杭州专版2020中考化学复习方案专题04化学实验装置连接课件 25页

专题 4 化学实验装置连接 化学 | 第二部分　专题突破 专题简介 【 命题重点 】 化学实验装置的连接主要考查气体的发生装置；干燥、净化装置；气体收集装置；尾气处理装置的选择和连接 . 【 方法要点 】 一般原则：气体发生装置 → 除杂、干燥 → 主体实验 → 尾气的处理等顺序 . 图 HT4-1 (1) 发生装置：①固固加热型；②固液不加热型 . (2) 除杂、干燥：①溶液除杂：洗气瓶；②固体常温除杂： U 形管、干燥管；③固体加热除杂：硬质玻璃管 . (3) 主体实验：①气体性质实验；②气体收集 ( 包括量气 ). (4) 尾气处理：①有毒气体：固体、溶液吸收，点燃、装置收集；②无毒气体直接排空；③若制备的物质极易水解，则需在尾部加装干燥管，以防空气中的水蒸气进入造成水解 . (5) 干燥与除杂的顺序：①若采用溶液除杂，则先净化后干燥；②若采用加热除杂，则干燥在前；③若用固体吸收剂常温除杂，则根据题意而定 . (6) 接口的连接：总体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应 “ 长 ” 进 “ 短 ” 出；量气装置应 “ 短 ” 进 “ 长 ” 出；洗气装置应 “ 长 ” 进 “ 短 ” 出；干燥管应 “ 大 ” 进 “ 小 ” 出 . (7) 气体发生装置一般按：装置选择与连接 → 气密性检验 → 装固体药品 → 加液体药品 → 开始实验 → 拆卸仪器 → 其他处理等 . (8) 加热操作：主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯，其目的一是防止爆炸；二是保证产品纯度 . 熄灭酒精灯时，一般是 “ 先取后灭 ” 的原则 . 类型一　装置选择 例 1 接到报警，某厨房的煤气管道可能有 CO 泄漏，一化学兴趣小组成员受命采集该厨房的气样，并检测该气样中是否含有 CO 气体 . 小组中一成员戴上防毒面具，进入厨房收集到一集气瓶厨房气样，他们欲用图 HT4-2 装置来做检测 . 请回答以下问题 . (1) 检测时出现 　　　　　　　　　　　　　 现象， 可证明厨房气样中含有 CO.  图 HT4-2 [ 答案 ] (1) 玻璃管内黑色粉末中出现红色固体 [ 解法指导 ] (1) 由于一氧化碳有还原性，在加热时能将氧化铜还原成铜；检测时出现玻璃管内黑色氧化铜粉末中出现红色固体现象可证明厨房气样中含有 CO. 例 1 接到报警，某厨房的煤气管道可能有 CO 泄漏，一化学兴趣小组成员受命采集该厨房的气样，并检测该气样中是否含有 CO 气体 . 小组中一成员戴上防毒面具，进入厨房收集到一集气瓶厨房气样，他们欲用图 HT4-2 装置来做检测 . 请回答以下问题 . (2) 小组中有成员提出该装置产生的尾气仍有可能造成环境污染，请你提出处理尾气的方法：    　 .  图 HT4-2 [ 答案 ] (2) 装置尾部连接一个尖嘴导管，并放置一个点燃的酒精灯，将可能剩余的 CO 燃烧掉 [ 解法指导 ] (2) 由于一氧化碳有可燃性，燃烧生成二氧化碳；所以，处理尾气的方法是：装置尾部连接一个尖嘴导管，并放置一个点燃的酒精灯，将可能剩余的 CO 燃烧掉 . 例 1 接到报警，某厨房的煤气管道可能有 CO 泄漏，一化学兴趣小组成员受命采集该厨房的气样，并检测该气样中是否含有 CO 气体 . 小组中一成员戴上防毒面具，进入厨房收集到一集气瓶厨房气样，他们欲用图 HT4-2 装置来做检测 . 请回答以下问题 . (3) 采集气样时未携带抽气工具 ( 如注射器等 ) 如何用最简便的方法采到该瓶气样 ?   　 . 图 HT4-2 [ 答案 ] (3) 将装满水的集气瓶带入厨房，在厨房内倒去水并塞上橡皮塞 [ 解法指导 ] (3) 采集厨房内气体的方法是：将装满水的集气瓶带入厨房，在厨房内倒去水并塞上橡皮塞 . 例 1 接到报警，某厨房的煤气管道可能有 CO 泄漏，一化学兴趣小组成员受命采集该厨房的气样，并检测该气样中是否含有 CO 气体 . 小组中一成员戴上防毒面具，进入厨房收集到一集气瓶厨房气样，他们欲用图 HT4-2 装置来做检测 . 请回答以下问题 . (4) 如何在检测时将集气瓶中的气样导入玻璃管内，请画出示意图，并用文字作必要的说明 . 图 HT4-2 [ 答案 ] (4) 如图所示，将分液漏斗中的水加入集气瓶中 . [ 解法指导 ] (4) 将橡皮塞换成带导管和分液漏斗的双孔橡皮塞，通过分液漏斗向瓶中加入水，将一氧化碳通过导管导入玻璃管内 . 【 变式 1 】 [2018· 宿迁 ] 实验课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁 (Fe 2 O 3 ) 粉末中的一种或两种 . 为确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究，请你参与其中并回答问题 . 提出猜想 甲组：铜粉；乙组：氧化铁粉末；丙组： .  设计实验 方案 1 ：取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的 　　　　 ( 从下列试剂中选择：氯化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液 ) ，振荡，若甲组猜想正确，则实验现象为 　 .  铜粉和氧化铁粉末 稀盐酸 无明显现象 方案 2 ：取 8 g 红色粉末放入硬质玻璃管中，先通入 CO ，然后用酒精喷灯加热一段时间 ( 实验装置如图 HT4-3Ⅰ 所示 ) ，停止加热并继续通入 CO 至装置冷却 . 若乙组或丙组猜想正确，则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 　 .  实验时要先通 CO 再加热的目的是     　 .  图 HT4-3 3CO+Fe 2 O 3 3CO 2 +2Fe 排净 硬质玻璃管中的空气，防止爆炸 数据处理 等装置完全冷却到室温，称量硬质玻璃管内剩余固体质量为 m g. 若乙组猜想正确，则 m 的取值范围是 　 .  实验反思 图 Ⅰ 中虚线框内的装置用于吸收 CO 2 并收集 CO ，请从图 Ⅱ( 广口瓶内均为氢氧化钠溶液 ) 中选择最合适的装置 　　　　 ( 填序号 ).  图 HT4-3 5.6≤ m <8 ③ 类型二　装置连接 例 2 过碳酸钠 (Na 2 CO 4 ) 是一种常见的漂白杀菌 剂，其水溶液显碱性，能和盐酸发生下列反应： 2Na 2 CO 4 +4HCl 4NaCl+2CO 2 ↑+O 2 ↑+2H 2 O. 工业用的过碳酸钠往往含有少量的碳酸钠 . 为了 测定工业用的过碳酸钠的纯度，可以选择利用 下列仪器 ( 包括仪器中的药品 ) 及石蕊试液进行实 验，请回答下列问题 . (1) 取适量过碳酸钠样品与足量的稀盐酸反应，只要测定反应过程中产生的 　　　　 ( 写化学式 ) 体积，就可推算出过碳酸钠的纯度 .  图 HT4-4 [ 答案 ] (1)O 2 　 [ 解法指导 ] (1) 过碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳和氧气，碳酸钠和盐酸反应也有二氧化碳生成，所以只能通过测生成氧气的量求过碳酸钠的量 . 例 2 过碳酸钠 (Na 2 CO 4 ) 是一种常见的漂白杀菌 剂，其水溶液显碱性，能和盐酸发生下列反应： 2Na 2 CO 4 +4HCl 4NaCl+2CO 2 ↑+O 2 ↑+2H 2 O. 工业用的过碳酸钠往往含有少量的碳酸钠 . 为了 测定工业用的过碳酸钠的纯度，可以选择利用 下列仪器 ( 包括仪器中的药品 ) 及石蕊试液进行实 验，请回答下列问题 . (2) 请选取该实验需要的装置，并按正确连接顺序排列 　　　　 ( 填序号，仪器中的试剂都是足量的 ).  图 HT4-4 [ 答案 ] (2)BDEF 　 [ 解法指导 ] (2) 过碳酸钠和盐酸反应为固体和液体反应且不需要加热，所以选择装置 B ，要测定生成氧气的量，需要先除去二氧化碳，可用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，再通入水中， F 量筒中水的体积即为 E 装置中氧气排开水的体积 . 例 2 过碳酸钠 (Na 2 CO 4 ) 是一种常见的漂白杀菌 剂，其水溶液显碱性，能和盐酸发生下列反应： 2Na 2 CO 4 +4HCl 4NaCl+2CO 2 ↑+O 2 ↑+2H 2 O. 工业用的过碳酸钠往往含有少量的碳酸钠 . 为了 测定工业用的过碳酸钠的纯度，可以选择利用 下列仪器 ( 包括仪器中的药品 ) 及石蕊试液进行实 验，请回答下列问题 . (3) 判定过碳酸钠试样是否完全反应的实验操作方法和现象是   　 .  图 HT4-4 [ 答案 ] (3) 往 B 装置中继续加入盐酸，无气泡产生 ( 或往 B 装置中滴入石蕊试液，溶液显红色 ) 　 [ 解法指导 ] (3) 判断是否完全反应，过碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳和氧气，所以可继续加稀盐酸，若无气泡产生，说明样品已完全反应 . 【 变式 2 】 课外小科约老师继续探究铁粉和硫粉反应的实验：他们各自取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放在石棉网上，在其中插入烧红的玻璃棒，反应立即发生，拿掉玻璃棒后，反应继续剧烈进行，反应过程中有少量刺激性气味的气体 X 产生，反应结束后，都得到黑色固体，老师得到的黑色固体不会被磁铁吸引，而小科的却会被磁铁吸引 . (1) 铁和硫的反应是 　　 　 ( 填 “ 放热 ” 或 “ 吸热 ”) 反应 .  (2) 气体 X 的化学式为 　　　　　 .  图 HT4-5 放热 SO 2 【 变式 2 】 课外小科约老师继续探究铁粉和硫粉反应的实验：他们各自取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放在石棉网上，在其中插入烧红的玻璃棒，反应立即发生，拿掉玻璃棒后，反应继续剧烈进行，反应过程中有少量刺激性气味的气体 X 产生，反应结束后，都得到黑色固体，老师得到的黑色固体不会被磁铁吸引，而小科的却会被磁铁吸引 . (3) 对比老师的实验结果，小科猜想自己得到的黑色固体可能是剩余的铁或生成的四氧化三铁 . 小科想验证是否有铁剩余，老师启发小科： 图 HT4-5 硫化亚铁能与稀硫酸反应，产生硫化氢气体，该气体能被氢氧化钠溶液吸收 . 于是，小科认为正确连接如图 HT4-5 所示的三个装置并进行实验，如果 a 处有水压出，就能验证有铁剩余 . ①小科依次连接各装置的导管口： e→ 　　　　 ( 填 “c→d” 或 “d→c”) →b→a.  ②老师指出设计不够合理，不能就此验证猜想 . 请你帮小科说出不够合理的原因： 　　　　　 　　　　 . 于是小科改进了实验设计，继续进行实验 ……  c→d 图 HT4-5 反应前锥形瓶中含有空气