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高三化学 高中常见实验装置的理解


不可干燥 H2S NH3, HBr,
气体
HI, C2H4
NH3
HX,H2S,SO2, CO2,NO2, Cl2
三、除尾气装置
1、 燃烧法 如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO 等。
2、碱液吸收法 如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、 NO等。
3、水溶解法 如HCl、NH3等。
4、袋装储存法
图A
图B
图C
图D
图E
图D:减小上部烧瓶内气体压强 图E:增大上部锥形瓶内气体压强
注意:二氧化碳气体与氢氧化钠发生反应,但CO2 却不能与NaOH溶液形成喷泉,经检查装置气密性 良好,操作无误,可能的原因是:
① 两者反应相对较慢,不能引起密闭容器气压 骤减;
② 溶液浓度较小。 倒吸形成喷泉条件: 一是气体溶解量大,二是溶解速度较快
A
B
C
D
图A利用漏斗有较大的容积,溶液被吸入时,烧杯中液 面将显著下降,使漏斗口露出液面而使溶液重新流出, 防止溶液吸入导管。根据此原理,可以用其它有较大容 积的仪器替代漏斗,如底部有漏洞的试管、烧瓶等图B 利用干燥管即为一例。图C的导管露在溶液面之上防止 倒吸.图C在吸收气体的装置前放一空的容器(进气管不 要伸入容器底部),防止偶尔产生倒吸的溶液进入发生 装置
氧化、还原性
干燥剂状态
干燥装置
气体的酸碱性 保持一致 干燥剂的酸碱性
常见干燥剂及使用装置
液态干燥剂
固态干燥剂

→→

常见干燥 剂
浓硫酸
无水CaCl2 碱石灰
可干燥 H2,O2, Cl2, SO2, O2,Cl2,HCl,SO2, H2,O2, N2,
气体 CO, N2, CH4 H2, CO,N2,CH4 CH4, NH3
CO、H2、CH4等

尾气处理:吸收、燃烧、收集
四、气体与气体反应装置
不需加热
需要催化剂且要加热
五、固体与气体反应装置
注意:固体与气体反应因接 触不充分,故通入的气体不 可能完全反应。为提高气体 的利用率,通入气体的速度 应缓慢匀速地。
六、安全装置
设计实验装置的时候首先必须考 虑安全问题
1、防倒吸的吸收装置
2KClO3
MnO2
2KCl
3O2

2NH4Cl Ca(OH )2 CaCl2 NH3 2H2O
CH3COONa NaOH CaO Na2CO3 CH 4
B、固液反应物 (不加热)
启普 发生器
简易 装置
启普发生器的拓展与延伸
启普发生器原理式反应器的设计
思考:
分析右图装置有哪些作用?
1、净化气体 2、收集气体(密度比空气大) 3、收集气体(密度比空气小) 4、排水集气法收集气体
金属丝
尖嘴管 图 11-11
七、测量气体的体积装置
图Ⅰ中应先将广口瓶中右边的长导气管中充满水。 在读取气体体积时都应使两边的水面或量筒的液 面和水槽(烧杯)里的液面保持同一水平面。
八、喷泉实验装置
喷泉问题 【例1】如何用金属钠与水反应产生H2
的反应设计一个喷泉装置。
压强:下>上 且压差较大
图A:减小上部烧瓶内气体压强 图B、C:增大下部锥形瓶内气体压强
(1)试管口应略向下倾斜
试管 酒精灯
(2)试管夹夹在试管的中上部
导管 (3)药品应平铺于试管底部 (4)导管不宜伸入试管过长
铁架台 (5)实验开始时先检验装置的 气密性
(6)加热时,先预热且应用外 焰加热
该装置可用于制备O2、NH3和CH4
2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
③主要反应停止后继续通入或产生气体,一般是为了防止在冷 却过程中空气或溶液被倒吸进入装置。
1、制备气体的发生装置
气体发生装置的设计则:
根据反应物质的状态和反应条件
气体发生装置的基本类型: A、固体反应物(加热) B、固液反应物(不加热) C、固(液)液反应物(加热)
A、固体反应物(加热)
注意事项:
常见装置及其用途
一、供气装置
常见的供气形式有制气(气体发生装置)、 贮气释放(贮气装置)和鼓入空气(鼓气 及缓冲装置)。
制取或通入气体的目的
常见有三种
(1)制取一种气体并试验其性质;
(2)制取或导入一种气体,以此为一种反应物与另外一种物 质反应来制取其它物质;
(3)利用这种气体的气流把装置中的空气或其它气体排出或 者防止气体倒流。常见情况有:
①实验开始阶段气源提供的气体,如果不能发生(或因温度等 条件不够暂时不能发生)反应,则提供此气体的目的一般是 排尽装置中的空气。如氢气还原氧化铜,在加热前要先通一 会儿氢气。
②在整个实验过程中持续提供一种非反应必需的气体,则往往 是为了利用它的气流把装置中反应生成的气体“赶”入后面 的仪器中与吸收剂反应。
4、鼓空气装置
图中左边是用于鼓气的橡皮囊,广口瓶起缓 冲气流的作用。
5、气体混匀装置
①干燥气体;②使气体充分 混合;③观察气泡生成速 率以便控制气流速度。
气体A
A和B的混合 气体
易挥发的液体B
二、净化装置
气体净化装置的设计原则: 根据净化药品的状态和净化条件
液体试剂 固体试剂 固体试剂需加热
图2中分液漏斗顶和烧瓶颈间连接的橡皮管起平 衡气压的作用,防止当烧瓶内气压大于漏斗中液 柱压强时放液不顺畅。同样的原理,在做分液实 验时,如果塞紧漏斗上口,则漏斗中液体的流出 会受阻。这时应打开漏斗上口,或使漏斗颈上的 小孔与塞子上的小槽对准,让漏斗内外气压平衡。
图3
图4
3、防爆炸安全装置
散热式:原理是由于内塞金属丝能吸收分 散热量,使回火不能进入前端贮气或气体 发生装置。
装置类型 排水法 向上排气法 向下排气法
示意图
气体性质 难溶或微溶 密度大于空 密度小于空 于水的气体 气的气体 气的气体
实例
H2,O2,NO, C2H2,N2,CO
CO2,Cl2,HCl
H2,NH3
收集装置拓展与延伸
3、贮气装置
A
B
实验所需气体事先制取好,存于贮气装置中,在实验时用 适当的方法使气体按一定的流速释放出来。贮气装置的形 式有多种,图A是实验室常用的贮气瓶,使用时由漏斗进水 把气体压出。图B所示贮气装置的优点是贮气量大,使用时 只要打开活塞,在“钟罩”自重的作用下,气体可自动流 出。通常适用于贮气装置的气体应是难溶于水的气体。
干燥管
洗气瓶 进气管应“长进 短出”
应大口方向进 气,小口方向 出气
管中的玻璃纤维 的作用是固定固 体,防止粉末被 气流带走
注意:控制气流的通入速度-----应缓慢通入
干燥剂的选择及使用原则
1、选择原则
①气体在被干燥的过程中要不能被减少 ②不要引入新的杂质。
2、选择方法
酸、碱性 据气体的
选择 干燥剂
C、固与液、液与液反应物(加热)
注意事项: 液体-- 分液漏斗
(1)检验装置的气密性
固体--
(2)加热时要预热,受热均匀 圆底烧瓶
(3)加热易暴沸的混合物时要 石棉网 加碎石,防暴沸
(4)制乙烯时浓硫酸与乙醇可 先混合,故不必用分液漏斗,换 成温度计控制反应温度
2、贮气装置(收集装置)
气体收集装置的设计原则: 根据气体的溶解性或密度
2、压强控制装置
设计实验装置的时候必须注意,仪器中如有气体进 入,就必须有气体的出口或者有容积可变的贮气设 备接纳残留的气体。图1中把气体通入广口瓶反应, 因气体没有出口,进气就困难,或者会造成压强增 大而产生事故。可根据生成物的具体情况改成图2或 其它有气体出口的装置。
图1
图2
图1 图2
图1瓶的玻璃管中有一段水柱,观察水柱的高低 可以了解装置内的气压情况。一旦右边诸导管 有某处堵塞,装置内气压会骤然增大,这时瓶 中的水通过瓶中的导管迅速被压出,便可防止 出现事故
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