資源簡介

[熱點題空]　第4練　裝置的連接　特定儀器(裝置)的作用
題組一　特殊儀器或裝置的作用
1.(3分)[2023·湖北，18(1)]學習小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題：
銅與濃硝酸反應的裝置如下圖，儀器A的名稱為　　　　　　，裝置B的作用為　　　　。
2.(6分)[2023·福建，12(4)(5)(6)]某研究小組以TiCl4為原料制備新型耐熱材料TiN。由TiO2制備TiN并測定產率(實驗裝置如圖，夾持裝置省略)。
(4)裝置C中試劑X為　　　　　　　　。
(5)裝置D中反應生成TiN、N2和H2O，該反應的化學方程式為　　　　。
(6)裝置E的作用是　　　　。
3.(2分)[2020·浙江7月選考，30(1)節選]硫代硫酸鈉在紡織業等領域有廣泛應用。某興趣小組用下圖裝置制備Na2S2O3·5H2O。
單向閥的作用是　　　　。
題組二　裝置的組裝
4.(7分)[2021·河北，14(1)(2)(3)]化工專家侯德榜發明的侯氏制堿法為我國純堿工業和國民經濟發展做出了重要貢獻，某化學興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3，進一步處理得到產品Na2CO3和NH4Cl，實驗流程如圖：
回答下列問題：
(1)從A~E中選擇合適的儀器制備NaHCO3，正確的連接順序是　　　　　　　(按氣流方向，用小寫字母表示)。為使A中分液漏斗內的稀鹽酸順利滴下，可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或　　　　。
(2)B中使用霧化裝置的優點是　　　　。
(3)生成NaHCO3的總反應的化學方程式為　　　　。
5.(6分)三氯化硼(BCl3)是一種重要的化工原料。實驗室制備BCl3的原理為B2O3+3C+3Cl2 ===2BCl3+3CO，某實驗小組利用干燥的氯氣和下列裝置(裝置可重復使用，略去夾持裝置)制備BCl3并驗證反應中有CO生成。已知：BCl3的熔點為-107.3 ℃，沸點為12.5 ℃，遇水水解生成H3BO3和HCl，請回答下列問題：
實驗：制備BCl3并驗證產物CO
(1)該實驗裝置中合理的連接順序為G→　　→　　→　　→　　→F→D→I。其中裝置E的作用是　　。
(2)裝置J中發生反應的化學方程式為　　　　　　　。
題組三　綜合強化
6.(7分)[2020·全國卷Ⅲ，26(2)(3)]實驗室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質。
(2)b中采用的加熱方式是　　　　　，c中化學反應的離子方程式是　　　　，采用冰水浴冷卻的目的是　　　　。
(3)d的作用是　　　　　　，可選用試劑　　　(填字母)。
A.Na2S B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.H2SO4
7.(11分)(2021·湖北，18改編)某實驗小組由三氯化銻(SbCl3)制備HSbF6的反應如下：
SbCl3+Cl2SbCl5
SbCl5+6HF===HSbF6+5HCl
制備SbCl5的初始實驗裝置如圖(夾持、加熱及攪拌裝置略)。
相關性質如下表：
物質 熔點 沸點 性質
SbCl3 73.4 ℃ 220.3 ℃ 極易水解
SbCl5 3.5 ℃ 140 ℃分解，79 ℃/2.9 kPa 極易水解
回答下列問題：
(1)實驗裝置中兩個冷凝管　　　　　(填“能”或“不能”)交換使用。
(2)試劑X的作用為　　　　、　　　　。
(3)反應完成后，關閉活塞a、打開活塞b，減壓轉移　　　　　　(填儀器名稱)中生成的SbCl5至雙頸燒瓶中。用真空泵抽氣減壓蒸餾前，必須關閉的活塞是　　　　(填“a”或“b”)；用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾的主要原因是　　　　　　　　。
(4)毛細管連通大氣，減壓時可以吸入極少量空氣，其主要作用是　　　　。
(5)實驗小組在由SbCl5制備HSbF6時，沒有選擇玻璃儀器，其原因為　　　　。(寫反應的化學方程式)
8.(8分)(2024·湖南邵陽三模)三氯化六氨合鈷(Ⅲ)Cl3是一種典型的維爾納配合物，其在水中的溶解度隨溫度的升高而增大。實驗室常以活性炭為催化劑來制備，化學方程式為2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co]Cl3+2H2O。某實驗小組設計如圖裝置(夾持儀器及加熱裝置已省略)。
(1)裝置中盛放H2O2溶液的儀器中玻璃管的作用是　　　　　　　　。
(2)多孔球泡的作用是　　　　　　　　。
(3)B中反應溫度過高會加快氨的揮發和H2O2的分解，溫度過低會導致　　　　　　　　。
(4)B裝置中的NH4Cl溶液除做反應物外，另一個作用是　　　　　　　　，避免生成Co(OH)2沉淀。
(5)C裝置中倒扣漏斗的作用是　　　　　　　　　　　　　。
答案精析
1.具支試管　防倒吸
2.(4)堿石灰　(5)6TiO2+8NH36TiN+12H2O+N2
(6)吸收氨氣與水蒸氣
3.防止倒吸
4.(1)aefbcgh　將玻璃塞上的凹槽對準漏斗頸部的小孔
(2)使氨鹽水霧化，可增大與二氧化碳的接觸面積，從而提高產率(或其他合理答案)　(3)NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓
5.(1)E　H　J　H　將BCl3冷凝為液態分離出來
(2)2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
6.(2)水浴加熱　Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O　避免生成NaClO3　(3)吸收尾氣(Cl2)　AC
解析　(2)b裝置的加熱方式為水浴加熱。c裝置中氯氣與氫氧化鈉發生反應的離子方程式為Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O。根據裝置b、c水浴溫度的不同推知，生成氯酸鹽時需要加熱，生成次氯酸鹽時需要冰水冷卻，所以c中冰水浴的目的是避免氯酸鈉的生成。
(3)d是尾氣處理裝置，吸收氯氣可以用硫化鈉溶液或氫氧化鈣溶液。
7.(1)不能　(2)吸收氯氣，防止污染空氣　防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶使SbCl3、SbCl5水解　(3)三頸燒瓶　b　防止SbCl5分解　(4)防止液體暴沸　(5)SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
解析　(1)與直形冷凝管相比，球形冷凝管的冷卻面積大，冷卻效果好；但是由于球形冷凝管的內芯管為球泡狀，容易在球部積留蒸餾液，故不適宜用于傾斜式蒸餾裝置(不用于蒸餾冷凝)，多用于垂直冷凝回流裝置(制備物質)，故實驗裝置中兩個冷凝管不能交換使用。(2)根據表中提供信息，SbCl3、SbCl5極易水解，知試劑X的作用是防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶使SbCl3、SbCl5水解，同時吸收氯氣，防止污染空氣。(3)由實驗裝置知，反應完成后，關閉活塞a，打開活塞b，減壓轉移三頸燒瓶中生成的SbCl5至雙頸燒瓶中；減壓蒸餾前，必須關閉活塞b，以保證裝置密封，便于后續抽真空；根據表中提供信息知，SbCl5容易分解，用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾，可以防止溫度過高，而使SbCl5分解。(5)由SbCl5制備HSbF6時，需要用到HF，而HF可與玻璃中的二氧化硅反應，故沒有選擇玻璃儀器。
8.(1)平衡氣壓，便于H2O2溶液順利滴下
(2)增大氣體與溶液的接觸面積，使反應充分進行
(3)反應速率慢　(4)抑制氨水電離
(5)充分吸收多余的氨氣，防止倒吸
解析　(4)由題意可知，氯化亞鈷能與氨水反應生成氫氧化亞鈷沉淀，所以混合溶液中氯化銨的作用是抑制氨水電離，防止溶液中氫氧根離子濃度過大生成氫氧化亞鈷沉淀，導致產率降低。(共28張PPT)
[熱點題空]
專題三　第4練　
裝置的連接　特定
儀器(裝置)的作用
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題組一　特殊儀器或裝置的作用
1.[2023·湖北，18(1)]學習小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題：
銅與濃硝酸反應的裝置如下圖，儀器A的名稱為　　　　　　，裝置B的作用為　　　　。
具支試管
防倒吸
銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，則裝置B的作用為防倒吸。
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2.[2023·福建，12(4)(5)(6)]某研究小組以TiCl4為原料制備新型耐熱材料TiN。由TiO2制備TiN并測定產率(實驗裝置如圖，夾持裝置省略)。
(4)裝置C中試劑X為　　　　。
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堿石灰
(5)裝置D中反應生成TiN、N2和H2O，該反應的化學方程式為___________
　　　 　。
(6)裝置E的作用是　　　 　。
6TiN+12H2O+N2
6TiO2+8NH3
吸收氨氣與水蒸氣
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3.[2020·浙江7月選考，30(1)節選]硫代硫酸鈉在紡織業等領域有廣泛應用。某興趣小組用下圖裝置制備Na2S2O3·5H2O。
單向閥的作用是　 　　　。
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防止倒吸
題組二　裝置的組裝
4.[2021·河北，14(1)(2)(3)]化工專家侯德榜發明的侯氏制堿法為我國純堿工業和國民經濟發展做出了重要貢獻，某化學興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3，進一步處理得到產品Na2CO3和NH4Cl，實驗流程如圖：
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回答下列問題：
(1)從A~E中選擇合適的儀器制備NaHCO3，正確的連接順序是__________
(按氣流方向，用小寫字母表示)。為使A中分液漏斗內的稀鹽酸順利滴下，可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或　 　　　 。
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aefbcgh
將玻璃塞上的凹槽對準漏斗頸部的小孔
經分析可知，要制備NaHCO3，需先選用裝置A制備二氧化碳，然后通入飽和碳酸氫鈉溶液中除去二氧化碳中的HCl，后與飽和氨鹽水充分接觸來制備NaHCO3，其中過量的二氧化碳可被氫氧化鈉溶液吸收，所以按氣流方向正確的連接順序應為aefbcgh。
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(2)B中使用霧化裝置的優點是_____________________________________
　　　 　。
(3)生成NaHCO3的總反應的化學方程式為___________________________
　　　　 。
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使氨鹽水霧化，可增大與二氧化碳的接觸面積，從而提高產率(或其他合理答案)
NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl
+NaHCO3↓
5.三氯化硼(BCl3)是一種重要的化工原料。實驗室制備BCl3的原理為B2O3
+3C+3Cl2 ===2BCl3+3CO，某實驗小組利用干燥的氯氣和下列裝置(裝置可重復使用，略去夾持裝置)制備BCl3并驗證反應中有CO生成。已知：BCl3的熔點為-107.3 ℃，沸點為12.5 ℃，遇水水解生成H3BO3和HCl，請回答下列問題：
實驗：制備BCl3并驗證產物CO
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(1)該實驗裝置中合理的連接順序為G→　　→　　→　　→　　→F→
D→I。其中裝置E的作用是　 　。
(2)裝置J中發生反應的化學方程式為　　　　　　　 。
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E
H
J
H
將BCl3冷凝為液態分離出來
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
題組三　綜合強化
6.[2020·全國卷Ⅲ，26(2)(3)]實驗室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質。
(2)b中采用的加熱方式是　　　　　，c中化學反應的離子方程式是____
　　　 　，采用冰水浴冷卻的目的是　　 　　。
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水浴加熱
Cl2+
2OH-===ClO-+Cl-+H2O
避免生成NaClO3
b裝置的加熱方式為水浴加熱。c裝置中氯氣與氫氧化鈉發生反應的離子方程式為Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O。根據裝置b、c水浴溫度的不同推知，生成氯酸鹽時需要加熱，生成次氯酸鹽時需要冰水冷卻，所以c中冰水浴的目的是避免氯酸鈉的生成。
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d是尾氣處理裝置，吸收氯氣可以用硫化鈉溶液或氫氧化鈣溶液。
(3)d的作用是　　　　　 　，可選用試劑　　　(填字母)。
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
吸收尾氣(Cl2)
AC
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7.(2021·湖北，18改編)某實驗小組由三氯化銻(SbCl3)制備HSbF6的反應如下：
SbCl3+Cl2 SbCl5
SbCl5+6HF===HSbF6+5HCl
制備SbCl5的初始實驗裝置如圖(夾持、加熱及攪拌裝置略)。
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回答下列問題：
(1)實驗裝置中兩個
冷凝管　　　(填
“能”或“不能”)
交換使用。
不能
相關性質如下表：
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物質 熔點 沸點 性質
SbCl3 73.4 ℃ 220.3 ℃ 極易水解
SbCl5 3.5 ℃ 140 ℃分解，79 ℃/2.9 kPa 極易水解
與直形冷凝管相比，球形冷凝管的冷卻面積大，冷卻效果好；但是由于球形冷凝管的內芯管為球泡狀，容易在球部積留蒸餾液，故不適宜用于傾斜式蒸餾裝置(不用于蒸餾冷凝)，多用于垂直冷凝回流裝置(制備物質)，故實驗裝置中兩個冷凝管不能交換使用。
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(2)試劑X的作用為　　 　　、______________________
　　　 。
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吸收氯氣，防止污染空氣
三頸燒瓶使SbCl3、SbCl5水解
防止空氣中的水蒸氣進入
物質 熔點 沸點 性質
SbCl3 73.4 ℃ 220.3 ℃ 極易水解
SbCl5 3.5 ℃ 140 ℃分解，79 ℃/2.9 kPa 極易水解
根據表中提供信息，SbCl3、SbCl5極易水解，知試劑X的作用是防止空氣中的水蒸氣進入三
頸燒瓶使SbCl3、SbCl5
水解，同時吸收氯氣，
防止污染空氣。
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物質 熔點 沸點 性質
SbCl3 73.4 ℃ 220.3 ℃ 極易水解
SbCl5 3.5 ℃ 140 ℃分解，79 ℃/2.9 kPa 極易水解
(3)反應完成后，關閉活塞a、打開活塞b，減壓轉移　　　　　(填儀器名稱)中生成的SbCl5至雙頸燒瓶中。用真空泵抽氣減壓蒸餾前，必須關閉的活塞是　　(填“a”或“b”)；用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾的主要原因是　　　　　　　。
三頸燒瓶
b
防止SbCl5分解
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由實驗裝置知，反應完成后，關閉活塞a，打開活塞b，減壓轉移三頸燒瓶中生成的SbCl5至雙頸燒瓶中；減壓蒸餾前，必須關閉活塞b，以保證裝置密封，便于后續抽真空；根據表中提供信息知，SbCl5容易分解，用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾，可以防止溫度過高，而使SbCl5分解。
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(4)毛細管連通大氣，減壓時可以吸入極少量空氣，其主要作用是
　　　 　。
(5)實驗小組在由SbCl5制備HSbF6時，沒有選擇玻璃儀器，其原因為　 　　 　。(寫反應的化學方程式)
防止液體暴沸
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
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由SbCl5制備HSbF6時，需要用到HF，而HF可與玻璃中的二氧化硅反應，故沒有選擇玻璃儀器。
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8.(2024·湖南邵陽三模)三氯化六氨合鈷(Ⅲ)Cl3是一種典型的維爾納配合物，其在水中的溶解度隨溫度的升高而增大。實驗室常以活性炭為催化劑來制備，化學方程式為
2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2
2[Co]Cl3+2H2O。某實驗小組設
計如圖裝置(夾持儀器及加熱裝置已省略)。
(1)裝置中盛放H2O2溶液的儀器中玻璃管
的作用是　　　　　　 　　。
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平衡氣壓，便于H2O2溶液順利滴下
(2)多孔球泡的作用是　　　　　　 　　。
(3)B中反應溫度過高會加快氨的揮發和H2O2的分解，溫度過低會導致
　　　　　　。
(4)B裝置中的NH4Cl溶液除做反應物外，另一個作用是　　　　　　　，避免生成Co(OH)2沉淀。
增大氣體與溶液的接觸面積，使反應充分進行
反應速率慢
抑制氨水電離
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由題意可知，氯化亞鈷能與氨水反應生成氫氧化亞鈷沉淀，所以混合溶液中氯化銨的作用是抑制氨水電離，防止溶液中氫氧根離子濃度過大生成氫氧化亞鈷沉淀，導致產率降低。
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(5)C裝置中倒扣漏斗的作用是　 　　　　　　　　　　　　。
充分吸收多余的氨氣，防止倒吸
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