高中化学人教版（2019）-第3部分第2节《仪器的组合与创新使用》-2025届高考一轮复习~基础摸查+专项突破 练习

这是一份高中化学人教版（2019）-第3部分第2节《仪器的组合与创新使用》-2025届高考一轮复习~基础摸查+专项突破 练习，共23页。
【真题导入】
1．实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是( )
2．下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是( )
3．某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2，再用O2氧化C2H5OH，并检验氧化产物。
Ⅰ.制备O2
该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)
(1)甲装置中主要仪器的名称为____________________________。
(2)乙装置中，用粘合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至______________________。欲使反应停止，关闭活塞K1即可，此时装置中的现象是_______________________________。
(3)丙装置可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，安全管中的现象是______________________，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以采取的安全措施是___________________________________________________。
(4)丙装置的特点是______________(填序号)。
a．可以控制制备反应的开始和结束
b．可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c．与乙装置相比，产物中的O2含量高、杂质种类少
Ⅱ.氧化C2H5OH
该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图(夹持装置省略)
(5)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。
Ⅲ.检验产物
(6)为检验上述实验收集到的产物，该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
实验①～③中的结论不合理的是______________(填序号)，原因是______________________。
【考点陈列】
考点一 一器多用与多器一用
1．多用途的球形干燥管
位置不同，作用不同
(1)在整套实验装置的中间横放——干燥、吸收及检验装置
①干燥管内装有固体干燥剂，可用于干燥气体。无机实验中常用的固体干燥剂有________________________________。
②干燥管内盛有____________(填写试剂名称)时，可用于水蒸气的检验。
③可用于定量测定气体的质量。
(2)在整套实验装置的最后横放——“左吸右挡”：既可以吸收多余的尾气，防止污染空气，又可以阻挡外界空气中的干扰气体(如CO2、水蒸气等)进入装置中。
2．用途多变的广口瓶
回答下列问题：
(1)收集气体：可选用装置________(填装置字母，下同)，若用排空气法收集CO2，则应从____口进气；若收集氢气，则应从________口进气；若瓶中装满饱和食盐水，从________口进气，可收集Cl2。
(2)洗气除杂或干燥：可选装置________，比如除去Cl2中的少量HCl，则广口瓶中盛放______________，应从________口进气。
(3)装置E可用于贮存少量气体，若E中收集了少量H2，排出H2的方法是________________________________________。
(4)图中可用于测量气体体积的是________，用作安全瓶的是________或A，若用A作安全瓶，则应从________口进气；接在气体连续制备的实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是________。
(5)用于监控气体流速(如图F)，广口瓶中盛有液体，从________端通入气体，根据液体中产生气泡的速率来监控通入气体的流速。
3．实验仪器的“多器一用”
(1)可以测量气体体积的装置
(2)可用于冷凝或冷却的装置
(3)可用于气体干燥或除杂的装置
考点二 实验中常见仪器或装置的创新设计
1．干燥管的创新使用
A．该装置中的干燥管可用于________，原理类似于倒置在水中的________。
B．简易的________装置，如净化天然水。
C．简易的启普发生器，其优点为______________________________。
2．多种仪器的创新使用
(1)控制反应发生和停止的装置
①已知有以下几种气体发生原理
a．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
b．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
c．2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑
d．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
可利用甲、乙装置来制备的气体发生原理有________(填字母)。
以甲为例叙述此类装置控制反应发生和停止的原理：________________________________________________________。
②对于丙装置，若想反应发生，可采取的操作是________________，若想停止反应，可采取的操作是_______________________________。
(2)平衡气压装置
橡胶管a的作用是___________________，在定量测量气体体积时还可以________________，支管b也具备平衡气压的作用。
(3)防倒吸装置
①简述装置乙防倒吸的原理：__________________________。
②能否用苯代替CCl4：____(填“能”或“否”)。
(4)防堵塞安全装置
(5)防污染安全装置
①实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。
②制取CO时，尾气处理可采用a、c装置。
③制取H2时，尾气处理可采用a、c装置。
考点三 气体体积的测定
气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。
测量气体体积的常用方法：
(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。
A装置测量前可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的漏斗中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。
D装置用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
解答该量气装置读数时的答题模板：
①将××××恢复至室温。
②调节×××与×××两端液面相平。
③视线与×××在同一水平线上。
E装置直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积的测量)。
(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
【考点专攻】
考点一 一器多用与多器一用
1．用如图所示装置进行下列实验，能达到实验目的的是( )
A．瓶中盛有适量浓硫酸，从A口进气来干燥NH3
B．从B口进气，用排空气法收集CO2
C．瓶中装满水，从B口进气，用排水法收集NO2
D．瓶中装满水，A口连接导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积
2．过氧化钙(CaO2)是一种白色的固体，微溶于水，且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液，溶于酸。利用反应Ca2＋＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·8H2O↓＋2NHeq \\al(＋,4)制备过氧化钙，装置如图所示。
按要求回答问题。
(1)W的作用是________，写出反应的化学方程式：____________________________。
(2)仪器X的名称为________，其作用是________________________。
(3)温水浴可以加快反应速率，但在实验中为什么采取冰水浴？_________________________。
考点二 实验中常见仪器或装置的创新设计
1．已知HCl难溶于CCl4，则如下图所示装置中，不适宜用于HCl气体尾气吸收的是( )
2．草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 ℃开始失水，101.5 ℃熔化，150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)( )
3. 用分液漏斗和烧杯可以组装成一套简易的、能随开随用、随关随停的气体发生装置，如图所示。能用此装置制备的气体有__________(填字母)。
a．用锌粒与稀硫酸反应制取H2
b．用过氧化钠与水反应制取O2
c．用二氧化锰与浓盐酸反应制取Cl2
d．用铜片与浓硝酸反应制取NO2
4．下图给出了干燥管的不同应用，请回答下列问题：
(1)图甲所示的干燥管可作为气体干燥装置，下列组合中气体a和固体R均正确的是____________(填字母)。
(2)甲装置还可以作为特殊情况下的气体发生装置。例如，在常温下可用此装置来制备空气中的某种单质气体，此时气体a为________，固体R为__________________________________。
(3)若按图乙来组装，可用NaOH浓溶液吸收Cl2，制“84”消毒液，此时干燥管的作用是__________________________。
考点三 气体体积的测定
1．用镁带和稀硫酸反应产生氢气来测定氢气的气体摩尔体积，所用的步骤有①冷却至室温；②调节使水准管和量气管液面持平；③读数。正确的顺序是( )
A．①②③ B．①③②
C．③①② D．③②①
2．欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。
回答下列问题(气流从左到右)：
(1)各种仪器连接的先后顺序是______接______、________接______、______接______、________接________(用小写字母表示)。
(2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是__________________________(填序号)。
①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL；
②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的多孔塑料板上；
③检查装置的气密性；
④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水 Vb mL。
(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为_______________________。
(4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
专项突破
1. 按如图装置通入X气体，并在管口P处点燃，实验结果是澄清石灰水变浑浊，则X、Y可能是( )
A．H2和Fe2O3
B．CO和CuO
C．H2和Na2CO3
D．CO和Na2CO3
2．广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”，是因为它可以配合玻璃管和其他简单仪器组成各种功能的装置。下列装置能用作防倒吸安全瓶的是( )
3．下列装置能达到实验目的的是( )
4．用下列装置进行实验(部分夹持仪器已省略)，不能达到实验目的的是( )
A．用甲装置制备并收集NH3
B．用乙装置进行NH3的喷泉实验
C．用丙装置制取少量乙酸乙酯
D．用丁装置制取氢氧化亚铁
5．下述实验设计能够达到实验目的的是( )
6．某研究性学习小组讨论甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法，其中不合理的是( )
A．甲装置：可用来证明碳酸的酸性比硅酸强
B．乙装置：橡胶管的作用是使盐酸顺利流下
C．丙装置：不能用来测定NH3的体积
D．丁装置：从①口进气，可收集二氧化碳，从②口进气，可收集氢气
7．用如图所示实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是( )
A．用甲装置进行已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的硫酸
B．用乙装置收集NO2气体
C．用丙装置制备气体并对生成的气体体积进行测量，可以减小误差
D．用丁装置构成铜锌原电池
8．Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是( )
A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应
B．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中接近洗气瓶底部的位置，保证气体与Ba2＋充分接触
C．Y形管乙中产生的为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
D．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
9．用如图装置(加热及夹持仪器已略去)进行的实验，不能达到相应实验目的的是( )
A．装置①中分液漏斗内的液体可顺利滴入蒸馏烧瓶
B．装置②可实现制取CO2实验中“即关即止，即开即用”的作用
C．利用装置③制取SO2，并验证其还原性
D．利用装置④验证KHCO3和K2CO3的热稳定性，X中应放的物质是K2CO3
10．关于下列各装置图的叙述不正确的是( )
A．装置①可验证HCl气体在水中的溶解性
B．装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2、NO等
C．装置③中X为四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢
D．装置④可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气
11．用下列实验装置进行相关实验，能达到实验目的的是( )
A．用甲装置接收石油分馏实验中所得的馏分
B．用乙装置测量H2O2的分解速率
C．用丙装置制取并观察Fe(OH)2沉淀
D．用丁装置测量用MnO2和浓盐酸共热制得Cl2的体积
12．下列装置中，不添加其他仪器无法检查气密性的是( )
13．某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。
下列说法不正确的是( )
A．必须在②③间添加吸收HCl的装置
B．④的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度
C．通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中
D．称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
14．ClO2作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。
已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应：2NaClO2＋Cl2===2ClO2＋2NaCl。
下图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。
其中F中盛有CCl4液体(用于除去ClO2中未反应的Cl2)。
解答下列相关问题：
(1)装置A中导管a的作用是______________________。
(2)装置B可用于暂时储存多余的氯气，实验完毕后，关闭活塞K，B中观察到的现象是_______________________________。
(3)装置C的作用是_______，C中所盛试剂是________________。
(4)D、F都是洗气瓶，其中D的作用是_____________________。
(5)G为ClO2收集装置，应选用的装置是______(填序号)，其中与装置F导管相连的导管口是__________(填字母)。
(6)装置H的作用是________________________________。
15．FeCl2可用作净水剂、还原剂等，回答下列问题：
制备FeCl2：装置如图所示(加持装置省略)；已知FeCl2极易水解。
(1)仪器a的名称是________。
(2)装置二中制备FeCl2的化学方程式是__________________；
装置三的作用①_________；②____________________。
(3)该装置存在一定的缺陷，可在________位置(填“A”“B”或“C”)增加如下装置。如下装置中气体从__________(填“a”或“b”)流入；洗气瓶中盛装的是________。
参考答案：
基础摸查
【真题导入】
1．D 2.C
3．(1)分液漏斗、锥形瓶
(2)刚好没过MnO2固体 试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离
(3)液面上升 打开弹簧夹K2 (4)ab
(5)
(6)① 乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色
【考点陈列】
考点一
1．(1)①碱石灰、无水氯化钙、五氧化二磷 ②无水硫酸铜
2．(1)A b a a
(2)F 饱和食盐水 a
(3)打开止水夹，向长颈漏斗中注入适量蒸馏水
(4)C D a B
(5)a
3．(2)冷凝、导气 冷凝回流
考点二
1．A.防倒吸 漏斗 B．过滤 C．可控制反应的发生和停止
2．(1)①ad 当需要反应发生时，打开止水夹，向长颈漏斗内注入液体试剂而与多孔隔板上块状固体药品接触，反应开始；当需要停止反应时，关闭止水夹，液体在气压作用下被压回到长颈漏斗内，固液分离，反应停止 ②将Cu丝插入浓硝酸中 将Cu丝上提，使之与浓硝酸分离 (2)平衡气压，便于液体顺利流下 减小实验误差 (3)①HCl不溶于CCl4，会从CCl4层中逸出被水层吸收，导管口附近气压不会减小，不会引起倒吸 ②否
【考点专攻】
考点一
1．D
2．(1)制备NH3 Ca(OH)2＋2NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)分液漏斗 导气，并防止发生倒吸现象 (3)防止H2O2分解
考点二
1．B 2.D
3．a
4．(1)A (2)CO2 Na2O2 (3)防止倒吸
考点三
1．A
2．(1)a h g b c f e d
(2)③②④① (3)eq \f(22.4×1 000m,Va－Vb) (4)偏小
专项突破
1．B
2.B
3.C
4．A
5．A
6．C
7．C
8．D
9.D
10．B
11．D
12．A
13.A
14．(1)平衡气压，便于液体顺利滴下
(2)集气瓶中液面下降，长颈漏斗b中液面上升，气体呈黄绿色
(3)除去Cl2中混有的HCl，平衡气压 饱和食盐水
(4)干燥Cl2 (5)② q
(6)防倒吸
15．(1)长颈漏斗 (2)2FeCl3＋H2eq \(=====,\s\up7(△))2FeCl2＋2HCl 吸收装置二产生的HCl 防止空气中的水蒸气进入装置二引起FeCl2水解 (3)A a 浓硫酸
实验序号
检验试剂和反应条件
现象
结论
①
酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
产物含有乙醛
②
新制Cu(OH)2，加热
生成砖红色沉淀
产物含有乙醛
③
微红色含酚酞的NaOH溶液
微红色褪去
产物可能含有乙酸
选项
A
B
C
D
气体a
NH3
SO2
C2H4
Cl2
固体R
碱石灰
浓硫酸
高锰酸钾
碱石灰