专题七　主观题突破　2.实验仪器连接及现象作用描述 2024年高考化学二轮复习课件+讲义

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(1)气体制备的一般流程
(2)常见的气体发生装置
固体与液体在常温下反应制备气体的装置，如图5，分液漏斗与烧瓶间的胶管能平衡气体压强，使液体顺利滴下，排出的气体体积不包括加入液体所占体积；如图6、图7，能随制随停，便于控制反应。
(3)常见的净化装置——用于除去气体中的杂质气体
①判断气体中杂质的方法a.看反应介质。若反应在溶液中进行，则制取的气体中一定含有水蒸气；若反应物中有气体，由于气体不能充分反应，则制取的气体中一定含有原来的气体，如用CO2与Na2O2反应制取的O2中一定含有CO2杂质。b.看反应物的性质。如用浓盐酸制取的气体中含有挥发出的HCl气体。c.看生成物的成分。如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。
特别提醒　选取干燥剂时，除了常规的从酸碱性角度考虑外，还要考虑特殊反应，如浓硫酸不能干燥还原性气体(H2S、HI等)，可用P2O5干燥；中性干燥剂CaCl2不能干燥NH3，因为二者会发生络合反应(这些知识可能会成为高考的设题点)。
(4)常见的气体收集装置
①密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，导气管应“长进短出”；密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集，导气管应“短进长出”。②易溶于水或能与水反应的气体，如NH3、HCl、NO2等，需用排空气法或排其他试剂法收集。
③常温下能与空气中的成分反应的气体(如NO)，密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等)，都不能用排空气法收集。④能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排饱和溶液的方法收集，如CO2——排饱和NaHCO3溶液；SO2——排饱和NaHSO3溶液；H2S——排饱和NaHS溶液；Cl2——排饱和NaCl溶液。
(5)有毒气体的处理装置
①装置C适用于溶解度较小的有毒气体，如Cl2、NO2、H2S等。②装置D、E适用于溶解度较大的气体，如HCl、NH3等。③装置A适用于某些可燃性气体，如CO等。④装置B采用收集法处理尾气，适用于NO、CO等。
有机物的制备实验装置的选择
3.常考仪器作用及操作目的作用示例
(1)常考仪器作用的规范描述示例
①中橡胶管的作用： ； 对气体体积测量的干扰。②的作用：干燥气体或除去气体中的杂质。③的作用： 。④的作用：干燥气体或吸收气体；防止空气中的二氧化碳、水蒸气对实验产生影响。
平衡压强，使液体能顺利滴下
吸收尾气，防止污染空气
⑤的作用： ，防止瓶内压强过大。⑥的作用：通除去某些成分的空气，防止实验中产物受装置内残留空气的影响。⑦的作用：混合气体； 气体；通过观察气泡速率控制 。⑧的作用：测量气体体积。读数时注意：装置冷却到室温，上下移动量气管使 高度一致，平视量气管内凹液面最低处读出数值。
⑨中仪器名称与作用：a为布氏漏斗，b为抽滤瓶或吸滤瓶，两者组合配合抽气，使抽滤瓶内压强减小， 过滤的速率。
(2)实验操作的目的作用示例①恒压滴液漏斗支管的作用：保证反应容器(一般为圆底烧瓶)内压强与恒压滴液漏斗内压强_______(平衡压强)，使恒压滴液漏斗内的液体_________。②沉淀用乙醇洗涤的目的：减小固体的溶解损失；除去固体表面吸附的杂质；乙醇挥发带走水分，使固体__________。③冷凝回流的作用及目的：防止××蒸气逸出而脱离反应体系，提高××物质的转化率。
④“趁热过滤”的目的：防止降温过程中杂质析出，提高产品的______。⑤减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点_______，防止××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)__________。
1.(2023·全国甲卷，27)钴配合物[C(NH3)6]Cl3溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备：2CCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2 2[C(NH3)6]Cl3＋2H2O。具体步骤如下：Ⅰ.称取2.0 g NH4Cl，用5 mL水溶解。Ⅱ.分批加入3.0 g CCl2·6H2O后，将溶液温度降至10 ℃以下，加入1 g活性炭、7 mL浓氨水，搅拌下逐滴加入10 mL 6%的双氧水。Ⅲ.加热至55～60 ℃反应20 min。冷却，过滤。Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25 mL沸水中，趁热过滤。Ⅴ.滤液转入烧杯，加入4 mL浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。
回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器a的名称是________。加快NH4Cl溶解的操作有______________。
(2)步骤Ⅱ中，将温度降至10 ℃以下以避免____________、____________；可选用________降低溶液温度。
步骤Ⅱ中使用了浓氨水和双氧水，他们在高温下易挥发、易分解，所以控制温度在10 ℃以下，通常采用冰水浴。
(3)指出下列过滤操作中不规范之处：_______________________________________________________________。
玻璃棒末端没有紧靠三层滤纸处，
漏斗末端尖嘴部分没有紧靠烧杯内壁
(4)步骤Ⅳ中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为_________。
钴配合物[C(NH3)6]Cl3溶于热水，活性炭不溶于热水，所以趁热过滤可除去活性炭。
(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是__________________________。
可利用同离子效应，促进钴配合物[C(NH3)6]Cl3尽快析出。
促进[C(NH3)6]Cl3尽快析出
2.[2021·河北，14(1)(2)(3)]化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：
回答下列问题：(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是_________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或_____________________________________。
将玻璃塞上的凹槽对准漏
经分析可知，要制备NaHCO3，需先选用装置A制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl，后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3，其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收，所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcgh。
(2)B中使用雾化装置的优点是_________________________________________________________________________。(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为____________________________________________。
使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接
触面积，从而提高产率(或其他合理答案)
NH3·H2O＋NaCl＋CO2===
NH4Cl＋NaHCO3↓
1.某学习小组查阅资料可知高温下，FeCl2与O2反应一定生成Fe2O3，可能生成FeCl3或Cl2。该小组同学利用如下装置对该反应进行探究。回答下列问题：
已知：FeCl2固体呈绿色，熔点为674 ℃，沸点为1 023 ℃；FeCl3在100 ℃左右升华。
(1)装置A中盛放蒸馏水的仪器名称为__________。(2)按气流从左到右的顺序，上述装置合理的连接顺序为_______________________(填仪器接口的小写字母)。
2.三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。实验室制备BCl3的原理为B2O3＋3C＋3Cl2 ===2BCl3＋3CO，某实验小组利用干燥的氯气和下列装置(装置可重复使用，略去夹持装置)制备BCl3并验证反应中有CO生成。已知：BCl3的熔点为－107.3 ℃，沸点为12.5 ℃，遇水水解生成H3BO3和HCl，请回答下列问题：实验：制备BCl3并验证产物CO
(1)该实验装置中合理的连接顺序为G→____→____→____→____→F→D→I。其中装置E的作用是_________________________。(2)装置J中发生反应的化学方程式为___________________________________。
将BCl3冷凝为液态分离出来
2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
3.Mg能在NO2中燃烧，产物为Mg3N2、MgO和N2，某科学小组通过实验验证部分产物并探究产物的比例关系。限用如下装置进行实验(夹持装置省略)。资料信息：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑
回答下列问题：(1)利用上述装置完成实验，连接顺序为B、_____、_____、G、_____、________(填字母)。
(2)连接好仪器，装入药品前如何检查装置气密性？_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)装置A中盛装的干燥剂可以是_______(填序号)。①浓硫酸　②无水CaCl2　③碱石灰　④五氧化二磷
关闭分液漏斗活塞，将D中导气管末端插入水中，对B中锥形瓶微热，若导管口有气泡冒出，停止加热，导气管中形成一段水柱，则装置气密性良好
(4)装置F的作用是________________________。
吸收过量的二氧化氮气体
4.某学习小组欲用下列装置探究乙烯还原氧化铜。
已知：ⅰ.乙醇在170 ℃、浓硫酸的作用下能产生乙烯，化学方程式为CH3CH2OH CH2==CH2↑＋H2O；ⅱ.加热条件下，少量乙醇被浓硫酸炭化。
回答下列问题：(1)仪器X的名称为_________。(2)制备乙烯时应选用装置_____(填“A”或“B”)；反应开始后，仪器X中观察到的现象为______________________。
(3)实验时装置的连接顺序是a→______________________________→尾气处理(按气流方向，用小写字母表示)；其中NaOH溶液的作用为_______________________。(4)实验时，装置F应_________(填“先加热”或“后加热”)，原因为_______________________________________________________。
e→d→f→g→h→i(或i→h)→b→c
应先用乙烯排尽装置中的空气，避免乙烯与空气混合加热爆炸
(5)能证明乙烯还原氧化铜的实验现象为_______________________________________________。
装置F中黑色粉末变为红色，
本实验探究乙烯还原氧化铜，实验原理是C2H4＋6CuO 6Cu＋2CO2＋2H2O，根据已知信息，制备乙烯时反应温度应在170 ℃，温度计需要插入到溶液中，即用装置B制备乙烯，加热条件下，乙醇被浓硫酸炭化，碳在加热条件下与浓硫酸反应生成CO2、SO2，CO2干扰实验，需要除去，装置B连接装置D，然后干燥乙烯，装置E连接装置F，最后连接装置C，据此分析解答。
5.FeCl3是中学常见的试剂，某实验小组用以下装置制备FeCl3固体，并探究FeCl3溶液与Cu的反应。已知：FeCl3晶体易升华，FeCl3溶液易水解。某实验小组用如图装置制备FeCl3。
(1)装置C中碱石灰的作用是_________________________________________________________________________________________。(2)装置F的名称为___________，从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的Cl2，正确的接口顺序为a→_____________(可选试剂：饱和食盐水、NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰，仪器可重复使用)。
吸收多余的Cl2，用于尾气处理，同时可以
防止空气中的水蒸气进入收集器中，防止FeCl3水解变质
(3)写出装置D中制备Cl2的离子方程式：__________________________________________。
由题干实验装置图可知，装置D为实验室制备Cl2的发生装置，原理为MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，装置E为盛有饱和食盐水的洗气瓶，用于除去Cl2中的HCl，装置E还可盛浓硫酸，用于干燥Cl2，然后将干燥的Cl2通入装置A中，
装置A为制备FeCl3的发生装置，装置B中的收集器用于收集FeCl3，装置C中的碱石灰用于吸收多余的Cl2，用于尾气处理，同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中，防止FeCl3水解变质，据此分析解题。