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灵活多变气密检,一瓶多用保安全

有关化学实验的题目,考查内容除了涉及实验基本操作、元素化合物的性质、基本原理的应用,常见的还有装置的气密性检查、气体的制取、除杂、收集以及污染性气体的尾气处理等。

一.气密性检查

1.检查装置气密性依据的基本原理:装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。

灵活多变气密检,一瓶多用保安全

灵活多变气密检,一瓶多用保安全

2.检查装置气密性的常见方法

(1)微热法:如图a。用酒精灯微热或用手捂热试管,导管口产生气泡,停止加热或松开手后导管内形成一段水柱,证明装置不漏气。(密封住一部分气体,利用气体热胀冷缩的原理)

关键词:封闭、微热、气泡、水柱。

(2)液差法:如图b、c。

b装置,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高于锥形瓶中的液面,静置。若液面位置保持不变,证明装置不漏气。

c装置,从乙管加入适量水,使乙管液面高于甲管液面,静置,若液面位置保持不变,证明装置不漏气。

关键词:封闭、液差。

(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。如果一段时间后,水柱的水位不会下降,则证明装置气密性良好。

关键词:封闭、液差。

(4)抽气(吹气)法:如图e、f。

e装置,关闭分液漏斗活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞能回到原来的位置,证明装置的气密性良好。

f装置,打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面上升,且停止吹气后,夹上弹簧夹,长颈漏斗液面保持稳定,则证明装置的气密性良好。

关键词:封闭、液差。

友情提示:检查较复杂实验装置气密性时,应分段检查。

典例1. 为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法设计。

灵活多变气密检,一瓶多用保安全

(1)甲同学认为,用微热法便可检验其气密性是否良好。经检验他的方案可行。则甲同学检验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止水夹a,打开b的玻璃活塞,观察液体能否顺利滴下便可检验其气密性是否良好。乙同学的方案可行吗?________,并解释原因:__________。

答案: 

(1)将e导管浸入水中,关闭b的活塞,打开a,微热d,若e的导管口有气泡冒出,冷却至室温后,在e中形成一段高于水面且稳定的水柱,证明气密性良好

(2)不可行。无论装置是否漏气,b中的液体均能顺利滴下

检查装置气密性的答题模板:

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

二.实验中的三防

1.防污染安全装置

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2.防倒吸装置

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3.防堵塞安全装置

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【易错警示】

(1)凡是有毒、有刺激性气味的气体均会污染大气,均需防污染安全装置;

(2)易溶于水的气体,如NH3、HCl、SO2,进行尾气吸收需要采取防倒吸装置;

(3)根据气体的性质,是否溶于水、是否与酸碱溶液反应等,来确定吸收液;如实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用b装置,烧杯中盛有NaOH溶液。

(4)对于不能与酸碱溶液反应的气体,结合气体性质采取合适方法,如制取CO时,尾气处理可采用a、c装置。

典例2.实验室合成氨装置如下图所示,试回答:

灵活多变气密检,一瓶多用保安全

(1)装置甲的作用:①____________,_______________,_____________。

(2)已知氨气在水中的溶解度大约为1∶700,若用下图中的装置吸收氨气来制氨水,从实验安全的角度考虑应选用的装置是________ (填序号)。

灵活多变气密检,一瓶多用保安全

(3)某同学用B装置吸收产生的氨气,结果B中溶液能使酚酞变红,且未看到倒吸现象,试分析未造成倒吸的可能原因是____________________。

答案: 

(1)干燥气体 使两种气体充分混合 观察气泡冒出的快慢以调节氢气、氮气的流速及其两者的比例

(2)AD 

(3)反应后混合气体中氨气的含量较小,未造成装置中气体压强明显减少

拓展提升

1.“神通广大”广口瓶

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典例3.广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”,是因为它可以配合玻璃管和其他简单仪器组成各种功能的装置。下列各图中能用作防倒吸安全瓶的是(  )

灵活多变气密检,一瓶多用保安全

 解析:A项,该装置是排液量气装置,错误;B项,该装置可作为安全瓶防倒吸,因为进气管较短(刚露出瓶塞)若发生倒吸,倒吸液会被盛装在B瓶中,不会再倒流到前一装置,从而防止倒吸,正确;C项,该装置是混气装置,进入C瓶中两气体在C瓶中充分混合,错误;D项,该装置是洗气装置,错误。

答案:B

2.“一材多用”干燥管

(1)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

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a.干燥管内装有干燥剂,可用于干燥气体。

b.干燥管内盛有无水硫酸铜时,可用于水的检验。

c.可用于吸收气体来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,简记为“左吸右挡”。

(2)干燥管的创新使用

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友情提示:这里的干燥管特指球形干燥管,不包括能够盛装干燥剂的U 形干燥管以及U 形具支干燥管。

典例4.下列两种不同图示分别代表了干燥管的不同应用。请回答有关问题:

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(1)图甲所示的干燥管可作为气体干燥装置,下列组合中a和R均正确的是________(填字母)。

选项

A

B

C

D

气体a

NH3

SO2

C2H4

Cl2

固体R

碱石灰

浓硫酸

高锰酸钾

碱石灰

(2)若按图乙来安装,可用NaOH浓溶液吸收Cl2,制“84”消毒液,此时干燥管的作用是___________。

答案:(1)A (2)防止倒吸


实战演练

1.下图是实验室制取Na2S2O3·5H2O的装置图(略去部分夹持仪器)。已知:Na2SO3+S灵活多变气密检,一瓶多用保安全Na2S2O3

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按要求回答下列问题:

(1)仪器A的名称:          。

(2)a管的作用:________________________________。

(3)装置B的作用:________________________________。

(4)E是SO2的尾气处理装置,则装置D的作用:         。

答案:

(1)蒸馏烧瓶 (2)平衡气压,使液体顺利滴下 (3)观察SO2的生成速率,缓冲气流(或观察气体流动是否畅通) (4)防倒吸

2.某同学对教材中铜与浓硫酸的实验作了如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。

灵活多变气密检,一瓶多用保安全

实验步骤:

①组装仪器,检查装置气密性;

②加入试剂,关闭旋塞E,加热A,观察C中溶液颜色变化;

③将铜丝上提离液面,停止加热。

仪器A的名称是______,仪器B的作用是_______,仪器D中所盛药品是_______

答案:三颈烧瓶(或三口烧瓶) 防倒吸 碱石灰(或NaOH等合理答案均可)

(责任编辑:化学自习室)
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