名师新编备战高中学业水平考试高中化学名师专题指导第十八讲 化学实验基础的知识

第十八讲化学实验基础知识1

考点概览

考纲要求1.常见化学仪器的使用1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法2.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法2.化学实验基本操作与实验安全常识3.掌握化学实验的基本操作，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.常见气体的实验室制备4.了解常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法)4.物质的分离、提纯、检验5.能对常见的物质进行检验、分离和提纯，能根据要求配制溶液6.了解控制实验条件的方法；能简单分析或处理实验数据，得出合理结论3常见化学仪器的使用►知识回顾类别图形与名称主要用途使用方法与注意事项可加热仪器少量试剂反应容器①直接加热用____夹②固体加热需____受热较多试剂反应容器置于______上加热试管

均匀石棉网

可加热仪器反应器、配制溶液①置于________上加热②溶物时用________搅拌蒸发、浓缩结晶①可直接加热②不宜骤冷③浓缩时用________不停搅拌灼热____物质①可直接加热②用坩埚钳夹取（续上表）石棉网玻璃棒玻璃棒

固体

（续上表）量器量取____的体积①量取接近容积液体②量筒________受热③不作反应器和稀释溶液④读数使视线、刻度、凹液面最低点在同一线称量试剂质量①称量固体药品托盘上应垫纸②腐蚀性药品，吸湿性药品应放入____容器中称量③使用前调零④用镊子取用砝码放到__盘，药品放__盘过滤、萃取仪器转移液体、过滤①滤纸低于____边缘，防外溅②液体低于____边缘，避免杂质混入滤液③漏斗嘴低于______防外溅萃取、分液①活塞密封性要良好②上层液从____倒出，下层液从______放出热源常用热源①酒精量不超过总容量的2/3，不少于1/4②用______加热③熄灭时盖灭不能水平玻璃右左

漏斗滤纸烧杯口

上口漏斗口

外焰

液体【例1】下列有关仪器使用方法正确的是(

)A．用燃着的酒精灯对点另一只酒精灯，熄灭时用灯帽盖灭B．给试管加热时，用手拿试管上端加热C．用25mL量筒量取25.0mL高锰酸钾溶液D．将烧碱直接放到托盘天平的右盘准确称量1.21g样品解析：选项A错误，点燃方法错误，易导致酒精洒出引起着火；选项B错误，应用试管夹夹持试管加热；选项C正确，量筒误差为0.1mL，用25mL量筒能量取25.0mL溶液；托盘天平只能用于粗略的称量，只能称准到0.1g，而不能称准到0.01g。烧碱有腐蚀性、易潮解，放到小烧杯中称量，药品位置应放在左盘。答案：C7►课堂练习1．(2012年广东学业水平考试)下列仪器使用正确的是(

)A．在表面皿蒸发浓缩NaCl溶液B．用带玻璃塞的试剂瓶盛盐酸C．使用漏斗、滤纸、玻璃棒等进行过滤实验D．配制100mL浓度为0.10mol·L－1NaCl溶液时，在容量瓶中溶解、定容解析：蒸发浓缩NaCl溶液应在蒸发皿中进行；不能在容量瓶中溶解NaCl。答案：BC82．(2012年广东学业水平考试)能用酒精灯直接加热的仪器是(

)A．量筒B．坩埚C．试管D．容量瓶解析：坩埚、试管可直接加热。量筒、容量瓶是量器，不能受热。答案：BC化学实验的基本操作与实验安全意识►知识回顾一、化学实验基本操作1．药品存放的取用(1)固体药品存放于________瓶，取用粉状或小颗粒状药品一般用________，块状的药品用________夹取。(2)液体药品存放于________瓶，取用少量液体用________吸取，较多量液体常采用倾倒法。一般往大口容器或容量瓶、漏斗里倾注液体时，应用________引流。广口

药匙

镊子

细口胶头滴管

玻璃棒102．试纸的使用：常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉碘化钾试纸和品红试纸等。(2)用试纸检验溶液性质时，不用蒸馏水________试纸。一般先把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸中央，观察试纸颜色的变化，根据试纸颜色变化判断溶液的性质。(2)用试纸检验气体性质时，要用蒸馏水将试纸________。将试纸粘在玻璃棒的一端，用玻璃棒把试纸放到盛有待测气体的集气瓶口或试管口(注意不要接触)，观察试纸的颜色变化，再判断气体的性质。润湿润湿11(3)检验NH3用________石蕊试纸、检验Cl2用________试纸、检验SO2用________试纸、检验溶液酸碱性强弱用________试纸。3．过滤：除去溶液中不溶于溶剂的________杂质方法。需要用到的玻璃仪器有________、________。玻璃棒的作用是________。4．蒸发和结晶(1)蒸发：将溶液浓缩、溶剂气化使溶质以晶体析出的方法。蒸发所需仪器用品有：________、________、三角架、泥三角、玻璃棒。加热蒸发皿进行溶液蒸发操作时，为防溶液局部温度过高，造成液体飞溅，要用玻璃棒________溶液。当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热将溶液蒸干。红色

淀粉KI品红pH

固体过滤漏斗烧杯

引流蒸发皿酒精灯

搅动12(2)结晶：通过蒸发溶剂或降低溶液温度使溶质以晶体形式析出的过程，可以用于从溶液中分离和提纯几种________不同的可溶性固体混合物。如用结晶法分离NaCl和KNO3混合物。5．蒸馏和分馏：蒸馏和分馏都是用于分离________不同的液体混合物的方法。用到的玻璃仪器有：蒸馏烧瓶、________、________、________、尾接管、锥形瓶等。(1)蒸馏操作：有________、________、________三部分。(2)注意事项：①温度计下端水银球应置于与蒸馏烧瓶支管口平行处，测量馏出的气体的温度。溶解度沸点酒精灯温度计冷凝管

加热冷凝收集

13②蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3，加热时要垫上石棉网，烧瓶中还要加入________量沸石，防止液体爆沸。③冷凝管中冷却水从下口进，上口出。6．萃取和分液(1)萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂中的________不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的方法。萃取后溶液通常需要分液。如用四氯化碳萃取溴水中的溴。少溶解度14(2)萃取剂选择：①萃取剂必须和原溶液中的溶剂互不相溶，互不反应；②溶质在萃取剂中的溶解度要远大于原溶剂中的溶解度；③萃取剂与溶质易分离。(3)分液：是将两种互不相溶、密度不同的液体分离的方法。分液操作用到的玻璃仪器有________、________。(3)萃取与分液的步骤：①检验分液漏斗是否漏水；②加入溶液，加入萃取剂，振荡；③静置分层；④分液，下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从分液漏斗上口放出。分液漏斗烧杯15二、化学实验安全常识1．常见使用标识2．实验室意外事故预防和处理措施(1)用酒精灯加热的安全注意事项。①在使用前，要先检查灯里有无酒精，禁止向燃着的酒精灯里添加酒精和用燃着的一只酒精灯去点燃另一只酒精灯以免失火。不可用嘴去吹灭，洒出的酒精在桌上着火，立即用________扑盖。湿布

16(2)稀释浓硫酸时应将________慢慢沿烧杯壁倒入________中，以避免外溅。浓硫酸灼伤时先用干布小心拭去浓硫酸，再用大量的水冲洗。(3)钾、钠和白磷等暴露在空气中易燃烧。少量钾、钠应保存在________中，白磷则可保存在水中。活泼金属着火(如Na)用________覆盖灭火，不能用泡沫灭火器灭火。(4)不纯的氢气遇火易爆炸，严禁接近明火。在点燃前，必须先检查________。某些强氧化剂(如氯酸钾、硝酸钾、高锰酸钾等)或其混合物不能研磨，防爆炸。浓硫酸水

煤油沙子纯度17(5)闻药品(特别是气体)的气味。面部应远离容器，用手将离开容器的气流慢慢地________自己的鼻孔，防中毒。吸入氯气、氯化氢气体时，可吸入少量酒精等使之解毒。吸入硫化氢或一氧化碳气体，而感到不适时，应立即到室外呼吸新鲜空气。(6)NO2、SO2、Cl2、H2S等有毒尾气用导管通入________等碱液中吸收。CO可点燃转化为CO2。(7)有毒药品(如钡盐、铅盐)废液不能随便倒入下水道。含重金属离子的废液将其转化为难溶性的氢氧化物或硫化物而沉积下来，从而过滤分离，回收利用，少量残渣可埋于地下。扇向NaOH18(8)电器设备所引起的火灾，用二氧化碳或四氯化碳灭火器灭火，不能用泡沐灭火器，以免触电。3．常见其他试剂的保管方法(1)NH3·H2O：易挥发，应密封放低温处。(2)浓HNO3、AgNO3：见光易分解，应保存在棕色瓶中，放在低温避光处。(3)固体烧碱：易潮解，应用易于密封的干燥大口瓶保存。瓶口用橡胶塞塞严或用塑料塞盖紧。(4)Fe2＋盐溶液因易被空气氧化，不宜长期放置，应现用现配。(5)氯水、石灰水、Cu(OH)2悬浊液等，都要随配随用，不能长时间放置。19【例2】下列化学药品存放或实验操作正确的是(

)A．浓硝酸应存放在带橡皮塞的无色细口瓶中B．不慎将浓硫酸溅到皮肤上，要迅速用抹布擦拭，立即用水冲洗C．NaOH溶液保存在带玻璃塞的细口瓶中D．配置硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再慢慢倒入浓硫酸，并不断搅拌20解析：选项A错误，浓硝酸是易挥发、见光受热易分解的强氧化性酸，并对橡皮塞有腐蚀作用，故应保存在棕色细口试剂瓶中；选项B正确；选项C错误，NaOH溶液能与SiO2反应，必须用带橡皮塞的细口瓶装；选项D错误，因为量筒是粗略量取液体体积的仪器，不能用来配置溶液，若配置溶液，可在烧杯中进行。答案：B21►课堂练习3．(2011年广东学业水平考试)下列实验操作错误的是(

)A．用药匙取用少量Na2SO4固体B．用胶头滴管滴加少量NaCl溶液C．加热盛有2/3体积K2SO4溶液的试管D．用10mL量筒量取8mL1.0mol·L－1NaOH溶液解析：加热盛有不能超过1/3体积溶液的试管。答案：C224．常用一些图案标识危险化学品，下列化学物质与其图案标识不相符的是(

)

A．甲烷B．酒精C．浓盐酸D．烧碱解析：浓盐酸是易挥发试剂，不是强氧化剂。答案：C23常见气体的实验室制备

收集尾气吸收收集气体装置气体分子式

制取气体的装置排水法向上排气法向下排气法O2、CH4H2NOO2

CO2、NO2

Cl2、HCl、SO2

NH3、CH4H2NO2

Cl2、SO2NH3HCl、2.制取气体实验的操作顺序：(1)安装仪器顺序：①由下到上；②从左到右；③先塞后定(带导管的胶塞在大试管、烧瓶固定前塞好)。(2)加试剂顺序：固体先放入，液体后滴加(即先固后液)。(3)其他操作顺序：先检验________，后装入________，最后________酒精灯(需加热的反应)。3．实验装置：主要有：气体发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置。气密性药品点燃

25(1)发生装置：根据反应原理选择________与否。(2)气体的净化与干燥装置：①洗气瓶：可装液体除杂试剂和干燥剂，如浓硫酸；②干燥管：可装固体除杂试剂和干燥剂。气体洗涤装置

液体洗涤剂

固体洗涤剂加热(3)常见除杂试剂和干燥剂作用。①浓硫酸除去H2O、NH3等，能干燥H2、O2、HCl、Cl2、CO2、SO2、NO2等气体。②碱石灰、氧化钙除去H2O和各种酸性气体如CO2、SO2、HCl，能干燥H2、O2、NH3等气体。③饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中的酸性较强气体。如HCl、SO2等。④饱和食盐水除去Cl2中的HCl等易溶于水的气体。27⑤酸性高锰酸钾溶液除去还原性气体如SO2。⑥用水吸收易溶于水的气体：HCl、NH3。⑦用NaOH溶液吸收HCl、Cl2、CO2、SO2、NO2等能与碱反应的气体。注意：用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。(4)气体收集装置：依据是气体的________和水溶性选用收集方法。如氯气可用向上排空气法收集氯气，也可用排饱和食盐水收集。(5)尾气吸收处理装置：有三种：①用倒扣漏斗——处理________溶于水的气体；②玻璃管——能溶于水或溶于溶液的气体的吸收(如用NaOH溶液吸收Cl2)；③点燃法——处理CO。密度极易284．实验室常见气体制备反应原理(1)O2：2KClO3

____________2H2O2____________(2)H2：Zn＋H2SO4

____________；2H2O

____________(3)Cl2：MnO2＋4HCl(浓)

________________(4)CO2：CaCO3＋2HCl===________________(5)NO：3Cu＋8HNO3(稀)===________________________(6)NO2：Cu＋4HNO3(浓)===________________________(7)SO2：Cu＋2H2SO4(浓)

________________________；Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2OMnO2△MnO2通电△通电△△2KCl＋3O2↑

2H2O＋O2↑

ZnSO4＋H2↑

2H2↑＋O2↑

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

CaCl2＋CO2↑＋H2O3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

CuSO4＋SO2↑＋2H2O29【例3】(2012年广东学业水平考试)下图是产生和收集气体的实验装置，该装置适合于(

)A．用浓硝酸与Cu反应制取NO2B．用H2O2溶液和MnO2反应制取O2C．用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2D．用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH330解析：NO2溶于水，不能用排水法收集；用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2需加热。NH4Cl和Ca(OH)2是固体间反应，需加热，NH3不能用排水法收集。该装置适合用H2O2溶液和MnO2反应制取O2。(该题在2009年45题.2010年45题.2011年45题.2012年.2013年广东学业水平重复出现，熟记)答案：B31►课堂练习5．只能用排水集气法的气体是(

)A．NH3

B．Cl2C．HClD．NO解析：NO易被氧化，只能用排水集气法收集。NH3、HCl极易溶于水，只能用排空气法收集。答案：D326．以下集气装置中不正确的是(

)A．CO2的收集B．NO的收集(液体为H2O)C．NH3的收集D．NO2的收集(液体为H2O)33解析：NO2与水反应生成HNO3和NO，不能用排水法收集，只能用向上排空气法收集。答案：D34物质的分离。提纯、检验►知识回顾1．分离与提纯的基本要求(1)分离：将混合物中的物质逐一分开，分别得到________，并恢复到原来状态。(2)提纯：通过适当的方法，将混合物里的杂质除去，得到纯净物。①提纯的原则：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少欲被提纯的物质)；三易分离(被提纯物与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要复原)。②试剂用量：为了使杂质除尽，加入的试剂应________，过量的试剂必须在后续操作中便于除去。纯净物过量352．混合物的分离与提纯应用

应用实例

分离的物质

分离和提纯的方法NaCl和沙子从液体中分离出不溶于液体的固体物质过滤从NaCl溶液中结晶出NaCl从溶液中分离出溶质蒸发制取蒸馏水从互溶的液态混合物中分离出沸点较低的物质蒸馏石油中分离出的汽油、煤油、柴油等从互溶的液态混合物中分离出其中的各个组分分馏用CCl4提取碘水中的碘用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来萃取3.物质检验常用方法检验方法实验现象一般现象实例沉淀法反应中有沉淀________或________Na2CO3溶液中滴加BaCl2，有白色沉淀产生，再加稀盐酸沉淀溶解显色法反应中有________变化氨水中滴加酚酞试剂，溶液变红，再滴加稀盐酸，溶液红色消失气体法反应中有________产生铜粉加入浓硝酸，有红棕色气体产生产生溶解颜色气体【例4】对下列物质进行提纯所用试剂和方法不正确的是(

)选项物质杂质提纯所需试剂或(和)方法ANa2CO3NaHCO3加热分解BKNO3NaClH2O、溶解、蒸发、结晶、过滤CCH3CH2OHCH3COOH蒸发DBr2H2OCCl4、萃取、分液、蒸馏解析：提纯物质需将杂质除去并进行有效的分离。因此，所加试剂与杂质作用的产物应易于分离而除去，需要引起注意的是所加试剂不能跟非杂质反应。选项A、B、D均正确，选项C错误，CH3CH2OH的沸点比CH3COOH低，且均是挥发性物质，只能用蒸馏方法提纯CH3CH2OH。答案：C►课堂练习7．下列方法能直接从海水中制取可饮用水的是(

)A．萃取B．结晶C．蒸馏D．过滤解析：通过蒸馏可以在海水中蒸馏出纯净水。答案：C398．下列操作不能用于检验NH3的是(

)A．气体使湿润的酚酞试纸变红B．气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝C．气体与蘸有浓H2SO4的玻璃棒靠近D．气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近解析：浓H2SO4不挥发，气体与蘸有浓H2SO4的玻璃棒靠近时看不到明显实验现象。答案：C4041一、单选题考点一常见化学仪器的使用1．能使用酒精灯直接加热的器皿是(

)A．试管B．试剂瓶C．量筒D．容量瓶A422．不能用酒精灯直接加热的仪器是(

)A．烧杯B．坩埚C．试管D．蒸发皿解析：烧杯不能用酒精灯直接加热。坩埚、试管、蒸发皿能用酒精灯直接加热。答案：A433．下列仪器中，具有能溶解固体、配制溶液、加热较多试剂三种用途的是(

)A．容量瓶B．烧杯C．量筒D．试管解析：烧杯可作反应容器、可加热、可溶解试剂。答案：B44考点二化学实验的基本操作与实验安全意识6．下列试剂保存或盛放方法正确的是(

)A．浓硝酸盛放在铜质器皿中B．稀硝酸盛放在铁质器皿中C．NaOH溶液保存在带橡胶塞的试剂瓶中D．NaOH溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中C457．下列有关实验操作的叙述中，正确的是(

)A．用规格为10mL的量筒量取9.00mL的液体B．用药匙或者纸槽把粉末状的药品送入试管的底部C．没有试管夹，可以临时手持试管给固体或液体加热D．稀释浓硫酸时，把水加到浓硫酸中解析：10mL的量筒量取溶液的精确度只能达到±0.1mL；加热试管要用试管夹，不能用手直接持试管；稀释浓硫酸必须将浓硫酸加到水中。答案：B468．下列实验操作中，能够用于分离固体与液体混合物的是(

)解析：A项是过滤操作，用于分离固体与液体混合物；B项是蒸馏或分馏操作，用于分馏沸点不同的液态混合物；C项是配制一定物质的量溶液的操作；D项是分液，分离互不相溶的液体。答案：A47考点三常见气体的实验室制备13．下图是产生和收集气体的实验装置，该装置适合于(

)A．用稀硝酸与Cu反应制取NOB．用KClO3和MnO2反应制取O2C．用Cu和浓硫酸反应制取SO2D．用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH3解析：稀硝酸与Cu反应不需加热，NO不溶于水，可用此装置制取。答案：A4814．实验室制备氨气，检验氨气是否收集满可以用(

)A．干燥的蓝色石蕊试纸B．干燥的红色石蕊试纸C．湿润的红色石蕊试纸D．湿润的蓝色石蕊试纸解析：湿润的红色石蕊试纸遇氨气变蓝。答案：C4915．右图是化学实验常用装置之一，若气体从右管进入，可用来收集的气体是(

)A．NO