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      初中化學氣體實驗裝置氣密性檢驗
      ID:80291 2022-01-06 1 5.00元 8頁 436.50 KB
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      初中化學氣體實驗裝置氣密性檢驗裝置氣密性的檢驗難在以下兩點,一是方法,二是文字表述?!耠y點磁場:請試做下列題目,然后自我界定學習本篇是否需要。某學生利用氯酸鉀分解制氧氣的反應,測定氧氣的摩爾質量。實驗步驟如下:圖44—1①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻,放入干燥的試管中,準確稱量,質量為ag。②裝好實驗裝置。③檢查裝置氣密性。④加熱,開始反應,直到產生一定量的氣體。⑤停止加熱(如圖44—1,導管出口高于液面)。⑥測量收集到的氣體的體積。⑦準確稱量試管和殘留物的質量為bg。⑧測量實驗室的溫度。⑨把殘留物倒入指定的容器中,洗凈儀器,放回原處,把實驗桌面收拾干凈。⑩處理實驗數據,求出氧氣的摩爾質量?;卮鹣铝袉栴}:(1)如何檢查裝置的氣密性?。(2)以下是測量收集到的氣體的體積必須包括的幾個步驟:①調整量筒內外液面使之相同;②使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫;③讀取量筒內氣體的體積。這三步操作的正確順序是:________(請填寫步驟代號)。(3)測量收集到的氣體的體積時,如何使量筒內外液面的高度相同?________。 有孔塑料隔板圖44—2(4)如果實驗中得到的氧氣體積是cL(25℃、101kPa),水蒸氣的影響忽略不計,氧氣的摩爾質量的計算式為(含a、b、c,不必化簡):?!癜咐骄縖例題]用圖44—2所示的裝置制取氫氣,在塑料隔板上放粗鋅粒,漏斗和帶支管的試管中裝有稀硫酸,若打開彈簧夾,則酸液由漏斗流下,試管中液面上升與鋅粒接觸,發生反應,產生的氫氣由支管導出,若關閉彈簧夾,則試管內液面下降,漏斗內液面上升,酸液與鋅粒脫離接觸,反應自行停止。需要時再打開彈簧夾,又可以使氫氣產生。這是一種僅適用于室溫下隨制隨停的氣體發生裝置?;卮鹣铝袉栴}:(1)為什么關閉彈簧夾時試管中液面會下降?_____________。(2)這種制氣裝置在加入反應物以前,怎樣檢查裝置的氣密性?____________________。(3)從下面三個反應中選擇一個可以用這種隨制隨停的制氣裝置制取的氣體,填寫表中空白:①大理石與鹽酸反應制取二氧化碳;②硫鐵礦與鹽酸反應制取硫化氫;③用二氧化錳催化分解過氧化氫制取氧氣。氣體名稱收集方法檢驗方法(4)食鹽跟濃硫酸反應制取氯化氫不能用這種裝置隨制隨停。試說明理由:________________。命題意圖:有關制H2裝置的考查。知識依托:化學實驗的基本操作及固液不加熱制氣等有關知識。錯解分析:不知道簡易制H2裝置氣密性的檢驗方法,不了解用題給裝置制氣對反應物特別是固體反應物的條件限制,都會造成錯解。 解題思路:(1)剛剛關閉彈簧夾時,試管內的反應仍在進行,這時產生的氣體,使試管內氣壓增大,只要試管內的壓強大于外面的大氣壓,試管內的液面就會下降,直至固體和液體脫離接觸,反應停止,內外氣壓平衡為止。(2)要檢驗裝置的氣密性,首先要夾緊彈簧夾,然后由長頸漏斗加水,水面沒過長頸漏斗下端的管口后,由于重力的作用,漏斗中的水仍要流入試管中,但試管中的氣體卻跑不出來,這樣,若裝置的氣密性完好,則試管中的氣體因體積減小而壓強增大,從而可支持長頸漏斗內的液面高于試管內的液面。若裝置氣密性不好,則漏斗內的液面與試管內的液面最終保持水平。同樣,回答本題,只需說明裝置不漏氣即可,可不對裝置漏氣的現象和結論予以回答。(3)只要是塊狀固體和液體發生反應制取氣體,且反應不需要加熱,就可使用此氣體發生裝置。硫鐵礦與鹽酸制取硫化氫的反應不屬于本題的考查內容,其反應方程式可仿照過氧化鈉與鹽酸的反應寫出:FeS2+2HCl====FeCl2+H2S↑+S↓(4)實驗室中的食鹽多為粉末狀的,且它與濃硫酸常溫下反應緩慢,欲縮短反應時間,并獲得足夠多的氯化氫氣體,通常使反應在加熱條件下進行。答案:(1)關閉彈簧夾,反應產生的氣體使試管內液面上的壓力增加,所以液面下降。(2)塞緊橡皮塞,夾緊彈簧夾后,從漏斗注入一定量的水,使漏斗內的水面高于試管內的水面,停止加水后,漏斗中與試管中的液面差保持不再變化,說明裝置不漏氣。(3)氣體名稱收集方法檢驗方法二氧化碳向上排空氣法通入澄清石灰水中使石灰水變渾濁硫化氫向上排空氣法 有臭雞蛋味(其他合理答案也可以)ABCDE圖44—3(4)因為:此反應需要加熱,食鹽是粉末狀?!皴\囊妙計裝置氣密性的檢驗,不外乎以下幾種情形:1.制O2裝置:要注意將導管末端浸入水中。2.制H2裝置:要注意關閉彈簧夾。3.制Cl2裝置:要注意關閉分液漏斗。4.復合裝置:可拆分為幾種不同裝置?!駳灉珉y點訓練1.(★★★)由圖44—3所示的實驗裝置進行實驗:(1)如何檢驗裝置的氣密性?________。(2)若用手捂熱現象不明顯,該怎樣檢驗該裝置的氣密性?________。2.(★★★★)用示意圖44—4中的簡易裝置可以進行氣體的發生和收集。abc圖44—4(1)實驗前應如何檢查該裝置的氣密性?答:。(2)拔開試管a的橡皮塞,加入10mL6.0mol·L-1稀硝酸和1.0g薄銅片,立即將帶有導管的橡皮塞塞緊試管口。反應開始時速率緩慢,逐漸加快。請寫出在試管a中所發生的所有反應的化學方程式。答:________________________________。3.(★★★★)有下列實驗裝置:鋅粒干燥劑還原鐵粉酚酞試液ABCDE圖44—5↓鹽酸 實驗前需檢驗裝置的氣密性。實驗開始時,先關閉活塞a,并取下燒瓶B;向A中加入一定濃度的鹽酸,產生氫氣。經必要的操作[見問題(2)]后,在導管的出口處點燃氫氣,然后如圖44—5所示套上燒瓶B,塞緊瓶塞,氫氣在燒瓶中繼續燃燒。用酒精燈加熱反應管D中的還原鐵粉,待B中氫氣的火焰熄滅后,打開活塞a,氣體通過硬管D進入試管E中,使酚酞試液呈紅色。請回答下列問題。(1)實驗前如何檢驗裝置的氣密性?__________________________________。(2)點燃氫氣前必須進行________操作,進行該操作的方法是_________________。4.(★★★★★)二氧化硫是一種主要的大氣污染物,為粗略測定周圍環境中的二氧化硫含量,某課外活動小組設計了如圖44—6所示裝置:玻璃導管雙孔橡皮塞試管橡膠管單向閥500mL注射器A圖44—6 (1)檢查該裝置的氣密性時,先在試管中裝入適量水,并使玻璃導管的下端浸沒在水中,然后_____________(填寫操作方法),將會看到_______________________________(填寫實驗現象),可證明裝置的氣密性良好。(2)實驗時向試管中加入0.00050mol·L-1的碘水1.0mL,用適量的蒸餾水稀釋后加入2~3滴淀粉溶液,配制成溶液A。測定指定地點的空氣中二氧化硫的含量時,推拉注射器的活塞反復抽氣,A溶液由________色變為________色時反應恰好進行完全,此刻,立即停止抽氣,試管中發生反應的化學方程式是_________________________________。附:參考答案難點磁場(1)將導管的出口放入水槽中,用手捂熱試管,有氣泡從水中冒出;放開手后,且有少量水進入導管,表明裝置不漏氣(2)②①③。 (3)慢慢將量筒下移(4)(ag-bg)÷(cL×273K÷298K÷22.4L·mol-1)[或:(ag-bg)×298K×22.4L·mol-1÷(cL×273K)]殲滅難點訓練1.(1)關閉分液漏斗的活塞,將干燥管末端的管口放入水中,用手捂熱分液漏斗,有氣泡從水中冒出;放開手冷卻后,且有少量水進入干燥管,表明裝置不漏氣。(2)關閉分液漏斗活塞,將干燥管末端放入水中,用小火加熱燒瓶,有氣泡從水中冒出,停止加熱冷卻后,干燥管內水面回升,表明裝置不漏氣。2.(1)把導管b的下端浸入水中,用手緊握捂熱試管a,導管口會有氣泡冒出;松開手后,水又回升到導管b中。(2)①3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②2NO+O2====2NO2③2NO2N2O43.(1)在A(及E)中加入少量水,使水面剛剛沒過A的漏斗頸(及E的導管口)的下端,打開活塞a,在燒瓶B(或玻璃管D)的底部加熱,若A中漏斗頸內水面上升,且E中導管口有氣泡逸出,說明裝置不漏氣。(若關閉活塞a,用同樣的方法分別在燒瓶B底部和玻璃管D下部加熱,分別檢查活塞前后兩部分是否漏氣也可)。(2)檢驗氫氣的純度用排水法(或向下排空氣法)收集一試管氫氣用拇指堵住,移近酒精燈的火焰,松開拇指,點燃,沒聽到尖銳的爆鳴聲,表明氫氣已純4.解析:(1)該新情境裝置中,單向閥是沒見過的,需仔細分析其功能,到底怎么一個“單向法”?推氣時,左右單向閥關閉,上下單向閥開通,注射器中氣體向上外逸;抽氣時,左右單向閥開通,上下單向閥關閉,空氣中的氣體經A溶液被抽入注射器中。檢驗裝置氣密性,加水后,只需輕輕向外拉動注射器的活塞即可,這時,若裝置氣密性完好,浸沒在水中的玻璃導管口就有氣泡冒出。需要指出的是,推動注射器時通向試管的單向閥被關閉,水中不會有任何現象。(2)抽氣時空氣中的二氧化硫與A溶液中的碘反應,當碘完全被反應時,A溶液中藍色消失。 答案:(1)輕輕向外拉動注射器的活塞浸沒在水中的玻璃導管口有氣泡冒出(2)藍無SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI
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