[中学化学资料网高中]中学化学中温度计的使用

[中学化学资料网高中]中学化学中温度计的使用

    温度计是中学实验中常用的计量仪器，是一种细长的圆柱形玻璃仪器，中空，内装水银或红色酒精等指示液，外有均匀刻度，用于测量气体或液体的温度。在使用要根据测量目的确定温度计的位置和量程。中学化学实验中温度计的使用主要有三种情况
　　
　　1.测反应混合物的温度：这种类型的实验需要测出反应混合物的准确温度，因此，应将温度计插入混合物中间。如：
　　
　　（1）测物质溶解度，如KNO3溶解度测定实验，水银球插入KNO3溶液中，用以测定溶液的温度。
　　
　　（2）实验室制乙烯，温度计水银球插在乙醇与浓H2SO4的混合液里，用以准确测定反应温度，防止副反应发生。
　　
　　（3）中和热的测定实验，温度计的水银球测入混合溶液中，用以测定溶液的温度。
　　
　　2.测蒸气的温度：这种类型的实验，多用于测量物质的沸点，由于液体在沸腾时，液体和蒸气的温度相同，所以只要测蒸气的温度。
　　
　　（1）实验室蒸馏石油，温度计水银球插在蒸馏烧瓶支管口处，用以测定蒸气馏分的温度。
　　
　　（2）测定乙醇的沸点。
　　
　　3.测水浴温度：这种类型的实验，往往只要使反应物的温度保持相对稳定，所以利用水浴加热，温度计则插入水浴中。
　　
　　（1）温度对反应速率影响的反应。
　　
　　（2）苯的硝化反应，温度计水银球测入试管外烧杯内的热水中，但不能接触烧杯底部，用以测定水浴的温度。
　　
　　【例题1】下图A～D是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图。
　　

　　（1）请从①～⑧中选出必须使用温度计的实验，把编号填入最适宜的装置图A～D下的空格中。
　　
　　①酒精和浓硫酸混合加热制乙烯
　　
　　②电石跟水反应制乙炔
　　
　　③分离苯和硝基苯的化合物
　　
　　④苯跟溴的取代反应
　　
　　⑤石油的分馏实验
　　
　　⑥浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气
　　
　　⑦测定硝酸钾在水中的溶解度
　　
　　⑧食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢
　　
　　（2）选用装置D做苯的硝化反应实验，D中长玻璃管的作用是____________________。
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　　【解析】酒精和浓H2SO4混合加热制乙烯必须迅速升温到170℃，温度计应插在反应物液面下，装置A中的温度计是测量反应液的温度，因此答案选项只能是①；装置B是蒸馏装置，装置中的温度计是测量容器中蒸气的温度，用于蒸馏出指的的组分，③和⑤都属于这类实验；装置C是测物质在某温度下的溶解度，所测量的实验只有选项⑦符合，因此答案为⑦；在第（2）问中所涉及的是苯的硝化，是中学化学教材中的实验，由于制硝基苯的温度要求在50℃～60℃之间进行，而且反应需要维持一段时间，苯和硝酸又易挥发，因此采用冷凝回流装置，故答案应是“减少苯的挥发或起冷凝回流作用”。
　　
　　答案：（1）A①B③⑤C⑦
　　
　　（2）减少苯的挥发（或起冷凝回流作用）
　　
　　点拨：该题考查我们对最常用的仪器之一温度计的使用方法是否掌握，这就要求我们在高考复习中要善于进行归纳、总结，借此提高我们的思维能力。
　　
　　【例题2】已知乙醇的沸点为78℃，能与水任意比例互溶。乙醚的沸点为34.6℃，微溶于水，在饱和Na2CO3溶液中几乎不容，且乙醚极易燃烧。实验
　　
　　室制取乙醚的我反应原理为：

　　

　　（1）请指出装置乙中的错误____________________。
　　
　　（2）若用装置甲制取乙醚，实验只有较大的安全隐患，主要表现在______________。
　　
　　（3）若用装置乙制取乙醚，收集乙醚中可能含有的杂质是______，除杂试剂是________，所用的玻璃仪器有___________。
　　
　　（4）若温度过高将发生_______反应（填反应类型）而产生的副产物_______（写结构简式）。
　　
　　解析：（1）制取乙醚时空制温度为140℃，应将温度计的水银球插入反应液中，冷凝管冷凝气体时，循环水应采用逆流原理，下口进水上口出水。（2）乙醚易燃烧，甲装置中收集装置离酒精灯较近，容易引发火灾；另外导气管直接插入液面下易倒吸。（3）乙醇沸点较低，在升温到140℃的过程中，会有少量挥发，使乙醚中混有少量乙醇；要除去乙醚中的乙醇，可以加入饱和Na2CO3溶液，振荡静置，然后分液即可；在分液操作中要用到的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯。（4）在制取乙醚过程中若温度过高，达到170℃，则乙醇会发生消去反应，生成乙烯。
　　
　　答案：（1）温度计的水银球应插入液面以下；冷凝管的水流方向错误（2）靠近火源，容易着火容易发生倒吸（3）乙醇饱和Na2CO3溶液分液漏斗、烧杯（4）消去
　　
　　CH2＝CH2
　　
　　点拨：冷凝管中的循环水应采用逆流原理，下口进水上口出水；温度计使用的目的决定其位置，制乙醚时要控制我的为140℃，温度计应插入反应液中。

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