2021届化学专题复习：压强差原理在化学实验中的应用 课件（18张ppt）

(共18张PPT)
压强差原理在化学实验中的应用
(
16Ⅰ卷)工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。将NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中气体缓慢通入Y管中
①Y管中_________________________
②反应的化学方程式
____________________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝集
打开K2
③________
④__________
红棕色气体慢慢变浅
8NH3+6NO2
7N2
+12H2O
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象；
④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压
高考再现：
通气/堵塞/倒吸/炸裂
体系中具有平衡气压的倾向，由压强差引起的变化朝着减小压强差的方向进行。
借助平衡气压倾向，可以预测压强现象。
气泡/无气泡/倒吸
一、体系中的平衡气压倾向
注射器活塞被推开
（1）上述装置中可能出现什么压强现象？
（2）这些压强现象将引起体系内压强什么样的变化？
观念建构
水
NH3
倒吸
压液
堵塞/胶塞弹出
通气/堵塞
液滴流下/无法流下
水
NH3
排气/倒吸
液滴流下/无法流下
压液
平衡气压倾向的应用：预测现象
正压
平衡气压方式的优先顺序
正压
正压
正压
排气
压液
胶塞弹出
排气
若体系中存在多个“出口”，即存在多种平衡气压的不同方式。那么这些方式的优先顺序将是怎样的呢？
平衡气压方式优先顺序顺序为：气>液>固
若要实现压液，先关闭排气口；反之，若无法正常压液，相当于有排气口，即泄漏。
从压强角度，实验要注意防泄漏、防堵塞、防倒吸。
水
NH3
倒吸
压液
堵塞/胶塞弹出
通气/堵塞
液滴流下/无法流下
水
NH3
排气/倒吸
液滴流下/无法流下
压液
借助平衡气压倾向预测压强现象：压强差+装置特征
四个气压问题模型：倒吸、压液、堵塞、排气
二、压强差原理的应用
(1)某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。
按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是___________。
二、压强差原理的应用
1.装置气密性检验
关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热，冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好
(2)制备氮化镁的装置示意图如下：
回答下列问题：
检查装置A气密性的方法是____________________________。
用止水夹将A右侧橡胶管夹住，通过分液漏斗向烧瓶中加蒸馏水至漏斗中有一段液柱，一段时间后，液面不变，说明气密性良好，否则说明漏气
2.喷泉实验探究——倒吸模型
水
NH3
水
NH3
（1）基本模型
负压
负压
（2）负压的形成
气体分子数减少
温度降低
反应消耗
溶解
（如：熄灭酒精灯）
形成负压的方法：
升温使气体接触溶解、先升温排气后降温……
制乙酸乙酯
喷泉
2016·全国Ⅰ卷
（3）应用或影响
液体倒吸转移；倒吸会造成污染或使仪器炸裂
二、压强差原理的应用
高考再现：
（2020全国Ⅲ卷10）喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是
?
气体
溶液
A
H2S
稀盐酸
B
HCl
稀氨水
C
NO
稀H2SO4
D
CO2
饱和NaHCO3溶液
B
（17·全国Ⅰ卷改编）凯氏定氮法利用如图所示装置处理铵盐。在不拆开装置的前提下，设计实验清洗装置c。
g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c。打开k2放掉水，重复操作2~3次。
形成负压
关键：
形成负压
c
e
g
倒吸模型——即时巩固
正
压
（1）基本模型
安全管
排水集气
启普发生器
正压
（2）正压的形成
气体分子数增加
温度升高
反应生成
通气
点燃酒精灯
反应放热
验证反应放热
量气管
（3）应用或影响
排水集气、液体压送转移
2.喷泉实验探究——压液模型
（18Ⅰ卷改编）醋酸亚铬易被氧化，其
制备过程如下：a.先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将Cr3+还原为Cr2+；b.Cr2+再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬具体操作过程为：将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。_______________________
______________________________________________________
（请补齐后续操作，制备醋酸亚铬）
打开K1、K2，关闭K3。使生
成的H2排除装置内的空气；打开K3，关闭K1和K2，让生成的H2将c中溶液压送到d中。
压液模型——即时巩固
3.防堵安全装置
（1）基本模型
（形成单通体系）
（2）形成原因
只有单一导管
双通体系一端关闭/堵塞
双通体系进气快出气慢
常压下刚性单通仪器无法正常进出气\液。
硬质玻璃管堵塞
不能滴液
不能加液
进气快出气慢
无法进气
无法正常工作、胶塞弹出、仪器炸裂
（3）影响
（4）解决方法
解决方法
改变压强
改用弹性/恒压仪器
（针筒、气球、洗耳球）
气体发生装置（内部增压）
喷泉（内部减压）……
将单通仪器改为双通仪器
（恒压滴液漏斗）
（5）单通模型的应用
通过构造单通模型，可以进行检漏、气密性检验、控制反应开始或结束。
3.防堵安全装置
(1)发生装置中a的作用是_____________________________。
(2)B装置中b的作用是__________________________________。
(3)装置D的作用是_________________________。
3.防堵安全装置
连通气体，平衡压强，保证分液漏斗内液体顺利流下
缓冲作用，防止系统内压强过大
安全瓶，防倒吸
侯氏制碱法中，制备NaHCO3是将NH3、CO2通入到饱和食盐水中。现已有NH3、CO2及饱和食盐水，请设计生成NaHCO3的简易装置（只用锥形瓶、橡胶塞、玻璃导管）
饱和食盐水
NH3
CO2
3.堵塞模型——即时巩固
易溶气体溶解考虑防倒吸;
双通模型同时进气或出气时，相当于单通模型
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
小结：压强差原理在化学实验中的应用
倒吸
压液
堵塞
气密性
气压问题模型
识别模型
预测现象
解释原因
设计实验
加以应用
装置排查
寻找对策
现象
“海陆空”
防泄漏
防堵塞
防倒吸
液体吸送压送
压强差
装置特征
建构压强视角，借助模型分析，解决压强问题。
体系的平衡气压倾向