全国版版高考化学一轮复习第11章化学实验第1节化学实验的常用仪器和基本操作学案文档格式.docx
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(1)注意干燥剂或吸收剂的选择
(2)一般为大口进气,小口出气
4.夹持仪器
5.其他常用仪器
(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)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
(2)滴瓶上的滴管与滴瓶配套使用
(1)广口瓶用于贮存固体药品
(2)细口瓶用于贮存液体药品
(1)不宜盛放易挥发物,盛碱性物质时应改用橡胶塞
(2)盛放氧化性药品时一定要用玻璃塞
(3)见光分解的物质要用棕色瓶盛装
制取气体的发生器(用于固体+液体―→气体)
(1)固体为块状
(2)该气体溶解度小
(3)反应无强热放出
装配反应器
下端应插入液面下,否则气体会从漏斗口跑掉
(1)托盘天平的精确度为0.1g;
使用时,要“左物右码”。
(2)10mL量筒的精确度为0.1mL,无“0”刻度,小刻度在下方。
(3)滴定管的精确度为0.01mL,“0”刻度在滴定管的上部,取液体时液面不一定要在“0”刻度处,但要在“0”刻度以下。
(4)温度计的“0”刻度在温度计的中下部。
(5)容量瓶只有一条刻度线,只能读取一个值,该数值为容量瓶的容量值,其常见的规格有:
100mL、250mL、500mL、1000mL;
只能配制与容积等体积的溶液。
(6)玻璃棒的作用有搅拌使固体溶解(或使热量散失)、引流防止液体外洒以及转移固体药品等。
【基础辨析】
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×
”。
(1)容量瓶、分液漏斗、酸(碱)式滴定管使用前都要先检漏、洗涤,酸(碱)式滴定管还需用待盛液体润洗。
(√)
(2)使食盐水中NaCl晶体析出时,常用到的仪器有坩埚、酒精灯、玻璃棒、泥三角。
(×
)
(3)用分液漏斗分离苯与四氯化碳的混合物,可将四氯化碳从下口放出,苯从上口倒出。
(4)用碱式滴定管量取24.50mL高锰酸钾溶液。
(5)用50mL量筒量取1.5mL盐酸。
(6)用托盘天平称量2.12gNaOH固体,用100mL容量瓶配制100mL0.2mol·
L-1的NaOH溶液。
题组一常用仪器的识别及使用
1.茶叶中铁元素的检测可经过以下A、B、C、D四个步骤完成,各步骤中选用的实验仪器不会全部都用上的是( )
A.将茶叶灼烧灰化,选用①②和⑨
B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④和⑦
C.过滤得到滤液,选用④⑤⑦和⑨
D.检验滤液中的Fe3+,选用③⑧和⑩
答案 C
解析 茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等,A正确;
用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,需要玻璃棒和烧杯,B正确;
过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒,不需要泥三角,C错误;
检验Fe3+一般用KSCN溶液,因此需要试管、胶头滴管和KSCN溶液,D正确。
2.下列说法正确的是( )
A.FeSO4溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中
B.将1mol/L的NaCl溶液保存在容量瓶中
C.凡是给玻璃仪器加热,都要垫石棉网,以防仪器炸裂
D.用pH试纸检验某溶液的酸碱性时,一定要先用蒸馏水湿润
答案 A
解析 为了防止FeSO4被氧化,则应将FeSO4溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中,A正确;
容量瓶不能长时间保存试剂,B错误;
有些玻璃仪器加热时不需要垫石棉网,例如试管等,C错误;
用pH试纸检验某溶液的酸碱性时,不能先用蒸馏水湿润,D错误。
题组二仪器的组合应用
3.下列实验装置正确的是( )
答案 D
解析 实验室用乙醇制备乙烯,应将溶液温度迅速升高到170℃,温度计应插入溶液中测量液体的温度,A错误;
酯化反应中,玻璃导管不能插入饱和Na2CO3溶液中,容易引起倒吸,B错误;
实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2需要加热,C错误。
4.下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是( )
选项
实验器材
相应实验
A
试管、铁架台、导管
乙酸乙酯的制备
B
锥形瓶、漏斗、双孔塞、导管、带火星的木条、药匙
检验MnO2对H2O2分解速率的影响
C
500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、天平
配制500Ml
1.00mol/LNaCl溶液
D
三脚架、坩埚、酒精灯、坩埚钳
钠在空气中燃烧
答案 B
解析 制备乙酸乙酯需要加热,缺少酒精灯,不能完成实验,A错误;
MnO2作催化剂,加速H2O2的分解,所给器材能够完成实验,B正确;
缺少胶头滴管,C错误;
缺少泥三角,D错误。
托盘天平称量时“物码放反”后称量的物质的实际质量。
托盘天平:
m(右盘)+m(砝码)+m(游码)=m(左盘)+m(物体)。
如:
药品:
9.6克=9克(砝码)+0.6克(游码)。
物码放反后可依据上述关系求出m(砝码)=m(物体)+m(游码)。
即:
9克(砝码)=8.4克(药品)+0.6克(游码)。
考点2 化学实验基本操作
1.药品的取用
(1)药品取用原则
粉状不沾壁,块状防掉底,液体防污染,标签防腐蚀。
(2)药品取用三忌
不能用手接触药品,不要把鼻子凑到容器口去闻气味,不得品尝药品的味道。
(3)药品用量
若无说明,液体取1~2mL,固体盖满试管底部即可。
通常取出的药品,不能放回原瓶,以防污染;
也不要丢弃,应放在指定容器内。
(4)固体药品的取用
取用粉末状或小颗粒状固体用药匙或纸槽,要把药品送入试管底部,而不能沾在管口和管壁上。
取用块状和大颗粒固体时,先将试管横放,用镊子夹取固体放在试管口,倾斜试管使固体缓慢往下滑落至管底。
(5)取少量液体可用胶头滴管。
取用较多的液体用倾倒法,注意试剂瓶上的标签向着手心。
向容量瓶、漏斗中倾倒液体时,要用玻璃棒引流。
2.仪器的洗涤
(1)洗净的标准:
内壁附着均匀水膜,不凝聚成水滴,也不成股流下。
(2)常见残留物的洗涤
待清洗仪器
污物
清洗试剂
做过KMnO4分解实验的试管
MnO2
浓盐酸并加热
做过碘升华的烧杯
碘
酒精
长期存放FeCl3溶液的试剂瓶
Fe(OH)3
稀盐酸
长期存放澄清石灰水的试剂瓶
CaCO3
做过银镜实验的试管
银
稀硝酸
做过油脂实验的试管
油污
NaOH或热纯碱溶液
做过硫实验的试管
硫
二硫化碳或热的NaOH溶液
做过苯酚实验的烧瓶
苯酚
NaOH溶液或酒精
3.试纸的使用
(1)类型及作用
——定性检验碱性溶液
——定性检验酸性溶液
——定量、定性检验溶液酸、碱性的强弱
——检验Cl2等具有强氧化性的物质
——检验SO2等具有漂白性的物质
(2)使用方法
①检验液体:
取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中部,观察试纸颜色的变化。
②检验气体:
一般先将试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其接近出气口,观察颜色的变化。
(3)注意事项
4.物质的溶解
(1)固体的溶解
一般在烧杯或试管里进行,为了加速溶解,常采用研细、搅拌、振荡或加热等措施,但FeCl3、AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热。
(2)液体的稀释
用量筒分别量取一定体积待溶解的液体和溶剂,然后先后加入烧杯中搅拌稀释。
但对于稀释放热较多的液体,往往先加入密度较小的液体,再沿烧杯内壁缓缓加入密度较大的液体,边加入边搅拌。
如浓H2SO4稀释时是把浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢加入到水中,并用玻璃棒不断搅拌。
(3)气体的溶解
①对溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图a所示装置。
②对极易溶于水的气体,如NH3、HCl等,用如图b所示装置,以防止产生倒吸的现象。
5.物质的加热
(1)固体的加热
①试管口要略向下倾斜,防止生成的水倒流,引起试管炸裂。
②先给试管均匀加热,受热均匀后再固定在药品部位加热。
(2)液体的加热
①加热前,先把玻璃容器外壁的水擦干,以免炸裂试管;
用试管夹夹住试管中上部,管口向上倾斜,不得对人,以防液体沸腾时溅出烫伤人。
②试管内液体的体积不超过试管容积的
。
(3)加热的方式
加热方式
适用范围
直接加热
瓷质、金属质或小而薄的玻璃仪器(如试管)等
隔石棉网加热
较大的玻璃反应器(如烧杯、烧瓶等)
浴热(水浴、油浴、砂浴等)
①需严格控制温度的(如硝基苯的制备)
②需反应混合液静止的(如银镜反应)
③蒸馏沸点差较小的混合液
6.实验装置气密性的检查方法
方法
微热法
液差法
气压法
原理
升高装置中气体的温度,使气体膨胀
缩小装置中气体的体积,增大压强
增大封闭气体的压强
图示
具体操作
塞紧橡胶塞,将导气管末端伸入盛水的烧杯中,用手捂热(或用酒精灯微热)烧瓶
塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水
塞紧橡胶塞,关闭止水夹,打开分液漏斗活塞,向烧瓶中加水
现象说明
烧杯中有气泡产生,停止微热,冷却后导气管末端形成一段水柱,且保持一段时间不下降
停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不再改变
一段时间后,液滴不能滴下
7.洗涤沉淀的方法
向过滤器中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀,使水自然滤出,重复2~3次。
(1)化学实验中应该记住的几个数据
①酸碱指示剂的用量一般在2~3滴。
不宜多加,否则会造成较大误差。
②配制一定物质的量浓度溶液时,烧杯、玻璃棒要洗涤2~3次;
往容量瓶中加水时,一般加到距离刻度线1~2cm处,再改用胶头滴管定容。
③水浴加热的温度不超过100℃;
温度计的水银球插在水浴的水中。
④酸碱中和滴定时,一般变色后半分钟内不恢复原色即可判定为滴定终点。
(2)化学实验中的几个标志
①沉淀完全的标志:
继续向上层清液中加入沉淀剂,无沉淀生成。
②沉淀洗净的标志:
取最后一次洗涤滤出液,检测被洗去离子时无现象。
(3)一些特殊装置气密性的检验方法
①抽气法或吹气法
图A:
关闭分液漏斗活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞能回到原来的位置,表明装置的气密性良好。
(气压法的拓展)
图B:
打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面上升,且停止吹气后,夹上弹簧夹,长颈漏斗液面保持稳定,则表明装置的气密性良好。
(液差法的拓展)
②分段法
较复杂的实验装置检验气密性时,可分段检查,方法多是常用方法的组合。
如下图装置,可分别关闭K1、K2,分段检查。
③如图,连接好仪器,向乙管中注入适量水,使乙管液面高于甲管液面,静置片刻,若液面差保持不变则表明装置不漏气,反之则漏气。
(1)用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏小。
(2)用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3。
(3)做钠盐溶液的焰色反应时,用玻璃棒蘸取待测液放在酒精灯火焰上灼烧。
(4)向试管中滴加液体时,胶头滴管紧贴试管内壁。
(5)用试管取出试剂瓶中的Na2CO3溶液,发现取量过多,为了不浪费,又把过量的试剂倒入试剂瓶中。
(6)用50mL量筒量取5.4mL98%的浓硫酸(密度1.84g·
mL-1),然后加水到50mL,配得2mol·
L-1的硫酸50mL。
题组一基本操作的正误判断
1.用试纸检验气体的性质是一种重要的实验方法。
如图所示的实验中(可以加热),下列试纸的选用、现象、对应结论都正确的一项是( )
试剂B
湿润试纸A
现象
结论
碘水
淀粉试纸
变蓝
碘具有氧化性
浓氨水,生石灰
蓝色石蕊试纸
变红
氨气为碱性气体
Na2SO3,硫酸
品红试纸
褪色
SO2具有漂白性
Cu,浓硝酸
淀粉KI试纸
NO2为酸性气体
解析 淀粉遇I2变蓝是I2的特性,而不体现氧化性,A错误;
NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B错误;
NO2使淀粉KI试纸变蓝是因为NO2氧化KI生成了单质碘,体现了NO2的氧化性,D错误。
2.下列实验装置设计完全正确且能达到目的的是( )
解析 蒸馏时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,A错误;
氢氧化钠溶液应该用碱式滴定管盛装,B错误;
检验氨气应该用湿润的红色石蕊试纸,C错误;
关闭止水夹,从长颈漏斗中加入一定量的水,过一段时间,长颈漏斗中水的液面不动则证明装置气密性良好,D正确。
题组二装置的气密性检查
3.下列各装置,夹紧②、③、④中的弹簧夹,并作相关操作,会漏气的装置是( )
A.对装置①,手移开后导管中水面与烧杯中水面相平
B.对装置②,长颈漏斗内液面高度保持不变
C.对装置③,长导管内形成一段稳定的水柱
D.对装置④,上移a管后,a、b两端液面形成一段稳定的高度差
解析 对装置①,手移开后导管中水面与烧杯水面相平,说明装置漏气,否则导管中应形成一段水柱;
对装置②,长颈漏斗内液面高度保持不变,说明装置气密性良好,不漏气,否则长颈漏斗内液面会下降;
对装置③,长导管内形成一段水柱,说明装置不漏气,否则长导管内的液面会与集气瓶内的液面相平;
对装置④,上移a管后,a、b两端液面形成一段稳定的高度差,说明装置气密性良好,不漏气。
4.对于下列装置,不添加其他仪器无法检查气密性的是( )
解析 B项,可利用液差法:
夹紧弹簧夹,从长颈漏斗向试管内加水,长颈漏斗中会形成一段水柱,通过水柱是否变化即可检查;
C项,可利用微热法:
用手(或热毛巾)捂热试管,通过观察烧杯中有无气泡产生及导管中水柱是否变化即可检查;
D项,可利用抽气法:
向外轻轻拉动注射器的活塞,通过观察浸没在水中的导管口是否有气泡冒出即可检查。
考点3 化学试剂的存放及实验安全问题
1.常见危险化学药品的标志
注:
标志中的数字为常用危险化学品按其主要危险特性的分类。
2.常见意外事故的处理
意外事故
处理方法
金属钠、钾起火
用沙土盖灭
酒精灯不慎碰倒起火
用湿抹布盖灭
浓碱液溅到皮肤上
用较多水冲洗,然后涂上硼酸溶液
浓硫酸溅到皮肤上
先用抹布拭去,再用大量水冲洗,最后涂上3%~5%NaHCO3溶液
不慎将酸溅到眼中
用大量水冲洗,边洗边眨眼睛,切不可用手揉眼睛
温度计水银球不慎碰破
先用胶头滴管吸回试剂瓶,再用硫粉覆盖
液溴、苯酚沾到皮肤上
用酒精擦洗
重金属盐中毒
喝大量豆浆、牛奶,并及时送医院
3.实验安全装置
(1)防倒吸装置
(2)防堵塞安全装置
(3)防污染安全装置
①实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用b装置。
②制取CO时,尾气处理可采用a、c装置。
③制取H2时,是否需尾气处理?
需要。
若需要可采取a、c装置。
4.化学试剂的保存
(1)试剂瓶选用的四个要素
①瓶口:
固体药品存放于广口瓶,液体药品存放于细口瓶。
②瓶质:
与玻璃强烈反应的试剂(如氢氟酸)不能用玻璃试剂瓶盛装。
③瓶塞:
强碱性溶液不可用玻璃塞的玻璃试剂瓶来盛装,可用橡胶塞。
强氧化性试剂不可用橡胶塞的试剂瓶。
④瓶色:
见光易分解的试剂应保存在棕色试剂瓶里。
(2)特殊试剂存放的“十防范”
保存依据
保存方法
典型实例
防氧化
①密封或用后立即盖好
②加入还原剂
③隔绝空气
①Na2SO3固体、Na2S、KI溶液等用后立即盖好
②FeSO4溶液中加少量铁屑
③K、Na保存在煤油里,白磷保存在冷水中,Li保存在石蜡里
防潮解(或与水反应,或吸水)
密封保存
NaOH、CaCl2、CuSO4、P2O5等固体,浓硫酸等
防与CO2反应
密封保存,减少露置时间
NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固体等
防挥发
①密封,置于阴凉处
②液封
①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处
②液溴加水封
防燃烧
置于阴凉处,不与氧化剂混合贮存,严禁火种
苯、汽油、酒精等
防分解
保存在棕色瓶中,置于阴凉处
浓硝酸、KMnO4、AgNO3溶液等
防水解
加入酸(碱)抑制水解
FeCl3溶液中加盐酸
防腐蚀
①能腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑料盖
②能腐蚀玻璃的物质用塑料容器
①浓硝酸、KMnO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡胶,汽油、苯、CCl4等能使橡胶溶胀
②氢氟酸保存在塑料瓶中
防黏结
碱性溶液用橡皮塞
NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等
防变质
现配现用
银氨溶液、氯水等
(1)实验室操作五防
①防爆炸:
点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前,要检验气体纯度。
②防暴沸:
配制硫酸的水溶液时,要将密度大的浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入水中;
加热液体混合物时要加沸石。
③防失火:
实验室中的可燃物质一定要远离火源。
④防中毒:
制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO等)时,应在通风橱中进行。
⑤防倒吸:
加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气体时,要注意熄灭酒精灯前先将导管从液体中拿出。
(2)广口瓶的多种用途
如图由广口瓶和橡胶塞及导管组成的装置有以下用途:
①收集气体
②洗气瓶
(3)球形干燥管的创新用途
(4)用下列一些实验装置制气体时能做到“随关随停”“随开随用”
(5)测量气体体积装置
(6)冷凝装置
(1)金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时,必须尽可能收集,并深埋处理。
(2)做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。
如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加。
(3)可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液。
(4)实验室装有白磷的试剂瓶应贴上标签:
,做完实验后,剩余的白磷放回原试剂瓶,不能随意丢弃。
(5)实验室用图1所示的装置制取少量氨气。
(6)实验室用图2所示的装置除去Cl2中的少量HCl。
题组一 试剂的保存
1.读下列药品标签,有关分析不正确的是( )
解析 氯水可氧化橡胶,应使用玻璃塞的细口瓶盛装,A错;
易燃物品不能与氧化剂混放,B正确;
NaHCO3受热易分解为Na2CO3、CO2和H2O,C正确;
浓硫酸具有腐蚀性,D正确。
2.下列有关药品保存方法错误的是( )
A.保存液溴、白磷要用水液封
B.新制氯水、硝酸银溶液要保存在棕色试剂瓶中
C.Li、Na、K要保存在煤油中
D.苏打溶液保存在带橡皮塞的玻璃试剂瓶中
解析 白磷易被空气中的氧气氧化,液溴易挥发,所以均要用液封法保存,A正确;
HClO、AgNO3见光易分解,所以要保存在棕色试剂瓶中,B正确;
Li的密度比煤油小,应保存在石蜡中,C错误;
苏打溶液显碱性,应保存在带橡皮塞的玻璃试剂瓶中,D正确。
题组二化学实验安全及意外事故的处理
3.在化学实验中必须注意安全,以下实验操作或事故处理正确的是( )
①在点燃H2、CO、CH4等易燃气体前,必须检验气体的纯度 ②在稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌 ③浓碱液对皮肤有腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,应用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
④给试管中的液体加热时,液体体积不能超过试管容积的三分之 ⑤点燃添满酒精的酒精灯 ⑥给试管中的液体加热时,试管口不能对着自己或他人
A.⑤⑥B.①②③
C.①②③④⑥D.全部
解析 ①不纯的气体燃烧容易发生爆炸,所以易燃气体点燃前应检验纯度,故正确;
②浓硫酸密度大于水,溶于水放出大量的热,稀释时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌,故正确;
③浓碱液具有碱性,能腐蚀皮肤,如果不慎沾到皮肤上,应用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液,故正确;
④给试管中的液体加热时,液体体积不能超过试管容积的三分之一,故正确;
⑤装满酒精的酒精灯容易洒出引起燃烧,为了使酒精灯正常燃烧,酒精的量不超过酒精灯容积的
,故错误;
⑥给试管中的液体加热时,试管口不能对着自己或他人,故正确。
4.化学实验必须注意安全,下列做法中正确的是( )
A.在氢气还原氧化铜的实验中,应先加热氧化铜,后通氢气
B.浓硫酸对皮肤有腐蚀性,如不慎溅到皮肤上,立即用干布拭去浓硫酸,然后用较多的水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3溶液
C.实验室做钠的实验时,余下的钠屑投入废液缸中
D.用如图装置制氨水
解析 A项,易发生爆炸;
C项,余下的钠可放回原试剂瓶,投入废液缸易发生危险;
D项,易发生倒吸。
题组三实验仪器的选择和使用
5.下列叙述中不正确的是( )
A.可用装置甲鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
B.可用装置乙分离汽油和水的混合物
C.可用装置丙从海水中蒸馏得到淡水
D.可用装置丁把胶体粒子从分散系中分离出来
解析 A项中碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性不同,可用加热的方法鉴别;
B项中汽油和水互不相溶,可用分液的方法分离;
C项中海水蒸馏可以得到淡水;
D项中把