防倒吸

一、什么时候防倒吸?
(1)加热装置后面需要防倒吸(温度改变使压强改变)
如图1所示:圆底烧瓶加热后,气体受热膨胀,会有气体从烧杯处逸出,气体分子数减少,再冷却,烧瓶内压强减小,小于烧杯上部的气压,烧杯内的液体倒吸回圆底烧瓶里,有可能使未完全冷却的烧瓶炸裂。
(2)产生的气体极易溶于水(如氨气、氯化氢等HX、硝酸等),有时气体与吸收液反应比较快的也最好防倒吸(如二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收,最好防倒吸,但是有时候不防倒吸也不算错)
如图2所示,若将NH3通入盛有水的烧杯中,因为NH3极易溶于水,会导致导管内部压强减小,小于烧杯上部的气压,从而发生倒吸。
防倒吸-有驾
二、防倒吸有哪些方法
(1)局部放大法
①下图1:倒置漏斗
②下图2:干燥管
(2)安全瓶法
空试剂瓶,短进长出(下图3)或者短进短出(下图4)
(3)双层液体法等
气体在下层液体中溶解度不大,故不会因与下层液体反应导致压强突然减小,上层液体极易发生反应吸收气体。
如下图5:氨气通入四氯化碳/水双层液体中,下层液体为CCl4,上层为H2O
(4)持续通氮气等不反应气体【例题1】
(5)操作先后法(先将导管移出液面再停止加热)
防倒吸-有驾
三、为什么要防倒吸?
防倒吸是从安全角度看的,是实验优化的方式之一。有没有防倒吸一般不会影响实验现象。
【练习1】过氧化钙是一种温和的氧化剂,常温下为白色固体,易溶于酸,难溶于水、乙醇等溶剂。
(1)某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙,按气流方向连接顺序为cedabe(填仪器接口的字母编号,装置可重复使用);实验步骤如下:
①检验装置的气密性后,装入药品;
②打开分液漏斗活塞,通入一段时间气体,加热药品:
③反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温后,停止通入气体;
④拆除装置,取出产物。
实验步骤③的操作目的是________________________________________。
解析:“操作先后法”防倒吸,答案为“防止倒吸”
【练习2】亚硝酸钠常用作食品防腐剂。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应生成气体的成分。
已知:NO2和NO的沸点分别是21℃和−152℃。
回答下列问题:
(2)滴人硫酸前需要通人N2,其目的是___;实验结束后还需要继续通入N2的目的是___。
解析:装置没有加热并且且没有极易溶于水的气体,所以就不是防倒吸的作用,而是赶气作用,故答案为“赶走装置中的氧气,防止对NO的检验造成干扰;把装置中残留的有毒气体全部赶入E中吸收”
【练习3】由一种短周期金属元素和一种非金属元素组成的化合物X可与水发生复分解反应。某校兴趣小组用如图装置(夹持装置略去)对其进行探究实验。
(5)已知B装置中红色石蕊试纸变蓝,装置E中试剂Z为___(填化学式),装置E的作用是___。
解析:D中反应为氨气还原氧化铜,所以装置E吸收氨气,要防倒吸;装置F收集氮气。
D装置是“双层液体法”防倒吸,故答案为:“CCl4吸收氨气,防倒吸”
【练习4】硝酸银是一种无色晶体,常用于照相、制镜、印刷、医药等。其水溶液和固体常被保存在棕色试剂瓶中,硝酸银不稳定,受热分解生成固体、NO2和O2.为了研究AgNO3的受热分解产物的性质,某同学设计了以下实验:实验所用的装置如图(图中加热、夹持仪器等均略去):
防倒吸-有驾
实验步骤为:a.仪器连接后,放入AgNO3固体之前,关闭k,微热硬质玻璃管A。
b.称取AgNO3固体1.7g置于A中,先通入一段时间N2,再关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管A。
c.待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余园体的质量为1.08g。……
(6)从实验安全角度考虑该实验装置有缺陷,应如何改进?___。
解析:A装置加热,后面紧跟着洗气瓶,停止加热时会发生倒吸,不安全
故答案为“在A、B装置间加一个安全瓶”
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