1、有关密闭容器中的气压变化考点突破 在一些物理变化或化学变化中常伴随着热量的吸收或释放、气体的消耗或产生,从而使密闭容器内压强发生变化,为了使实验现象明显,此类实验常常需要借助U形管、软塑料瓶、气球等仪器(或用品)。2考点突破 1.增大密闭容器内的压强3原理示例装置实验现象(1)放出热量(密闭容器内气体的量没有变化,气体分子个数不变,间距变大)物理变化:氢氧化钠固体溶于水、浓硫酸的稀释等U形管左侧液面下降、右侧液面上升;当集气瓶内气体温度恢复至原温度后,U形管两侧液面保持水平化学变化:金属与酸反应、中和反应、生石灰与水反应等考点突破4原理示例装置实验现象(2)生成气体(密闭容器内气体的量增加,气
2、体分子个数增加,间距变小)金属与酸反应、碳酸盐与酸反应等气球膨胀考点突破 2.减小密闭容器内的压强5原理示例装置实验现象(1)吸收热量(密闭容器内气体的量没有变化,气体分子个数不变,间距减小)硝酸铵固体溶于水等U形管左侧液面上升、右侧液面下降;当集气瓶内气体温度恢复至原温度后,U形管两侧液面保持水平考点突破6原理示例装置实验现象(2)消耗气体(密闭容器内气体的量减少,气体分子个数减少,间距变大)物理变化:氯化氢、氨气等易溶于水的气体溶于水气球膨胀化学变化:二氧化碳与碱溶液反应等化学变化:红磷等耗氧剂与氧气反应烧杯中水倒流类型一气压增大 1.根据下列装置,回答问题。7图1类型一气压增大(1)如图
3、1中甲,用长颈漏斗向试管内加入一定量的水,使下端浸入水中,导管上连接一个注射器。当活塞往外拉时,即对密闭体系进行处理,漏斗末端,或当活塞往里推时,即对密闭体系进行处理,则漏斗颈内,证明气密性良好。(2)如图乙,用弹簧夹夹住胶皮管,从长颈漏斗口处注水,即对密闭容器进行处理,观察长颈漏斗下端是否形成一段稳定的水柱。若有,说明装置;反之,说明装置。8类型一气压增大(3)加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时,实验结束,先撤导管后熄灭酒精灯,是为了;为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积,应选用图2所示装置(填序号)。9图1类型一气压增大(1)如图1中甲,用长颈漏斗向试管内加入一定量的水,使下端浸入水中,导管
4、上连接一个注射器。当活塞往外拉时,即对密闭体系进行减压处理,漏斗末端有气泡冒出,或当活塞往里推时,即对密闭体系进行加压处理,则漏斗颈内液面上升且形成稳定的水柱,证明气密性良好。(2)如图乙,用弹簧夹夹住胶皮管,从长颈漏斗口处注水,即对密闭容器进行加压处理,观察长颈漏斗下端是否形成一段稳定的水柱。若有,说明装置气密性良好;反之,说明装置漏气。10类型一气压增大(3)加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时,实验结束,先撤导管后熄灭酒精灯,是为了防止试管冷却,气压减小,水倒流引起试管炸裂;为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积,应选用图2所示装置(填序号)。11图1类型一气压增大 2.化学小组同学设计如图3
5、所示装置研究可燃物燃烧的条件。(已知:白磷的着火点为40)12图3类型一气压增大(1)步骤一:水槽中放有一定量约80的热水,水面下a处放一小块白磷,观察到白磷。(2)步骤二:在烧杯乙中放入二氧化锰和过氧化氢溶液,立即将烧杯甲倒扣在乙上。观察到烧杯甲中,白磷燃烧。(3)同学们对比步骤一、二中的现象,得出可燃物燃烧的条件之一是。13类型一气压增大(1)步骤一:水槽中放有一定量约80的热水,水面下a处放一小块白磷,观察到白磷不燃烧。(2)步骤二:在烧杯乙中放入二氧化锰和过氧化氢溶液,立即将烧杯甲倒扣在乙上。观察到烧杯甲中液面下降,白磷露出水面,白磷燃烧。(3)同学们对比步骤一、二中的现象,得出可燃物
6、燃烧的条件之一是与氧气接触。14类型二气体被消耗 3.分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片,再向a中加入植物油,均塞上橡胶塞,U形管内为红墨水(开始时两端液面相平),如图4所示,放置一段时间后,以下说法错误的是()A.植物油用于隔绝氧气和水 B.a试管中的铁片没有腐蚀 C.U形管两端的液面变为右低左高 D.U形管两端的液面变为左低右高15图4类型二气体被消耗 3.分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片,再向a中加入植物油,均塞上橡胶塞,U形管内为红墨水(开始时两端液面相平),如图4所示,放置一段时间后,以下说法错误的是(C)A.植物油用于隔绝氧气和水 B.a试管中的铁
7、片没有腐蚀 C.U形管两端的液面变为右低左高 D.U形管两端的液面变为左低右高 解析b试管中的铁片易生锈,消耗氧气和水蒸气,压强减小,U形管两端的液面变为左低右高。16图4类型二气体被消耗 4.为测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如下方案:选用实际容积为40mL的试管作反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡胶塞塞紧试管,通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图5的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行,且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计,请回答下列问题。17图5类型二气体被消耗(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后
8、松开手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明。(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再打开弹簧夹。可观察到的现象为白磷燃烧,产生大量白烟,活塞向左移动至mL处停止。(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却。过程中观察到活塞先向(填“左”或“右”)移动,最终稳定在mL处。18类型二气体被消耗(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松开手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明装置气密性良好。(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再打开弹簧夹。可观察到的现象为白磷燃烧,产生
9、大量白烟,活塞向左移动至12mL处停止。(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却。过程中观察到活塞先向右(填“左”或“右”)移动,最终稳定在8mL处。19类型二气体被消耗 5.某实验小组对铁的锈蚀进行如下实验。室温时,将包有样品(足量)的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图6。观察到量筒内的水沿导管慢慢进入广口瓶(容积为150mL)。当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间,如下表:20图6类型二气体被消耗 21序号样品1 g铁粉、0.2 g炭粉和10滴水1 g铁粉、0.2 g 炭粉、10滴水和少量NaCl起始
10、读数/mL100100最终读数/mL7070所需时间/min约120约70类型二气体被消耗(1)实验和说明NaCl可以(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率。(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是(填“放热”或“吸热”)过程。(3)欲探究炭粉对铁锈蚀速率的影响,应选择的药品有。(4)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气体积分数的计算式为。22类型二气体被消耗(1)实验和说明NaCl可以加快(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率。(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是放热(填“放热”或“吸热”)过程。(3)欲探究炭粉对铁锈蚀速率的影响,应选
11、择的药品有1g铁粉和10滴水(或1g铁粉、10滴水和少量氯化钠)。(4)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气体积分数的计算式为。23类型二气体被消耗 6.化学小组同学设计了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的方案,实验步骤如下:24图8类型二气体被消耗 如图8中甲所示装置的气密性良好,三个250mL的烧瓶内收集满CO2,三个注射器内各装有90mL的液体(分别是水、40%的氢氧化钠溶液、饱和澄清石灰水)。连接好装置和压强传感器。三位同学同时将注射器内90mL的液体注入各自的烧瓶中,关闭止水夹。一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图乙所示
12、。25类型二气体被消耗(1)曲线1对应反应的化学方程式为;曲线1与曲线2差异较大的原因是。(2)导致曲线3中CD段气压急速减小的操作是。不改变装置和药品的情况下,进一步降低E点的方法是。26类型二气体被消耗(3)对比曲线1、2、3,不能得出的结论是(填序号)。CO2能与水发生反应 CO2能与NaOH溶液发生反应 检验CO2用饱和澄清石灰水较合适 吸收CO2用NaOH溶液较合适 27类型二气体被消耗(1)曲线1对应反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;曲线1与曲线2差异较大的原因是氢氧化钠溶液浓度大,吸收二氧化碳多,而饱和石灰水浓度小,吸收二氧化碳少。(2)导致曲线3中CD
13、段气压急速减小的操作是振荡烧瓶。不改变装置和药品的情况下,进一步降低E点的方法是冷却(或降温)。28类型二气体被消耗(3)对比曲线1、2、3,不能得出的结论是(填序号)。CO2能与水发生反应 CO2能与NaOH溶液发生反应 检验CO2用饱和澄清石灰水较合适 吸收CO2用NaOH溶液较合适 29类型二气体被消耗 解析(1)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;因为氢氧化钠溶液的浓度大,所以吸收二氧化碳较多,饱和石灰水浓度小,吸收二氧化碳少。(2)CD段气压急速减小的操作应该是振荡烧瓶,增大二氧化碳与液体的接触面积后反应加速导致气压减小;
14、不改变装置和药品的情况下,降低E点的方法是降温或冷却。(3)对比曲线1、2、3可知二氧化碳与浓度较大的氢氧化钠溶液反应比较完全,可以用浓度较大的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,但是不能说明二氧化碳与水发生了反应,也不能说明检验二氧化碳气体用饱和澄清石灰水较合适。30类型三综合类 7.某化学小组同学设计了如图9所示的装置(夹持仪器已略去)。打开K,使过氧化氢溶液流入烧瓶中。下列对实验中部分现象的预测中,一定正确的是()A.装置中会有气泡冒出,黑色固体消失 B.装置中液面会下降,溶液颜色不变 C.装置中会有气泡冒出,溶液颜色不变 D.装置中液面会上升,溶液变为无色31图9类型三综合类 7.某化学小组同学
15、设计了如图9所示的装置(夹持仪器已略去)。打开K,使过氧化氢溶液流入烧瓶中。下列对实验中部分现象的预测中,一定正确的是(B)A.装置中会有气泡冒出,黑色固体消失 B.装置中液面会下降,溶液颜色不变 C.装置中会有气泡冒出,溶液颜色不变 D.装置中液面会上升,溶液变为无色32图9类型三综合类 8.如图10甲、乙、丙是同学们设计的一组“吹气球”的实验。请回答:33图10类型三综合类(1)甲装置中,向a中加入一定量水后会看到气球胀大,一段时间内观察到,说明该装置气密性良好。乙装置中,若锥形瓶中装有CaO固体,向锥形瓶内加入分液漏斗中的水,则气球胀大的主要原因是。丙装置中,若锥形瓶中充满CO2,欲使气
16、球胀大,分液漏斗中的液体最好是。(2)丁装置是同学们利用医用输液观察滴液快慢的滴壶,用它作微型洗气装置,气体应从(填“b”或“c”)进入;其中所装洗气的液体不能装满的原因是。34类型三综合类(1)甲装置中,向a中加入一定量水后会看到气球胀大,一段时间内观察到气球大小没有改变,说明该装置气密性良好。乙装置中,若锥形瓶中装有CaO固体,向锥形瓶内加入分液漏斗中的水,则气球胀大的主要原因是CaO和水反应放热,使装置内压强变大。丙装置中,若锥形瓶中充满CO2,欲使气球胀大,分液漏斗中的液体最好是氢氧化钠溶液。(2)丁装置是同学们利用医用输液观察滴液快慢的滴壶,用它作微型洗气装置,气体应从c(填“b”或“c”)进入;其中所装洗气的液体不能装满的原因是防止通入的气体把洗气的液体压出滴壶。35类型三综合类 解析(2)洗气装置必须使气体与溶液充分接触,所以气体应从c进入;如果液体装满,通入的气体产生的压强会把洗气的液体压出滴壶。36
