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2019-2020年高考化學(xué)三輪沖刺 專題復(fù)習(xí)1 實驗中裝置的連接順序與應(yīng)用學(xué)案 高考情況分析： 實驗中裝置的連接順序與應(yīng)用在近四年全國高考中出現(xiàn)的情況 xx新課標全國Ⅰ卷 26（6） xx年新課標全國Ⅰ卷 26（2） xx年新課標全國Ⅰ卷 26（2） xx年全國 Ⅰ卷 10 xx年新課標全國Ⅱ卷 xx年新課標全國Ⅱ卷 xx年新課標全國Ⅱ卷 xx年全國 Ⅱ卷 xx年全國Ⅲ卷 xx年全國 Ⅲ卷 26（3） 由上表可見，實驗中裝置的連接順序與應(yīng)用在近年的全國高考題中常出現(xiàn)，屬重要考點，試題出現(xiàn)的形式常有二種，一是給出零散裝置圖根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇連接；二是給出完整實驗裝置，根據(jù)實驗?zāi)康呐袛嘌b置內(nèi)試劑?？疾榈亩际巧婕暗綒怏w的，氣體制備、有氣體參與的制備及檢驗。 【專題目標】 明確實驗?zāi)康?、弄清各個儀器的作用，明確裝置連接的基本模型，正確連接各個裝置。 【引出問題】 無水AlCl3是作為有機合成和石油工業(yè)的催化劑，在水中會發(fā)生強烈的水解作用，甚至在空氣中遇到水汽也會猛烈地冒煙。常溫下純AlCl3為無色晶體，加熱到183oC時升華，某科研小組利用下圖裝置制取純凈的無水AlCl3。 （1）上述裝置中（可以重復(fù)選用），依次合理的連接順序是 。（按氣流方向，用小寫字母表示） （2）該裝置在設(shè)計上有無缺陷，若有，請指出。 。 【解析】加熱條件下用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制得的氯氣中含有水蒸氣和氯化氫，所以要設(shè)置除去氯化氫的除雜裝置和干燥裝置，然后將所得純凈氯氣與鐵粉在加熱的條件下反應(yīng)制取目標產(chǎn)物，又由于AlCl3易升華，故需要設(shè)計收集裝置，又由于遇水蒸汽易水解，故收集裝置右側(cè)應(yīng)有吸收水蒸氣的裝置，氯氣有毒，最后還要有尾氣處理裝置。 綜上分析，本實驗所涉及的裝置為：制取氯氣裝置 除氯化氫裝置 干燥裝置 制取收集氯化鋁裝置 防干擾裝置（防止水蒸氣進入制取氯化鋁的裝置） 尾氣處理裝置。 【答案】（1）a f g d e h i d e b c （2） 連接制取和收集氯化鋁的導(dǎo)氣管較細，易被氯化鋁固體堵塞。 1． 氣體制備實驗 思維模型： 【例題1】（xx廣東33節(jié)選） NH3及其鹽都是重要的化工原料。 (1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3，反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為　　　 　 (2)按下圖裝置進行NH3性質(zhì)實驗。 ①先打開旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是　　　 　　　　 ，原因是　　　　 　　　　　　 ，穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞1。 ②再打開旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 【答案】(1)A、C、G。 (2)①產(chǎn)生白煙；A中壓強大于B，HCl被壓入B，與氨氣反應(yīng)生成了氯化銨固體小顆粒。 ②石蕊溶液倒吸進入B中，溶液顏色變?yōu)榧t色。 【變式訓(xùn)練1】（xx深圳二測節(jié)選）某興趣小組在實驗室中模擬從海水中提溴。 （1）用下圖裝置制備Cl2 ①發(fā)生裝置可選擇圖中的____ ，化學(xué)方程式為____________。 ②欲收集一瓶純凈干燥的Cl2，選擇圖中裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置→______ （按氣流方向，用小寫字母表示，裝置可重復(fù)使用）。 （2）用下列裝置模擬從海水中提溴。 對G中溶液繼續(xù)如下實驗（限選試劑：NaOH溶液、鹽酸、稀H2SO4、CCl4） 已知：①3Br2＋3CO32－＝5Br－＋BrO3－＋3CO2↑；②Br2有強腐蝕性；③氧化性：BrO3－＞Cl2。 操作步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論或解釋 ① 適量G中溶液于試管中，加入____ 產(chǎn)生氣泡 G中溶液含有CO32－或HCO3－ 向①的試管中加入CCl4，振蕩、靜置 ②__ 生成單質(zhì)溴 ③寫出上述實驗生成Br2的離子方程式：____ 。 【答案】（1）①B（1分）；MnO2＋4HCl（濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（2分） ②f→e→f→e→c→d→g（2分） （2）①硫酸酸化（2分） ②溶液分層，下層為棕紅色 （2分）③5Br-＋BrO3-＋6H+＝3Br2＋3H2O（2分） 二.有氣體參與的制備實驗 【例題2】（北京四中xx一模仿真A卷節(jié)選） 亞硝酰氯（NOCl，熔點：-64.5 ℃，沸點：-5.5 ℃）是一種黃色氣體，遇水易水解?？捎糜诤铣汕鍧崉?、觸媒劑及中間體等。實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。 （1）甲組的同學(xué)擬制備原料氣NO和Cl2，制備裝置如下圖所示： 為制備純凈干燥的氣體，下表中缺少的藥品是： 裝置Ⅰ 裝置Ⅱ 燒瓶中 分液漏斗中 制備純凈Cl2 MnO2 ① ② 制備純凈NO Cu ③ ④ ①_____ ______，②_______ ____，③_______ ____，④_____ ______。 （2）乙組同學(xué)利用甲組制得的NO和Cl2制備NOCl，裝置如圖所示： ①裝置連接順序為a→___________________（按氣流自左向右方向，用小寫字母表示）。 ②裝置Ⅳ、Ⅴ除可進一步干燥NO、Cl2外，另一個作用是______________ ____________。 ③裝置Ⅶ的作用是__________________________________。 ④裝置Ⅷ中吸收尾氣時，NOCl發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________ _________________。 【答案】（1）①濃鹽酸?、陲柡褪雏}水?、巯∠跛帷、芩? （2）①e→f（或f→e）→c→b→d?、谕ㄟ^觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速?、鄯乐顾魵膺M入反應(yīng)器?、躈OCl+2NaOHNaCl+NaNO2+H2O 【變式訓(xùn)練2】實驗室里用乙醇和濃硫酸反應(yīng)生成乙烯，接著再用溴與之反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷．在制備過程中由于部分乙醇被濃硫酸氧化還會產(chǎn)生CO2、SO2，并進而與Br2反應(yīng)生成HBr等酸性氣體． （1）以上述三種物質(zhì)為原料，用下列儀器（短接口或橡皮管均已略去）制備1，2-二溴乙烷． 如果氣體流向為從左到右，正確的連接順序是： （1）經(jīng)A（1）B插入A中，D接A（2）；A（3）接______接______接______接______． （2）溫度計水銀球的正確位置是______，若用分液漏斗代替D，可能會產(chǎn)生的問題是______． （3）F的作用是______，G的作用是______． 【答案】（1）C、F、E、G； （2）插入三頸燒瓶中的液體中；容器內(nèi)壓力過大時液體無法滴落； （3）除去三頸瓶中產(chǎn)生的CO2、SO2；吸收揮發(fā)的溴蒸汽； 【規(guī)律方法總結(jié)】 1.重目標 2.除干擾 【跟進練習(xí)】 1.用右圖裝置制取、提純并收集下表中的四種氣體(a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑)，其中可行的是 選項 氣體 a b c A SO2 濃硫酸 Na2SO3 NaOH溶液 B H2 稀硫酸 鋅片 濃硫酸 C CO2 稀鹽酸 石灰石 堿石灰 D NO2 濃硝酸 銅粉 濃硫酸 【答案】D 2. xx國乙（節(jié)選） 氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2，某同學(xué)在實驗室中對NH3與NOx反應(yīng)進行了探究?；卮鹣铝袉栴}： (1)氨氣的制備 ①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。 ②預(yù)收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置→______(按氣流方向，用小寫字母表示)。 【答案】（1）① A； 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O(或B；NH3H2ONH3↑+H2O)；②d c f e i； 3..（xx廣州一測節(jié)選） SO2的防治與利用對于環(huán)境保護意義重大。某小組在實驗室中對SO2的性質(zhì)及回收利用等相關(guān)問題進行探究。 用下圖裝置制備純凈的SO2，發(fā)生裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，裝置的連接順序為：a→________（按氣流方向，用小寫字母表示）。 a 濃硫酸 C(C6H6) NaHSO3 g f c b e d 堿石灰 C(C6H6) 濃硫酸 C(C6H6) 【答案】（1）H2SO4+2NaHSO3 2SO2↑+2H2O+Na2SO4 b→c→g→f→d 4.（xx海南06） 下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3，儀器連接順序正確的是 A．a(chǎn)-b-c-d-e-e-f-g-h B.a-e-d-c-b-h-i-g C．a(chǎn)-d-e-c-b-h-i-g D.a-c-b-d-e-h-i-f 【答案】B 5.已知氯化亞鐵的熔點674℃、沸點1023℃；三氯化鐵在300℃以上易升華，易溶于水并且有強烈的吸水性。在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生多種反應(yīng)，反應(yīng)之一為： 12FeCl2 +3O22Fe2O3 +8FeCl3。某研究小組選用以下裝置（夾持裝置省略，裝置可重復(fù)選用）進行反應(yīng)的探究?；卮鹣铝袉栴}： （1） 裝置的合理連接順序為A、 、D，其中E裝置U形管左邊設(shè)計為粗導(dǎo)管的目的是 【答案】C B E C 防止FeCl3冷凝在導(dǎo)管中，堵塞導(dǎo)管 6.（xx全國課標節(jié)選） 氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組長擬選用如下裝置制備氫化鈣。 請回答下列問題： 請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為________(填儀器接口的字母編號) 【答案】i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a 7.（xx廣州調(diào)研）水合草酸亞鐵（FeC2O4xH2O）是生產(chǎn)鋰電池的原料，難溶于水，受熱易分解。某化學(xué)興趣小組對草酸亞鐵的一些性質(zhì)進行探究?；卮鹣铝袉栴}： （1）實驗室用硫酸亞鐵溶液和草酸制備水合草酸亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 （2）將水合草酸亞鐵溶于適量鹽酸。分別取2 mL此溶液于3支試管中，進行實驗： ①第一支試管中加入幾滴KSCN溶液，溶液不變紅； ②第二支試管中加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀； ③第三支試管中加入幾滴酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去。 上述實驗?zāi)茏C明水合草酸亞鐵中存在Fe2+的是 （填編號）。 （3）為測定水合草酸亞鐵中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管（帶兩端開關(guān)K1和K2）（設(shè)為裝置A）稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2 g。按下圖連接好裝置進行實驗。 實驗步驟如下：a.打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ隢2；b.加熱裝置A一段時間；c.停止加熱，冷卻到室溫；d.關(guān)閉K1和K2，稱量A；e.重復(fù)上述步驟，直至A恒重，記為m3 g。 ①步驟b至步驟c繼續(xù)通入N2的目的是 。 ②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)記錄，計算水合草酸亞鐵化學(xué)式中結(jié)晶水數(shù)目x＝ （列式表示）。 （4）為探究草酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將（3）中已恒重的裝置A接入下圖所示部分的裝置（可重復(fù)選用）進行實驗。打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ隢2，充分加熱。實驗后石英玻璃管中固體僅殘留一種有磁性的黑色化合物。 ①寫出草酸亞鐵受熱分解的化學(xué)方程式 。 ②實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、 。 【答案】（1）FeSO4+H2C2O4+xH2O＝FeC2O4xH2O↓+H2SO4（3分） （2）②（2分） （3） ① 將裝置A中的水蒸氣帶走；同時防止FeC2O4冷卻時被氧化。（2分） ② （2分） △ （4） ①3FeC2O4 ＝ Fe3O4 + 4CO↑+ 2CO2↑（3分） ② C E (C) F G C H（3分） 8.2017年10月27日，世界工生組織國際癌癥研究機構(gòu)將三氯乙醛劃為2A類致癌物，但它可用于生產(chǎn)氯霉素、合霉素等。某探究小組模擬備三氯乙醛自實驗裝置如圖所示(夾持、加熱裝置均略去)。 已知：C2H5OH+4Cl2=CCl3CHO+5HCl，副反應(yīng)是C2H5OH+HCl=C2H5Cl+H20。 容下列問題: （1）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________。 （2）儀器b中冷凝水從________(填“p”或“q”，下同)口進，______口出。 （3）進入裝置D的是純凈、干燥的Cl2，則裝置B中的試劑為_____，裝置C中的試劑為____。若撤去裝置B，對實驗的影響是____________________。 （4）實驗時發(fā)現(xiàn)D中導(dǎo)管口處氣泡速率過快，合理的解決方法是__________________。 【答案】(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分) (2)p(1分)；q(1分) (3)飽和食鹽水(1分)；濃H2SO4(1分)；氯化氫雜質(zhì)與乙醇反應(yīng)，生成氯乙烷，導(dǎo)致三氯乙醛的純度降低(2分) (4)停止對A加熱(或控制滴加1鹽酸量等合理答案)(1分) 9. (xx唐山一模)工業(yè)上可以直接氧化PCl3制備POCl3。某興趣小組模擬該工藝設(shè)計實驗裝置如下(某些夾持裝置、加熱裝置已略去): 部分物質(zhì)的性質(zhì)如下表： 熔點/℃ 沸點/℃ 其他 PCl3 -112 75.5 遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3，緩慢通入氧氣POCl3產(chǎn)率較高 POCl3 2 105.3 遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3 實驗步驟如下 I.連接儀器，檢查裝置氣密性。關(guān)閉K1、K2打開K3、K4，點燃酒精燈制備氣體。 II.緩慢向C中通入適量氣體至C中白磷消失，熄滅酒精燈。 III.關(guān)閉K3、K4，打開K1、K2，A中開始發(fā)生反應(yīng)。 IV.C裝置控制反應(yīng)在60℃~65℃，最終制得POCl3產(chǎn)品。 回答下列問題: (1) B、D裝置中盛放的試劑是_____ __，B裝置的作用除了干燥O2和平衡氣壓之外，還有 __ _。 (2)儀器a的名稱是_____ _，裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______ ______。 (3)步驟IV控制溫度60℃~65℃，其主要目的是_______ _____。 (4)該實驗裝置存在一處明顯的設(shè)計缺陷是________ _______。 【答案】（1）濃硫酸（1分），觀察氧氣的流速（1分） （2）球形冷凝管（1分）（冷凝管也可）4H++2Cl－+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O（2分） （3）加快反應(yīng)速率，同時防止PCl3氣化（2分） （4）缺少尾氣處理和干燥裝置（2分）