1、增分点2教材启普发生器装置的拓展知识查补启普发生器的操作原理是利用气压知识使固、液接触或脱离,控制对气体反应随时产生或停止,使之控制反应的发生。以启普发生器原理为发散源可设计出多种简易启普发生器。设计说明:图中装置()():若打开活塞,则酸液与块状固体接触,发生反应,产生的气体由导管导出;若关闭活塞,则酸液与块状固体脱离接触,反应自行停止。需要时再打开活塞,又可以使气体发生。装置():依靠铜丝向下或向上提取,使固、液接触或脱离,控制反应产生或停止,实现对反应的控制。增分题例【例4】下图所示装置若用于实验室制备CO2,可起到随时使反应发生,也可以随时使反应停止效果的是(双选)()解析装置A中液体
2、不能与固体完全分离,C中的导管口在液面以下,无法收集到CO2气体。答案BD【例5】某课外探究活动小组使用常用仪器,运用实验室制备氢气的原理,巧妙设计了如图所示的简单实验装置。(1)甲同学设计了如图甲所示装置:检查该装置气密性的方法是_。实验时若液面不能与锌粒接触,又无酸液可加,且该装置已固定,则使反应发生的操作是_。(2)乙同学把试管底部钻一小洞,并和广口瓶组装成如图乙所示具有启普发生器功能的装置,若该装置中的隔板是用铁丝制成的,则在不腐蚀铁丝的情况下(填“能”或“不能”)制备氢气。写出反应的离子方程式:_(如不能,此空不填)(3)丙同学设计了如图丙所示装置,即用橡皮塞代替铁架台来固定试管,则
3、丙同学的做法(填“可行”或“不可行”),理由是_。解析检查装置气密性的关键是使装置内外的气体形成压强差,通常采用的方法有“微热法”和“液差法”。根据装置甲的特点,可选用“液差法”来检验其气密性。锌粒必须与酸接触才能产生氢气,在没有酸的情况下可加入蒸馏水使液面上升与锌粒接触。答案(1)关闭活塞,从长颈漏斗向U形管中加水,若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好从长颈漏斗加入少量蒸馏水使溶液与锌粒接触(2)能2Al2OH2H2O=2Al(OH)43H2(3)不可行广口瓶被橡皮塞密封后,瓶内的气压会随液体的加入而增大,使试管中的液体不能在关闭阀门时排入广口瓶中,因而不能使反应随时停止,甚至
4、会由于容器中气压过高而发生危险增分点3排液法测量气体体积的实验拓展知识查补利用气体不溶于某些液体的性质,可用排液法粗略测量气体的体积,根据给出的仪器和实验目的不同,教材中的装置(发散源)可拓展和发散成以下几种量气装置,如下图。设计说明:图中,装置()读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平。读取反应前后甲管中液面体积读数的差值即为气体体积。装置()测量收集到气体体积,应先使气体冷却至室温,再慢慢将量筒下移,使量筒内外液面高度相同,再读取读数。装置()实验中水面要没过漏斗颈,量筒中装满水,反应在漏斗中进行,生成气体的体积即为量筒内气体的体积。装置()用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的体积
5、分数,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不被反应管内溶液吸收的气体的体积。增分题例【例6】为了测定已部分变质的过氧化钠样品的纯度,设计如图所示的实验装置,图中Q为弹性良好的气球,称取一定量的样品放入其中,打开分液漏斗的活塞,将稀硫酸滴入气球中。请回答下列问题:(1)Q内发生反应生成种气体,其中的反应有 个氧化还原反应。(2)为测定反应时生成气体的总体积,滴稀H2SO4前必须关闭(填“K1”、“K2”或“K3”,下同),打开_。(3)当上述反应停止时,将K3关闭,然后先打开K2,再缓缓打开K1,这时可观察到的现象是_。(4)b中装的固体试剂是,缓缓打开K1的目的是_。(5
6、)实验结束时,量筒中有x mL水,量筒中收集到y mL气体,则过氧化钠的纯度是(用含x、y的式子表示,上述体积均已折算成标准状况)。解析变质的Na2O2中可能含有碳酸钠,当样品与稀硫酸接触后发生反应:2Na2O22H2SO4=2Na2SO4O22H2O、H2SO4Na2CO3=Na2SO4CO2H2O,因而Q内产生O2与CO2 两种气体,其中的反应有1个为氧化还原反应。测定Na2O2的纯度,可通过直接测定CO2和O2的体积,然后经计算求出。将稀H2SO4加入气球前,关闭K1和K2,打开K3,反应结束时气球膨胀的体积与量筒中所接收水的体积相等,此为CO2与O2的体积之和。待气球中反应停止后,关闭K3,打开K2,再缓缓打开K1,此时气球渐瘪,气体会经干燥管b进入量筒,CO2被干燥管中的吸收剂吸收,量筒中收集到气体的体积即为O2的体积。由题意可知,CO2和O2的总体积为x mL,O2的体积为y mL,故CO2的体积为(xy) mL,可知Na2O2与Na2CO3的物质的量之比为2y(xy),则Na2O2的纯度为w(Na2O2)100%100%。答案(1)21(2)K1、K2K3(3)气球Q慢慢变小,气体进入量筒中(4)碱石灰控制气体的流速,使CO2被充分吸收(5)100%