2022高考化学一轮复习教案：专题突破（十四） 化学实验装置的选择及创新使用

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K2CO3

D　[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。]