鲁科版高考化学一轮总复习第9章第1节化学实验仪器和基本操作课时学案
展开
第1节 化学实验仪器和基本操作
考试评价解读
1.了解化学实验室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。能识别化学品标识,了解实验室一般事故的预防和处理方法。
3.能根据实验的目的和要求,正确选用实验装置。
核心素养达成
证据推理
与
模型认知
从实验的本质对实验题进行分类建模,能运用模型解释化学现象,依据答题模板快速准确地回答问题。
科学探究
与
创新意识
能根据题给信息,明确探究实验的目的和原理,设计实验方案,进行实验探究,分析解决实验中出现的问题,得出正确的实验结论。
科学态度
与
社会责任
实验方案的设计要严谨,充分考虑实验的科学性、安全性,具有可持续发展意识和绿色化学观念。
常用化学仪器的识别和使用方法
[以练带忆]
1.(2020·天津高考)下列实验仪器或装置的选择正确的是( )
配制50.00 mL0.100 0 mol·L-1
Na2CO3溶液
除去Cl2中的HCl
蒸馏用冷凝管
盛装Na2SiO3溶液的试剂瓶
A
B
C
D
B 解析:配制50.00 mL浓度为0.100 0 mol·L-1的Na2CO3溶液,不需要使用量筒,A项错误;除去氯气中的氯化氢,可使用洗气法,通入饱和的氯化钠溶液中,导管长进短出,B项正确;球形冷凝管用于冷凝回流,蒸馏时冷凝生成物,应使用直形冷凝管,C项错误;盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不可使用玻璃塞,否则会导致瓶口和瓶塞黏在一起,D项错误。
2.下列有关仪器的名称、图形、用途与使用操作的叙述均正确的是( )
选项
A
B
C
D
名称
250 mL
容量瓶
长颈漏斗
酸式滴
定管
冷凝管
图形
用途与使用操作
配制1.0 mol·L-1 NaCl溶液,定容时仰视刻度线,则配得的溶液浓度大于
1.0 mol·L-1
用酒精萃取碘水中的碘,分液时,碘层需从下口放出
可用于量取10.00 mL高锰酸钾溶液
蒸馏实验中将蒸气冷凝为液体
C 解析:定容时仰视刻度线,溶液体积偏大致使溶液的浓度偏低,A项错误;图中为分液漏斗且酒精与水互溶、不能用于萃取碘水中的碘,B项错误;高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶,可用酸式滴定管量取,C项正确;蒸馏实验中水从下口进上口出,D项错误。
3.根据图示回答以下问题:
(1)图1中仪器A的名称是____________。
(2)图2中仪器D的名称是____________。
(3)图3中仪器X的名称是____________。
(4)图4中仪器B的名称是____________。
(5)图5中的仪器名称:仪器A__________,仪器B________。
(6)实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________________________。
(7)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________。
(8)图1和图4实验装置中冷凝管的主要作用是____________________________。
答案:(1)干燥管 (2)锥形瓶 (3)圆底烧瓶
(4)球形冷凝管 (5)坩埚 500 mL容量瓶
(6)漏斗、烧杯、玻璃棒 (7)蒸发皿 (8)冷凝回流
[练后梳理]
1.加热仪器酒精灯、酒精喷灯
(1)酒精灯使用前应检查酒精量,不少于容积的,不超过。
(2)加热时使用外焰,酒精灯熄灭时要用灯帽盖灭。
(3)绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,绝对禁止用燃着的一只酒精灯去点燃另一只酒精灯。
(4)若酒精灯起火,应用湿抹布盖灭
(5)酒精灯加热温度可达500~600 ℃,酒精喷灯加热温度可达1 000 ℃。
2.可加热仪器
仪器
主要用途
使用方法和注意事项
可直接加热仪器
试管
用于少量试剂的盛装和反应
①加热固体时,试管口应略向下倾斜;
②加热液体时,液体体积不能超过试管容积的
坩埚
用于灼烧固体物质
①将坩埚放在架有泥三角的三脚架上进行加热;
②取放坩埚需使用坩埚钳,加热完成后应将坩埚放置在石棉网上冷却;
③若加热碱性物质,应使用铁坩埚
蒸发皿
用于蒸发或浓缩溶液
①蒸发时液体体积不超过容积的,且要用玻璃棒搅拌;
②蒸发结晶时,有大量晶体析出时即停止加热
需垫石棉网加热仪器
烧杯
用于物质的溶解与稀释、称量腐蚀性固体药品、作反应器、水浴加热仪器
①溶解固体时需用玻璃棒搅拌;
②稀释浓硫酸时沿内壁将酸倒入水中,同时用玻璃棒搅拌;
③作反应器加热时需垫石棉网;
④加热时外壁要干燥;
⑤组成水浴装置时,温度计插入水中
圆底烧瓶
用于组装有液体参与反应的装置、喷泉实验中盛装气体
①作反应器加热时需垫石棉网且装入沸石(或碎瓷片)防暴沸;
②盛装液体体积不超过容积的;
③也可作制蒸馏水时的反应器
蒸馏烧瓶
用于混合液体的蒸馏和分馏
①加热时需垫石棉网且装入沸石(或碎瓷片)防暴沸;
②盛装液体体积不超过容积的;
③蒸馏时温度计水银球应位于支管口处
锥形瓶
用于中和滴定的反应器、蒸馏的接收器、组装气体发生装置
①加热时需垫石棉网;
②中和滴定时由右手控制振荡,且液体不能装入太多;
③常用于组成固—液反应的气体发生装置
三颈烧瓶
用于液液或固液反应、蒸馏或分馏
①加热时需垫石棉网且装入沸石(或碎瓷片)防暴沸;
②盛装液体体积不超过容积的;
③常用于条件严苛的有机反应
3.计量仪器
仪器
主要用途
使用方法和注意事项
量筒
用于粗略测量一定体积的液体
①无“0”刻度,读数时视线与凹液面最低点相平;
②一般精确度为0.1 mL;
③选择规格时应遵循“大而近”的原则;
④不可用作反应器,不可加热,不可用于溶解和稀释
容量瓶
用于配制一定物质的量浓度的溶液
①使用前需检测是否漏水;
②有固定规格,应遵循“大而近”的原则选择;
③溶液转入时应使用玻璃棒引流,距刻度线以下1~2 cm时改用胶头滴管滴加至刻线;
④不可用于溶解、稀释或作反应容器,不可加热或盛装热溶液,不可久贮溶液
A.酸式滴定管
B.碱式滴定管
用于准确量取一定体积的溶液和滴定实验
①有“0”刻度,在滴定管上方;
②读数精确到0.01 mL;
③使用前需“检漏”,并用待装液润洗2~3次;
④酸性溶液、氧化性溶液(如KMnO4)应选用酸式滴定管盛装,碱性溶液应选用碱式滴定管盛装
托盘天平
用于称量固体物质的质量
①使用前先调零;
②称量时左盘放药品,右盘放砝码;
③读数精确至0.1 g;
④试剂不能直接放置在托盘上,一般使用称量纸, 易潮解、腐蚀性药品应放于烧杯内进行称量
温度计
用于测量温度
①测量溶液温度时,水银球应插入液面下,但不能接触容器内壁;
②蒸馏时,水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处;不可用于搅拌
4.常用分离提纯仪器
仪器
主要用途
使用方法和注意事项
A.漏斗
B.长颈漏斗
漏斗用于转移液体和过滤。长颈漏斗用于装配气体发生装置
过滤注意一贴、二低、三靠。长颈漏斗下端管口插入液面下
分液漏斗
①萃取,分液;
②用于随时添加液体
①使用前要检查是否漏水;
②分离液体时,下层液体由下口流出,放液时漏斗颈尖端紧靠烧杯内壁。上层液体由上口倒出;
③放液前应先把漏斗上的玻璃塞打开
洗气瓶
盛装液体,用于气体的净化或干燥
①使用前检查气密性;
②吸收剂量不超过广口瓶容积的
③气体的流向应是长(管)进短(管)出
A.球形干燥管
B.U形管
用于干燥或吸收某些气体,内装固体干燥剂或吸收剂
①作干燥管时不可盛装液体干燥剂,常用碱石灰、无水CaCl2、P2O5等;
②球形干燥管气体流向为大口进小口出;
③球形干燥管也可用于组装防倒吸装置
A.直形冷凝管
B.球形冷凝管
用于蒸馏或分馏时冷凝易液化的气体
①冷却水的方向为下进上出;
②球形冷凝管竖直使用,用于冷凝回流
5.其他常用仪器
仪器
主要用途
使用方法和注意事项
胶头滴管
用于吸取和滴加少量液体
①胶头滴管使用时将液体吸入胶头内,不能平放或倒置;
②滴液时不能接触器壁;
③用后立即洗净,再去吸取其他药品
表面皿
①作烧杯、蒸发皿等容器的盖子;
②用于pH试纸等试纸的变色实验
不能加热
A.广口瓶
B.细口瓶
C.滴瓶
用于分装试剂
①广口瓶盛装固体试剂,细口瓶和滴瓶盛装液体试剂;
②见光易分解的试剂应避光保存在棕色试剂瓶中;
③试剂瓶一般选用磨口玻璃塞,盛装碱性试剂的试剂瓶选用橡胶(或木)塞
干燥器
用于干燥固体
①干燥器下层装硅胶等干燥剂;②定量实验灼烧固体后应将坩埚放置于干燥器中冷却
研钵、研杵
用于将块状固体研磨成粉末
常配套使用
启普发生器
用于气体的制备
①适用于块状固体与液体在反应速率适中且不加热(也不能大量放热)条件下制取难溶于反应混合物的气体如CO2、H2S、H2等;
②优点是随开随用,随关随停
因为馏分容易因冷凝而留在球形容器中,不能到达锥形瓶,所以蒸馏(或分馏)时,不能用球形冷凝管只能用直形冷凝管;球形冷凝管常竖直放置用于冷凝回流。
化学实验常见的基本操作
[以练带忆]
1.下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是( )
A.用pH试纸测得氯水的pH为2
B.用稀氨水清洗做过银镜反应实验的试管
C.用瓷坩埚高温熔融Fe(CrO2)2和Na2CO3的固体混合物
D.实验室配制氯化亚铁溶液时,将氯化亚铁先溶解在稀盐酸中,然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉
D 解析:氯水中含有的HClO具有强氧化性,会使pH试纸褪色,因此不能用pH试纸测定氯水的pH,A错误;银镜反应后,试管内壁附着一层单质Ag,Ag不溶于氨水,可用稀硝酸洗涤,B错误;用瓷坩埚高温熔融Na2CO3时,Na2CO3会与陶瓷中的SiO2反应,C错误;配制氯化亚铁溶液时,加稀盐酸可抑制Fe2+水解,加入铁粉可防止Fe2+被氧化,D正确。
2.下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是( )
A.配制溶液 B.中和滴定
C.向试管中加入过氧化钠粉末 D.向浓硫酸中加水稀释
C 解析:A选项考查的是溶液配制中的定容操作,用烧杯加水至离刻度线1~2 cm处时,改用胶头滴管滴加至刻度线,不能直接加水至刻度线,以防加多,错误;B选项考查的是用酸滴定NaOH溶液,酸应盛放于酸式滴定管中,图中是碱式滴定管,错误;C选项考查的是向试管中加入粉末状固体的操作,用药匙或纸槽将固体送入试管底部,正确;D选项考查的是浓硫酸的稀释,应该是“酸入水”,而不是“水入酸”,错误。
3.下列操作能达到实验目的的是( )
A.除去杂质气体CO2 B.收集并吸收多余的Cl2
C.模拟工业制备并检验氨气 D.吸收HCl制盐酸
C 解析:A项,除杂质时应从长管进气,且应使用NaOH溶液除去CO2;B项,出气管应插入烧瓶底部;D项,导管插入水中,易产生倒吸。
[练后梳理]
1.药品的取用
(1)取用粉末状或小颗粒状固体用药匙(或纸槽),要把药品送入试管底部,而不能沾在管口和管壁上,块状和大颗粒固体用镊子夹取。
(2)向容器内加液体药品
取少量液体可用胶头滴管,取用较多的液体用倾倒法,注意试剂瓶上的标签朝向手心;向容量瓶、漏斗中倾倒液体时,要用玻璃棒引流。
2.物质的溶解
(1)固体物质的溶解
①振荡、搅拌、加热等措施可加快溶解速率;
②一般将溶剂加入溶质中,但配制氯化铁、硫酸铝等一些易水解的盐溶液时,要将这些固体用相应酸溶解,再加入蒸馏水,稀释到相应浓度。
(2)气体的溶解
①在水中溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图A所示装置;
②极易溶于水的气体,如HCl、NH3等,用如图B所示装置,该类装置可防止倒吸。
(3)液体物质的溶解(稀释):一般把密度大的液体加入密度小的液体中,如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合等。
3.物质的加热
(1)固体的加热
①试管口要略向下倾斜,防止生成的水倒流,引起试管炸裂。
②先给试管均匀加热,受热均匀后再固定在药品部位集中加热。
(2)液体的加热
①加热前,先把玻璃容器外壁的水擦干,以免炸裂试管。②用试管夹夹住试管中上部,试管口向上倾斜,不得对着人,以防液体沸腾时溅出烫伤人。
直接加热适用于瓷质、金属质或小而薄的玻璃仪器(如试管)等;垫石棉网加热适用于较大的玻璃反应器(如烧杯、烧瓶等);浴热(水浴、油浴、沙浴等)可使反应器均匀受热且一定温度恒温加热,但水浴加热温度不超过100 ℃。
4.常见试纸的使用
(1)常见类型
①
②—
③—检验SO2等有漂白性的物质
④—检验Cl2等有氧化性的物质
(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,用玻璃棒蘸取待测液体,点在试纸中部,观察试纸的颜色变化,确定溶液的性质,若用pH试纸测pH时,还需与标准比色卡对照确定pH。
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,然后再放在集气瓶口或导管口处,观察试纸的颜色变化。
③用pH试纸定量测定溶液的pH时,不能用蒸馏水润湿。若润湿,测得的结果可能会产生误差。
酸性溶液pH偏大,碱性溶液pH偏小,中性溶液pH无误差。
5.装置的气密性检查
方法
微热法
液差法
气压法
原理
升高装置中气体的温度,使气体体积膨胀
缩小装置中气体的体积,增大压强
封闭气体压强增大,使液滴不能滴下
图示
具体
操作
塞紧橡胶塞,将导气管末端伸入盛水的烧杯中,用手捂热(或用酒精灯微热)烧瓶
塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水
塞紧橡胶塞,关闭止水夹,打开分液漏斗活塞,向烧瓶中加水
现象
说明
烧杯中有气泡产生,松开手或停止微热,冷却后导气管末端形成一段水柱,且保持一段时间不下降
停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且一段时间内液面差不变
一段时间后,液滴不能滴下
6.仪器的洗涤
(1)方法:使用毛刷,用去污剂和水冲洗。
(2)洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚成水滴,也不成股流下。
(3)试剂选择:溶解或通过化学反应把残留物转化为可溶物而洗去。
实例:
残留物
洗涤剂
容器里附有的油污
热的碱性溶液
容器壁上附着的硫
CS2(或热的NaOH溶液)
试管壁上的银镜
稀硝酸
AgCl
氨水
制Cl2时残留的MnO2
热浓盐酸
(1)不可使用pH试纸测定双氧水、氯水、NaClO、Ca(ClO)2等具有漂白性溶液的pH。
(2)蓝色石蕊试纸检测酸性物质,由蓝色变红色,而红色石蕊试纸检测碱性物质,由红色变蓝色;(CH3COO)2Pb试纸检测H2S,由白色变黑色。
化学实验安全与试剂保存
[以练带忆]
1.(2020·山东高考)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
D 解析:白磷易自燃,与水不反应,故可以保存在冷水中,A项正确;浓硫酸与二氧化硫不反应,可用浓硫酸干燥二氧化硫,B项正确;蒸发皿、坩埚都可以直接加热,C项正确;钾的燃烧产物可以与二氧化碳反应产生氧气助燃,故钾的燃烧不能用二氧化碳灭火器扑灭,D项错误。
2.在中学化学实验中使用的玻璃、陶瓷等仪器,在实验操作中不能承受温度的急剧变化,否则会引起安全事故。下列实验操作过程不是基于上述原因的是( )
A.用排水法收集气体后,先移出导气管,后熄灭酒精灯
B.在用二氧化锰和浓盐酸制氯气时,先加入二氧化锰,再加入浓盐酸,然后点燃酒精灯
C.用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气的实验结束后,将大试管从铁架台上取下置于石棉网上,冷却后再洗涤
D.钠与水反应时,只能取黄豆粒大小的钠投入盛水的烧杯中反应
D 解析:先移出导气管是为了避免液体倒吸进入装置使装置骤冷而炸裂,故A正确;先加热再加入浓盐酸有可能引起温度骤变而使试管炸裂,故B正确;大试管取下后,若直接洗涤会因温度骤降而使试管炸裂,故C正确;钠与水反应剧烈,若钠块过大会因反应过于剧烈而引起爆炸,与题干要求不符,故D错误。
[练后梳理]
1.化学实验安全
(1)危险化学品标志的名称
爆炸品 易燃固体 氧化剂 剧毒品 腐蚀品
(2)化学实验中常见事故的处理
意外事故
处理方法
酒精及其他易燃有机物小面积失火
立即用湿布或沙土扑盖
钠、磷等失火
迅速用沙子覆盖
腐蚀性酸(或碱)流到桌上
立即用适量NaHCO3(或稀醋酸)冲洗,后用水冲洗
腐蚀性酸(或碱)沾到皮肤上
用水冲洗,再用稀NaHCO3溶液(或硼酸溶液)冲洗
腐蚀性酸、碱溅到眼中
立即用水反复冲洗,并不断眨眼,千万不要用手揉眼睛
误食重金属盐
应立即口服生鸡蛋清或牛奶
汞滴落在桌上或地上
尽量回收,然后在桌子或地上撒上硫粉
(3)常见操作的安全问题
①加热制取气体,用排水法收集时,结束时应先将导管移出水面,防止倒吸。
②点燃H2、CH4或CO时,应先检验气体的纯度,防止爆炸。
③涉及H2或CO的性质验证的综合实验装置需加热时,应先排出装置中的空气,防止爆炸。
④稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中并用玻璃棒不断搅拌,防止暴沸。
⑤加热液体时加沸石(或碎瓷片)防止暴沸。
⑥实验室里的药品,不能用手接触;不能用鼻子凑到容器口去闻气体的气味;不能尝药品的味道。
⑦不得用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯;熄灭时不得用嘴去吹。
⑧给试管内液体加热时,不要把拇指按在试管夹短柄上;切不可使试管口对着自己或别人。
⑨使用玻璃容器加热时,不要使玻璃容器的底部跟灯芯接触,以免容器破裂;烧得很热的玻璃容器,不要用冷水冲洗或放在桌面上,以免破裂(或烫坏实验台)。
2.常见化学试剂的保存
(1)试剂瓶选用的四个要素
①瓶口:固体药品存放于广口瓶中;液体药品存放于细口瓶中。
②瓶质:与SiO2强烈反应的试剂(如氢氟酸)不能用玻璃试剂瓶盛装。
③瓶塞:碱性溶液不可用带玻璃塞的试剂瓶盛装,酸性或强氧化性溶液不可用带橡胶塞的试剂瓶盛装。
④瓶色:见光易分解的试剂应保存在棕色试剂瓶中。
(2)试剂保存的“六注意”
①易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等反应的药品应密封保存。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、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跟所盛药品反应。如盛NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡胶塞。
苯酚、液溴洒到皮肤上,不能用NaOH溶液清洗,因为NaOH溶液具有强腐蚀性,会造成二次伤害。
1.(2020·东营模拟)实验室提供的玻璃仪器有试管、导管、容量瓶、烧杯、酒精灯、表面皿、玻璃棒(非玻璃仪器任选),选用上述仪器能完成的实验是( )
A.粗盐的提纯
B.制备乙酸乙酯
C.用四氯化碳萃取碘水中的碘
D.配制0.1 mol·L-1的盐酸溶液
B 解析:A项,完成粗盐的提纯实验还缺少的玻璃仪器是漏斗;B项,由试管、导管和酒精灯三种玻璃仪器即可完成乙酸乙酯的制备实验;C项,用四氯化碳萃取碘水中的碘所需主要玻璃仪器为分液漏斗,题中未给;D项,配制0.1 mol·L-1的盐酸溶液需要用胶头滴管定容、量筒量取浓盐酸,题中未给。
2.(2020·福州模拟)绿色化学实验已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”思想的是( )
①实验室收集氨气采用图甲所示装置 ②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置 ③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 ④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
C 解析:①用滴有酚酞溶液的水吸收逸出的氨气,以防止污染环境,符合“绿色化学”思想;②氯气有毒,用浸有碱液的棉球吸收多余的氯气,符合“绿色化学”思想;③浓氨水和浓盐酸都易挥发,挥发出的氨气和氯化氢气体会污染空气,不符合“绿色化学”思想;④气球可以收集反应生成的有毒气体NO,防止污染环境,符合“绿色化学”思想。
3.CuI是有机合成的一种催化剂,受热易被氧化。实验室可通过向CuSO4与NaI的混合溶液中通入SO2制备CuI(2CuSO4+2NaI+SO2+2H2O2CuI↓+2H2SO4+Na2SO4)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备SO2
B.用装置乙制备CuI并制备少量含SO2的溶液
C.用装置丙将CuI与母液分离并用装置乙制得的含SO2的溶液洗涤沉淀
D.用装置丁加热干燥湿的CuI固体
D 解析:Cu与浓硫酸加热生成二氧化硫,图中固液加热装置可制备,故A正确;可用装置乙制备CuI并制备少量含SO2的溶液,故B正确;分离沉淀与溶液,可选装置丙进行过滤,故C正确;CuI受热,易被氧化,不能用装置丁加热,故D错误。
4.(命题情境:有机物的制备与仪器使用问题)苯甲醛(微溶于水、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)在碱性条件下发生歧化反应可以制备苯甲醇(在水中溶解度不大、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)和苯甲酸。反应原理如下:2C6H5CHO+NaOH―→C6H5CH2OH+C6H5COONa、C6H5COONa+HCl―→C6H5COOH+NaCl
有关物质物理性质如表:
苯甲醛
苯甲醇
苯甲酸
苯
沸点/ ℃
178
205
249
80
熔点/ ℃
26
-15
12
5.5
苯甲酸在水中的溶解度
17 ℃
25 ℃
100 ℃
0.21 g
0.34 g
5.9 g
实验流程如图:
(1)第①步需连续加热1小时(如图1),其中加热和固定装置未画出。仪器A的名称为________,若将仪器B改为仪器C,效果不如B,说明原因_________________________________________________________________。
(2)操作②的实验名称为________。
(3)操作③用沸水浴加热蒸馏,再进行操作④(如图2),收集________ ℃的馏分。图2中有一处明显错误,正确的应改为______________________________。
(4)抽滤时(如图3)烧杯中苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上还粘有少量晶体,用________冲洗杯壁上残留的晶体,抽滤完成后用________洗涤晶体。
(5)用电子天平准确称取0.244 0 g苯甲酸样品于锥形瓶中,加100 mL蒸馏水溶解(必要时可以加热),再用0.100 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定,共消耗NaOH溶液19.20 mL,滴定选用的指示剂为________,苯甲酸样品的纯度为________%(保留4位有效数字)。
解析:(1)根据装置图可知仪器A具有三颈特征,名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶),仪器B为球形冷凝管,仪器C为直形冷凝管,B的接触面积大,冷凝回流苯甲醛的效果更好,所以若将仪器B改为仪器C,效果不如B。(2)操作②过后得到了两份液体,操作②为萃取。(3)操作④的目的是得到苯甲醇的馏分,所以收集205 ℃的馏分,蒸馏时,温度计测量的是苯甲醇蒸气的温度,所以温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处。(4)将烧杯中的苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需用滤液冲洗,这样既不会使晶体溶解损失,也不会带入杂质;抽滤完成后用少量冰水或冷水对晶体进行洗涤,洗涤应关小水龙头。(5)根据化学反应C6H5COOH+NaOH―→C6H5COONa+H2O,反应消耗0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液19.20 mL,物质的量为0.100 0 mol·L-1×0.0192 L=0.001 92 mol,则苯甲酸样品中苯甲酸的质量=0.001 92 mol×122 g·mol-1=0.234 24 g,其质量分数=×100%=96.00%。
答案:(1)三颈烧瓶 B的接触面积大,冷凝回流苯甲醛的效果更好 (2)萃取 (3)205 温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口 (4)滤液 冰水或冷水 (5)酚酞 96.00
5.(1)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属作为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成图甲所示的气体简易发生器,该装置中装有铜丝隔板(不参与反应),利用该装置可制取的气体有(写两种)________________________。
(2)若将铜丝隔板改为铁丝隔板(不参与反应),则该装置可制取的气体是________,写出反应的离子方程式:________________________________。
(3)用图乙所示(夹持仪器省略)装置进行实验,将液体A逐滴加入固体B中,回答下列问题:
①图乙中D装置在实验中的作用是__________________;
②若A为浓盐酸,B为KMnO4,C为淀粉碘化钾溶液,旋开E后,C中的现象为________________________________________________________,
C中反应的化学方程式为___________________________________;
③若A为浓硫酸(70%),B为Na2SO3,C为酸性KMnO4溶液,旋开E后,C中的现象为________,C中反应的化学方程式为_________________________________________________;
④若A为30%的H2O2溶液,B为MnO2,C为饱和H2S溶液,旋开E后,C中的现象为__________,C中反应的化学方程式为___________________________;
⑤若A为稀盐酸,B为大理石,C为Na2SiO3溶液,旋开E后,C中的现象为_______________________________________________________________,
C中反应的化学方程式为________________________。
解析:(1)因为铜丝不与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应,所以该装置相当于启普发生器,可用来制取H2、H2S、CO2等。(2)把铜丝改成铁丝,且铁丝不参与反应,就不能使用酸液,因为酸与铁丝反应,应选用碱液来制取气体,该气体为H2。反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
答案:(1)H2、H2S、CO2(任选两种)
(2)H2 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
(3)①防止倒吸 ②溶液先变蓝后褪色 2KI+Cl2===2KCl+I2、5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl
③KMnO4溶液的紫色褪去 5SO2+2H2O+2KMnO4===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
④溶液中产生淡黄色固体 O2+2H2S===2S↓+2H2O ⑤产生白色胶状沉淀 CO2+H2O+Na2SiO3===Na2CO3+H2SiO3↓
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