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第10 讲 仪器的组合与创新使用
[复习目标] 1.了解同一仪器在不同组合中的用途及不同仪器组合的同一用途。2.了解仪器
的创新使用。
考点一 一器多用与多器一用
1．用途多变的广口瓶
回答下列问题：
(1)收集气体：可选用装置________(填装置字母，下同)，若用排空气法收集CO2，则应从
____口进气；若收集氢气，则应从________口进气；若瓶中装满饱和食盐水，从________口
进气，可收集Cl2。
(2)洗气除杂或干燥：可选装置________，比如除去Cl2 中的少量HCl，则广口瓶中盛放
______________，应从________口进气。
(3)装置E 可用于贮存少量气体，若E 中收集了少量H2，排出H2的方法是____________
_____________________________________________________________________________。
(4)图中可用于测量气体体积的是________，用作安全瓶的是________或A，若用A 作安全
瓶，则应从________口进气；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________。
(5)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。
2．多用途的球形干燥管
位置不同，作用不同
(1)在整套实验装置的中间横放——干燥、吸收及检验装置
①干燥管内装有固体干燥剂，可用于干燥气体。无机实验中常用的固体干燥剂有
________________________________。
②干燥管内盛有____________(填写试剂名称)时，可用于水蒸气的检验。
③可用于定量测定气体的质量。
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(2)在整套实验装置的最后横放——“左吸右挡”：既可以吸收多余的尾气，防止污染空气，
又可以阻挡外界空气中的干扰气体(如CO2、水蒸气等)进入装置中。
3．实验仪器的“多器一用”
(1)可以测量气体体积的装置
(2)可用于冷凝或冷却的装置
(3)可用于气体干燥或除杂的装置
1．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NH3
B．从B 口进气，用排空气法收集CO2
C．瓶中装满水，从B 口进气，用排水法收集NO2
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H2的体积
2．过氧化钙(CaO2)是一种白色的固体，微溶于水，且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液，溶于
酸。利用反应Ca2＋＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH 制备过氧化钙，装置如图
所示。
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按要求回答问题。
(1)W 的作用是________，写出反应的化学方程式：____________________________。
(2)仪器X 的名称为________，其作用是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)温水浴可以加快反应速率，但在实验中为什么采取冰水浴？_________________________。
考点二 实验中常见仪器或装置的创新设计
1．干燥管的创新使用
A．该装置中的干燥管可用于________，原理类似于倒置在水中的________。
B．简易的________装置，如净化天然水。
C．简易的启普发生器，其优点为____________________________________________
________________________________________________________________________。
2．多种仪器的创新使用
(1)控制反应发生和停止的装置
①已知有以下几种气体发生原理
a．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
b．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
c．2H2O2=====2H2O＋O2↑
d．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
可利用甲、乙装置来制备的气体发生原理有________(填字母)。
以甲为例叙述此类装置控制反应发生和停止的原理：__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②对于丙装置，若想反应发生，可采取的操作是________________，若想停止反应，可采取
的操作是__________________________________________________________。
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(2)平衡气压装置
橡胶管a 的作用是___________________，在定量测量气体体积时还可以________________，
支管b 也具备平衡气压的作用。
(3)防倒吸装置
①简述装置乙防倒吸的原理：_______________________________________________
________________________________________________________________________。
②能否用苯代替CCl4：____(填“能”或“否”)。
(4)防堵塞安全装置
(5)防污染安全装置
①实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b 装置。
②制取CO 时，尾气处理可采用a、c 装置。
③制取H2时，尾气处理可采用a、c 装置。
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)( )
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2．已知HCl 难溶于CCl4，则如下图所示装置中，不适宜用于HCl 气体尾气吸收的是( )
3. 用分液漏斗和烧杯可以组装成一套简易的、能随开随用、随关随停的气体发生装置，如
图所示。能用此装置制备的气体有__________(填字母)。
a．用锌粒与稀硫酸反应制取H2
b．用过氧化钠与水反应制取O2
c．用二氧化锰与浓盐酸反应制取Cl2
d．用铜片与浓硝酸反应制取NO2
4．下图给出了干燥管的不同应用，请回答下列问题：
(1)图甲所示的干燥管可作为气体干燥装置，下列组合中气体a 和固体R 均正确的是
____________(填字母)。
选项
A
B
C
D
气体a
NH3
SO2
C2H4
Cl2
固体R
碱石灰
浓硫酸
高锰酸钾
碱石灰
(2)甲装置还可以作为特殊情况下的气体发生装置。例如，在常温下可用此装置来制备空气
中
的
某
种
单
质
气
体
，
此
时
气
体
a
为
________
，
固
体
R
为
__________________________________。
(3)若按图乙来组装，可用NaOH 浓溶液吸收Cl2，制“84”消毒液，此时干燥管的作用是
________________________________________________________________________。
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考点三 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．用镁带和稀硫酸反应产生氢气来测定氢气的气体摩尔体积，所用的步骤有①冷却至室温；
②调节使水准管和量气管液面持平；③读数。正确的顺序是( )
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A．①②③
B．①③②
C．③①②
D．③②①
2．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)。
回答下列问题(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 中的多
孔塑料板上；
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”)。
答题规范(2) 装置的气密性检查
装置的气密性检查必须在放入药品之前进行。
(1)气密性检查的基本思路
使装置内外压强不等，观察气泡或液面变化。
(2)气密性检查的答题规范
简答题应注意答题规范，对装置的气密性检查可按如下文字进行答题：
①装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。
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②微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱。
③液差(封)法的关键词是封闭、液差。
④答题时易忽略的关键性的文字叙述：
a．将导管末端浸入水中；
b．关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹；
c．加水至“将长颈漏斗下口浸没”。
1．观察下面a～f 六种装置，补充完整检查气密性的操作和现象：
(1)微热法：如图a。用手捂热或用酒精灯微热试管，导管口____________，松开手或停止加
热后导管内__________________，证明装置不漏气。
(2)液差法：如图b、c。连接好仪器，b 中夹紧弹簧夹，从长颈漏斗中注入适量水，使b 中长
颈漏斗中的液面________锥形瓶中的液面，静置，若____________________，证明装置不漏
气。c 中从乙管加入适量水，使乙管液面____________ 甲管液面，静置，若液面
______________，证明装置不漏气。
(3)滴液法：如图d。向分液漏斗中注入适量水，关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，水在下端
形成一段水柱，如果_____________________________________________________________，
则证明装置气密性良好。
(4)抽气(吹气)法：如图e、f。e 中关闭分液漏斗的活塞，轻轻向外拉动或向里推动注射器的
活塞，一段时间后，活塞____________________，证明装置的气密性良好。f 中打开弹簧夹，
向导管口吹气，如果长颈漏斗中的液面________，且停止吹气后，夹上弹簧夹，长颈漏斗液
面____________，则证明装置的气密性良好(液差法的拓展)。
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2．为了检查如图所示某有机合成装置的气密性，甲、乙两位同学进行以下操作和方案设计。
(1)甲同学认为，用微热法便可检查装置气密性是否良好。经检验方案可行，则甲同学检查
装
置
气
密
性
的
操
作
方
法
、
现
象
和
结
论
是
_______________________________________________。
(2)乙同学认为只需关闭a 处止水夹，打开b 的玻璃活塞，观察液体能否顺利滴下便可检查其
气密性是否良好，该同学的方案可行吗？________(填“可行”或“不可行”)，并解释原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1．(2022·湖北，6)下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是( )
2．(2020·江苏，5)实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2·6H2O 晶体。下列图示装
置和原理不能达到实验目的的是( )
3．(2021·天津，15)某化学小组同学利用一定浓度的H2O2 溶液制备O2，再用O2 氧化
C2H5OH，并检验氧化产物。
Ⅰ.制备O2
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该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)
(1)甲装置中主要仪器的名称为____________________________。
(2)乙装置中，用粘合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打
开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至______________________。欲使
反
应
停
止
，
关
闭
活
塞
K1
即
可
，
此
时
装
置
中
的
现
象
是
______________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(3)丙装置可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，
安全管中的现象是______________________，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以采取
的安全措施是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)丙装置的特点是______________(填序号)。
a．可以控制制备反应的开始和结束
b．可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c．与乙装置相比，产物中的O2含量高、杂质种类少
Ⅱ.氧化C2H5OH
该小组同学设计的氧化C2H5OH 的装置如图(夹持装置省略)
(5)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。
Ⅲ.检验产物
(6)为检验上述实验收集到的产物，该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
实验
序号
检验试剂和反应条件
现象
结论
①
酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
产物含有乙醛
②
新制Cu(OH)2，加热
生成砖红色沉淀
产物含有乙醛
③
微红色含酚酞的
微红色褪去
产物可能含有乙酸
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NaOH 溶液
实验①～③中的结论不合理的是______________(填序号)，原因是______________________。
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