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第一节化学实验基本方法教师版
第一章从实验学化学
第一节化学实验基本方法
【知识点梳理】
一、化学实验安全
1、实验安全,要注意以下问题:
(1)遵守实验室规则;
(2)了解安全措施;(3)掌握正确的操作方法(常见仪器使用);
(4)重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。
2、会识别一些常用危险化学品的标志(课本P4图片)
二、混合物的分离和提纯、离子的检验
(一)、不溶性杂质的去除————过滤、蒸发
1、过滤
A、过滤是分离不溶性固体与液体的一种方法(即一种溶,一种不溶,一定用过滤方法),如:
粗盐提纯(泥沙不溶于水)、氯化钾和二氧化锰的分离(二氧化锰不溶于水)等。
B、过滤作用:
除去不溶性固体杂质
C、实验用品:
漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台(含铁圈、铁夹)装置如右图:
D、除去不溶性杂质的操作:
1、溶解2、过滤3、蒸发结晶
(如果要得到不溶性杂质则步骤为:
溶解、过滤、洗涤、干燥)
E、在进行过滤时应注意哪几点?
为什么?
过滤操作要点:
“一贴”“二低”“三靠”;
“一贴”指:
用水润湿后的滤纸应紧贴漏斗内壁;
“二低”指:
①滤纸边缘稍低于漏斗边缘②滤液液面稍低于滤纸边缘;
“三靠”指:
①烧杯紧靠玻璃棒②玻璃棒轻靠三层滤纸一边③漏斗末端紧靠烧杯内壁。
2、蒸发
A、是浓缩或蒸干溶液得到固体的操作,
B、蒸发作用:
适于分离溶于溶剂中的溶质
C、仪器用:
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台装置如右图:
D、操作要点:
①在蒸发过程中要不断搅拌,以免液滴飞溅出来;
②当出现大量晶体析出时就应停止加热。
③使用蒸发皿应用坩埚钳夹持,后放在铁架台的铁圈上;
④蒸发皿中溶液不超过三分之二。
例1、根据从草木灰中提取钾盐的实验,填写下列空白:
(1)此实验操作顺序如下:
①称量样品,②溶解、沉降,③____④___⑤冷却结晶。
(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时,若指针偏向右边,则表示______(填下列正确选项的代码)。
A.左盘重,样品轻B.左盘轻,砝码重
C.右盘重,砝码轻D.右盘轻,样品重
(3)在进行第③步操作时,有可能要重复进行,这是由于______
(4)在进行第④步操作时,要用玻璃棒不断小心地搅动液体,目的是防止______。
(5)所得产物中主要的钾盐有______等
答案:
(1)③过滤,④蒸发结晶
(2)B(3)滤液浑浊(4)液体飞溅(5)K2CO3、K2SO4、KCl等
(二)、沸点不同的液体的分离————蒸馏
1、蒸馏是利用混合物中各组分的沸点不同,除去易挥发或难挥发或不挥发的杂志,从而进行混合物分离一种方法。
如:
石油的分馏海水的淡化蒸馏水的制取
2、实验用品:
蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶、温度计、酒精灯、石棉网、铁架台(含铁圈、铁夹)碎瓷片、单孔橡胶塞、橡胶软导管装置如右图:
4、蒸馏操作注意事项:
Ⅰ.蒸馏烧瓶里盛液体的用量最好不要超过烧瓶容量的2/3,也不少于1/3。
Ⅱ.为了避免加热时液体发生暴沸现象,可以在蒸馏烧瓶里加入少量________________。
Ⅲ.冷凝管套管下端的开口用橡皮管与自来水龙头相连接,上端开口接上橡皮管后通到水槽下水道里。
即:
冷却水从______进从______出。
Ⅳ.温度计下端水银球应置于_蒸馏烧瓶支管口__处。
Ⅴ.在实验开始时,先__________,后____________。
在实验结束时,先__________,然后_____________。
(三)、互不相溶的液体的分离————萃取和分液
1、萃取是利用某种物质(即某溶质)在两种不互溶的溶剂中溶解度的不同的物理性质来达到分离该物质(即溶质)的一种物理分离提纯方法,没有化学变化。
应用如:
从碘水中提纯碘。
萃取剂的选择:
与原溶剂不互溶,提纯物质在萃取剂中溶解度大于在原溶剂中溶解度。
溶质转移方向:
从溶解度较小的溶剂中自发转移到溶解度较大的溶剂中。
酒精不能用作碘水中碘单质的萃取剂的原因:
酒精能与水互溶。
2、分液是将两种不相混溶的液体(且密度不同)分离开来的操作。
3、实验用品:
分液漏斗、烧杯、铁架台(含铁圈、铁夹)。
4、步骤:
1、混合振荡2、静置分层3、分液
5、萃取的操作方法如下:
①用普通漏斗把待萃取的溶液注入分液漏斗,再注入足量萃取液,使玻璃塞上的凹槽不对准漏斗口上的小孔;
②随即振荡,使溶质充分转移到萃取剂中。
振荡的方法是用右手压住上口玻璃塞,左手握住活塞部分,反复倒转漏斗并用力振荡;
③然后将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置,待分层后进行分液;
④蒸发萃取剂即可得到纯净的溶质。
为把溶质分离干净,一般需多次萃取。
6、分液的操作方法:
①用普通漏斗把要分离的液体注入分液漏斗内,盖好玻璃塞;
②将分液漏斗置于铁架台的铁圈上,静置,分层;
③将玻璃塞打开,使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,使漏斗内外空气相通,以保证漏斗里的液体能够流出;
④打开活塞,使下层液体慢慢流出,放入烧杯,待下层液体恰好流完时立即关闭活塞,注意不可使上层液体流出;
⑤从漏斗上端口倒出上层液体。
例2、回答下面问题:
(1)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法?
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。
答案:
(1)蒸馏方法。
(2)取一支小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液体,往其中加入少量水,如果加水后,试管中的液体不分层,说明分液漏斗中,下层是“水层”,反之,则上层是水层。
例3、某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。
现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。
其实验操作可分解为如下几步:
A、把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B、把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C、检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液;
D、倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E、放开活塞,用烧杯接收溶液;
F、从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G、将漏斗上口的玻璃塞打开使溶液上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
H、静置、分层。
就此实验,完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填空):
____→____→____→A→G→____→E→F。
(2)上述E步骤的操作中应注意____。
上述G步骤操作的目的是_____。
(3)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_____。
答案:
(1)C→B→D→A→G→H→E→F
(2)使漏斗下端管口紧靠烧怀内壁、及时关闭活塞,不要让上层液体流出。
使漏斗内外空气相通,以保证进行(E)操作时漏斗里液体能够流出(3)CCl4与水不互溶;而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大很多
(四)、物质的检验(硫酸盐)
1、SO42-检验:
A、化学方程式:
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl离子方程式:
B、试样溶解配制成溶液后先滴加稀硝酸,作用是:
排除Ag+、CO32-、SO32-等离子的干扰(如排除CO32-干扰:
Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O)。
2、按照上例写出可溶性氯化物、碳酸盐中离子的检验:
A、Cl—检验:
先加硝酸钡,若原溶液中有碳酸根离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子,加入硝酸钡,均会产生白色沉淀。
若无沉淀,再加硝酸银,生成白色沉淀,证明原溶液中含有氯离子。
离子方程式:
Ag+_+Cl—=AgCl↓
B、CO32—检验:
先加钙盐(可溶的),如有白色沉淀,再加酸有能使石灰水变浑浊的气体产生。
反应方程式:
,。
(五)、粗盐的提纯
A、粗盐水溶液中有哪些离子Ca2+Mg2+SO42-Cl-Na+其中哪些是杂质Ca2+Mg2+SO42-
B、分别用哪些试剂除杂:
氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液、盐酸。
C、除杂试剂的选择原则:
①生成杂质与被提纯物质容易分离②不引入新的杂质
D、还要注意加入的顺序:
符合两原则即可:
1碳酸钠一定在氯化钡之后加;
2盐酸一定最后加。
【复习检测题】
1.下列做法正确的是( )
A.把实验剩余的药品放回原瓶
B.在实验室中用尝味道的方法鉴别食盐和蔗糖
C.用完试剂后,把试剂瓶标签向外放回原处
D.用药匙取用食盐后,再用同一药匙直接取用碳酸钠粉末
2.向试管内装入某种药品,操作方法如下:
先把试管横放,药品放在试管口后,再让试管慢慢立起,由此可知向试管内装入的药品是( )
A.固体粉末 B.块状固体 C.液体 D.可能是块状固体或粉末
3.实验时若不慎碰翻酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立刻采取的措施是( )
A.用嘴吹灭 B.用书扇灭 C.用灯帽盖灭 D.用湿抹布扑灭
4.组装一套较为复杂的实验装置,正确的组装顺序一般是( C)
A.自右到左,再自下而上B.自上而下,再从左到右C.自下而上,再从左到右 D.可随意组装
5.下列实验目的能够实现的是()
A.用托盘天平称取3.23gNaCl固体B.用50mL的量筒量取30.12mL的水
C.向小试管中加入100mL稀盐酸D.用滴管取约1mL溶液
6.使用滴管吸取少量液体时,操作正确的是( )
A.把滴管伸入试剂瓶中吸取液体B.把取液后的滴管伸入试管或烧杯中
C.把取液后的滴管倒置D.滴瓶上的滴管取液后立即用水冲洗干净
7.腐蚀性药品应放在下列何种仪器中称量( )
A.纸上 B.托盘上 C.烧杯 D.玻璃片
8.某学生称取5.5g食盐晶体,但在操作时将食盐晶体与砝码的位置放颠倒了,则实际称得的食盐晶体的质量为(1g以下用游码)()
A.6.5g B.6.0g C.5.5g D.4.5g
9.下列实验操作与安全事故处理错误的是()
A.金属钠、非金属磷等失火要用沙土扑盖
B.加热液体的试管不准对着人,加热过程中的实验仪器不能直接放在实验台上,应放在石棉网上
C.制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中
D.把玻璃棒插入橡胶塞孔时,用厚布护手,紧握用水湿润的玻璃管插入端,缓慢旋进塞孔中
10.进行化学实验必须注意安全,下列说法不正确的是()
A.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液
C.在点燃H2、CO、CH4等易燃性气体前,必须检验气体的纯度
D.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
11、将粗盐提纯制精盐的实验中,不需要的操作是()
A.溶解 B.过滤 C.洗涤 D.蒸馏
12、粗盐提纯实验的主要过程是 ()
A.溶解、蒸发、结晶B.溶解、过滤、蒸发
C.溶解、结晶、过滤D.过滤、结晶、溶解
13、四瓶无色溶液:
氯化钠、亚硫酸钠、硫酸铵、硝酸铵,仅用一种试剂即可将它们区别开来,这种试剂是()
A.红色石蕊试液 B.硝酸银溶液C.氢氧化钡溶液 D.氯化钡溶液
14、在氧气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷四种气体中,可以用做为燃料的是__________,可以用灭火的是_________,可供呼吸的是________,有剧毒的是__________.
15、下列混合物能用过滤法分离的是()
A.汽油和水 B.食盐和蔗糖
C.泥沙和食盐 D.铜粉和铝粉
16.进行过滤操作应选用的一组仪器是()
A.玻璃棒、滤纸、烧瓶、漏斗、铁架台B.滤纸、烧杯、试管夹、漏斗、玻璃棒
C.漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台、滤纸D.烧杯、酒精灯、试管、铁架台、漏斗
17.对危险化学药品要在包装标签上印上警示性标志。
下列的化学药品名称与警示标志名称对应正确的是()
A.酒精——剧毒品B.浓硫酸——腐蚀品C.汽油——易燃品D.烧碱——剧毒品
18.实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程,其正确的操作顺序是()
①放置酒精灯②固定铁圈位置③放上蒸发皿④加热搅拌⑤停止加热,余热蒸干
A.②③④⑤① B.①②③④⑤C.②③①④⑤ D.②①③④⑤
19.通过分别加入AgNO3、Ba(NO3)2、Mg(NO3)2三种试剂,使某溶液中的Cl-、OH-、CO32-先后沉淀出来,逐一过滤加以分离,则加入三种试剂的顺序是()
A.AgNO3、Ba(NO3)2、Mg(NO3)2B.Mg(NO3)2、Ba(NO3)2、AgNO3
C.Ba(NO3)2、AgNO3、Mg(NO3)2D.Ba(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3
20、下列常用实验仪器中,不能直接用于混合物的分离或提纯的是()
A.分液漏斗B.普通漏斗C.蒸馏烧瓶D.量筒
21下列实验仪器不宜直接用来加热的是()
A.试管 B.坩埚 C.蒸发皿 D.烧杯
22、下列各组混合物能用分液漏斗直接分离的是()
A.柴油和汽油B.汽油和水C.溴与水D.水与乙醇
23、下列实验操作错误的是()
A.分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.蒸发结晶时应将溶液蒸干
D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘中
24、Br2有机溶剂中的溶解度比在水中的大,下列有机溶剂能从溴水中萃取溴的是()
A.酒精B.乙酸(醋酸)C.四氯化碳D.浓H2SO4
25、下列实验操作正确的是()
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B.用10mL量筒量取8.58mL蒸馏水
C.用加热高锰酸钾分解制O2时,试管口应略向上倾斜
D.配制一定浓度稀硫酸时,应将浓硫酸慢慢加入水中,边加入边搅拌
26、某实验小组只领取下列仪器和用品:
铁架台、铁夹、铁圈、三角架、石棉网、烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。
不能进行的实验操作是()
A.蒸发B.萃取C.过滤D.蒸馏
27、下列关于使用托盘天平的叙述,不正确的是()
A.称量前先调节托盘天平的零点B.称量时左盘放被称量物,右盘放砝码
C.潮湿的或具有腐蚀性的药品,必须放在玻璃器皿里称量,其他固体药品可直接放在天平托盘上称量
D.用托盘天平可以准确称量至0.01g
28、下列化学实验操作或事故处理方法正确的是()
A.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸
C.酒精灯着火时可用水扑灭
D.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌条件下慢慢加入浓硫酸
提高练习
1.(2008·福建厦门调研)下列实验操作错误的是( )
A.滴定管用清水洗净后,先用所要盛装的溶液润洗2~3次,再装液进行滴定
B.用分液漏斗分液时,要控制好活塞,先让下层液体流出,再让上层液体慢慢流下
C.配制溶液时,液面接近容量瓶颈刻度线1~2cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切
D.测定溶液的pH时,将溶液滴到pH试纸上,并把试纸与标准比色卡进行对比
2.(2009·山东省莒南一中高三水平测试)下列实验操作或所记录的数据合理的是( )
A.NaOH溶液可保存在玻璃塞的试剂瓶中
B.硝酸要在带有玻璃塞的棕色试剂瓶中盛放
C.一学生用pH试纸测得某氯水的pH为2.5
D.配制氯化铁溶液,是将FeCl3溶于蒸馏水,再加入一定量的铁粉
3.(2008·海南)用pH试纸测定溶液pH的正确操作是( )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在
试纸上,再与标准卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小块试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小块试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标淮比色卡对照
4.(2009·黄冈)用下
列实验装置进行的实验中,能达到相应实验目的的是()
A.装置甲:
防止铁钉生锈B.装置乙:
检验CaCl2中的Ca2+
C.装置丙:
向试管中滴加液体D.装置丁:
验证HCl气体在水中的溶解性
5.(2009·广东)下列有关实验操作的说法正确的是( )
A.可用25mL碱式滴定管量取20.00mL
KMnO4溶液
B.用pH试纸测定溶液的pH时,需先用蒸馏水润湿试纸
C.蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3,液体也不能蒸干
D.将金属钠在研钵中研成粉末,使钠与水反应的实验更安全
6.水资源非常重要,联合国确定2003年为国际淡水年。
海水淡化是海岛地区提供淡水的重要手段,所谓海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程(又称海水脱盐),其方法较多,如反渗透法、水合物法、电渗透法、离子交换法和压渗法等。
下列方法中也可以用来进行海水淡化的是()
A.过滤法B.蒸馏法C.分液法D.冰冻法
7.某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-等3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是()
①滴加Mg(NO3)2溶液;②过滤;③滴加AgNO3溶液;④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③B.④②①②③C.①②③②④D.④②③②①
8.某同学用托盘天平称量锌粒24.4g(1g以下用游码),他把锌粒放在右盘,砝码放在左盘,当天平平衡时,所称取的锌粒的实际质量应是( )
A.24.4g B.25.5g C.23.6g D.24g
9.实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但手边只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。
某学生设计了如下方案:
如果此方案正确,那么:
(1)操作①可选择_____或_____
仪器。
(2)操作②是否可改为加硝
酸钡溶液?
为什么?
(3)进行操作②后,如何判断SO
已除尽,方法是__________。
(4)操作③的目的是_________,为什么不先过滤后加碳酸钠溶液?
理由是________。
(5)操作④的目的是____________________________________。
10.试完成下列中学化学实验室中常见仪器的有关问题:
(1)在仪器①分液漏斗 ②试剂瓶 ③集气瓶 ④滴瓶 ⑤滴定管 ⑥容量瓶 ⑦量筒 ⑧托盘天平中,
标有“0”刻度的有(填序号,下同)_________________________________________:
标有使用温度的仪器有___________________________________________________。
(2)“磨砂”是增加玻璃仪器密封性的
一种处理工艺,在仪器①试管 ②分液漏斗 ③细口试剂瓶 ④广口试剂瓶 ⑤集气瓶 ⑥滴瓶 ⑦酸式滴定管 ⑧碱式滴定管中,用到“磨砂”的有________________________________________________________________。
(3)在仪器①漏斗 ②容量瓶 ③蒸馏烧瓶 ④分液漏斗 ⑤烧杯 ⑥蒸发皿中,可用于粗盐提纯实验的有___________________________________________________________;
可用于分离两种沸点接近且互不相溶的液态混合物实验的有________________________________________________________________________。
(2)向容量瓶中注入一定量的水,塞好瓶塞,一手拿瓶,一手轻压瓶塞,把容量瓶向下倒立,停留片刻,观察瓶塞周围是否有水渗出。
若不漏水,将瓶塞旋转180˚,重复上述操作,仍不漏水,方可使用。
11.(2008·四川)某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量,下图是测定装置的示意图,A中的试剂是盐酸。
( )
请回答下列问题:
(1)仪器中装入的试剂:
B________、C________、D________;
(2)连接好装置后应首先________,其方法是________;
(3)“加热反应管E”和“从A中逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是________,在这两步之间还应进行的操作是________________________________________________________________________;
(4)反应过程中G管逸出的气体是________,
其处理方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(5)从实验中测得了下列数据:
①空E管的质量a;
②E管和WO3粉末的总质量b;
③反应后E管和W粉末的总质量c(冷却到室温称量);
④反应前F管及其内盛物的总质量d;
⑤反应后F管及其内盛物的总质量e;
由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外,其他涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:
Ar(W)=__
_______________________________________________________;
计算式2:
Ar(W)=________________________________________________________。
12.(14分)粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶性杂质。
我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。
通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程①放置酒精灯;②固定铁圈位置;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④加热搅拌;⑤停止加热。
其正确的操作顺序为①②③④⑤
(2)如何运用最简方法检验溶液中有无SO42-离子?
__________________________________________________________________________________________。
如果有,应该如何除去SO42-离子?
____________________________________________________________
(3)在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。
请问这步操作的目的是_____________________________________________
(4)将经过操作(3)后的溶液过滤。
请问这一操作能除掉哪些杂质?
(5)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发
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