物質(zhì)制備常用實驗裝置及選擇【原卷】

物質(zhì)制備常用實驗裝置及選擇【真題導(dǎo)引】1.(2024·浙江1月選考)H2S可用于合成光電材料。某興趣小組用CaS與MgCl2反應(yīng)制備液態(tài)H2S,實驗裝置如圖,反應(yīng)方程式為CaS+MgCl2+2H2O===CaCl2+Mg(OH)2+H2S↑。已知:①H2S的沸點是-61℃,有毒;②裝置A內(nèi)產(chǎn)生的H2S氣體中含有酸性氣體雜質(zhì)。請回答:(1)儀器X的名稱是。

(2)完善虛框內(nèi)的裝置排序:A→B→→F→G

(3)下列干燥劑,可用于裝置C中的是。

A.氫氧化鉀 B.五氧化二磷C.氯化鈣 D.堿石灰(4)裝置G中汞的兩個作用是:①平衡氣壓;②。

2.(2023·全國甲卷)鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于熱水,在冷水中微溶,可通過如下反應(yīng)制備:2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。具體步驟如下:Ⅰ.稱取2.0gNH4Cl,用5mL水溶解。Ⅱ.分批加入3.0gCoCl2·6H2O后,將溶液溫度降至10℃以下,加入1g活性炭、7mL濃氨水,攪拌下逐滴加入10mL6%的雙氧水。Ⅲ.加熱至55~60℃反應(yīng)20min。冷卻,過濾。Ⅳ.將濾得的固體轉(zhuǎn)入含有少量鹽酸的25mL沸水中,趁熱過濾。Ⅴ.濾液轉(zhuǎn)入燒杯,加入4mL濃鹽酸,冷卻、過濾、干燥,得到橙黃色晶體?；卮鹣铝袉栴}:(1)步驟Ⅰ中使用的部分儀器如下。儀器a的名稱是。加快NH4Cl溶解的操作有。

(2)步驟Ⅱ中,將溫度降至10℃以下以避免、;可選用降低溶液溫度。

(3)指出下列過濾操作中不規(guī)范之處:

。

(4)步驟Ⅳ中,趁熱過濾,除掉的不溶物主要為。

(5)步驟Ⅴ中加入濃鹽酸的目的是

。

【核心整合】1.常考?xì)怏w制備裝置(1)氣體發(fā)生制備類型固體+固體加熱固體+液體加熱固(或液)體+液體不加熱裝置適用的氣體O2、NH3Cl2H2、CO2、NO2、O2、NH3等(2)氣體凈化裝置①常見干燥劑酸性堿性中性干燥劑濃硫酸、P2O5堿石灰、CaOCaCl2適用氣體CO2、SO2、Cl2、NO2等NH3H2、CO、N2、NO、CH4等②干燥劑的選擇依據(jù)選取干燥劑時,除了常規(guī)的從酸堿性角度考慮外,還要考慮特殊反應(yīng),如濃硫酸不能干燥還原性氣體(H2S、HI等),可用P2O5干燥;中性干燥劑CaCl2不能干燥NH3,因為二者會發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)(這些知識可能會成為高考的設(shè)題點)。(3)氣體收集裝置①密度比空氣大且不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體可用向上排空氣法收集,導(dǎo)氣管應(yīng)“長進(jìn)短出”;密度比空氣小且不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體則用向下排空氣法收集,導(dǎo)氣管應(yīng)“短進(jìn)長出”。②易溶于水或能與水反應(yīng)的氣體,如NH3、HCl、NO2等,需用排空氣法或排其他試劑法收集。③常溫下能與空氣中的成分反應(yīng)的氣體(如NO),密度與空氣接近的氣體(如N2、CO、C2H4等),不能用排空氣法收集。④能溶于水但溶解度不大的氣體,可以用排飽和溶液的方法收集,如CO2——排飽和NaHCO3溶液;SO2——排飽和NaHSO3溶液;H2S——排飽和NaHS溶液;Cl2——排飽和NaCl溶液。(4)尾氣處理裝置①裝置A適用于某些可燃性氣體,如CO等。②裝置B采用收集法處理尾氣,適用于NO、CO等。③裝置C適用于溶解度較小的有毒氣體,如Cl2、NO2、H2S等。④裝置D、E適用于溶解度較大的氣體,如HCl、NH3等。2.?？加袡C物制備裝置(1)常用儀器及用途(2)依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)特點選擇加熱或冷卻方式①加熱:酒精燈的火焰溫度一般在400~500℃,乙酸乙酯的制取、石油的蒸餾等實驗選用酒精燈加熱,若溫度要求更高,可選用酒精噴燈或電爐加熱。除上述加熱方式外還可以根據(jù)加熱的溫度要求選擇水浴、油浴、沙浴加熱。②冷凝回流:有機物易揮發(fā),因此在反應(yīng)中通常采用冷凝回流裝置,以減少有機物的揮發(fā),提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。如圖1、圖3中的冷凝管A、C,圖2中的長玻璃管B的作用都是冷凝回流。③防暴沸:加沸石(或碎瓷片),防止溶液暴沸,若開始忘加沸石(或碎瓷片),需停止加熱,冷卻后補加。(3)常見有機物分離提純的方法:萃取、分液、蒸餾、洗氣、重結(jié)晶?！灸M預(yù)測】1.(2024·安徽滁州一模)根據(jù)下列裝置,回答問題:(1)實驗室常用(填藥品名稱)來制取二氧化碳?xì)怏w,其發(fā)生裝置可用A或B,與A裝置相比,B裝置的優(yōu)點是

。

(2)若用C裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(3)若用活潑金屬單質(zhì)和稀鹽酸反應(yīng)制取純凈、干燥的H2,請從這些裝置中選擇并連接成一套組合裝置,按照氣流從左到右的流向,寫出所選裝置接口的連接順序:b→。

2.(2024·山東濰坊專題練)實驗室合成氨裝置如圖1所示,試回答下列問題:(1)裝置甲的作用:①,②,③。

(2)已知氨氣在水中的溶解度大約為1∶700,若用圖2中的裝置吸收氨氣,制成氨水,從實驗安全的角度考慮應(yīng)選用的裝置是裝置(填標(biāo)號)。

(3)某同學(xué)用圖2中裝置B吸收產(chǎn)生的氨氣,結(jié)果裝置B中溶液能使酚酞變紅,且未看到倒吸現(xiàn)象,試分析未造成倒吸的原因可能是

。

3.(2024·江蘇贛榆專題練)二氯異氰尿酸鈉的化學(xué)式為C3N3O3Cl2Na(簡寫為DCCNa,摩爾質(zhì)量為220g·mol-1)。常溫下DCCNa易溶于水難溶于乙醇。實驗室可用氰尿酸(C3H3N3O3)與足量Cl2制備DCCNa:2Cl2+C3H3N3O3+3NaOH===C3N3O3Cl2Na+3H2O+2NaCl,實驗裝置如圖所示(夾持裝置和加熱裝置省略):回答下列問題:反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉K1、K2,向X中加入乙醇,靜置、減壓過濾得粗品。(1)乙醇的作用是

;

(2)減壓過濾的優(yōu)點是

;

(3)進(jìn)一步提純DCCNa的方法是

。

4.(2024·江西吉安專題練)二氯異氰尿酸鈉(,簡稱DCCNa)是一種高效、安全的消毒劑,常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,受熱易分解,難溶于冷水。實驗室通過以下