化學高考常見的實驗裝置

1. 高中化學常見氣體制備的方法，方程式，及儀器

常見氣體制備

1．實驗室製取氣體的一般原則

(1)安全：避免和防止爆炸、燃燒、有毒物質外泄。

(2)方便：應用常用試劑、裝置簡單、操作方便。

(3)快速：反應時間不宜過長，過於劇烈的反應不安全，以反應速率適中為宜。

(4)生成物純凈(或雖含雜質但較易提純)，減少分離操作。

2．實驗室製取氣體的反應

(1)製取單質：用氧化還原反應。

(2)製取化合物：通常用復分解反應，如HCl、SO2、CO2、NH3、HNO3等；有時也可用氧化還原反應，如制NO2、NO等。

3．實驗裝置的安裝、選擇及操作步驟

(1)實驗裝置的安裝順序可用如下圖表示：

(2)製取氣體時各部分裝置的選擇依據：

①發生裝置：所用試劑的狀態及反應條件；

②收集裝置：氣體的水溶性及相對空氣的密度大小、是否與空氣中成分反應；

③凈化裝置：依據氣體與雜質的性質的不同，使雜質被吸收或轉化成所需物質；

④尾氣處理（吸收）裝置：根據所制氣體是否有毒或污染環境來確定是否要安裝尾氣處理裝置。有毒物質可用溶液吸收或燃燒去除。

(3)「氣密性檢查」在整個實驗中的位置一般放在第二位，一般在裝置連接好後、但在反應開始前檢驗氣密性，決不可在葯品混合並開始反應後檢查氣密性。

4．實驗室製取氣體的典型裝置

主要掌握實驗室三種不同類型制備氣體的裝置，以及三種不同類型的氣體收集方法。根據氣體的性質選擇合適的乾燥、凈化和吸收裝置。

實驗室常用的三種不同類型制備氣體的裝置：

(1)固體——固體加熱裝置(見圖)

所需儀器：鐵架台、鐵夾、酒精燈、大試管、單孔橡膠塞、導氣管等。常用於制O2、NH3、CH4等。

注意事項：

①試管口應稍向下傾斜，以防止產生的水蒸氣在管口冷凝後倒流而引起試管破裂。

②鐵夾應夾在距試管口1/3處。

③固體葯品要在試管底部平鋪開。加熱時首先均勻預熱（移動酒精燈），然後在試管的葯品最後部位集中加熱，並逐步前移。

④膠塞上的導管伸入試管裡面不能過長，否則會妨礙氣體的導出。

⑤如用排水集氣法收集氣體，當停止製取氣體時，應先從水槽中把導管撤出，然後再撤走酒精燈，以防水倒流。

(2)固體——液體(液體——液體)加熱裝置(見圖)

所需儀器：鐵架台、鐵夾、燒瓶、分液漏斗、雙孔塞、導管等。常用於制H2、CO2、H2S、NO2、SO2、NO等。

注意事項：

①燒瓶應固定在鐵架台上。

②先把固體葯品放入燒瓶中，然後再慢慢加入液體。

③分液漏斗內為揮發性液體時要蓋上蓋，注意蓋上的小槽要對准分液漏斗頸上的小孔。

④制H2、CO2、H2S時也可用下面的裝置。

這類裝置使用方便，可以隨時使反應發生或停止。

說明：①在簡易裝置中長頸漏斗頸的下口應伸入液面以下，否則起不到液封作用而無法使用。②加入的固體葯品塊狀大小要適宜，如果太碎會落入底部的酸中使反應無法終止。③加入酸的量要適當。④最初使用時應待容器內原有的空氣排凈後，再收集氣體。⑤在導管口點燃氫氣或其他可燃性氣體時，必須先檢驗純度。

5．氣體發生裝置氣密性的檢查

檢驗氣密性時，可把導管一端浸入水裡，用手掌緊貼燒瓶外壁，如果裝置不漏氣，燒瓶里的空氣受熱膨脹，導管口就會有氣泡冒出。把手移開後，過一會兒燒瓶冷卻，水就會上升到導管里，形成一段水柱(見下圖I、Ⅱ)。如果發現漏氣，必須找出原因，並進行調整、修理或更換零件.

2. 2020高考化學實驗特殊裝置的分析

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一：特殊裝置

1．三頸燒瓶

三頸燒瓶又稱三口燒瓶，具有圓肚細頸的外觀，有三個口，可以同時加入多種反應物，或是安裝冷凝管、溫度計、攪拌器等。一般情況下中口安裝攪拌棒，一個邊口安裝分液漏斗，一個邊口安裝分餾管或冷凝管或溫度計。在目前高考中，三頸燒瓶經常作為反應容器出現。

2．布氏漏斗與減壓過濾裝置

(1)使用方法

①布氏漏斗是實驗室中使用的一種陶瓷儀器，用來以負壓力抽吸進行過濾，稱為減壓過濾(又稱抽濾或吸濾)，裝置如圖。

②使用的時候，一般先在圓筒底面墊上濾紙（多層），將漏斗插進布氏燒瓶上方開口並將介面密封(例如用橡膠環)。布氏燒瓶的側口連抽氣系統。然後將欲分離的固體、液體混合物倒進上方布氏漏斗，液體成分在負壓力作用下被抽進燒瓶，固體留在上方。

(2)注意事項

當要求保留溶液時，需在布氏燒瓶和抽氣泵之間增加一安全瓶，以防止當關閉抽氣泵或水的流量突然變小時發生倒吸，使自來水迴流，進入布氏燒瓶內污染溶液。安全瓶長管和短管的連接順序不要弄錯。

3．恆壓漏斗

(1)儀器特點

恆壓漏斗是分液漏斗的一種。它和其他分液漏斗一樣，都可以進行分液、萃取等操作，(如圖)。與其他分液漏斗不同的是，恆壓漏斗可以保證內部壓強不變，一是可以防止倒吸，二是可以使漏斗內液體順利流下，三是減小增加的液體對氣體壓強的影響，從而在測量氣體體積時更加准確。

(2)使用方法

①一般在封閉體系中用恆壓漏斗，如絕大部分的有機合成實驗，因有機物容易揮發、需要隔絕空氣(氧氣)等。恆壓漏斗在上述實驗中與燒瓶(或其他反應容器)緊密連接，漏斗也要用塞子密封。但是要注意，一些不需要封閉或條件寬松的滴加過程(比如滴加水)，也常用恆壓漏斗。

②有時測量氣體體積時，由於要消除液體所帶來的氣壓影響，往往也會使用恆壓漏斗，這樣可以減小誤差。另外，使用恆壓漏斗可以使其中的液體更好地流出，也能夠加快實驗進程。

4．冷凝管

(1)使用方法

冷凝管是一種用作促進冷凝作用的實驗室設備，通常由一里一外兩條玻璃管組成，其中較小的玻璃管貫穿較大的玻璃管。它是利用熱交換原理使氣體冷卻凝結為液體的一種玻璃儀器。

(2)注意事項

有易揮發的液體反應物時，為了避免反應物損耗和充分利用原料，要在發生裝置上設計冷凝迴流裝置，使該物質通過冷凝後由氣態恢復為液態，從而迴流並收集，實驗室可通過在發生裝置上安裝長玻璃管或冷凝迴流管等實現。

(3)分類

①直形冷凝管(如圖)

多用於蒸餾操作，蒸氣溫度低於140℃，不可用於迴流。在其外管的上下兩側分別有連接管接頭，用作出水口和進水口，使用時，將靠下端的連介面以塑膠管接上水龍頭，當作進水口。因為進水口處的水溫較低而被蒸氣加熱過後的水溫度較高；較熱的水因密度降低會自動往上流，有助於冷卻水的循環。一般傾斜放置。

②球形冷凝管(如圖)

球形冷凝管內管為若干個玻璃球連接起來，用於有機制備的迴流，由於接觸面積比直形冷凝管的大，冷凝效果好，適用於各種沸點的液體。一般直立放置。

③蛇形冷凝管(如圖)

內芯管長度大，冷卻面枳大，冷卻的效果更好，主要用於冷凝收集沸點偏低的蒸餾產物。

④空氣冷凝管（如圖）

常用於沸點大於140°C的有機化合物的蒸餾（以免直形冷凝管通水冷卻導致玻璃溫差大而炸裂）

⑤刺形分餾柱

如果分離沸點差別不太大的液體混合物的分離操作中，可用刺形分餾柱，此處不進行擴展。

5．啟普發生器

(1)應用與結構

啟普發生器常用於固體顆粒和液體反應的實驗中以製取氣體，它由球形漏斗、容器和導氣管三部分組成。(如圖)

(2)注意事項

①如果生成的氣體難溶於反應液，可以使用。如CO2可溶於水，但難溶於鹽酸，當用石灰石與鹽酸反應制CO2時可用啟普發生器。

②塊狀固體在反應中很快溶解或變成粉末時，不能使用啟普發生器。

③啟普發生器不能加熱。

(3)氣密性檢查方法

開啟活塞，向球形漏斗中加水。當水充滿容器下部的半球體時，關閉活塞，繼續加水，使水上升到長頸漏斗中，靜置片刻，若水面不下降，則說明裝置氣密性良好，反之則說明裝置漏氣。漏氣處可能是容器上氣體出口處的橡膠塞、導氣管上的旋塞或球形漏斗與容器接觸的磨口處。

(4)使用操作

①固體試劑由容器上的氣體出口加入。

②使用時，打開導氣管上的活塞，球形漏斗中的液體進入容器與固體反應，氣體的流速可用活塞調節。停止使用時，關閉活塞，容器中的氣體壓力增大，將液體壓回球形漏斗，使液體和固體脫離，反應停止。

③特點：符合「隨開隨用、隨關隨停」的原則。能節約試劑，控制反應的發生和停止，可隨時向裝置中添加液體試劑。

6．索氏提取器。

19年全國II新出現的裝置。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發，蒸汽沿蒸汽導管2上升至球形冷凝管，冷凝後滴入濾紙套筒1中，與茶葉末接觸，進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時，經虹吸管3返回燒瓶，從而實現對茶葉末的連續萃取。

二：創新使用

1.氣體體積的測量

(1)使用方法：

①所收集的氣體既不溶於所裝液體，也不與所裝液體反應。

②A裝置測定前通過調整左右兩管的高度使兩管液面相平。

③應恢復到室溫後再讀數，A、D裝置讀數時要使左右兩容器中的液面相平。

2.恆壓裝置

(1)裝置構成：左右兩側的玻璃管為氣體流通，中間的中空玻璃管為恆壓作用。

⑵裝置作用：安全瓶，防止瓶內壓強過大。當瓶內壓強過大時，中間的玻璃管會出現一段水柱。

3.多功能瓶

(1)裝置作用：①均勻混合氣體；②乾燥氣體；③通過觀察氣泡速率控制氣體流速