針對練習

（此文來源于c3h3公衆号）

“萬能瓶”是一種類似圖1 的裝置，因為它結構簡單、用途廣泛，所以在化學實驗中經常被用到，在中考化學中也是常考的知識點之一。筆者通過梳理近幾年各地市的中考化學題，發現“萬能瓶”的考查主要涉及以下幾個方面。

圖1

【例1】（2019·桂林，節選）請幫助小紅利用下列實驗裝置（如圖2）制備并研究CO2的性質。

圖2

（2）實驗室裡制取一瓶CO2氣體，應選擇的氣體發生裝置是_______（填“A”或“B”）。按氣體從左到右流動，導管口的連接順序是a→_______→_______（填接口小寫字母）。檢驗本實驗中CO2已經收集滿的操作是_______。

解析：本題主要考查利用“萬能瓶”收集CO2。因為CO2的密度大于空氣的密度，因此用向上排空氣法收集，氣體的流動方向為“長管進，短管出”，所以導管口的連接順序是a→c→b。

思路總結：“長管進，短管出”用于收集密度比空氣大且不與空氣中成分反應的無毒氣體；“短管進，長管出”用于收集密度比空氣小且不與空氣中成分反應的無毒氣體。

用排空氣法收集氣體時也可倒置使用，如圖3所示。在收集氣體時，氣體的流動方向則與正放時恰好相反，即“長管進，短管出”用于收集密度比空氣小且不與空氣中成分反應的無毒氣體；“短管進，長管出”用于收集密度比空氣大且不與空氣中成分反應的無毒氣體。

圖3

圖4

此外，将瓶内灌滿水還可用于排水法收集氣體，如圖4 所示。因為氣體的密度一般比水的密度小，所以不管什麼氣體，用排水法收集時流動方向均為“短管進，長管出”，用于收集不溶于水且不與水反應的氣體。隻要控制好反應的速率，此裝置也可以收集有毒氣體，這是此裝置的一大優點。

【例2】（2019·青島，節選）根據下列實驗裝置圖（如圖5），請回答問題。

圖5

（4）若要收集一瓶幹燥純淨的二氧化碳，所選裝置正确的連接順序是氣體發生裝置_______→_______→_______（選填裝置字母序号）。

解析：此題考查了利用“萬能瓶”對氣體進行除雜和幹燥。飽和碳酸氫鈉溶液可除去二氧化碳中的氯化氫氣體，濃硫酸是對二氧化碳進行幹燥，因此連接順序是氣體發生裝置B→G→D。

【例3】（2019·遵義，節選）（3）圖6、圖7、圖8 是實驗中的常用裝置，請回答下列問題。

圖6

圖7

圖8

③若用稀鹽酸制取氫氣會含有少量雜質，用圖7裝置可得到幹燥、純淨的氫氣，導管連接順序是______（填字母）。

解析：此題考查了利用“萬能瓶”對氫氣進行除雜和幹燥，除去氫氣中的氯化氫用氫氧化鈉溶液，幹燥氫氣用濃硫酸，氣體的流動方向都是“長管進，短管出”，所以導管的連接順序是aefdc。

思路總結：利用“萬能瓶”對氣體進行除雜和幹燥一般遵循這樣的原則：①氣體的流動方向都是“長管進，短管出”；②氣體的除雜、幹燥順序為先除雜後幹燥；③瓶内裝的除雜試劑必須隻能與雜質反應，不能與被提純的氣體反應；④瓶内裝的幹燥試劑一般為濃硫酸，所以被幹燥的氣體不能與濃硫酸反應，一般用于幹燥中性和酸性氣體。

【例4】（2019·龍東，節選）實驗室制取氣體時需要的一些裝置如圖9所示，請回答下列問題。

圖9

（5）某興趣小組的同學用A、G、H 裝置進行實驗，若實驗時G 裝置中蠟燭燃燒更劇烈，H 裝置中的現象是____，A裝置中反應的化學方程式為_____。

解析：此題利用“萬能瓶”考查了氣體的性質。根據題意，實驗時G 裝置中蠟燭燃燒更劇烈，說明通入的是氧氣，蠟燭燃燒生成的是二氧化碳，所以H 裝置中的現象是澄清石灰水變渾濁；A 裝置中反應的化學方程式為

或2KClO3

【例5】（2015·淄博，節選）結合圖10實驗裝置，回答有關問題。

圖10

（3）若用圖10 裝置檢驗制取的二氧化碳氣體中是否含有氯化氫和水蒸氣，寫出氣體通過裝置的接口順序____（用“a”“b”“c”“d”表示）。

解析：本題考查了利用“萬能瓶”對氣體的性質進行檢驗。先利用無水硫酸銅固體檢驗二氧化碳氣體中是否混有水蒸氣，再利用硝酸銀溶液檢驗二氧化碳氣體中是否混有氯化氫氣體，氣體的流動方向是“長管進，短管出”，所以氣體通過裝置的接口順序為cdba或dcba。

思路總結：利用“萬能瓶”對氣體的性質進行驗證一般遵循這樣的原則：①氣體的流動方向都是“長管進，短管出”；②氣體驗證順序為先檢驗水蒸氣再檢驗其他氣體；③瓶内裝的驗證試劑必須隻與被驗證氣體反應且産生明顯的現象，不能與其他氣體反應。

【例6】（2019·新疆，節選）氣體的實驗室制取是學生必備的基本實驗技能，請根據圖11裝置回答問題：

圖11

（3）圖11 中的F 裝置可用來測量生成氧氣的體積。進行操作時，集氣瓶未裝滿水是否會影響實驗結果______（填“是”或“否”）。

解析：本題考查了利用“萬能瓶”和量筒定量測定氣體的體積。通入的氣體形成的氣壓将水壓入量筒内，進入量筒内的水的體積等于生成的氧氣的體積，因此集氣瓶未裝滿水對實驗結果沒有影響。

思路總結：做量氣裝置時一般将“萬能瓶”和量筒結合使用，瓶内裝有水，氣體的流動方向是“短管進，長管出”；如果是能溶于水的氣體，通常在水的上方放一層植物油。

圖12

【例7】（2015·萊蕪）醫院給病人輸氧時用到類似圖12 所示的裝置。關于該裝置，下列說法不正确的是（ ）。

A.輸氧時，a導管連接供給氧氣的鋼瓶

B.輸氧時，該裝置也能用來觀測氧氣輸出的速率

C.實驗室中将該裝置裝滿水收集氧氣時，氣體從a導管進入

D.實驗室中将該裝置盛濃硫酸幹燥氧氣時，氣體從a導管進入

解析：本題考查了利用“萬能瓶”監控氣體的通入速率。醫院給病人輸氧時，該裝置連接在氧氣瓶和病人之間，目的是給氧氣加濕、觀察是否有氧氣輸出和氧氣的輸出速率。實驗室中将該裝置裝滿水收集氧氣時，氣體應該從b導管進入。說法不正确的是C。

思路總結：利用該裝置監控氣體的通入速率，可在瓶中加入少量蒸餾水，氣體的流動方向是“長管進，短管出”，根據瓶中産生氣泡的速率來監控輸出氣體的速率和是否有氣體輸出。本裝置也可以用于監控有氣體生成的化學反應的速率。

【例8】（2019·蘭州，節選）請結合圖13 的實驗裝置，回答下列問題。

圖13

（4）某氫氣中混有少量的水蒸氣，欲使用F、G 裝置除去少量的水蒸氣并收集氫氣，則裝置的連接順序為_______（用端口字母表示）。

解析：本題考查了利用“萬能瓶”對氣體進行幹燥和收集。用F 裝置進行幹燥，氣體的流動方向為“長管進，短管出”；用G 裝置收集氣體，因為氫氣的密度比空氣小，所以氣體的流動方向為“短管進，長管出”。則裝置的連接順序為abdc。

【例9】（2019·蘇州）下列有關CO2實驗的圖示正确的是（ ）。

解析：本題B、D選項考查了利用“萬能瓶”排水法收集氣體和氣體性質的驗證。用排水法收集氣體時氣體的流動方向為“短管進，長管出”，再者二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集；驗證氣體的性質時氣體的流動方向是“長管進，短管出”，可以用石蕊試液驗證二氧化碳能與水反應，所以正确的選項為D。

【例10】（2019·安順）下列實驗操作不正确的是( )。

解析：本題D 選項考查了利用“萬能瓶”的改進裝置來檢查裝置的氣密性。雙手緊握燒瓶，氣體受熱膨脹産生的壓強将水壓入玻璃管内，形成一段水柱，就說明裝置的氣密性良好。

【例11】（2019·武漢，節選）多角度認識物質及其變化，能幫助我們更全面地了解物質世界。

圖14

圖15

（2）利用紅磷燃燒測定空氣裡物質B 含量的實驗裝置如圖15 所示。紅磷燃燒反應的化學方程式為__________，該反應屬于_______（填基本反應類型）。

解析：本題利用“萬能瓶”的改進裝置測定空氣中氧氣的含量。紅磷燃燒将集氣瓶内的氧氣反應掉，使瓶内氣壓減小，冷卻到室溫打開止水夾，水會被吸入集氣瓶内，進入水的體積就是消耗掉的氧氣的體積。

圖16

利用“萬能瓶”的改進裝置，還可以對混合氣體進行分離，如圖16所示。

解析：關閉b，打開a，混合氣體中的CO2 被氫氧化鈉溶液吸收，CO 不與氫氧化鈉溶液反應，從而将CO 分離出來；再關閉a，打開b，稀硫酸與生成的碳酸鈉反應釋放出二氧化碳，從而達到将CO 和CO2分離的目的。

通過分析，不難發現中考越來越注重對學生能力的考查，對“萬能瓶”的使用還會衍生出更多的類型和更多的改進裝置。隻有真正的從原理上理解“萬能瓶”的功能，遇到此類問題時才能夠得心應手、遊刃有餘。

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