第1讲化学实验的常用仪器和基本操作Word格式文档下载.docx
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③量筒必须放平,视线跟凹液面的最低处保持水平;
④取用原则:
次数越少越好,量筒越小越好(大而近)
①分馏时测量馏分的沸点;
②测量反应液温度
①不可用于搅拌;
②根据用途将水银球插在不同部位:
蒸馏——蒸馏烧瓶支管口处;
测反应液温度——反应液面以下,但不能接触瓶底
三、常用的分离、提纯仪器
使用注意事项
用作过滤或向小口容器中注入液体或用于装配反应器
①过滤时应注意“一贴、二低、三靠”;
②装配反应器时应将下管末端插入液面以下,防止气体逸出
常用来向反应器中添加液体及装配反应器;
梨形分液漏斗常用于分液
①使用前需检漏;
②分液时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
用于除去气体中的杂质
注意气流方向应该长进短出
用固体试剂除气体中杂质
气流方向粗口进细口出
蒸馏时,用于冷凝蒸气
①直形冷凝管一般用于蒸馏或分馏时冷凝;
②球形冷凝管通常用于回流;
③冷却水下口进、上口出
[思维诊断1] 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×
”。
(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)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( )
(3)用碱式滴定管量取24.50mL高锰酸钾溶液( )
(4)用50mL量筒量取1.5mL盐酸( )
(5)用托盘天平称量2.12gNaOH固体;
用100mL容量瓶配制100mL0.2mol·
L-1的Na2CO3溶液( )
提示:
(1)√
(2)×
(3)×
(4)×
(5)×
[思维诊断2] 有下列几种常见的仪器,使用前必须检查是否漏水的仪器有哪些?
它们有何共同点?
①分液漏斗 ②漏斗 ③酸式滴定管 ④容量瓶 ⑤碱式滴定管 ⑥球形冷凝管
①③④⑤ 都有磨口活塞
教材对接高考
1.(RJ必修1、2相关习题改编)教材常见仪器的识别与使用
(1)图1中装置A的名称是________。
(2)图2中仪器D的名称是________。
(3)图3中仪器X的名称是________。
(4)图4中仪器B的名称是________。
(5)图5中的仪器名称:
仪器A________,仪器B________。
(6)实验室过滤所需的玻璃仪器是________。
(7)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________。
(8)图1和图4实验装置中冷凝管的主要作用是
________________________________________________。
答案:
(1)干燥管
(2)锥形瓶 (3)圆底烧瓶 (4)球形冷凝管 (5)坩埚 500mL容量瓶 (6)漏斗、烧杯、玻璃棒
(7)蒸发皿 (8)冷凝回流
2.(溯源题)(2016·
高考天津卷)下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是( )
A
B
C
D
制乙炔的发生装置
蒸馏时的接收装置
除去SO2中的少量HCl
准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液
解析:
选C。
电石与水反应很剧烈,应选用分液漏斗,以便控制水的流速,且需使用分液漏斗滴加,A项不符合题意;
接收馏分的锥形瓶构成了密封环境,会因气压过大而造成安全事故,B项不符合题意;
氯化氢能够与饱和亚硫酸氢钠反应,被吸收,同时生成SO2气体,且二氧化硫不反应,C项符合题意;
量取一定体积K2Cr2O7标准溶液应该选用酸式滴定管,碱式滴定管下端的乳胶管能够被腐蚀,D项不符合题意。
探源 本考题装置图源于教材RJ必修2P90图4-3“海水蒸馏原理示意图”、RJ选修4P50图“酸式滴定管和碱式滴定管”等课本实验装置图及其拓展变化,对常见仪器的使用及药品的选择进行了考查。
1.托盘天平读数精确到0.1g。
2.pH试纸的读数只能取整数。
3.量筒读数精确到0.1mL。
4.滴定管读数精确到0.01mL。
选择量器的思路为
—
实验仪器“0”刻度汇总
(1)滴定管的“0”刻度在滴定管的上部(但不在最上部),在量取液体的体积时液面在“0”刻度或“0”刻度以下。
(2)量筒没有“0”刻度,容量瓶无“0”刻度。
(3)托盘天平的“0”刻度在标尺的最左边,天平在使用时要调“0”,使用完后再调回“0”。
(4)温度计的“0”刻度在温度计的中下部。
1.实验报告中,以下数据合理的是( )
A.用碱式滴定管量取25.03mLH2SO4溶液
B.用50mL量筒量取21.48mL稀硫酸
C.用托盘天平称取6.3gKNO3
D.用pH试纸测定HNO3溶液的pH=3.7
H2SO4溶液不能用碱式滴定管量取,A错误;
量筒的精确度是0.1mL,B错误;
托盘天平的精确度是0.1g,C正确;
pH试纸测得溶液的pH只能为整数,D错误。
2.某学生的实验报告中有如下数据:
①用托盘天平称取11.7g食盐;
②用量筒量取25.78mL盐酸;
③用容量瓶配制210mL1mol·
L-1的硫酸溶液;
④用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用去18.20mLNaOH溶液,其中数据合理的是( )
A.①④ B.②④
C.①③D.②③
选A。
解此题的关键在于依据所用仪器的精确度,如实记录可测得的可靠数值。
托盘天平的精确度为0.1g,①合理;
量筒精确度为0.1mL,②不合理;
容量瓶的规格为100mL、250mL、500mL、1000mL等,没有210mL的容量瓶,③不合理;
中和滴定要用滴定管,滴定管的精确度为0.01mL,题中18.20mL的数值符合要求,④合理。
绘制和识别典型的实验仪器、装置图是化学学科的基本素养。
命题者通常以教材中出现的实验仪器、重要的实验装置图作为素材,重点考查仪器的正确选择、规范操作、正确连接及仪器中试剂的正确选择等。
3.下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是( )
A项,配制溶液,应用胶头滴管定容;
B项,标准液应该用酸式滴定管盛装;
C项,图中制备乙酸乙酯实验合理;
D项,向下排空气法收集氨气,导管应该伸入试管底部。
4.硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·
FeSO4·
6H2O]又称摩尔盐,是常用的分析试剂,实验室用FeSO4和(NH4)2SO4两种溶液混合很容易得到摩尔盐晶体。
为了确定产品中Fe2+的含量,研究小组用KMnO4(酸化)溶液来滴定摩尔盐溶液中的Fe2+。
滴定时必须选用的仪器有( )
A.①④⑤⑥B.②③⑦⑧
C.②④⑤⑥D.④⑤⑥⑧
高锰酸钾溶液具有强氧化性,应该使用①酸式滴定管;
摩尔盐溶液呈酸性,取用一定体积摩尔盐溶液也需要①酸式滴定管,盛装待测液需要使用④锥形瓶,滴定管需要固定,用到⑤铁架台及⑥铁夹,因此A正确。
考点二 化学实验的基本操作
一、药品的取用
1.根据药品的状态和用量选择取用方法
取用
药品
固体药品
液体药品
粉末
块状
一定量
少量
多量
使用
药匙
(或纸槽)
镊子
用托盘
天平称量
胶头
滴管
用试剂
瓶倾倒
量筒、
滴定管
(或移液
管)
2.向仪器内加入固体药品的操作方法
(1)粉末状:
用药匙或纸槽,“一平二送三直立”;
(2)块状:
用镊子,“一横二放三滑下”。
3.向容器内加液体药品
二、试纸的使用
1.类型及作用
——定性检验酸碱性。
——定量检测(粗测)酸碱性强弱。
——检验SO2
——检验Cl2等具有氧化性的物质。
2.使用方法
(1)检验溶液:
取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液体,点在试纸中部,观察试纸的颜色变化,等pH试纸变色后,与标准比色卡对照。
(2)检验气体:
先用蒸馏水把试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,放在集气瓶口或导管口处,观察试纸的颜色变化。
三、物质的溶解
1.固体的溶解
使用仪器:
烧杯、试管、玻璃棒等。
促溶方法:
研细、搅拌、加热等。
2.液体溶解
一般方法:
将密度大的液体沿着器壁慢慢注入密度小的液体中,并用玻璃棒轻轻搅拌。
3.气体的溶解或吸收
(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。
四、玻璃仪器的洗涤
1.玻璃仪器洗涤的“四步骤”:
自来水冲洗→洗涤剂刷洗→自来水冲洗2~3次→蒸馏水润洗2~3次(仅对定量实验和物质检验)。
2.洗净的标准:
内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。
3.洗涤剂选择:
易溶于水的物质可用水洗涤,难溶于水的物质要根据物质的性质选择合适的洗涤剂进行清洗。
请将下列残留污物与其对应洗涤剂连线:
[思维诊断] 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×
(1)取用固体药品一定要用镊子夹取( )
(2)向试管中滴加少量液体时,胶头滴管呈垂直悬空,不能插入试管中( )
(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)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低( )
(5)检查容量瓶是否漏水的方法是:
往瓶中注入适量的水,倒转检查是否漏水即可( )
(6)配制稀硫酸时,应先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水( )
(7)做过硫升华的试管可用酒精洗涤( )
(1)×
(2)√ (3)×
(6)×
(7)×
1.(RJ必修1·
P6图1-2,P56图3-13,RJ必修2P75图3-17改编)下列图示实验正确的是( )
2.(溯源题)(2018·
高考全国卷Ⅰ)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是( )
选D。
A项装置用于制备乙酸乙酯,B项装置用于除去乙酸乙酯中的乙酸、乙醇(纯化),C项装置用于分离乙酸乙酯,D项装置只能用于蒸发浓缩或蒸发结晶,而在制备和纯化乙酸乙酯的实验中未涉及,故选D。
探源 本题源于RJ必修2P75实验3-4考查乙酸乙酯的制备。
(一)化学实验中的6个“第一步”
1.检查装置气密性——制取气体、验证气体的性质等与气体有关的实验操作。
2.检查是否漏液——滴定管、容量瓶、分液漏斗等的使用。
3.调“0”点——托盘天平等的使用。
4.验纯——点燃可燃性气体等。
5.分别取少量溶液——未知溶液的鉴别等。
6.润湿——用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉KI试纸检验某种气体。
(二)化学实验中的6个“上、下”
1.收集气体时,相对分子质量大于29的用向上排空气法收集,小于29的用向下排空气法收集。
2.分液操作时,下层液体应打开旋塞从下方放出,上层液体要从分液漏斗的上口倒出。
3.配制一定物质的量浓度溶液,在引流时,玻璃棒的上面不能靠在容量瓶口,而下端则应靠在容量瓶刻度线下的内壁上(即下靠上不靠,下端靠线下)。
4.用水冷凝气体时,冷凝管中水从下端口流入上端口流出(逆流原理)。
5.温度计测液体温度时,水银球应在液面下,而测蒸气温度时,应在液面上。
6.制气体实验中,长颈漏斗的末端应插入液面下,而用分液漏斗加液时,漏斗下端不能插入液面下。
(三)化学实验操作“8不能”
1.酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。
2.容量瓶不能长期存放溶液,更不能作为反应容器,也不可加热,瓶塞不可互用。
3.烧瓶、烧杯、锥形瓶不可直接加热。
4.pH试纸不能直接蘸取待测液,不能用蒸馏水润湿。
5.实验中剩余药品不能放回原处(K、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中。
6.中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。
7.量筒不能用来配制溶液或进行化学反应,更不能用来加热或量取热的溶液。
8.试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。
(四)实验操作中的8个“先后”
1.加热试管时,先均匀加热,后局部加热。
2.制取气体时,先检查装置的气密性,后装入药品。
3.用排液法收集气体时,先移导管后撤酒精灯。
4.点燃可燃性气体时,应先验纯后点燃。
净化气体时,应先净化后干燥。
5.焰色反应实验中,每做一次,铂丝都应当先蘸取盐酸放在火焰上灼烧至无色后再做下一次。
6.气体与热固体反应时,先将气体干燥后再反应。
7.用石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸检验气体性质时,要先用蒸馏水将试纸润湿,再将试纸靠近气体检验。
8.检验蔗糖、淀粉水解程度时,先在水解后的溶液中加NaOH溶液中和H2SO4,再加银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行加热。
角度1 药品的取用及物质的溶解、稀释
1.取用药品时,下列操作正确的是( )
A.每取用一种药品后,都应盖好试剂瓶,标签朝外,放回原处
B.若取用无腐蚀性的药品,可以用手直接拿
C.用胶头滴管滴加液体时,应将滴管伸入试管中
D.用药匙将粉末药品撒入试管中
2.下列实验操作正确的是( )
A.将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度线,配制成一定物质的量浓度的溶液
B.配制氯化铁溶液,是将FeCl3溶于蒸馏水,再加入一定量的铁粉
C.胶头滴管取完一种试液后,可直接取另一种不与其反应的试液
D.取用金属钠或钾时,没用完的钠或钾要放回原瓶
3.下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是( )
A选项考查的是溶液配制中的定容操作,用烧杯加水至离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加至刻度线,不能直接加水至刻度线,以防加过,错误;
B选项考查的是用酸滴定NaOH溶液,酸应盛放于酸式滴定管中,图中是碱式滴定管,错误;
C选项考查的是向试管中加入粉末状固体的操作,应该用药匙或纸槽将固体送入试管底部,正确;
D选项考查的是浓硫酸的稀释,应该是“酸入水”,而不是“水入酸”,错误。
角度2 试纸的使用及实验操作规范
4.(高考组合)下列说法正确的是( )
A.(2017·
高考全国卷Ⅲ,9C)测定醋酸钠溶液pH时,用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上
B.(2017·
高考全国卷Ⅱ,10D)甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,说明生成的氯甲烷具有酸性
C.(2015·
高考浙江卷,8A)为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可
D.(2015·
高考福建卷,8C)检验溶液中是否含有NH
时,取少量试液于试管中,加入NaOH并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
pH试纸不能湿润,A错误;
生成的氯化氢使湿润的石蕊试纸变红,与氯甲烷无关,B错误;
因氯水有漂白性,变色后又褪色,所以无法用pH试纸测定氯水的pH,C错误;
当湿润的红色石蕊试纸变蓝时,说明有氨气生成,即可说明溶液中含有铵根离子,D正确。
5.下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是( )
A.用pH试纸测得氯水的pH为2
B.用稀氨水清洗做过银镜反应实验的试管
C.用瓷坩埚高温熔融Fe(CrO2)2和Na2CO3的固体混合物
D.实验室配制氯化亚铁溶液时,将氯化亚铁先溶解在稀盐酸中,然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉
氯水中含有的HClO具有强氧化性,会使pH试纸褪色,因此不能用pH试纸测定氯水的pH,A错误;
银镜反应后,试管内壁附着一层单质Ag,Ag不溶于氨水,可用稀硝酸洗涤,B错误;
用瓷坩埚高温熔融Na2CO3时,Na2CO3会与陶瓷中的SiO2反应,C错误;
配制氯化亚铁溶液时,加稀盐酸可抑制Fe2+水解,加入铁粉可防止Fe2+被氧化,D正确。
6.下列实验操作正确且能达到目的的是( )
A.室温下,将铜片放入过量的浓硫酸中,一段时间后加水,可以观察到溶液呈蓝色
B.将无水乙醇滴加到碘水中,可以萃取出碘水中的碘
C.将AlCl3溶液在蒸发皿中加热蒸干,可以得到无水AlCl3固体
D.将浓氨水滴加到碱石灰中可制得氨气,也可用碱石灰干燥氨气
7.下列实验装置、选用的试剂或实验操作中都正确的是( )
A.用①称量一定质量的NaOH固体
B.用②装置吸收氨气,并防止倒吸
C.用③装置稀释浓硫酸
D.用④装置除去CO2中的HCl
1.检验范围
凡是有导气管的实验装置,在放入药品之前均需要先检查装置的气密性。
2.思维流程
3.整套装置气密性检查
为使其产生明显的现象,用酒精灯对装置中某个可加热容器微热,观察插入水中导管口是否有气泡冒出,停止加热观察导气管末端是否有一段水柱回升。
8.下列各装置,夹紧②、③、④中的弹簧夹,并作以下相关操作,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
9.检查装置气密性是化学实验中的重要操作之一。
试按要求回答下列问题:
(1)如图①为实验室制取氨气的发生装置,检查该装置气密性的操作是__________________________________________
(2)制备氮化镁的装置示意图如②,检查装置气密性的方法是_______________________________________________
(3)如图③所示为制取氨气的装置,如何检验该装置的气密性:
________________________________________________
__________________________________________________
(1)连接导管,将导管插入水中,加热试管,导管口有气泡产生,停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱
(2)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,说明气密性良好
(3)关闭止水夹a和分液漏斗的活塞,在b上连接导气管并伸入水槽中,微热圆底烧瓶,水槽中的导气管口有气泡冒出,停止加热,水槽中的导气管内形成一段水柱,长时间不回落,说明装置A的气密性良好
10.为了检查如图所示某有机合成装置的气密性,甲、乙两位同学进行以下操作和方案设计。
(1)甲同学认为,用微热法便可检查气密性是否良好。
经检验他的方案可行。
则甲同学检查装置气密性的操作方法、现象和结论是
(2)乙同学认为只需关闭a处止水夹,打开b的玻璃活塞,观察液体能否顺利滴下便可检查其气密性是否良好,该同学的方案可行吗?
并解释原因:
______________________________
(1)将e导管下端管口浸入盛水的烧杯中,关闭b的活塞,打开a处止水夹,微热d,若e导管口有气泡冒出,冷却至室温后,又有一段液柱上升,证明气密性良好
(2)不可行;
无论气密性是否良好,b中的液体均能顺利滴下
装置气密性的答题规范
简答题应注意答题规范,对装置气密性的检查可按“答题模板”“关键词”进行答题,答题时易忽略的几句关键性的文字叙述:
①将导管末端浸入水中;
②关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹;
③加水至“将长颈漏斗下口浸没”。
检查较复杂的实验装置气密性时,可分段检查,方法多是常用方法的组合。
考点三 化学试剂的存放及实验安全
一、常见化学药品的保存
试剂性质
举例
保存方法
与空气的成分反应
被氧气
氧化
①K、Ca、Na等强还原性的金属;
②亚硫酸、亚硫酸盐、氢硫酸、硫化物、亚铁盐等还原性较强的物质;
③白磷等易自燃的物质
①保存在煤油中
②密封保存
③保存在水中
与水蒸
气反应
Na2O2、CaO、浓硫酸、碱石灰等
_密封保存
与二氧
化碳反
应
NaOH、Ca(OH)2、漂白粉等碱性物质
密封保存
与试剂瓶成分反应
与瓶塞
反应
①NaOH等碱性物质与玻璃塞反应;
②汽油,四氯化碳、液溴、KMnO4与橡胶塞反应
①用橡胶塞
②用玻璃塞
腐蚀
玻璃
氢氟酸
用塑料瓶保存
易挥发
液溴
试剂瓶中加一些水液封
见光易分解
浓硝酸、AgNO3溶液、氨水等
保存在棕色试剂瓶中,并置于阴凉处
注意 分析药品保存的思路
(1)金属钾保存在乙醇中( )
(2)常温下浓硫酸可存放在铁质容器中( )
(3)NaOH溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中( )
(4)FeCl3溶液中加入少量还原铁粉存放( )
(5)液溴必须保存在带磨口玻璃塞的棕色试剂瓶中,并加少量水进行水封( )
(6)硝酸应保存在带橡胶塞的棕色细口瓶中( )
(5)√ (6)×
二、常见意外事故的处理方法
意外