人教版高三化学一轮复习讲练测试题及答案第三章　第8讲　仪器的组合与气体体积的测定

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考点一 一器多用与多器一用
1.一器多用
(1)多种用途的漏斗
(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。
答案 A b a a
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。
答案 F 饱和食盐水 a
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 。
答案 打开止水夹，向长颈漏斗中注入适量蒸馏水
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 。
答案 C D a B
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。
答案 a
(3)“一器多用”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
a.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碱石灰、无水氯化钙、五氧化二磷。
b.干燥管内盛有无水硫酸铜(填写试剂名称)时，可用于水蒸气的检验。
c.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.多器一用
(1)气体干燥或除杂装置
干燥气体可用洗气瓶(图①，盛放液体干燥剂)、球形干燥管(图②，盛放固体干燥剂)、U形管(图③，盛放固体干燥剂)。
(2)冷凝装置
1.广口瓶被称为“万能瓶”，因为它能与其他仪器或玻璃管组成各种功能的装置。如图所示装置进行下列实验，不能达到实验目的的是 (填字母)。
A.瓶中盛有适量浓硫酸，从A口进气来干燥NH3
B.从A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NO
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
E. 从A口进气，用排空气法收集氨气
F.若SO2从B导管进入，A口连接导管并伸入盛有氢氧化钠溶液烧杯中则可以作为防倒吸的安全瓶
答案 AE
解析 A项，不能用浓硫酸干燥NH3，错误；B项，用向上排空气法收集CO2时，应从A口进气，正确；C项，NO与H2O不反应，能用排水法收集，正确；D项，H2难溶于水，H2从B口进入，能将瓶中的水压入量筒中，进入量筒中水的体积即为H2的体积，正确；E项，用向下排空气法收集NH3时，应从B口进气，错误，F项，因为进气管较短，若发生倒吸，倒吸液会被盛装在广口瓶中，正确。
2.实验室经常利用KMnO4来检验产物或验证性质，图示为部分装置图，下列说法不正确的是( )
A.若X为NaOH溶液时，则KMnO4可用于溴乙烷发生消去反应的产物检验
B.若X为NaOH溶液时，则KMnO4可用于乙醇发生消去反应的产物检验
C.若X为CuSO4溶液时，则KMnO4可用于实验室制取乙炔时验证其性质
D.若X为溴水，则KMnO4可用于乙醛发生还原反应的产物检验
答案 D
解析 溴乙烷与强碱的乙醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，乙醇在浓硫酸作用下加热至170 ℃发生消去反应生成乙烯，两个反应产生的气体中均有乙醇，则乙醇、乙烯进入到第一个装置中(X)，乙醇溶于NaOH溶液中，之后用KMnO4检验乙烯，故A、B正确；实验室制取乙炔时有PH3、H2S等杂质生成，PH3、H2S等杂质与CuSO4溶液反应，KMnO4可用于验证乙炔气体及其性质，故C正确；乙醛发生还原反应生成乙醇，乙醛和乙醇进入到第一个装置中(X)，乙醇溶解，乙醛与溴水中的溴单质反应，故KMnO4不能用于检验产物，故D错误。
考点二 测量气体体积的方法
1.直接测量法(如图)：将气体通入带有刻度的容器中，直接读取气体的体积。
2.间接测量法(如图)：所制气体将液体(通常为水)排出，通过测量所排出液体的体积从而间接得到气体的体积。
使用上述装置量气时应注意：冷却至室温；调平液面后再读数；读数时视线与凹液面的最低点相平。
一、准确测量气体体积
1.用镁条和稀硫酸反应来测定镁的质量分数，可用如图装置测定一定量的镁条与稀硫酸反应产生氢气的体积。
(1)导管a的作用有哪些？
(2)实验结束读取数据时，应注意哪些事项？
(3)本实验量气装置也可选用量筒、广口瓶、水槽、导管等主要仪器装配而成，请你在下面的方框内画出2套量气装置图(其他连接用品和夹持仪器自选)。
答案 (1)平衡气压，便于硫酸顺利滴下；减少加入硫酸占有体积带来的误差。
(2)待装置内气体恢复到室温，将右管上下移动，至左右管内液面平齐，然后读数。
(3)
二、误差分析
2.某学生用如图所示装置测定碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳气体的体积。实验过程如下：
①连接好实验装置，检查装置气密性。
②称取0.053 g碳酸钠试样加入Y形管，并注入足量稀硫酸，连接装置，调整水准管和量气管液面相平，记录初读数为0.20 mL。
③倾斜Y形管，直到不再有气体产生为止。
④ 。
⑤读取量气管读数为12.20 mL。
回答下列问题：
(1)为准确读出CO2气体的体积，步骤④需进行以下操作，正确的顺序为 。
a.调整水准管高度，使其液面高度与量气管液面高度相平
b.使装置内的气体冷却至室温
c.视线与凹液面最低处相切
(2)若水准管中的液面高于量气管，则测定的CO2的体积 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)若操作无误，但测量CO2的体积明显偏低，可能的原因是 ，合理的改进措施是 。
答案 (1)bac (2)偏小 (3)可能是部分CO2溶于水 将量气管中的水换为吸收CO2能力更小的饱和碳酸氢钠溶液
课时精练
[分值：100分]
(1~4题，每小题6分，5~10题，每小题7分)
1.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)( )
答案 D
解析 试管口向上倾斜，水倒流进试管，会使试管炸裂，故A错误；草酸熔点低，在分解之前就熔化，C装置熔化的草酸会流到试管口，而酒精加热部位在试管底部，会使样品无法继续受热分解，故C错误；装置解决了受热过程中产生水以及样品熔化流动的这两个问题，草酸晶体100 ℃开始失水，试管口应略向下倾斜，故D正确。
2.“洗气”装置有多种用途，下列混合物(括号内为杂质)能用如图装置达到“洗气”目的的是( )
A.乙烯(SO2)B.乙烷(乙烯)
C.SO2(CO2)D.O2(N2)
答案 B
解析 二氧化硫、乙烯均会和溴水反应，不能洗气，A错误；乙烯可与溴发生加成反应，而乙烷不反应，可用洗气的方法分离，B正确；二氧化硫会和溴水反应而被吸收，不能洗气，C错误；氧气、氮气都不会和溴水反应，不能洗气，D错误。
3.有关下列仪器的使用和操作正确的是( )
A.完成过滤操作需要选择③和④
B.选择②⑥可以完成锌粒和稀硫酸的反应，并测定收集的H2体积
C.选择①，用浓硫酸干燥SO2、NO2、H2S，长导管进气，短导管出气
D.带橡胶塞的试剂瓶⑤可以盛装浓溴水、NaOH、浓硝酸
答案 B
解析 过滤需要普通漏斗、烧杯，A项错误；浓硫酸不能干燥H2S，C项错误；溴水、浓硝酸会与橡胶反应，D项错误。
4.球形干燥管是中学化学常用的一种玻璃仪器。下列有关球形干燥管的创新用途，错误的是( )
A.甲装置：用于尾气处理，防倒吸
B.乙装置：用于铜丝与Cl2反应，防污染
C.丙装置：简易的天然水净化过滤器
D.丁装置：用Na2CO3固体与稀硫酸反应制备CO2气体，可随制随停
答案 D
解析 球形结构可用于尾气处理，防倒吸，A正确；氯气与NaOH溶液反应，球形结构可防止倒吸，图中装置可用于铜丝与Cl2反应，防污染，B正确；活性炭具有吸附性，装置可作简易的天然水净化过滤器，C正确；Na2CO3固体易溶于水和稀硫酸，与稀硫酸接触后，关闭活塞不能使固液分离，则制备CO2气体时不能随制随停，D错误。
5.氮化钙(Ca3N2)是高端荧光粉的主要成分之一，其极易与水剧烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体，煤油可看作非极性溶剂)。下列说法正确的是( )
A.往下移动水准瓶，量气管与水准瓶内液面不发生变化，说明气密性良好
B.还可以利用该装置测定CaC2样品(假定杂质不与水反应)的纯度
C.Y形管内残留有反应产生的气体，造成结果偏低
D.反应结束，冷却至室温后，若水准瓶的高度高于量气管时读数，会造成结果偏低
答案 D
解析 实验前连接好装置后，向U形管中注入煤油，使右侧液面高于左侧，若一段时间后右侧液面仍高于左侧，则气密性良好，故A错误；碳化钙和水反应生成乙炔和氢氧化钙，乙炔不溶于水，但溶于煤油，所以该装置不可用来测定CaC2样品的纯度，故B错误；Y形管中反应前存有一定量气体，反应后管内残留的气体体积与反应前存有的气体体积相同，故对结果无影响，故C错误；反应结束，冷却至室温后，未调整水准瓶的高度即读数，会导致量气管内煤油液面比右侧液面低，则测量出来的生成的气体体积偏低，故会造成结果偏低，故D正确。
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
答案 C
解析 植物油能隔离氨气与水，可以测定氨气的体积，C错误；导管长进短出可收集密度比空气大的气体，导管短进长出可收集密度比空气小的气体，则从①口进气，可收集二氧化碳，从②口进气，可收集氢气，D正确。
7.下列装置能达到实验目的的是( )
答案 C
解析 A项，气体应该“长进短出”，且石灰水浓度小，不易完全吸收CO2，应用NaOH溶液吸收；B项，Cl2密度比空气密度大，Cl2会直接进入NaOH溶液，收集不到Cl2；C项，Fe绒丝可作合成氨的催化剂，如有NH3生成，湿润的红色石蕊试纸会变蓝；D项，HCl易溶于水，仍会发生倒吸，应在烧杯中加入H2O和CCl4，导管插入CCl4层中可防止倒吸。
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
答案 D
解析 该实验的目的是探究SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀的条件，根据“强酸制弱酸”原理，若两种物质直接混合，不能得到BaSO3沉淀，若溶液显碱性，SO2转化为SO32−，则可得到BaSO3沉淀。因为装置甲和乙都产生气体，会使试剂瓶内的压强增大，玻璃管的作用是使试剂瓶内的压强保持和外界压强相等，A错误；若装置乙产生NH3，NH3极易溶于水，直接插入溶液中易引起倒吸，B错误；若装置乙产生氧化性气体，可将SO32−氧化为SO42−，C错误；装置乙中装入浓氨水和氢氧化钠固体可产生NH3，可使SO2与BaCl2反应生成BaSO3，D正确。
9.(2025·衡水模拟)根据指定试剂和选择的装置能完成相关实验的是( )
A.选择装置Ⅰ，除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸
B.选择装置Ⅱ，用二氧化锰和浓盐酸制备氯气
C.选择装置Ⅲ，用溴水证明电石与水反应生成乙炔气体
D.选择装置Ⅳ，用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
答案 D
解析 乙醇、乙酸溶于乙酸乙酯中，不能直接用分液漏斗除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸，A错误；二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热，装置Ⅱ未加热，B错误；电石中有硫化钙、磷化钙等杂质，产生硫化氢、磷化氢会干扰乙炔检验，装置Ⅲ缺少除硫化氢、磷化氢的装置，C错误；NH4Cl和Ca(OH)2混合加热制备NH3，装置Ⅳ为固体加热型发生装置，可完成制备NH3的实验，D正确。
10.(2026·黄石模拟)下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是( )
A.图①验证反应有Cl2生成
B.图②除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3
C.图③制备无水CuSO4
D.图④用于分离苯和溴苯
答案 C
解析 浓盐酸易挥发，反应生成的氯气中混有挥发出来的HCl，HCl也能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀氯化银，HCl会干扰氯气和硝酸银溶液的反应，所以不能达到实验目的，A错误；碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、CO2、H2O，可用加热法除去碳酸钠固体中少量的碳酸氢钠，但加热固体不能在蒸发皿中而应放在坩埚中，B错误；胆矾加热后可分解生成无水硫酸铜和水，通氮气可将水蒸气排出，此装置可用于制备无水硫酸铜，C正确；苯为有机溶剂，苯和溴苯会互溶，用分液的方法不能分离苯和溴苯，D错误。
11.(14分)FeCl2可用作净水剂、还原剂等。制备FeCl2装置如图1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 。
(3)装置三的作用：① ；② 。
(4)该装置存在一定的缺陷，可在 位置(填“A”“B”或“C”)增加图2装置。
装置中气体从 (填“a”或“b”)流入；洗气瓶中盛装的是 。
答案 (1)长颈漏斗 (2)2FeCl3+H22FeCl2+2HCl (3)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FeCl3、FeCl2水解 (4)A a 浓硫酸
解析 (2)装置一中产生了H2，故装置二中制备FeCl2的化学方程式是2FeCl3+H22FeCl2+2HCl。(4)生成的H2带出水蒸气进入装置二，造成FeCl3、FeCl2水解，应在A位置加一个干燥装置，如装有浓硫酸的洗气瓶。
12.(20分)某同学对气体的实验室制法做了以下探究，据图回答下列问题：
(1)写出图中标号仪器的名称：① ，② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 ，若用A装置作为发生装置，还需改进的地方是 ，用E装置收集氧气的适宜时机是 。
(3)实验室用C装置作为气体的发生装置，它与B装置相比，其的优点是 。
(4)用C和D组装制备二氧化碳气体，则C应与D中的导管 (填“a”或“b”)相连。若实验中用的多孔隔板是铁质的，则对实验的影响是 。
(5)D装置除了用于收集气体，还有其他用途。例如，除去氢气中混有的水蒸气，可在D中装入适量的_____________(填试剂的名称)，混合气体从 (填“a”或“b”)端进入。
答案 (1)试管 长颈漏斗
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 应在试管口加一团棉花 气泡连续均匀冒出时再收集
(3)可以随时控制反应的发生或停止
(4)a 铁会与酸反应生成氢气，使气体不纯
(5)浓硫酸 a
解析 (2)A装置是固体加热型气体发生装置，使用该装置制取氧气，可以使用的药品是高锰酸钾，化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；为防止加热时高锰酸钾随气流进入导管甚至水槽，应在试管口加一团棉花；E是排水法收集气体，使用此方法时，需要等气泡连续均匀冒出时再收集。(3)C装置中的多孔隔板，能起到使固体和液体分离的作用，即能起到控制反应的发生和停止的作用。(4)D装置收集二氧化碳气体，二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳会沉在集气瓶的底部，故应该从a端进气；若实验中用的多孔隔板是铁质的，铁会与酸反应生成氢气，使气体不纯。(5)浓硫酸具有吸水性，可除去氢气中混有的水蒸气，可在D装置中装入适量的浓硫酸，混合气体从a端进入，干燥更充分。