资源简介

一、多功能瓶
1．集气
收集密度比空气大的气体时，不装水，接口顺序为：a→b
收集密度比空气小的气体时，不装水，接口顺序为：b→a
用排水法收集气体时，瓶内装满水，接口顺序为：b→a
2．洗气
吸收水蒸气：用浓硫酸；吸收CO2：用氢氧化钠溶液；
吸收HCl：用氢氧化钠溶液；吸收CO2中的HCl：用饱和碳酸氢钠溶液。
3．检验气体
检验CO2：用澄清石灰水； 检验HCl：用硝酸银溶液。
二、气体的净化
1. 净化：将不纯气体中的杂质气体除去从而得到较纯净气体的过程。
2. 原则：选用的净化剂只能吸收杂质气体，而不能与被净化的气体发生反应，且不能引入新的杂质气体。
3. 常见气体的除杂剂
三、气体的干燥
1. 干燥：用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程。
2. 原则：干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。
3. 常见气体的干燥
注意：①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。因为从溶液中出来的气体中会混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。
②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。因为加热时气体中最好不要混有水蒸气。
四、尾气处理
例1、废物利用既可节约资源,又可以保护环境。某课外兴趣小组设计了利用浓盐酸和废旧干电池中的锌以及下图A至F所示装有药品的仪器来制取氢气,试回答下列问题
(1)写出图A中仪器①的名称: 。
(2)用锌和浓盐酸反应制取的氢气中会混有水和氯化氢气体,为了证明其存在,我们常用图
(填图的符号)中的试剂来验证水,用图 (填图的符号)来验证氯化氢气体。
(3)为了制取一瓶干燥、纯净的氢气,图中仪器的连接顺序是A→ →F。
例2、 甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全球最主要的生产国。实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验：
【提出问题】甜叶菊苷由什么元素组成？
【进行实验】小晴取适量的甜叶菊苷按如图1进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。
图1
【讨论交流】其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是__________________________。
经改进实验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含碳、氢元素。
【继续探究】为进一步确定其元素组成，利用如图2进行实验(已知：装置C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)
图2
(1)实验前要通一会儿氮气，目的是__________________________________。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为______________________________。
【数据记录】4.02 g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7 g，E装置增重8.36 g。(产物被完全吸收)
【分析与结论】数据分析：4.02 g甜叶菊苷中氧元素的质量为________g，由此确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成。
【反思评价】若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
例3、为了解甲酸的分解产物，实验小组进行了以下探究：
【查阅资料】甲酸(HCOOH)的熔点为8.6 ℃，能分解生成两种物质。
【提出猜想】实验小组对甲酸
的分解产物提出了猜想：
猜想1. H2和CO2； 猜想2. CO和H2O。
【设计实验】20 ℃时，甲酸的状态为________；从图一装置中选择合适的装置________(填序号)对甲酸进行加热。为了加快分解速率，实验小组加入了催化剂，反应后将分解产物通入图二装置进行实验。
图一 图二
【实验预测】若猜想1成立，则D中的实验现象应为______________________。
【进行实验】实验中观察到C处瓶内出现大量水珠，F处玻璃管中出现的现象为______________，甲酸分解的化学方程式为___________________________。
【交流拓展】资料表明，不同条件下，甲酸的分解产物不同，猜想1和猜想2均能成立。据此小新对甲酸的分解产物又提出新猜想：猜想3.H2O和CO2；猜想4.CO和H2。经讨论认为无需进行实验就能确定猜想3和猜想4都错误，理由是_________________________。
1.某化学兴趣小组在学习金属知识后，对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应？
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50 mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式　　　　　　。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是　　　　　　。
(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0 g干燥剂样品于控温电加热器中，按下图所示装置进行实验(装置气密性良好，装置A、 B、 C中药品足量，实验操作正确)。
【实验数据记录】充分反应后，产物被完全吸收，A装置增得0.9 g，B装置增重2.2 g。
【分析与结论】该包干燥剂的成分有　　　(填化学式)，其中Ca(OH)2的质量为　　　　g。
【反思与拓展】
①停止加热后，需要通入N2一段时间的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②若没有C装置，会导致含量测定结果偏小的成分是　　　　　　。
2.小黄发现某薯片包装内的一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样。撕开小袋，发现里面装的是固体粉末，大部分呈灰白色，少部分呈棕红色。经过初步分析成分，他认为棕红色粉末是Fe2O3，灰白色粉末中应该含有CaCO3和Fe。小黄想用实验来验证自己的判断，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe
【实验设计】装置如图所示：
【实验预测与分析】
(1)若要证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe，仪器的连接顺序是①__________(填数字序号)；
(2)若观察到____________________，可证实样品成分中含有Fe；
(3)装置A 中气密性检查的方法是_____________；
(4)依据小黄的结论分析思路，灰白色粉末样品中应该还可以有别的成分，请你写出其中一种物质的名称___________。
3.由于大量使用一次性塑料袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成成分进行分析探究(资料显示该塑料只含C、H两种元素)，他们设计了如图的实验装置，使该塑料试样在纯氧中燃烧，观察实验现象，分析有关数据，推算元素含量。
(1)A装置制取的氧气，经B后通入C装置，使塑料试样能充分燃烧。B装置中盛有足量的某种液体，其作用是 。
(2)装置C的直玻璃管中塑料试样充分燃烧后，测得装置D增重2.7g，装置E增重6.6g，则样品中的碳元素的质量分数为 。(保留到0.1%)
(3)小叶认为，此实验测得的结果会不准确，应增加一个洗气装置，请你说出原因并写出正确的修改方法： 。
4.某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图所示的装置进行检验。
【实验研究】拉动注射器，让废气依次通过装置。
【实验分析】(1)能证明废气中有水蒸气存在的现象是　　　　　　　　　　　。
(2)F处的大号注射器，可以引导气体流向，其另一个主要作用是　　　　　　　　。
【反思评价】(3)小金认为，仅根据E中澄清石灰水变浑浊，无法确定一氧化碳的存在，其理由是____________________________________________。
(4)小金根据D中的粉末由黑色变为红色，得出废气中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密，若废气中存在氢气也会出现该现象。要使上述结论更加严密，还应添加的一个实验装置及位置是_______　　。
1.（1）做“金属及其化合物之间的转化”实验时：取少量硫黄与铁粉混合放进试管内，用酒精灯加热一段时间，反应剧烈发生，当红光扩展至整支试管时，立即停止加热，反应能继续进行，冷却后观察到有黑色固体生成。该反应属于________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）实验室通常用上述反应的生成物硫化亚铁（FeS）固体和稀硫酸在常温下发生复分解反应制取硫化氢（H2S）气体。常温下硫化氢气体是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大、易溶于水，水溶液是一种酸。请选取合适的制取和收集装置________（填序号）。
写出利用氢氧化钠溶液吸收硫化氢气体的化学方程式________ 。
2.化学小组用如图所示装置研究酸碱盐的质（夹持仪器已省略）。
（1）关闭K2 ， 打开K1和分液漏斗玻璃塞、活塞，向B装置中加入稀盐酸，使其浸没大理石后关闭分液漏斗活塞。B中发生反应的化学方程式为________。
（2）当B中的物质仍在反应时，关闭K1 ， 打开K2。一段时间后C中的现象为________；充分反应后，C中一定含有溶质NaCI的原因是________。
（3）当实验结束后，将装置A、B、C上层清液全部倒人同一烧杯中，滴加无色酚酞溶液，发现酚酞溶液无色，请选用一种试剂确定溶质成分几种可能情况，写出所加试剂，预期现象和结论：________。
3.小黄发现某薯片包装内的一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe”作用；防潮、
防氧化；警告：禁止食用”等字样。撕开小袋，发现里面装的是固体粉末，大部分呈灰白色，
少部分呈棕红色。经过初步分析成分，他认为棕红色粉末是Fe2O3，灰白色粉末中应该含有
CaCO3和Fe。小黄想用实验来验证自己的判断，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO3和Fe
【实验设计】装置如图所示
【实验预测与分析】
(1)若要证实灰白色粉末中含有CaCO3。和Fe，仪器的连接顺序是① ⑥（填序号）。
(2)若观察到 ，可证实样品成分中含有Fe。
(3)装置A 中气密性检查的方法是 。
(4)依据小黄的结论分析思路，灰白色粉末样品中应该还可以有别的成分，请你写出其中一
种物质的名称 。
4.某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种，某学习小组的同学为了研究气体的组成，设计了如图装置进行实验（夹持装置已省略）．实验后发现A装置中溶液变浑浊，C中的固体由黑色边红色，D中的固体有白色变蓝色，F装置中有水流入烧杯。
在反应前后对C、D装置进行了质量的测量（各步反应均完全），测量结果如表：
反应前后 反应前 反应后
C装置中试管与固体的总质量（克） a c
D装置中U形管与固体的总质量（克） b d
请分析回答下列问题：
（1）请写出A装置中反应的化学方程式：
（2）一定能证明混合气体中有氢气存在的实验现象是：
（3）F装置的作用：①“抽气”；②：
（4）证明原混合气体中有CO存在的定量关系是： （用字母a、b、c、d表示．）
答案及解析
例1、（1）Ba(NO3)2+NaSO4=BaSO4↓+2NaNO3
（2）无色酚酞
（3）在无色溶液中加入足适量的AgNO3,产生白色沉淀后，再加入过量的稀硝酸，若沉淀不溶解，则废液中含有NaCl。
（4）Na2CO3
例2、答案：【讨论交流】二氧化碳和水可能来自于酒精燃烧
【继续探究】(1)排尽装置内的空气
(2)2H2O2 2H2O＋O2↑
【分析与结论】1.44
【反思评价】偏小
例3、【设计实验】液态　A　【实验预测】紫色石蕊溶液变红色　【进行实验】红色固体变成黑色
HCOOH H2O＋CO↑　【交流拓展】违背了质量守恒定律(或化学反应前后原子数目不相等或化学方程式无法配平等)
1.(1)【实验结论】Ca＋2H2O=== Ca(OH)2＋H2↑　【交流与反思】氢氧化钙的溶解度随温度的降低而增大　(2)【分析与结论】CaO、Ca(OH)2、CaCO3　3.7　【反思与拓展】①使生成的水和二氧化碳被A、B装置完全吸收
②CaO
2.③②④⑤⑥ E中固体由白变蓝
关闭导管①的止水夹，往漏斗中加水，形成水柱，一段时间后水柱无变化则气密性良好
氢氧化钙
3.(1)吸水(或干燥气体)。(2)85.7%
(3)装置A中空气内的二氧化碳会被装置E吸收，使测得的碳元素的含量偏高；在装置A、B之间增加一个装有浓NaOH溶液的洗气瓶。
[命题考向：查氧气的制取、质量守恒定律。解析：(1)B装置中的液体是浓硫酸，作用是吸收氧气中的水蒸气，防止对塑料碎屑燃烧生成水的测量造成影响。(2)样品中C元素的质量为6.6g×＝1.8g，H元素的质量为2.7g×＝0.3g，则样品中碳元素的质量分数为×100%≈85.7%。(3)由于发生装置A制取的氧气中含有二氧化碳和水蒸气，为使C装置中的塑料碎屑在纯氧中燃烧，应在装置A、B之间增加一个装有浓NaOH溶液的洗气瓶。]
4.【实验结果】经检验，废气中存在CO2、CO、H2O。
(1)A中的固体由白色变成蓝色
(2)收集尾气(或储气)
(3)CO2不一定来自CO和CuO的反应，也可能是原来废气中的CO2在B装置没有除尽
(4)在DE之间连接盛有无水硫酸铜的U型管(或在DE之间连接A装置)
1.【答案】 （1）放热
（2）BE；H2S+2NaOH=Na2S+2H2O
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
2.【答案】 （1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）先有气泡冒出，后产生白色沉淀；B中的稀盐酸进入C中与碳酸钠反应生成了氯化钠
（3）向混合后的混合液中加入碳酸钠，若无现象，说明了只有氯化钠；若产生了沉淀，说明了溶质有氯化钠和氯化钙；若先产生气泡后又产生了沉淀，说明了溶质有氯化钠、氯化钙、稀盐酸
3.（1）④⑤③②⑥ （2）无水硫酸铜白色变蓝色 （3）关闭导管①的止水夹，往漏斗中加水，形成水柱，一段时间后水柱无变化则气密性良好 （4）氢氧化钙
4.（1）CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O
（2）D中固体由白色变为蓝色↓
（3）收集尾气(或储存气体)
（4）
2022-2023学年上学期浙教版科学九年级“冲刺重高”讲义（二十）
化学装置的作用与连接

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