資源簡介

一、多功能瓶
1．集氣
收集密度比空氣大的氣體時(shí)，不裝水，接口順序?yàn)椋篴→b
收集密度比空氣小的氣體時(shí)，不裝水，接口順序?yàn)椋篵→a
用排水法收集氣體時(shí)，瓶內(nèi)裝滿水，接口順序?yàn)椋篵→a
2．洗氣
吸收水蒸氣：用濃硫酸；吸收CO2：用氫氧化鈉溶液；
吸收HCl：用氫氧化鈉溶液；吸收CO2中的HCl：用飽和碳酸氫鈉溶液。
3．檢驗(yàn)氣體
檢驗(yàn)CO2：用澄清石灰水； 檢驗(yàn)HCl：用硝酸銀溶液。
二、氣體的凈化
1. 凈化：將不純氣體中的雜質(zhì)氣體除去從而得到較純凈氣體的過程。
2. 原則：選用的凈化劑只能吸收雜質(zhì)氣體，而不能與被凈化的氣體發(fā)生反應(yīng)，且不能引入新的雜質(zhì)氣體。
3. 常見氣體的除雜劑
三、氣體的干燥
1. 干燥：用干燥劑除去氣體中混有的水蒸氣的過程。
2. 原則：干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。
3. 常見氣體的干燥
注意：①若用洗氣裝置除雜，一般除雜在前，干燥在后。因?yàn)閺娜芤褐谐鰜淼臍怏w中會(huì)混有水蒸氣，干燥在后可將水蒸氣完全除去。
②若用加熱裝置除雜，一般是干燥在前，除雜在后。因?yàn)榧訜釙r(shí)氣體中最好不要混有水蒸氣。
四、尾氣處理
例1、廢物利用既可節(jié)約資源,又可以保護(hù)環(huán)境。某課外興趣小組設(shè)計(jì)了利用濃鹽酸和廢舊干電池中的鋅以及下圖A至F所示裝有藥品的儀器來制取氫氣,試回答下列問題
(1)寫出圖A中儀器①的名稱: 。
(2)用鋅和濃鹽酸反應(yīng)制取的氫氣中會(huì)混有水和氯化氫氣體,為了證明其存在,我們常用圖
(填圖的符號(hào))中的試劑來驗(yàn)證水,用圖 (填圖的符號(hào))來驗(yàn)證氯化氫氣體。
(3)為了制取一瓶干燥、純凈的氫氣,圖中儀器的連接順序是A→ →F。
例2、 甜葉菊苷具有高甜度低熱能的特點(diǎn)，是一種新型甜味劑，我國是全球最主要的生產(chǎn)國。實(shí)驗(yàn)小組欲探究甜葉菊苷的元素組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
【提出問題】甜葉菊苷由什么元素組成？
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小晴取適量的甜葉菊苷按如圖1進(jìn)行操作，并分別將干冷的燒杯和蘸有澄清石灰水的燒杯倒置于火焰上方。
圖1
【討論交流】其他同學(xué)認(rèn)為小晴的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)，原因是__________________________。
經(jīng)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，檢驗(yàn)到甜葉菊苷在氧氣中充分燃燒的產(chǎn)物只有二氧化碳和水，由此確定甜葉菊苷中一定含碳、氫元素。
【繼續(xù)探究】為進(jìn)一步確定其元素組成，利用如圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(已知：裝置C中的氧化銅能確保甜葉菊苷中的碳元素完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳)
圖2
(1)實(shí)驗(yàn)前要通一會(huì)兒氮?dú)猓康氖莀_________________________________。
(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
【數(shù)據(jù)記錄】4.02 g甜葉菊苷在C裝置中充分燃燒后，D裝置增重2.7 g，E裝置增重8.36 g。(產(chǎn)物被完全吸收)
【分析與結(jié)論】數(shù)據(jù)分析：4.02 g甜葉菊苷中氧元素的質(zhì)量為________g，由此確定甜葉菊苷是由碳、氫、氧元素組成。
【反思評(píng)價(jià)】若沒有F裝置，對(duì)氧元素質(zhì)量測(cè)定結(jié)果的影響是________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
例3、為了解甲酸的分解產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了以下探究：
【查閱資料】甲酸(HCOOH)的熔點(diǎn)為8.6 ℃，能分解生成兩種物質(zhì)。
【提出猜想】實(shí)驗(yàn)小組對(duì)甲酸
的分解產(chǎn)物提出了猜想：
猜想1. H2和CO2； 猜想2. CO和H2O。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】20 ℃時(shí)，甲酸的狀態(tài)為________；從圖一裝置中選擇合適的裝置________(填序號(hào))對(duì)甲酸進(jìn)行加熱。為了加快分解速率，實(shí)驗(yàn)小組加入了催化劑，反應(yīng)后將分解產(chǎn)物通入圖二裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
圖一 圖二
【實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)】若猜想1成立，則D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)為______________________。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)中觀察到C處瓶內(nèi)出現(xiàn)大量水珠，F(xiàn)處玻璃管中出現(xiàn)的現(xiàn)象為______________，甲酸分解的化學(xué)方程式為___________________________。
【交流拓展】資料表明，不同條件下，甲酸的分解產(chǎn)物不同，猜想1和猜想2均能成立。據(jù)此小新對(duì)甲酸的分解產(chǎn)物又提出新猜想：猜想3.H2O和CO2；猜想4.CO和H2。經(jīng)討論認(rèn)為無需進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就能確定猜想3和猜想4都錯(cuò)誤，理由是_________________________。
1.某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)金屬知識(shí)后，對(duì)金屬鈣及其化合物的化學(xué)性質(zhì)非常感興趣，并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。
(1)對(duì)金屬鈣的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究
【提出問題】金屬鈣能否與水反應(yīng)？
【實(shí)驗(yàn)探究】取一粒金屬鈣投入盛有50 mL水的燒杯中，鈣粒與水劇烈反應(yīng)，四處游動(dòng)，產(chǎn)生氣泡，溶液出現(xiàn)渾濁，用手觸摸燒杯外壁，感覺發(fā)熱。反應(yīng)結(jié)束放置一段時(shí)間后，溶液變澄清，往燒杯中滴入無色酚酞試液，溶液變紅色。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】金屬鈣能與水反應(yīng)。經(jīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)，產(chǎn)生的氣體能燃燒。請(qǐng)寫出鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　。
【交流與反思】反應(yīng)結(jié)束放置一段時(shí)間后，溶液變澄清的原因是　　　　　　。
(2)對(duì)久置于空氣中的“生石灰”干燥劑的組成成分及含量進(jìn)行探究
【查閱資料】Ca(OH)2加熱到一定溫度時(shí)會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，生成兩種氧化物。
【實(shí)驗(yàn)探究】該小組稱取10.0 g干燥劑樣品于控溫電加熱器中，按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(裝置氣密性良好，裝置A、 B、 C中藥品足量，實(shí)驗(yàn)操作正確)。
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄】充分反應(yīng)后，產(chǎn)物被完全吸收，A裝置增得0.9 g，B裝置增重2.2 g。
【分析與結(jié)論】該包干燥劑的成分有　　　(填化學(xué)式)，其中Ca(OH)2的質(zhì)量為　　　　g。
【反思與拓展】
①停止加熱后，需要通入N2一段時(shí)間的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②若沒有C裝置，會(huì)導(dǎo)致含量測(cè)定結(jié)果偏小的成分是　　　　　　。
2.小黃發(fā)現(xiàn)某薯片包裝內(nèi)的一個(gè)小袋，上面標(biāo)有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字樣。撕開小袋，發(fā)現(xiàn)里面裝的是固體粉末，大部分呈灰白色，少部分呈棕紅色。經(jīng)過初步分析成分，他認(rèn)為棕紅色粉末是Fe2O3，灰白色粉末中應(yīng)該含有CaCO3和Fe。小黃想用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的判斷，請(qǐng)你一同參與。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹孔C實(shí)灰白色粉末中含有CaCO3和Fe
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】裝置如圖所示：
【實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)與分析】
(1)若要證實(shí)灰白色粉末中含有CaCO3和Fe，儀器的連接順序是①__________(填數(shù)字序號(hào))；
(2)若觀察到____________________，可證實(shí)樣品成分中含有Fe；
(3)裝置A 中氣密性檢查的方法是_____________；
(4)依據(jù)小黃的結(jié)論分析思路，灰白色粉末樣品中應(yīng)該還可以有別的成分，請(qǐng)你寫出其中一種物質(zhì)的名稱___________。
3.由于大量使用一次性塑料袋造成的“白色污染”，已成為一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)問題。某化學(xué)研究小組的同學(xué)欲對(duì)某種塑料袋的組成成分進(jìn)行分析探究(資料顯示該塑料只含C、H兩種元素)，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，使該塑料試樣在純氧中燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析有關(guān)數(shù)據(jù)，推算元素含量。
(1)A裝置制取的氧氣，經(jīng)B后通入C裝置，使塑料試樣能充分燃燒。B裝置中盛有足量的某種液體，其作用是 。
(2)裝置C的直玻璃管中塑料試樣充分燃燒后，測(cè)得裝置D增重2.7g，裝置E增重6.6g，則樣品中的碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(保留到0.1%)
(3)小葉認(rèn)為，此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確，應(yīng)增加一個(gè)洗氣裝置，請(qǐng)你說出原因并寫出正確的修改方法： 。
4.某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室相對(duì)封閉的裝置內(nèi)燃燒某種含碳、氫、氧元素的垃圾，對(duì)產(chǎn)生的廢氣成分(不考慮氣態(tài)有機(jī)物)按如圖所示的裝置進(jìn)行檢驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)研究】拉動(dòng)注射器，讓廢氣依次通過裝置。
【實(shí)驗(yàn)分析】(1)能證明廢氣中有水蒸氣存在的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　。
(2)F處的大號(hào)注射器，可以引導(dǎo)氣體流向，其另一個(gè)主要作用是　　　　　　　　。
【反思評(píng)價(jià)】(3)小金認(rèn)為，僅根據(jù)E中澄清石灰水變渾濁，無法確定一氧化碳的存在，其理由是____________________________________________。
(4)小金根據(jù)D中的粉末由黑色變?yōu)榧t色，得出廢氣中存在一氧化碳。小麗認(rèn)為該結(jié)論不夠嚴(yán)密，若廢氣中存在氫氣也會(huì)出現(xiàn)該現(xiàn)象。要使上述結(jié)論更加嚴(yán)密，還應(yīng)添加的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置及位置是_______　　。
1.（1）做“金屬及其化合物之間的轉(zhuǎn)化”實(shí)驗(yàn)時(shí)：取少量硫黃與鐵粉混合放進(jìn)試管內(nèi)，用酒精燈加熱一段時(shí)間，反應(yīng)劇烈發(fā)生，當(dāng)紅光擴(kuò)展至整支試管時(shí)，立即停止加熱，反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行，冷卻后觀察到有黑色固體生成。該反應(yīng)屬于________（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。
（2）實(shí)驗(yàn)室通常用上述反應(yīng)的生成物硫化亞鐵（FeS）固體和稀硫酸在常溫下發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取硫化氫（H2S）氣體。常溫下硫化氫氣體是無色、有臭雞蛋氣味的有毒氣體，密度比空氣大、易溶于水，水溶液是一種酸。請(qǐng)選取合適的制取和收集裝置________（填序號(hào)）。
寫出利用氫氧化鈉溶液吸收硫化氫氣體的化學(xué)方程式________ 。
2.化學(xué)小組用如圖所示裝置研究酸堿鹽的質(zhì)（夾持儀器已省略）。
（1）關(guān)閉K2 ， 打開K1和分液漏斗玻璃塞、活塞，向B裝置中加入稀鹽酸，使其浸沒大理石后關(guān)閉分液漏斗活塞。B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
（2）當(dāng)B中的物質(zhì)仍在反應(yīng)時(shí)，關(guān)閉K1 ， 打開K2。一段時(shí)間后C中的現(xiàn)象為________；充分反應(yīng)后，C中一定含有溶質(zhì)NaCI的原因是________。
（3）當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將裝置A、B、C上層清液全部倒人同一燒杯中，滴加無色酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)酚酞溶液無色，請(qǐng)選用一種試劑確定溶質(zhì)成分幾種可能情況，寫出所加試劑，預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論：________。
3.小黃發(fā)現(xiàn)某薯片包裝內(nèi)的一個(gè)小袋，上面標(biāo)有“成分：CaO、Fe”作用；防潮、
防氧化；警告：禁止食用”等字樣。撕開小袋，發(fā)現(xiàn)里面裝的是固體粉末，大部分呈灰白色，
少部分呈棕紅色。經(jīng)過初步分析成分，他認(rèn)為棕紅色粉末是Fe2O3，灰白色粉末中應(yīng)該含有
CaCO3和Fe。小黃想用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的判斷，請(qǐng)你一同參與。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹孔C實(shí)灰白色粉末中含有CaCO3和Fe
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】裝置如圖所示
【實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)與分析】
(1)若要證實(shí)灰白色粉末中含有CaCO3。和Fe，儀器的連接順序是① ⑥（填序號(hào)）。
(2)若觀察到 ，可證實(shí)樣品成分中含有Fe。
(3)裝置A 中氣密性檢查的方法是 。
(4)依據(jù)小黃的結(jié)論分析思路，灰白色粉末樣品中應(yīng)該還可以有別的成分，請(qǐng)你寫出其中一
種物質(zhì)的名稱 。
4.某混合氣體可能有CO2、CO、H2中的一種或幾種，某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了研究氣體的組成，設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持裝置已省略）．實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)A裝置中溶液變渾濁，C中的固體由黑色邊紅色，D中的固體有白色變藍(lán)色，F(xiàn)裝置中有水流入燒杯。
在反應(yīng)前后對(duì)C、D裝置進(jìn)行了質(zhì)量的測(cè)量（各步反應(yīng)均完全），測(cè)量結(jié)果如表：
反應(yīng)前后 反應(yīng)前 反應(yīng)后
C裝置中試管與固體的總質(zhì)量（克） a c
D裝置中U形管與固體的總質(zhì)量（克） b d
請(qǐng)分析回答下列問題：
（1）請(qǐng)寫出A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式：
（2）一定能證明混合氣體中有氫氣存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：
（3）F裝置的作用：①“抽氣”；②：
（4）證明原混合氣體中有CO存在的定量關(guān)系是： （用字母a、b、c、d表示．）
答案及解析
例1、（1）Ba(NO3)2+NaSO4=BaSO4↓+2NaNO3
（2）無色酚酞
（3）在無色溶液中加入足適量的AgNO3,產(chǎn)生白色沉淀后，再加入過量的稀硝酸，若沉淀不溶解，則廢液中含有NaCl。
（4）Na2CO3
例2、答案：【討論交流】二氧化碳和水可能來自于酒精燃燒
【繼續(xù)探究】(1)排盡裝置內(nèi)的空氣
(2)2H2O2 2H2O＋O2↑
【分析與結(jié)論】1.44
【反思評(píng)價(jià)】偏小
例3、【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】液態(tài)　A　【實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)】紫色石蕊溶液變紅色　【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】紅色固體變成黑色
HCOOH H2O＋CO↑　【交流拓展】違背了質(zhì)量守恒定律(或化學(xué)反應(yīng)前后原子數(shù)目不相等或化學(xué)方程式無法配平等)
1.(1)【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Ca＋2H2O=== Ca(OH)2＋H2↑　【交流與反思】氫氧化鈣的溶解度隨溫度的降低而增大　(2)【分析與結(jié)論】CaO、Ca(OH)2、CaCO3　3.7　【反思與拓展】①使生成的水和二氧化碳被A、B裝置完全吸收
②CaO
2.③②④⑤⑥ E中固體由白變藍(lán)
關(guān)閉導(dǎo)管①的止水夾，往漏斗中加水，形成水柱，一段時(shí)間后水柱無變化則氣密性良好
氫氧化鈣
3.(1)吸水(或干燥氣體)。(2)85.7%
(3)裝置A中空氣內(nèi)的二氧化碳會(huì)被裝置E吸收，使測(cè)得的碳元素的含量偏高；在裝置A、B之間增加一個(gè)裝有濃NaOH溶液的洗氣瓶。
[命題考向：查氧氣的制取、質(zhì)量守恒定律。解析：(1)B裝置中的液體是濃硫酸，作用是吸收氧氣中的水蒸氣，防止對(duì)塑料碎屑燃燒生成水的測(cè)量造成影響。(2)樣品中C元素的質(zhì)量為6.6g×＝1.8g，H元素的質(zhì)量為2.7g×＝0.3g，則樣品中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈85.7%。(3)由于發(fā)生裝置A制取的氧氣中含有二氧化碳和水蒸氣，為使C裝置中的塑料碎屑在純氧中燃燒，應(yīng)在裝置A、B之間增加一個(gè)裝有濃NaOH溶液的洗氣瓶。]
4.【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】經(jīng)檢驗(yàn)，廢氣中存在CO2、CO、H2O。
(1)A中的固體由白色變成藍(lán)色
(2)收集尾氣(或儲(chǔ)氣)
(3)CO2不一定來自CO和CuO的反應(yīng)，也可能是原來廢氣中的CO2在B裝置沒有除盡
(4)在DE之間連接盛有無水硫酸銅的U型管(或在DE之間連接A裝置)
1.【答案】 （1）放熱
（2）BE；H2S+2NaOH=Na2S+2H2O
【考點(diǎn)】常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法
2.【答案】 （1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）先有氣泡冒出，后產(chǎn)生白色沉淀；B中的稀鹽酸進(jìn)入C中與碳酸鈉反應(yīng)生成了氯化鈉
（3）向混合后的混合液中加入碳酸鈉，若無現(xiàn)象，說明了只有氯化鈉；若產(chǎn)生了沉淀，說明了溶質(zhì)有氯化鈉和氯化鈣；若先產(chǎn)生氣泡后又產(chǎn)生了沉淀，說明了溶質(zhì)有氯化鈉、氯化鈣、稀鹽酸
3.（1）④⑤③②⑥ （2）無水硫酸銅白色變藍(lán)色 （3）關(guān)閉導(dǎo)管①的止水夾，往漏斗中加水，形成水柱，一段時(shí)間后水柱無變化則氣密性良好 （4）氫氧化鈣
4.（1）CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O
（2）D中固體由白色變?yōu)樗{(lán)色↓
（3）收集尾氣(或儲(chǔ)存氣體)
（4）
2022-2023學(xué)年上學(xué)期浙教版科學(xué)九年級(jí)“沖刺重高”講義（二十）
化學(xué)裝置的作用與連接

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