第1讲　化学实验常用仪器及基本操作.docx

第一章从实验学化学第1讲化学实验常用仪器及基本操作考纲要求1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。2.掌握化学实验的基本操作。3.能识别化学品标志，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主要的加热仪器酒精灯2可以加热的仪器3常用的计量仪器 (1)(2)(3)(4)(5)4常用的分离、提纯仪器仪器图形与名称主要用途使用方法和注意事项向小口容器中转移液体组装过滤装置，分离固液混合物制作过滤器时，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，液面低于滤纸边缘用于随时添加液体萃取、分液，分离互不相溶的液体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蒸馏或分馏，分离相溶的液体加热时要垫石棉网加热时液体的量不超过其容积的常用于分离沸点相差较大的互溶液体混合物，与蒸馏烧瓶搭配使用冷却水的流向应下进上出除去气体中的杂质一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收液装入液体量不宜超过容积的气体的流向为长进短出用于干燥或吸收某些气体，干燥剂为粒状，常用无水CaCl2、碱石灰注意干燥剂或吸收剂的选择一般为大口进气，小口出气蒸发或浓缩溶液可直接加热，加热液体不超过其容积的，快蒸干时停止加热常规仪器的创新使用1如图由广口瓶和橡胶塞及导管组成的装置有以下用途(1)收集气体若气体的密度大于空气的密度，则导气管应是长进短出，即向上排空气法；若气体的密度小于空气的密度，则导气管应是短进长出，即向下排空气法；排液体收集气体，导气管应是短进长出。(2)洗气瓶：用于气体的除杂，如除去Cl2中的少量杂质HCl。注意导气管应是长进短出(如图a)。(3)量气瓶：导气管应是短进长出(如图b)。(4)安全瓶：做防倒吸装置(如图c)。2常规仪器在防倒吸中的应用在进行气体的性质实验时，要防止因气体的溶解或反应形成压强差而导致倒吸。常见的防倒吸装置如图所示。其中倒立漏斗式、肚容式防倒吸的原理相同，即较大容积的漏斗能容纳较多的液体，从而防止了倒吸。容器接收式不能用来收集气体，只起防倒吸作用，而集气式可用于收集气体，同时也具有防倒吸作用。以下所示装置不能起到防止倒吸的作用。考向一识别仪器、正确使用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，通常不需要使用玻璃棒的是()用pH试纸测定Na2CO3溶液的pH从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl用饱和FeCl3溶液和沸水制取Fe(OH)3胶体配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液取某溶液做焰色反应实验，检验该溶液中是否含有钠元素用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验探究Ba(OH)28H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化AB.C D解析：要用玻璃棒蘸取溶液，在溶解、过滤、蒸发中要用玻璃棒搅拌、引流，用玻璃棒搅拌、引流，用玻璃棒搅拌，用玻璃棒搅拌，用不到玻璃棒。答案：D2(2018郑州调研)某学生的实验报告中有如下数据：用托盘天平称取11.7 g 食盐；用量筒量取21.48 mL 盐酸；用容量瓶配制210 mL 1 molL1的硫酸溶液；用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，用去18.20 mL NaOH溶液，其中数据合理的是()ABC D解析：托盘天平称量的精确度是0.1 g，合理；量筒能精确到0.1 mL，错误；容量瓶都是定规格的，错误；滴定管可以精确到0.01 mL，合理。答案：A3下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是 ()A洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干B酸式滴定管装标准溶液前，必须先用该溶液润洗C酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差D用容量瓶配溶液时，若加水超过刻度线，立即用滴管吸出多余的液体解析：A.锥形瓶和容量瓶都是定量实验仪器，洗净后自然晾干，不能放进烘箱中烘干，错误；B.酸式滴定管用于准确量取溶液的体积，先用蒸馏水洗净后，再用待装溶液润洗23次，否则将导致待装溶液的浓度偏小，影响实验结果，正确；C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后，直接加入待滴定溶液，若用待滴定溶液润洗，所含溶质的量增大，消耗标准溶液的体积增大，测得实验结果偏高，错误；D.配制溶液时，加水超过刻度线，应重新配制，若用滴管吸出多余部分，所得溶液的浓度将偏低，错误。答案：B考向二辨析作用、正确组合4下图是几种常见的加热装置。(1)A、B、C、D四套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混合加热制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)能用于干燥CO2气流的装置是_。(2)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_。(3)用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是_。(4)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)AEF(2)A(3)CE(4)D考点二化学实验基本操作1药品的取用取用药品固体药品固体药品液体药品粉末块状一定量少量多量一定量使用仪器药匙(或纸槽)镊子用托盘天平称量胶头滴管试剂瓶倾倒用量筒量取2物质的溶解(1)固体物质的溶解：粉碎、加热、搅拌等可加快固体溶解速率；一般将溶剂加入溶质中，但配制氯化铁、硫酸铝等一些易水解盐的溶液时，要将这些固体用盐酸或硫酸溶解，再加入蒸馏水，以得到澄清溶液。(2)气体物质的溶解：溶解度不大的气体，如CO2、Cl2、H2S等，用如图(a)所示装置；极易溶于水的气体，如HCl、NH3等，用如图(b)所示装置，目的是防止发生倒吸。(3)液体物质的溶解(稀释)：一般把密度大的液体加入密度小的液体中，如浓硫酸的稀释，浓硫酸与浓硝酸的混合。3玻璃仪器的洗涤(1)洗净的标准：玻璃仪器内壁附着均匀的水膜，既不聚成水滴，也不成股流下。(2)常见残留物的洗涤(在左栏污渍与右栏洗涤剂间连线)4试纸的使用(1)类型及应用 (2)使用方法检验液体：取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中部，观察试纸颜色的变化。检验气体：一般先将试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，并使其接近出气口，观察试纸颜色的变化。5装置气密性检查(1)常用方法方法微热法液差法外压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，增大压强增大或减小装置中气体的物质的量图例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，用弹簧夹夹住导气管的橡胶管部分，从长颈漏斗向试管中注水塞紧橡胶塞，打开弹簧夹，推动或拉动注射器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，且液面差一段时间不改变推动注射器之后导管中出现一段液柱，且液面差一段时间不改变；拉动注射器，试管中产生气泡(2)特殊方法抽气法或吹气法图A：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。图B：打开弹簧夹，向导管口吹气，如果长颈漏斗的液面上升，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。如图，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，若液面差保持不变表明装置不漏气，反之则漏气。【多维思考】1取用药品时，多余的药品是否一定不能放回原试剂瓶？提示：大多数药品是不能放回原试剂瓶的，但钾、钠、白磷等药品则必须放回原试剂瓶。2用蒸馏水润湿的pH试纸测定未知溶液pH时，测定结果一定偏小吗？提示：不一定，当测定碱性溶液时，结果偏小，而测定酸性溶液则结果偏大，测定中性溶液时，则无影响。化学实验中的“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旋塞的玻璃仪器。(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。考向一化学实验基本操作1(2018山东滨州模拟)下图装置或操作正确的是()A用装置稀释浓硫酸B用装置分离苯和水的混合物，苯应从下口流出C用装置陶瓷坩埚高温煅烧CaCO3固体D关闭活塞a，从b处加水，以检查装置的气密性解析：物质溶解及稀释均应在烧杯中进行，稀释浓硫酸时应向盛有水的烧杯中倒入浓硫酸，A选项错误；B选项，苯的密度小于水的，应该从上口倒出，错误；CaCO3高温时会与陶瓷中的SiO2反应，C选项错误；D选项，加水后，两侧形成液面差，一段时间后如果液面差保持不变，则装置的气密性良好，正确。答案：D2(2016高考海南卷)下列有关实验操作的叙述错误的是()A过滤操作中，漏斗的尖端应接触烧杯内壁B从滴瓶中取用试剂时，滴管的尖嘴可以接触试管内壁C滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁D向容量瓶转移液体时，导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁解析：A.过滤时为防止液体飞溅，漏斗的尖端应接触烧杯内壁，使滤液沿烧杯内壁缓缓流下，故A正确；B.滴加试剂时应防止污染滴管，滴管不能接触试管内壁，故B错误；C.滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可接触锥形瓶内壁，可使滴定管流出的液体充分反应，故C正确；D.向容量瓶转移液体时，为防止流出容量瓶外，可使导流用玻璃棒接触容量瓶内壁，故D正确。答案：B考向二装置的气密性检查及答题规范3对下列装置，不添加其他仪器无法检查气密性的是()答案：A4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法设计。(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。乙同学的方案可行吗？并解释原因_。答案：(1)将e导管浸入水中，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，在e中形成一段高于水面且稳定的水柱，证明气密性良好(2)不可行。无论装置是否漏气，b中的液体均能顺利滴下考点三化学试剂的存放及实验安全1化学试剂的保存(1)试剂瓶的选择根据药品状态根据感光性根据酸碱性(2)药品保存的防范措施保存依据保存方法典型实例防氧化密封且用后立即盖好加入还原剂隔绝空气Na2SO3固体、Na2S、KI溶液等用后立即盖好FeSO4溶液中加少量铁屑K、Na保存在煤油里，白磷保存在水中，Li保存在石蜡里防潮解(或与水反应或吸水)密封保存NaOH、CaCl2、CuSO4、P2O5等固体以及浓硫酸密封保存防与CO2反应密封保存，减少露置时间NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固体等密封保存防挥发密封，置于阴凉处液封浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处液溴用水封防燃烧置于阴凉处，不与氧化剂混合贮存，严禁火种苯、汽油、酒精等防分解保存在棕色瓶中，置于阴凉处浓硝酸、KMnO4、AgNO3溶液、氯水等防水解加入酸(碱)抑制水解FeCl3溶液中加稀盐酸防腐蚀能腐蚀橡胶的物质用玻璃塞盖浓硝酸、KMnO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡胶，汽油、苯、CCl4等能使橡胶溶胀防黏结碱性溶液用橡胶塞盖NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等2.认识常用危险化学药品的标志3常见实验事故的处理意外事故处理方法浓NaOH溶液洒在皮肤上用大量水冲洗，最后涂上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浓硫酸溅到皮肤上先用干抹布擦拭，再用大量水冲洗，最后涂上3%5%的NaHCO3溶液4.实验安全装置(1)防倒吸装置(2)防堵塞装置(3)尾气处理装置实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。制取CO时，尾气的处理可采用a、c装置。制取H2时，尾气的处理可采用a、c装置。【感悟测评】判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)氢氟酸或浓硝酸存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中。()(2)汽油或煤油存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中。()(3)碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的玻璃瓶中。()(4)制取NO2时，用水或NaOH溶液吸收尾气。()(5)含重金属离子的电镀液不能随意排放。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)考向一试剂的存放1从试剂瓶的颜色、瓶塞的选择上看，下列两种试剂保存方法相同的是 ()A浓硝酸与浓盐酸B水玻璃与纯碱C氯化铵与硝酸银 D氢氧化钠与磷酸解析：浓硝酸、硝酸银见光易分解，应该保存在棕色瓶中，而浓盐酸、氯化铵不需要，故不选A、C；氢氧化钠是强碱，作为固体应该保存在塑料瓶中，盛放NaOH溶液的试剂瓶应用橡胶塞，而磷酸腐蚀性强，不能用橡胶塞或塑料瓶，所以不选D；水玻璃是硅酸钠的水溶液，纯碱是碳酸钠，水解均显碱性，不能保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中，选B。答案：B2根据浓硝酸的性质，填写下列表格中关于浓硝酸保存方法的选择及有关原因的解释：广口瓶细口瓶玻璃塞橡皮塞棕色瓶无色瓶选择保存方法解释(1)(2)(3)答案：选择保存方法解释(1)液体药品保存在细口瓶中，便于倾倒(2)浓硝酸会腐蚀橡皮塞，不会腐蚀玻璃塞(3)浓硝酸易挥发，见光易分解，宜在棕色瓶中避光保存考向二化学实验安全及意外事故的处理3进行化学实验时，必须规范操作，强化安全意识，防止发生事故。下列做法存在安全隐患或说法中错误的是 ()实验室装有白磷的试剂瓶贴上标签：稀释浓硫酸时，将浓硫酸慢慢倒入水中，并不断搅拌实验室制取氯气时，没设计尾气吸收装置做金属钠实验时，剩余的钠放回原试剂瓶金属钠着火时，用泡沫灭火器扑灭 NaOH浓溶液溅在皮肤上，立即用稀硫酸清洗AB C D答案：A4(最新改编题)(1)下图是某课外兴趣小组的同学设计的各种尾气吸收装置，从实验安全和环境保护的角度考虑，其中能用于吸收HCl(装置中的液体为水，固体为碱石灰)的是_(填字母)。(2)下列实验操作都是不正确的，请将这些操作可能发生的不良后果填在空白中：给试管中的液体加热时，液体超过试管容积的：_。用碱式滴定管盛装高锰酸钾溶液：_。用100 的温度计测定浓硫酸的沸点：_。解析：(1)HCl易溶于水，能引起倒吸现象，为了实验安全必须避免倒吸，但HCl是空气污染物，不能排放到空气中。根据装置图的特点，其中c、f、g能引起倒吸现象，i中HCl不能被彻底吸收，会有部分逸出污染环境。(2)对液体体积超过试管容积的试管加热时，会造成液体飞溅；酸、氧化剂和有机试剂均能腐蚀橡胶管；若加热温度超过温度计量程时，会使温度计胀裂损坏。答案： (1)adeh(2)液体易溅出烫伤人 橡胶管会被腐蚀温度计会胀裂损坏 1(2017高考全国卷)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、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解析：A.Zn粒不纯往往含有硫元素等，因此生成的氢气中可能混有H2S，所以KMnO4溶液除去H2S、焦性没食子酸溶液吸收氧气，最后通过浓硫酸干燥氢气，A错误；B.氢气是可燃性气体，通过爆鸣法验纯，B正确；C.为了防止W受热被氧化，应该先停止加热，等待W冷却后再关闭K，C错误；D.二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，而启普发生器不能加热，所以启普发生器不能用于该反应，D错误。答案：B2(2017高考全国卷)下列实验操作规范且能达到目的的是()目的操作A取20.00 mL盐酸在50 mL酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00 mL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0.010 molL1的KMnO4溶液称取KMnO4固体0.158 g，放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度解析：A.刻度以下部分还容纳有盐酸，所以滴定管中盐酸体积大于20.00 mL，故A错误；B.碘易溶于酒精，可用酒精清洗碘，又由于酒精与水互溶，再用水清洗即可洗净，故B正确；C.湿润pH试纸相当于稀释溶液，会造成醋酸钠溶液pH偏低，故C错误；D.容量瓶只能定容，不能在容量瓶中溶解KMnO4固体，故D错误。答案：B3(2017高考江苏卷)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象实验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡，无白色沉淀苯酚浓度小B向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解部分Na2SO3被氧化C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4，加热；再加入银氨溶液；未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色溶液中含Br2解析：A.向苯酚溶液中加少量的浓溴水，生成的三溴苯酚可以溶解在过量的苯酚溶液中，所以无白色沉淀，A错误；B.沉淀部分溶解，说明还有一部分不溶解，不溶解的一定是硫酸钡，溶解的是亚硫