化學(xué)課件（通用版）專題27高考實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的新裝置

微專題·大素養(yǎng)27

高考實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的新裝置裝置1索氏提取裝置[裝置原理]集“過濾、萃取、蒸餾”于一體。實(shí)驗(yàn)時(shí)將粉末狀固體置于濾紙?zhí)淄?內(nèi)，燒瓶中溶劑(萃取劑)受熱蒸發(fā)，蒸氣沿蒸氣導(dǎo)管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中，與固體接觸，進(jìn)行萃取。萃取液液面達(dá)到虹吸管3頂端時(shí)，經(jīng)虹吸管3返回?zé)?利用物理學(xué)中連通器原理)，從而實(shí)現(xiàn)對粉末狀固體的連續(xù)萃取。萃取液進(jìn)入燒瓶，殘?jiān)粼跒V紙?zhí)淄?內(nèi)。[裝置優(yōu)點(diǎn)]①使用萃取劑量較少；②循環(huán)萃取，萃取效率高。[使用范圍]用沸點(diǎn)較低的溶劑溶解固體中的有效成分。實(shí)例1：用乙醇萃取茶葉末中的咖啡因。將茶葉末裝于濾紙?zhí)淄矁?nèi)，酒精裝于燒瓶內(nèi)，連接好裝置，加熱燒瓶，乙醇蒸氣通過蒸氣導(dǎo)管上升至冷凝管時(shí)，經(jīng)冷凝，液態(tài)乙醇滴入濾紙?zhí)淄矁?nèi)，咖啡因溶于乙醇，當(dāng)萃取液液面達(dá)到虹吸管頂端時(shí)，萃取液經(jīng)虹吸管返回?zé)俊７磸?fù)循環(huán)萃取，提高萃取效率。茶葉殘?jiān)粼跒V紙?zhí)淄矁?nèi)，萃取液留在燒瓶內(nèi)。濾紙?zhí)淄财疬^濾殘?jiān)淖饔?。?shí)例2：用乙醚萃取青蒿中的青蒿素。將乙醚裝于燒瓶內(nèi)，青蒿末放入濾紙?zhí)淄矁?nèi)，加熱乙醚，乙醚蒸氣遇冷液化并滴入濾紙?zhí)淄矁?nèi)，乙醚和青蒿素的混合物液面達(dá)到虹吸管頂端時(shí)，經(jīng)虹吸管返回到燒瓶內(nèi)，循環(huán)多次，達(dá)到萃取青蒿素的目的。裝置2升華提取裝置

[裝置原理]將固體混合物盛在蒸發(fā)皿中，加熱，易升華固體受熱變成氣體，氣體上升至濾紙表面或通過濾紙上的小孔上升至倒置的漏斗上，遇冷凝華成固體，固體粉末被吸附在濾紙上或漏斗上，難升華的固體殘留在蒸發(fā)皿中。漏斗上的棉花可防止蒸氣逸出損失。[使用范圍]分離易升華的固體和難升華的固體。實(shí)例：咖啡因是一種生物堿，100℃以上開始升華。將粗咖啡因粉末放在蒸發(fā)皿中，加熱，咖啡因升華，咖啡因在扎有小孔的濾紙表面凝結(jié)，達(dá)到提純咖啡因的目的。粗碘(含少量NaCl)也可利用該裝置提純。裝置3安全漏斗

[裝置原理]安全漏斗的頸上有一迂回圈，向安全漏斗中加入液體，部分液體殘留在安全漏斗頸部，起液封作用，可避免蒸餾燒瓶中氣體從漏斗中逸出，同時(shí)這個圈在一定程度上可避免反應(yīng)器內(nèi)的溶液因壓強(qiáng)增大而上升噴出。[裝置優(yōu)點(diǎn)]安全漏斗下端不必插入液面下，操作簡便。[使用范圍]常溫下，用于揮發(fā)性較小的液體與固體或液體混合制備氣體。如測定NaH樣品純度，NaH和水反應(yīng)可生成H2。裝置4

Y形管[裝置原理]反應(yīng)前，將固體和液體分裝在Y形管兩側(cè)，量氣管讀數(shù)為V1；當(dāng)固體和液體混合完全反應(yīng)放出氣體后，冷卻至室溫，量氣管讀數(shù)為V2。根據(jù)量氣管讀數(shù)之差求出生成氣體的體積。[裝置優(yōu)點(diǎn)]可避免發(fā)生反應(yīng)時(shí)部分氣體逸出和液體體積變化對測量氣體體積的影響。[操作要領(lǐng)]①啟動反應(yīng)：向左傾斜Y形管，將液體倒入Y形管左側(cè)與固體反應(yīng)；②反應(yīng)后讀數(shù)前，需先冷卻至室溫，然后上下移動A，調(diào)平A和量氣管中液面；③其中一種試劑要足量，確保另一種試劑能完全反應(yīng)。裝置5加壓過濾(抽濾)裝置[裝置原理]通過抽氣泵制造吸濾瓶中的低壓環(huán)境，使過濾能加速進(jìn)行。安全瓶的作用是防止倒吸。[裝置優(yōu)點(diǎn)]加快過濾，過濾更徹底。[操作要領(lǐng)]安裝裝置時(shí)，注意布氏漏斗下端斜口要遠(yuǎn)離且面向吸濾瓶支管口，以免濾液被吸入支管而進(jìn)入抽氣系統(tǒng)。洗滌漏斗內(nèi)的固體時(shí)，可直接用少量蒸餾水淋灑在固體上，然后再抽濾一次。在停止抽濾時(shí)，先打開安全瓶上的活塞，連通大氣，使吸濾瓶內(nèi)恢復(fù)常壓狀態(tài)，然后關(guān)閉抽氣泵。

裝置6防堵塞裝置[裝置原理]利用壓強(qiáng)差原理，如圖1所示，當(dāng)裝置前后發(fā)生堵塞時(shí)，裝置中壓強(qiáng)增大，將液體壓入長頸漏斗中，可以觀察到錐形瓶內(nèi)液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升。[裝置優(yōu)點(diǎn)]平衡壓強(qiáng)，防止堵塞。[裝置變式]可以用一根長導(dǎo)管代替長頸漏斗，用圓底燒瓶代替錐形瓶，如圖2所示。裝置7氣壓液裝置[裝置原理]利用壓強(qiáng)差原理，通過增大容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)，首先排盡裝置內(nèi)空氣，然后將液體通過導(dǎo)管壓到另一容器中，使兩種液體混合而發(fā)生反應(yīng)，如圖1所示。[裝置優(yōu)點(diǎn)]避免與空氣反應(yīng)，無需另外制備氣體排空氣，操作簡單。[操作要領(lǐng)]關(guān)閉K2，打開K1和K3，啟動B中反應(yīng)，排盡裝置中的空氣；關(guān)閉K3，打開K2，B中氣體壓強(qiáng)增大，將B中液體壓入C中。

【素養(yǎng)專練】索氏提取法是測定動植物樣品中粗脂肪含量的標(biāo)準(zhǔn)方法。其原理是利用如圖裝置，用無水乙醚等有機(jī)溶劑連續(xù)、反復(fù)、多次萃取動植物樣品中的粗脂肪。具體步驟如下：①包裝：取濾紙制成濾紙筒，放入烘箱中干燥后，移至儀器X中冷卻至室溫，然后放入稱量瓶中稱量，質(zhì)量記作a；在濾紙筒中包入一定質(zhì)量研細(xì)的樣品，放入烘箱中干燥后，移至儀器X中冷卻至室溫，然后放入稱量瓶中稱量，質(zhì)量記作b。②萃取：將裝有樣品的濾紙筒用長鑷子放入抽提筒中，注入一定量的無水乙醚，使濾紙筒完全浸沒入乙醚中，接通冷凝水，加熱并調(diào)節(jié)溫度，使冷凝下滴的無水乙醚呈連珠狀，至抽提筒中的無水乙醚用濾紙點(diǎn)滴檢查無油跡為止(大約6h～12h)。③稱量：萃取完畢后，用長鑷子取出濾紙筒，在通風(fēng)處使無水乙醚揮發(fā)，待無水乙醚揮發(fā)后，將濾紙筒放入烘箱中干燥后，移至儀器X中冷卻至室溫，然后放入稱量瓶中稱量，質(zhì)量記作c?；卮鹣铝袉栴}：(1)實(shí)驗(yàn)中三次使用的儀器X的名稱為________。為提高乙醚蒸氣的冷凝效果，索氏提取器可選用下列________(填字母)代替。干燥器c(2)實(shí)驗(yàn)中必須十分注意乙醚的安全使用，如不能用明火加熱、室內(nèi)保持通風(fēng)等。為防止乙醚揮發(fā)到空氣中形成燃爆，常在冷凝管上口連接一個球形干燥管，其中裝入的藥品為________(填字母)。a.活性炭b．堿石灰c．P2O5

d．濃硫酸無水乙醚在空氣中可能氧化生成少量過氧化物，加熱時(shí)發(fā)生