讲解练高考化学一轮复习专题12《实验仪器与基本操作》.docx
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讲解练高考化学一轮复习专题12《实验仪器与基本操作》
专题十二实验仪器与基本操作
【主干知识整合】
一、网络构建
二、化学实验仪器及其使用
常见化学仪器的用途和使用方法
类别
名称
主要用途
使用方法和主要注意事项
容器与反应器
可直接加热
试管
进行少量物质间的反应
加热前外壁无水滴,最大盛液小于
坩埚
固体物质的高温灼烧
加热完放在石棉网上冷却
蒸发皿
溶液的蒸发、浓缩、结晶
盛液不超过容器的
隔网可加热
烧杯
溶解、配液、反应器
加热前外壁无水滴
烧瓶(圆底、平底和蒸馏烧瓶)
反应器、液体的蒸馏等
加热前外壁无水滴,平底烧瓶不宜长
时间加热
锥形瓶
反应器、接受器
滴定时只振荡,不搅拌
不能加热
集气瓶
收集气体或暂时贮气
瓶口磨砂(与广口瓶的瓶颈磨砂相区别),用磨砂玻璃片涂凡士林封盖
试剂瓶(广口、细口)
广口:
盛固体药品
细口:
盛液体药品
棕色瓶盛见光易变质的药品,盛碱液时改用橡胶塞
启普发生器
固—液不加热制气体反应器
使用前先检查气密性
滴瓶
盛少量液体药品
盛碱液时改用软木塞或橡胶塞
测量器
粗量器
量筒
粗略量取一定体积的液体(精确度≥0.1mL)
不能在量筒内配制溶液和进行化学反应,观察刻度时眼睛平视
精量器
容量瓶
配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液
用前首先试漏,不能加热或配制热溶液
滴定管
酸碱中和滴定(精确度=0.01mL)
酸式滴定管不能装碱液,碱式滴定管不能装酸液,观察刻度要平视
计
量
器
天平
称量物质的质量(精确度=0.1g)
称前调“0”点,称量时左物右码,不能称热物质,被称物不能直接放在托盘上,两盘各放一张大小相同的纸,易潮解的或具有腐蚀性的放在玻璃器皿中称量
温度计
测量温度
水银球不能接触器壁,不能当搅拌器使用
漏
斗
普通漏斗
向小口容器中注液,与滤纸配合,分离固液混合物
过滤时应“一贴二低三靠”
长颈漏斗
装配反应器
长管末端插入反应器的液面以下
分液漏斗
分离密度不同且互不相溶的液体;作反应器的随时加液装置
分液时,下层液体自下口放出,上层液体自上口倒出;不宜盛碱性液
其他
干燥管(U形,球形)
干燥或吸收某些气体
内装固体干燥剂,球型细口处垫小棉球以防堵塞;气流“大进小出”
洗气瓶
除去气体中混杂的某些成分,净化气体;测气装置;排气、集气装置
内装液体吸收剂如浓H2SO4.饱和NaHCO3等;作测气装置时,气流自短管进,液体自长管排出;排气集气时,视气体密度定进出口
三、化学试剂的保存与选用
1.化学试剂的保存
①试剂妥善保存的目的是防止其变质或因挥发而损失,这些都源于物理、化学性质,所以,试剂采用什么保存方法,关键看它具有什么特殊的性质(如:
潮解、挥发、剧毒、氧化、腐蚀等性质)。
具体原则是:
“药品状态定口径,瓶塞取决酸碱性;受热见光易分解,存放低温棕色瓶;特殊试剂特殊放,互不反应要记清。
”
②常用化学试剂的保存方法
名称
特点
保存方法
钠、钾
易与氧气或水起反应
贮存在煤油里(锂封存于石蜡中)
氢氧化钠氢氧化钾
易潮解、易与CO2反应,能腐蚀玻璃
密封保存,试剂瓶用橡皮塞
白磷
空气中能自燃
贮存在冷水中
浓硝酸硝酸银氯水(溴水)高锰酸钾
见光、受热易分解
保存在棕色瓶中,置暗、冷处
液溴
有毒,易挥发,能腐蚀橡皮塞
密封保存在有玻璃塞的棕色瓶中,液面上放少量水(水封)
氨水、浓盐酸
易挥发
密封置于暗、冷处
浓硫酸碱石灰无水氯化钙
易吸水
密封保存
氢氟酸
能跟二氧化硅反应而腐蚀玻璃,有剧毒
保存在塑料瓶中
苯、酒精、汽油等有机溶剂
易
燃、易挥发
密封置于暗、冷处,不可与氧化剂混合贮存,严禁火种
1.化学试剂的选用
许多实验的成败都与试剂的选择有关,选择试剂时通常要考虑以下几方面的问题:
①根据不同实验的实验目的选用试剂。
如除去CH2==CH2中混有的SO2气体,通常用NaOH溶液;CO2气体中含有杂质SO2气体,通常用饱和碳酸氢钠溶液除去;若要在除去SO2后检验原混合气体中CO2的存在时,则必须选用高锰酸钾酸性溶液或溴水。
②酸化试剂的选用。
某些溶液的配制或某些反应的发生需要酸性环境,即需要酸化,酸化时要考虑的问题有:
酸性的强弱、酸的氧化性与还原性、酸是否具有挥发性、是否会引入新杂质等。
例如,KMnO4溶液的酸化应该用硫酸,不能用盐酸或硝酸;检验C2H5Br中Br元素,水解结束后应用硝酸酸化,而不能用盐酸或硫酸;配制FeCl3溶液只能用盐酸酸化,用其他酸会引入杂质
③根据实验仪器选用试剂。
若选用U形干燥管或球形干燥管干燥气体,则要选用固体干燥剂;若选用洗气瓶,一般选用液体干燥剂。
④鉴别物质时,应根据物质的特征反应选用试剂;除去杂质时,则应根据不引进新杂质和物质易于分离的原则选用试剂。
例如,检验水一般用无水硫酸铜,而除水一般选用浓H2SO4、碱石灰等干燥剂高考资
四、装置气密性的检查
凡是有导气管的实验装置,装配好后均需检查气密性。
1.简单装置检验气密性的方法:
图15-1
用双手握住烧瓶,烧杯内水中有气泡产生;双手离去一会儿,烧杯内导管中有水柱生成——说明不漏气,反之说明漏气
2.应依据不同的装置特点设法用不同的方法检查其气密性,其原理都是使装置形成一个
密闭体系,再使体系内气体产生压强变化,并以一种现象表现出来。
一般采用以下几种方法:
①微热法:
适用于最简单的装置,进行检验前将一端连接导管并封闭于水中,用双手或热毛巾捂住容器使气体受热膨胀,通过观察气泡的产生及倒吸现象来判断装置的气密性。
②液差法:
适用于启普发生器及其简易装置气密性的检查。
检查前一定要先关闭止水夹,从漏斗中加入水,使内部密封一部分气体,通过观察形成的液面高度差是否发生变化判断装置的气密性。
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;也可对整套装置适当分割,分段检查气密性。
4.装置气密性的检查必须在放入药品之前进行。
五、化学实验的安全常识
实验意外预防:
①防爆炸:
点燃可燃气体(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前,要检验气体纯度;
②防暴沸:
配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时,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;
③防失火:
实验室中的可燃物质一定要远离火源;
④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;
⑤防倒吸:
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。
实验意外事故的处理:
①水银外洒:
洒上硫磺进行处理,打开排风扇;
②白磷灼伤:
先用5%的蓝矾溶液清洗,再用1g/LKMnO4溶液湿敷;
③误食重金属盐:
立即服大量的蛋清或牛奶;
④酒精失火:
用湿抹布扑灭;
⑤液溴滴在手上:
立即擦去,再用氨水或酒精擦洗;
⑥浓酸洒在实验台上,先用
碳酸钠和碳酸氢钠溶液中和,再用水冲洗干净;沾在皮肤上,应先用干抹布拭去,再用水冲洗,然后用3%~5%的碳酸氢钠溶液清洗,最后再用水
冲洗;溅在眼睛中,应立即用水冲洗,然后再用5%的稀碳酸氢钠溶液淋洗,再请医生处理;
⑦浓碱洒在实验台上,先用稀醋酸中和,再用水冲洗干净;沾在皮肤上,应先用大量水冲洗,再涂上饱和的碳酸氢钠,溅在眼睛中,用水冲洗后再用硼酸溶液淋洗;
注意:
无论酸还是碱溅入眼睛,切不要用手揉,密度小于水的物质、与水反应的物质着火后,不能用水灭火,要用湿布或细沙灭火高
【典例精析】
1.下列装置或操作能达到实验目的的是()
【解析】A中收集氨气装置无棉花,棉花的目的是防止气体对流,在短的时间内收集满氨气;B中右边烧杯中电解质溶液应是硫酸铜,C是实验中常见检查气密性的装置,C对;收集比空气重的气体应该是长进短出,故D错高【答案】C
2.设计学生试验要注意安全、无污染、现象明显。
根据启普发生器原理,可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器(见右图)。
若关闭K,不能使反应停止,可将试管从烧杯中取出(会有部分气体逸出)。
下列气体的制取宜使用该装置的是()
A.用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气
B.用锌粒与稀硫酸制氢气
C.用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢
D.用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳
【解析】利用启普发生器的原
理,考查启普发生器的应用的注意事项,从而考查了实验基本操作。
选项A中二氧化锰为粉末状物质,关闭K时,反应不能停止;选项B中Zn为颗粒状物质,关闭K可以使试管内的气体压强增大,能达到反应停止;选项C中与选项B相似,但H2S有毒,对空气造成污染;选项D中CaCO3与H2SO4反应生成CaSO4,由于CaSO4微溶于水,附在CaCO3表面,使反应停止,达不到制取CO2的目的【答案】B
3.下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是
【解析】C项中向外拉活塞,使锥形瓶内的压强减小,由于外界大气压的作用,长颈漏斗的导管下端的液柱应下降或锥形瓶中液体中产生气泡。
故C装置气密性漏气。
【答案】C
【专题训练】
1.下列实验操作中,正确的是()
A.实验室制备毒气体一般在密闭容器或通风橱中进行
B.白磷(P4)和Na都应保存在水中
C.苯酚溅到皮肤上会有灼痛感,马上用NaOH溶液清洗
D.将乙醇、乙酸缓慢加入到浓硫酸中搅拌均匀,再加热制取乙酸乙酯
2.下列关于实验安全的叙述中错误的是()
A.使用、制备有毒气体应在通风橱中进行,应有完全吸收处理装置
B.酒精及其它易燃物小面积失火,应该迅速使用湿抹布扑盖;钠、钾等失火应用泡沫灭火器扑灭
C.汞洒落后,应立即撤上硫粉,并打开墙下面的排气扇
D.学生实验时应戴防护眼镜,万一眼睛中溅进酸或碱溶液,应立即用水冲洗(切忌不要用手揉眼睛),然后请医生处理
3.下列有关化学实验操作中“先”与“后”的说法不正确的是()
A.用排水法收集气体后,先移出导管后撤酒精灯
B.给试管加热时,先均匀加热,后局部加热
C.碱液流到桌子上,先用稀醋酸溶液中和,后用水洗
D.浓硫酸不慎洒到皮肤上,先迅速用水冲洗,后涂上3%~5%的NaHCO3溶液
4.下列各图所示的实验原理、方法、装置和操作正确的是()
A.①干燥Cl2B.②检验K2CO3中的K+
C.③石油的蒸馏D.④吸收NH3
5.配制0.10mol•L-1的含有2.0g溶质氢氧化钠的溶液,可能用到下列仪器①托盘天平②500mL烧杯③100mL烧杯④50mL容量瓶⑤500mL容量瓶⑥胶头滴管
⑦玻璃棒⑧漏斗⑨酒精灯⑩移液管。
其中必不可少的仪器是()
A.①②④⑥⑦⑩B.①③⑤⑥⑦ C.①②⑤⑥⑦⑩D.①③⑤⑥⑦⑧⑨
6.下列装置或操作能达到实验目的的是w()
7.以下是几种常见的实验室制取气体的装置,其中可用于制取乙炔的是()
8.在实验室中,下列叙述的保存方法正确的是()
①白磷保存在冷水中②Na保存在CC14中③HF溶液保存在塑料瓶中④AgNO3溶液保存在棕色试剂瓶内⑤浓硝酸保存在棕色广口瓶内
A.①③④B.③④C.①②③④D.①②③④⑤
9.下列实验操作或对实验事实的叙述中正确的是()
A.用托盘天平称取10.50g的干燥的NaC1固体
B.中和热和测定所需的玻璃仪器只有烧杯、量筒
C.配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中,并不断搅拌
D.配制一定浓度的溶液时,若定容时不小心加水超过容量瓶的刻度线,应立即用滴管吸去多余的部分
10.某同学用Na2CO3配制0.10mol·L-Na2CO3(aq)的过程如下图所示。
你认为该同学的错误有()
A.①⑤⑥B.②④⑦C.①⑥⑦D.⑤⑥⑦
11.实验室有一包KCl和AlCl3的固体混合物,通过以下实验可确定KCl和AlCl3的质量之比,试根据实验方法和主要步骤,回答有关问题:
(1)调整托盘天平的零点时,若指针偏向右边,应将右边的螺丝向旋动。
(2)某学生用已知质量为yg的表面皿准确称取Wg样品,他在托盘天平的右盘上放上(W+y)g的砝码,在左盘的表面皿中放入样品,此时指针稍偏右边,该学生应怎样操作;
(3)将样品置于烧杯中加适量水溶解,滴入过量的A溶液,烧坏中有沉淀物,则A溶液的名称是;
(4)过滤,某学生欲用右图装置操作,错误之处应怎样纠正?
;
(5)甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物,然后使其干燥,得到固体纯净物C,质量为W2g,C的名称是;
(6)乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合,
然后蒸干溶剂,再充分加热,最后得到纯净KCl固体W1g,则原混合物中KCl与AlCl3的质量之比的计算式为。
12.实验室利用乙醇脱水制备乙烯的步骤如下;
1在一蒸馏烧瓶中加人95%的乙醇和浓硫酸(体积比为l:
3),
再加入少量干净的河沙;
②瓶口插上带塞的温度计;
③加热并迅速使反应温度上升到170℃;
④气体通过稀NaOH溶液进行洗气后,用酸性KMnO4溶液检验乙烯的还原性。
据此回答下列问题:
(1)步骤①中混合乙醇和浓硫酸时应注意的问题是。
(2)在反应液中加入河沙的原因是。
(3)步骤②中温度计水银球的正确位置是。
(4)加热时,使反应液温度迅速升高到I
7O℃的原因是
。
(5)步骤④中.用稀NaOH溶液洗涤气体,能除去可能伴随乙烯生成的气体是:
。
13.实验室用密度为1.18g/mL,质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液。
应量取盐酸体积_______mL ,应选用容量瓶的规格_________mL。
除容量瓶外还需要的其它仪器_________________________。
(2)配制时,其正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次)
__________
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒量准确量取所需的浓盐酸的体积,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1—2cm处
(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是
;溶
液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为 。
(4)若出现
如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(偏高、偏低或无影响)?
a.没有进行A操作__________ ;b.加蒸馏水时不慎超过了刻度________ ;
c.定容时俯视____________。
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度 ?
____
______________。
向容量瓶中转移溶液时(实验步骤B)不慎有液滴掉在容量瓶外?
______________。
14.某兴趣小组同学共同设计了如图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于验证
物质的性质。
请回答下列问题:
(1)利用装置I制取某些气体,制取气体的反应所具有的特点是_______________。
(2)利用装置Ⅰ、II制取气体(K2关闭,K1打开)。
甲同学认为:
利用装置Ⅱ可以收集H2、NH3等气体,但不能收集O2和NO,理由是。
乙同学认为:
利用装置II作简易改进(不改变仪器装置),可收集NO、O2,改进的方法是__________________。
丙同学认为:
利用装置II作简易改进(改变仪器装置),可收集NO2气体,改进的方法是_______________________。
(3)利用装置I、Ⅲ验证物质的性质(K2打开,K1
关闭)。
如设计实验证明氧化性:
KMnO4>Cl2>Br2,则在A中加浓盐酸,B中加__________,C中加______________,观察到C中的现象是___________________
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- 实验仪器与基本操作 讲解 高考 化学 一轮 复习 专题 12 实验 仪器 基本 操作