cè)定氣體的質(zhì)量。②在整套實(shí)驗(yàn)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(jìn)入裝置中。2.多器一用(1)氣體干燥或除雜裝置干燥氣體可用洗氣瓶(圖①，盛放液體干燥劑)、球形干燥管(圖②，盛放固體干燥劑)、U形管(圖③，盛放固體干燥劑)。(2)冷凝裝置1.廣口瓶被稱為“萬能瓶”，因?yàn)樗芘c其他儀器或玻璃管組成各種功能的裝置。如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?填字母)。A.瓶中盛有適量濃硫酸，從A口進(jìn)氣來干燥NH3B.從A口進(jìn)氣，用排空氣法收集CO2C.瓶中裝滿水，從B口進(jìn)氣，用排水法收集NOD.瓶中裝滿水，A口連接導(dǎo)管并伸入量筒中，從B口進(jìn)氣，用排水法測(cè)量生成H2的體積E.從A口進(jìn)氣，用排空氣法收集氨氣F.若SO2從B導(dǎo)管進(jìn)入，A口連接導(dǎo)管并伸入盛有氫氧化鈉溶液燒杯中則可以作為防倒吸的安全瓶答案AE解析A項(xiàng)，不能用濃硫酸干燥NH3，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，用向上排空氣法收集CO2時(shí)，應(yīng)從A口進(jìn)氣，正確；C項(xiàng)，NO與H2O不反應(yīng)，能用排水法收集，正確；D項(xiàng)，H2難溶于水，H2從B口進(jìn)入，能將瓶中的水壓入量筒中，進(jìn)入量筒中水的體積即為H2的體積，正確；E項(xiàng)，用向下排空氣法收集NH3時(shí)，應(yīng)從B口進(jìn)氣，錯(cuò)誤，F(xiàn)項(xiàng)，因?yàn)檫M(jìn)氣管較短，若發(fā)生倒吸，倒吸液會(huì)被盛裝在廣口瓶中，正確。2.實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常利用KMnO4來檢驗(yàn)產(chǎn)物或驗(yàn)證性質(zhì)，圖示為部分裝置圖，下列說法不正確的是()A.若X為NaOH溶液時(shí)，則KMnO4可用于溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物檢驗(yàn)B.若X為NaOH溶液時(shí)，則KMnO4可用于乙醇發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物檢驗(yàn)C.若X為CuSO4溶液時(shí)，則KMnO4可用于實(shí)驗(yàn)室制取乙炔時(shí)驗(yàn)證其性質(zhì)D.若X為溴水，則KMnO4可用于乙醛發(fā)生還原反應(yīng)的產(chǎn)物檢驗(yàn)答案D解析溴乙烷與強(qiáng)堿的乙醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，乙醇在濃硫酸作用下加熱至170℃發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，兩個(gè)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中均有乙醇，則乙醇、乙烯進(jìn)入到第一個(gè)裝置中(X)，乙醇溶于NaOH溶液中，之后用KMnO4檢驗(yàn)乙烯，故A、B正確；實(shí)驗(yàn)室制取乙炔時(shí)有PH3、H2S等雜質(zhì)生成，PH3、H2S等雜質(zhì)與CuSO4溶液反應(yīng)，KMnO4可用于驗(yàn)證乙炔氣體及其性質(zhì)，故C正確；乙醛發(fā)生還原反應(yīng)生成乙醇，乙醛和乙醇進(jìn)入到第一個(gè)裝置中(X)，乙醇溶解，乙醛與溴水中的溴單質(zhì)反應(yīng)，故KMnO4不能用于檢驗(yàn)產(chǎn)物，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二氣體體積的測(cè)定如圖A、B、C、D、E均是直接測(cè)量氣體體積的裝置，F(xiàn)裝置是通過測(cè)量氣體排出的液體的體積來確定氣體體積。使用上述裝置量氣時(shí)應(yīng)注意：冷卻至室溫；調(diào)平液面后再讀數(shù)；讀數(shù)時(shí)視線與凹液面的最低點(diǎn)相平。準(zhǔn)確測(cè)量氣體體積用鎂條和稀硫酸反應(yīng)來測(cè)定鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用下圖裝置測(cè)定一定量的鎂條與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積。(1)導(dǎo)管a的作用有哪些？(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束讀取數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？(3)本實(shí)驗(yàn)量氣裝置也可選用量筒、廣口瓶、水槽、導(dǎo)管等主要儀器裝配而成，請(qǐng)你在下面的方框內(nèi)畫出2套量氣裝置圖(其他連接用品和夾持儀器自選)。答案(1)平衡氣壓，便于硫酸順利滴下；減少加入硫酸占有體積帶來的誤差。(2)待裝置內(nèi)氣體恢復(fù)到室溫，將右管上下移動(dòng)，至左右管內(nèi)液面平齊，然后讀數(shù)。(3)課時(shí)精練[分值：100分](選擇題1~13題，每小題5分，共65分)1.為完成下列實(shí)驗(yàn)，所選用的儀器和試劑均正確的是()蘸取Na2CO3溶液進(jìn)行焰色試驗(yàn)干燥NH3灼燒海帶量取一定體積的KMnO4溶液ABCD答案B解析銅的焰色試驗(yàn)的焰色呈綠色，做焰色試驗(yàn)觀察鈉的焰色時(shí)，用銅絲蘸取會(huì)造成干擾，故A錯(cuò)誤；NH3是堿性氣體，可以用堿石灰干燥，故B正確；灼燒海帶應(yīng)該用坩堝，故C錯(cuò)誤；KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)該裝在酸式滴定管中，故D錯(cuò)誤。2.草酸晶體(H2C2O4·2H2O)100℃開始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解產(chǎn)生H2O、CO和CO2。用加熱草酸晶體的方法獲取某些氣體，應(yīng)該選擇的氣體發(fā)生裝置是(圖中加熱裝置已略去)()答案D解析試管口向上傾斜，水倒流進(jìn)試管，會(huì)使試管炸裂，故A錯(cuò)誤；草酸熔點(diǎn)低，在分解之前就熔化，C裝置熔化的草酸會(huì)流到試管口，而酒精加熱部位在試管底部，會(huì)使樣品無法繼續(xù)受熱分解，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)中裝置解決了受熱過程中產(chǎn)生水以及樣品熔化流動(dòng)的這兩個(gè)問題，草酸晶體100℃開始失水，試管口應(yīng)略向下傾斜，故D正確。3.氮化鈣(Ca3N2)是高端熒光粉的主要成分之一，其極易與水劇烈反應(yīng)生成氨氣。利用如圖裝置測(cè)定氮化鈣產(chǎn)品純度(雜質(zhì)不產(chǎn)生氣體，煤油可看作非極性溶劑)。下列說法正確的是()A.往下移動(dòng)水準(zhǔn)瓶，量氣管與水準(zhǔn)瓶內(nèi)液面不發(fā)生變化，說明氣密性良好B.還可以利用該裝置測(cè)定CaC2樣品(假定雜質(zhì)不與水反應(yīng))的純度C.Y形管內(nèi)殘留有反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，造成結(jié)果偏低D.反應(yīng)結(jié)束，冷卻至室溫后，若水準(zhǔn)瓶的高度高于量氣管時(shí)讀數(shù)，會(huì)造成結(jié)果偏低答案D解析實(shí)驗(yàn)前連接好裝置后，向U形管中注入煤油，使右側(cè)液面高于左側(cè)，若一段時(shí)間后仍舊右側(cè)液面高于左側(cè)，則氣密性良好，故A錯(cuò)誤；碳化鈣和水反應(yīng)生成乙烯和氫氧化鈣，乙烯不溶于水，但溶于煤油，所以該裝置不可用來測(cè)定CaC2樣品的純度，故B錯(cuò)誤；Y形管中反應(yīng)前存有一定量氣體，反應(yīng)后管內(nèi)殘留的氣體體積與反應(yīng)前存有的氣體體積相同，故對(duì)結(jié)果無影響，故C錯(cuò)誤；反應(yīng)結(jié)束，冷卻至室溫后，未調(diào)整水準(zhǔn)瓶的高度即讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致量氣管內(nèi)煤油液面比右側(cè)液面低，則測(cè)量出來的生成的氣體體積偏低，故會(huì)造成結(jié)果偏低，故D正確。4.(2024·荊門模擬)菱鐵礦主要成分是FeCO3，還含有Al2O3、MgCO3、SiO2等，實(shí)驗(yàn)室以菱鐵礦為原料制取高純氧化鐵需要經(jīng)歷硫酸酸浸、氧化、調(diào)pH、過濾、灼燒操作。下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是()A.配制稀H2SO4B.測(cè)定溶液的pHC.過濾懸濁液D.灼燒Fe(OH)3固體答案C解析不能在容量瓶中直接稀釋溶液，故A錯(cuò)誤；測(cè)定溶液的pH時(shí)應(yīng)用玻璃棒蘸取溶液點(diǎn)在pH試紙中部并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照讀數(shù)，故B錯(cuò)誤；在試管中加熱固體物質(zhì)時(shí)試管口應(yīng)該略向下傾斜，故D錯(cuò)誤。5.用如圖裝置(加熱及夾持儀器已略去)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，下列不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.裝置①中的a可用于吸收尾氣中的Cl2，b可用于吸收氣體時(shí)防倒吸B.裝置②可實(shí)現(xiàn)制取CO2實(shí)驗(yàn)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(yàn)證其還原性D.利用裝置④驗(yàn)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B項(xiàng)，②關(guān)閉止水夾時(shí)，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(shí)，CO2氣體排出，壓強(qiáng)減小，鹽酸又流回右側(cè)與大理石反應(yīng)產(chǎn)生CO2，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；C項(xiàng)，③中大試管中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，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籇項(xiàng)，④中KHCO3受熱不穩(wěn)定，X中應(yīng)放的物質(zhì)是KHCO3，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.某研究性學(xué)習(xí)小組討論甲、乙、丙、丁四種儀器裝置的有關(guān)用法，其中不合理的是()A.甲裝置：可用來證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)B.乙裝置：橡膠管的作用是使鹽酸順利流下C.丙裝置：不能用來測(cè)定NH3的體積D.丁裝置：從①口進(jìn)氣，可收集二氧化碳，從②口進(jìn)氣，可收集氫氣答案C解析植物油能隔離氨氣與水，可以測(cè)定氨氣的體積，C錯(cuò)誤；導(dǎo)管長進(jìn)短出可收集密度比空氣大的氣體，導(dǎo)管短進(jìn)長出可收集密度比空氣小的氣體，則從①口進(jìn)氣，可收集二氧化碳，從②口進(jìn)氣，可收集氫氣，D正確。7.下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)答案C解析A項(xiàng)，氣體應(yīng)該“長進(jìn)短出”，且石灰水濃度小，不易完全吸收CO2，應(yīng)用NaOH溶液吸收；B項(xiàng)，Cl2密度比空氣密度大，Cl2會(huì)直接進(jìn)入NaOH溶液，收集不到Cl2；C項(xiàng)，F(xiàn)e絨絲可作合成氨的催化劑，如有NH3生成，濕潤的紅色石蕊試紙會(huì)變藍(lán)；D項(xiàng)，HCl易溶于水，仍會(huì)發(fā)生倒吸，應(yīng)在燒杯中加入H2O和CCl4，導(dǎo)管插入CCl4層中可防止倒吸。8.“洗氣”裝置有多種用途，下列混合物(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))能用如圖裝置達(dá)到“洗氣”目的的是()A.乙烯(SO2)B.乙烷(乙烯)C.SO2(CO2)D.O2(N2)答案B解析二氧化硫、乙烯均會(huì)和溴水反應(yīng)，不能洗氣，A錯(cuò)誤；乙烯可與溴發(fā)生加成反應(yīng)，而乙烷不反應(yīng)，可用洗氣的方法分離，B正確；氧化硫會(huì)和溴水反應(yīng)而被吸收，不能洗氣，C錯(cuò)誤；氧氣、氮?dú)舛疾粫?huì)和溴水反應(yīng)，不能洗氣，D錯(cuò)誤。9.Y形管是一種特殊的儀器，與其他儀器組合可以進(jìn)行某些實(shí)驗(yàn)探究。利用如圖裝置可以探究SO2與BaCl2反應(yīng)生成BaSO3沉淀的條件。下列判斷正確的是()A.玻璃管的作用是連通大氣，使空氣中的氧氣進(jìn)入廣口瓶，參與反應(yīng)B.c、d兩根導(dǎo)管都必須插入BaCl2溶液中接近洗氣瓶底部的位置，保證氣體與Ba2＋充分接觸C.Y形管乙中產(chǎn)生的為氧化性氣體，將BaSO3氧化為BaSO4沉淀D.e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體答案D解析該實(shí)驗(yàn)的目的是探究SO2與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀的條件，根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”原理，若兩種物質(zhì)直接混合，不能得到BaSO3沉淀，若溶液顯堿性，SO2轉(zhuǎn)化為SO32-，則可得到BaSO3沉淀。因?yàn)檠b置甲和乙都產(chǎn)生氣體，會(huì)使試劑瓶內(nèi)的壓強(qiáng)增大，玻璃管的作用是使試劑瓶內(nèi)的壓強(qiáng)保持和外界壓強(qiáng)相等，A錯(cuò)誤；若裝置乙產(chǎn)生NH3，NH3極易溶于水，直接插入溶液中易引起倒吸，B錯(cuò)誤；若裝置乙產(chǎn)生氧化性氣體，可將SO32-氧化為SO42-，C錯(cuò)誤；裝置乙中裝入濃氨水和氫氧化鈉固體可產(chǎn)生NH3，可使SO2與BaCl210.化學(xué)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)到目的的是()A.用裝置①收集NO2氣體B.用裝置②進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)C.用裝置③蒸干溶液獲得CuCl2固體D.圖④裝置可制備少量干燥的氯化氫氣體答案C解析SO2和NaOH溶液反應(yīng)使得燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)降低，可進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，故B不符合題意；氯化銅水解：CuCl2＋2H2OCu(OH)2＋2HCl，加熱使得HCl揮發(fā)，生成氫氧化銅，氫氧化銅不穩(wěn)定，分解變成氧化銅，故C符合題意。11.(2024·武漢教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè))實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是()A.①②③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液B.管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃，通過聲音判斷氣體純度C.結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱D.裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣答案B解析A項(xiàng)，氣體從溶液中逸出易帶出水蒸氣，所以濃硫酸應(yīng)放在③中，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，先通H2以排出空氣，加熱前應(yīng)先檢驗(yàn)H2的純度，正確；C項(xiàng)，若先停止通H2，空氣中的氧氣有可能重新將W氧化，應(yīng)先停止加熱，待裝置冷卻后再關(guān)閉活塞K，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱，不能用啟普發(fā)生器制備，錯(cuò)誤。12.用如圖所示裝置制取表格中的四種干燥、純凈的氣體(必要時(shí)可以加熱；a、b、c、d表示相應(yīng)儀器中加入的試劑)。其中正確的是()選項(xiàng)氣體abcdASO2濃硫酸CuH2O濃硫酸BCl2濃鹽酸MnO2NaOH溶液濃硫酸CNH3飽和NH4Cl溶液消石灰空集氣瓶固體NaOHDNO稀硝酸銅屑H2O濃硫酸答案D解析實(shí)驗(yàn)室中制備氨氣采用的是加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物的方法，且氨氣應(yīng)該用向下排空氣法收集，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO，裝置體系中含有氧氣，反應(yīng)開始時(shí)，NO氣體中會(huì)含有少量的NO2，故c為水，可以除去NO2，d為濃硫酸，可以除去NO中的水蒸氣，然后用注射器收集干燥的NO氣體，選項(xiàng)D正確。13.(2024·恩施模擬預(yù)測(cè))NaAlH4(四氫鋁鈉)是一種重要的還原劑和供氫劑，在有機(jī)合成中廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室制備原理為4NaH＋AlCl3=NaAlH4＋3NaCl(在乙醚中進(jìn)行，乙醚沸點(diǎn)：34.5℃)。某實(shí)驗(yàn)小組選擇下列裝置制備NaH(裝置可以重復(fù)使用，NaH遇水蒸氣劇烈反應(yīng))。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.裝置連接順序?yàn)閍→f→g→b→c→d→e→hB.不能用濃硫酸、硝酸替代裝置Ⅰ中的稀硫酸C.實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置Ⅳ中產(chǎn)生黑色沉淀D.實(shí)驗(yàn)室制備NaAlH4的裝置要保持干燥答案A解析裝置連接順序?yàn)橹茪洹艋?、干燥、合成、吸水、收集氫氣，裝置Ⅱ使用兩次，第一次干燥氫氣，第二次吸收水槽中揮發(fā)出來的水蒸氣，連接順序?yàn)閍→f→g→b→c→d→e→b→c→h，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋅與濃硫酸反應(yīng)生成SO2，鋅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，均不生成H2，故不能用濃硫酸、硝酸替代裝置Ⅰ中的稀硫酸，B項(xiàng)正確；鋅粒中含ZnS，則產(chǎn)生的H2中混有H2S，用硫酸銅溶液吸收，發(fā)生反應(yīng)：CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4，產(chǎn)生黑色沉淀，C項(xiàng)正確；NaH、NaAlH4均能夠與水蒸氣反應(yīng)，故實(shí)驗(yàn)室制備NaAlH4的裝置要保持干燥，D項(xiàng)正確。14.(15分)FeCl2可用作凈水劑、還原劑等。制備FeCl2裝置如圖1所示(加持裝置省略)；已知FeCl2極易水解。(1)儀器a的名稱是。(2)裝置二中制備FeCl2的化學(xué)方程式是

。(3)裝置三的作用①；②。(4)該裝置存在一定的缺陷，可在位置(填“A”“B”或“C”)增加如圖2裝置。裝置中氣體從(填“a”或“b”)流入；洗氣瓶中盛裝的是。答案(1)長頸漏斗(2)2FeCl3＋H22FeCl2＋2HCl(3)吸收裝置二產(chǎn)生的HCl防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置二引起FeCl3、FeCl2水解(4)Aa濃硫酸解析(2)裝置一中產(chǎn)生了H2，故裝置二中制備FeCl2的化學(xué)方程式是2FeCl3＋H22FeCl2＋2HCl。(4)生成的H2帶出水蒸氣進(jìn)入裝置二，造成FeCl3、FeCl2水解，應(yīng)在A位置加一個(gè)干燥裝置，如裝有濃硫酸的洗氣瓶。15.(20分)某同學(xué)對(duì)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法做了以下探究，據(jù)圖回答下列問題：(1)寫出圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①，②。(2)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式是