“儀器改造”與“一器多用”

實(shí)驗(yàn)探究—“儀器改造”與“一器多用”一、“儀器改造”1.符合啟普發(fā)生器原理的制氣裝置用啟普發(fā)生器制取氣體的好處在于可以隨開隨用，隨關(guān)隨停。在沒有啟普發(fā)生器的情況下，可以設(shè)計(jì)一些簡易裝置代替啟普發(fā)生器使用。實(shí)驗(yàn)裝置圖：(見圖①②③④⑤⑥)“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!以下裝置也能隨開隨用:“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!【實(shí)驗(yàn)探究1】實(shí)驗(yàn)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(guān)閉即停止的便利，其不足之處在于體積大，浪費(fèi)藥品，制作工藝水平高，價(jià)格較貴。某課外興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了以下幾種簡易的裝置：

“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!(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(qǐng)簡述操作步驟

?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!二、“一器多用”（一）廣口瓶（如圖1所示）廣口瓶主要有以下幾個(gè)用途，同時(shí)注意不同用途中，導(dǎo)氣管的長短不同。1.若氣體長管進(jìn)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(yàn)證器如裝品紅溶液：可驗(yàn)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(yīng)的氣體如：CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!2.若氣體短管進(jìn)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(yīng)的氣體，如H2、CH4、NH3。（2）用作防倒吸裝置“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!【實(shí)驗(yàn)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(hào))

（1）若燒瓶是干燥的，則由B口進(jìn)氣可收集的氣體有

。（2）若燒瓶是干燥的，則由A口進(jìn)氣可收集的氣體有

。（3）若燒瓶充滿水，可收集的氣體有

；此時(shí)氣體由

口進(jìn)入。（4）若燒瓶內(nèi)裝入濃硫酸進(jìn)行氣體干燥，可用此裝置干燥的氣體是

，這時(shí)氣體由

口進(jìn)入?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!2.組裝簡易啟普發(fā)生器如在沒有現(xiàn)成的CO2氣體發(fā)生器的情況下，請(qǐng)選用以下部分儀器，裝配成一個(gè)簡易、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置。應(yīng)選用的儀器是

?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!3.用干燥管進(jìn)行氫氣的爆鳴實(shí)驗(yàn)。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(jìn)行爆鳴實(shí)驗(yàn)?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!（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(yīng)的離子方程式

?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!④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(xiàn)象為

，反應(yīng)的化學(xué)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(xiàn)象為

，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。⑥圖2所示裝置有多種用途，請(qǐng)舉例（除題中之外）：A為

，B為

，C中盛

，旋開E后，C中的現(xiàn)象為

，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!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(xiàn)象是試管壁上出現(xiàn)銀鏡，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH2OH（CHOH）4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。水浴“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!2.

某興趣小組同學(xué)共同設(shè)置了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，既可用于制取氣體，又可用于驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì)。

“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!乙同學(xué)認(rèn)為：對(duì)裝置Ⅱ做簡易改進(jìn)（不改變儀器裝置），也可收集O2和NO等，但不能收集NO2，改進(jìn)的方法是

，對(duì)裝置Ⅱ再做簡易改進(jìn)（不改變儀器裝置），也可收集NO2，改進(jìn)的方法是

；（3）利用裝置Ⅰ、Ⅲ驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì)（K2打開，K1關(guān)閉）。如果設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象是

?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!請(qǐng)?zhí)羁眨海?）Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成

種氣體，其中的反應(yīng)有

個(gè)氧化還原反應(yīng)。（2）為測(cè)出反應(yīng)時(shí)生成氣體的總體積，滴稀H2SO4前必須關(guān)閉

（填“K1”、“K2”或“K3”，下同），打開

。（3）當(dāng)上述反應(yīng)停止時(shí)，將K1、K2、K3處于關(guān)閉狀態(tài)，然后先打開K2，再緩緩打開K1，這時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是

。（4）導(dǎo)管a的作用是

?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!4.關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是（）“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!5.

氯磺酸（HSO3Cl）是無色液體，密度為1.79g/cm3，其沸點(diǎn)約為152℃；氯磺酸有強(qiáng)腐蝕性，遇潮濕空氣生成濃烈的白霧，它屬于危險(xiǎn)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(shí)驗(yàn)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1.84g/cm3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸（98.3%的濃硫酸沸點(diǎn)是338℃）;③發(fā)煙硫酸；④無水氯化鈣；⑤水；⑥堿石灰?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!試填空：（1）對(duì)應(yīng)儀器中應(yīng)盛入的試劑或藥品（填序號(hào)）：A中的a為

；B中為

，C中為

。（2）A中的分液漏斗下端接有的毛細(xì)管的作用是

；將毛細(xì)管插入液面并接近燒瓶底部這是為了

；若不用毛細(xì)管直接用分液漏斗注入a中液體，可能發(fā)生的現(xiàn)象是

?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!2.尾氣處理裝置的改造“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!(1)圖①、圖②、圖③裝置是基于什么物理原理設(shè)計(jì)的

。“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!（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(dá)到四個(gè)“隨”的要求（隨用隨制，隨關(guān)隨停），組裝儀器的關(guān)鍵是要讓固體時(shí)而接觸液體、時(shí)而又和液體分離。仔細(xì)觀察后，發(fā)現(xiàn)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(shí)驗(yàn)的操作方法來實(shí)現(xiàn)隨用隨制,隨關(guān)隨停。“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!（4）用于監(jiān)控氣體通入的速率例如：給病人輸氧氣時(shí)，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）?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!（3）用作量氣裝置瓶內(nèi)盛滿水（也可不盛滿）：如圖3所示，氣體從a端進(jìn)，水從b端出。用量筒測(cè)排出水的體積，則為該溫度、壓強(qiáng)下所產(chǎn)生的氣體體積。若氣體能溶于水，可在瓶內(nèi)水面上加一層油?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!（二）干燥管干燥管最常規(guī)用途——干燥、除雜、定性。當(dāng)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(zhì)量，可計(jì)算出氣體的質(zhì)量，從而進(jìn)行有關(guān)計(jì)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。“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!分析

題目要求裝配成一個(gè)能隨開隨用、隨關(guān)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(gè)組成部分是球形漏斗、容器和導(dǎo)氣管(隨開關(guān))。啟普發(fā)生器隨關(guān)隨停的原理：關(guān)閉活塞后反應(yīng)生成的氣體把反應(yīng)液壓出球形漏斗，使兩反應(yīng)物脫離接觸從而停止反應(yīng)。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(tái)、鐵夾把e固定即可?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!4.利用干燥管收集乙酸乙酯，并把干燥管當(dāng)作分液漏斗使用，如圖7所示。

【實(shí)驗(yàn)探究3】（1）某學(xué)生用實(shí)驗(yàn)室常見的酸、堿、鹽和金屬作為反應(yīng)物，并利用一個(gè)底部有小孔的試管和一個(gè)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(wǎng)隔板，利用該裝置可制取的氣體（寫兩種）

?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!(3)用如圖2所示（夾持儀器省略）的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)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(xiàn)象為

，反應(yīng)的化學(xué)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(xiàn)象為

，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

?！皟x器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!解析（1）因?yàn)殂~絲不與稀鹽酸、稀H2SO4等非氧化性酸反應(yīng)，所以該裝置相當(dāng)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?yàn)樗釙?huì)與鐵絲反應(yīng)，應(yīng)選用堿液來制取氣體，該氣體為H2。反應(yīng)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(lán)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(chǎn)生淡黃色固體，O2+2H2S2S↓+2H2O。⑤產(chǎn)生白色膠狀沉“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!遷移應(yīng)用1.

以下氣體發(fā)生裝置中，不易控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的量的是()“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!請(qǐng)回答下列問題：（1）利用裝置Ⅰ制取氣體，生成氣體的反應(yīng)應(yīng)具備的條件是

；（2）利用裝置Ⅰ、Ⅱ制取氣體（K2關(guān)閉，K1打開）。甲同學(xué)認(rèn)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

；“儀器改造”與“一器多用”共36頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!3