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热点强化 4 仪器的组合与气体体积的测定
一、仪器的组合与创新应用
受条件限制为完成特定的实验目的，在掌握实验仪器常规使用方法的基础上，利用实验原理
对仪器进行组合“一器多用”“多器同用”甚至革新显得十分重要。有关试题在综合实验装
置判断题中十分常见，解答这类试题时，除了要知道所给仪器或装置的特点，还必须清楚实
验的目的、发生反应的原理、生成物的性质、反应发生的条件、实验中有无杂质干扰、如何
排除杂质干扰等。应用实例总结如下：
1．用途多变的广口瓶
回答下列问题：
(1)收集气体(如图A)，若用排空气法收集CO ，则应从________口进气；若瓶中装满饱和食
2
盐水，从__________口进气收集Cl ；也可用A装置除去Cl 中的少量HCl，则广口瓶中盛
2 2
放________，应从________口进气。
答案 b a 饱和食盐水 b
(2)装置 E 可用于贮存少量气体，若 E 中收集了少量 H ，排出 H 的方法是
2 2
__________________。
答案 打开止水夹，向长颈漏斗中注入适量蒸馏水
(3)图中可用于测量气体体积的是________(填装置字母，下同)，用作安全瓶的是_________，
接在气体连续制备的实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是_______________。
答案 C D B
(4)用于监控气体流速(如图F)，广口瓶中盛有液体，从________端通入气体，根据液体中产
生气泡的速率来监控通入气体的流速。
答案 a
2．干燥管的“一材多用”
装置举例 说明
图a可用在装置末端吸收尾气或防
盛放固体吸 止外界水蒸气进入装置，干扰实
收剂 验。图b可连在装置中间，检验
某种气体类似启普发生器原理，通过调节
组装气体发
活塞，进而使产生的气体调控液
生装置
面高度而决定反应是否继续
3.化学实验安全的创新设计
(1)防倒吸装置的创新(以用水吸收氨气为例)
防倒吸原理
①肚容式：(上图中的发散源及Ⅰ和Ⅱ)
由于上部有一容积较大的空间，当水进入该部分时，烧杯(或试管)中液面显著下降而低于漏
斗口(或导管口)，由于重力作用，液体又流回烧杯(或试管)中。
②接收式(上图中的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)
使用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(如气体收集装置等)。它
与肚容式的主要区别是液体不再流回原容器。
③隔离式(上图中的Ⅵ、Ⅶ)
导管末端与液体吸收剂呈隔离状态，导管内压强不会减小，能起到防倒吸作用。
(2)防堵塞安全装置
(3)防污染安全装置①实验室制取Cl 时，尾气的处理可采用b装置。
2
②制取CO时，尾气处理可采用a、c装置。
③制取H 时，尾气处理可采用a、c装置。
2
二、气体体积的测定
气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等)，也可直接测量
收集的气体体积。
测量气体体积的常用方法：
(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。
A装置测量前可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的漏斗中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的
气体可以直接测量。
D装置用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时，球形容器和量气管
液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
解答该量气装置读数时的答题模板：
①将××××恢复至室温。
②调节×××与×××两端液面相平。
③视线与×××在同一水平线上。
E装置直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积
(一般适合滴加液体量比较少的气体体积的测量)。
(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
1．已知HCl难溶于CCl ，则如下图所示装置中，不适宜用于HCl气体尾气吸收的是( )
4答案 B
2．用如图所示装置进行下列实验，能达到实验目的的是( )
A．瓶中盛有适量浓硫酸，从A口进气来干燥NH
3
B．从B口进气，用排空气法收集CO
2
C．瓶中装满水，从B口进气，用排水法收集NO
2
D．瓶中装满水，A口连接导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H 的体积
2
答案 D
解析 A项，不能用浓硫酸干燥NH ；B项，用向上排空气法收集CO 时，应从A口进气；
3 2
C项，NO 与HO反应，不能用排水法收集；D项，H 难溶于水，从B口进入H ，能将瓶
2 2 2 2
中水压入量筒中，进入量筒中水的体积即为H 的体积。
2
3．下列用如图装置(加热及夹持仪器已略去)进行的实验，不能达到相应实验目的的是( )
A．装置①中的a可用于吸收尾气中的Cl，b可用于吸收气体时防倒吸
2
B．装置②可实现制取CO 实验中的“即关即止，即开即用”的作用
2
C．利用装置③制取SO ，并验证其还原性
2
D．利用装置④验证KHCO 和KCO 的热稳定性，X中应放的物质是KCO
3 2 3 2 3
答案 D
解析 ①中碱石灰可吸收Cl ，b常用于防倒吸，A项能达到实验目的；②关闭止水夹时，
2
产生的CO 将盐酸压入左侧，大理石与盐酸分离，反应停止，打开止水夹时，CO 气体排出，
2 2
压强减小，盐酸又流回右侧与大理石反应产生CO ，B项能达到实验目的；③中大试管中
2
Cu与浓硫酸反应生成SO 气体，若小试管中酸性KMnO 溶液褪色，则证明SO 具有还原性，
2 4 2C项能达到实验目的；④中KHCO 受热不稳定，X中应放的物质是KHCO ，D项不能达到
3 3
实验目的。
4．ClO 作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl 成为自来水的消毒剂。
2 2
已知ClO 是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，实验室制备 ClO 的原理是用亚氯酸钠
2 2
固体与氯气反应：2NaClO＋Cl===2ClO ＋2NaCl。
2 2 2
下图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO 的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。
2
其中F中盛有CCl 液体(用于除去ClO 中未反应的Cl)。
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解答下列有关仪器名称、连接、装置作用等相关问题：
(1)装置A中导管a的作用是______________________________________________________。
(2)装置B可用于暂时储存多余的氯气，实验完毕后，关闭活塞K，B中观察到的现象是
_______________________________________________________________________________。
(3)装置C的作用是_______________________________，C中所盛试剂是________________。
(4)D、F都是洗气瓶，其中D的作用是___________________________________________。
(5)G为ClO 收集装置，应选用的装置是________(填序号)，其中与F装置导管相连的导管口
2
是________(填字母)。
(6)装置H的作用是________________。
答案 (1)平衡气压，便于液体顺利滴下
(2)集气瓶中液面下降，长颈漏斗b中液面上升，瓶中气体呈黄绿色 (3)除去Cl 中混有的
2
HCl，平衡气压，防止气压过大 饱和食盐水 (4)干燥Cl (5)② q (6)防倒吸
2
5．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V mL；
a
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 V mL。
b
(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 V mL、V mL。则产生氢气的体积为
1 2
________mL。
答案 (1)a h g b c f e d (2)③②④① (3) (4)偏小 (5)①平衡气压，使稀硫酸
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 ②V－V
1 2
解析 (1)根据实验目的及各装置的特点分析可知：利用装置 A中的水压将E中稀盐酸压至
B 中，产生的气体通过将 D 中的水排入 C 中测量其体积，所以连接顺序为
a→h→g→b→c→f→e→d。
(3)由题意知：
Mg ～ H
2
M 22.4 L
m (V－V)×10－3 L
a b
所以M＝。
(4)由于试管B未冷却至室温，会导致V变大，所以使Mg的相对原子质量偏小。
a
