微課01化學(xué)儀器的創(chuàng)新使用（講義含答案解析）

微課01化學(xué)儀器的創(chuàng)新使用化學(xué)儀器的創(chuàng)新使用，從化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)角度來(lái)看，主要是能從不同視角認(rèn)識(shí)儀器的使用，能運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一的思想認(rèn)識(shí)儀器的使用。1．廣口瓶或錐形瓶的“一瓶多用”要注意在廣口瓶的不同用途中，導(dǎo)氣管長(zhǎng)短的不同。(1)裝置A可作集氣瓶和洗氣瓶：①作洗氣瓶：裝入適當(dāng)?shù)脑噭┏怏w中的雜質(zhì)，氣體“長(zhǎng)進(jìn)短出”。②作集氣瓶：a.不裝任何試劑，收集密度比空氣大且不與空氣反應(yīng)的氣體，氣體“長(zhǎng)進(jìn)短出”。b．不裝任何試劑，收集密度比空氣小且不與空氣反應(yīng)的氣體，氣體“短進(jìn)長(zhǎng)出”。c．裝水，可收集難溶于水的氣體，裝飽和食鹽水，可收集Cl2，氣體“短進(jìn)長(zhǎng)出”。(2)裝置B用于測(cè)量氣體的體積：長(zhǎng)導(dǎo)管與另一彎管連接伸入量筒底部，廣口瓶中盛滿水，氣體“短進(jìn)長(zhǎng)出”。將廣口瓶中的水排到量筒中，測(cè)量難溶于水的氣體的體積。(3)裝置C和D作安全瓶：①裝置C用作防倒吸。氣體“短進(jìn)長(zhǎng)出”。②裝置D用作緩沖和防堵塞。2．球形干燥管的“一瓶多用”(1)位置不同，作用不同：①在整套實(shí)驗(yàn)裝置的中間橫放——干燥、吸收及檢驗(yàn)裝置a．干燥管內(nèi)裝有干燥劑，可用于干燥氣體。b．干燥管內(nèi)盛有無(wú)水硫酸銅時(shí)，可用于水的檢驗(yàn)。c．可用于定量測(cè)定氣體的質(zhì)量。②在整套實(shí)驗(yàn)裝置的最后橫放——“左吸右擋”既可以吸收多余的尾氣，防止污染空氣，又可以阻擋外界空氣中的干擾氣體(如CO2、水蒸氣等)進(jìn)入裝置中，簡(jiǎn)記為“左吸右擋”。(2)干燥管的創(chuàng)新使用：A．防倒吸裝置B．簡(jiǎn)易的過(guò)濾器，如凈化天然水C．簡(jiǎn)易的啟普發(fā)生器3．(1)形式多樣的防倒吸實(shí)驗(yàn)裝置(2)防倒吸原理①肚容式：(如圖中的發(fā)散源及Ⅰ和Ⅱ)由于上部有一容積較大的空間，當(dāng)水進(jìn)入該部分時(shí)，燒杯(或試管)中液面顯著下降而低于漏斗口(或?qū)Ч芸?，由于重力作用，液體又流回到燒杯(或試管)中。②接收式：(如圖中的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)使用較大容積的容器將可能倒吸來(lái)的液體接收，防止進(jìn)入前端裝置(如氣體收集裝置等)。它與肚容式的主要區(qū)別是液體不再流回到原容器。③隔離式：(如圖中的Ⅵ、Ⅶ)導(dǎo)管末端與液體吸收劑呈隔離狀態(tài)，導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)不會(huì)減小，能起到防倒吸作用。1．某課外活動(dòng)小組為了檢驗(yàn)鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)如圖裝置(夾持裝置省略)，下列說(shuō)法正確的是()A．連接好裝置并檢查氣密性后，U形管中加入藥品的順序依次為鈉、水、煤油B．實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃酒精燈預(yù)熱銅絲至反應(yīng)所需溫度，再使鈉與水發(fā)生反應(yīng)C．反應(yīng)過(guò)程中銅絲由紅色變?yōu)楹谏獶．實(shí)驗(yàn)中的煤油可以用四氯化碳代替解析：選B。連接好裝置后加入藥品的順序是煤油、水、鈉，A項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用氫氣還原氧化銅的原理來(lái)驗(yàn)證氫氣的產(chǎn)生，所以先點(diǎn)燃酒精燈預(yù)熱銅絲至所需溫度，B項(xiàng)正確；反應(yīng)過(guò)程中銅絲由黑色變?yōu)榧t色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；四氯化碳密度比水大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．干燥管在不同情況下常具有多種功能。如圖甲、乙所示有兩種不同的干燥管，分別代表了干燥管的不同應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖甲中的干燥管可作為氣體干燥裝置，下列選項(xiàng)中組合正確的是(填字母)。選項(xiàng)ABCD氣體aNH3SO2C2H4Cl2固體R堿石灰濃硫酸高錳酸鉀堿石灰(2)甲裝置還可以作為特殊情況下的氣體發(fā)生裝置。例如：在常溫下可用此裝置來(lái)制備空氣中的某種單質(zhì)氣體，此時(shí)氣體a為(填化學(xué)式，下同)，固體R為，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)若按圖乙來(lái)安裝，此時(shí)干燥管的作用是。解析：(1)甲作為干燥裝置，固體R必須能干燥氣體a，且不與a發(fā)生反應(yīng)。B項(xiàng)中濃硫酸是液體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)中KMnO4可氧化C2H4，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中堿石灰可吸收Cl2，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A。(2)甲作為制氣裝置，要求反應(yīng)原理是某種氣體a與固體R在常溫下反應(yīng)，則推出：2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2。答案：(1)A(2)CO2Na2O22CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2(3)防止倒吸3．(1)某學(xué)生用實(shí)驗(yàn)室常見的酸、堿、鹽和金屬作為反應(yīng)物，并利用一個(gè)底部有小孔的試管和一個(gè)廣口瓶組裝成圖甲所示的氣體簡(jiǎn)易發(fā)生器，該裝置中裝有銅絲隔板(不參與反應(yīng))，利用該裝置可制取的氣體有(寫兩種)。(2)若將銅絲隔板改為鐵絲隔板(不參與反應(yīng))，則該裝置可制取的氣體是，寫出反應(yīng)的離子方程式：。(3)用圖乙所示(夾持儀器省略)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將液體A逐滴加入固體B中，回答下列問(wèn)題：①圖乙中D裝置在實(shí)驗(yàn)中的作用是；②若A為濃鹽酸，B為KMnO4，C為淀粉-碘化鉀溶液，旋開E后，C中的現(xiàn)象為，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為；③若A為濃硫酸(70%)，B為Na2SO3，C為酸性KMnO4溶液，旋開E后，C中的現(xiàn)象為，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為；④若A為30%的H2O2溶液，B為MnO2，C為飽和H2S溶液，旋開E后，C中的現(xiàn)象為，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為；⑤若A為稀鹽酸，B為大理石，C為Na2SiO3溶液，旋開E后，C中的現(xiàn)象為，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。解析：(1)因?yàn)殂~絲不與稀鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸反應(yīng)，所以該裝置相當(dāng)于啟普發(fā)生器，可用來(lái)制取H2、H2S、CO2等。(2)把銅絲改成鐵絲，且鐵絲不參與反應(yīng)，就不能使用酸液，因?yàn)樗崤c鐵絲反應(yīng)，應(yīng)選用堿液來(lái)制取氣體，該氣體為H2。反應(yīng)的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(3)見答案。答案：(1)H2、H2S、CO2(任選兩種)(2)H22Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)①防止倒吸②溶液先變藍(lán)后褪色2KI＋Cl2=2KCl＋I(xiàn)2、5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O=2HIO3＋10HCl③KMnO4溶液的紫色褪去5SO2＋2H2O＋2KMnO4=K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4④溶液中產(chǎn)生淡黃色固體O2＋2H2S=2S↓＋2H2O⑤產(chǎn)生白色膠狀沉淀CO2＋H2O＋Na2SiO3=Na2CO3＋H2SiO3↓、Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO34．醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]為磚紅色晶體，難溶于冷水，易溶于酸，在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻；二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，目的是，儀器a的名稱是。裝置b的作用。請(qǐng)將裝置d改進(jìn)，畫出改進(jìn)后的裝置圖。請(qǐng)寫出d中析出磚紅色沉淀的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)將過(guò)量鋅粒和氯化鉻固體置于c中，加入少量蒸餾水，按圖連接好裝置。打開K1、K2，關(guān)閉K3。①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色，該反應(yīng)的離子方程式為。②同時(shí)c中有氣體產(chǎn)生，該氣體的作用是。(3)打開K3，關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d，其原因是；d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離，需采用的操作是、、洗滌、干燥。(4)指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)。解析：(1)審題時(shí)抓住醋酸亞鉻“在氣體分析中用作氧氣吸收劑”，這暗示醋酸亞鉻具有強(qiáng)還原性，易被氧氣氧化，故該實(shí)驗(yàn)中使用的蒸餾水必須去除溶解氧。裝置b有兩個(gè)作用，一是平衡c中壓強(qiáng)；二是便于觀察c中氫氣的產(chǎn)生速率。(2)①依題意可知，c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色，主要是由于鋅與鉻離子反應(yīng)生成亞鉻離子和鋅離子，即Zn＋2Cr3＋=Zn2＋＋2Cr2＋。②c中產(chǎn)生的氣體為氫氣，該氣體主要用于排盡裝置內(nèi)的空氣，避免O2氧化Cr2＋。(3)c中有氫氣產(chǎn)生，打開K3，關(guān)閉K1和K2后，c中壓強(qiáng)大于外界壓強(qiáng)，從而將c中溶液壓入醋酸鈉溶液中。析出并分離產(chǎn)品的操作是冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥。(4)觀察d裝置，可發(fā)現(xiàn)其與空氣相通，這會(huì)導(dǎo)致生成的醋酸亞鉻被O2氧化。答案：(1)去除水中溶解氧分液(或滴液)漏斗裝置b有兩個(gè)作用，一是平衡c中壓強(qiáng)；二是便于觀察c中氫氣的產(chǎn)生速率CrCl2＋2CH3COONa＋2H2O=2NaCl＋(CH3COO)2Cr·2H2O↓(2)①Zn＋2Cr3＋=Zn2＋＋2Cr2＋②排除c中空氣(3)c中產(chǎn)生H2使壓強(qiáng)大于大氣壓(冰浴)冷卻過(guò)濾(4)敞開體系，可能使醋酸亞鉻與空氣接觸隨堂演練能力提升1．下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．用經(jīng)水濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)量溶液的pHB．將4.0gNaOH固體置于100mL容量瓶中，加水至刻度線，配制1.000mol·L－1NaOH溶液C．用裝置甲蒸干AlCl3溶液制無(wú)水AlCl3固體D．用裝置乙除去實(shí)驗(yàn)室所制乙烯中的少量SO2解析：選D。A項(xiàng)，測(cè)量溶液的pH時(shí)，不能將pH試紙濕潤(rùn)，否則相當(dāng)于稀釋溶液，不能達(dá)到目的；B項(xiàng)，不能直接在容量瓶中溶解固體，不能達(dá)到目的；C項(xiàng)，蒸干AlCl3溶液時(shí)，會(huì)促進(jìn)Al3＋水解，生成的HCl會(huì)揮發(fā)，最終得不到無(wú)水AlCl3固體，不能達(dá)到目的；D項(xiàng)，SO2會(huì)被NaOH溶液吸收，且乙烯不會(huì)與NaOH溶液反應(yīng)，能達(dá)到目的。2．在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列操作未涉及的是()解析：選D。A項(xiàng)裝置用于制備乙酸乙酯，B項(xiàng)裝置用于除去乙酸乙酯中的乙酸、乙醇(純化)，C項(xiàng)裝置用于分離乙酸乙酯，D項(xiàng)裝置只能用于蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)結(jié)晶，而在制備和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中未涉及，故選D。3．下列實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)?shù)氖?)A．用稀硫酸和鋅粒制取H2時(shí)，加幾滴CuSO4溶液以加快反應(yīng)速率B．用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定NaHCO3溶液來(lái)測(cè)定其濃度，選擇酚酞為指示劑C．用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na＋D．常壓蒸餾時(shí)，加入液體的體積不超過(guò)圓底燒瓶容積的三分之二解析：選B。加幾滴CuSO4溶液后，Zn與CuSO4反應(yīng)生成Cu，從而形成無(wú)數(shù)細(xì)小的原電池，加快了生成H2的速率，A項(xiàng)不符合題意；酚酞的變色范圍為8.2＜pH＜10.0，要保證NaHCO3完全反應(yīng)，不能用酚酞作指示劑，可用甲基橙作指示劑，B項(xiàng)符合題意；Na＋的焰色反應(yīng)為黃色，C項(xiàng)不符合題意；為防止加熱時(shí)出現(xiàn)安全事故，蒸餾時(shí)蒸餾燒瓶中所加液體不能超過(guò)其容積的2/3，D項(xiàng)不符合題意。4．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．測(cè)定醋酸鈉溶液pH時(shí)，用玻璃棒蘸取溶液，點(diǎn)在干燥的pH試紙上B．甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)后的混合氣體能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變紅，說(shuō)明生成的氯甲烷具有酸性C．為測(cè)定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照即可D．檢驗(yàn)溶液中是否含有NHeq\o\al(＋,4)時(shí)，取少量試液于試管中，加入NaOH并加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體解析：選AD。A項(xiàng)pH的測(cè)定方法正確；生成的氯化氫使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變紅，與氯甲烷無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；因氯水有漂白性，變色后又褪色，所以無(wú)法用pH試紙測(cè)定氯水的pH，C錯(cuò)誤；當(dāng)濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)時(shí)，說(shuō)明有氨氣生成，即可說(shuō)明溶液中含有銨根離子，D正確。5．指出下列儀器使用或?qū)嶒?yàn)的第一步操作(1)氣體的制取與性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。(2)點(diǎn)燃?xì)錃饣蚣淄榈瓤扇夹詺怏w。(3)用淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣