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微专题06 三通管
现在社会上经常出现许多大家不知道的东西，科学发达，社会不断的变化，化学实验装置也不例外，
不断创新发展，装置也日趋复杂，为了改变液体、气体的流向，”三通管“也应运而生，通过此类题，可
以培养学生创新思维，增强创新意识，养成创新思维习惯中起重要作用。
1．(2023•湖北省选择性考试，13)利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下：
下列操作错误的是( )
A．红磷使用前洗涤以除去表面杂质
B．将红磷转入装置，抽真空后加热外管以去除水和氧气
C．从a 口通入冷凝水，升温使红磷转化
D．冷凝管外壁出现白磷，冷却后在氮气氛围下收集
2．(2023·湖南卷，15)金属Ni 对H2有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反
应，将块状
转化成多孔型雷尼Ni 后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼Ni 暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼Ni 并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼
的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
1
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反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。
回答下列问题：
(1)操作(a)中，反应的离子方程式是_______；
(2)操作(d)中，判断雷尼Ni 被水洗净的方法是_______；
(3)操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2 中氢化反应的是_______；
A．丙酮
B．四氯化碳
C．乙醇
D．正己烷
(4)向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，
此时孔路位置需调节为_______；
(5)仪器M 的名称是_______；
(6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是_______；
(7)如果将三颈瓶N 中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是_______；
(8)判断氢化反应完全的现象是_______。
3．(2022·海南卷，17)磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备
(NH4)2HPO4，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题：
2
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(1)实验室用NH4Cl (s)和Ca(OH)2(s)制备氨气的化学方程式为_______。
(2)现有浓H3PO4质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L 的H3PO4溶液，则需浓
H3PO4_______mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞
的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭
，打开
。
(4)当溶液pH 为8.0~9.0 时，停止通NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。若继续通入NH3，当
时，
溶液中OH-、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH 传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色由_______变为_______时，停
止通NH3。
4．(2022•辽宁省选择性考试，17)H2O2作为绿色氧化剂应用广泛，氢醌法制备H2O2原理及装置如下：
已知：H2O、HX 等杂质易使
催化剂中毒。回答下列问题：
(1)A 中反应的离子方程式为___________。
(2)装置B 应为___________(填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品，所有活塞处于关闭状态。开始制备时，打开活塞___________，控温
45℃。一段时间后，仅保持活塞b 打开，抽出残留气体。随后关闭活塞b，打开活塞___________，继续反
应一段时间。关闭电源和活塞，过滤三颈烧瓶中混合物，加水萃取，分液，减压蒸馏，得产品。
(4)装置F 的作用为___________。
(5)反应过程中，控温45℃的原因为___________。
(6)氢醌法制备H2O2总反应的化学方程式为___________。
3
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(7)取
产品，加蒸馏水定容至
摇匀，取
于锥形瓶中，用0.0500mol·L－1酸性
KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为19.98mL、20.90mL、20.02mL。假设其他
杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为___________。
三通管顾名思义就是有三个口子，也就是说一个进口，两个出口；或两个进口，一个出口，有T 形与
Y 形，有等径管口，也有异径管口，用于三条相同或不同管路汇集处。其主要的作用是改变气体、流体方
向的。解题过程中，根据题意明确进口、出口的开或关，知道气体的流向，从而使问题得以解决。
1．(2024·河南湘豫名校联盟高三联考)碳酸钐Sm2(CO3)3(摩尔质量为480g•mol-1)为难溶于水的白色粉末，
可用于治疗高磷酸盐血症，实验室可利用如图所示装置制备一定量的Sm2(CO3)3•xH2O 并测量x 值(夹持装
置已省略)。
请回答下列问题：
(1)仪器C 的名称是 ，仪器A 中的试剂是 。
(2)装置的连接顺序是a→ ， ←b(填接口字母)；若仪器B 中盛有生石灰，则该装置中发
生反应的化学方程式为 。
(3)仪器D 的用途是 ，尾气中的 必须吸收处理。
(4)如图所示装置可测量样品组成中的x 值，有关实验数据如表所示。
4
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装置
E
G
实验前仪器与试剂总质量\g
m1
m3
实验后仪器与试剂总质量\g
m2
m4
①加热前后均要通入一段时间的N2。加热前通入N2的操作是 ，装置H 的作用是 。
②x= (用含m1、m2、m3、m4的代数式表示)。
2．甲酸(HCOOH)是一种很有前途的氢载体，化学家对纯甲酸直接催化脱氢进行了多年研究，最新研
究发现新型催化剂M 可稳定催化纯甲酸脱氢生成H2和CO2，且M 在室温下即可生效，95℃催化活性达最
大值，有水存在的情况下催化活性略有降低。实验室利用该方法使纯甲酸分解并收集所得气体的装置如图
所示，请回答下列问题：
(1)仪器a 的名称是_______，其作用是_______。
(2)实验中为了使催化剂M 的活性达到最大值，采用的措施有_______、_______、_______。
(3)若要将分解所得的气体中的CO2除去并收集氢气，可调节三通阀的位置将气体导出，并依次通过下
列装置：装NaOH 溶液的洗气瓶→装浓硫酸的洗气瓶→氢气收集装置→装有碱石灰的干燥管→酒精灯点燃
尾气。其中收集氢气应采用的方法是_______，可选择的装置是_______(填标号)。
(4)实验室可以用碘量法测定工业甲酸的含量(杂质不参与反应)，具体操作：称取6.000g 工业甲酸配成
250mL 溶液，量取25.00mL 于锥形瓶中，先加入30mL 0.5000mol/L 的次溴酸钠溶液与甲酸反应生成CO2和
NaBr，再用足量KI 与过量的次溴酸钠反应生成I2和NaBr，加入几滴淀粉溶液后用0.4000mol/L 的Na2S2O3
标准溶液滴定I2(2 Na2S2O3+I2= 2NaI+Na2S4O6)，至滴定终点时消耗Na2S2O3溶液12.50mL。
①次溴酸钠溶液与甲酸反应的化学方程式是_______。
②滴定终点的标志是_______。
③该工业甲酸中甲酸的质量分数是_______(保留三位有效数字)。
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3．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。
已知：①绿矾化学式为FeSO4·7H2O，2FeSO4·7H2O
Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O；
②SO3的沸点为44.8℃；
③Na2S2O3中S 元素的化合价分别为-2 价和＋6 价。
回答下列问题：
Ⅰ、硫代硫酸钠的制备
(1)检查装置气密性，加入药品。Na2S 和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是 ；
B 装置的作用是 。
(2)从锥形瓶中得到Na2S2O3晶体需水浴加热浓缩至液体表面出现结晶为止，使用水浴加热的原因是
。
Ⅱ、硫代硫酸钠性质的探究
①取Na2S2O3晶体，溶解，配成0.2mol·L-1的溶液。
②取4mL 所配溶液，向其中加入1mL 饱和氯水(pH=2.4)，溶液立即出现浑浊，经检验浑浊物为S。
实验小组研究S 产生的原因，提出了以下假设：
假设1：Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了-2 价硫元素。
假设2：酸性条件下，Na2S2O3分解产生S(不考虑空气中氧气氧化)。
依据假设设计实验方案：
所加试剂
现象
第①组
1mL 饱和氯水＋4mLNa2S2O3溶液
立即出现浑浊
第②组
1mL 某试剂＋4mLNa2S2O3溶液
一段时间后出现浑浊，且
浑浊度比①组小
(3)第②组实验中的某试剂是 。
(4)依据现象，S 产生的主要原因是 (用离子方程式表示)。
4．(2024·四川自贡市普通高中高三第一次诊断性考试)叠氮化钠(NaN3)是易溶于水的白色晶体，微溶于
乙醇，不溶于乙醚，常用作汽车安全气囊中的药剂。实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置(下图)及实验
步骤如下：
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①关闭止水夹K2，打开止水夹K1，开始通入氨气。
②加热装置(一)中的金属钠，使其熔化并充分反应生成NaNH2后，停止通入氨气并关闭止水夹K1。
③向装置(一)中的b 容器内充入加热介质，并加热到
，然后打开止水夹K2，通入N2O 发生
反应。
④反应结束后，进行以下操作，得到NaN3固体。
已知：NaNH2
熔点
，沸点
，在水溶液中易水解。
请回答下列问题：
(1)制取氨气时的发生装置可选择上图中的 装置(填字母符号)。
(2)图中仪器a 用不锈钢材质而不用玻璃，其主要原因是 。
(3)装置(二)的作用 。
(4)步骤①中先通氨气的目的是 ；步骤③中最适宜的加热方式为 。
(5)生成NaN3的化学方程式为 。
(6)步骤④中操作Ⅱ的目的是 。操作Ⅳ最好选用的试剂是 。
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