高考化学二轮复习教案专题突破(十四) 化学实验装置的选择及创新使用（含解析）

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专题突破(十四)　化学实验装置的选择及创新使用化学实验装置的选择及创新使用是高考实验命题的重要角度，主要考查常见化学仪器的识别及选择使用、常见仪器的创新使用等，侧重考查化学实验基础知识和基本技能，考生要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、如何排除等都是要考虑的因素。1．漏斗的多种用途(1)组成过滤器进行过滤(2)向酒精灯中添加酒精(3)倒置使用，防止倒吸2．用途多变的广口瓶(1)收集气体(如图A)，若用排空气法收集CO2，则应从b口进气；若瓶中装满饱和食盐水，从a口进气，收集Cl2；也可用A装置除去Cl2 中的少量HCl，则广口瓶中盛放饱和食盐水，应从b口进气。(2)图中可用于测量气体体积的是C，用作安全瓶的是D，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B。(3)用于监控气体流速(如图F)，广口瓶中盛有液体，从a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。3．干燥管的创新使用(1)防倒吸装置(2)简易的过滤器，如净化天然水(3)简易的启普发生器4．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，液体又流回到烧杯(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到原容器。(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。(2019.4·浙江选考)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。请回答：(1)仪器1的名称______________。装置5的作用__________________________________________________________________________________________________________。(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中____________________________。(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因___________________________________________。解析　(1)Fe(OH)2具有强还原性，易被空气中O2氧化，装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。(2)由于装置2也采用液封，装置3中压强与装置4中压强相等，3中溶液不能进入4，应将装置2和3之间橡皮管用止水夹夹住，装置3中产生H2，气体压强增大，使3中溶液被压入装置4。(3)4中析出灰绿色沉淀，说明装置内有空气，生成的Fe(OH)2被空气中O2氧化。答案　(1)滴液漏斗(分液漏斗)　液封，防止空气进入装置4　(2)在装置2、3之间添加控制开关(3)装置4内的空气没有排尽(海南卷，17题节选)某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：回答下列问题：(1)在下列装置中，第一次浸出必须用____________，第二次浸出应选用____________。(填标号)(2)第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸后，滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成______________________________________。滤渣2的主要成分是____________________。(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是_________________________。解析　(1)根据题给化学工艺流程知第一次浸出发生反应ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4===ZnSO4＋H2S↑，有有毒气体H2S生成，必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理，选D装置，第二次浸出时发生反应：CuS＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋S＋2H2O，不产生有毒气体，可选用A装置。(2)第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成H2O2与固体颗粒接触分解。滤渣2的主要成分是SiO2或SiO2和S。(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。答案　(1)D　A　(2)H2O2与固体颗粒接触分解　SiO2(SiO2和S)　(3)蒸发皿　1．(2021·山东威海检测)用如图装置(加热及夹持仪器已略去)进行的实验，下列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Cl2，b可用于吸收气体时防倒吸B．装置②可实现制取CO2实验中的“即关即止，即开即用”的作用C．利用装置③制取SO2，并验证其还原性D．利用装置④验证KHCO3和K2CO3的热稳定性，X中应放的物质是K2CO3D　[①中碱石灰可吸收Cl2，b常用于防倒吸；②关闭止水夹时，产生的CO2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，CO2气体排出，压强减小，盐酸又流回右侧与大理石反应产生CO2；③中大试管中Cu与浓硫酸反应生成SO2气体，若小试管中酸性KMnO4溶液褪色，则证明SO2具有还原性，C项能达到实验目的；④中KHCO3受热不稳定，X中应放的物质是KHCO3，D项不能达到实验目的。]2．(2021·广东广州联考)某研究性学习小组讨论甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法，其中不合理的是(　　)A．甲装置：可用来证明碳酸的酸性比硅酸强B．乙装置：橡皮管的作用是能使盐酸顺利流下C．丙装置：不能用来测定NH3的体积D．丁装置：先从①口进气集满二氧化碳，再从②口进气，可收集氢气C　[植物油能隔离氨气与水的接触，可以将水排出，可以测定氨气的体积，C错误；导管长进短出可收集密度比空气密度大的气体，短导管进气可收集密度比空气密度小的气体，则从①口进气集满二氧化碳，再从②口进气，可收集氢气，D正确。]