第一节 化学实验基本方法

1、第一节化学实验基本方法最新考纲提示命题热点预测1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法2.能识别化学品安全使用标识,了解实验室一般事故的预防和处理方法3.能对常见的物质进行分离和提纯1.预防实验中的安全事故及处理,往往以装置图的形式出现,有时会以结合工艺流程的方式考查考生的表述能力2.物质的分离和提纯多在实验设计、评价和工艺流程中以非选择题形式考查,有时在选择题中以评价方案是否合理进行考查第一节化学实验基本方法 一、化学实验安全(一)确保实验安全应注意的事项遵守实验室规则,了解安全措施,掌握正确的操作方法,重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。(二)确保实验安全的基本操作1.药品的取用

2、第一节化学实验基本方法取用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)镊子托盘天平胶头滴管用试剂瓶倾倒量筒、滴定管第一节化学实验基本方法 向试管中加固体粉末状药品第一节化学实验基本方法 液体的倾倒2.玻璃仪器的洗涤(1)洗净的标准玻璃内壁附着均匀的水膜,不聚成水滴,也不成股流下。(2)仪器内壁附着物的清洗仪器洗涤一般采用冲洗法、刷洗法和药剂洗涤法。药剂洗通常用于洗涤用水洗不掉的污物,可根据不同污物的性质用相应的药剂处理。第一节化学实验基本方法残留物洗涤剂久置石灰水的瓶壁上的白色固体(CaCO3)盐酸铁锈盐酸制氯气时残留的二氧化锰浓盐酸(温热)久置FeCl3溶液的瓶壁上

3、的沉淀(Fe2O3)盐酸容器壁上附着的碘酒精或NaOH溶液容器里附有的油污热的纯碱液第一节化学实验基本方法3.仪器的装配与气密性检查(1)仪器装配的一般原则一般从热源开始,由下往上,自左向右的顺序。(2)气密性检查第一节化学实验基本方法检验方法装置图操作方法微热法把导管b的下端浸入水中,用手紧握捂热试管a;导管口会有气泡冒出;松开手后,水又会回升到导管b中,这样说明整个装置气密性好第一节化学实验基本方法液差法首先关闭导气管,向球形漏斗中加水,使漏斗中的液面高于容器的液面,静置片刻,液面差不变,证明装置气密性好关闭活塞K,从长颈漏斗加水至浸没下端管口,若漏斗颈出现稳定高度的水柱,证明装置不漏气第

4、一节化学实验基本方法通过上述气密性检查,请总结检查气密性可分为几个环节?提示:检查装置气密性一般分为三个环节:第一步要将装置处理成一个密闭体系;第二步想办法使密封系统内压强与大气压产生压强差;第三步观察体系内压强是否变化。4.试纸的使用 (1) (2)使用方法试纸种类思考感悟提示提示第一节化学实验基本方法检验溶液:将一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在试纸上,观测试纸颜色变化。pH试纸变色后与标准比色卡对照。检验气体:一般先用蒸馏水把试纸润湿,将试纸再粘贴在玻璃棒的一端,置于待检气体出口(或管口、瓶口)处,观察试纸的颜色变化,并判断气体属性。在使用试纸时,应注意哪些问题?

5、若pH试纸湿润后测定溶液的性质,一定会影响实验结果,对吗?思考感悟第一节化学实验基本方法提示:试纸不可伸入或投入溶液中,也不能与容器口接触;测溶液的pH时,pH试纸绝不能润湿;观察或对比试纸的颜色应快,否则空气中的某些成分会影响其颜色,干扰判断。不一定,若溶液呈中性,则不影响测定结果;若溶液呈酸性,则测量值偏大;若溶液呈碱性,则测量值偏小。5.物质的加热(1)固体的加热试管口要略向下倾斜,防止生成的水倒流,引起试管炸裂;第一节化学实验基本方法先给试管均匀加热,受热均匀后再固定在药品部位加热。(2)液体的加热加热前,先把玻璃容器外壁的水擦干,以免炸裂试管;用试管夹夹住试管中上部,管口向上倾斜,不

6、得对人,以防液体沸腾时溅出烫伤人。试管内液体的体积不超过试管容积的1/3。(3)加热的方式第一节化学实验基本方法加热方式适应范围直接加热瓷质、金属质或小而薄的玻璃仪器(如试管)等隔石棉网加热较大的玻璃反应器(如烧杯、烧瓶等)浴热(水浴、油浴、砂浴等)需严格控制温度的(如硝基苯的制备)需反应混合液静止的(如银镜反应)蒸馏沸点差较小的混合液第一节化学实验基本方法6.指出下列常用危险化学品标志的含义 二、物质的分离和提纯方法适用范围装置注意事项第一节化学实验基本方法过滤过滤是分离不溶性固体和液体混合物的方法。例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙一贴:滤纸紧贴漏斗内壁二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘、加入

7、漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器的三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的尖端应与烧杯内壁相接触第一节化学实验基本方法蒸发结晶蒸发是分离易溶于溶剂的固体溶质的方法。结晶是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度,从而使晶体析出。例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热第一节化学实验基本方法方法适用范围装置注意事项第一节化学实验基本方法蒸馏蒸馏是提纯或分离沸点不同的互溶液体混合物

8、的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。例如用分馏的方法进行石油的分馏在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸温度计水银球的位置应与支管口下缘位于同一水平线上蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于1/3冷凝管中冷却水从下口进,从上口出第一节化学实验基本方法续表方法适用范围装置注意事项第一节化学实验基本方法萃取分液萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。分液是把两种互不相溶的液体分离开的方法选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且

9、萃取剂与溶质不发生反应分液时下层液体从漏斗下口放出,上层液体从漏斗上口倒出第一节化学实验基本方法物质的分离和提纯有何区别?物质的分离和提纯应遵循哪些原则?提示:分离的目的是得到混合物中各种纯净物;提纯的对象分为主体物质和杂质,其目的是净化主体物质,不必考虑提纯后杂质的化学成分和物理状态。物质分离提纯应遵循以下四个原则:不增(不引入新的杂质)、不减(不减少被提纯的物质)、易分离(被提纯的物质和杂质易分离)和易复原(被提纯的物质易复原)。思考感悟提示提示第一节化学实验基本方法 考点一化学试剂的存放1.试剂使用的总体原则实验室里所用的药品,很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的。因此在使用时一定要严格遵

10、照有关规定和操作规程,保证安全。2.常见的几种特殊试剂的存放(1)钾、钙、钠在空气中极易氧化,遇水发生剧烈反应,应放在盛有煤油的广口瓶中以隔绝空气。第一节化学实验基本方法(2)白磷着火点低(40 ),在空气中能缓慢氧化而自燃,通常保存在冷水中。(3)液溴有毒且易挥发,需盛放在磨口的细口瓶里,并加些水(水覆盖在液溴上面),起水封作用。(4)碘易升华且碘蒸气具有强烈刺激性气味,盛放在磨口的广口瓶里。(5)浓硝酸、硝酸银、氨水、双氧水见光易分解,应保存在棕色瓶中,贮放在黑暗而且温度低的地方。(6)氢氧化钠固体易潮解,应盛放在易于密封的干燥广口瓶中保存;其溶液盛放在无色细口瓶里,瓶口用橡皮塞塞紧,不能

11、用玻璃塞。第一节化学实验基本方法3.在空气中易变质的试剂:这类试剂应隔绝空气或密封保存,有些试剂的保存还要采取特殊的措施 (1)易被氧化的试剂:亚铁盐、活泼金属单质、白磷、氢硫酸、苯酚、Na2SO3等。 (2)易吸收CO2的试剂:CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2O2等。 (3)易吸湿的试剂:P2O5、CaC2、CaO、NaOH、无水CaCl2、浓H2SO4、无水CuSO4、FeCl36H2O、MgCl26H2O等。(4)易风化的试剂:Na2CO310H2O、Na2SO410H2O等。 (5)易挥发的试剂:浓氨水、浓盐酸、浓硝酸、液溴、乙酸乙酯、二第一节化学实验基本方法硫化碳、四氯化碳、

12、汽油等。 4.危险品:这类试剂应分类存放并远离火源 (1)易燃试剂:遇明火即可燃烧的有汽油、苯、乙醇、酯类物质等有机溶剂和红磷、硫、镁、硝酸纤维等;能自燃的有白磷;本身不可燃但与可燃物接触后有危险的试剂有:高锰酸钾、氯酸钾、硝酸钾、过氧化钠等。(2)易爆试剂:硝酸纤维、硝酸铵等。 (3)剧毒试剂:氰化物、汞盐、黄磷、氯化钡、硝基苯等。 (4)强腐蚀性试剂:强酸、强碱、液溴、甲醇、苯酚、氢氟酸、醋酸第一节化学实验基本方法等。 5.有些试剂不宜长久放置,应随用随配硫酸亚铁溶液、氯水、氢硫酸、银氨溶液等。试剂存放的总原则可归纳为: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;吸水、

13、挥发、易氧化,水封蜡封或油封;特殊试剂特殊放,互不反应要记清。第一节化学实验基本方法 (密码原创)下列化学药品的贮存方法正确的是( )A.新制氯水存放在带玻璃塞的无色细口玻璃瓶中1例B.少量锂存放在煤油中C.碳酸钠溶液保存在带有橡胶塞的广口瓶中D.HF溶液保存在带橡胶塞的细口玻璃瓶中思维解码 被保存的物质是什么状态? 被保存的物质有何特性?试剂保存与试剂瓶及瓶塞有何关系?解析解析第一节化学实验基本方法答案试解:C 解析:A项,氯水见光易分解,应保存在棕色细口瓶中;B项,锂的密度比煤油的小,不能用煤油保存,一般采取石蜡密封的方法;D项HF溶液能够腐蚀玻璃,应保存在塑料瓶中。感悟提升:碱性溶液均不

14、能用磨口玻璃塞的试剂瓶,注意这里是“碱性溶液”溶液呈碱性,溶质可能是碱也可能是水解呈碱性的盐,如Na2CO3和NaHCO3等,而“碱溶液”的溶质则是碱。第一节化学实验基本方法1.下列关于试剂存放的叙述正确的是( )A.浓硫酸的装运包装箱应贴如图所示的标识 B.金属钠保存在CCl4 中(钠的密度小于CCl4 ) 第一节化学实验基本方法C.氢氧化钠溶液保存在带玻璃塞的玻璃瓶中 D.硝酸银溶液存放在无色试剂瓶中解析:浓硫酸有强腐蚀性,贮运时应贴上腐蚀品标识,A项正确;Na的密度小于CCl4,浮在上面易被氧化,B项错误;NaOH能腐蚀玻璃,使瓶塞与瓶口黏在一起,C项错误;AgNO3见光易分解,应保存在

15、棕色瓶中,D项错误。答案:A解析解析第一节化学实验基本方法2.(密码原创)能保存在有磨口玻璃塞的无色试剂瓶中的物质是( ）浓硝酸浓盐酸纯碱溶液硫化钾溶液FeCl3溶液 NaOH溶液AgNO3固体氢氟酸浓硫酸CaCO3 A.B.C.第一节化学实验基本方法D.除外解析:能够保存在有磨口玻璃塞的无色试剂瓶中,则试剂不呈碱性、见光不分解、不腐蚀玻璃,由此可以排除(呈碱性),(见光分解)及(腐蚀玻璃)。答案:A有关实验安全问题1.安全操作规则考点二解析解析第一节化学实验基本方法实验室操作应当注意以下五防:(1)防爆炸:点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3

16、、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,加热液液混合物时要加沸石;(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;第一节化学实验基本方法(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。2.常见意外事故的处理第一节化学实验基本方法常见事故处理方法酸液流到桌上立即加适量NaHCO3至不再有气泡产生为止,用水冲洗,再用抹布擦干。若酸量少,用湿抹布擦干即可,最后用水冲洗抹布酸液(非浓硫

17、酸)沾到皮肤上立即用较多的水冲洗,再涂上3%5%的NaHCO3溶液酸液溅到眼中立即用水冲洗,边洗边眨眼睛浓硫酸沾到皮肤上迅速用布拭去,再用水冲洗,千万不得先用水冲洗第一节化学实验基本方法碱液沾到桌上立即加适量稀醋酸中和,再用水冲洗,最后用抹布擦干。若只有少量,用湿抹布擦干即可,再冲洗抹布碱液沾到皮肤上立即用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液酒精或其他有机物起火立即用沙子或湿布盖灭温度计水银球碰破可用硫粉覆盖吸收液溴或苯酚沾到皮肤上应用酒精擦洗金属钾、钠、镁等起火应用沙子盖灭第一节化学实验基本方法误服铜盐、汞盐等重金属盐喝豆浆、牛奶或鸡蛋清解毒3.实验中的安全装置分类装置简图原理及使用实例第一节化学实

18、验基本方法防倒吸装置隔离式导气管末端不插入液体(水)中,导气管与液体呈隔离状态。可用来吸收易溶于水的气体倒置漏斗式由于漏斗容积较大,当水进入漏斗内时,烧杯内液面下降而低于漏斗下口,受重力作用,液体又回落到烧杯中。常用于吸收易溶于水的气体容器接收式使用较大容积的容器接收可能倒吸过来的液体,防止进入气体发生装置或受热的反应容器第一节化学实验基本方法防堵塞装置液封平衡管式插入液面中的长玻璃管与大气连通,流动的气体若在前方受阻,增大的气压会随玻璃管中液面的上升而得到调节恒压式使分液漏斗与烧瓶内气压相同,保证漏斗中的液体顺畅流出第一节化学实验基本方法防污染安全装置吸收式容器中盛有与有毒气体反应的溶液,将

19、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,点燃尖嘴中的有毒可燃气体,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第一节化学实验基本方法实验剩余的药品一般不能放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放到指定的容器内,以免发生危险。例如:过氧化物与有机物、硝酸盐与硫酸、硫化物与酸类、高锰酸钾与浓盐酸等废液不能混合;再如用剩的钠、钾、白磷等易燃物和氯酸钾、过氧化钠等强氧化剂不可随便倒入废液缸中。这些物质随意放置容易产生爆炸或有毒气体。第一节化学实验基本方法 化学实验设计和操作中必须十分重视安全问题和环境保

20、护问题,下列实验的设计或操作不合理的是( )2例实验室用KClO3热分解法制O2,排水收集O2后先停止加热,再拆除实验装置实验结束后应将固体残渣深埋入土壤中,废液倒入下水道排出给试管中的液体加热时应不时移动试管或加入碎瓷片,以免暴沸伤人为检验CO气体的纯度,用排空气法收集一试管气体,然后移近火焰点燃听有无尖锐爆鸣声A.B.第一节化学实验基本方法C.D.思维解码 气体制取及性质实验的一般操作程序是什么? 加热试管的规范操作可以防止出现哪些危险问题?实验中的废弃物应怎样处理?答案试解:C 解析:实验室用KClO3热分解法制O2,若排水收集O2先停止加热,再拆除实验装置,容易引起倒吸,错;实验结束后

21、将固体残渣深埋入土壤中,废液倒入下水道排出,会造成土壤和水体污染,错;检验CO气体的纯度时,应用排水法收集一试管气体,错。解析解析第一节化学实验基本方法1.下列操作不是从安全角度考虑的是( )A.做氢气还原氧化铜实验时先通氢气排净装置中空气后再加热B.稀释浓硫酸时将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中并不断搅拌C.给试管中的液体加热时,试管口不能对着自己或他人D.用废铁屑制硫酸亚铁时,先将废铁屑放在碱液中加热12 min解析:A项防爆炸;B项防浓硫酸溅出伤人;C项防止液体溅出伤人;D项目的在于除去铁屑表面的油污。答案:D解析解析第一节化学实验基本方法2.(2012河南郑州)化学是以实验为基础的学科,化学

22、实验设计和操作中必须十分重视师生安全问题和环境保护问题。下列操作方法不正确的是( )A.制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象,立即松开试管上的橡皮塞B.在气体发生装置上直接点燃乙炔气体前,必须先检验乙炔气体的纯度C.实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室,以免污染实验室D.做有毒气体实验时,必须在通风橱中进行第一节化学实验基本方法解析:A项,产生倒吸的原因是由于装置内压力的降低,致使收集气体时,水槽中的水进入制气装置中,松开试管上的橡皮塞可阻止倒吸的水进入制气装置中;B项,点燃可燃性气体之前,都要对气体进行验纯,防止出现爆炸事故;C项,实验结束后的废液中有的含有有毒性的物质,不能直接倒入下

23、水道,应倒入指定的容器中,经处理后再排放;D项,有毒气体危害师生健康,应在通风橱中进行。答案:C第一节化学实验基本方法1.(密码改编)下图所示的实验方法、装置或操作完全正确的是( )第一节化学实验基本方法 解析:A项量筒只能用于量取溶液体积,不能用来稀释溶液;B项萃取振荡时,应将分液漏斗口向下;D项气流方向反了。答案:C第一节化学实验基本方法2.下列与实验相关的叙述正确的是( )A.稀释浓硫酸时,应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中B.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出C.酸碱滴定时,若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高D.检验某溶液是否含有S时,应取少

24、量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸24O第一节化学实验基本方法解析:稀释硫酸的操作是“酸入水”,故A项错;若将多余的水取出,会使得浓度偏小,加水超过容量瓶刻度的唯一办法是重新配制,故B项错;用待测液润洗锥形瓶,则消耗的标准液会偏多,导致结果偏高,C项正确;D项操作中,若溶液中含有Ag+,也会有不溶解于盐酸的白色沉淀产生,故D项错。答案:C第一节化学实验基本方法3.(密码原创)下列各组混合物的分离或提纯,方法不正确的是( )A.除去N2中的O2 (通过灼热的铜网) B.除去Fe(OH)3胶体中的NaCl(过滤,洗涤,干燥) C.除去CuCl2溶液中的FeCl3 (加入CuO,过滤) D.除去KNO3中混有的NaCl(溶解,蒸发,过滤)解析:由于胶体粒子与Na+、Cl-均能够通过滤纸孔径,故不能达到分离的目的,正确的方法是利用半透膜通过渗析。答案:B解析解析第一节化学实验基本方法4.下列关于实验室事故处理或药品保存的叙述,正确的是( )A.金属钠