2023-2024届高考一轮复习化学学案（人教版）第三章化学实验基础知识第10讲仪器的组合与创新使用

第10讲仪器的组合与创新使用

［复习目标］I.了解同一仪器在不同组合中的用途及不同仪器组合的同一用途。2.了解仪器的

创新使用。

考点一一器多用与多器一用

・归纳整合必备知识

1.用途多变的广口瓶

回答下列问题：

⑴收集气体：可选用装置_______(填装置字母，下同)，若用排空气法收集CCh,则应从一

口进气；若收集氢气，则应从口进气；若瓶中装满饱和食盐水，从口进气,

可收集CI2。

⑵洗气除杂或干燥：可选装置,比如除去C12中的少量HCL则广口瓶中盛放

,应从口进气。

(3)装置E可用于贮存少量气体，若E中收集了少量H2,排出H2的方法是

(4)图中可用于测量气体体积的是，用作安全瓶的是或A,若用A作安全瓶,

则应从口进气；接在气体连续制备的实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是

(5)用于监控气体流速(如图F),广口瓶中盛有液体，从端通入气体，根据液体中产

生气泡的速率来监控通入气体的流速。

2.多用途的球形干燥管

位置不同，作用不同

(1)在整套实验装置的中间横放——干燥、吸收及检验装置

①干燥管内装有固体干燥剂，可用于干燥气体。无机实验中常用的固体干燥剂有

'"⅛麝=

②干燥管内盛有(填写试剂名称)时，可用于水蒸气的检验。

③可用于定量测定气体的质量。

(2)在整套实验装置的最后横放——“左吸右挡”：既可以吸收多余的尾气，防止污染空气,

又可以阻挡外界空气中的干扰气体(如Co2、水蒸气等)进入装置中。

3.实验仪器的“多器一用”

(1)可以测量气体体积的装置

(2)可用于冷凝或冷却的装置

长导管作用：球形冷凝管作

__________用：________

(3)可用于气体干燥或除杂的装置

■专项突破关键能力

1.用如图所示装置进行下列实验，能达到实验目的的是()

A.瓶中盛有适量浓硫酸，从A口进气来干燥NE

B.从B口进气，用排空气法收集CO?

C.瓶中装满水，从B口进气，用排水法收集NCh

D.瓶中装满水，A口连接导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积

2.过氧化钙(CaO2)是一种白色的固体，微溶于水，且不溶于乙醇、乙醛和碱性溶液，溶于酸。

利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2∙8H2OI+2NHI制备过氧化钙，装置如图所示。

按要求回答问题。

(I)W的作用是,写出反应的化学方程式：，

(2)仪器X的名称为,其作用是_______________________________________

(3)温水浴可以加快反应速率，但在实验中为什么采取冰水浴？

考点二实验中常见仪器或装置的创新设计

■归纳整合必备知识

1.干燥管的创新使用

A.该装置中的干燥管可用于，原理类似于倒置在水中的.

B.简易的装置，如净化天然水。

C.简易的启普发生器，其优点为______________________________________________

2.多种仪器的创新使用

(1)控制反应发生和停止的装置

夹

止水

可

上£

多

孔

移

下

浓

隔

板

的

动

硝

准

护-©多孔隔板I酸

昌⅝Cu

甲丙

①已知有以下几种气体发生原理

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

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

c.2H2O2普⅛H2O+6t

d.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2t

可利用甲、乙装置来制备的气体发生原理有(填字母)。

以甲为例叙述此类装置控制反应发生和停止的原理：

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

②对于丙装置，若想反应发生，可采取的操作是,若想停止反应，可采取

的操作是O

(2)平衡气压装置

橡胶管a的作用是.,在定量测量气体体积时还可以

支管b也具备平衡气压的作用。

(3)防倒吸装置

①简述装置乙防倒吸的原理:

一(填“能”或“否”)。

②能否用苯代替CCl4;

(4)防堵塞安全装置

跖花团

棉花团

液封平衡式防堵式I防堵式U

①②③

(5)防污染安全装置

燃烧式吸收式收集式

abC

①实验室制取Ch时，尾气的处理可采用b装置。

②制取Co时，尾气处理可采用a、C装置。

③制取H2时，尾气处理可采用a、C装置。

■专项突破关键能力

1.草酸晶体（H2C2O4∙2H2O）IO（）℃开始失水，℃熔化，150℃左右分解产生H2。、CO和CO2O

用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是（图中加热装置已略

去）（）

2.已知HCI难溶于CCL1,则如下图所示装置中，不适宜用于HCl气体尾气吸收的是（）

-水ɪ三,水水

.⅞⅜⅝ccι∙∣

C

3.用分液漏斗和烧杯可以组装成一套简易的、能随开随用、随关随停的气体发生装置，如图

所示。能用此装置制备的气体有.（填字母）。

a.用锌粒与稀硫酸反应制取H2

b.用过氧化钠与水反应制取O2

C.用二氧化镒与浓盐酸反应制取C12

d.用铜片与浓硝酸反应制取NCh

4.下图给出了干燥管的不同应用，请回答下列问题:

⑴图甲所示的干燥管可作为气体干燥装置，下列组合中气体a和固体R均正确的是

_____________（填字母）。

选项~ABCD-

气体

aNH3SO2C2H4Cl2

固体R碱石灰浓硫酸高镐酸钾碱石灰

（2）甲装置还可以作为特殊情况下的气体发生装置。例如，在常温下可用此装置来制备空气中

的某种单质气体，此时气体a为,固体R为。

⑶若按图乙来组装，可用NaOH浓溶液吸收CL，制“84”消毒液，此时干燥管的作用是

考点三气体体积的测定

■归纳整合必备知识

气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定（二者体积值相等），也可直接测量

收集的气体体积。

测量气体体积的常用方法：

（1）直接测量法。如图A、B、C、D,E均是直接测量气体体积的装置。

A装置测量前可先通过调整左右两管的高度使左管（有刻度）充满液体，且两管液面相平。

C装置则是直接将一种反应物置于倒置的漏斗中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的

气体可以直接测量。

D装置用于测量混合气体中被吸收（或不被吸收）的气体的体积。读数时，球形容器和量气管

液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。

解答该量气装置读数时的答题模板：

①将XXXX恢复至室温。

②调节XXX与义XX两端液面相平。

③视线与XXX在同一水平线上。

E装置直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积

（一般适合滴加液体量比较少的气体体积的测量）。

（2）间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。

■专项突破关键能力

1.用镁带和稀硫酸反应产生氢气来测定氢气的气体摩尔体积，所用的步骤有①冷却至室温;

②调节使水准管和量气管液面持平；③读数。正确的顺序是（）

A.①②③B.①③②

C.③①②D.③②①

2.欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装置（每个仪器只能

使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积）。

回答下列问题（气流从左到右）：

⑴各种仪器连接的先后顺序是接、接、接、

接（用小写字母表示）。

（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是（填

序号）。

①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为VamL；

②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为〃?g,并将其投入试管B中的多

孔塑料板上；

③检查装置的气密性；

④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，

这时A中共放入水VbmLt,

（3）根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为。

（4）若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子

质量数据（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

答题规范(2)装置的气密性检查

装置的气密性检查必须在放入药品之前进行。

(1)气密性检查的基本思路

使装置内外压强不等，观察气泡或液面变化。

(2)气密性检查的答题规范

简答题应注意答题规范，对装置的气密性检查可按如下文字进行答题：

①装置形成封闭体系f操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)一描述现象一得出结论。

②微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱。

③液差(封)法的关键词是封闭、液差。

④答题时易忽略的关键性的文字叙述：

a.将导管末端浸入水中；

b.关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹；

c.加水至“将长颈漏斗下口浸没”。

L规范精练

1.观察下面a〜f六种装置，补充完整检查气密性的操作和现象:

(1)微热法：如图a。用手捂热或用酒精灯微热试管，导管口,松开手或停止加

热后导管内,证明装置不漏气。

(2)液差法：如图b、c。连接好仪器，b中夹紧弹簧夹，从长颈漏斗中注入适量水，使b中长

颈漏斗中的液面_______锥形瓶中的液面，静置，若,证明装置不漏

气。c中从乙管加入适量水，使乙管液面甲管液面，静置，若液面

,证明装置不漏气.

(3)滴液法：如图d。向分液漏斗中注入适量水，关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，水在下端

形成一段水柱，如果，

则证明装置气密性良好。

（4）抽气（吹气）法：如图e、f。e中关闭分液漏斗的活塞，轻轻向外拉动或向里推动注射器的

活塞，一段时间后，活塞，证明装置的气密性良好。f中打开弹簧夹,

向导管口吹气，如果长颈漏斗中的液面,且停止吹气后，夹上弹簧夹，长颈漏斗液

面____________,则证明装置的气密性良好（液差法的拓展）。

2.为了检查如图所示某有机合成装置的气密性，甲、乙两位同学进行以下操作和方案设计。

（1）甲同学认为，用微热法便可检查装置气密性是否良好。经检验方案可行，则甲同学检查装

置气密性的操作方法、现象和结论是。

（2）乙同学认为只需关闭a处止水夹，打开b的玻璃活塞，观察液体能否顺利滴下便可检查其

气密性是否良好，该同学的方案可行吗？（填“可行”或“不可行”），并解释原因：

真题演练明确考向

1.（2022∙湖北，6）下列实验装置（部分夹持装置略）或现象错误的是（）

红色-三浅红色

区I食盐水

0.1mol∙L^'0.1mol∙L^'浸泡过'

的铁钉

Na2CO3NaHCO3

溶液溶液

A.滴入酚瓯溶液B.吸氧腐蚀

玻璃表

面皿

一士Na

C.钠的燃烧D.石蜡油的热分解

2.（2020•江苏，5）实验室以CaCeh为原料,制备CO2并获得CaCl2∙6H2O晶体。下列图示装

置和原理不能达到实验目的的是（）

B.收集CO?

C.滤去CaCo3D.制得CaCI2•6凡0

3.（2021・天津，15）某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备。2,再用Ch氧化C2H5OH,

并检验氧化产物。

I.制备。2

该小组同学设计了如下气体发生装置（夹持装置省略）

3%H2O2

（甲）（乙）（丙）

（1）甲装置中主要仪器的名称为o

（2）乙装