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【热点题型】21 压强差原理的应用
在不同的密闭容器中，因为不同原因会导致内外压强不同，从而形成压强差，而压强差的存在有以下几个方面的应用：
1．气密性检查；2．防倒吸装置；3．喷泉实验；4．启普发生器原理；5．排水量气装置；6．其他应用如储气装置。
一、气密性检查
1、凡是制气装置都存在气密性检查问题
（1）明确何时进行气密性检查 （2） 关键是如何进行气密性检查
例1、用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。
实验前应如何检查该装置的气密性？
把导管伸入水槽的液面下，手握住试管，过会儿看到导管口有气泡冒出，松开手导管中形成一段水柱，则证明气密性良好。
总结： 气密性检查方法要点是
1．是形成密闭系统；2．是微热有气泡冒出；3．是冷却有水柱形成
例2、 有下列实验装置：如何检查装置的气密性？
加紧弹簧夹，从长颈漏斗中加水至其球形部分，数分钟内液面不下降
二、防倒吸装置
通常设计化学实验时，在涉及气体的实验中最为常见。
防倒吸装置
安全瓶装置
下图：安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请写出发生堵塞时瓶b中的现象？
b中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出
烧瓶C的作用是什么？
防倒吸！
以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是
三、 喷泉实验
喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。
问题：胶头滴管的作用是什么？
引发喷泉！
如果没有胶头滴管，如何引发？
如何引发喷泉？
打开止水夹，用热毛巾捂热烧瓶，氨气受热膨胀将玻璃管内空气排出，氨与水接触即发生喷泉。
四、启普发生器原理
A管的作用是什么？
调节水面高度以控制反应的发生与停止！
五、排水量气装置
标准装置 注意事项：左右两管液面在同一水平面上
注意事项：量筒内的液面与水槽中的液面在同一水平面上
读取反应前后甲管中液面的读数应注意什么？
视线与凹液面最低处相平
读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平
如何使量筒内外液面的高度相同
六、其他装置
贮气瓶
七、考题印证
图一 图二
图二中B瓶为安全瓶，由于B中导管较短，不致于使液体进入A；另外起到对气压缓冲的作用。
图三
图三导管a起到平衡压强作用，以便使分液漏斗内的液体顺利流下。装置B长颈漏斗起到缓冲作用，装置D可防倒吸。
2. 原理应用
(1)通过压强的变化，检查装置的气密性(2)防止压强减小，出现倒吸现象
(3)通过增大或减小压强，产生喷泉(4)消除压强差，以防产生堵塞现象
【专题精练】
1.下列装置中不能用来防堵塞的是(　　)
【答案】D
2.下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是(　　)
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
【答案】B
3.如图：装置A、B在加入反应物前，怎样检查其气密性？
_____________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
【答案】对装置A：将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，且水柱保持一段时间不变，说明装置不漏气；对装置B：塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从长颈漏斗注入一定量的水，使长颈漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，长颈漏斗中与试管中液面差保持不变，说明装置不漏气
4．凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋ H3BO3。
(1)a的作用是________________________________________________________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是________________________。f的名称是________。
(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开K1，关闭K2、K3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭K1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________________；打开K2放掉水，重复操作2～3次。
【答案】
(1)避免b中压强过大　(2)防止暴沸　直形冷凝管　(3)c中温度下降，管路中形成负压
练习：
1．中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是(　　)
A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉
B．选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验
C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验
D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸
【答案】D
2.如图所示，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y，若挤压滴管胶头，使液体Y滴入瓶中，振荡，一会儿可见小气球a鼓起。气体X和液体Y不可能是(　　)
A．X是HCl，Y是饱和食盐水 B．X是CO2，Y是稀硫酸
C．X是SO2，Y是NaOH溶液 D．X是NH3，Y是NaNO3溶液
【答案】B
3.如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是(　　)
A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B．NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
【答案】A
4．某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质。
备选装置(其中水中含酚酞溶液)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填序号)。
a．碱石灰 b．浓硫酸c．生石灰 d．五氧化二磷e. 烧碱固体
(2)在K2的导管末端连接备选装置中的________装置(填序号)，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是_____________________
_________________________________________________________________。
(3)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须依次通过盛有________、________的洗气瓶。
②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________
_________________________________________________________________。
③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放________________溶液(填化学式)，反应的离子方程式为_________________________________。
【答案】
(1)ace
(2)Ⅱ或Ⅲ　用热毛巾将烧瓶捂热片刻(其他合理答案均可)
(3)①饱和食盐水、浓硫酸　②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2　③NaOH　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
5、为测定镁铝合金中铝的含量，设计如下图所示的实验：
(1)锥形瓶中反应的化学方程式：______________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)读数前调平B、C装置液面的方法是____________________________________________，
其目的是___________________________________________________________________。
(3)若拆去实验中导管a，使测得气体体积____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】
(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(2)上下缓慢移动量气管C　使B内的气压等于外界大气压　(3)偏大
6、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)。
填写下列各项(气流从左到右)：
(1)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Va mL；
②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上；
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Vb mL。
(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”)。
(5)仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如下图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为________mL。
【答案】
(1)a　h　g　b　c　f　e　d　(2)③②④①　(3)　(4)偏小
(5)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差　②V1－V2
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【热点题型】21 压强差原理的应用
在不同的密闭容器中，因为不同原因会导致内外压强不同，从而形成压强差，而压强差的存在有以下几个方面的应用：
1．气密性检查；2．防倒吸装置；3．喷泉实验；4．启普发生器原理；5．排水量气装置；6．其他应用如储气装置。
一、气密性检查
1、凡是制气装置都存在气密性检查问题
（1）明确何时进行气密性检查 （2） 关键是如何进行气密性检查
例1、用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。
实验前应如何检查该装置的气密性？
把导管伸入水槽的液面下，手握住试管，过会儿看到导管口有气泡冒出，松开手导管中形成一段水柱，则证明气密性良好。
总结： 气密性检查方法要点是
1．是形成密闭系统；2．是微热有气泡冒出；3．是冷却有水柱形成
例2、 有下列实验装置：如何检查装置的气密性？
加紧弹簧夹，从长颈漏斗中加水至其球形部分，数分钟内液面不下降
二、防倒吸装置
通常设计化学实验时，在涉及气体的实验中最为常见。
防倒吸装置
安全瓶装置
下图：安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请写出发生堵塞时瓶b中的现象？
b中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出
烧瓶C的作用是什么？
防倒吸！
以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是
三、 喷泉实验
喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。
问题：胶头滴管的作用是什么？
引发喷泉！
如果没有胶头滴管，如何引发？
如何引发喷泉？
打开止水夹，用热毛巾捂热烧瓶，氨气受热膨胀将玻璃管内空气排出，氨与水接触即发生喷泉。
四、启普发生器原理
A管的作用是什么？
调节水面高度以控制反应的发生与停止！
五、排水量气装置
标准装置 注意事项：左右两管液面在同一水平面上
注意事项：量筒内的液面与水槽中的液面在同一水平面上
读取反应前后甲管中液面的读数应注意什么？
视线与凹液面最低处相平
读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平
如何使量筒内外液面的高度相同
六、其他装置
贮气瓶
七、考题印证
图一 图二
图二中B瓶为安全瓶，由于B中导管较短，不致于使液体进入A；另外起到对气压缓冲的作用。
图三
图三导管a起到平衡压强作用，以便使分液漏斗内的液体顺利流下。装置B长颈漏斗起到缓冲作用，装置D可防倒吸。
2. 原理应用
(1)通过压强的变化，检查装置的气密性(2)防止压强减小，出现倒吸现象
(3)通过增大或减小压强，产生喷泉(4)消除压强差，以防产生堵塞现象
【专题精练】
1.下列装置中不能用来防堵塞的是(　　)
2.下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是(　　)
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
3.如图：装置A、B在加入反应物前，怎样检查其气密性？
_____________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
4．凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋ H3BO3。
(1)a的作用是________________________________________________________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是________________________。f的名称是________。
(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开K1，关闭K2、K3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭K1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________________；打开K2放掉水，重复操作2～3次。
练习：
1．中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是(　　)
A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉
B．选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验
C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验
D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸
2.如图所示，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y，若挤压滴管胶头，使液体Y滴入瓶中，振荡，一会儿可见小气球a鼓起。气体X和液体Y不可能是(　　)
A．X是HCl，Y是饱和食盐水 B．X是CO2，Y是稀硫酸
C．X是SO2，Y是NaOH溶液 D．X是NH3，Y是NaNO3溶液
3.如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是(　　)
A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B．NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
4．某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质。
备选装置(其中水中含酚酞溶液)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填序号)。
a．碱石灰 b．浓硫酸c．生石灰 d．五氧化二磷e. 烧碱固体
(2)在K2的导管末端连接备选装置中的________装置(填序号)，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是_____________________
_________________________________________________________________。
(3)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须依次通过盛有________、________的洗气瓶。
②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________
_________________________________________________________________。
③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放________________溶液(填化学式)，反应的离子方程式为_________________________________。
5、为测定镁铝合金中铝的含量，设计如下图所示的实验：
(1)锥形瓶中反应的化学方程式：______________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)读数前调平B、C装置液面的方法是____________________________________________，
其目的是___________________________________________________________________。
(3)若拆去实验中导管a，使测得气体体积____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
6、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)。
填写下列各项(气流从左到右)：
(1)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Va mL；
②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上；
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Vb mL。
(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”)。
(5)仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如下图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为________mL。
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