热点题空3 特殊装置(仪器)的作用一、熟记常考装置的作用1．常见的防倒吸装置2．常见的液封措施及装置3．常见的气体冷却装置4．几种多用途装置多管洗气瓶平衡压强装置恒压分液(滴液)漏斗①干燥气体②混合气体③观察气体流速①平衡气压②防倒吸③观察是否堵塞①平衡气压，便于液体顺利滴下②定量实验中加入的液体不占体积5.冷凝回流装置(见图1、图2)6．冷凝分离装置(见图3)二、实验装置中仪器或试剂的作用类答题规范回答装置中仪器和试剂的用途时，一般包括直接作用和根本目的两部分内容，根据各部分装置的用途不同，可采用下列格式回答：①发生装置生成×××；产生×××；制取×××。②除杂装置除去(吸收)×××，防止×××干扰(影响)；除去×××中的杂质，以免影响测量结果。③性质实验装置与×××反应；验证×××；说明×××(收集装置)；比较×××；检验×××。④尾气吸收装置吸收×××；防止×××的污染(影响)。三、了解几种其他仪器1．[2020·浙江7月选考，30(1)节选]硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备Na2S2O3·5H2O。单向阀的作用是____________________________________________________________。答案 防止倒吸2．[2023·湖南，15(4)(5)]邻硝基苯胺的催化氢化反应反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。(4)向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置如下图所示；发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为__________________________________________________。(5)仪器M的名称是___________________________________________________________。答案 (4)B (5)恒压滴液漏斗解析 (4)根据向集气管中通入H2时三通阀的孔路位置，可确定集气管向装置Ⅱ中供气时，应保证只有下侧、右侧孔路通气，故B正确。1．[2020·全国卷Ⅲ，26(2)(3)]实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题：(2)b中采用的加热方式是__________，c中化学反应的离子方程式是__________________，采用冰水浴冷却的目的是_____________________________________________________。(3)d的作用是____________，可选用试剂____(填字母)。A．Na2S B．NaClC．Ca(OH)2 D．H2SO4答案 (2)水浴加热 Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O 避免生成NaClO3 (3)吸收尾气(Cl2) AC解析 (2)b装置的加热方式为水浴加热。c装置中氯气与氢氧化钠发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。根据装置b、c水浴温度的不同推知，生成氯酸盐时需要酒精灯加热，生成次氯酸盐时需要冰水冷却，所以c中冰水浴的目的是避免氯酸钠的生成。(3)d是尾气处理装置，吸收氯气可以用硫化钠溶液或氢氧化钙溶液。2．(2021·湖北，18改编)某实验小组由三氯化锑(SbCl3)制备HSbF6的反应如下：SbCl3＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(80℃))SbCl5SbCl5＋6HF===HSbF6＋5HCl制备SbCl5的初始实验装置如图。相关性质如下表：物质熔点沸点性质SbCl373.4℃220.3℃极易水解SbCl53.5℃140℃分解，79℃/2.9kPa极易水解回答下列问题：(1)实验装置中两个冷凝管__________(填“能”或“不能”)交换使用。(2)试剂X的作用为_______________________________、_________________________。(3)反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移____________(填仪器名称)中生成的SbCl5至双颈烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是________(填“a”或“b”)；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)毛细管连通大气，减压时可以吸入极少量空气，其主要作用是____________________。(5)实验小组在由SbCl5制备HSbF6时，没有选择玻璃仪器，其原因为________________。(写反应的化学方程式)答案 (1)不能 (2)吸收氯气，防止污染空气 防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶使SbCl3、SbCl5水解 (3)三颈烧瓶 b 防止SbCl5分解 (4)防止液体暴沸 (5)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O解析 (1)与直形冷凝管相比，球形冷凝管的冷却面积大，冷却效果好；但是，由于球形冷凝管的内芯管为球泡状，容易在球部积留蒸馏液，故不适宜用于倾斜式蒸馏装置(不用于蒸馏冷凝)，多用于垂直冷凝回流装置(制备物质)，故实验装置中两个冷凝管不能交换使用。(2)根据表中提供信息，SbCl3、SbCl5极易水解，知试剂X的作用是防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶使SbCl3、SbCl5水解，同时吸收氯气，防止污染空气。(3)由实验装置知，反应完成后，关闭活塞a，打开活塞b，减压转移三颈烧瓶中生成的SbCl5至双颈烧瓶中；减压蒸馏前，必须关闭活塞b，以保证装置密封，便于后续抽真空；根据表中提供信息知，SbCl5容易分解，用减压蒸馏而不用常压蒸馏，可以防止温度过高，而使SbCl5分解。(5)由SbCl5制备HSbF6时，需要用到HF，而HF可与玻璃中的二氧化硅反应，故没有选择玻璃仪器。3．(2022·山东淄博一模)用如图装置测定某[Co(NH3)6]Cl3样品中NH3的含量(部分装置已省略)：(1)蒸氨：取mg样品加入过量试剂后，加热三颈烧瓶，蒸出的NH3通入盛有V1mLc1mol·L－1H2SO4标准溶液的锥形瓶中。①液封装置1的作用是__________________。②液封装置2的作用是__________________。(2)滴定：将液封装置2中的水倒入锥形瓶后滴定剩余的H2SO4，消耗c2mol·L－1的NaOH标准溶液V2mL。若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶，测得NH3的质量分数将__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。答案 (1)①平衡气压，防止倒吸，防止氨气逸出 ②防止氨气逸出 (2)偏低解析 (2)氨气容易挥发，若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶，则使得硫酸吸收的氨气偏少，则测得NH3的质量分数偏低。4．重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]可用作媒染剂和有机合成催化剂，具有强氧化性。实验室中将NH3通入重铬酸(H2Cr2O7)溶液中制备(NH4)2Cr2O7的装置如图所示(夹持装置略)。已知：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋。仪器a的名称是________，b的作用为__________________________；实验时控制三颈烧瓶内溶液pH约为4，pH不宜过高的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________；A装置的作用为________________________________________________________________。答案 (球形)干燥管 防止倒吸 pH过高，Cr2Oeq\o\al(2－,7)转化为CrOeq\o\al(2－,4)，使产物不纯 平衡气压；检验装置是否堵塞；检测氨气的流速解析 由实验装置图可知，仪器a的名称是(球形)干燥管。由于NH3极易溶于水，b的作用为防止倒吸。pH过高会使平衡Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋正向移动，使产物(NH4)2Cr2O7不纯。NH3不溶于CCl4，通过观察A装置中气泡产生的速率可以控制通入NH3的速率，A装置中的长颈漏斗可以平衡气压，检验装置是否堵塞。5．凯氏定氮法是测量蛋白质中含氮量的常用方法。实验室测定蛋白质中含氮量的具体流程如下：奶粉样品(质量ag)eq\o(――→,\s\up7(消化剂),\s\do5(消化))(NH4)2SO4eq\o(――→,\s\up7(NaOH),\s\do5(蒸馏))NH3eq\o(――→,\s\up7(H3BO3),\s\do5(吸收))(NH4)2B4O7eq\o(――→,\s\up7(HCl),\s\do5(滴定))结果处理。回答下列问题：(1)“消化”的目的是_______________________________________________________。(2)“蒸馏”和“吸收”操作装置如图所示(加热及夹持装置略去)：实验步骤：①组装好仪器后，向水蒸气发生器内加蒸馏水，并加入数粒玻璃珠。加入玻璃珠的作用是____________________。②清洗仪器：打开K1，关闭K2。加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，关闭K1。烧杯中蒸馏水倒吸进入反应室，原因是____________；打开K2放掉洗涤水，重复操作2～3次。③向烧杯中加入硼酸溶液及指示剂。消化液由样液入口注入反应室，并注入一定量的氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗后，封闭样液入口。反应室内反应的离子方程式为______________，烧杯中发生反应的化学方程式为_________________________________________________。④反应装置使用了双层玻璃，其作用是______________。⑤检验蒸馏操作中氨已完全蒸出的方法是__________________。答案 (1)将奶粉样品中的氮元素转化为铵盐，便于氮元素的测定(2)①防止液体暴沸 ②温度降低，管路中压强减小，形成负压 ③NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O 2NH3＋4H3BO3===(NH4)2B4O7＋5H2O ④保温，使氨气完全蒸出 ⑤用pH试纸检验馏出液为中性(合理即可)