高考化学二轮专题复习讲义专题1 常用的实验仪器.docx
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高考化学二轮专题复习讲义专题1常用的实验仪器
【复习目标】
1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。
2.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器和装置、反应原理以及收集方法)。
【考点过关】
一、常用仪器及使用
1.直接加热仪器
仪器名称
用途
注意事项
试管
有大、中、小三种,大试管常用于制取气体的反应容器,中号试管常用于少量液体试剂间的反应,小试管常用于检验气体纯度或组装特殊装置(如液封)
加热时,用试管夹夹在距管口1/3处;加热时,先均匀受热,然后集中加热,加热后不能骤冷,防止炸裂;加热时,溶液体积不超过试管容积的1/3,试管倾斜45°
蒸发皿
瓷质仪器。
常用于较多液体的蒸发、浓缩或加热固体
取放蒸发皿使用坩埚钳,热的蒸发皿应放在 上石棉网
坩埚
一般为瓷质仪器,另外还有氧化铝坩埚、铁坩埚等。
主要用于固体物质的高温灼烧或熔化固体物质
把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热;取放坩埚应用坩埚钳,熔化NaOH等碱性物质时用 铁坩埚;灼烧过的坩埚冷却时,应放在干燥器中冷却
燃烧匙
一般为铜质仪器。
常用作少量固体物质的可燃性的实验仪器
伸入集气瓶做燃烧实验时,燃烧匙应由瓶口慢慢下移,以使气体反应完全;使用后应立即处理附着物,以免腐蚀或影响下一实验
2.垫石棉网加热仪器
仪器名称
用途
注意事项
烧杯
玻璃仪器。
主要用于物质溶解和配制溶液或进行化学反应的水浴等容器,也常用于承接分液或过滤后液体的仪器
搅拌时,玻璃棒不能碰到烧杯的内壁,盛放液体的量不能太满,以防溅出;向烧杯中注入液体时,应沿烧杯内壁或用玻璃棒引流倾倒;加热时,垫石棉网以防受热不均而使其破裂
烧瓶
依外形和用途的不同,分为圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶三种。
圆底烧瓶和平底烧瓶主要用于较大量且又有液体物质参加的反应,生成物有气体且要导出收集的实验;液体蒸馏时要用带支管的蒸馏烧瓶
实验时,盛放液体的量不少于容积的1/4,不能超过容积的2/3;加热时,要垫石棉网并固定在 上铁架台;蒸馏液体时,为了防止暴沸,可向蒸馏烧瓶中放入沸石或碎瓷片
锥形瓶
玻璃仪器。
常用于中和滴定实验的接收仪器,蒸馏实验中的液体接收仪器,也常用于气体的发生装置
加热时,必须垫石棉网,以防受热不均而破裂
3.计量仪器
仪器名称
用途
注意事项
量筒
用于量取液体体积的仪器。
量筒能记录到小数点后一位有效数字
使用量筒来量取液体时,首先要选用量程等于或略大于所量液体体积的量筒;读数方法:
应将量筒平放,使视线与液体凹液面最低处保持水平;量筒不能加热,不能量取热的液体,不能用作化学反应和配制溶液的仪器;刻度设置由下及上逐渐增大,无“0”刻度,误差为±0.1mL
滴定管
分为酸式滴定管和碱式滴定管,无论是酸式还是碱式滴定管,均是精确量器
酸式滴定管不能盛放碱性溶液;碱式滴定管不能盛放酸性溶液及强氧化性性的溶液(如KMnO4、K2Cr2O7等)、液溴,它们均能腐蚀橡皮管;滴定管在使用前要检漏;注入液体时,先用少许所盛液体润洗2-3次,以防所盛液体被稀释;读数时,眼睛应与液面最低点及刻度线保持水平;“0”刻度在上方,误差为±0.01mL;滴定管实际体积大于标定体积;滴定时一定要赶走尖嘴部分的气泡
容量瓶
其形状为细颈、梨形的平底玻璃容器,带有磨口玻璃塞或塑料塞,其颈部刻有一条环形标线,以示液体定容到此时的体积数。
容量瓶还标有温度和容量
容量瓶不能加热,瓶塞不能互换;容量瓶只能用来配制溶液,不能久贮溶液,更不能长期贮存碱液。
配制溶液时,加水至距刻度线1—2cm时,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液凹液面最低点恰好与刻度线水平相切;只能配制容量瓶上规定容积的溶液,且配制温度在20℃左右;容量瓶的常见规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等
温度计
用于测量温度
所测温度不能超过温度计的量程;温度计不能代替玻璃棒做搅拌使用;蒸馏时,水银球放在蒸馏烧瓶的支管口或支管口略下沿处;控制液体反应温度时,温度计应插入液体中
托盘天平
称量质量的仪器
称量前先调零点;左盘放称量物,右盘放砝码;精确度为±0.1g;称量少量氢氧化钠固体粉末时,应将氢氧化钠固体粉末玻璃器皿中
4.分离仪器
仪器名称
用途
注意事项
漏斗
向小口容器中转移液体。
加滤纸后,可过滤液体
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;滤纸低于漏斗边缘,液体低于滤纸边缘
分液漏斗
用于随时添加液体。
萃取、分液
注意活塞不得渗漏;分离液体时,下层液体由下口放出,上层液体由上口倒出
干燥管
常用作气体除杂及特殊装置时用
注意干燥剂或吸收剂的选择,气体应“粗管进细管出”
冷凝管
蒸馏时,用于冷凝蒸气
上口出水,下口进水,使用时应有夹持仪器
洗气瓶
有专用和简易两种,除杂用
一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收剂,装入液体量不宜超过容积的2/3,使用时注意气体应“长进短出”
5.其他仪器
仪器名称
用途
注意事项
滴瓶
常用于盛装较贵重的(如AgNO3溶液)、易被污染变质的(如指示剂及各种非碱性液体)试剂,带有胶头滴管
不能盛热溶液,也不能加热;滴管不能互换使用,内磨砂滴瓶不能长期盛放碱性溶液,也不能盛装易挥发、腐蚀橡胶的试剂(如浓溴水、浓硝酸等);滴液时,滴管不能伸入加液容器内,以免污染试液或损伤滴管
试剂瓶
用作实验室盛放各种液体、固体试剂的容器(有细口、广口、棕色、无色之分)
分装各种试剂,需要避光保存时用棕色瓶;广口瓶盛放固体,细口瓶盛放液体
集气瓶
专为收集气体的容器(常配有磨砂玻片,集气瓶口也进行磨砂处理,有别于广口瓶)
集气瓶不能加热。
进行铁在氧气中燃烧的实验时,瓶底应铺一层细沙或盛少量水,以免高温生成物溅落使瓶底炸裂
酒精灯
实验室中加热常用仪器
灯内酒精不能多于容积的2/3,不能少于容积的1/3;用前检查灯芯表面是否烧焦,是否整齐;不用时必须盖好灯帽,以防酒精挥发导致不能点燃;使用时,用火柴点燃,用灯帽盖灭,用 外焰加热
玻璃棒、研钵、干燥器、试管夹、试管架、三脚架、坩埚钳
玻璃棒主要起搅拌、引流、取少量液体的作用;研钵用作研碎固体时用,使用时注意只能研磨不能敲击;干燥器用于物质干燥,底部装固体或液体干燥剂,多孔瓷片上放置待干燥的物质,注意打开或关闭盖子时必须侧向拉开或推入;三脚架一般用于蒸发皿加热,加热坩埚时,三脚架上应放泥三角;坩埚钳用于夹持坩埚或蒸发皿,有时也用于夹持金属丝、条做燃烧实验
【巩固演练】下列有关叙述正确的是____(填字母代号)。
①用200mL量筒量取5.2mL稀硫酸
②用100mL烧杯配制100g质量分数为1%的食盐水
③用托盘天平称量11.7g氯化钠晶体
④用碱式滴定管量取25.1mL溴水
⑤用瓷坩埚灼烧Na、Na2O、NaOH等
⑥用250mL容量瓶配制250mL0.2mol/L的氢氧化钠溶液
⑦氢氟酸或浓硝酸存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中
⑧氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
⑨氢氧化钠溶液保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中
⑩汽油或煤油存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中
SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,故不能用磨口塞,通常保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中,⑨正确;汽油、煤油可使橡胶溶解而膨胀,因而不能用橡胶塞,⑩错误。
答案:
③⑥⑧⑨
二、常见的实验装置
1.物质分离与提纯装置
方法
装置
条件
说明
过滤
不溶性固体和液体的分离
操作中注意一贴、二低、三靠;若一次过滤后仍浑浊可重复过滤;玻璃棒要在滤纸的三层处
蒸发
分离易溶性固体的溶质和溶剂(一般为不水解的离子化合物,如氯化钠溶液等)
加热过程中,用玻璃棒不断搅拌液体,以免液体局部过热导致液体或晶体飞溅;当有较多晶体析出时,停止加热,利用余热将溶剂蒸干
蒸馏
分离沸点相差较大(30℃)的互溶液体混合物
温度计的水银球在支管口处;蒸馏前在蒸馏烧瓶里加碎瓷片防暴沸,蒸馏烧瓶需垫石棉网;冷却水从冷凝管下口进,热水从上口出
萃取分液
萃取是利用同一溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同来分离物质;分液是分离两种互不相溶的液体
检漏后,把要萃取的溶液和萃取剂依次从上口倒入分液漏斗(溶质在萃取剂中的溶解度大);两种溶剂互不相溶、不发生化学反应;溶质和萃取剂不反应;振荡、静置,待液体分成清晰的两层后,打开旋塞,下层液体从分液漏斗下端放出,关闭旋塞,将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
洗气
除去气体中的杂质气体
长管进气短管出气
其他
2.气体的制备装置
(1)发生装置
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试管口应略向 倾
③加热时先预热再固定加热
固、液加热型或液、液加热型
Cl2等
①加热烧瓶时要隔石棉网
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
(2)净化装置
液体干燥剂
固体干燥剂
装置
常见干燥剂
浓硫酸(酸性、强氧化性)
无水氯化钙(中性)
碱石灰(碱性)
除杂试剂(Cu、CuO、Mg)
可干燥的气体
H2、O2、Cl2、SO2、
CO2、CO、CH4、N2
H2、O2、Cl2、SO2、
CO、CO2、CH4
H2、O2、N2、CH4、NH3
可除去O2、H2、CO、N2
不可干燥的气体
NH3、H2S、HBr、HI等
NH3
Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等
(3)收集装置
收集方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
收集原理
收集的气体不与水反应且难溶于水
收集的气体密度比空气大,且与空气密度相差较大
收集的气体密度比空气小,且与空气密度相差较大
收集装置
适用的气体
H2、O2、NO、CH4、C2H4等
Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2等
H2、NH3等
(4)尾气的吸收装置
分类
装置简图
原理及使用实例
吸收式
容器中盛有与有毒气体反应的溶液,将未反应的有毒气体吸收,使其不扩散到空气中造成污染
灼烧式
适当时候,点燃尖嘴中的可燃性气体,充分燃烧后,转化为对环境无污染的产物
收集式
利用气球或球胆将有毒气体收集后,另作处理,避免其逸散到空气中污染环境
【巩固演练】下列有关实验原理或实验操作正确的是____(填字母代号)。
①实验室用如图所示装置制取少量氨气
②实验室用如图所示装置除去Cl2中的少量HCl
③除干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
④瓶中盛满水,从b口进气,用排水法收集NO2
⑤用排水法收集气体后,先移出导管后撤酒精灯
⑥将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是SO2
⑦用铜与浓硫酸反应制取CuSO4,并用少量品红溶液吸收尾气
⑧将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中
⑨实验室用如图所示装置收集SO2
⑨正确。
答案:
②③⑤⑨
【过关演练】
1.(2016年淄博模拟)下列有关仪器用途的说法正确的是( )
A.试管、烧杯均可用于给液体、固体加热
B.使食盐水中NaCl结
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