高三化學實驗復習(二)氣體實驗裝置的設計（1）裝置順序：制氣裝置→凈化裝置→主要反應或收集裝置→除尾氣裝置（2）安裝順序：由下向上，由左向右（3）操作順序：儀器連接→檢驗氣密性→加入藥品→防倒吸氧化裝置→拆卸裝置裝置連接順序①實驗裝置的連接排列②裝配儀器時：從下向上；從左往右加入試劑時：先固后液；實驗開始時：先查儀器的氣密性，再加藥品，后點酒精燈；有些實驗為防倒吸，往往最后停止加熱或最后停止通氣；有些實驗為防氧化往往最后停止通氣③儀器拆卸的一般過程：“從右到左，自上而下，先拆主體，后拆部件。裝置的氣密性的檢查檢查啟普發生器氣密性的簡便方法：關閉導氣管上的活塞從球形漏斗注入一定量的水水面達球形漏斗的球體部位可燃性氣體純度的檢驗（如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等）一.裝置基本類型：裝置類型固體反應物（加熱）固液反應物（不加熱）固液反應物（加熱）

裝置示意圖主要儀器典型氣體O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。Cl2、HCl、CH2=CH2等幾種氣體制備的反應原理1、O22KClO3===2KCl+3O2↑2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2===2H2O+O2↑2、NH32NH4Cl+Ca(OH)===2CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O====NH3↑+H2O3、CH4CH3COONa+NaOH===Na2CO3+CH4↑4、H2Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑5、CO2CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O6、SO2Na2SO3+H2SO4(濃)==Na2SO4+SO2↑+H2O7、NO2Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O8、NO3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O9、C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑10、Cl2MnO2+4HCl(濃)===MnCl2+Cl2↑+2H2O11、C2H4C2H5OH===CH2=CH2↑+H2O二.氣體的凈化劑的選擇選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和雜質的性質而確定，所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質，而不能與被提純的氣體反應。一般情況下：①易溶于水的氣體雜質可用水來吸收；②酸性雜質可用堿性物質吸收；③堿性雜質可用酸性物質吸收；④水分可用干燥劑來吸收；⑤能與雜質反應生成沉淀（或可溶物）的物質也可作為吸收劑。（4）氣體干燥劑的類型及選擇①酸性干燥劑，如濃硫酸、五氧化二磷。干燥顯酸性或中性的氣體，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等氣體。②堿性干燥劑，如生石灰、堿石灰、固體NaOH。用來干燥顯堿性或中性的氣體，如NH3、H2、O2、CH4等氣體。③中性干燥劑，如無水氯化鈣等，可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如O2、H2、CH4等。在選用干燥劑時，有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑,不能用濃H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。能與氣體反應的物質不能選作干燥劑，如不能用CaCI2來干燥NH3（因生成CaCl2·8NH3)。氣體的酸堿性干燥劑的酸堿性

保持一致凈化裝置基本類型：氣體凈化與干燥注意事項一般情況下，若采用溶液作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若采用加熱除去雜質，則是先干燥后加熱。裝置類型液體除雜劑（不加熱）固體除雜劑（不加熱）固體除雜劑（加熱）適用范圍洗氣時“長進短出”

干燥管除雜質時“大進小出”

裝置示意圖裝置類型排水（液）集氣法向上排空氣集氣法向下排空氣集氣法裝置示意圖適用范圍不溶于水（液）的氣體密度大于空氣的氣體密度小于空氣的氣體典型氣體H2、O2、NO、CO、CH4、CH2＝CH2、CH≡CHCl2、HCl、CO2、SO2、H2SH2、NH3、CH4三.收集裝置3、冷凝回流的問題。有的易揮發的液體反應物，為了避免反應物損耗和充分利用原料，要在發生裝置設計冷凝回流裝置。如在發生裝置安裝長玻璃管等。尾氣處理裝置：吸收式可用于除Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等；尾氣Cl2、SO2、Br2（蒸氣）等可用NaOH溶液吸收；尾氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收

;HCl、NH3等可用水吸收；灼燒式可用于除尾氣CH4、C2H4、C2H2、H2、CO

；收集式可用于防止有毒氣體進入空氣中。

防止倒吸問題在某些實驗中，由于吸收液的倒吸，會對實驗產生不良的影響，如玻璃儀器的炸裂，反應試劑的污染等，因此，在有關實驗中必須采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施：（1）切斷裝置：將有可能產生液體倒吸的密閉裝置系統切斷，以防止液體倒吸，如實驗室中制取氧氣、甲烷時，通常用排水法收集氣體，當實驗結束時，必須先從水槽中將導管拿出來，然后熄滅酒精燈。（2）設置防護裝置①倒立漏斗式：如圖（2）甲所示，這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積，有利于吸收液對氣體的吸收。當易溶性氣體被吸收液吸收時，導管內壓強減少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容積較大，導致燒杯中液面下降，使漏斗口脫離液面，漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回燒瓶內，從而防止吸收液的倒吸。②肚容式：如圖（2）乙所示，當易溶于吸收液的氣體由干燥管末端進入吸收液被吸收后，導氣管內壓強減少，使吸收液倒吸進入干燥管的吸收液本身質量大于干燥管內外壓強差，吸收液受自身重量的作用又流回燒杯內，從而防止吸收液的倒吸。這種裝置與倒置漏斗很類似。③蓄液式：如圖（2）丙所示，當吸收液發生倒吸時，倒吸進來的吸收液被預先設置的蓄液裝置貯存起來，以防止吸收液進入受熱儀器或反應容器。這種裝置又稱安全瓶。④平衡壓強式：如圖（2）丁所示，為防止反應體系中壓強減少，引起吸收液的倒吸，可以在密閉裝置系統中連接一個能與外界相通的裝置，起著自動調節系統內外壓強差的作用，防止溶液的倒吸。具有特殊作用的實驗改進裝置。①防堵塞安全裝置：如圖（3）所示，為防止分液漏斗中的液體不能順利流出，用橡皮管連接成連通裝置（見恒壓式）；為防止粉末或糊狀物堵塞導氣管，可將棉花團置于導管口處（見防阻式（I、II）。②液封裝置：如圖（3）所示，為防止氣體從長頸漏斗中逸出，可在發生裝置中的漏斗末端套住一只小試管（見液封式）③防污染安全裝置：如圖（4）所示，灼燒式可用于除尾氣CO；吸收式可用于除Cl2、H2S等；收集式可用于防止有毒氣體進入空氣中。設計化學實驗時，應遵循四個基本要求：科學性（即實驗原理、操作程序和方法必須正確）安全性（即用藥及操作要注意安全，注意環境保護等問題）可行性（要滿足中學現有的實驗條件））簡約性

（裝置簡單、步驟少、藥品用量少、時間短等）例1．水蒸氣通過灼熱的煤所產生的混和氣,其主要成份是CO、H2還含有CO2和水蒸氣.請用下列裝置設計一個實驗,以確認上述混和氣中含有CO和H2.連接上述裝置的正確順序是:(填各接口的代碼字母)

混和氣→()()接()()接()()接()()接()().(2)確認混和氣中含有H2的實驗現象是

;其理由是

.(E)(F)接(D)(C)接(A)(B)[或(B)(A)]接(J)(I)接(H)(G)例2、欲制無水氯化鋁并保存備用。現有儀器如下圖所示，并有食鹽晶體、水、固體燒堿、鋁粉、二氧化錳、濃硫酸等六種試劑。

設計的制取過程是：制氯氣→加凈化和干燥氯氣→制氯化鋁請回答下列問題：（1）從上列儀器中選取必須的幾種，連接成一個制無水氯化鋁的連續裝置，按前后順序填寫圖的編號（不一定填滿），并寫出各儀器里放入的試劑的化學式（2）寫出實驗過程中有關反應的化學方程式。答案：⑴③、⑦、⑤、②⑵2NaCl+3H2SO4+MnO2===2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Cl2↑Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O2Al+3Cl2===2AlCl3例3．根據下圖實驗,填空和回答問題:(1)燒瓶中所發生的主要反應的化學方程式是

,裝置(Ⅱ)的燒杯中冷水所起的作用是

,裝置(Ⅲ)的燒杯中液體的作用是

.(2)進行此實驗時,燒瓶內的橡皮塞最好用錫箔包住,用橡皮管連接的兩玻璃管口要相互緊靠,這是因為

.(3)裝置(Ⅲ)燒杯中使用倒置漏斗可防止液體倒吸,試簡述其原因.(3)答:當氣體被吸收時，液體上升到漏斗中.由于漏斗的容積較大,導致燒杯中液面下降,使漏斗口脫離液面,漏斗中的液體又流回燒杯中,

冷凝吸收未冷凝的氣體溴蒸氣會腐蝕橡皮塞和橡皮管

例4.現有一定量含有Na2O雜質的Na2O2試樣.請從下圖中選用適當的實驗裝置,設計一個最簡單的實驗,測定Na2O2試樣的純度(可供選用的反應物只有CaCO3固體,6mol/L鹽酸和蒸餾水)請填寫下列空白:(1)寫出實驗中Na2O2和Na2O分別發生反應的化學方程式.

(2)應選用的裝置是(只要求寫出圖中裝置的標號)

(3)所選用裝置的連接順序應是(填各接口的字母;連接膠管省略).

(2)⑤①④(3)(G)接(A)(B)接(F)條件不同，生成物則不同1、2P＋3Cl2==2PCl3(Cl2不足)；2P＋5Cl2==2PCl5(Cl2充足)2、2H2S＋3O2==2H2O＋2SO2(O2充足)；2H2S＋O2==2H2O＋2S(O2不充足)3、4Na＋O2==2Na2O2Na＋O2==Na2O2(點燃)4、Ca(OH)2＋CO2==CaCO3↓＋H2O；Ca(OH)2＋2CO2(過量)==Ca(HCO3)2↓5、2Cl2＋2Ca(OH)2==Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O6Cl2＋6Ca(OH)2==Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O(加熱)6、C＋O2==CO2(O2充足)；2C＋O2==2CO(O2不充足)7、8HNO3(稀)＋3Cu==2NO↑＋2Cu(NO3)2＋4H2O4HNO3(濃)＋Cu==2NO2↑＋Cu(NO3)2＋2H2O8、NaCl(固)＋H2SO4(濃)==NaHSO4＋HCl↑2NaCl(固)＋H2SO4(濃)==Na2SO4＋2HCl↑(加熱)9、H3PO4＋NaOH==NaH2PO4＋H2OH3PO4＋2NaOH==Na2HPO4＋2H2OH3PO4＋3NaOH==Na3PO4＋3H2O10、AlCl3＋3NaOH==Al(OH)3↓＋3NaCl；AlCl3＋4NaOH(過量)==NaAlO2＋2H2O11、NaAlO2＋4HCl(過量)==NaCl＋2H2O＋AlCl3NaAlO2＋HCl＋H2O==NaCl＋Al(OH)3↓12、Fe＋6HNO3(熱、濃)==Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2OFe＋HNO3(冷、濃)→(鈍化)13、Fe＋6HNO3(熱、濃)==Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2OFe＋4HNO3(熱、濃)==Fe(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O14、＋Cl2＋HCl＋3Cl2（六氯環已烷)

Fe

光15、C2H5OHCH2=CH2↑＋H2OC2H5－OH＋HO－C2H5140℃C2H5－O－C2H5＋H2O17、