题目内容

检查装置的气密性是化学实验中的重要操作之一.试按要求回答下列问题:
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(1)为检查如图1所示简易气体发生装置的气密性,甲、乙两位同学分别进行了以下操作和方案设计.
①甲同学认为,只要往漏斗中加水,便可检查装置气密性是否良好.经检验
他的方案可行.则甲同学的操作方法、现象和结论是
 

②乙同学设计的方案:往漏斗中注入一定量的水至浸没长颈漏斗下端.关闭活塞,用手握住试管中上部,待漏斗中液面上升到一定高度,打开活塞让液面回落后,迅速关闭活塞,松开手,见漏斗中的液面低于试管中的液面且不再升降,说明装置的气密性良好.乙同学设计方案的原理是
 

(2)为检查如图2所示装置的气密性,应采取的方法是
 
分析:(1)①检查装置的气密性原理是根据装置内外的压强差形成水柱或气泡,据此解答;
②运用空气热胀冷缩法,一个密闭系统用手捂住试管一会儿,空气被微热,试管上部空间中气体压强小于大气压,据此解答;
(2)如图2所示装置图,体积较大,需分段检查装置的气密性,原理仍然是利用装置内外的压强差形成水柱或气泡,据此解答.
解答:解:(1)①检查装置气密性是否良好,往漏斗中加水,需先用弹簧夹夹住右边导管,发现漏斗导管中液面高于试管中的液面,停止加水,长颈漏斗和试管连成了一个封闭系统,气密性良好,液面差保持不变,反之气密性不好,
故答案为:用弹簧夹夹住右边导管,向长颈漏斗中倒水,发现漏斗导管中液面高于试管中的液面,停止加水,液面差保持不变,说明装置气密性良好;
②往漏斗中注入一定量的水至浸没长颈漏斗下端,关闭活塞,用手握住试管中上部使试管变热,试管内部压强变大挤压水面使长颈漏斗水面上升,待漏斗中液面上升到一定高度,打开活塞让液面回落后,迅速关闭活塞,松开手,外面大气压大于试管内部气压,所以压进长颈漏斗的水下去而不会回升上来,所以见漏斗中的液面低于试管中的液面且不再升降,
故答案为:乙同学操作在装置不漏气的情况下,试管上部空间中气体压强小于大气压,故有“长颈漏斗中液面低于试管中液面不再有升降”的现象;
(2)如图2所示装置图,体积较大,需分段形成一个密闭系统进行检验装置的气密性,夹紧BC之间导管上的橡皮管,微热B中锥形瓶,观察A中长导管中的液面,如果上升,表明左侧装置气密性良好;夹紧AB之间导管上的橡皮管,U形管外接滴定管,微热B中的锥形瓶,如果C中有气泡产生,外接滴定管的液面发生变化,表明右侧装置气密性良好,
故答案为:夹紧BC之间导管上的橡皮管,微热B中锥形瓶,观察A中长导管中的液面,如果上升,表明左侧装置气密性良好;夹紧AB之间导管上的橡皮管,U形管外接滴定管,微热B中的锥形瓶,如果C中有气泡产生,外接滴定管的液面发生变化,表明右侧装置气密性良好.
点评:本题主要考查装置气密性的检查,依据密闭装置中存在压强差是判断装置是否漏气的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
相关题目
(2009?商丘二模)现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题.

Ⅰ探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量.
(2)将mg铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸.未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
常温下,Fe在浓硫酸中钝化;常温下,碳不与浓硫酸反应
常温下,Fe在浓硫酸中钝化;常温下,碳不与浓硫酸反应

(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象.
写出A中发生反应的化学方程式
2Fe+6H2SO4(浓)
  △  
.
 
Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O或C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
2Fe+6H2SO4(浓)
  △  
.
 
Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O或C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(任写一个).B中的现象是
品红溶液逐渐褪色
品红溶液逐渐褪色
,由此可得到浓硫酸具有
强氧化
强氧化
性.
(4)随着反应的进行,A中还可能发生某些离子反应.写出相应的离子方程式:
2Fe3++Fe═3Fe2+或Fe+2H+═Fe2++H2
2Fe3++Fe═3Fe2+或Fe+2H+═Fe2++H2
(任写一个).
(5)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是
铁、碳在溶液中形成原电池
铁、碳在溶液中形成原电池

Ⅱ测定铁的质量分数
(6)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重.E增重b g.
铁碳合金中铁的质量分数为
11m-3b
11m
×100%
11m-3b
11m
×100%
(写表达式).
(7)某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可.为了快速和准确的计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是
C
C
(填写代号).
A.用排水法测定H2的体积
B.反应结束后,过滤、洗涤、称量残渣的质量
C.测定反应前后装置和药品的总质量.
(2009?广东)某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式.

(1)按图连接好实验装置.检查装置的气密性,方法是
关闭活塞K,微热反应管,试管A中有气泡冒出,停止加热.冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变,则说明装置气密性良好.
关闭活塞K,微热反应管,试管A中有气泡冒出,停止加热.冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变,则说明装置气密性良好.

(2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中,目的是
防止反应过程中空气进入反应管
防止反应过程中空气进入反应管

(3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞K并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后,
熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入N2,并关闭活塞K;
熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入N2,并关闭活塞K;
;④拆除装置,取出产物.
(4)数据记录如下:
空瓷舟质量m0/g 瓷舟与钙的质量m1/g 瓷舟与产物的质量m2/g
14.80 15.08 15.15
①计算得到实验式CaxN2,其中x=
14
5
14
5

②若通入的N2中混有少量O2,请比较x与3的大小,并给出判断依据:
O2和N2分别与等量的Ca反应,生成CaO的质量高于Ca3N2.若通入的N2中混有少量的O2,会导致计算出n(N)偏大,所以
n(Ca)
n(N)
3
2
,即x<3
O2和N2分别与等量的Ca反应,生成CaO的质量高于Ca3N2.若通入的N2中混有少量的O2,会导致计算出n(N)偏大,所以
n(Ca)
n(N)
3
2
,即x<3
现有某铁炭合金,某化学兴趣小组为了测定铁炭合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题.(由实验装置引起的实验误差忽略不计).

Ⅰ.探究浓硫酸的某些性质:
(1)称量E的质量;按照图示连接装置,并检查装置的气密性.
(2)将mg铁炭合金样品放入A中,再加入足量的浓硫酸.未点燃酒精灯前,A、B中均无明显现象,其原因是
常温下,Fe在浓硫酸中钝化;常温下,碳不与浓硫酸反应
常温下,Fe在浓硫酸中钝化;常温下,碳不与浓硫酸反应

点燃酒精灯一段时间后,B中(所装试剂为品红溶液)可观察到的明显现象是
品红溶液褪色
品红溶液褪色
品红溶液褪色
品红溶液褪色

C中(所装试剂为足量酸性KMnO4溶液)发生反应的化学方程式为
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
.D中盛放的试剂是
浓硫酸
浓硫酸

(3)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因反应温度较高外,还有一种可能的原因是
铁碳在酸溶液中形成原电池
铁碳在酸溶液中形成原电池

Ⅱ.测定铁的质量分数:
(4)待A中不再逸出气体时(此时A中无固体剩余),停止加热,拆下E(所装试剂为足量碱石灰)并称重,E增重bg,则铁碳合金中铁的质量分数为
11m-3b
11m
×100%
11m-3b
11m
×100%
m-
3
11
b
m
×100%
m-
3
11
b
m
×100%
(写表达式,装置中残留的气体忽略不计).某同学认为:依据此实验测得的数据,计算出的合金中铁的质量分数可能会偏低,你认为可能的原因是
空气中CO2、H2O进入E管使b增大
空气中CO2、H2O进入E管使b增大

(5)经过大家的讨论,决定采用下图装置(干燥管中试剂为无水氯化钙,锥形瓶中为mg铁炭合金和足量稀硫酸.)和其他常用实验仪器测定某些数据即可.为了快速测算出铁的质量分数,最简便的实验操作是
(填写代号).
①用排水法测定H2的体积
②反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③测定反应前后装置和药品的总质量.
某化学兴趣小组为了测定某铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了如图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请据此项回答相应问题.
Ⅰ探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量.
(2)将a g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸.仪器A的名称为
蒸馏烧瓶
蒸馏烧瓶

未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应
常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应

(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显现象.
A中开始发生反应的化学方程式为:2Fe+6H2SO4 
 Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O和
C+2H2SO4(浓)
 △ 
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓)
 △ 
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
 (写化学方程式).
B中的现象是
品红溶液褪色
品红溶液褪色
,由此可得到浓硫酸具有
强氧化性
强氧化性
性,C装置的作用
除去二氧化硫并检验二氧化硫以除尽
除去二氧化硫并检验二氧化硫以除尽

(4)随着反应的进行,A中还可能发生某些离子反应.写出相应的离子方程式
Fe+2H+=Fe2+H2
Fe+2H+=Fe2+H2

(5)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是
碳铁合金在酸溶液中形成原电池
碳铁合金在酸溶液中形成原电池

Ⅱ测定铁的质量分数
(6)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重.E增重b g.
铁碳合金中铁的质量分数为
1-
3b
11a
1-
3b
11a
(写表达式),为使实验数据更为精确,可在装有碱石灰的干燥管后加入
另一个装有碱石灰的干燥管
另一个装有碱石灰的干燥管

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