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(共28张PPT)
第43讲　化学仪器的连接及应用
气体的发生装置
1．选择依据
2．气体发生装置
(1)固固加热型
【注意事项】①用固固加热型装置制备并用排水法收集气体，实验完毕后，需要先____________________，再______________，目的是防止水槽中的水倒吸到试管中；②加热高锰酸钾制取氧气时，需要在试管口塞一团棉花。
从水槽中撤出导管
熄灭酒精灯
(2)固液(或液液)常温型
【注意事项】使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端应该浸入液面形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
添加实验药品
发生和停止
装置
装置优点 安装简便 便于_____________ 可控制反应速率 可随时控制反应的_______________
适用范围 用于制取少量气体 用于平稳反应并制取较多气体 用于剧烈反应并制取较多气体 用于平稳反应并持续时间较长的气体制取
1．实验室常用块状固体碳化钙与水反应制取乙炔(C2H2)，该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更剧烈，下列发生装置最合适的是( )
　
A 　　 　 B C D
B
2．利用大小不同的矿泉水瓶、多孔塑料板设计了如下气体发生装置，其中可通过盖紧瓶盖使反应停止的是( )
　 A B C D
D
气体的收集装置
收集装置(选择依据：气体的密度、溶解性及是否与空气和水反应)
大
小
有连续均匀气泡冒出
方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
装置图
选择依据 难溶或微溶于水，且不与水反应的气体，如H2、O2、CH4等 密度明显比空气_____，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如O2、CO2、SO2等 密度明显比空气_____，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如H2、CH4等
注意事项 ①用排水法收集气体，当观察到______________________后，把导管口伸入盛满水的集气瓶里，收集气体，当__________________时表明气体已收集满；②要收集较纯净的气体，应选用_______法收集
有大气泡往外冒
排水
3．下列收集装置，可以用来收集氧气的是( )　
A．①③　　　　
B．①②③⑥
C．①⑤⑥
D．①②③④
D
多功能瓶的用途
1．排空气法收集气体
图示 操作 气体进出方向 举例
收集密度比空气大的气体 a进b出(长进短出) 收集O2、CO2等
收集密度比空气小的气体 b进a出(短进长出) 收集H2、CH4、NH3等
收集密度比空气大的气体 a进b出(短进长出) 收集O2、CO2等
收集密度比空气小的气体 b进a出(长进短出) 收集H2、CH4、NH3等
2.排水法收集气体、洗气、测量气体体积
图示 操作 气体进出方向 举例
排水法收集气体 短进长出 收集H2、CH4、O2等
洗气或干燥 长进短出 NaOH溶液吸收CO2(或浓硫酸干燥O2)
测量气体的体积 a进b出(短进长出) 连接多功能瓶与量筒，采用排水法测量收集气体的体积
3.一些特殊用法
图示 操作 气体进出方向 举例
吸收一种气体同时收集另一种气体 / 用NaOH溶液吸收CO2和CO混合气体中的CO2，同时收集CO
安全瓶，防倒吸 / 放在加热装置和液体检验装置之间，防止停止加热，后面的液体进入加热装置
4．一个集气瓶、一个双孔塞、一长一短的两个导管，组合成科学实验中经常使用的仪器——“万用瓶”。下列“万用瓶”不能达到实验目的的是( )
A.检测O2流速 　 B.收集O2 C.吸收CO2 D.收集H2
D
5．设计如图装置，可以除去混合气体中的CO2，并在集气瓶中收集到纯净的气体X。下列有关气体X的性质推测正确的是( )
A．不与NaOH反应，密度比空气大
B．不与NaOH反应，密度比空气小
C．能与NaOH反应，密度比空气大
D．能与NaOH反应，密度比空气小
A
CO2、CO、H2O、H2的检验和吸收顺序
1．检验和吸收的方法
气体 检验 吸收
试剂 现象 试剂 装置
CO2 澄清石灰水 变浑浊 NaOH溶液 洗气瓶
H2O 无水CuSO4粉末 变蓝色 NaOH固体、
CaO U形管、干燥管
浓硫酸 洗气瓶
H2 CuO＋无水CuSO4粉末 变红色、变蓝色 CuO 硬质玻璃管
CO CuO＋澄清石灰水 变红色、变浑浊 CuO 硬质玻璃管
2.检验的顺序：H2O→CO2→H2→CO。
具体步骤：用无水CuSO4粉末检验水蒸气的存在→用澄清石灰水检验二氧化碳的存在→吸收二氧化碳→吸收水蒸气→通过灼热的氧化铜发生反应→再用无水CuSO4粉末检验水蒸气(验证氢气的存在)→再用澄清石灰水检验二氧化碳(验证一氧化碳的存在)。(如果先检验CO2，会从装置中带出水，那么对后面检验水会造成干扰)
3．吸收的顺序：先吸收CO2，再吸收水蒸气。
6．如何利用下图所示的装置除去H2中少量的CO2和水蒸气？
导管的正确连接顺序是(填字母)：混合气体→______→______→______→______。
c
d
b
a
气体的制取与收集
【例1】　常用于实验室制取气体的装置如图所示，请回答下列问题。
( 1)实验室用A装置制取氧气，反应的化学方程式是__________________________
______________________________________________；若用C装置收集氧气，检验收集满氧气的方法是___________________________________________________。
2KClO3 2KCl＋3O2↑
(或2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑)
将带火星的木条放到集气瓶口，若木条复燃，则已集满
(2)用D装置收集氧气时，当导管口出现__________________时开始收集；当实验结束时先__________________，后熄灭酒精灯，防止水槽中的冷水倒吸使试管炸裂。
(3)实验室制取二氧化碳应选择的发生和收集装置是________(填字母序号)。
(4)用B装置制取气体时，长颈漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是___________
__________________________。
连续、均匀气泡
将导管移出水面
BC
防止生成
的气体从长颈漏斗口逸出
1．小乐利用如图所示装置和药品进行相关气体的制取实验(部分固定装置已省略)，据图回答问题。
A 　 　 B 　　 C D 　 E 　 F
(1)实验室制取二氧化碳的反应化学方程式为_________________________________
______。该反应的发生装置可以选用装置E，实验过程中关闭止水夹后，多孔隔板处依次观察到的现象是________(用字母a、b、c对如图所示现象进行排序)。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋
H2O
cba
(2)用F装置收集一瓶较为纯净的氧气，操作的正确顺序为__________(填序号)。
①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(F图中支架略去)
③当集气瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置备用
④观察到导管口出现均匀的气泡
(3)实验室利用NH4Cl饱和溶液与NaNO2饱和溶液混合后加热的方法制取氮气。依据实验原理，图中适合的气体发生装置为______(填字母)。
A 　 B 　 　 C D 　　　 E 　 F
②④①③
B
气体的检验和除杂
【例2】　思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。小明在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的界定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：
【模型应用】小明为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图甲所示实验装置(固定装置未画出)，将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该装置进行实验。
实验过程中观察到图甲中装置A的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中的澄清石灰水不变浑浊。
(1)图甲实验方案中，装置C归属上述思维模型中的____________环节。
(2)在装置E中，能确定气体产物中含有CO的实验现象是____________________。
【改进创新】小科同学认为原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰，于是对装置进行改进，去掉装置B、C、D，替换装置F、G，改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。小科先从A处通一段时间混合气体，再点燃装置E处酒精灯加热，观察现象，也实现了气体产物成分的检验。
气体净化
黑色固体变成红色
(3)实验中，在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是_____________________
_______________________________________。
(4)实验中，装置H的作用有__________。(可多选)
A．检验原气体产物中是否有CO
B．检验原气体产物中是否有CO2
C．吸收一定量的CO2
D．收集CO，防止CO污染空气
排尽玻璃管中原有的
空气，检验混合气体中是否有二氧化碳
BCD
2．(2024，金华二模)现有CO和CO2混合气体，为了回收利用两种气体，某科学兴趣小组设计了如图所示的实验装置。混合气体通入该装置后可达到下列目的：①检验CO2气体，②分离CO和CO2混合气体，③干燥CO2或CO气体。实验所提供的试剂有：稀盐酸、浓硫酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水。请回答下列问题。
(1)若要达成上述实验目的，甲瓶中盛放的试剂应为__________________________
___________。
(2)分离得到气体的先后顺序是____________________________。
氢氧化钠和澄清石灰水的混
合溶液
先得到CO再得到CO2
【例】　(2024，杭州二模)为进一步确定湖边收集的气体的组成，同学们进行了以下探究。请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【提出猜想】收集的气体中可能含有CH4、CO2、CO和H2O。
【查阅资料】CO＋CuO Cu＋CO2，CH4＋4CuO 4Cu＋CO2＋2H2O。
【设计方案】学习小组的同学经过讨论，设计了如图所示的装置进行“猜想”的实验探究。
【讨论与交流】
(1)该系列装置还缺少尾气处理装置，写出一种你认为可行的尾气处理方法：_______________________________。
点燃处理或用气球收集处理等
(2)请你设计完成上图方框A内的实验方案(选用下列装置，按连接顺序填写)：______________。
(3)若C装置加热后，D装置中出现白色粉末变蓝现象，则原混合气体中一定有_________。
2、1、3
甲烷
(4)老师认为以上设计仍有缺陷，不能确定CO气体是否存在。小金同学想通过定量实验的方法进行检验，于是对实验方案进行了改进，E装置中的试剂改为足量的氢氧化钠溶液，同时对D、E装置在实验前后的质量进行称量，数据计入表中：
你认为根据上述数据计算后能否得出原气体中含有CO的结论，并简要分析。
___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
CH4与CuO反应，生成3.6 g水的同时会生成4.4 g二氧化碳，而E装置增重5.5 g，
说明有CO与CuO反应生成了1.1 g CO2，因此，能得出原气体中含有CO
反应前 反应后
D装置 100 g 103.6g
E装置 120 g 125.5 g
在气体的检验和除杂中，选择检验试剂时，要选择反应后有明显现象的试剂，除杂时则考虑能大量吸收杂质，如检验CO2用Ca(OH) 2溶液，除去CO2用NaOH溶液。(共11张PPT)
第43讲　化学仪器的连接及应用
1．草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 ℃开始失水，101.5 ℃熔化，150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。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)( )
2．一氧化氮在常温下是一种气体，难溶于水，密度比空气略大，能跟空气中的氧气迅速反应生成二氧化氮。现要收集一瓶一氧化氮气体，应采用的收集方法是( )
A．排水法
B．向上排空气法
C．向下排空气法
D．排水法或向上排空气法
D
A
3．以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是( )
A．实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入
C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入
D．实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放
B
4．某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成，点燃该气体后，依次通过如图所示的装置，测得两装置的质量均增加。则下列对气体组成的推断错误的是(注：浓硫酸具有吸水性，氢氧化钠能与二氧化碳反应)( )
A.可能只有甲烷
B．可能三种气体都存在
C．可能是甲烷和一氧化碳
D．可能只有氢气
D
5．某科学小组利用混有少量CO2的CO气体还原CuO，并验证反应后的气体产物，实验装置如图所示(可重复使用)。按气体从左到右的方向，装置连接顺序正确的是( )
A．丙→甲→乙→丁
B．甲→丙→乙→丁
C．丙→乙→甲→乙→丁
D．乙→甲→丙→乙→丁
C
6．(2023，嘉兴)小舟要用锌粒和稀硫酸在实验室制取一瓶干燥的氢气。
【实验原理】Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
【发生装置】根据反应条件与反应物状态，小舟应选择的发生装置是________(填“甲”或“乙”)。
【收集装置】为了得到干燥的氢气，小舟设计了如图丙的装置，装置中液体a可以是____________。
乙
浓硫酸
7．对实验进行改进是创新的表现方式之一。某校科学探究小组的同学用实验室三种漏斗(分液漏斗、长颈漏斗、普通漏斗)装配了A、B、C三套的装置，对固液不加热型气体装置进行探究。请认真分析并回答下列问题。
(1)A、B装置均可用作实验室制取H2、O2、CO2气体的发生装置。请写实验室用A、B装置制取O2的化学方程式：_______________________________。
(2)C装置不能用作制取气体的发生装置，可在C装置中加装一个小试管，把C装置改装成D装置就能达到制取气体的目的。则D装置中小试管的作用是________________
_________________。
防止生成的气体
从漏斗中逸出
8．(2024，宁波二模)在实验室中，集气瓶被称作“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列各个装置(A～D)的特点，并回答问题。
(1)实验室若用A装置收集氧气，则氧气应从______(填导管口序号)口进入。
(2)若要收集一定量体积的二氧化碳气体，应选用_______装置。
(3)若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时收集较纯净的一氧化碳，应选用______装置。
b
D
C
9．(2024，金华三模)小科网购的十条锦鲤送到时两条已死亡，他和科学兴趣小组的同学们利用书本所学知识分析，认为氧气太少导致锦鲤死亡。为了保证锦鲤远距离运输的成活，除了充入氧气外最保险的方法是增加鱼类养殖的供氧剂，最常见的鱼类养殖供氧剂是过碳酸钠(Na2CO4)。小组同学决定对市面上的过碳酸钠含量进行测量，设计并完成了如图实验。
【实验目的】测定过碳酸钠样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度。
【实验原理】2Na2CO4＋4HCl===4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O。
【交流与讨论】
Ⅰ.甲同学认为测定产物中O2的体积即可测定样品的纯度。
(1)装置②的作用是：___________________。
(2)装置③出现__________________________现象说明二氧化碳已经被除尽。
Ⅱ.乙同学认为测定产物中CO2的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为可能的原因是__________(填序号)。
A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收
B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C．装置①②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ.丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5 g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7 g。则该样品的纯度为___________。
吸收二氧化碳
澄清石灰水不变浑浊
ABC
97.6%

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