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液封系统液面压强 醴陵市第七中学 龙胜利 高考化学试题的分类与例析 在液体封闭的实验装置 中，当气体的温度、体积或物质 的量发生变化时，装置内气体的 压强必然随之改变，使装置内液 面承受的气压（ P 内压）与外液面 承受的气压（ P 外压）产生压差 ΔP，液封装置内、外液面的压 差将引发一系列的实验现象。 液封系统内、外液面压差造成的原因： 1、由实验操作造成 2、由液封系统内的化学反应造成的 高考中考察的内容： 一、检查装置的气密性 二、液体的转移 三、设计实验和实验装置 一、检查装置的气密性 例 1（ 2001年全国高考理综 28题） ….（ 2）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密 性？ 例 2（ 1995年高考试测题 20题） … ⑴实验前如检查装置的气密性？ 小结 : 在加入反应物之前进行气密性检查 ,其 方法 是 :先让有关装置和附加液体 (通常是水 )构 成 封闭体系 ,再通过适当的操作 (用酒精灯微热 或 手掌捂热 )引起体系内部气体压强的改变 ,通 过 观察液面的变化 (静止或升降 )，或导管口 有 无气泡产生、有无水柱的形成等现象，来确 定装置的气密性好坏。 二、液体的转移 液封装置内、外液面压差使液体发生转移的化学实验 试题， 主要有以下三类： 1、喷泉实验 2、排水集气和排水量气 3、液体的倒吸和排出 1、喷泉实验 例 3（ 2002年高考理综 29题）制取氨气并完成喷泉实验 ⑶用图 1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发 水 上喷的操作是 ，该实验的原 理是 。 ⑷如果只提 供如图 2的装置，请说明引发喷泉的方法。 喷泉产生的原理是 : 装置中液体的入口与出口存在 较大 的压强差 ,从而在大气压的作用下 ,液体 能 从细小的管口迅速喷出形成喷泉。 因此，凡能使液体出口处的压强 能迅 速减小的一组气体与液体，均可做喷泉 实验。 例：（ 2000年普通高校招收保送生综合能力测 试 上海卷）1.下列组合不能形成喷泉的 是 A、 HCl 和 H2O B、 O2 和 H2O C、 NH3 和 H2O D、 CO2 和 NaOH 溶液 2、某同学积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图的装置 （ 1）在图 3-3的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可 能产生喷泉的是（ ） A、 Cu与稀盐酸 B、 NaHCO3与 NaOH C、 CaCO3与稀硫酸 D、 NH4HCO3稀盐 酸 （ 2）在图 3-3锥形瓶外放一水槽，瓶中 加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入 足量的下列物质，结果也产生了喷泉。 水槽中加入的物质可以是（ ） A、浓硫酸 B、食 盐 C、硝酸钾 D、硫 酸铜 3、比较上图的两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图 3-2 是（ ）上部烧瓶内气体压强；图 3-3是（ ）下部锥 形瓶内气体压强（均填“增大”或“减小”） 4、城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述（ ） （填图 3-3或 3-2）装置的原理相似。 2、排水集气和排水量气 例 4（ 2001年“ 3+2”高考 20题）利用氯酸钾分解制氧气的反 应，测定氧气的摩尔质量。 ⑵以下是测量收集到气体体积 必须包括的几个步骤： ①调整量筒内外液面高度使之相同； ②使试管和量筒内的气体都冷却至室温 ； ③读取量筒内气体的体积。 这三步操作的正确顺序是： ⑶测量收集到气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？ ⑷如果实验中得到的氧气体积是 c L（ 25℃、 1.01×105Pa），水 蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为（含 a、 b、 c，不必化简）： M(O2)= 。 注意：图 4-1中导管口需伸入量筒液面之上； 图 4-2中导管口需伸入 量筒液面之 下。 3、液体的倒吸和排出： 例 5（ 1999年全国高考 27题）测定人体新陈代谢呼 出 气体 CO2 的体积分数。 （ 5）实验中 若 猛吸猛呼，会造 成不安全后果， 猛吸时会 猛呼时会 例 6、（ 1997年全国高考 28题）用下图装置制备 1,2-二溴 乙烷 （ 2）安全瓶 b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管 d是 否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶 b中的现象。 小结： 在实验操作中，为防止液体发生倒吸，可采取的措施 有： （ 2）设计源头的化解装置 （ 3）设置蓄液装置： （ 4）设置平衡压力装置 （ 1）切断装置 例 7、（ 2003年全国高考理综 32题）用下面两种方法可以制得白 色 的 Fe(OH)2 沉淀。方法二：在如图装置中，用 NaOH溶液 、铁屑、稀 H2SO4等试剂制备。 ⑴在试管 I里加入的试剂是 （ ） 。 ⑵在试管Ⅱ 里加入的试剂是（ ） 。 ⑶为了制得白色 Fe(OH)2沉淀，在试 管 I 和Ⅱ 中加入（ ）试剂，打开止 水夹，塞紧塞子后的实验步骤是（ ） 。 ⑷这样生成的 Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是（ ） 有关液封装置内液体在压差作用下排 出问题，还涉及分液漏斗的使用等 . 三、设计实验和实验装置： 例 8、（ 1992年上海高考 37题） （ 4）在没有现成的 CO2气体发生器的情况下，请你选用下图 中的 部分仪器，装置成一个简易的，能随开随用、随关随停的 CO2气体 发生装置，应选用的仪器是 例 9、 (1991年上海高考 34题 ) 过二硫酸钾 (K2S2O8)在高于 100℃ 的条件下能发生反应 ,其化学方程式为 : 2K2S2O8 = 2K2SO4 + 2SO3 + O2 通过测定氧气的体积计算过二硫酸钾的纯度 ⑴试从下图中选用必要的装置 ,连接成一整套实验装置 .这 些选 用装置的接口编号连接顺序是 . 例 11、（ 2003年兰州市中考） CO2与 NaOH溶液能发生反应 ，但 看不到明显的现象，试设计实验，通过能明显观察到的现象，说 明 CO2确实与 NaOH溶液发生了反应。 钠与水的反应： 铜与稀硝酸反应： 化学实验的复习策略： 2、升华教材，挖掘教材中实验材料的 内涵 ,培养学生的创新思维 . （ 1）仪器使用方面的发散创新； （ 2）实验装置、设计方面的发散创新； （ 3）实验原理方面的发散创新。 1、回归教材，夯实实验基础知识； (系统阅读所有学生实验、演示实验 ) （ 1）排空气法集气 （ 2）排水法集气 （ 3）收集能溶于水的气体（水 面上覆盖苯、汽油等） （ 4）洗气瓶 （ 5）安 全瓶 （ 6）反应装置（如：尾气吸 收） （ 7）储气瓶 （ 8）量 气瓶 （ 9）喷泉实验装置 U型管除用作干燥管外，还有如下用途： （ 1）盛稀硫酸时，两端插上铜棒与锌棒，用导线连接，形成 原 电池；接上电源变成电解池；换成碳棒，盛 Fe（ OH） 3胶体时又变成电泳池； （ 2）变成一个简易的启普发生器（如右图）； （ 3）用作无氧条件下某些制备实验的反应器 图 a Na与乙醇反应测定乙醇的分子结构