2021高考化学专题讲解 专题十八　化学常用仪器和实验基本操作（讲解部分）课件

这是一份2021高考化学专题讲解 专题十八　化学常用仪器和实验基本操作（讲解部分）课件，共51页。

考点一　常用化学仪器的用途及使用方法
基础知识一、可加热的仪器
 1.仪器A的名称:⑦　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:⑧　容量瓶    。a.不可作反应容器,不可加热;
b.使用前需⑨　检漏    ;c.溶液转入时要用玻璃棒引流;d.加水至距刻度线1~2 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.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 　0.01    mL。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。
三、常用分离、提纯仪器
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 ①若气体的密度大于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;②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;③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①在整套实验装置的中间横放——干燥、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。②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”。
(2)干燥管的创新使用
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。①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。②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。③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。④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。
⑤易挥发、易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①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。②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。③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等易水解的固体溶解时不能加热。
①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)。②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)。
5.气密性检查的常用方法
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①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。②刷洗法:如果内壁附有不易洗掉的物质,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。③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。
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:
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:①不损失主体气体;②不引 入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④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。①酸性干燥剂不能干燥碱性气体。②碱性干燥剂不能干燥酸性气体。③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
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: 
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,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。
1.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
上述流程中步骤A~D对应的装置图正确的是 (　　)
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。
题目价值　建立实验室提取I2的真实情景,考查仪器使用的规范性。把物 质的制备、分离与提纯知识与实际过程相结合,需要学生关注知识的实际 运用,认识到化学知识在生活生产中是有价值的。2.立足实验原理及过程,结合物质性质,对实验装置进行选择以提高实验精 确度或实现仪器的多功能使用,作答时应综合分析仪器的具体用途及仪器 的选择和使用是否合理。
例2    (2019山东济南质量评估,18)某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否 生成CO,已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示: 下列说法正确的是 (　　)A.实验开始时,先点燃酒精灯,后打开活塞KB.b、c、f中试剂依次为氢氧化钠溶液、浓硫酸、银氨溶液C.装置e的作用是收集一氧化碳气体D.用上述装置(另选试剂)可以制备氢气并探究其还原性
解析　实验开始时,装置内有空气,应该先打开活塞K,使CO2充满整个装置 后再点燃酒精灯,避免Zn与O2反应,A错误。b中试剂为饱和碳酸氢钠溶液, 用来除去杂质氯化氢;c中试剂为浓硫酸,用来干燥CO2气体;f中试剂为银氨 溶液,验证一氧化碳的存在,B错误。装置e作安全瓶,防止装置f中的液体倒 吸进入硬质玻璃管中,C错误。D项,由于在实验室中是用稀盐酸与Zn粒反 应制取氢气,反应不需要加热,因此也可以使用启普发生器制取,然后用饱 和食盐水或水除HCl杂质,用浓硫酸干燥氢气,再通过盛有CuO的硬质玻璃 管来验证H2的还原性,D正确。