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化学实验仪器连接顺序专项训练

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李佳航
化学实验仪器连接顺序专项训练

1．（2013•揭阳）化学是一门以实验为基础的学科，请用实验装置图回答问题：

（2）若用上述所给的仪器制取H2，则实验室制取H2气体的正确连接顺序为：　_________　接　_________　（填序号），如何用最简单的方法证明H2的密度比空气小：　_________　．
【解析】（2）若用上述所给的仪器制取H2，则实验室制取H2【用锌和硫酸】气体的正确连接顺序为：　A　接　C（或E）　（填序号），如何用最简单的方法证明H2的密度比空气小：　将氢气充入气球中，扎紧口后丢到空中，气球往上飘　．
2．某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置进行实验．

实验目的：（1）用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验；
（2）粗略测定收集到的氧气的体积．
试回答下列问题：
（2）细铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为　_________　；若在实验目的（1）中发现B瓶中水变红了，原因是　_________　．
（3）为达到实验目的（2），各装置的正确连接顺序是：
（填接口的字母）a→　_________　→　_________　→d．
补，②用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作原因可能是　集气瓶底没有放少量的水或铺一层细沙　．
③根据高锰酸钾的质量算出产生的氧气质量为理论值．如果实际测得氧气的体积超过理论值，你认为原因可能是　未冷却到室温就读数　．
【解析】（2）细铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为　3Fe+2O2Fe3O4　；若在实验目的（1）中发现B瓶中水变红了，原因是　试管口未放一团棉花，导致高锰酸钾粉末进入导管　．
（3）为达到实验目的（2），各装置的正确连接顺序是：（填接口的字母）a→　c　→　b　→d．
3．化学是一门以实验为基础的学科，请结合下列图示实验装置，回答问题．

（2）用氯酸钾和二氧化锰固体制取较纯的氧气时，可选用的发生装置和收集装置是　_________　（填字母序号），反应的化学表达式是　　．
【解析】（2）用氯酸钾和二氧化锰固体制取较纯的氧气时，可选用的发生装置和收集装置是　AF　（填字母序号），反应的化学表达式是　2KClO32KCl+3O2↑　．
4．（2013•明溪县质检）实验室常用如图所示装置来研究气体的制取和性质，回答下列问题：
（1）A装置中长颈漏斗下端管口伸入液面下的目的是　_________　．
（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为　_________　，利用该反应制取氧气，可选用的发生装置是　_________　（填字母，下同），若选用C装置收集氧气，实验结束后的操作顺序是先将　_________　，然后　_________　，以防止水倒吸进入热的试管中，造成试管的破裂．
【解析】．A装置中长颈漏斗下端管口伸入液面下的目的是　防止气体从长颈漏斗逸出　．
（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　，利用该反应制取氧气，可选用的发生装置是　B　（填字母，下同），若选用C装置收集氧气，实验结束后的操作顺序是先将　导管移出水面　，然后　熄灭酒精灯　，以防止水倒吸进入热的试管中，造成试管的破裂．

5．某化学兴趣小组在实验室利用下列实验装置及药品，完成以下实验任务：①制备纯净干燥的二氧化碳气体②用一氧化碳气体测定某不纯氧化铁样品的纯度．

试根据题目要求，回答下列问题：（设过程中所有发生的反应都恰好完全进行，实验中可能挥发少量的HCI气体）．
（1）若要制备并收集纯净干燥的二氧化碳，仪器的连接顺序为　_________　．
（2）装置A中发生反应的化学方程式为　_________　
（3）欲用混有少量二氧化碳的一氧化碳气体，测定某不纯氧化铁样品的纯度（杂质不反应），并验证反应中气体生成物的性质．某同学所选仪器的连接顺序为：混合气体→B→E．
①若反应前装置B中样品质量为10g，反应后装置B中固体质量为7.9g，则样品中氧化铁的质量分数为　_________　．
②若用反应后装置E中增加的质量来计算样品中氧化铁的质量分数，结果将　_________　（选填偏大”、“偏小”、“不受影响”之一），请说明理由　_________　．
③从环境保护的角度考虑，针对该套实验装置不足提出的具体改进意见　_________　．
【解析】（1）若要制备并收集纯净干燥的二氧化碳，仪器的连接顺序为　ACDF　．
（2）装置A中5发生反应的化学方程式为　CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑　
（3）欲用混有少量二氧化碳的一氧化碳气体，测定某不纯氧化铁样品的纯度（杂质不反应），并验证反应中气体生成物的性质．某同学所选仪器的连接顺序为：混合气体→B→E．
①若反应前装置B中样品质量为10g，反应后装置B中固体质量为7.9g，则样品中氧化铁的质量分数为　70%　．
②若用反应后装置E中增加的质量来计算样品中氧化铁的质量分数，结果将　偏大　（选填“偏大”、“偏小”、“不受影响”之一），请说明理由　一氧化碳中混有的二氧化碳没有除去，会使装置E吸收的二氧化碳质量偏大，所以由此计算出的氧化铁的质量偏大，其质量分数也偏大　．
③从环境保护的角度考虑，针对该套实验装置不足提出的具体改进意见　在E装置的短管处放一只点燃的酒精灯　．
6．（2012•宜宾）常用仪器的使用、常见气体的制取是初中化学实验的基础内容．请根据下列实验装置回答问题．

【解答】（2）使用A装置制取气体，对反应物状态的要求是　反应物是固体　．
7．（2012•贵港）化学是一门以实验为基础的学科，请结合下列图示实验装置，回答问题．

（2）用氯酸钾和二氧化锰固体制取较纯的氧气时，可选用的发生装置和收集装置是　_________　（填字母序号），反应的化学方程式是　_________　．
（3）小阳欲制取并测定生成氢气的体积，请从上图A～G中选择最佳的装置进行组合，整套装置的导管口连接顺序是b→　_________　（填接口序号）．
（4）小李用锥形瓶收集一瓶二氧化碳气体，并利用右图所示的装置做趣味实验，他将胶头滴管中氢氧化钠溶液挤压到锥形瓶后，可以观察到的现象为　_________　，其原因是　_________　．
【解析】（2）用氯酸钾和二氧化锰固体制取较纯的氧气时，可选用的发生装置和收集装置是　AF　（填字母序号），反应的化学方程式是　2KClO32KCl+3O2↑　．
（3）小阳欲制取并测定生成氢气的体积，请从上图A～G中选择最佳的装置进行组合，整套装置的导管口连接顺序是b→　e→d→h　（填接口序号）．
（4）小李用锥形瓶收集一瓶二氧化碳气体，并利用右图所示的装置做趣味实验，他将胶头滴管中氢氧化钠溶液挤压到锥形瓶后，可以观察到的现象为　气球胀大　，其原因是　二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，锥形瓶内的气压减小，外界气压大于锥形瓶内的气压，使气球胀大　．
8．为了有效地除去二氧化碳气体中少量的水蒸气、氯化氢等气体杂质，制得干燥、纯净的二氧化碳气体，请根据右图所示的装置、药品，回答下列问题：
（1）写出实验室制备二氧化碳气体的化学方程式　_________　；
（2）实验时，仪器和导管从左到右的连接顺序是　_________　（填仪器、导管口的字母）；
（3）所选用装置的目的是　_________　．
【解析】．为了有效地除去二氧化碳气体中少量的水蒸气、氯化氢等气体杂质，制得干燥、纯净的二氧化碳气体，请根据右图所示的装置、药品，回答下列问题：
（1）写出实验室制备二氧化碳气体的化学方程式　CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O　；
（2）实验时，仪器和导管从左到右的连接顺序是　G→D→C→B→A→H　（填仪器、导管口的字母）；
（3）所选用装置的目的是　④是二氧化碳的制取装置；②是除HCl的装置；①是除水蒸气的装置；⑤是收集二氧化碳的装置　．

三．解答题（共1小题）
　化学实验中导管的长度
1、在什么情况下导管需要伸入液面以下？什么情况下不能伸入液面以下？为什么？
2、在什么情况下导管连接顺序是长进短出（或短进长出）？为什么？
最佳回答
需要液封的时候，要伸入液面下。
洗气时，进气管要伸入液面下，出气管不能伸入液面下。
洗气的时候，是长进短出。
收集密度比比空气大的气体，是长进短出。
收集密度比比空气小的气体，是短进长出。
1.水煤气的主要成分是COH2，还含有少量的CO2和H2O蒸气．如图所示装置设计一个实验，以证明水煤气中含有CO和H2．试回答：
（1）连接上述各装置的正确顺序是（将甲、乙、丙、丁、戊填入方框内）：
水煤气→______→______→______→______→______（点燃尾气）
（2）气体经过丙、丁、戊装置时，都应从______进入，从______导出．（填“长导管”或“短导管”）
（3）各装置的作用是：

①甲装置______．②乙装置______．③丙装置______．④丁装置______．
⑤戊装置______．
解：1．（1）确定装置顺序：由于混合气在通过NaOH溶液时会带出少量水分，所以应先除去CO2，再除去H2O，然后使除去CO2和H2O后的气体通过灼热的CuO．反应后生成的混合气体，先通过无水
CuSO4验证H2O的生成，再通过澄清的石灰水验证CO2的生成．如果先通过石灰水，由于会带出少量水分而干扰水的检验．所以装置顺序应为：丙、戊、甲、乙、丁．故答案为：丙戊甲乙丁
（2）连接各装置时要注意，气体通过洗气瓶时应由长导管进入，短导管导出．故答案为：长导管、短导管；
（3）①CO、H2通过时可分别生成二氧化碳和水，就是说，把CO氧化为CO2，把H2氧化为H2O，以证明水煤气中含有CO和H2．故答案为：把CO氧化为CO2，把H2氧化为H2O；
②无水硫酸铜遇水变蓝，如果无水硫酸铜变蓝，就说明有水生成，也就是说，水煤气中含有H2．故答案为：证明水的生成，进而证明水煤气中含有H2
③为排除水煤气中原有的二氧化碳气体，我们可选用丙装置，其中的氢氧化钠溶液可吸二氧化碳．故答案为：除去水煤气中的CO2气体；
④澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，所以我们可以利用丁来验证CO2的生成，进而证明水煤气中有CO．故答案为：证明CO2的生成，进而证明水煤气中含有CO；
⑤浓硫酸可吸收水分，我们可以用戊装置吸收水煤气中的水分，排除干扰．故答案为：除去水煤气中的水蒸气．
分析：（1）由于水煤气中原来就混有CO2和H2O，所以必须先把它们除去，以排除干扰．除去CO2的试液有NaOH溶液和Ca（OH）2饱和溶液（石灰水），其中，NaOH易溶于水，溶液较浓，而Ca（OH）2的溶解度很小，其饱和溶液仍是很稀的溶液，所以用NaOH溶液吸收CO2，而用石灰水检验CO2．吸收H2O的试剂有浓H2SO4和无水CuSO4，其中浓H2SO4的吸水性比无水CuSO4强，所以用浓H2SO4吸收H2O，而用无水CuSO4检验H2O．据此确定连接顺序；
（2）气体通过洗气瓶时要长进短出；
（3）①CO、H2通过时可分别生成二氧化碳和水；
②无水硫酸铜遇水变蓝，可用来检验水的存在；
③氢氧化钠溶液可吸二氧化碳；
④澄清石灰水可用来检验二氧化碳的生成；
⑤浓硫酸用作干燥剂，可用来吸收水分．
点评：根据题给装置和CO、H2的性质，首先确定检验CO和H2的方法，一般采用间接检验法；CO与CuO反应生成Cu和CO2，H2与CuO反应生成Cu和水；CO2可使澄清石灰水变浑浊，H2O可使无水CuSO4变蓝，根据这两种现象可以证明CO2和水的存在，也就间接证明CO和H2的存在．
3.下面是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：

(1)仪器甲的名称是_____，乙的名称是_____．
(2)用B装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选_____(填“b”、“c”)．
(3)从装置A-D中选择：加热KMnO4制取O2并用排水法收集，应选用图中的_____和_____(填字母，此两空共1分)，反应的化学方程式为_．
(4)用装置E排空气收集H2，气体应从导管的_____(填“d”、“e”)端进入；若用E装置收集氧气且进气管接e端，应作_____改动，方可收集．
(5)若在E装置中加入浓硫酸，用E、C两装置收集干燥的二氧化碳，则气体应由E装置导管的_____(填“d”、“e”)端进．
答案：酒精灯  集气瓶  c  A  D  2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑  e  应将装置E装满水或倒置  d  
【解析】制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集．用装置E排空气收集H2，气体应从短导管进入，因为氢气的密度比空气的密度小；若用E装置收集氧气且进气管接e端，应将装置E装满水或倒置，方可收集．若在E装置中加入浓硫酸，用E、C两装置收集干燥的二氧化碳，则气体应由E装置的长导管进入．
解：（1）酒精灯是常用的加热仪器，集气瓶是收集气体的仪器，故答案为：酒精灯；集气瓶         
（2）用多孔塑料片可以随时控制反应的进行，因此连接c，故答案为：c
（3）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．故答案为：A和D；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑     
（4）用装置E排空气收集H2，气体应从短导管进入，因为氢气的密度比空气的密度小；若用E装置收集氧气且进气管接e端，应将装置E装满水或倒置，方可收集．故答案为：e；应将装置E装满水或倒置
（5）若在E装置中加入浓硫酸，用E、C两装置收集干燥的二氧化碳，则气体应由E装置的长导管进入．故答案为：d
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