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第1讲化学试验基础知识和技能

第1讲　化学实验基础知识和技能

[考纲要求]　1.知道化学实验常用仪器的主要用途和使用方法。

2.掌握化学实验的基本操作，能识别药品安全使用标识。

3.了解实验室一般事故的预防和处理方法。

考点一　常用化学仪器的识别与使用

1．可加热的仪器

（1）仪器①为试管，加热液体时，液体体积不能超过其容积的

，加热固体时，试管口应略向下倾斜。

（2）仪器②的名称为蒸发皿。

使用方法：

蒸发浓缩时要用玻璃棒搅拌。

（3）仪器③为坩埚。

使用方法：

用于固体物质灼烧，把坩埚放在三角架上的泥三角上加热，取放坩埚必须使用坩埚钳，加热完的坩埚应放在石棉网上冷却。

（4）仪器④的名称为圆底烧瓶。

使用方法：

液体不超过容积的三分之二，且不少于三分之一。

（5）仪器⑤的名称为锥形瓶。

使用方法：

滴定时液体不超过容积的二分之一。

（6）仪器⑥的名称为烧杯。

使用方法：

溶解固体时要用玻璃棒搅拌。

2．常用的计量仪器

完成下列空白

（1）仪器A的名称：

量筒；用途：

量取一定体积的液体；精确度：

0.1_mL。

特别提醒　

（1）无“0”刻度；

（2）不可加热，不可作反应容器，不可用于溶液的稀释；（3）选取量筒的规则是“大而近”，例如量取5.6mLNaOH溶液应选取10mL量筒，而不能选5mL或50mL量筒。

（2）仪器B的名称：

容量瓶；用途：

配制一定物质的量浓度的溶液；该仪器能长时间贮存溶液吗？

不能。

（3）仪器C的名称：

酸式滴定管。

①使用前需“查漏”；②“0”刻度在上方；③不可盛装碱性溶液；④精确度：

0.01mL。

（4）仪器D的名称：

碱式滴定管。

用于盛装碱性溶液，不可盛装酸性和强氧化性液体（如KMnO4溶液）。

（5）仪器E的名称：

托盘天平。

①称量前先调零点；②腐蚀性药品应放于烧杯内称量；③左盘放被称物，右盘放砝码，即“左物右码”；④精确度：

0.1g。

（6）仪器F的名称：

温度计。

①测反应混合液的温度时，温度计的水银球应插入混合液中但不能接触容器内壁；②测蒸汽的温度时，水银球应在液面以上；测馏分温度时，水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处。

3．常用的分离、提纯仪器

仪器

主要用途

使用方法和注意事项

普通漏斗

（1）向小口容器中转移液体

（2）加滤纸后，可过滤液体

（1）制作过滤器时，滤纸紧贴漏斗内壁，用水润湿，注意不得留有气泡

（2）滤纸上缘低于漏斗边缘，液体低于滤纸边缘

分液漏斗

（1）用于随时添加液体

（2）萃取、分液

（1）注意活塞不得渗漏

（2）分离液体时，下层液体由下口放出，上层液体由上口倒出

蒸发皿

蒸发或浓缩溶液

可直接加热，加热时液体体积不超过其容积的2/3，快蒸干时停止加热

蒸馏烧瓶

蒸馏或分馏

（1）加热时要垫石棉网

（2）加热时液体的量不

超过其容积的1/2

直形冷凝管

组

装蒸馏装置，将蒸汽冷凝为液体

蒸汽流的方向与冷却水流的方向相反

洗气瓶

除去气体中的杂质，其中广口瓶可换作大试管或锥形瓶

（1）一般选择能与杂质气体反应的试剂作吸收剂

（2）装入液体量不宜超过容积的2/3

（3）气体的流向为A进B出

干燥管

用于干燥或吸收某些气体，干燥剂为粒状，常用CaCl2、碱石灰

（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

深度思考

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）烧瓶、锥形瓶、量筒加热时均需要垫石棉网（　　）

（2）加热试管时先均匀加热，后局部加热（　　）

（3）用10mL的量筒准确量取8.80mL的稀硫酸（　　）

（4）坩埚加热时直接放在铁圈或三角架上加热

（　　）

答案　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×

2．有下列几种常见仪器：

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

思考回答下列几个问题：

（1）使用前必须检查是否漏水的是________（填序号）。

（2）酸式滴定管不能盛放烧碱溶液的原因是____________________________________

________________________________________________________________________。

（3）球形冷凝管不能用于组装蒸馏装置的原因是：

______________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）①③④⑤

（2）酸式滴定管玻璃活塞处是磨砂的，玻璃中的SiO2与烧碱溶液反应生成Na2SiO3，容易使活塞处粘合

（3）冷凝后的液体容易残留在球形区域内

3．如图所示，读数时同样是仰视，引起的读数误差相同吗？

________；若不同，请指出读数误差情况________。

答案　不同　A图读数偏大，B图读数偏小

4．下列仪器中，在灼烧固体物质时必须用到的仪器是_____________________________

（填名称）。

答案　坩埚、泥三角

题组一　常用仪器的识别及使用

1．玻璃棒是化学实验中常用的仪器之一，其主要用于搅拌、过滤或转移液体时的引流。

下列有关实验过程中，肯定不需要使用玻璃棒进行操作的是（　　）

①用pH试纸测定Na2CO3溶液的pH

②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl

③用饱和FeCl3溶液和沸水制取Fe（OH）3胶体

④配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液

⑤取某溶液做焰色反应实验，检验该溶液中是否含有钠元素

⑥用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验

⑦促使过饱和的硝酸钾溶液析出晶体

⑧用倾析法分离、洗涤颗粒较大的沉淀

A．①②④⑤B．③④⑤⑦⑧

C．⑤⑥⑦D．③⑤

答案　D

解析　③制取Fe（OH）3胶体时，不能搅拌；⑤中取某溶液做焰色反应实验，检验该溶液中是否含有钠元素，需要铂丝和酒精灯，无需玻璃棒。

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21.48mL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．①④B．②④C．①③D．②③

答案　A

解析　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正确；量筒精确度为0.1mL，②错误；容量瓶的规格中有100mL、250mL、500mL、1000mL等，没有210mL的，③错误；中和滴定要用滴定管，滴定管的精确度为0.01mL，题中18.20mL的数值合理，④正确。

3．有如图所示A、B、C、D、E四种仪器：

请选择下列仪器名称的序号，填入相应的横线上：

①蒸馏烧瓶　②碱式滴定管　③圆底烧瓶　④长颈漏斗　⑤分液漏斗　⑥酸式滴定管　⑦容量瓶

A：

________B：

________C：

________D：

________E：

_______________。

答案　①　⑤　④　⑥　⑦

4．下图是几种常见的加热装置。

（1）A、B、C、D四装置都是用酒精灯直接加热，E、F装置加热时需垫__________。

其中F装置中对试管的加热方式是__________，采用这种加热方式的目的是______________。

（2）H2还原CuO可选用________装置。

（3）NH4Cl与Ca（OH）2混合制NH3可选用_________装置。

（4）胆矾中结晶水含量的测定可选用________装置。

（5）乙酸乙酯的制备可选用________装置。

（6）MnO2与浓盐酸混合制氯气可选用________装置。

若该装置只加热液体时，容器内必须放____________________。

答案　

（1）石棉网　水浴加热　使仪器受热均匀，便于控制溶液的温度

（2）A　（3）C　（4）D　（5）B　（6）E　碎瓷片或沸石

5．某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如下图，由图中可以看出，该同学在操作时的一个错误是________________________。

烧杯的实际质量为__________g。

答案　砝码放在左盘，被称物放在右盘　27.4

易错警示

　　　　规避计量仪器使用时的4个易失分点

（1）托盘天平的精确度为0.1g。

（2）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”刻度在接近上口处。

（4）容量瓶只有一条刻度线，只能读取一个值，该数为容量瓶的容量值。

题组二　仪器的组合与创新

6．下图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置，均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试剂。

请用适宜装置的序号完成下列填空：

（1）既能用于收集Cl2，又能用于收集NO的装置是________。

（2）能用于干燥CO2气流的装置是________________。

（3）在实验室制取Cl2并检验Cl2部分性质的实验中，用于除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是________________。

（4）用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是________________。

（5）接在气体制备的连续实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是________________。

答案　

（1）A　

（2）A、E、F　（3）A　（4）C、E　（5）D

7．无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在178℃升华，装有无水氯化铝的试剂瓶久置于潮湿的空气中，会自动爆炸产生大量白雾。

如图是实验室制取少量无水AlCl3的部分装置，其中Cl2是由MnO2和浓盐酸反应制取的，请回答下列问题：

（1）甲装置所盛试剂（足量）可能是__________。

（2）由MnO2和浓盐酸反应制得的Cl2中可能含两种杂质气体，而甲装置只能除去其中一种，另一种杂质气体是否有必要除去，原因是________________________________；

如必须除去，还需在上图中加何种装置__________。

（3）装置图中乙、丙两支干燥管中需要填充碱石灰的是________（填“乙”、“丙”或“乙、丙”），乙的作用是____________，丙的作用是__________。

答案　

（1）P2O5或CaCl2　

（2）必须除去，HCl与Al反应会产生H2，H2与Cl2混合加热会爆炸　可在甲装置前加一盛有饱和食盐水的洗气瓶

（3）丙　吸收无水AlCl3　吸收未反应的Cl2，防止空气中的水蒸气进入乙中

归纳总结

实验仪器创新使用两例

1．变换思维角度——广口瓶的“一材多用”

要注意在广口瓶的不同用途中，导气管的长短不同。

（1）A装置可作集气瓶和洗气瓶

例如，利用A装置收集或干燥以下三种气体：

①Cl2　②NH3　③NO

Ⅰ.若集气瓶是干燥的，则由b口进气可收集的气体有②。

Ⅱ.若集气瓶是干燥的，则由a口进气可收集的气体有①。

Ⅲ.若集气瓶充满水，可收集的气体有③，此时气体由b口进入。

Ⅳ.若集气瓶内装入浓硫酸进行气体干燥，可用此装置干燥的气体是①③，这时气体由a口进入

（2）A装置用于监控气体流速

例如：

给病人输氧气时，可在广口瓶中加入少量水，从a端通入氧气，b端接入呼吸罩，则可从广口瓶中产生气泡的速率来监控所通氧气的速率（如图）。

（3）B装置用于测量气体的体积

长导管与另一弯管连接伸入量筒底部，广口瓶中盛满水，气体“短进长出”。

将广口瓶中的水排到量筒中来测量难溶于水的气体的体积。

（4）安全防倒吸装置

①C装置中长导管与另一弯管连接伸入溶液中，气体“短进长出”。

②D装置中，两短导管间加一长直玻璃管，气体从两短导管其中一个进，另一个出。

2．球形干燥管——多变的角色

A装置可作干燥、吸收及检验装置

（1）干燥管内盛无水硫酸铜时，可用于水的检验。

（2）可用于有毒气体的尾气吸收，如内盛碱石灰时可吸收HCl、Cl2、SO2等。

（3）可用于定量测定气体的质量。

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或二氧化碳等对定量测定产生干扰。

B装置为尾气吸收装置，原理类似于倒置在水中的漏斗。

C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。

考点二　常见的实验基本操作

1．药品的取用

（1）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；块状和大颗粒固体用镊子夹取。

（2）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面向手心；向容量瓶、漏斗中倾倒液体时，要用玻璃棒引流。

2．试纸的使用

（1）类型及作用

——定性检

验酸碱性

——定量（粗测）检测酸碱性强弱

——检验SO2等有漂白性的物质

——检验Cl2等有氧化性的物质

（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，用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端，然后再放在集气瓶口

或导管口处，观察试纸的颜色变化。

3．仪器的洗涤

（1）方法：

使用毛刷，用去污剂和水冲洗。

（2）洗净的标准：

玻璃仪器内壁附着均匀的水膜，既不聚成滴，也不成股流下。

（3）常见残留物的洗涤

残留物

洗涤剂

容器里附有的油污

NaOH溶液或热的纯碱溶液

容器壁上附着的硫

CS2或热的NaOH溶液

试管上的银镜

稀HNO3

AgCl

氨水

试管内残留的MnO2

热的浓盐酸

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，常采用搅拌、粉碎、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）气体的溶解

①对溶解度较小的气体（如Cl2等），为了增大气体分子与水分子的接触机会，应将气体导管插入水中（如下图中A）。

②对极易溶于水的气体（如NH3、SO2、HCl等），气体导管口只能靠近液面，最好在导管口连接一倒置的漏斗，并使漏斗边缘刚好贴靠在液面上，这样可以增大气体的吸收率，减少气体的逸出，同时也避免出现液体倒吸的现象（如图中B和C）。

（3）液体的溶解

用量筒分别量取一定体积被溶解的液体和溶剂，然后先后加入烧杯中搅拌而溶解。

但对于溶解放热较多的液体，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，边加边搅拌。

深度思考

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）用试管夹夹持试管时，试管夹从试管底部往上套，夹在试管的中上部（　　）

（2）取用固体药品一定要用镊子夹取（　　）

（3）将试管平放，用纸槽往试管里送入固体粉末，然后竖立试管（　　）

（4）长时间盛放石灰水的烧杯应先加入适量的盐酸进行洗涤（　　）

（5）用氢氟酸清洗做过硅酸分解实验的瓷坩埚（　　）

（6）用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3（　　）

答案　

（1）√　

（2）×　（3）√　（4）√　（5）×　（6）×

2．取用药品时，应遵循节约的原则。

多余的药品一般不能放回原瓶，但白磷、钠、钾等药品剩余部分要放回原试剂瓶，这是为什么？

答案　白磷、钠、钾单质很活泼，随意丢弃易引起火灾等安全事故。

3．指出下图操作中的错误。

（1）取用金属颗粒_______________________________________________________。

（2）取大量液体_________________________________________________________。

（3）取少量液体__________________________________________________________。

答案　

（1）块状固体直接落入试管底部，易砸破试管

（2）①瓶塞正放在桌面上；②试剂瓶标签未面向手心；③试剂瓶瓶口未紧靠试管口；④试管未倾斜45°

（3）滴管伸入试管内

4．用pH试纸定量测定溶液的pH时，能用蒸馏水润湿吗？

若润湿，一定会产生误差吗？

答案　不能。

若润湿，不一定有误差，如测NaCl溶液的pH时。

1．下列实验基本操作错误的是（　　）

A．滴定管洗净后经所要盛装的液体润洗，即可注入标准液进行滴定

B．用NaOH溶液洗涤并灼烧铂丝后，再进行焰色反应

C．H2还原CuO时，应先通H2再点燃酒精灯加热

D．用玻璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH试纸上

答案　B

2．下列有关实验操作正确或能达到预期目的的是（　　）

答案　C

解析　A错，试纸不能直接放在桌面上；B错，不能将水加到浓硫酸中，应将密度大的溶液加到密度小的溶液中；C中制备的CO2的密度大于空气的，可用向上排空气法收集，也能用浓硫酸干燥；D错，没有沿玻璃棒转移稀盐酸。

反思归纳

实验中的“第一步”

（1）检查装置气密性——气体制取、气体性质验证等与气体有关的实验。

（2）检查是否漏水——滴定管、容量瓶、分液漏斗等有活塞或瓶塞的玻璃仪器。

（3）验纯——点燃可燃性气体。

（4）润湿——用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸检验某些气体，但用pH试纸测溶液的pH时不能润湿。

（5）调平衡——托盘天平的使用。

（6）取样，溶解——用化学方法检验、鉴别固体物质。

考点三　装置气密性的检查

1．常用方法

方法

微热法

液差法

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

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

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

2．特殊方法

（1）抽气法或吹气法

图A：

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。

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。

（2）如下图，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，若液面保持不变表明装置不漏气，反之则漏气。

1．对下列装置，不添加其他仪器无法检查气密性的是（　　）

答案　A

解析　B项利用液差法：

夹紧弹簧夹，从长颈漏斗中

向试管内加水，长颈漏斗中会形成一段液柱，停止加水后，通过液柱是否变化即可检查；C项利用加热（手捂）法：

用酒精灯微热（或用手捂热）试管，通过观察烧杯中有无气泡以及导管中水柱是否变化即可检查；D项利用抽气法：

向外轻轻拉动注射器的活塞，通过观察浸没在水中的玻璃导管口是否有气泡冒出即可检查。

2．检查装置气密性是化学实验中的重要操作之一。

按要求

回答下列问题：

（1）下列仪器在使用前一定要检查气密性的是________（填字母序号，下同）。

A．容量瓶B．洗气瓶

C．分液漏斗D．酸（碱）式滴定管

（2）下列关于不进行气密性检查可能导致的后果叙述正确的是________。

A．收集不到气体B．造成环境污染

C．观察到的实验现象有误D．引发爆炸事故

（3）为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，用微热法便可检验其气密性是否良好。

经检验他的方案可行。

则甲同学检验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止水夹a，打开b的玻璃活塞，观察液体能否顺利滴下便可检验其气密性是否良好，乙同学依据的原理是_____________________________________。

（4）为检查下图所示装置的气密性，应采用的方法是_____________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）B　

（2）ABCD

（3）①将e导管浸入盛水的烧杯中，关闭b的活塞，打开a，微热d，若e的导管口有气泡冒出，冷却至室温后，又有一段液柱上升，证明气密性良好

②若气密性良好，b中的部分液体滴入d中时，三颈烧瓶内的气体压强增大，b中的液体不能继续滴下

（4）夹紧B、C之间导管上的橡皮管，微热B中锥形瓶，观察A中长导管中的液面，如果上升，表明左侧装置气密性良好；夹紧A、B之间导管上的橡皮管，U形管外接导管并浸入水中，微热B中的锥形瓶，如果C中以及外接

导管口有气泡产生，冷却后又有液柱上升，证明右侧气密性良好

解析　

（1）容量瓶、分液漏斗、滴定管在使用前一定要检查是否漏水；而洗气瓶在使用前一定要检查气密性是否良好。

（2）如果实验装置不进行气密性检查可能导致的后果：

收集不到气体、造成环境污染、观察到的实验现象有误、引发爆炸事故等。

（3）①微热法，应做成密封系统，将导管e浸入水中。

②如图所示的装置中，关闭a，滴液漏斗b处液面不下降，说明三颈烧瓶内气体压强高于大气压，证明气密性良好。

（4）由于该装置比较复杂，需分左右两部分分别检查装置的气密性。

思维模型

装置气密性的检验方法与答题规范

装置气密性检查必须在放入药品之前进行。

1．气密性检查的基本思路

使装置内外压强不等，观察气泡或液面变化。

2．检查气密性的答题规范

简答题应注意答题规范，对装置气密性的检查可按如下文字进行答题：

（1）装置形成封闭体系→操作（微热、手捂、热毛巾捂、加水等）→描述现象→得出结论；

（2）微热法检查的关键词是封闭、微热、

气泡、水柱；

（3）液差（封）法的关键词是封闭、液差；

（4）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。

考点四　化学试剂的存放及实验安全

1．认识常用危险化学药品的标志

2．常见意外事故的处理

意外事故

处理方法

碱洒在皮肤上

用大量水冲洗，最后涂上稀硼酸溶液

液溴洒在皮肤上

用酒精洗涤

水银洒在桌面上

用硫粉覆盖

酸液溅到眼中

用大量水冲洗，边洗边眨眼睛

酒精等有机物在实

验台上着火

用湿抹布盖灭

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）试剂瓶的选择

根据药