“萬能瓶”在中考化學中的應用探析

阮守朋

[摘要]通過對中考化學實驗探究題中關于“萬能瓶”的使用進行梳理，幫助學生認識這類裝置的特點和用途，從而更好地去理解問題、解決問題。

[關鍵詞]萬能瓶;中考試題;裝置改進

[中圖分類號]G633.8

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（ 2020） 35-0065-03

“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。

一、考查氣體的收集方法

【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。

（2）實驗室里制取一瓶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C0，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CO，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。

此外，將瓶內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，所以不管什么氣體，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。只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。

二、考查氣體的除雜和干燥

【例2】（2019.青島，節選）根據下列實驗裝置圖（如圖5），請回答問題。

（4）若要收集一瓶干燥純凈的二氧化碳，所選裝置正確的連接順序是氣體發生裝置____→_____→______（選填裝置字母序號）。

解析：此題考查了利用“萬能瓶”對氣體進行除雜和干燥。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干燥，因此連接順序是氣體發生裝置B→C→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。

③若用稀鹽酸制取氫氣會含有少量雜質，用圖7裝置可得到干燥、純凈的氫氣，導管連接順序是____（填字母）。

解析：此題考查了利用“萬能瓶”對氫氣進行除雜和干燥，除去氫氣中的氯化氫用氫氧化鈉溶液，干燥氫氣用濃硫酸，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”對氣體進行除雜和干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、干燥順序為先除雜后干燥;③瓶內裝的除雜試劑必須只能與雜質反應，不能與被提純的氣體反應;④瓶內裝的干燥試劑一般為濃硫酸，所以被干燥的氣體不能與濃硫酸反應，一般用于干燥中性和酸性氣體。

三、考查氣體性質的檢驗

【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。

（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____。

【例5】（2015.淄博，節選）結合圖10實驗裝置，回答有關問題。

（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瓶內裝的驗證試劑必須只與被驗證氣體反應且產生明顯的現象，不能與其他氣體反應。

四、考查測量氣體的體積

【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：

（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。通人的氣體形成的氣壓將水壓人量筒內，進入量筒內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：做量氣裝置時一般將“萬能瓶”和量筒結合使用，瓶內裝有水，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。

五、考查氣體通入的速率

【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，下列說法不正確的是（ ）。

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