高考化學實驗試題中有時會涉及到一些中學不常見的儀器裝置,增大了試題分析解答的難度。
現將一些特殊儀器與裝置介紹如下,供大家參考學習。
1 三頸燒瓶
三頸燒瓶又稱三口燒瓶,具有圓肚細頸的外觀,有三個口,可以同時加入多種反應物,或是安裝冷凝管、溫度計、攪拌器等。一般情況下中口安裝攪拌棒,一個邊口安裝分液漏鬥,一個邊口安裝分餾管或冷凝管或溫度計。在目前高考中,三頸燒瓶經常作為反應容器出現。①布氏漏鬥是實驗室中使用的一種陶瓷儀器,用來以負壓力抽吸進行過濾,稱為減壓過濾(又稱抽濾或吸濾),裝置如上圖。②使用的時候,一般先在圓筒底面墊上濾紙(多層),將漏鬥插進布氏燒瓶上方開口並將接口密封(例如用橡膠環)。布氏燒瓶的側口連抽氣系統。然後將欲分離的固體、液體混合物倒進上方布氏漏鬥,液體成分在負壓力作用下被抽進燒瓶,固體留在上方。當要求保留溶液時,需在布氏燒瓶和抽氣泵之間增加一安全瓶,以防止當關閉抽氣泵或水的流量突然變小時發生倒吸,使自來水回流,進入布氏燒瓶內汙染溶液。安全瓶長管和短管的連接順序不要弄錯。恆壓漏鬥是分液漏鬥的一種。它和其他分液漏鬥一樣,都可以進行分液、萃取等操作。與其他分液漏鬥不同的是,恆壓漏鬥可以保證內部壓強不變,一是可以防止倒吸,二是可以使漏鬥內液體順利流下,三是減小增加的液體對氣體壓強的影響,從而在測量氣體體積時更加準確。①一般在封閉體系中用恆壓漏鬥,如絕大部分的有機合成實驗,因有機物容易揮發、需要隔絕空氣(氧氣)等。恆壓漏鬥在上述實驗中與燒瓶(或其他反應容器)緊密連接,漏鬥也要用塞子密封。但是要注意,一些不需要封閉或條件寬鬆的滴加過程(比如滴加水),也常用恆壓漏鬥。②有時測量氣體體積時,由於要消除液體所帶來的氣壓影響,往往也會使用恆壓漏鬥,這樣可以減小誤差。另外,使用恆壓漏鬥可以使其中的液體更好地流出,也能夠加快實驗進程。移液管是用來準確移取一定體積液體的量器。移液管是一種量出式儀器,只用來測量它所放出液體的體積。它是一根中間有一膨大部分的細長玻璃管,其下端為尖嘴狀,上端管頸處刻有一條標線,是所移取液體準確體積的標誌。常用的移液管有5、10、25和50mL等規格。通常又把具有刻度的直形玻璃管稱為吸量管(見下圖)。常用的吸量管有1、2、5和10mL等規格。移液管和吸量管所移取的液體體積通常可準確到0.01mL。1)使用時,應先將移液管洗淨,自然瀝乾,並用待量取的溶液少許蕩洗3次。2)然後以右手拇指及中指捏住管頸標線以上的地方,將移液管插入供試品溶液液面下約1cm,不應伸入太多,以免管尖外壁粘有溶液過多,也不應伸入太少,以免液面下降後而吸空。這時,左手拿橡皮吸球(一般用60ml洗耳球)輕輕將溶液吸上,眼睛注意正在上升的液面位置,移液管應隨容器內液面下降而下降,當液面上升到刻度標線以上約1cm時,迅速用右手食指堵住管口,取出移液管,用濾紙條拭乾移液管下端外壁,並使與地面垂直,稍微鬆開右手食指,使液面緩緩下降,此時視線應平視標線,直到彎月面與標線相切,立即按緊食指,使液體不再流出。3)再將移液管移入準備接受溶液的容器中,使其出口尖端接觸器壁,使容器微傾斜,而使移液管直立,然後放鬆右手食指,使溶液自由地順壁流下,待溶液停止流出後,一般等待15秒鐘拿出。 4)注意此時移液管尖端仍殘留有一滴液體,不可吹出。索氏提取器,又稱脂肪抽取器或脂肪抽出器。索氏提取器是由提取瓶、提取管、冷凝器三部分組成的,提取管兩側分別有虹吸管和連接管,各部分連接處要嚴密不能漏氣。提取時,將待測樣品包在脫脂濾紙包內,放入提取管內。提取瓶內可加入石油醚等溶劑,加熱提取瓶,石油醚氣化,由連接管上升進入冷凝器,凝成液體滴入提取管內,浸提樣品中的脂類物質。待提取管內石油醚液面達到一定高度,溶有粗脂肪的石油醚經虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶內的石油醚繼續被加熱氣化、上升、冷凝,滴入提取管內,如此循環往復,直到抽提完全為止。該裝置在19年全國II卷首次出現。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發,蒸汽沿蒸汽導管2上升至球形冷凝管,冷凝後滴入濾紙套筒1中,與茶葉末接觸,進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時,經虹吸管3返回燒瓶,從而實現對茶葉末的連續萃取。在某些有機實驗中,水和有機物蒸發後被冷凝回流,收集到分水器中,水在下層有機相在上層流回燒瓶,分水器中的水可從下口放出。例如,在酯化反應中為了提高產率,可加裝冷凝回流裝置,將蒸發出的酸與醇蒸汽冷凝回流至燒瓶內,使反應物充分反應,同時使用分水器將水分出(下圖),使酯化反應平衡向右移動。