第25讲-常见仪器使用和实验基本操作(讲)(原卷版)

第25讲常见仪器使用和实验基本操作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。3.掌握化学实验的基本操作，能识别危险化学品标志。了解实验室一般事故的预防和处理方法。【核心素养分析】宏观辨识与微观探析：能根据实验现象，辨识物质和反应类型，解释物质性质及其变化规律。科学探究与创新意识：能根据实验目的，设计实验方案，勇于实验仪器的创新使用，解决实际问题。科学态度与社会责任：具有安全意识，严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识和保护环境的可持续发展的意识。知识点一常用化学仪器的识别与使用1．加热仪器——酒精灯(1)加热时用外焰加热；(2)酒精灯中的酒精不超过酒精灯容积的eq\f(2,3)且不少于eq\f(1,4)；(3)绝对禁止向燃着的酒精灯中添加酒精，以免失火；(4)绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯；(5)用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭。2.可加热的仪器(1)仪器②为蒸发皿。使用方法：用于蒸发或浓缩溶液，加热时液体体积不超过其容积的eq\f(2,3)，蒸发浓缩时要用玻璃棒不断搅拌，有大量晶体时停止加热。(2)仪器③为坩埚。使用方法：用于灼烧固体物质，把坩埚放在三脚架上的泥三角上加热，取放坩埚必须使用坩埚钳，加热完的坩埚应放在石棉网上冷却。(3)仪器④中A的名称为圆底烧瓶，B的名称为蒸馏烧瓶。使用方法：a.常用于组装有液体参与反应的反应器，其中B主要用于混合液体的蒸馏和分馏；b.加热液体时，不能超过其容积的eq\f(2,3)。(4)仪器⑤为锥形瓶。使用方法：a.可用于组装气体发生器；b.用于滴定操作；c.作蒸馏装置的接收器。(5)仪器⑥为烧杯。使用方法：a.可用于物质的溶解与稀释；b.用于称量具有腐蚀性的固体药品；c.组装水浴加热装置。(6)仪器⑦的名称为三颈烧瓶，做反应容器、蒸馏或分馏液体。使用方法：三个瓶口一般放置温度计、搅拌器、冷凝管、分液漏斗等。3.常用的计量仪器(1)A为量筒，用于量取一定体积的液体；精确度：0.1mL。(2)B为容量瓶，主要用于配制一定物质的量浓度的溶液。①该仪器使用前需“查漏”；②不能(填“不能”或“能”)将固体或浓溶液直接在该仪器中溶解或稀释。(3)C为酸式滴定管。①使用前需“查漏”；②“0”刻度在上方；③不可盛装碱性溶液；④精确度：0.01mL。(4)D为碱式滴定管，用于盛装碱性溶液，不可盛装酸性和强氧化性液体(如：KMnO4溶液)。(5)E为托盘天平。①称量前先调零点；②腐蚀性药品应放于烧杯内称量；③“左物右码”；④精确度：0.1g。(6)F为温度计。①测反应混合液的温度时，温度计的水银球应插入混合液中但不能接触容器内壁；②测蒸气的温度时，水银球应在液面以上；③测馏分温度时，水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处。4.常用的分离、提纯仪器仪器及名称主要用途使用方法和注意事项普通漏斗(1)用于向小口容器中转移液体；(2)加滤纸后，可用于过滤；(3)做防倒吸装置过滤时注意“一贴、二低、三靠”长颈漏斗用于组装气体发生器制取气体时应将长管末端插入液面以下，防止气体逸出分液漏斗(1)A用于反应中随时添加液体；(2)B用于萃取、分液(1)使用前需要检查是否漏水；(2)用B分离液体时，下层液体由下口放出，上层液体由上口倒出蒸发皿用于蒸发或浓缩溶液(1)可直接加热；(2)加热时液体体积不能超过其容积的eq\f(2,3)；(3)出现大量固体时停止加热，利用余热蒸干气体的干燥或除杂(1)气流方向为粗口进细口出；(2)干燥剂为粒状，常用CaCl2、碱石灰、P2O5等蒸馏、分馏或冷凝回流(1)蒸馏使用直形冷凝管，回流使用球形冷凝管或蛇形冷凝管；(2)先通冷凝水，后加热蒸馏烧瓶；(3)通入冷凝水时要“低进高出”除去气体中的杂质(1)气体的流向为长进短出；(2)吸收液能与杂质气体反应；(3)吸收液体积不超过洗气瓶容积的eq\f(2,3)5.其他常用仪器仪器及名称主要用途使用方法和注意事项(1)滴瓶用于盛放少量液体药品；(2)胶头滴管用于吸取和滴加液体(1)滴瓶的滴管与滴瓶配套，不可换用；(2)胶头滴管：不能将液体吸入胶头内，不能平放或倒置；加液体时不可接触器壁，用后立即洗净广口瓶贮存固体药品，若为磨砂瓶口则为集气瓶；细口瓶贮存液体药品(1)广口瓶不能盛装挥发性药品；(2)光照易分解药品用棕色瓶；(3)盛碱性药品应用橡胶塞，盛强氧化性药品应用玻璃塞难溶于水的块状固体与液体在常温下制取气体(1)能使反应随时发生、随时停止；(2)制备氢气时应远离火源；(3)添加液体以刚好浸没固体为宜(4)用该装置可以制取H2、CO2、H2S一般与三脚架配套使用，其上可放坩埚，以给固体物质加热(1)不能猛烈撞击，以免损坏瓷管；(2)应当把坩埚放在泥三角上，把泥三角放在三脚架上，然后再加热表面皿(1)做烧杯、蒸发皿等容器的盖子；(2)用于pH试纸等试纸的变色实验不可加热恒压滴液漏斗用于反应中随时添加液体，其中A管的作用是平衡气压，使液体能够顺利流下使用前需检查是否漏水；用于制取气体时上部玻璃塞不要取下点滴板化学定性分析中做显色或沉淀点滴实验————————知识点二化学实验常用仪器的创新应用1.实验仪器的“多器一用”（1）符合启普发生器原理的制气装置（2）可以测量气体体积的装置（3）可用于冷凝或冷却的装置（4）可用于气体干燥或除杂的装置A装置中必须盛装液体试剂，B、C装置中必须盛装固体试剂。2.广口瓶的创新应用名称装置图解读集气装置收集密度比空气大的气体，如CO2、Cl2、HCl等，操作要点是a进b出盛满水，“b进a出”可收集不溶于水且不与水反应的气体，如CO、NO等收集密度比空气小的气体，如H2、NH3等，操作要点是b进a出量气装置气体从短口端进入广口瓶，将液体压入量筒中，则量筒中水的体积即为所测气体的体积。读数时先要调整量筒高度使广口瓶和量筒内液面相平，然后视线要与量筒内液面最低点相切洗气装置用于除去气体中的杂质气体或用于干燥气体，操作要点是长管进气，短管出气储气装置瓶内盛装一定量的液体，用于暂时贮存反应中产生的气体，操作要点是短管进气，长管出气。如瓶内盛装饱和食盐水，可以储存少量Cl2安全瓶装置左右导管均短且等长或进气管短，出气管长。用于防止液体倒吸或减小气体的压强，防止出现安全事故监控气体流速装置通入气体，根据液体中产生气泡的速率来监控气体流速3.球形干燥管的创新应用名称装置图解读尾气吸收装置(1)可用于一般尾气的吸收，如内盛碱石灰，可吸收HCl、Cl2、SO2等(如图a)；(2)可用于需防倒吸的尾气吸收，如吸收极易溶于水的HCl、NH3等(如图b)气体检验装置如干燥管中盛无水CuSO4时，可用于水蒸气的检验定量测定装置定量测定气体时，有时需要考虑空气中的成分对测定产生的影响，所以在测定装置后，需接一个横放干燥管，“左吸右挡”，既可以防止污染空气，又可以防止空气中的CO2、水蒸气对定量测定实验产生干扰简易气体发生装置类似启普发生器原理，通过调节活塞，进而使产生的气体调控液面高度而决定反应是否继续简易过滤装置可用于水的净化等较简单的过滤4.冷凝装置的创新应用图一、图二装置中由于冷凝管竖立，使液体混合物能冷凝回流，以此装置作为反应装置，可使反应物循环利用，提高反应物的转化率。知识点三化学基本操作及安全1.药品的取用(1)根据药品的性状和用量选择取用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)镊子用托盘天平称量胶头滴管用试剂瓶倾倒用量筒、滴定管(或移液管)量取(2)向仪器中加入药品的操作方法①向容器内加固体药品②向容器内加液体药品2.试纸的使用(1)类型及作用eq\x(石蕊试纸)——定性检验酸碱性eq\x(pH试纸)——定量检测(粗测)酸碱性强弱eq\x(品红试纸)——检验SO2等具有漂白性的物质eq\x(淀粉­KI试纸)——检验Cl2等具有氧化性的物质(2)使用方法①检验溶液：取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取液体，点在试纸中部，观察试纸的颜色变化。等pH试纸变色后，与标准比色卡对照。②检验气体：先用蒸馏水把试纸润湿，再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。3.物质的溶解(1)固体物质的溶解一般在烧杯或试管里进行，为了加速溶解，常用玻璃棒搅拌、粉碎、振荡或加热等措施，但FeCl3、AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热。(2)气体物质的溶解或吸收①溶解度不大的气体，如CO2、Cl2、H2S等，用如图a所示装置。②极易溶于水的气体，如NH3、HCl等，用如图b所示装置。(3)液体物质的溶解(稀释)：一般把密度较大的液体加入密度较小的液体中，如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合。4.化学试剂的保存方法(1)试剂瓶及瓶塞的选择根据药品状态eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(固体：用广口瓶,液体：用细口瓶))根据见光是否分解eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(易分解：用棕色瓶,不分解：用一般试剂瓶))根据酸碱性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(玻璃塞：不能盛放碱性物质,橡胶塞：不能盛放强酸性、强氧化性物质))(2)试剂的保存方法化学试剂都应注意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。①易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等起反应的药品应隔绝空气保存。如钾、钠应浸在煤油中；白磷放在水中，使之与空气隔绝。②易潮解、挥发、吸水的药品应密封保存。如固体NaOH、浓盐酸、浓硫酸等。③见光易分解的物质应放在棕色试剂瓶中，放置于阴凉处。如AgNO3、浓HNO3等。④液态溴有毒且易挥发，应贮存于细口瓶中，加水封，加盖玻璃塞(不能用橡胶塞)，并放置于阴凉处。⑤易挥发、着火的药品应密封保存并放置于阴凉处，远离火源。如乙醇、乙醚、苯等。⑥盛放药品的器皿应不能与所盛药品反应。如盛NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡胶塞。5.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，既不聚成滴，也不成股流下。(2)常见残留物的洗涤残留物洗涤剂容器里附有的油污NaOH溶液或热的纯碱溶液容器壁上附着的硫CS2或热的NaOH溶液试管壁上附着的银镜稀HNO3AgCl氨水容器内残留的MnO2热的浓盐酸6.常用危险化学药品的标志7.常见实验事故的处理意外事故处理方法少量浓硫酸溅到皮肤上立即用大量水冲洗，然后涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液酒精等有机物在实验台上着火用湿抹布、石棉或沙子盖灭，不能用水灭火浓NaOH溶液溅到皮肤上立即用大量水冲洗，再涂上5%的稀硼酸苯酚沾到皮肤上用酒精擦洗误食重金属盐服用大量牛奶或蛋清，并及时送往医院水银洒到桌面或地面上撒上硫粉并进行处理8.检查装置气密性的基本思路：【方法技巧】使装置内外压强不等，观察气泡或液面变化。常用方法：（1）微热法如图a。用手捂热(或用酒精灯微热)容器，若导管口产生气泡，松开手(或停止加热)后导管内形成一段稳定的水柱，证明装置不漏气。（2）液差法如图b、c。连接好仪器，b中夹紧弹簧夹，从长颈漏斗中注入适量水，使长颈漏斗中的液面高于锥形瓶中的液面，静置，若液面位置保持不变，证明装置不漏气；c中向乙管中加入适量水，使乙管液面高于甲管液面，静置，若液面位置保持不变，证明装置不漏气。（3）滴液法如图d。向分液漏斗中注入适量水，关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，若分液漏斗中的水不能顺利滴下，证明装置不漏气。（4）抽气(吹气)法(液差法的拓展)如图e、f。e中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，若活塞能回到原来的位置，证明装置不漏气；f中打开弹簧夹，向导管口吹气，若长颈漏斗中的液面上升，且停止吹气后，关闭弹簧夹，长颈漏斗中的液面保持稳定，证明装置不漏气。9.化学实验安全的创新设计（1）防倒吸安全装置（2）防堵塞安全装置（3）防污染安全装置①实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b、c装置。②实验室制取CO时，尾气的处理可采用a、c装置。③实验室制取H2时，尾气的处理可采用a、c装置。高频考点一常用仪器的用途和使用【例1】（2022·浙江卷）名称为“干燥管”的仪器是（）A. B. C. D.【变式探究】（2022·浙江卷）名称为“吸滤瓶”的仪器是（）A.B. C.D.【举一反三】（2021·广东卷）测定浓硫酸试剂中含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸，稀释；②转移定容得待测液；③移取待测液，用的溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为A. B.C.D.【变式探究】（2021·天津卷）进行下列实验操作时，选用仪器正确的是提取碘水中的碘量取一定体积的KMnO4溶液熔化NaOH固体浓缩NaCl溶液ABCD高频考点二考查实验的基本操作【例2】（2022·海南卷）下列实验操作规范的是A.过滤B.排空气法收集C.混合浓硫酸和乙醇D.溶液的转移【变式探究】（2022·湖北卷）下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是A．滴入酚酞溶液B．吸氧腐蚀C．钠的燃烧D．石蜡油的热分解【举一反三】（2022·湖南卷）化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是A.碱式滴定管排气泡B.溶液加热C.试剂存放D.溶液滴加【变式探究】（2021·河北卷）下列操作规范且能达到实验目的的是（）A.图甲测定醋酸浓度 B.图乙测定中和热C.图丙稀释浓硫酸 D.图丁萃取分离碘水中的碘高频考点三仪器的综合应用和创新【例3】（2021·山东卷）关于下列仪器使用的说法错误的是()A.①、④不可加热 B.②、④不可用作反应容器C.③、⑤可用于物质分离 D.②、④、⑤使用前需检漏【变式探究】（2021·山东卷）为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是()(不考虑存放试剂的容器)实验目的玻璃仪器试剂A配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒蒸馏水、NaCl固体B制备Fe(OH)3胶体烧杯、酒精灯、胶头滴管蒸馏水、饱和FeCl3溶液C测定NaOH溶液浓度烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂D制备乙酸乙酯试管、量筒、导管、酒精灯冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液【变式探究】下列两种不同图示分别代表了干燥管的不同应用。请回答有关问题：(1)图甲所示装置可作为气体干燥装置，下列组合中气体a和固体R都正确的是________。选项ABCD气体aNH3SO2C2H4Cl2固体R碱石灰浓硫酸高锰酸钾碱石灰(2)图甲所示装置还可以作为特殊情况下的气体发生装置。例如：在常温下可用此装置来制备空气中的某种单质气体，此时气体a为________，固体R为________。(3)若按图乙来安装，可用NaOH浓溶液吸收Cl2制84消毒液，此时干燥管的作用是________________________________________________________________________。高频考点四药品的安全使用【例4】（2022·山东卷）下列试剂实验室保存方法错误的是（）A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中 B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中C.四氯化碳保存在广口塑料瓶中 D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中【变式探究】(2020·山东卷)实验室中下列做法错误的是()A．用冷水贮存白磷B．用浓硫酸干燥二氧化硫C．用酒精灯直接加热蒸发皿D．用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧【特别提醒】实验操作安全的“七防范”(1)防火灾：①可燃性、易燃性试剂的存放要远离火源；②用剩的钠、钾、白磷应放回原试剂瓶；③不慎打翻酒精灯，酒精在桌面上燃烧起来，应该立即用湿抹布盖灭。(2)防暴沸：①加热液体时为了防止暴沸，应在液体中加入沸石或碎瓷片；②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，并用玻璃棒不断搅拌。(3)防倒吸：①拆卸加热法制取气体，并用排水法收集气体的装置时，应先从水槽中取出导气管，再撤掉酒精灯；②用水吸收极易溶于水的气体时，要用倒置于水面的漏斗或采取其他防倒吸措施。(4)防中毒：①产生剧毒气体的反应应在通风橱中进行；②实验室中的任何药品不能用口去尝；③用剩的有毒物质应及时回收处理。(5)防污染：对环境有污染的物质不能直接排放，要根据其化学性质进行处理或吸收，如CO尾气应该点燃或收集。(6)防炸裂或爆炸：①能直接加热的仪器，加热前要预热；不能直接加热的仪器，要垫石棉网加热；②蒸馏时液体不能蒸干，以防烧瓶炸裂；③铁丝(铜丝)在盛有氯气(氧气)的集气瓶中燃烧时，瓶底要加入少量的水或干沙以防炸裂；④H2(CO)还原金属氧化物时，要先用H2(CO)排尽装置中的空气，验纯后再加热，以防爆炸；⑤H2、CO、CH4、CH2=CH2等气体点燃前要验纯，以防爆炸。(7)防腐蚀：①取用液溴、苯酚时，若不慎滴到皮肤上，要用酒精擦洗以防腐蚀皮肤；②少量强酸溶液滴到皮肤上时，立即用大量水冲洗，再涂弱碱性溶液(如NaHCO3溶液)；③少量强碱溶液滴到皮肤上时，立即用大量水冲洗，再涂弱酸性溶液(如硼酸溶液)。【变式探究】下列有关物质的存放或运输叙述不正确的是()A．液溴易挥发，存放液溴的试剂瓶中应加水封B．可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液C．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中D．常温下，能用铁罐运输浓硝酸【变式探究】下列实验操作中不会发生安全事故的是()A．用锌粒和稀硫酸反应制取氢