化学自习室移动版

1、原理：

反应装置内气体体积减小，气压减小，小于外界压差强，在压强差的作用下，吸收液倒流。

2、气体体积减小原因：

(1)反应

①碱性吸收液：酸性气体(酸酐：与对应酸溶液化合价相同)，如：CO₂、Cl₂、H₂S、HCl、HBr、N₂O₅、SO₂

②酸性吸收液：碱性气体，如：NH₃

③与水反应的气体：Cl₂、F₂、Br₂、NH₃、NO₂、CO₂、SO₂

(2)溶解

①极易溶于水的气体：NH₃、HCl、HBr

②易溶于水的气体：NO₂、SO₂

③能溶于水的气体：CO₂、Cl₂、H₂S

④难溶于水的气体：H₂、CO、C₂H₂、C₂H₄、O₂、NO

(3)温度骤冷

3、防倒吸作用

(1)防止液体倒流回热的仪器底部，使仪器炸裂

(2)防止尾气处理装置中的液体倒吸进入发生装置或收集装置中，造成产品的损失。

二、防倒吸装置

1、倒立漏斗式

①原理：

这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容积较大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中的吸收液受自身量力的作用又流同城瓶内。从而防止吸收液的倒吸

②仪器装置图：

2、肚容式

①原理：

当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后，导气管内压强减小，使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差，吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内部，从而防止吸收液的倒吸。

②仪器装置图：

3、隔离式

①原理：

隔离式是在导管末端与液体吸收剂呈隔离状态，这样在气体被吸收的时候不会出现局部压强过小，而起到防倒吸作用。

②仪器装置图：

但如上图装置会有缺陷，对于污染性气体，右图可能会使有害气体扩散到空气中，造成二次污染，所以对此方法进行了改进：目前使用较多的是利用气体难溶于某些有机物的性质来进行隔离，比如对于NH₃的吸收可以往烧杯中加CCl₄和H₂O，NH₃不溶于CCl₄，这样就不会造成局部压强瞬间减小，NH₃以气泡的形式进入水中而达到被吸收。有时候会看到苯和H₂O这样的组合，这个时候就不能用来处理氨气等易溶于水的气体，因为H₂O在下层，这和直接插入水中没有区别，这时要吸收的尾气应该是一些不溶于H₂O，但是易溶于有机溶剂的气体，装置如下图所示：

4、蓄液式

①原理：

这种就是采用一个较大容积的容器将可能倒吸来的液体接收，防止进入前端装置。它与肚容式的主要区别是液体不再流回到原容器，而是进入到一个提前装好的装置中，此装置称为安全瓶

②仪器装置图：

三、高考实例

1、倒立漏斗式

【例】(2022·安徽芜湖·三模)硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸，同时利用生成的SO₂气体制备硫代硫酸钠。

此实验中装置D的作用与目的为吸收残余的SO₂，防止倒吸。

此实验防止倒吸的原因为：D为二氧化硫的尾气吸收装置，则D中的溶液应为碱性溶液或水，则二氧化硫会与D中的溶液反应，气体体积减少，会使D中的液体倒流回C中与C中制取硫代硫酸钠的反应物发生反应，使硫代硫酸钠的产率降低。

2、肚容式

【例1】(2022·湖南卷)某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl₂·2H₂O，并用重量法测定产品中BaCl₂·2H₂O的含量。设计了如下实验方案：

可选用试剂：NaCl晶体、BaS溶液、浓H₂SO₄、稀H₂SO₄、CuSO₄溶液、蒸馏水

步骤1.BaCl₂·2H₂O的制备

按如图所示装置进行实验，得到BaCl₂溶液，经一系列步骤获得BaCl₂·2H₂O产品。

Ⅰ中b仪器的作用是防倒吸。

此实验防倒吸的原因是：装置I为浓硫酸和氯化钠共热制取HCl气体的装置，在浓硫酸过量并微热时，浓硫酸与氯化钠反应生成硫酸氢钠和氯化氢，氯化氢极易溶于水，使II中的硫化钡溶液倒流回热的烧瓶底部，发生炸裂。

【例2】(2022·河南郑州·三模)某同学查阅资料得知，在无水三氯化铝的催化作用下，利用乙醇制备乙烯的反应温度为120℃。反应装置如下图所示：

此实验装置D中球星干燥管的作用为防倒吸

此实验需要防倒吸的原因：实验中多余的乙烯与D中的溴的四氯化碳溶液发生加成反应，体积减少，会引发倒吸，会使溴的四氯化碳溶液倒吸进入集满乙烯的C中，与收集到的乙烯反应，造成产品的损失。

3、隔离式

【例】(2021·临沂市兰山区高三开学考试)为探究乙酸乙酯的实验室制备方法，某实验小组设计主要步骤如下:

①在大试管a中配制反应混合液；②按图甲所示连接装置(装置气密性良好)，用小火均匀加热大试管；③待试管B(内装滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液)收集到一定量产物后停止加热，撤去导管并用力振荡，然后静置待分层；④分离出乙酸乙酯层，洗涤、干燥．

此实验甲中B装置导管距离液面一段距离的作用为：防倒吸

此实验防倒吸的原因为：防止b中滴有饱和碳酸氢钠的溶液倒流回热的试管底部，使试管炸裂，同时也防止碳酸钠溶液与乙酸反应，造成产物的损失。

4、蓄液式

【例1】(2022·上海·卢湾高级中学模拟预测)以印刷线路板的碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH₃)₄]Cl₂)或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为CuO、SiO₂少量Fe₂O₃)为原料均能制备CuSO₄•5H₂O晶体。取一定量蚀刻废液和稍过量的NaOH溶液加入到如图所示实验装置的三颈瓶中，在搅拌下加热反应并通入空气，待产生大量的黑色沉淀时停止反应，趁热过滤、洗涤，得到CuO固体；所得固体经酸溶、结晶、过滤等操作，得到CuSO₄•5H₂O晶体。

此实验装置x的作用为安全瓶，防倒吸

此实验防倒吸的原因；实验中有氨气生成，氨气极易溶于水，易产生倒吸，此装置可以使倒吸进入的溶液储存于x中，防止进入三颈烧瓶底部，所以装置图中装置x的作用是防止倒吸。

【例2】(2022·安徽·马鞍山二中二模)亚氯酸钠(NaClO₂)是一种高效氧化剂、漂白剂，可用ClO₂为原料制取，装置如图。请回答下列问题：

已知：①饱和NaClO₂溶液中析出的晶体成分与温度的关系如下表所示：

②ClO₂极易溶于水，不与水反应，沸点11℃。

此实验中共有三处防倒吸装置，分别为两个倒立式漏斗以及安全瓶

此实验中安全瓶防倒吸的目的为：产生的二氧化氯极易溶于水，防止装置b中的NaOH倒流回装有氯酸钠，亚硫酸钠以及浓硫酸的发生装置中，与其发生反应造成最终产物的减少。