新高考版化学总复习专题十八化学常用仪器和实验基本操作（讲解练）教学讲练

1、第五部分化学实验专题十八化学常用仪器和实验基本操作高考化学考点一常用化学仪器的用途及使用方法考点清单基础知识一、可加热的仪器1.仪器A的名称:量筒。a.无“0”刻度;b.不可加热,不可作反应容器,不可用于稀释溶液;c.选取量筒的规则是“大而近”。2.仪器B的名称:容量瓶。a.不可作反应容器,不可加热;二、计量仪器b.使用前需检漏;c.溶液转入时要用玻璃棒引流;d.加水至距刻度线12 cm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。3.仪器C的名称:酸式滴定管。a.使用前需检漏;b.“0”刻度在上方;c.用于盛装酸性溶液或强氧化性液体(如KMnO4溶液),不可装碱性溶液;d

2、.读数精确到0.01 mL。4.仪器D的名称:碱式滴定管。a.使用前需检漏;b.“0”刻度在上方;c.用于盛装碱性溶液,不可盛装酸性和氧化性液体(如KMnO4溶液);d.读数精确到0.01mL。5.仪器E的名称:托盘天平。a.称量前先调零点;b.腐蚀性药品应放于玻璃容器内称量;c.左盘放被称物,右盘放砝码。6.仪器F的名称:温度计。a.水银球不能接触器壁;b.蒸馏时,水银球放在蒸馏烧瓶支管口处;c.不能当玻璃棒使用。仪器主要用途使用方法和注意事项普通漏斗(1)向小口径容器中注入液体(2)加滤纸后,可过滤液体(1)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(2)滤纸边缘低于漏斗边

3、缘,液面低于滤纸边缘分液漏斗(1)用于随时添加液体(2)萃取、分液(1)注意活塞处不得渗漏(2)分离液体时,下层液体由下口放出,上层液体从上口倒出三、常用分离、提纯仪器蒸发皿蒸发或浓缩溶液可直接加热,加热时液体不超过其容积的,有大部分固体析出时停止加热蒸馏烧瓶蒸馏或分馏加热时要垫石棉网洗气瓶除去气体中的杂质,其中广口瓶可换作大试管或锥形瓶(1)一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收剂(2)装入液体量不宜超过容积的(3)气体从A口进从B口出仪器主要用途使用方法和注意事项核心精讲1.漏斗的“一材多用”(1)组成过滤器进行过滤(2)向酒精灯中添加酒精(3)倒置使用,防止倒吸(1)收集气体若气体的密度大于

4、空气的密度且不与空气中的成分反应,则气体应是长进短出,即向上排空气法;若气体的密度小于空气的密度且不与空气中的成分反应,则气体应是短进长出,即向下排空气法;排液体收集气体时,气体应从短管进入。(2)洗气瓶:用于气体的除杂,如除去Cl2中的HCl。注意气体应是长进短出(如图A)。(3)量气瓶:气体应从短管通入(如图B)。(4)安全瓶防倒吸装置(如图C)。2.广口瓶的“一材多用”(5)贮气瓶暂时保存气体(如图D)。(6)用于监控气体流速(如图E)广口瓶中盛有液体,从a端通入气体,根据液体中产生气泡的速率来监控通入气体的速率。3.干燥管的“一材多用”(1)位置不同,作用不同在整套实验装置的中间横放干

5、燥、吸收及检验装置a.干燥管内装有干燥剂,可用于干燥气体。b.干燥管内盛有无水硫酸铜时,可用于水蒸气的检验。c.可用于定量测定气体的质量。在整套实验装置的最后横放左吸右挡既可以吸收多余的尾气,防止污染空气,又可以阻挡外界空气中的干扰气体(如CO2、水蒸气等)进入装置中,简记为“左吸右挡”。尾气吸收装置,有防倒吸作用简易的过滤器,可净化天然水;若去掉上边的两层,可用于活性炭对液体中色素的吸附实验微型反应器,节约药品,防止污染,体现绿色化学理念。如铜丝在氯气中燃烧简易启普发生器,可用于H2、CO2等的制取,也可用于铜与硝酸的反应(2)干燥管的创新使用4.“多材一用”用途装置测量气体的体积冷凝装置气

6、体干燥装置考点二化学实验基本操作基础知识1.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)试剂的保存方法化学试剂都应妥善密封保存于试剂瓶中。对于易变质、易挥发或有危险性的化学试剂,还应根据性质采取特殊的保存方法。易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等发生反应的药品应密封保存。如钾、钠浸在煤油中,白磷保存在水中。易潮解、易挥发、易吸水的药品应密封保存。如固体NaOH、浓盐酸、浓硫酸等。见光易分解的物质应盛放在棕色瓶中,放置于阴凉处。如AgNO3、浓硝酸等。液态溴有毒且易挥发,应贮存于磨口的细口瓶中,加水封,加盖玻璃塞(不能用橡胶塞),并放置于阴凉处。易挥发、易着火的药品应密封保

7、存并放置于阴凉处,远离火源。如乙醇、乙醚、苯等。盛放药品的器皿不能跟所盛药品反应。如盛HF溶液不能用玻璃瓶。2.药品的取用(1)向容器内加固体药品(2)向容器内加液体药品3.试纸的使用(1)试纸的类型和作用(2)试纸的使用方法检验液体:取一小块试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒(或用胶头滴管吸取待测液)点在试纸中部,观察试纸颜色变化。检验气体:先用蒸馏水把试纸润湿,用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,然后放在集气瓶口或导管口处,观察试纸的颜色变化。注意事项4.物质的溶解(1)固体的溶解一般在烧杯或试管里进行,为了加速溶解,常采用搅拌、粉碎、振荡或加热等措施,但FeCl3、AlCl3

8、等易水解的固体溶解时不能加热。(2)气体的溶解对溶解度较小的气体(如Cl2等),为了增大气体分子与水分子的接触机会,应将导管插入水中(如图A)。对极易溶于水的气体(如NH3、HCl等),导管口只能靠近液面,最好在导管口连接一倒置的漏斗,并使漏斗边缘刚好与液面相切,这样可以增大气体的吸收率,减少气体的逸出,同时也避免出现液体倒吸的现象(如图B和C)。方法微热法液差法气压法原理升高装置中气体的温度,使气体体积膨胀缩小装置中气体的体积,增大压强封闭气体的压强增大,使液滴不能滴下图示 具体操作塞紧橡胶塞,将导管末端伸入盛水的烧杯中,用手捂住(或用酒精灯微热)试管塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导管的橡胶管部分

9、,从长颈漏斗向试管中注水塞紧橡胶塞,关闭止水夹,打开分液漏斗活塞,向烧瓶中加水5.气密性检查的常用方法现象说明烧杯中有气泡产生,松手(或停止加热)后导管末端形成一段水柱,且一段时间不下降长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不再改变一段时间后,液体不能滴下方法微热法液差法气压法6.仪器的洗涤(1)原则:不能留有任何杂质。(2)玻璃仪器洗干净的标志:内壁附着的水形成均匀的水膜,既不聚成水滴,也不成股流下。(3)常用方法冲洗法:往容器里注入一定量水(不超过容积的),振荡后倒掉,反复几次,再使容器口朝下,冲洗外壁后将容器放于指定位置晾干。如果是试管,则应倒扣在试管架上。刷洗法:如果内壁附有不易洗

10、掉的物质,可以往容器里倒入少量水,选择合适的毛刷配合去污粉、洗涤剂,往复转动,轻轻刷洗后用水冲洗几次。药剂洗涤法:对于用水洗不掉的污物,可根据污物的性质用药剂处理。沾有的物质洗涤用药剂碘酒精硫黄CS2或碱液铜或银镜稀硝酸Fe(OH)3稀盐酸CuO、Fe2O3稀盐酸碳酸盐稀盐酸FeS稀H2SO4苯酚NaOH溶液或酒精酚醛树脂酒精油脂污迹NaOH溶液或热纯碱液注意洗涤化学实验仪器要注意节约化学洗涤剂,防止环境污染,保护实验仪器。核心精讲解化学实验基本操作问题应注意的几点1.几个易错点(1)用托盘天平称量物质质量时出现0.01 g时错。(2)量筒量取液体时出现0.01 mL时错。(3)配制V mL一

11、定物质的量浓度溶液加V mL水即定容时错。(4)测溶液pH时,pH试纸事先润湿时错。2.几种操作的“第一步”(1)检查装置的气密性(制取气体、验证气体的性质等与气体有关的实验操作)。(2)检查是否漏水(滴定管、容量瓶、分液漏斗等的使用)。(3)调“0”点(托盘天平等的使用)。(4)验纯(点燃可燃性气体等)。(5)分别取少量溶液(未知溶液的鉴别等)。(6)润湿(用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、碘化钾淀粉试纸检验或验证某些气体时)。常见气体的制备通常涉及制备气体反应的选择、气体发生装置、集气方法、干燥方法、气体的除杂,以及常见气体的检验方法、量气方法、尾气处理等。1.选择制备气体的反应一种气体可以由

12、多种反应制得,但只有部分反应适用于实验室制备,这些反应一般应符合以下条件:(1)反应物容易获得;(2)反应条件容易达到;(3)反应容易控制;(4)生成的气体容易分离。常见气体的制备原理及注意事项如下表所示:知能拓展气体制备原理注意事项O22KClO3 2KCl+3O22KMnO4 K2MnO4+MnO2+O22H2O2 2H2O+O2检查气密性固体加热制气体时,试管口略向下倾斜先均匀受热后集中加热排水法收集O2时,先将导管从水中移出,再熄灭酒精灯制取NH3时,药品、仪器要干燥NH32NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2OCO2CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O

13、检查气密性长颈漏斗下端在液面以下制取SO2、C2H2、NO2、NO不用启普发生器制取CO2不能用H2SO4,制取SO2要用较浓的H2SO4制取C2H2时要用饱和食盐水代替H2ONO用排水法收集SO2Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2+H2OC2H2CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2NO2Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2ONO3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O气体制备原理注意事项Cl2MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O检查

14、气密性液+液 气体,应加碎瓷片或沸石防暴沸制取C2H4需用温度计C2H4CH3CH2OH 气体制备原理注意事项2.气体发生装置气体发生装置依据制备气体所需反应物的状态和反应条件的不同主要分为三类,如图A、B、C所示。(1)固体+固体 气体型(如图A)适用于制O2、NH3等。(2)固体+液体 气体型(如图B)适用于制H2、CO2、NO2、C2H2、NO等。制H2、CO2时可使用启普发生器。(3)固体+液体 气体型(或液体+液体 气体型)(如图C)适用于制Cl2、C2H4等。因制C2H4需将温度控制在170 ,所以在气体发生装置中还应有温度计,应选用图C中右侧的装置。3.气体的收集方法根据气体的密

15、度、水溶性及是否与水或空气中的O2等发生反应来确定气体的收集方法。(1)排水集气法适用于难溶于水且不与水发生反应的气体。如O2、H2、NO、C2H4、C2H2等。排水集气法的优点是收集的气体纯度高、易判断是否集满。能溶于水但溶解度不大的气体,可采用排某些饱和溶液的方法收集。如Cl2可采用排饱和食盐水的方法收集,CO2可采用排饱和NaHCO3溶液的方法收集等。(2)向上排空气法适用于不与空气中的各成分反应且密度比空气大的气体。如O2、CO2、Cl2、SO2、NO2等。(3)向下排空气法适用于不与空气中的各成分反应且密度比空气小的气体。如H2、NH3等。4.气体的除杂方法除杂试剂选择的依据:主体气

16、体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性等。除杂原则:不损失主体气体;不引入新的杂质气体;在密闭装置内进行;先除易除去的气体。除杂装置:洗气瓶、干燥管、U形管、硬质玻璃管等。5.气体的干燥(1)干燥的原则干燥剂只能吸收气体中的水分而不能与气体发生反应。酸性干燥剂不能干燥碱性气体。碱性干燥剂不能干燥酸性气体。具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体。注:H2、SO2虽具有还原性,但可用浓H2SO4干燥。(2)常用干燥装置及干燥剂的选用常用干燥装置洗气瓶干燥管(或U形管)常用干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)不可干燥的气体NH3、HBr、

17、HI等 NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HBr等6.气体体积的测定难溶于水且不与水反应的气体,往往用量筒或量气管测定其排出水的体积,从而确定气体的体积。读数时,要使量气管与洗气瓶中的液面高度保持一致,消除水位差造成的误差。常用装置如下图所示:8.防倒吸装置7.防堵塞装置9.尾气的处理方法(1)对于极易溶于水的尾气,如NH3、HCl、HBr等,需采用防倒吸装置(可在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。(2)对于有毒且易燃的气体,如CO等,可在尾气出口处放置一点燃的酒精灯,使CO燃烧转变为无毒的CO2气体,如图1。(3)对于溶解度不大的尾气,如Cl2、CO2等,可直接将出

18、气管插入吸收剂液面下吸收,如图2。例(2019福建厦门一模,11)实验室制备 NaClO2的装置如下图,其中C装置内生成ClO2。下列说法正确的是()A.实验开始时,应打开分液漏斗的活塞及弹簧夹乙,关闭弹簧夹甲B.可用98.3%硫酸代替75%硫酸C.H2O2是制备 NaClO2反应的还原剂D.F中的试剂可用饱和Ca(OH)2溶液解题导引C装置中竖直玻璃管的作用:(1)平衡体系气压并可防止堵塞;(2)根据液面的升降现象,可以用于检查装置的气密性。解析A项,C装置中的竖直玻璃管用于平衡系统的气压并可防止堵塞,实验开始时,应打开弹簧夹甲,故A错误;B项,98.3%硫酸中H2SO4大多以分子的形式存在

19、,其与亚硫酸钠反应较慢,不能用其代替75%硫酸,故B错误;C项,C中产生的ClO2通入D中后与H2O2反应生成NaClO2,氯元素的化合价降低被还原,故H2O2作还原剂,C正确;D项,饱和Ca(OH)2溶液浓度较低,无法充分吸收尾气中的二氧化硫和二氧化氯,故D错误。答案C1.理清实验过程中物质及其性质(物理及化学性质)的变化,对操作先后顺序进行考虑,分析如何达到实验目的。回答问题时要仔细看图,结合教材已有实验操作模型,思考图中实验装置的作用,判断操作有无错误及能否达到目的。例1(2019广东珠海质检,8)海藻中含有丰富的碘元素(以I-形式存在)。实验室中提取碘的流程如下图所示:海藻海藻灰悬浊液含I-的溶液含I2的溶液碘的有机溶液 晶体碘实践探究上述流程中步骤AD对应的装置图正确的是() ABCD装置图解析A过程为灼烧,海藻应放在坩埚中,故A错误;B过程为过滤,应用玻璃棒引流,漏斗末端颈尖应紧靠烧杯内壁,故B错误;D过程为蒸馏,操作中应注意:添加沸石、温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处、冷凝水下进上出,故D错误。答案C题目价值建立实验室提取I2