巧破多功能瓶题阵

付春元+陈兰兰

摘要：多功能瓶是初中化学实验比较常见的实验仪器。多功能瓶的用途众多，因此多功能瓶的连接复杂多变，学生在做这一类题时着实令人头痛，考试失分率很高。鉴于此，结合图形较为详细地阐述了解这类题的方法。总体来说多功能瓶的连接归纳为三大类：第一类是气体除杂又贮气；第二类气体的除杂、检验、给病人输氧；第三类是气体的收集、贮存等。第一类连接方法最简单两边连均可，第二类连接方法可归纳为长进短出，后一类连接方法可归纳为“上轻下重”。用这一方法破解复杂多变的多功能瓶的连接，使复杂问题简单化。

关键词：多功能瓶 气体 检验 除杂 收集 贮存 长进短出 上轻下重

多功能瓶是初中化学实验中比较常见的实验仪器，多功能瓶的实验探究系列体现了新《教学大纲》‘编制一些有助于学生学习化学基础知识并能培养它们的技能、能力的化学实验这一思想，因此涉及多功能瓶的实验探究系列较为常见。历年化学中考试题中涉及多功能瓶（又称“万能瓶”）的实验探究屡屡出现，于是在各种考试中各式各样的关于多功能瓶题型层出不穷，尤其以气体的流向（即装置的连接）最多，诸如哪管进哪管出，由于装置复杂多变，学生在做这一类题时着实令人头痛，像陷入了迷魂阵，也有很多资料根据其用途的不同介绍了相应的连接方法，虽然介绍得详细，但实际用之则易混淆，从而导致学生在这类题上失分率较高。如何能将学生从纷繁复杂的题阵中解救出来呢？下面就谈谈自己在多年的实际教学工作中归纳、总结出解这类题的方法和技巧与大家共享。

功能瓶是化学实验里经常使用的实验装置之一，该装置可以是一个集气瓶、一个双孔橡皮塞和两根一样长的导管组成如图1，也可以是由一个集气瓶、一个双孔塞和一长一短的两个导管组合而成如图2，具有除杂、检验、收集和储存气体等多种用途。

不同的用途装置的连接也不同，每个人站的角度不一样分类也有差别，于是题型变化多端。我通过对这类题型进行认真仔细地分析、归纳和总结，发现这类题大致可分为三大类：第一类是气体除杂又贮存如图1；第二类是气体的检验、除杂和给病人输氧如图2；后一类是气体的收集、贮存和量气如图2。前一类只要理解了，连接方法比较简单，两边连都行，如图1的瓶中装满澄清石灰水，将混有二氧化碳的氢气从左管通入澄清石灰水中，杂质二氧化碳气体被石灰水吸收，氢气聚集在瓶的上部，将水从右边导管排出，这样纯的氢气就贮存在瓶中了，也可以从右边通入气体，水从左管排出，所以无论气体从哪边连接均可以；第二类容易理解，做这类题比较容易，因为这种装置一般盛液体试剂，要通过液体除去氣体中的杂质，进气管必须是通入液体的长管，出气管为短管或者叫长进短出，医院给病人输氧气时，也利用了类似装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。长管连接供氧钢瓶，氧气从长端进入，短管导管连接病人吸氧导气管，短导管输出氧气供病人使用。医生可以通过水中冒出气泡的多少快慢，来确定是否有氧气输出及输出速率的快慢。后一类则是学生的难点，如何解决这一问题呢？下面进行这类题的探讨。

众所周知，对于任何物质均是密度小的浮在上面，密度大沉的在下面，这是永恒不变的自然规律，我们只能利用这一自然规律而不是改变它。我们收集和贮存气体时的具体方法，就是将这一规律应用于实际，比如收集氢气用向下排空气法，实则是让密度小的氢气上浮于空气的上层，进入到集气瓶的底部，将重的空气从瓶口排出；反过来，我们也可将这一法则作为解这一类题的指导思想，即只要是有关气体的收集、贮存和量气的问题均符合‘上轻下重的原则。为了让大家理解并准确使用这一方法，举例加以说明。如用图3装置收集CO2，由于CO2的密度比空气大，应让重的CO2下沉于瓶底，空气则轻浮于上层，所以图3中CO2应通入瓶底，轻的空气从瓶口排出；如果是收集密度比空气大又有毒的气体如Cl2，用图3装置容易造成空气污染或者人中毒，只能用图4，Cl2从a管进入瓶底，轻的空气从b管出，为了防止多余的氯气污染环境，可在b管处连接一个盛NaOH溶液的烧杯，将气体通入NaOH溶液；如果将图4装置转化为图5，Cl2则应从c管进入瓶口聚集在瓶的下方，轻的空气齐聚在瓶的上方从d管排出。如果用图3收集NH3，由于NH3的密度比空气轻，则应从d管进聚集在瓶底，重的空气从c管排出。如用图6贮存或收集不溶于水也不与水反应气体，由于气体的密度均大于水的密度，所以气体应从e管进入聚集在瓶口，将相对较重的水从f管排出，只需在f端接一量筒，根据量筒的读数便知进入瓶中气体的体积。如果用图6收集和贮存溶于并与水反应的气体，只需在上面覆盖一层油，油层起隔绝气体和水的作用，气体仍然应从e管进入，水从f管排出。总而言之，对于第三种类型的装置的连接方法是：不管装置怎样变化，气体的流向一定符合“上轻下重”这一原则，用这一不变的原则破解复杂多变多功能瓶的题阵，使复杂问题简单化，以不变应万变，学生在做这类题不再迷茫，而是变得轻松容易，失分率也大大降低。

大家不妨试试用上面讲的方法完成下题：图7的装置有除杂、检验和贮气等多种用途，请回答：

⑴除去H2中混有的水蒸汽，装置内应盛的物质是，气体应从装置的管（填g或h）通入；

⑵如要检验H2是否混有HCl气体，装置内应盛的物质是，观察到的实验现象是

⑶如果装置内只有空气，排空气法收集H2，气体应从装置的管（填g或h）通入；

⑷如果将装置内装满水，要用此装置贮存CO，气体应从管（填g或h）通入。

答案：⑴浓硫酸，g；⑵AgNO3溶液，有白色沉淀生成；⑶h；⑷h。

参考文献：

[1]葛余峰.关于多功能瓶贮气瓶的装置连接的教学法.中学化学教学参考.