化学实验基础-基本仪器和物质的分离

PAGEPAGE1普通学业水平测试第一讲化学实验基础【考点要求】树立安全意识，能识别化学品安全使用标识，知道基本的安全措施和意外事故的紧急处理方法，初步养成良好的实验工作习惯。（A）知道化学实验常用仪器的名称、形状、主要用途、使用方法和操作原理，能识别和绘制简单的实验仪器装置图。（A）初步学会使用过滤、蒸发等方法对混合物进行分离和提纯.。（B)初步学习蒸馏、萃取等分离和提纯.的方法。（A）【知识梳理】树立安全意识，能识别化学品安全使用标识，知道基本的安全措施和意外事故的紧急处理方法，初步养成良好的实验工作习惯。（A）1、药品取用的原则(1)安全性原则：不允许用手直接接触药品，不允许用鼻子凑近闻药品的气味，不允许用口尝药品的味道。(2)节约性原则：严格按照实验规定的用量取用试剂；如果没有说明用量，一般应按照最少量取用，液体1～2ml，固体药品只需覆盖住试管底部即可。(3)保纯性原则：用剩的药品一般不能放回原试剂瓶，以免污染试剂。特例：①一些特殊的药品，用剩的试剂必须放回原试剂瓶，例如金属Na、K②对一些对纯度要求不高的试剂，可以放回原试剂瓶，如镁条、锌粒、碳酸钙等。2、意外事故处理①被玻璃划伤，先用双氧水清洗伤口，再涂上红药水或碘酒，再用创可贴。②烫伤或烧伤：用药棉浸75%～95%的酒精轻涂伤处。③如不慎将酸液沾到皮肤上，立即用大量水冲洗，再涂上3%～5%的NaHCO3的溶液。如果不慎将碱液沾到皮肤上，立即大量水冲洗，再涂上硼酸溶液。④眼睛的化学灼伤，立即用大量的水冲洗，边洗边眨眼睛。若为碱灼伤，再用20%的硼酸溶液淋洗。若为酸液灼伤，再用3%的NaHCO3溶液淋洗。⑤水银洒在桌面上，可洒硫粉进行回收；误食重金属离子，可服用大量鸡蛋、牛奶等含蛋白质的食物进行解毒；误食钡盐溶液，可服用Na2SO4（不可用Na2CO3)解毒。3、实验火灾扑救①K、Na等与水发生剧烈反应的化学药品不能用火扑灭，而应该用沙子扑灭。②密度比水小的有机溶剂，不能用水扑灭，如乙醇可用湿抹布和沙子盖灭。4、进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯，注意对尾气进行适当处理(如CO要用小气球收集或点燃等)。HCl：可用水或NaOH溶液来吸收，装置如右图所示：（用倒置的漏斗不用导管可防倒吸，漏斗不能进入水中过深）SO2、NO2、Cl2：可用NaOH溶液来吸收，装置如右图所示：NH3：可用稀硫酸或水吸收，装置如右图所示：（用倒置的漏斗不用导管可防倒吸，漏斗不能进入水中过深）5、常见药品的保存（瓶口、瓶色、瓶身材料、瓶塞）固体：广口瓶液体：细口瓶HF水溶液（氢氟酸）：塑料瓶NaOH固体：密封保存，广口瓶NaOH溶液：细口瓶，橡胶塞浓硫酸：细口瓶，玻璃塞浓硝酸：细口瓶，玻璃塞，棕色瓶白磷：保存在水中Na、K：保存在煤油中6、一些常用危险化学品的标志知道化学实验常用仪器的名称、形状、主要用途、使用方法和操作原理，能识别和绘制简单的实验仪器装置图。（A）一、实验室常见仪器仪器用途使用时注意事项洗气瓶气体净化装置排水法收集气体长进短出水从长导管进出锥形瓶用于反应容器或蒸馏时接收液体加热时垫石棉网研钵用于研细固体颗粒U型管盛放固体干燥剂干燥管盛放固体干燥剂气体由大口进小口出温度计测量物质温度蒸馏时，水银球放在支管口长颈漏斗滴加液体过滤漏斗过滤用于试剂注入滤纸紧贴漏斗内壁、滤纸边缘要低于漏斗边缘、液面要低于滤纸边缘分液漏斗分离互不相溶两种液体滴加液体分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出；分液操作时要先打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽与漏斗口部的小孔对齐胶头滴管滴加试剂滴管加液时，不能伸入容器，更不能接触容器。应垂直悬空于容器上方；不能倒置，也不能平放于桌面上滴瓶装使用量很小的液体的容器滴瓶上的滴管与滴瓶配套使用滴瓶上的滴管不要用水冲洗水槽用于排水法收集气体广口瓶用于盛放固体试剂的玻璃容器细口瓶用于盛放液体试剂的玻璃容器如果盛放碱性试剂，要改用橡皮塞玻璃棒用于搅拌、引流、转移液体托盘天平称取固体物质的质量调零、垫纸（易潮解的用烧杯等玻璃器皿）、称取（左物右码），最小刻度0.1g试管少量物质的反应容器；收集少量气体；少量物质的溶解容器盛放液体不超过试管的1/3；盛放固体盖住试管底部；加热盛有固体的试管时，管口稍向下，加热液体时倾斜约45°；试管夹应夹在距管口1/3处，试管口不能对着人铁架台（铁夹、铁圈）用于固定反应容器集气瓶用于收集气体烧杯固体物质溶解的容器；加热液体加热时要垫石棉网平底烧瓶平底烧瓶圆底烧瓶大量物质反应容器加热时要垫石棉网蒸馏烧瓶用于蒸馏操作加热时要垫石棉网，加热时，液体量不超过容积的2/3，不少于容积的1/3。试管架将洗净试管倒放，以便晾干坩埚钳用于夹取坩埚坩埚用于固体物质的高温灼热精确配制一定物质的量浓度的溶液只有一个刻度，在常温下使用，不可做反应容器，不可加热，用前必须检验是否漏水蒸发皿溶液浓缩或蒸发量筒粗量液体体积的仪器无“0”刻度，刻度由下向上，不能加热，不可作反应器，最小刻度0.1ml燃烧匙用于盛放可燃性固体物质作燃烧试验冷凝管冷凝管将蒸气冷凝为液体上口出水、下口入水酒精灯用于加热物体酒精灯里酒精不少于其容积1/2不超其容积的2/3为宜；不能用一盏酒精灯去点燃另一盏酒精灯；熄灭酒精灯时，用灯帽将其盖灭初步学会使用过滤、蒸发等方法对混合物进行分离和提纯.。（B)1、分离和提纯有什么不同？【学习方法】比较法+举例法分离：是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开，每一组分都要保留下来，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。提纯：指保留混合物中的某一主要组分，把其余杂质通过一定方法都除去。分离与提纯的方法有：（泥水）过滤、（酒水）蒸馏、（食盐水）蒸发结晶、（碘水）萃取、（油水）分液、升华法、降温结晶、水洗法。2、常见的几种方法列表比较：【学习方法】实验法（了解实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验现象、实验注意事项）+举例法+联想图形法记忆①过滤：除去溶液中混有的不溶性固体的方法。适用范围：液体体和不溶性固体体的分离。主要仪器：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸应用举例：除去粗盐中少量的泥沙注意事项：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁二低：滤纸低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘，三靠：上烧杯口紧靠玻璃棒，玻璃棒末端紧靠三层滤纸处，漏斗末端紧靠下烧杯内壁②粗盐的提纯的步骤：溶解→过滤→蒸发结晶→计算产率③过滤操作每个步骤操作中玻璃棒的作用：溶解中玻璃棒作用：搅拌加速溶解。过滤：引流，防液体滴落漏斗外或滴破滤纸。蒸发结晶：搅拌，防液滴飞溅。计算产率：转移固体。④提纯后的精盐中还有哪些杂质？怎样去检验SO42—？所加试剂的作用分别是什么？过滤操作后溶液中可能还含有的杂质有：Na2SO4、CaCl2、MgCl2等检验SO42—：先加盐酸酸化，再加入BaCl2检验SO42—。HCl的作用：排除CO32—，SO32—，Ag+的干扰BaCl2：检验Ba2+⑤如何除去粗盐中含有的可溶性的杂质CaCl2、MgCl2和一些硫酸盐，加入的试剂与顺序是：可BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HCl、蒸发或BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HCl、蒸发或NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl、蒸发⑥涉及到的离子反应方程式Ba2++SO42—=BaSO4↓Mg2++2OH—=Mg（OH）2↓Ca2++CO32—=CaCO3↓Ba2++CO32—=BaCO3↓2H++CO32—=H2O+CO2↑H++OH—=H2O⑦Na2CO3作用：Ba2++CO32—=BaCO3↓，Ca2++CO32—=CaCO3↓HCl作用：2H++CO32—=H2O+CO2↑H++OH—=H2O⑧检验SO42-是否除尽的方法是：取上层清夜于试管中，滴加BaCl2溶液，观察现象，若变浑浊则说明SO42—未除尽（一般描述为：取上层清夜于试管中，滴加××，观察现象，若××，则说明××）3、蒸发和结晶：【学习方法】对比法+举例法+实验法蒸发是将溶液浓缩、溶剂汽化或溶质以晶体的形式析出的方法；结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程，可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。①蒸发结晶：加热蒸发饱和溶液或浓溶液使溶质从溶液中结晶分离出来，如从NaCl溶液中分离出NaCl。主要仪器:铁架台（带铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒注意事项：加热过程用玻璃棒搅拌，防止液滴飞溅；出现大量固体时停止加热，利用余热把剩余水蒸干。②降温结晶：降低饱和溶液温度，适用于分离随温度变化溶解度变化较大的物质，如KNO3的结晶提纯。注意事项：先用热水配置较高温度下的饱和溶液，再冷却，即有结晶析出，最后过滤得到KNO3晶体。辨析：KNO3中混有少量的NaCl，可用降温结晶，然后过滤的方法得到较纯的KNO3晶体。NaCl中混有少量的KNO3，可用蒸发结晶，然后趁热过滤的方法得到较纯的NaCl晶体。粗盐提纯要得到较纯的氯化钠是蒸发结晶的方法，加热至出现较多固体时停止加热利用蒸发皿的余热使其蒸干，得到的晶体不纯。初步学习蒸馏、萃取等分离和提纯的方法。（A）1、蒸馏（分馏）适用范围：分离互溶（互不相溶或互溶）且沸点不同（填“相同“或”不同“）的液体混合物。主要仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶应用举例：向酒精的水溶液中加入生石灰后用蒸馏法得到无水乙醇注意事项：需加沸石防止暴沸；温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管处齐平；冷凝水从冷凝管下进上出。烧瓶中盛装的液体不能超过容器的2/3，使用前要检查装置的气密性。2、萃取适用范围：溶质在萃取剂中溶解度大于在原溶剂中溶解度。主要仪器：铁架台、烧杯、分液漏斗应用举例碘水中萃取碘注意事项：萃取前先验漏，打开旋塞分液前先打开分液漏斗的塞子。萃取剂选择：①萃取剂与原溶剂互不相溶；②溶质在萃取剂中溶解度比原溶剂大。③萃取剂和原溶剂不反应。萃取操作步骤（以四氯化碳萃取碘水中的碘为例）：①验漏②装夜：用量筒量取10mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4mL四氯化碳，盖好玻璃塞③振荡（放气）：用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分混合；振荡后打开活塞，使漏斗内气体放出。④静置分层⑤分液（下流上倒）：将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔或打开塞子，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁留下。实验现象：液体分层，下层为紫红色。萃取是常见物质在不同溶剂中的颜色水相有机相Cl2浅黄绿色黄绿色Br2橙黄色橙红色I2棕褐色紫红色应用举例：a不能（填“能”或“不能”）用酒精作碘的萃取剂，因为酒精（萃取剂）和水（原溶剂）互溶。b四氯化碳与水都是无色的液体，判断水层与有机层的方法：是取上层液体，向其中加入四氯化碳（有机溶剂）后观察现象，若分层则说明上层是水层，若不分层则说明上层是有机层c、四氯化碳和苯常用作碘的萃取剂，其中四氯化碳的密度大于水，苯的密度小于水。3、分液适用范围：互不相溶的液体。主要仪器：铁架台、烧杯、分液漏斗应用举例分离油和水、分离四氯化碳和水注意事项：分液漏斗下端紧靠烧杯内壁，打开分液漏斗上口玻璃塞，打开活塞，让下层液体从下流出到分界面，再关闭活塞，上层液体由上倒入另一烧杯。注意：不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的性质选择合适的方法进行分离，且有时需要多种方法配合使用4、混合物的除杂（写出所用杂质和涉及到的化学方程式）【学习方法】实验法（实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器和试剂、实验步骤、实验现象、实验注意事项）+除杂特别注意：试剂选择+试剂量+试剂过量处理方法除杂方法的选择：性质判断除杂方法选择的一般过程：物理性质→物理方法→化学性质→化学方法主物质（杂质）试剂或方法填能或不能有关离子方程式或化学方程式或文字解释CO（CO2）NaOH能2NaOH+CO2==Na2CO3+H2OCO（CO2）灼热的炭层能CO2+C高温2COCO2（CO）灼热的CuO网能CuO+CO高温Cu+CO2CO2（CO）O2不能氧气是气体，氧气过量会引入新杂质O2CO2（O2）灼热的铜网能2Cu+O2△2CuOCO2（O2）C不能CO2+C高温2CO会使主物质减少N2（O2）灼热铜网能2Cu+O2△2CuOC2H6（C2H4）溴水能CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2BrC2H6（C2H4）酸性高锰酸钾溶液不能乙烯被氧化成CO2，引入新杂质CO2CaO（CaCO3）高温煅烧能CaCO3高温CaO+CO2↑CaO（CaCO3）HCl不能CaO+2HCl==CaCl2+H2O使主物质减少Cu（Fe）HCl能Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Cu（Fe）CuCl2能Fe+CuCl2==FeCl2+CuFe（Al）NaOH能2NaOH+2Al+2H2O==2NaAlO2+3H2↑Fe（Al）HCl不能Fe+2HCl==FeCl2+H2↑会使主物质减少Al（Fe）吸铁石能FeCl2（FeCl3）Fe能2FeCl3+Fe==3FeCl2FeCl2（FeCl3）Cu不能2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2会引入新杂质CuCl2FeCl3(FeCl2)氯水能2FeCl2+Cl2==2FeCl3FeCl3(FeCl2)HNO3不能会引入新杂质NO3—FeCl2（CuCl2）Fe能Fe+CuCl2==FeCl2+CuFeCl2（CuCl2）用Zn不能Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe会使主物质FeCl2减少Na2CO3（NaHCO3）加热能2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑Na2CO3（NaHCO3）NaOH不能NaOH过量会引入新杂质NaOHNaHCO3（Na2CO3）通入二氧化碳能Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3NaHCO3（Na2CO3）HCl不能NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑使主物质减少SiO2（Al2O3）HCl能Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OSiO2（Al2O3）NaOH不能2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O会使主物质减少Fe2O3（Al2O3）NaOH能2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2OFe2O3（Al2O3）HCl不能Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OCO2（HCl）饱和碳酸氢钠能NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑CO2（HCl）NaOH不能2NaOH+CO2==Na2CO3+H2OCO2（HCl）Na2CO3不能Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3Cl2（HCl）饱和食盐水能Cl2易溶于水，不易溶于饱和食盐水，HCl易溶于饱和食盐水【典型例题】进行化学实验必须注意安全，下列说法不正确的是（）A、不慎将酸溅到眼中，立即用水冲洗，边洗边眨眼B、不慎将浓碱液占到皮肤上，要立即用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液C、如果苯酚浓溶液沾到皮肤上，应立即用酒精清洗D、配制硫酸时，可在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸【题型】实验安全+知识迁移【解题方法】提取记忆+联系性质【学习方法】练习性质积累常见实验安全知识【课堂反馈】★现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它们的性质如下表，据此将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是（）物质分子式熔点沸点密度溶解性乙二醇C2H6O2-11.50C1980C1.19g/ml易溶于水和乙醇丙三醇C3H8O317.90C2900C1.26g/ml能跟水、酒精以任意比互溶A、萃取法B、结晶法C、分馏法D、蒸馏法★★填空⑴不溶性固体与水的混合物，如______，可用______方法分离。(2)可溶性固体与水的混合物，如______，可用______方法分离。(3)易溶固体与难溶固体的混合物，如_____，可通过________方法分离；(4)两种可溶性固体，若它们的溶解度随温度变化不同，如_____，可通过____________方法将其分离；(5)两种互不相溶的液体，如____，可通过___________方法分离。(6)两种互相溶解但沸点不同的液体，如____，可通过_______方法分离。(7)若欲将极稀的溶液变成较浓的溶液，可采取的方法是_______________。(8)胶体与溶液的混合物，可用______________方法分离。★用于分离或提纯物质的已学方法有：A．萃取B．分液C．过滤D．加热分解E．蒸发F．蒸馏下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合适?（把选用方法的标号填入括号内）（1）除去Ca(OH)2溶液中悬浮的Ca(OH)2颗粒（）（2）把饱和食盐水中的食盐提取出来（）（3）除去酒精中溶解的微量食盐（）（4）把溴水中的溴提取出来（）（5）用自来水制取医用蒸馏水（）（6）除去氧化钙中的碳酸钙（）（7）分离柴油和水的混合物（）★下列实验操作中错误的是（）A．分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出B．蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口C．萃取时，萃取剂的密度必须比水大D．称量时，称量物放在称量纸(或称量器皿)上，置于托盘天平的左盘；砝码放在托盘天平的右盘中★下列各组仪器常用于物质分离的是：①漏斗②容量瓶③托盘天平④量筒⑤蒸馏烧瓶A.①⑤B.②④C.①③⑤D.②④★下列仪器中一般不用作反应容器的是（）A．试管B.烧瓶C.烧杯D.量筒★下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？A．分液B．过滤C．萃取D．蒸馏E．蒸发结晶F．加热分解（1）除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3；（2）从碘水中提取碘；（3）用自来水制取蒸馏水；（4）分离植物油和水；（5）除去NaCl中所含的少量KNO3；（6）除去KCl中少量KClO3。★★由草木灰提取钾盐并检验钾元素存在的下列实验操作中，错误的是（）A、溶解B．过滤C．蒸发D．焰色反应★用四氯化碳萃取碘的饱和水溶液中的碘，下列说法中不正确的是（）A．实验使用的主要仪器是分液漏斗B．碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大C．碘的四氯化碳溶液呈紫红色D．分液时，水从分液漏斗下口流出，碘的四氯化碳溶液从漏斗上口倒出★现有下列仪器：烧杯、铁架台（带铁圈）、三角架、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿和蒸馏烧瓶，从缺少仪器的角度分析，不能进行的实验项目是（）A．过滤B．蒸发C．分液D．萃取★用括号中注明的方法分离下列各组混合物，其中不正确的是（）A．氮气和氧气（液化蒸馏）B．食盐中的沙砾（溶解过滤）C．氢氧化铁胶体和水（过滤）D．花生油和水（分液）★★现有三组溶液：①汽油和水的混合物②汽油和柴油的混合物③氯化钠和单质碘的水溶液。分离以上各混合物的正确方法依次是（）A．分液、萃取、蒸馏B．萃取、蒸馏、分液C．分液、蒸馏、萃取D．蒸馏、萃取、分液★★★下列各组变化中，前者是物理变化，后者是化学变化的是（）A、风化、裂化B、分馏、干馏C、渗析、盐析D、水解、电解★★（2009年南京调研）除去NaCl溶液中的SO42-离子，一次加入的溶液顺序中正确的是（）A、BaCl2、Na2CO3、HClB、BaCl2、HCl、Na2CO3C、Na2CO3、BaCl2、HClD、Na2CO3、HCl、BaCl2★★★下列从混合物中分离出其中的一种成分所采用的方法正确的是（）A．水的沸点100℃，酒精的沸点78.5℃，故可用加热蒸馏法使含水酒精变为无水酒精B．可以用加入氢氧化钠溶液再分液的方法除去混在乙酸乙酯中的少量乙酸C．可用冷却法从热的含有少量氯化钾的氯化钠浓溶液中得到纯净的氯化钠晶体D．由于胶粒的直径比离子大，所以淀粉中混有的碘化钾可用过滤法分离答案：1.D2.⑴泥沙和水过滤；⑵NaCl和水蒸发结晶；⑶CaCO3和CaCl2过滤；⑷KNO3和NaCl降温结晶；⑸汽油和水分液；⑹酒精和水蒸馏；⑺蒸发浓缩；⑻渗析3.CEFAFDB4.C5.A6.D7.BCDAEF8.D9.D10.A11.C12.C13.B14.A15.A【双基达标】★(09南京调研卷)下列基本实验操作与所需关键仪器对应合理的是()A．过滤—泥三角B．蒸发—蒸发皿C．蒸馏—分液漏斗D．萃取—玻璃棒★(09无锡模拟卷)在配制250ml2．0mol·L—1NaCl溶液的实验中，必须使用的仪器是()ABCD★(09江苏调研冲刺卷)进行下列实验操作时，仪器间不应该接触的是()A．向试管中倾倒液体时，试剂瓶口与试管口B．过滤时漏斗下端管口与盛滤液的烧杯内壁C．用滴管向试管内滴加液体时，尖嘴与试管口或试管内壁D．用托盘天平称量药品时，盛放固体氢氧化钠的烧杯与