化学实验综合复习.docx
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化学实验综合复习
化学实验综合复习
第一步 从熟悉实验“元件”开始(零件)
(一)加热仪器——酒精灯、酒精喷灯
(1)酒精灯所装酒精量不能超过其容积的2/3,不能少于1/4。
(2)加热时要用外焰,熄灭时要用灯帽盖灭,不能吹灭。
(3)绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精、用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯。
(4)需要强热的实验用酒精喷灯加热。
(二)可加热仪器
1.直接加热的仪器
仪器图形与名称
主要用途
使用方法和注意事项
少量试剂的反应容器,收集少量气体,或装配成小型气体发生器等
液体不超过容积的1/3;
加热固体时试管口应
浓缩溶液、蒸干固体
浓缩蒸发时要用玻璃棒搅拌,
时停止加热
灼烧少量固体
移动坩埚时要用坩埚钳夹取
2间接加热的仪器(隔石棉网加热的仪器)
仪器图形与名称
主要用途
使用方法和注意事项
固—液或液—液反应器
给液体加热时,要放入一些,防止暴沸
常用于中和滴定,也可作反应器
酸碱中和滴定时,不需要干燥,不能用待装液润洗
配制溶液、作反应器、给试管水浴加热
配制溶液时,溶解固体、转移液体均需要玻璃棒
(三)计量仪器
仪器图形与名称
主要用途
使用方法和注意事项
称量药品(及仪器)的质量(精度g)
(1)称前先调零点
(2)托盘上应垫纸,腐蚀性药品(氢氧化钠)应盛于玻璃容器(小烧杯或表面皿)内称量;
(3)左盘放药品,右盘放砝码;
(4)1g以下用游码
量取液体的体积(精度
mL)
(1)不可加热;
(2)不可用于配液或作反应容器;
(3)应根据量取液体的体积选用合适的规格,规则为“大而近”;
(4)无0刻度线
用于精确配制一定物质的量浓度的溶液
(1)根据要求选用一定规格的容量瓶;
(2)溶液转入时要用玻璃棒引流;
(3)加水至距刻度线1~2cm时,改用
逐滴加水,使溶液凹面最低点恰好与刻度线水平相切;
(4)不能贮存配好的溶液,应将配好的溶液装入试剂瓶中;
(5)不能配制冷或热的溶液
(1)滴定操作的精确量器;
(2)精确量取液体体积(精度0.01mL)
(1)使用前,首先检查滴定管是否漏液;
(2)酸式滴定管用来盛装酸性溶液,不能盛装碱性溶液;
(3)碱式滴定管用来盛装碱性溶液,不能盛装酸性溶液和氧化性溶液
(1)分馏时测量馏分的沸点;
(2)测量反应液温度;
(3)测量水浴温度
(1)不可用于搅拌;
(2)根据用途将水银球插在不同部位:
①蒸馏——蒸馏烧瓶处
②测反应液温度——反应液面以下,但不能接触瓶底
③测水浴温度——水浴加热容器中的水面以下但不能接触瓶底
(四)分离提纯仪器
仪器图形与名称
主要用途
使用方法和注意事项
①漏斗加滤纸后,可过滤液体
②长颈漏斗用于装配气体发生装置
①可用于试剂注入;过滤时注意“一贴、二低、三靠”
②装配气体发生装置时,应将长颈漏斗下端管口插入,防止气体逸出
萃取、分液;向反应器中滴加液体
分离液体时,下层液体从漏斗端管口放出,上层液体由倒出
用于干燥或吸收某些气体
①气体一般“粗进细出”
②干燥剂为粒状,常用CaCl2、碱石灰、P2O5等
蒸馏时,用于冷凝蒸气
1出水,进水,使用时应有夹持仪器
2横着放时用直形冷凝管,竖着放时用球形冷凝管
(五)其他常用仪器
仪器图形与名称
主要用途
使用方法及注意事项
①滴瓶用于盛放少量液体药品
②胶头滴管用于吸取和滴加液体
①滴瓶上的滴管与滴瓶配套使用
②胶头滴管使用时不要将液体吸入胶头内,不能平置和倒置;滴液时不可接触器壁
①用于贮存固体药品,瓶口内壁磨砂,并配有磨砂的玻璃塞
②用于贮存液体药品,有无色和棕色,棕色的常用于存放见光易分解的药品(浓硝酸,硝酸银、氯水)
①不宜盛放易挥发物,盛碱性物质时还应改用软木塞或橡胶塞
②盛放氧化性药品(浓硝酸、液溴)时一定要用玻璃塞
①作烧杯、蒸发皿等容器的盖子
②pH试纸等试纸的变色实验
不能加热
(一)“广口瓶”的多种应用
主要用途如下:
1.安全瓶:
空瓶,左右导管均短且等长或进气管短,出气管长。
用于防止液体倒吸或减小气体的压强,防止出现安全事故(如图甲、图乙所示)。
2.集气瓶:
(1)空瓶,正放或倒放。
两个导气管一短一长,用于收集密度比空气大或小的气体(如图乙所示)。
气体可以由左管或右管进入,分别为向下排空气法或向上排空气法。
(2)装满液体,进气体导管短,出液体的导管长,用于收集难溶于此液体的气体。
如用排水法收集氢气、氧气、一氧化氮等气体(如图丙所示)。
3.储气瓶:
进气导管短,另一个导管长,瓶内注入一定量的水,用于暂时储存反应中产生的气体(如图丁所示)。
4.若将一侧导管连接一个漏斗,由漏斗注入液体,可将瓶内气体压出,使气体流向后续装置,进而进行后续实验(如图戊所示)。
5.洗气瓶:
进气导管长,另一个导管短,除去气体中的杂质气体,气体长进短出(如图己所示)。
也可作反应装置:
用于检验气体的性质等实验。
6.量气装置:
配合量筒,可作量气装置(如图庚所示)。
气体从短口一端进入广口瓶,将液体压入量筒中,则量筒中进入的液体的体积与所测量的气体的体积相等。
(二)多变的角色——球形干燥管
干燥管作为中学化学常见的实验仪器,在高考题中经常出现,且不断创新,下面是干燥管的一些具体应用:
1.干燥管可作干燥、吸收及检验装置
(1)干燥管内盛无水硫酸铜时,可用于水蒸气的检验。
(2)可用于气体的尾气吸收,如内盛碱石灰,可吸收HCl、Cl2、SO2等。
(3)可用于测定气体的质量。
定量测定时,有时需要考虑空气中的成分对测定产生的影响,所以吸收气体的装置后还要另接一个干燥管,目的是防止空气中的水蒸气或二氧化碳等对定量测定产生干扰。
2.球形干燥管的创新用途
(1)A装置为尾气吸收装置,类似于倒置在水中的漏斗,可以防止倒吸。
(2)B装置为简易的过滤器,可净化天然水。
如果去掉上边两层,可用活性炭对液体中的色素进行吸附。
(3)C装置是一微型反应器,体现了绿色化学思想,体现了高考化学试题命题的方向,该装置即可节约药品,又可防止污染。
如铜在该装置中燃烧时,Cl2封闭在干燥管内,实验后剩余的Cl2也能用水吸收,并可以观察CuCl2溶液的颜色。
(4)D装置为一简易的启普发生器,可用于H2、CO2的制取,也可用于铜与硝酸的反应。
(三)“普通漏斗”的多用化
1.常规用途:
(1)向小口容器中转移液体。
(2)过滤(如图A)。
2.创新应用:
(1)用于易溶于水气体的防倒吸装置(如图B)。
(2)可燃性气体的验纯装置。
如检验H2纯度的爆鸣实验装置(如图C)。
这样操作既安全可靠,又现象明显。
(四)百变的“启普发生器”
1.启普发生器(如图a所示)
(1)构造:
它由球形漏斗、容器和带旋塞的导气管三部分组成。
(2)主要用途:
制取气体。
(3)用启普发生器制取气体的三个条件:
块状固体与液体反应;不需加热;生成的气体难溶于水。
(4)使用方法:
使用时,打开导气管上的旋塞,球形漏斗中的液体进入容器与固体反应,气体的流速可用旋塞调节。
停止使用时,关闭旋塞,容器中的气体压力增大,将液体压回球形漏斗,使液体和固体脱离,反应停止。
(5)优点:
反应可随时发生,随时停止。
2.启普发生器创新应用
图b~f均为启普发生器的变形。
原理与图a相同,以图b为例,在试管内隔板上放块状固体,通过长颈漏斗向试管内加入液体,打开旋塞,反应发生;若关闭旋塞,容器内反应仍在进行,产生的气体使内部压强增大,将液体压回长颈漏斗,固体与液体脱离,反应停止。
第二步 由“元件”组合成“套装”(拼装)
(一)物质分离提纯装置
方法
装置
条件
注意事项
过滤
不溶性固体和液体的分离
①操作中注意一贴、二低、三靠;
②若一次过滤后仍浑浊可重复过滤
蒸发
分离易溶性固体的溶质和溶剂
1玻璃棒的作用:
搅拌,防止局部过热导致液体或晶体飞溅;
②当有较多晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干
蒸馏
分离沸点相差较大的互溶液体混合物
1温度计的水银球在支管口处;
2加碎瓷片防暴沸;
③冷凝管水流方向低进高出
萃取和分液
分离互不相溶的两种液体
①溶质在萃取剂中的溶解度大;
②两种液体互不相溶;
③溶质和萃取剂不反应;
④分液时下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出
升华
利用物质升华的性质进行分离
属于物理变化,不同于物质的分解反应
(二)气体制备的发生装置
选择反应装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置类型,具体如下:
反应装置类型
反应装置图
适用气体
操作注意事项
固、固加热型
O2、NH3等
①试管要干燥
②试管口略低于试管底
③加热时先预热再固定加热
④用KMnO4制取O2时,需在管口处塞一小团棉花
固、液加热型或液、液加热型
Cl2等
①加热烧瓶时要加石棉网
②反应物均为液体时,烧瓶内要加碎瓷片
固、液不加热型
O2、H2、CO2、SO2、
NO、NO2等
①使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插入液面以下
②启普发生器只适用于块状固体和液体反应,且气体难溶于水
③使用分液漏斗既可以增强气密性,又可控制液体流速
创新装置系列
(一)过滤装置的创新——抽滤
由于水流的作用,使装置a、b中气体的压强减小,故使过滤速率加快。
(二)蒸馏装置的创新
图1,由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,若以此容器作反应容器,可使反应物能循环利用,提高了反应物的转化率。
图1
图2,由于Br2的沸点低,且有毒性和强腐蚀性,因此设计了用冰冷却回收液溴的C装置,并用NaOH溶液进行尾气吸收,热水浴可以使液体受热均匀且易于控制温度。
装置中使用了双温度计,其中温度计a用于测量水温,温度计b用于测量蒸气的温度。
图2
(三)洗气装置的创新——双耳球吸收法
由于双耳球上端球形容器的容积较大,能有效地防止倒吸。
故该装置既能除去气体中的气态杂质,又能防止倒吸。
(四)“固(液)+液
气体”装置的创新
图1的改进优点是能控制反应液的温度。
图2的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利流下。
(五)防倒吸的安全吸收装置的创新
对于溶解度很大或吸收速率很快的气体(如NH3或HCl气体)吸收时应防止倒吸。
以上装置既能保证气体(如NH3或HCl)的吸收,又能防止倒吸。
常考的实验题题型
命题点1
性质探究、验证型实验
【典题示例】
1.根据要求完成下列实验过程(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性:
亚硫酸>碳酸)。
①连接仪器、________________、加药品后,打开a、关闭b,然后滴入浓硫酸,加热。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是____________________________________________。
装置A中试剂是____________________________________________________________。
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是____________________________________。
(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①在
(1)①操作后打开b,关闭a。
②H2S溶液中有浅黄色浑浊出现,化学方程式是________________________________。
③BaCl2溶液中无明显现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
滴加的溶液
氯水
氨水
沉淀的化学式
写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式:
______________________________。
命题点2
涉及气体的物质制备
【思维流程】
1.物质制备流程
2.实验操作流程
3.操作先后流程
(1)装配仪器时:
先下后上,先左后右。
(2)加入试剂时:
先固后液。
(3)实验开始时:
先检查装置气密性,再加药品,后点酒精灯。
(4)净化气体时:
一般先除去有毒、有刺激性气味的气体,后除去无毒、无味的气体,最后除水蒸气。
(5)防倒吸实验:
往往是最后停止加热或停止通气。
(6)防氧化实验:
往往是最后停止通气。
【例题2】、高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂或高容量电池材料。
FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4。
某学习小组的学生设计了如下装置制取少量的K2FeO4,已知:
FeCl3的沸点为315℃。
请根据要求回答下列问题:
(1)检查装置的气密性后,应先点燃________(填“A”或“D”)处的酒精灯;
(2)B装置中盛放的试剂是________,其作用是_______________________;
(3)C装置中竖直玻璃管的作用是___________________________________________;
(4)从D装置通过导管进入E装置的物质是__________________________________;
(5)E中可能发生多个反应,其中一个为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O;制备K2FeO4的离子方程式为________________________________________________________
________________________________________________________________________;
命题点3有机物的制备
[思维流程]
[典题示例] (2014·全国卷Ⅰ)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。
实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
水中溶解性
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乙 酸
60
1.0492
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.8670
142
难溶
实验步骤:
在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。
开始缓慢加热A,回流50min。
反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是________。
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是________,第二次水洗的主要目的是________。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。
a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是
________________________________________________________________________。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是
________________________________________________________________________。
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。
(7)本实验的产率是________(填标号)。
a.30% b.40%c.60%d.90%
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏________(填“高”或“低”),其原因是________________________________________________
________________________________________________________________________。
【练习】
1.下列实验所选装置不合适的是( )
A.分离水和泥沙选①B.从盐水中获得食盐选②
C.分离酒精和水选③D.由自来水制取纯净水选④
2.实验室从海带灰中提取碘的操作过程中,仪器选用不正确的是( )
A.称取5g左右的干海带——托盘天平B.灼烧干海带至完全变成灰烬——坩埚
C.过滤煮沸后的海带灰和水的混合物——漏斗
D.用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘——长颈漏斗
3.下列分离物质的方法中,根据沸点不同进行分离的是( )
A.蒸馏 B.萃取C.重结晶D.蒸发
4.用下列实验装置进行的实验中,不能达到相应实验目的的是( )
A.装置甲:
气体从b口进入,收集Cl2B.装置乙:
可制得金属锰
C.装置丙:
实验室制取乙酸乙酯D.装置丁:
验证HCl气体在水中的溶解性
5.下列实验现象预测正确的是( )
A.实验Ⅰ:
振荡后静置,上层溶液颜色保持不变
B.实验Ⅱ:
酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C.实验Ⅲ:
微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D.实验Ⅳ:
继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时不能产生丁达尔效应
6.下列装置或操作能达到实验目的的是( )
A.图1用于蒸馏石油B.图2用于收集NO
C.图3用于分离乙酸和乙酸乙酯混合物D.图4用于实验室制取NH3
7.以下气体发生装置中,不易控制反应产生气体的量的是( )
8.(2015·安徽六校联考)下列有关实验装置的说法,不正确的是( )
A.用图甲装置吸收NH3B.用图乙装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
C.用图丙装置可以完成“喷泉”实验D.用图丁装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
9.下列制备和收集气体的实验装置合理的是( )
10.某研究性学习小组讨论甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法,其中不合理的是( )
A.甲装置:
可用来证明碳的非金属性比硅强B.乙装置:
橡皮管的作用是保证装置不漏气
C.丙装置:
用图示的方法检查此装置的气密性D.丁装置:
探究温度对化学平衡的影响
11.为提纯下列物质(括号内为杂质)选用的试剂和分离方法都正确的是( )
物质
试剂
分离方法
①
硝酸钾(氯化钠)
蒸馏水
降温结晶
②
二氧化碳(氯化氢)
饱和碳酸钠溶液
洗气
③
乙酸乙酯(乙酸)
氢氧化钠溶液
分液
④
氯气(氯化氢)
饱和氯化钠溶液
洗气
A.①③B.①④C.只有②D.③④
12.下列实验装置图完全正确的是( )
13.下列实验现象与对应结论均正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑
浓硫酸有吸水性
B
常温下将Al片放入浓硝酸中
无明显变化
Al与浓硝酸不反应
C
将NH3通过灼热的氧化铜固体
固体变红
氨气具有还原性
D
过量SO2通入含少量NaOH的酚酞溶液中
红色逐渐褪去
SO2具有漂白性
14.如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。
若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气,则合理的装置组合为( )
A.①⑤⑧B.③④⑦C.②⑤⑥D.②④⑧
15.某课外实验小组设计的下列实验合理的是( )
A.制备少量氨气
B.吸收HCl
C.配制一定浓度硫酸溶液
D.制备并收集少量NO2气体
16.下列实验不能获得成功的是( )
选项
实验目的
实验步骤
A
探究催化剂对化学反应速率的影响
向H2O2溶液中加少量MnO2固体
B
探究乙醇能发生氧化反应
将铜丝在酒精灯加热后,立即伸入无水乙醇中
C
探究石蜡油分解的产物不都是烷烃
将石蜡油加强热产生的气体通入溴水溶液中
D
探究蔗糖水解产物中是否有葡萄糖
取少量蔗糖溶液加稀硫酸,水浴加热几分钟后,再加入新制的氢氧化铜悬浊液并且加热
17.某同学设计实验从海带中提取碘:
①滴加稀硫酸和双氧水;②在海带中加入少量酒精,点燃使其燃烧为灰烬,在灰烬中加水搅拌;③加四氯化碳并振荡;④过滤;⑤分液。
该实验的合理操作顺序是( )
A.①③⑤②④B.②①③④⑤C.②④①③⑤D.③①②⑤④
18.现有三种制取硝酸铜的实验方案可供选用:
下列有关说法正确的是( )
①铜与稀硝酸反应制取:
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②铜与浓硝酸反应制取:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
③首先将铜屑在空气中加热生成氧化铜,氧化铜与稀硝酸反应制取:
2Cu+O2
2CuO,CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O
A.制取等量硝酸铜,需硝酸的量②最少B.制取等量的硝酸铜,②产生的有毒气体比①少
C.三种方案中,第③方案最经济环保D.三种方案的反应都可以在铁质容器中进行
19.用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验现象或结论的是( )
选项
①
②
③
实验现象或结论
A
稀盐酸
Na2SO3
溴水
SO2有漂白性
B
浓氨水
CaO
AlCl3溶液
白色沉淀生成后又溶解
C
双氧水
MnO2
KI溶液
氧化性:
MnO2>I2
D
稀醋酸
Na2CO3
Na2SiO3
溶液
酸性:
醋酸>碳酸>硅酸
20.黄铜矿的主要成分是CuFeS2(硫元素显-2价、铁元素显+2价)。
实验室用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红(Fe2O3)的流程如下:
已知:
CuFeS2+O2
Cu+FeS+SO2FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑
(1)在实验室中,应将黄铜矿粉末放在________(填仪器名称)中焙烧。
(2)将反应过程中产生的SO2和H2S通入如图所示装置中检验它们的性质。
该实验证明SO2具有________性和________性。
(3)欲选用下列部分装置在实验室中以MnO2和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气。
①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
②按气流方向由左到右,导管口连接顺序为a→________________。
③装置连接好后,在装药品前,需检验装置的气密性,具体方法是____________________
___________________________________________________________________________。
④向滤液A中通入Cl2,某同学取通入Cl2后的溶液滴加KSCN溶液,用来证明Cl2的氧化性比Fe3+强的结论。
该实验设计是否合理________(填“