化学实验仪器基本操作讲解.docx
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化学实验仪器基本操作讲解
第一讲 化学实验仪器、基本操作
考点一 化学实验仪器的创新使用
1.漏斗的“一材多用”
(1)组成过滤器进行过滤
(2)向酒精灯中添加酒精
(3)倒置使用,防止倒吸
2.广口瓶的“一材多用”
(1)收集气体
①若气体的密度大于空气的密度且不与空气中的成分反应,则气体应是长进短出,即向上排空气法;
②若气体的密度小于空气的密度且不与空气中的成分反应,则气体应是短进长出,即向下排空气法;
③排液体收集气体时,气体应从短管通入。
(2)洗气瓶:
用于气体的除杂,如除去Cl2中的HCl。
注意气体应是长进短出(如图A)。
(3)量气瓶:
气体应从短管通入(如图B)。
(4)安全瓶——防倒吸装置(如图C)。
(5)贮气瓶——暂时保存气体(如图D)。
(6)用于监控气体流速(如图E)
广口瓶中盛有液体,从a端通入气体,根据液体中产生气泡的速率来监控通入气体的速率。
3.干燥管的“一材多用”
(1)位置不同,作用不同
①在整套实验装置的中间横放——干燥、吸收及检验装置
a.干燥管内装有干燥剂,可用于干燥气体。
b.干燥管内盛有无水硫酸铜时,可用于水的检验。
c.可用于定量测定气体的质量。
②在整套实验装置的最后横放——左吸右挡
既可以吸收多余的尾气,防止污染空气,又可以阻挡外界空气中的干扰气体(如CO2、水蒸气等)进入装置中,简记为“左吸右挡”。
(2)干燥管的创新使用
4.“多材一用”
5.化学实验安全的创新设计
(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,尾气处理可采用a、c装置。
1.(2019·邢台模拟)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.②③⑦⑧C.②④⑤⑥D.④⑤⑥⑧
2.(2019·安徽江南十校综合素质检测)下列有关实验操作的主要仪器、注意事项及应用举例都正确的是( )
3.(2019·山东烟台模拟)下列气体发生装置,当加入适当的块状固体和液体时不具有固液即时分离功能的是( )
4.下列实验现象预测、实验设计、仪器使用能达到目的的是( )
5.(2019·山东重点中学联考)下列装置或操作能达到实验目的的是( )
A.利用图一方法验证装置的气密性
B.利用图二装置制备氯气
C.利用图三制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
D.利用图四装置制备氨气
6.(2019·山东聊城一模)某学习小组设计实验制备氢化钙(CaH2),实验装置如下图所示。
已知:
①钙能与H2O、HCl、O2等反应;②氢化钙遇水剧烈反应。
下列说法中正确的是( )
A.相同条件下,粗锌(含少量铜)比纯锌反应速率慢
B.酸R为浓盐酸,装置b中盛装浓硫酸
C.实验时先点燃酒精灯,后打开活塞K
D.装置d的作用是防止水蒸气进入硬质玻璃管
考点二 化学实验操作
1.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。
2.化学实验中的5个“0”
(1)滴定管的“0”刻度在滴定管的上部(但不是最上端),在量取液体的体积时,液面不一定要在“0”刻度,但要在“0”刻度以下;滴定管读数时,装液或放液后,需等1~2min后才能观察液面高度。
(2)量杯、量筒、容量瓶没有“0”刻度。
(3)温度计的“0”刻度在温度计的中下部。
(4)托盘天平中的0刻度在标尺的最左边,天平在使用时要调“0”,使用后要回“0”。
(5)实验记录中的一切非“0”数字均是有效数字。
3.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。
4.化学实验操作中的“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)药品不能入口和用手直接接触,实验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。
5.化学实验中的9个“先与后”
(1)加热试管时,先均匀加热,后局部加热。
(2)使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前,先检查是否漏水,后洗涤干净。
(3)制取气体时,先检查装置的气密性,后装药品。
(4)用排液法收集气体时,先移导管后撤酒精灯。
(5)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。
(6)中和滴定实验,用蒸馏水洗净的滴定管、移液管要先用待盛液洗涤2~3次后,再盛装试液。
注入滴定管中的液体液面开始在“0”刻度以上,当赶走滴定管尖嘴部分的空气后,溶液液面应在“0”刻度或“0”刻度以下。
(7)点燃可燃性气体时,应先验纯后点燃(比如H2的爆炸极限是在与氧气混合4%到74.2%时,如果不验纯,就不知道集气瓶内有没有掺杂的氧气,点燃时就容易爆炸);净化气体时,应先净化后干燥。
(8)配制一定物质的量溶液时,溶解或稀释后的溶液应先冷却再移入容量瓶。
(9)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。
6.检查装置的气密性
检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。
(1)微热法:
如图a。
把导管口插入水中用酒精灯微热或用手捂热容器,导管口产生气泡,停止加热或松开手后导管内形成一段水柱,证明装置不漏气。
(2)液差法:
如图b、c。
连接好仪器,b中夹紧弹簧夹,从长颈漏斗中注入适量水,使b中长颈漏斗中的液面高于锥形瓶中的液面,静置,若液面位置保持不变,证明装置不漏气。
c中,从乙管加入适量水,使乙管液面高于甲管液面,静置,若液面位置保持不变,证明装置不漏气。
(3)滴液法:
如图d。
向分液漏斗中注入适量水,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,如果滴入少量水后很快停止流下,则装置气密性良好。
(4)抽气(吹气)法,如图e、f。
e中关闭分液漏斗的活塞,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。
f中打开弹簧夹,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。
1.下列叙述不正确的是( )
A.钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火
B.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏高
C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置
D.为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线
2.(2019·安徽皖北协作区联考)下列实验操作能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A
制备Al2S3固体
AlCl3溶液与Na2S溶液反应,过滤
B
判断HCOOH是弱酸
测定HCOONa溶液的酸碱性
C
干燥SO2气体
将SO2气体通过盛有碱石灰的U形管
D
分离乙酸乙酯和碳酸钠溶液
用长颈漏斗分离碳酸钠溶液和乙酸乙酯
3.(2019·新乡模拟)下列装置或操作能达到相应实验目的的是( )
4.(2019·河南洛阳第一次统考)利用下列实验装置不能完成相应实验的是( )
A.用装置①测量生成氧气的化学反应速率
B.用装置②比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
C.装置③中分液漏斗内的液体可顺利加入蒸馏烧瓶
D.装置④可实现制取CO2实验中的“即关即止,即开即用”的作用
5.(2019·北京人大附中模拟)利用如图所示装置可以进行相关实验并能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
X中试剂
Y中试剂
A
用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2
饱和食盐水
浓硫酸
B
用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO
水
浓硫酸
C
验证电石与饱和食盐水反应生成的气体的性质并进行收集
CuSO4
溶液
KMnO4溶液
D
CaCO3和稀盐酸反应制取并收集纯净干燥的CO2
饱和
NaHCO3溶液
浓硫酸
6.(2019·湖北七市调研)氧化铅(PbO)是黄色固体。
实验室用草酸在浓硫酸作用下分解制备CO,其原理为H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O。
某课题组同学设计实验探究CO还原氧化铅并检验氧化产物(已知CO能使银氨溶液产生黑色沉淀)的装置如图所示。
下列说法正确的是( )
A.装置②④⑤中的试剂依次为碱石灰、银氨溶液、澄清石灰水
B.实验时,先点燃装置①处酒精灯,当装置⑤中产生连续气泡且有明显现象后再点燃装置③处酒精灯
C.实验完毕时,先熄灭装置①处酒精灯,再熄灭装置③处酒精灯
D.尾气处理可选用点燃、气袋收集、NaOH溶液吸收
7.(2019·河南郑州质检)对于下列装置,不添加其他仪器无法检查气密性的是( )
8.(2019·吉林长春模拟)填空:
(1)检验装置A气密性的方法是___________________________。
(2)关闭图B装置中的止水夹a后,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,静置后如图所示。
试判断:
B装置是否漏气?
_______(填“漏气”“不漏气”或“无法确定”),判断理由是________________________________________。
(3)关闭图C装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入蒸馏烧瓶。
试判断:
C装置是否漏气?
_______(填“漏气”“不漏气”或“无法确定”),判断理由是______________________________________________。
考点三 化学实验安全
1.药品存放的“九防”
2.化学实验安全操作的“六防”
防
爆
炸
①点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前,要检验气体纯度②用H2或CO还原CuO时,应先通入H2或CO,在装置尾部收集气体并检验纯度,若尾部气体已纯净,说明装置中的空气已排尽,可对装置加热
防
暴
沸
配制稀硫酸的水溶液或稀硫酸的酒精溶液时,要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中;加热液体混合物时要加沸石或碎瓷片
防
倒
吸
用试管加热固体时,试管底部要略高于管口,如实验室制O2、NH3等;加热液体时试管口要向上倾斜;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,要注意熄灯顺序或加装安全瓶
防
失
火
①可燃性物质如钾、钠、白磷等强还原剂要妥善保存,与强氧化剂要分开存放
②使用易挥发性可燃物,如乙醇、乙醚、汽油等应防止蒸气逸出,添加易燃品一定要远离火源
防
中
毒
制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时,应在通风橱中进行,且进行尾气处理
防
污
染
用胶头滴管滴加液体时,不伸入瓶内,不接触试管壁(向FeSO4溶液中加NaOH溶液除外);取用试剂时试剂瓶盖倒放于桌面上;药匙和胶头滴管尽可能专用(或洗净、擦干后再取其他药品);废液及时处理;凡有污染性气体(如Cl2、SO2、CO、NOx等)的产生均需对尾气进行吸收或处理
3.实验安全操作的“九不准”
(1)实验室里的药品,不能用手接触;不能用鼻子凑到容器口去闻气体的气味,更不能尝药品的味道。
(2)做完实验,用剩的药品不得丢弃,也不要放回原瓶(活泼金属钠、钾等除外),要放入指定容器中。
(3)称量药品时,不能把称量物直接放在托盘上;也不能把称量物放在右盘上;加砝码时不要用手去拿砝码。
(4)不得用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯;熄灭时不得用嘴去吹灭。
(5)温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,测定液体温度时水银球不能与容器内壁接触。
(6)给试管加热时,不要把拇指按在试管夹短柄上;切不可使试管口对着自己和他人;液体的体积一般不要超过试管容积的
。
(7)用坩埚或蒸发皿加热完后,不要直接用手拿,应用坩埚钳夹取。
(8)使用玻璃容器加热时,不要使玻璃容器的底部跟灯芯接触,以免容器破裂;高温的玻璃容器,不要用冷水冲洗或放在桌面上,以免骤冷破裂。
(9)活泼金属着火不可用水、泡沫灭火器等灭火,应用沙土盖灭,酒精等有机物着火,也不可用水灭火,应该用湿抹布盖灭。
1.(2019·青岛模拟)实验室有五个药品柜,已经存放的药品如表所示:
甲柜
乙柜
丙柜
丁柜
戊柜
盐酸、硫酸
烧碱、氢氧化钡
硫、红磷
铜、锌
碳酸钠、硝酸钾
现在新购进硝酸、苛性钾溶液、碘和硝酸银溶液,下列对其保存方法不正确的是( )
A.硝酸用棕色细口瓶盛装放在甲柜
B.苛性钾溶液用磨口玻璃塞广口瓶盛装放在乙柜
C.碘单质用广口瓶盛装放在丙柜D.硝酸银溶液用棕色磨口细口瓶盛装放在戊柜
2.(2019·吉林长春模拟)对下列事故或药品的处理正确的是( )
A.钠、镁着火可用CO2灭火
B.燃着的酒精灯被打翻,引起失火,应立即用水浇灭
C.浓硫酸溅到皮肤上,应立即用稀氢氧化钾溶液冲洗
D.有大量氯气泄漏时,应用肥皂水浸湿软布捂住口鼻,并迅速离开现场
3.化学实验设计和操作中必须重视安全问题和环境保护问题。
下列实验问题的处理方法不正确的是( )
①制氧气时,用排水法收集氧气出现倒吸现象,应立即松开试管上的橡皮塞 ②点燃一氧化碳气体时,必须先检验一氧化碳气体的纯度。
最简单的方法是用排空气法先收集一试管气体,点燃 ③实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室,以免污染实验室 ④给试管中的液体加热时,应加入几片碎瓷片或不时地移动试管,以防暴沸 ⑤配制稀硫酸时,可先在烧杯中加一定体积的水,再一边搅拌一边加入浓硫酸 ⑥取用钠块时,切下的碎片可以放入废液缸中
A.①②B.②③⑥C.③⑤⑥D.②⑤
4.以下关于化学实验中“先与后”的说法中正确的是( )
①蒸馏时,先点燃酒精灯,后通冷凝水②蒸馏时,先加热,后加沸石
③实验室制取某气体时,先检查装置气密性后装药品
④还原CuO实验时,先检验气体纯度后点燃酒精灯加热
⑤分液时,先倒出上层液体,后放出下层液体
⑥分液时,先打开分液漏斗上口的塞子,后打开分液漏斗的旋塞
A.③④⑤B.①③④C.②③④D.③④⑥
1.(2018·课标Ⅲ)下列实验操作不当的是( )
A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
2.(2017·课标Ⅲ)下列实验操作规范且能达到目的的是( )
目的
操作
A
取20.00mL盐酸
在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶
B
清洗碘升华实验所用试管
先用酒精清洗,再用水清洗
C
测定醋酸钠溶液pH
用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上
D
配制浓度为0.010mol·L-1的KMnO4溶液
称取KMnO4固体0.158g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度
3.(2016·课标Ⅲ)下列有关实验的操作正确的是( )
实验
操作
A
配制稀硫酸
先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水
B
排水法收集KMnO4分解产生的O2
先熄灭酒精灯,后移出导管
C
浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2
气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水
D
CCl4萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层
4.(2016·天津理综)下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是( )
5.(2019·天津,4)下列实验操作或装置能达到目的是( )
A
B
C
D
混合浓硫
酸和乙醇
配制一定浓
度的溶液
收集NO2气体
证明乙炔可
使溴水褪色
.(2017·全国Ⅰ卷)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。
下列说法正确的是( )
A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气