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备战2025届新高考化学一轮总复习第10章化学实验基础和综合探究第53讲化学实验仪器和基本操作课件
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这是一份备战2025届新高考化学一轮总复习第10章化学实验基础和综合探究第53讲化学实验仪器和基本操作课件，共60页。PPT课件主要包含了课标指引，目录索引，素养发展进阶，必备知识•梳理，夹持试管用试管夹，蒸发皿，玻璃棒，坩埚钳，陶土网，圆底烧瓶等内容，欢迎下载使用。
1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法;了解实验室安全及事故的预防。2.初步学会物质检验、分离、提纯和溶液配制等化学实验基础知识和基本技能。
考点一 常用化学仪器的选择及使用
考点二 化学实验基本操作与安全
考点一 常用化学仪器的选择及使用
1.可加热仪器(1)直接加热仪器
(2)需垫陶土网加热的仪器
m(砝码)+m(游码)=m(物品)、放反后:m(物品)=m(砝码)-m(游码)
充满水,排水集气时,短进长出
【应用示例】(1)写出相应仪器的名称。
(2)下列仪器中,在灼烧固体物质时必须用到的仪器是______________(填名称)。
考向1 常用化学仪器的识别例1(1)(2023·浙江6月选考卷,20节选)采用如图1所示的蒸汽浴加热,仪器A的名称是________。 (2)(2023·湖北卷,18节选)图2中仪器A的名称为________,装置B的作用为________________。
解析 (1)采用蒸汽浴加热,根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿。(2)仪器A为具支试管,装置B可以起到防倒吸作用。
[对点训练1] (1)(2022·湖南卷,15节选)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是________(填名称)。
(2)(2022·河北卷,14节选)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
装置图中仪器a、b的名称分别为_______________ 、_______________。
考向2 常用化学仪器的选择及使用例2(2023·湖南卷)下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是( )
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:④⑥
解析 重结晶法提纯苯甲酸,第一步是加热溶解,需要烧杯、玻璃棒、酒精灯,第二步是趁热过滤,需要漏斗、烧杯、玻璃棒,第三步是冷却结晶,需要烧杯,因此不需要球形冷凝管和温度计,A项错误;蒸馏法分离两种沸点不同的物质,需要温度计、蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、锥形瓶、直形冷凝管等,B项正确;在浓硫酸催化下由乙醇制备乙烯,要迅速升温至170 ℃,需要温度计、蒸馏烧瓶,C项正确;酸碱中和滴定时需要用酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等,D项正确。
[对点训练2] (2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 ml·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有( )①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯A.①②④⑥B.①④⑤⑥C.②③⑦⑧D.①⑤⑥⑧
解析 粗盐提纯过程中涉及的实验操作包括溶解、过滤、蒸发和结晶,题给仪器中所用到的有⑥⑧;由固体NaCl配制0.100 0 ml·L-1的NaCl溶液,题给仪器中所用到的有①⑤⑥。故D项正确。
2.化学试剂的取用(1)根据试剂的性状和用量选择取用方法
(2)向仪器中加入试剂的操作方法①向容器内加固体试剂。
②向容器内加液体试剂。
3.试纸的类型及使用(1)常用试纸的类型及用途
(2)使用方法①检验溶液:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有________的玻璃棒点在________,观察试纸颜色的变化。 ②检验气体:一般先将试纸________,粘在玻璃棒的一端,并使其接近出气口,观察颜色的变化。
5.常见实验事故的处理
6.装置气密性的检查
【应用示例】指出在使用下列仪器(已经洗涤干净)或实验时的第一步操作。(1)气体的制取与性质探究实验:________________________________。 (2)点燃氢气或甲烷等可燃性气体:______________________________。 (3)用淀粉碘化钾试纸检验氯气:________________________________。 (4)用托盘天平称量固体烧碱:________________________________。 (5)第一步操作需要检查是否漏水的常见仪器有___________________。
分液漏斗、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶
回答下列问题:(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器a的名称是________。加快NH4Cl溶解的操作有_______________。 (2)步骤Ⅱ中,将温度降至10 ℃以下以避免_________、________________;可选用________________降低溶液温度。
(3)指出图示过滤操作中不规范之处: ______________________________。
(4)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为________________________。(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是________________________________。
漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,玻璃棒下端未贴近滤纸
(利用同离子效应)增大氯离子浓度,促进产物析出
解析 (1)步骤Ⅰ中,仪器a是锥形瓶;该步骤中加快氯化铵溶解的操作有:用玻璃棒搅拌和用酒精灯加热,都会促进固体的溶解。(2)步骤Ⅱ中,依据实验制备的化学方程式知,反应物有氨水和过氧化氢溶液。温度太高,氨会逸出、过氧化氢易分解。反应需要将温度降至10 ℃以下,可选用冷水或冰水(浴)。(3)过滤操作中,需要“一贴二低三靠”,故本题中错误操作有:漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,玻璃棒下端未贴近滤纸。(4)因为步骤Ⅱ中加入1 g活性炭,活性炭不参与反应,也不溶于水。第Ⅲ步反应完全,因[C(NH3)6]Cl3微溶于冷水,冷却、过滤的滤渣是[C(NH3)6]Cl3和活性炭。[C(NH3)6]Cl3易溶于热水,将粗产品溶于热水,趁热过滤,除去活性炭。(5)步骤Ⅴ中,加入浓盐酸的目的是(利用同离子效应)增大氯离子浓度,促进产物析出,提高产率。
[对点训练1] (2023·辽宁营口模拟)下列关于实验操作的描述正确的是( )A.氧化还原反应滴定时,用酸式滴定管盛装K2Cr2O7标准溶液B.从食盐水中得到NaCl晶体,当坩埚中出现大量固体时,停止加热,利用余热蒸干C.用苯萃取溴水中的Br2,分离时溴和苯的混合溶液从分液漏斗下口放出D.配制一定物质的量浓度溶液时,将量取好的物质放入容量瓶中,加水溶解至刻度线
解析 重铬酸钾溶液具有强氧化性,为防止重铬酸钾溶液氧化碱式滴定管中的橡胶管,氧化还原反应滴定时,应用酸式滴定管盛装重铬酸钾标准溶液,A正确;从食盐水中得到氯化钠晶体,当蒸发皿中出现大量固体时,停止加热,利用余热蒸干,B错误;苯的密度比水小,所以用苯萃取溴水中的溴,分离时溴和苯的混合溶液从分液漏斗上口倒出,C错误;容量瓶只能用于配制一定物质的量浓度溶液,不能用于溶解或稀释溶液,D错误。
(1)制备SiHCl3时进行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中; (ⅲ)通入HCl,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应。操作(ⅰ)为____________________________________;判断制备反应结束的实验现象是____________________________。图示装置存在的两处缺陷是①__________________________;②___________________________。(2)已知电负性Cl>H>Si,SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________。
连接装置,检查气密性
冷凝管下端无液体滴下
C、D之间没有干燥装置
SiHCl3+5NaOH(浓)═Na2SiO3+H2↑+3NaCl+2H2O
(3)采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①________,②________(填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为m2 g;从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为________ (填大写字母)。测得样品纯度为_____________(用含m1、m2的代数式表示)。
解析 (1)因该实验中有气体通入和产生,故实验开始前必须先检查装置气密性;制备反应结束时,管式炉中硅粉转化为SiHCl3且被冷凝后进入蒸馏烧瓶,因此可通过观察冷凝管下端无液体滴下来判断反应结束。因SiHCl3易水解,需在装置C、D之间增加干燥装置;产物氢气是可燃性气体且无法被NaOH溶液吸收,需要另增加尾气处理装置。(2)依据电负性Cl>H>Si可知,在SiHCl3中,Si为+4价、H为-1价、Cl为-1价,其与浓NaOH溶液发生反应的化学方程式为SiHCl3+5NaOH(浓)═Na2SiO3+H2↑+3NaCl+2H2O。
(3)样品经水解、干燥等预处理后,得到硅酸水合物;再将硅酸水合物置于坩埚中煅烧可转化为SiO2,然后将坩埚冷却,重复2~3次后称量,m2 g即为所得固体氧化物SiO2的质量。①、②操作中需使用的仪器为A、C。SiHCl3纯度测定过程中有以下关系式:
[对点训练2] 某兴趣小组在实验室里制备某些气体,并探究相关物质的性质,需要的仪器如图所示,部分装置可重复选取。请回答下列问题:
(1)制备并收集纯净的氨气。①所选装置正确的连接顺序为_________________________(填接口编号)。②简述检验氨气的操作方法: ________________________________。
b(c)→i→j→k→m(→i→j)→n
将湿润的红色石蕊试纸与气体接触,若试纸变蓝说明是氨气(其他合理答案均可)
(2)氯气的制备及性质实验。①制备装置中发生反应的离子方程式是_________________________。 ②将纯净的氯气通入已放入铁粉的两通硬质玻璃管中,加热制取氯化铁(极易吸水),则在玻璃管右侧需要直接连接一个________装置。若将制得的氯化铁配制成溶液,请简述操作方法:_____________________________。 ③可以用D装置收集并测量氯气的体积,其操作为____________________。
将FeCl3固体溶解在少量浓盐酸中,然后加蒸馏水稀释至所需体积
调节两侧液面相平,读数。收集结束后,再次调节两侧液面相平并读数,两次读数差值即为所收集氯气的体积
考向3 药品的保存与实验安全例3(2023·山东卷)实验室安全至关重要,下列实验室事故处理方法错误的是( )A.眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用饱和碳酸钠溶液冲洗B.皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用2%的硼酸溶液冲洗C.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火D.活泼金属燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
解析 饱和Na2CO3溶液显碱性且有一定的腐蚀性,A项错误;皮肤上溅上碱液,先用大量的水冲洗,再涂上稀的硼酸溶液,B项正确;电器起火,应先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火,C项正确;活泼金属燃烧起火,可以用灭火毯盖灭,D项正确。
[对点训练3] (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
解析 硝酸见光易分解,故浓硝酸需避光保存在棕色细口瓶中,A正确;氢氧化钠能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;四氯化碳是一种有机溶剂,能够溶解塑料,故不能保存在广口塑料瓶中,应保存在细口玻璃瓶中,C错误;高锰酸钾固体受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D正确。
A.用装置甲分离Ag2S时,用玻璃棒不断搅拌B.用装置乙在空气中高温灼烧Ag2S制取AgC.用装置丙制备用于氧化滤液中Br-的Cl2D.用装置丁分液时,从下口放出有机相
解析 用装置甲过滤分离硫化银时,若用玻璃棒不断搅拌容易损坏滤纸,A错误;蒸发皿不能用于高温灼烧固体,否则会受热不均而炸裂,应选用坩埚灼烧,B错误;高锰酸钾与浓盐酸不需加热就能反应生成氯气,则用装置丙制备用于氧化滤液中溴离子的氯气,C正确;苯的密度比水小,溴的苯溶液在上层,则用装置丁分液时,先放出水相,再从分液漏斗上口倒出有机相,D错误。
2.某课外探究活动小组使用常用仪器,利用实验室制备氢气的原理巧妙设计了如图所示的简单实验装置。
(1)甲同学设计了如图甲所示装置:①检查该装置气密性的方法是________________________________。 ②实验时若液面不能与锌粒接触,又无酸液,且该装置已固定。则使反应发生的操作是______________________________________________。
用止水夹夹紧胶皮管,然后从长颈漏斗向U形管中加水,若长颈漏斗中形成一段水柱且一段时间不变化,说明气密性良好
从长颈漏斗中加入适量蒸馏水使溶液与锌粒接触
(2)乙同学用底部有一小洞的试管和广口瓶组装成如图乙所示装置,若该装置中的隔板是用铁丝网制成的,在不腐蚀铁丝网的情况下________(填“能”或“不能”)制备氢气,反应的离子方程式为___________________________ (如不能,此空不填)。 (3)丙同学设计了如图丙所示装置,即用橡胶塞代替铁架台来固定试管,则丙同学的做法________(填“可行”或“不可行”),理由是________________。
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2↑
广口瓶被橡胶塞密封后,试管中的液体不能在关闭止水夹时顺利排入广口瓶中,因而不能使反应随时停止,甚至会由于容器中气压过高而发生爆炸危险
解析 (1)①检查装置气密性的关键是使装置内外的气体形成压强差,通常采用的方法有“微热法”和“液差法”。根据装置甲的特点,可选用“液差法”来检验其气密性。②锌粒必须与酸液接触才能产生氢气,在没有酸的情况下可加入蒸馏水使液面上升至与锌粒接触。(2)已知铁、铝都能与酸反应,而铝可以与氢氧化钠溶液反应,铁不能与氢氧化钠溶液反应,所以当选用铝与氢氧化钠溶液反应制取氢气时可用乙装置。(3)丙装置中广口瓶是密封的,试管内生成气体并关闭止水夹时,试管中的液体不能顺利与铁丝网脱离,即不能保证反应随时停止,甚至会由于广口瓶内的压强太大而有爆炸危险。
进阶2 练热点·提素能3.(2023·广东大湾区二模)实验室进行粗盐提纯时,完成该实验所需的装置或操作错误的是( )
解析 粗盐需在烧杯中溶解,A正确;粗盐溶液加入相应试剂除去可溶性杂质, B正确;过滤时漏斗下端要紧贴烧杯内壁,C错误;蒸发结晶得到氯化钠晶体, D正确。
解析 A项,滴定管刻度以下部分还有盐酸,实际放入锥形瓶内的盐酸体积大于20.00 mL,错误。B项,碘易溶于酒精,所以可用酒精清洗碘,又因为酒精与水互溶,所以再用水清洗即可洗净,正确。C项,将溶液点在湿润的pH试纸上相当于稀释溶液,应用玻璃棒蘸取溶液点在干燥的pH试纸上,错误。D项,配制一定物质的量浓度的溶液,应在烧杯中溶解固体,冷却至室温后再转移到容量瓶中定容,错误。
4.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)( )
解析 配制100 mL一定物质的量浓度的NaCl溶液的步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管等,选项中缺少烧杯,A不符合题意;往烧杯中加入适量蒸馏水并加热至沸腾,向沸水中滴加几滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色停止加热,得到氢氧化铁胶体,所选玻璃仪器和试剂均准确,B符合题意;用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液可测定出氢氧化钠的浓度,取待测液时需选取碱式滴定管,酸式滴定管则盛装标准盐酸,所以所选仪器还应有碱式滴定管,C不符合题意;制备乙酸乙酯时需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂,所选试剂中缺少浓硫酸,D不符合题意。
进阶3 研真题·明考向5.(2023·浙江6月选考卷)下列说法正确的是( )
A.图①装置可用于制取并收集氨气B.图②操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡C.图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大D.图④装置盐桥中阳离子向ZnSO4溶液中迁移
解析 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,遇冷又化合生成氯化铵,则直接加热氯化铵无法制得氨气,实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气,A错误;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管中,不能盛放在碱式滴定管中,B错误;配制一定物质的量浓度的溶液时,俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,C正确;由图可知,锌铜原电池中,锌电极为原电池的负极,铜电极为正极,盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移,D错误。
6.(2023·湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃),实验中利用环己烷—水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃),其反应原理:
1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法;了解实验室安全及事故的预防。2.初步学会物质检验、分离、提纯和溶液配制等化学实验基础知识和基本技能。
考点一 常用化学仪器的选择及使用
考点二 化学实验基本操作与安全
考点一 常用化学仪器的选择及使用
1.可加热仪器(1)直接加热仪器
(2)需垫陶土网加热的仪器
m(砝码)+m(游码)=m(物品)、放反后:m(物品)=m(砝码)-m(游码)
充满水,排水集气时,短进长出
【应用示例】(1)写出相应仪器的名称。
(2)下列仪器中,在灼烧固体物质时必须用到的仪器是______________(填名称)。
考向1 常用化学仪器的识别例1(1)(2023·浙江6月选考卷,20节选)采用如图1所示的蒸汽浴加热,仪器A的名称是________。 (2)(2023·湖北卷,18节选)图2中仪器A的名称为________,装置B的作用为________________。
解析 (1)采用蒸汽浴加热,根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿。(2)仪器A为具支试管,装置B可以起到防倒吸作用。
[对点训练1] (1)(2022·湖南卷,15节选)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是________(填名称)。
(2)(2022·河北卷,14节选)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
装置图中仪器a、b的名称分别为_______________ 、_______________。
考向2 常用化学仪器的选择及使用例2(2023·湖南卷)下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是( )
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:④⑥
解析 重结晶法提纯苯甲酸,第一步是加热溶解,需要烧杯、玻璃棒、酒精灯,第二步是趁热过滤,需要漏斗、烧杯、玻璃棒,第三步是冷却结晶,需要烧杯,因此不需要球形冷凝管和温度计,A项错误;蒸馏法分离两种沸点不同的物质,需要温度计、蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、锥形瓶、直形冷凝管等,B项正确;在浓硫酸催化下由乙醇制备乙烯,要迅速升温至170 ℃,需要温度计、蒸馏烧瓶,C项正确;酸碱中和滴定时需要用酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等,D项正确。
[对点训练2] (2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 ml·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有( )①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯A.①②④⑥B.①④⑤⑥C.②③⑦⑧D.①⑤⑥⑧
解析 粗盐提纯过程中涉及的实验操作包括溶解、过滤、蒸发和结晶,题给仪器中所用到的有⑥⑧;由固体NaCl配制0.100 0 ml·L-1的NaCl溶液,题给仪器中所用到的有①⑤⑥。故D项正确。
2.化学试剂的取用(1)根据试剂的性状和用量选择取用方法
(2)向仪器中加入试剂的操作方法①向容器内加固体试剂。
②向容器内加液体试剂。
3.试纸的类型及使用(1)常用试纸的类型及用途
(2)使用方法①检验溶液:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有________的玻璃棒点在________,观察试纸颜色的变化。 ②检验气体:一般先将试纸________,粘在玻璃棒的一端,并使其接近出气口,观察颜色的变化。
5.常见实验事故的处理
6.装置气密性的检查
【应用示例】指出在使用下列仪器(已经洗涤干净)或实验时的第一步操作。(1)气体的制取与性质探究实验:________________________________。 (2)点燃氢气或甲烷等可燃性气体:______________________________。 (3)用淀粉碘化钾试纸检验氯气:________________________________。 (4)用托盘天平称量固体烧碱:________________________________。 (5)第一步操作需要检查是否漏水的常见仪器有___________________。
分液漏斗、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶
回答下列问题:(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器a的名称是________。加快NH4Cl溶解的操作有_______________。 (2)步骤Ⅱ中,将温度降至10 ℃以下以避免_________、________________;可选用________________降低溶液温度。
(3)指出图示过滤操作中不规范之处: ______________________________。
(4)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为________________________。(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是________________________________。
漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,玻璃棒下端未贴近滤纸
(利用同离子效应)增大氯离子浓度,促进产物析出
解析 (1)步骤Ⅰ中,仪器a是锥形瓶;该步骤中加快氯化铵溶解的操作有:用玻璃棒搅拌和用酒精灯加热,都会促进固体的溶解。(2)步骤Ⅱ中,依据实验制备的化学方程式知,反应物有氨水和过氧化氢溶液。温度太高,氨会逸出、过氧化氢易分解。反应需要将温度降至10 ℃以下,可选用冷水或冰水(浴)。(3)过滤操作中,需要“一贴二低三靠”,故本题中错误操作有:漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,玻璃棒下端未贴近滤纸。(4)因为步骤Ⅱ中加入1 g活性炭,活性炭不参与反应,也不溶于水。第Ⅲ步反应完全,因[C(NH3)6]Cl3微溶于冷水,冷却、过滤的滤渣是[C(NH3)6]Cl3和活性炭。[C(NH3)6]Cl3易溶于热水,将粗产品溶于热水,趁热过滤,除去活性炭。(5)步骤Ⅴ中,加入浓盐酸的目的是(利用同离子效应)增大氯离子浓度,促进产物析出,提高产率。
[对点训练1] (2023·辽宁营口模拟)下列关于实验操作的描述正确的是( )A.氧化还原反应滴定时,用酸式滴定管盛装K2Cr2O7标准溶液B.从食盐水中得到NaCl晶体,当坩埚中出现大量固体时,停止加热,利用余热蒸干C.用苯萃取溴水中的Br2,分离时溴和苯的混合溶液从分液漏斗下口放出D.配制一定物质的量浓度溶液时,将量取好的物质放入容量瓶中,加水溶解至刻度线
解析 重铬酸钾溶液具有强氧化性,为防止重铬酸钾溶液氧化碱式滴定管中的橡胶管,氧化还原反应滴定时,应用酸式滴定管盛装重铬酸钾标准溶液,A正确;从食盐水中得到氯化钠晶体,当蒸发皿中出现大量固体时,停止加热,利用余热蒸干,B错误;苯的密度比水小,所以用苯萃取溴水中的溴,分离时溴和苯的混合溶液从分液漏斗上口倒出,C错误;容量瓶只能用于配制一定物质的量浓度溶液,不能用于溶解或稀释溶液,D错误。
(1)制备SiHCl3时进行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中; (ⅲ)通入HCl,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应。操作(ⅰ)为____________________________________;判断制备反应结束的实验现象是____________________________。图示装置存在的两处缺陷是①__________________________;②___________________________。(2)已知电负性Cl>H>Si,SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________。
连接装置,检查气密性
冷凝管下端无液体滴下
C、D之间没有干燥装置
SiHCl3+5NaOH(浓)═Na2SiO3+H2↑+3NaCl+2H2O
(3)采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①________,②________(填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为m2 g;从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为________ (填大写字母)。测得样品纯度为_____________(用含m1、m2的代数式表示)。
解析 (1)因该实验中有气体通入和产生,故实验开始前必须先检查装置气密性;制备反应结束时,管式炉中硅粉转化为SiHCl3且被冷凝后进入蒸馏烧瓶,因此可通过观察冷凝管下端无液体滴下来判断反应结束。因SiHCl3易水解,需在装置C、D之间增加干燥装置;产物氢气是可燃性气体且无法被NaOH溶液吸收,需要另增加尾气处理装置。(2)依据电负性Cl>H>Si可知,在SiHCl3中,Si为+4价、H为-1价、Cl为-1价,其与浓NaOH溶液发生反应的化学方程式为SiHCl3+5NaOH(浓)═Na2SiO3+H2↑+3NaCl+2H2O。
(3)样品经水解、干燥等预处理后,得到硅酸水合物;再将硅酸水合物置于坩埚中煅烧可转化为SiO2,然后将坩埚冷却,重复2~3次后称量,m2 g即为所得固体氧化物SiO2的质量。①、②操作中需使用的仪器为A、C。SiHCl3纯度测定过程中有以下关系式:
[对点训练2] 某兴趣小组在实验室里制备某些气体,并探究相关物质的性质,需要的仪器如图所示,部分装置可重复选取。请回答下列问题:
(1)制备并收集纯净的氨气。①所选装置正确的连接顺序为_________________________(填接口编号)。②简述检验氨气的操作方法: ________________________________。
b(c)→i→j→k→m(→i→j)→n
将湿润的红色石蕊试纸与气体接触,若试纸变蓝说明是氨气(其他合理答案均可)
(2)氯气的制备及性质实验。①制备装置中发生反应的离子方程式是_________________________。 ②将纯净的氯气通入已放入铁粉的两通硬质玻璃管中,加热制取氯化铁(极易吸水),则在玻璃管右侧需要直接连接一个________装置。若将制得的氯化铁配制成溶液,请简述操作方法:_____________________________。 ③可以用D装置收集并测量氯气的体积,其操作为____________________。
将FeCl3固体溶解在少量浓盐酸中,然后加蒸馏水稀释至所需体积
调节两侧液面相平,读数。收集结束后,再次调节两侧液面相平并读数,两次读数差值即为所收集氯气的体积
考向3 药品的保存与实验安全例3(2023·山东卷)实验室安全至关重要,下列实验室事故处理方法错误的是( )A.眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用饱和碳酸钠溶液冲洗B.皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用2%的硼酸溶液冲洗C.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火D.活泼金属燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
解析 饱和Na2CO3溶液显碱性且有一定的腐蚀性,A项错误;皮肤上溅上碱液,先用大量的水冲洗,再涂上稀的硼酸溶液,B项正确;电器起火,应先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火,C项正确;活泼金属燃烧起火,可以用灭火毯盖灭,D项正确。
[对点训练3] (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
解析 硝酸见光易分解,故浓硝酸需避光保存在棕色细口瓶中,A正确;氢氧化钠能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;四氯化碳是一种有机溶剂,能够溶解塑料,故不能保存在广口塑料瓶中,应保存在细口玻璃瓶中,C错误;高锰酸钾固体受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D正确。
A.用装置甲分离Ag2S时,用玻璃棒不断搅拌B.用装置乙在空气中高温灼烧Ag2S制取AgC.用装置丙制备用于氧化滤液中Br-的Cl2D.用装置丁分液时,从下口放出有机相
解析 用装置甲过滤分离硫化银时,若用玻璃棒不断搅拌容易损坏滤纸,A错误;蒸发皿不能用于高温灼烧固体,否则会受热不均而炸裂,应选用坩埚灼烧,B错误;高锰酸钾与浓盐酸不需加热就能反应生成氯气,则用装置丙制备用于氧化滤液中溴离子的氯气,C正确;苯的密度比水小,溴的苯溶液在上层,则用装置丁分液时,先放出水相,再从分液漏斗上口倒出有机相,D错误。
2.某课外探究活动小组使用常用仪器,利用实验室制备氢气的原理巧妙设计了如图所示的简单实验装置。
(1)甲同学设计了如图甲所示装置:①检查该装置气密性的方法是________________________________。 ②实验时若液面不能与锌粒接触,又无酸液,且该装置已固定。则使反应发生的操作是______________________________________________。
用止水夹夹紧胶皮管,然后从长颈漏斗向U形管中加水,若长颈漏斗中形成一段水柱且一段时间不变化,说明气密性良好
从长颈漏斗中加入适量蒸馏水使溶液与锌粒接触
(2)乙同学用底部有一小洞的试管和广口瓶组装成如图乙所示装置,若该装置中的隔板是用铁丝网制成的,在不腐蚀铁丝网的情况下________(填“能”或“不能”)制备氢气,反应的离子方程式为___________________________ (如不能,此空不填)。 (3)丙同学设计了如图丙所示装置,即用橡胶塞代替铁架台来固定试管,则丙同学的做法________(填“可行”或“不可行”),理由是________________。
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2↑
广口瓶被橡胶塞密封后,试管中的液体不能在关闭止水夹时顺利排入广口瓶中,因而不能使反应随时停止,甚至会由于容器中气压过高而发生爆炸危险
解析 (1)①检查装置气密性的关键是使装置内外的气体形成压强差,通常采用的方法有“微热法”和“液差法”。根据装置甲的特点,可选用“液差法”来检验其气密性。②锌粒必须与酸液接触才能产生氢气,在没有酸的情况下可加入蒸馏水使液面上升至与锌粒接触。(2)已知铁、铝都能与酸反应,而铝可以与氢氧化钠溶液反应,铁不能与氢氧化钠溶液反应,所以当选用铝与氢氧化钠溶液反应制取氢气时可用乙装置。(3)丙装置中广口瓶是密封的,试管内生成气体并关闭止水夹时,试管中的液体不能顺利与铁丝网脱离,即不能保证反应随时停止,甚至会由于广口瓶内的压强太大而有爆炸危险。
进阶2 练热点·提素能3.(2023·广东大湾区二模)实验室进行粗盐提纯时,完成该实验所需的装置或操作错误的是( )
解析 粗盐需在烧杯中溶解,A正确;粗盐溶液加入相应试剂除去可溶性杂质, B正确;过滤时漏斗下端要紧贴烧杯内壁,C错误;蒸发结晶得到氯化钠晶体, D正确。
解析 A项,滴定管刻度以下部分还有盐酸,实际放入锥形瓶内的盐酸体积大于20.00 mL,错误。B项,碘易溶于酒精,所以可用酒精清洗碘,又因为酒精与水互溶,所以再用水清洗即可洗净,正确。C项,将溶液点在湿润的pH试纸上相当于稀释溶液,应用玻璃棒蘸取溶液点在干燥的pH试纸上,错误。D项,配制一定物质的量浓度的溶液,应在烧杯中溶解固体,冷却至室温后再转移到容量瓶中定容,错误。
4.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)( )
解析 配制100 mL一定物质的量浓度的NaCl溶液的步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管等,选项中缺少烧杯,A不符合题意;往烧杯中加入适量蒸馏水并加热至沸腾,向沸水中滴加几滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色停止加热,得到氢氧化铁胶体,所选玻璃仪器和试剂均准确,B符合题意;用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液可测定出氢氧化钠的浓度,取待测液时需选取碱式滴定管,酸式滴定管则盛装标准盐酸,所以所选仪器还应有碱式滴定管,C不符合题意;制备乙酸乙酯时需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂,所选试剂中缺少浓硫酸,D不符合题意。
进阶3 研真题·明考向5.(2023·浙江6月选考卷)下列说法正确的是( )
A.图①装置可用于制取并收集氨气B.图②操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡C.图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大D.图④装置盐桥中阳离子向ZnSO4溶液中迁移
解析 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,遇冷又化合生成氯化铵,则直接加热氯化铵无法制得氨气,实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气,A错误;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管中,不能盛放在碱式滴定管中,B错误;配制一定物质的量浓度的溶液时,俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,C正确;由图可知,锌铜原电池中,锌电极为原电池的负极,铜电极为正极,盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移,D错误。
6.(2023·湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃),实验中利用环己烷—水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃),其反应原理:
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