2024版新教材高考化学全程一轮总复习第十章化学实验基础第35讲常见仪器的使用和基本操作课件
展开复 习 目 标1.了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法;2.掌握化学实验的基本操作,能识别化学用品标志;3.了解实验室一般事故的预防和处理方法。
考点一 化学实验常用仪器及其使用必备知识整理1.可加热的仪器
(1)仪器①为________,可用于少量物质反应的容器,可直接加热液体或固体,加热固体时,管口______________。(2)仪器②为________。使用方法:用于________或________溶液,加热时液体体积不超过其容积的________,蒸发浓缩时要用________不断搅拌,防止________________;蒸发结晶时,____________,_____________时停止加热,利用________蒸干。(3)仪器③为________。使用方法:用于灼烧固体物质,把坩埚放在三脚架上的________上加热,取放坩埚必须使用________,加热完的坩埚应放在________上冷却。(4)仪器④的名称为________,使用方法:常用于组装有液体参与反应的反应装置。
(5)仪器⑤的名称为________。主要用于混合液体的________或________;加热液体时,不能超过其容积的________。(6)仪器⑥为________。使用方法:a.可用于组装气体发生器;b.用于________操作;c.作蒸馏装置的________。(7)仪器⑦为________。使用方法:a.可用于物质的溶解与稀释;b用于称量具有________或________的固体药品;c.组装水浴加热装置。(8)仪器⑧为________(或________),可同时连接多种仪器,如分液漏斗、冷凝管、温度计、搅拌器等。常用于有机化学物质的制备、分离提纯等。
(1)A为________,用于量取一定体积的液体;精确度:________mL。(2)B为________,主要用于配制__________________的溶液。①该仪器使用前需_____________;②________(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____________。①使用前需______________;②“0”刻度在________;③用于盛装________溶液,不可盛装________溶液;④精确度:________mL。
(4)D为___________。①使用前需____________;②“0”刻度在________;③用于盛装________溶液,不可盛装________和________液体(如:KMnO4溶液);④精确度:________mL。(5)E为________。①称量前先________;②腐蚀性药品应放于________内称量;③“________物________码”;④精确度:________g。(6)F为________。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测水浴的温度时,水银球应在________;③测蒸馏的蒸气馏分温度时,水银球应位于蒸馏烧瓶________。
(1)A仪器名称为________,主要用途:①组装过滤器;②向酒精灯小口容器中转移液体。(2)B仪器名称为________;主要用途:常用于________过滤或________过滤,使用时滤纸平铺在漏斗内。(3)C仪器名称为________;主要用途:常用于________过滤或________过滤,瓶口连接________,支管连接________或________。(4)D、E仪器名称分别为________________________;主要用于随时向装置内添加液体。使用方法和注意事项:①使用前先____________;②分离液体时,下层液体由 ________,上层液体由________。(5)F仪器名称为______________,主要用途:_____________________________________________。
球形分液漏斗、梨形分液漏斗
恒压滴液,使漏斗中的液体能顺利滴加到反应容器中
(6)G仪器名称为______________;主要用途:________。(7)H仪器名称为___________;主要用途:用于液体回流,________(填“能”或“不能”)用于蒸馏或分馏。(8)I仪器名称为____________;主要用途:___________。使用方法和注意事项:无论直形冷凝管、球形冷凝管还是蛇形冷凝管,冷却水________进________出。(9)K仪器名称为________;主要用途:________、________,进气管为________(填“长”或“短”,下同)管,出气管为________管。(10)L仪器名称为____________________;主要用途:___________________。
球形干燥管和U形干燥管
[正误判断] (1)用托盘天平称量时,将氢氧化钠固体放在左盘的滤纸上( )(2)球形冷凝管可用于组装蒸馏装置( )(3)量筒、容量瓶、锥形瓶都是不能加热的玻璃仪器( )(4)容量瓶、分液漏斗、滴定管都是使用前需要检漏的仪器 ( )(5)灼烧固体时,坩埚放在铁圈或三脚架上直接加热 ( )(6)滴定管的“0”刻度在上端,量筒的“0”刻度在下端 ( )(7)过滤时,玻璃棒的作用是搅拌和引流( )(8)用浓硫酸稀释配制稀硫酸时要用玻璃棒搅拌( )(9)用pH试纸测定溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测液 ( )
对点题组训练题组 常见仪器的使用方法1.关于下列仪器名称或使用方法的说法错误的是( )A.①在使用过程中酒精的量过多或过少都会造成危险B.②③均可用于干燥气体或尾气处理C.④的名称为坩埚,可用于灼烧固体D.⑤在蒸发液体过程中需垫石棉网加热
2.下面列出了8个常见的实验装置图,请辨认各装置中指定仪器的名称,并思考各仪器的作用。
(1)图甲中①的名称:_________________,作用是___________________________________________。②的名称:________,③的作用是___________。(2)图乙中④的名称:________,使用时,玻璃管的下端要插入液面以下,目的是____________。⑤的名称:_____________,⑥的名称____________。(3)图丙中⑦的名称:________,其作用是____________________。
向反应器中添加液体药品,并能控制加入液体的多少
(4)图丁中⑧的名称:_______,⑨的名称:________,图戊中⑩的名称:________。(5)图己中⑫的名称:___________,图庚中⑬的名称:___________,⑫不能换成仪器⑬的原因是______________________________。图己、庚中碎瓷片、沸石的作用是________。(6)图辛中长玻璃管的作用是______________。
冷凝后的液体容易残留在球形区域内
微点拨 实验仪器使用方法速记
考点二 化学实验基本操作必备知识整理1.药品的取用(1)根据药品的性状和用量选择取用方法粉末状固体使用________(或________),块状固体使用________;少量液体使用________,多量液体____________。
(2)向仪器中加入药品的操作方法①向容器内加固体药品:一横二送三直立②向容器内加液体药品
特别提醒药品取用要做到“三不”:不能用手直接接触药品;不能把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味;不能尝任何药品的味道。
(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________________,点在试纸________,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________,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。
特别提醒(1)试纸不能伸入溶液中,也不能与管口接触。(2)不可使用pH试纸测定H2O2、浓HNO3、氯水、NaClO、Ca(ClO)2等具有漂白性溶液的pH。(3)用pH试纸测定溶液的pH时试纸不可润湿,否则可能导致误差,使酸性溶液的pH偏大,碱性溶液的pH偏小,中性溶液无影响。(4)蓝色石蕊试纸检验酸性物质,由蓝色变红色;而红色石蕊试纸检验碱性物质,由红色变蓝色;(CH3COO)2Pb试纸检验H2S,由白色变黑色。
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________、________等,用如图b所示装置。(3)液体物质的溶解(稀释):一般把密度________的液体加入密度________的液体中,如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合。
特别提醒液体物质的溶解或混合方法是把密度较大的液体加入密度较小的液体中,如浓H2SO4与浓硝酸混合时,要把浓H2SO4沿玻璃棒注入浓HNO3中。
(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。
5.玻璃仪器的洗涤(1)洗净的标准:玻璃仪器内壁__________________________________________。(2)常见残留物的洗涤
附着均匀的水膜,既不凝聚成滴,也不成股流下
NaOH溶液或热的纯碱溶液
CS2或热的NaOH溶液
7.认识常见危险化学品的标志
8.常见实验事故的处理
9.装置气密性的检查(1)检查范围凡是有导气管的实验装置,在放入药品之前均需要先检查装置的气密性。
②液面差法:a.(如图Ⅱ)关闭弹簧夹K,向长颈漏斗中加入水至浸没长颈漏斗下端管口,若漏斗颈出现一段稳定的水柱且一段时间内水柱保持不变,证明此装置不漏气; b.(如图Ⅲ)向乙管中加适量水使乙管中液面高于甲管中液面,静置片刻,若液面不下降,说明装置气密性良好
(3)特殊装置气密性的检查方法——抽气法或吹气法图A:关闭分液漏斗活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞能回到原来的位置,表明装置的气密性良好。(气压法的拓展)图B:打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面上升,且停止吹气后,关闭弹簧夹,长颈漏斗液面保持稳定,则表明装置的气密性良好。(液差法的拓展)
[正误判断] (1) 加热试管中的液体( )(2) 加热结晶水合物( )
× 用试管加热固体试剂时,试管口应略向下倾斜
(3) 滴加液体( )(4) 稀释浓硫酸( )
× 用胶头滴管向试管中加入液体时,胶头滴管的尖嘴不能伸入试管中
× 稀释浓硫酸应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌
(5) 从食盐水中提取NaCl( )(6) 量取15.00 mL NaOH溶液( )
× 从食盐水中提取NaCl,应将食盐水在蒸发皿中加热蒸发
(7)用pH试纸测定溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测液( )(8)粗盐提纯实验时,多次用到玻璃棒,其中蒸发结晶时要不断搅拌,以防止因受热不均匀而引起飞溅( )
对点题组训练题组一 化学试剂的保存及取用1.下列说法正确的是( )A.浓硫酸、浓盐酸在密封不严时浓度均会降低,因为其都具有挥发性B.铁质容器和铝质容器可盛装氢氧化钠溶液C.越活泼的金属在空气中越容易被腐蚀,越难保存D.浓硝酸、氯水、硝酸银溶液都应保存在棕色瓶中,因为三者均见光易分解
解析:浓硫酸、浓盐酸在密封不严时浓度均会降低,原因是浓硫酸具有吸水性,浓盐酸具有挥发性,A错误;铁通常不与碱反应,所以铁质容器可以盛装氢氧化钠溶液,但铝可与氢氧化钠反应,所以铝质容器不能盛装氢氧化钠溶液,B错误;镁和铝比铁活泼,但镁和铝在空气中易形成致密的氧化膜,所以在空气中不易被腐蚀,比铁好保存,C错误;硝酸、次氯酸、硝酸银见光易分解,所以应保存在棕色瓶中,D正确。
2.下列物质保存方法的原因解释错误的是( )
解析:NaH、CaC2均易与水反应,应密封保存,A正确;液溴和少量白磷保存时均加水液封,前者是为了防止液溴挥发,后者是为了防止白磷与空气中的氧气反应,B错误;FeCl2中的Fe2+易被氧化、易水解,所以保存FeCl2时应加入铁屑防止Fe2+被氧化,加入稀盐酸可抑制Fe2+水解,C正确;HF易与玻璃中的SiO2反应,NaF水解可产生HF,所以HF溶液、NaF溶液都应用塑料瓶盛装,D正确。
题组二 化学实验基本操作及注意事项3.下列装置中,不添加其他仪器无法检查气密性的是( )
解析:A项需要用止水夹夹住橡胶管,烧瓶支管需封闭;B项利用液差法:夹紧弹簧夹,从长颈漏斗中向试管内加水,长颈漏斗中会形成一段液柱,停止加水后,通过液柱是否变化即可检查;C项利用加热(手捂)法:用酒精灯微热(或用手捂热)试管,通过观察烧杯中有无气泡以及导管中水柱是否变化即可检查;D项利用抽气法:向外轻轻拉动注射器的活塞,通过观察浸没在水中的玻璃导管口是否有气泡冒出即可检查。
4.下列实验操作错误的是( )
解析:A项,NO不溶于水,不与水反应,可用排水法收集,正确;B项,关闭止水夹,向长颈漏斗注水,使漏斗下端液面高于锥形瓶液面,形成稳定水柱,说明气密性良好,正确;C项,若石灰水中变浑浊,说明有CO2生成,即2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+H2O+CO2↑,酸性:CH3COOH>H2CO3,正确;D项,蒸发结晶应在蒸发皿中进行,坩埚用于灼烧,错误。
6.下列实验装置(部分夹持装置已省略)或操作方法的改进,不是基于实验安全角度考虑的是( )
解析:钠与水剧烈反应,若在试管中进行可能会发生危险,可在培养皿中进行,A不符合题意;石油蒸馏时,收集装置不能是全封闭的,否则体系压强增大,可能会发生爆炸,B不符合题意;分液漏斗稍加改进,便于液体顺利留下,C符合题意;在有气体生成的实验中,玻璃管可以平衡气压,避免体系压强过大,产生危险,D不符合题意。
考点三 仪器的组合与创新使用一、广口瓶的创新使用
三、防倒吸装置的创新防倒吸原理(以用水吸收氨气为例)
(1)肚容式:(上图中的发散源及Ⅰ和Ⅱ)由于上部有一容积较大的空间,当水进入该部分时,烧杯(或试管)中液面显著下降而低于漏斗口(或导管口),由于重力作用,液体又流回到烧杯(或试管)中。(2)接收式(上图中的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)使用较大容积的容器将可能倒吸来的液体接收,防止进入前端装置(如气体收集装置等)。它与肚容式的主要区别是液体不再流回到原容器。(3)隔离式(上图中的Ⅵ、Ⅶ)导管末端与液体吸收剂呈隔离状态,导管内压强不会减小,能起到防倒吸作用。
对点题组训练题组一 广口瓶的创新应用1.用如图所示装置进行下列实验,能达到实验目的的是( )A.瓶中盛有适量浓硫酸,从A口进气来干燥NH3B.从B口进气,用排空气法收集CO2C.瓶中装满水,从B口进气,用排水法收集NO2D.瓶中装满水,A口连接导管并伸入量筒中,从B口进气,用排水法测量生成H2的体积
解析:A项,不能用浓硫酸干燥NH3;B项,用向上排空气法收集CO2时,应从A口进气;C项,NO2与H2O反应,不能用排水法收集;D项,H2难溶于水,从B口导入H2,能将瓶中水压入量筒中,进入量筒中水的体积即为H2的体积。
2.广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”,是因为它可以配合玻璃管和其他简单仪器组成各种功能的装置。下列装置能用作防倒吸安全瓶的是( )
解析:A项装置是排液量气装置,通过量筒中液体的体积可知广口瓶中气体的体积,不符合题意;B项装置可作为安全瓶,用于防倒吸,原因是进气管较短,若发生倒吸,倒吸液会盛装在该安全瓶中,不会再倒流到前一装置中,符合题意;C项装置是混气装置,进入广口瓶中的两气体可充分混合,不符合题意;D项装置是洗气装置,不符合题意。
题组二 干燥管的创新应用3.干燥管在不同情况下常具有多种功能。下列两种不同图示就分别代表了干燥管的不同应用。请回答有关问题:
(1)图甲所示的干燥管可作为气体干燥装置,下列组合中a和R都正确的是( )
(2)该甲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________(填化学式),有关反应的化学方程式为____________________________。(3)若按图乙来安装,此时干燥管的作用是________。
解析:(2)反应原理是某种气体与固体R在常温下反应,常温下可用此装置来制备空气中的某种单质气体,如气体为氧气,则反应应为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2;(3)乙中球形装置可起防止倒吸的作用,则按图乙来安装,此时干燥管的作用是防止倒吸。
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
新 情 境 新 高 考熟练使用启普发生器启普发生器是一种实验室常用的气体发生装置,以荷兰化学家D.J.启普的姓氏命名。它用普通玻璃制成,由球形漏斗、容器和导气管三部分构成,其构造见图。
[问题探究](1)使用前,如何检查启普发生器的气密性?(2)启普发生器的使用条件有哪些?
关闭导气管上的活塞,从球形漏斗中注入蒸馏水至球形漏斗中液面高于容器中的液面,并长时间保持该高度差不变,则说明该装置气密性良好。
启普发生器是用固体与液体试剂在常温条件下反应制取气体的典型装置,因此,启普发生器的使用应具备以下三个条件:一是块状固体与液体反应;二是反应不需要加热;三是生成的气体难溶于水。
(3)实验室里用碳酸钠固体与稀盐酸反应制取CO2时,能否使用启普发生器?中学阶段能用启普发生器制取的气体有哪些?试写出其制取原理(用化学方程式表示)。
不能,原因是碳酸钠易溶于水,无法控制反应的进行与停止。中学阶段用启普发生器制取的气体主要有H2、CO2和H2S,其反应原理分别为Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑FeS+H2SO4(稀)===FeSO4+H2S↑。
(4)下列制取气体的装置能替代启普发生器的有哪些?
装置A、B、C都能随时控制反应的发生和停止,能代替启普发生器制取气体;装置D中导气管没有活塞控制反应的发生与停止,不能代替启普发生器。
本讲真题研练1.[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
2.[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( )
3.[2022·浙江卷6月]下列说法不正确的是( )A.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管上口倒出B.铝热反应非常剧烈,操作时要戴上石棉手套和护目镜C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,静置冷却,析出硫酸亚铁铵晶体
解析:用标准液润洗滴定管后,应让润洗液从滴定管下端流出,A项错误;铝热反应非常剧烈,发出耀眼的光同时放出大量的热,操作时要戴上石棉手套和护目镜,B项正确;利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团,有利于进一步确定有机物的化学式,C项正确;相同温度下硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸铵和硫酸亚铁的溶解度都小,所以蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,静置冷却,析出硫酸亚铁铵晶体,D项正确。
4.[2021·全国乙卷]在实验室采用如图装置制备气体,合理的是( )
解析:实验室用加热Ca(OH)2和NH4Cl的方法制备NH3,但是NH3密度小于空气,应用向下排空气法收集,A项不符合题意;该装置中试管口向下倾斜,应用于固体试剂加热制取气体,B、D项不符合题意;KClO3在MnO2催化和加热条件下分解生成O2,O2密度大于空气,用向上排空气法收集,C项符合题意。
5.[2021·河北卷]下列操作规范且能达到实验目的的是( )
解析:用NaOH标准溶液测定醋酸浓度时,NaOH标准溶液放于碱式滴定管中,醋酸放于锥形瓶中,由于二者反应生成的CH3COONa溶液显碱性,故用酚酞做指示剂,A符合题意;中和热测定时大、小烧杯口应相平,减小热量损失,B不符合题意;不能在容量瓶中稀释浓硫酸,C不符合题意;分液时,分液漏斗管口应紧靠烧杯内壁,D不符合题意。
6.[2021·天津卷]进行下列实验操作时,选用仪器正确的是( )
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