2024届高考化学一轮复习课件 第十章 化学实验 第1讲 化学实验常用仪器与基本操作

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第十章　化学实验第1讲　化学实验常用仪器与基本操作
必备知识·整合
一、常用化学仪器的识别和使用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容积的 且不少于 。(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 盖灭,不可用嘴吹灭。
灯帽
2.可加热的仪器
向下
玻璃棒
泥三角
坩埚钳
陶土网
高温灼烧
圆底烧瓶
玻璃棒
3.常用的计量仪器
粗略量取一定体积的液体
量筒
0.1
容量瓶
配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液
酸式滴定管
碱式滴定管
托盘天平
温度计
4.常用的其他仪器
长颈漏斗
分液漏斗
检漏
下口
上口
粗口进,细口出
下口进,上口出
[理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)量筒、容量瓶、锥形瓶、蒸馏烧瓶等仪器加热时都应垫陶土网。(　　)(2)用碱式滴定管量取15.30 mL KMnO4标准溶液。(　　)(3)分液时,分液漏斗中下层液体从下口流出后,上层液体也应由下口流出。(　　)(4)利用自来水制备蒸馏水时,可用球形冷凝管代替直形冷凝管。(　　)
×
×
×
×
二、化学实验基本操作1.药品的取用
药匙
镊子
胶头滴管
2.仪器的洗涤(1)洗净的标准:内壁附着均匀水膜,既不聚成水滴,也不成股流下。(2)常见残留物的洗涤。
热的浓盐酸
酒精
稀盐酸
稀硝酸
热的碱溶液
3.试纸的使用(1)类型及作用。
酸碱
强氧化
漂白
(2)使用方法。①检验溶液:取一小块试纸放在干燥的表面皿或玻璃片上,用干燥且洁净的玻璃棒蘸取待测液点在 ,观察试纸颜色的变化　　　　　　　　②检验气体:一般先将试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其接近出气口,观察试纸颜色的变化。4.药品的加热(1)直接加热法:操作时,要先预热再将火焰固定在试管底部加热。加热粉末状固体时,为了防止堵塞导管口,常在导管口塞一团棉花。对盛有液体的试管加热,要使试管口向斜上方倾斜(约45°),试管口不能对着人;加热时还要不断振荡试管,以防液体局部过热而引起暴沸。
试纸中部
(2)物浴加热:对温度不超过100 ℃的实验,可用水浴来加热(受热均匀,且便于控制反应的温度);若加热温度超过100 ℃,要用油浴、沙浴等。(3)垫陶土网加热:如烧杯、烧瓶、锥形瓶等玻璃仪器。5.物质的溶解(1)固体的溶解。①使用仪器:烧杯、试管、玻璃棒等。②促溶方法:研细、搅拌、加热等。
(2)气体的溶解。①对于溶解度较小的气体(如CO2、 、H2S等),为了增大气体分子与水分子的接触机会,应将导气管插入水中(如图a)。②对于极易溶于水的气体(如 、 等),导气管口只能靠近液面,最好在导管口连接一倒置的漏斗,并使漏斗边缘刚好贴靠在液面上,这样可以增大气体的吸收率,减少气体的逸出,同时也可以避免出现液体 的现象(如图b)。(3)液体的溶解(稀释)。一般方法:将密度 的液体沿着器壁慢慢注入密度 的液体中,并用玻璃棒搅拌。如浓硫酸稀释时是把 慢慢注入 ,并用玻璃棒不断搅拌。
Cl2
NH3
HCl
倒吸
较大
较小
浓硫酸
水中
[理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)稀释浓硫酸时,把水迅速倒入装有浓硫酸的量筒中。(　　)(2)将试管平放,用纸槽往试管里送入固体粉末,然后竖立试管。(　　)(3)用干燥且洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液,滴到放在表面皿上的pH试纸上测pH。(　　)(4)取用放在细口瓶中的液体时,取下瓶塞倒放在桌面上,倾倒液体时,瓶上的标签对着桌面。(　　)
×
√
×
×
三、化学试剂的保存与实验安全1.化学试剂的保存(1)试剂瓶的选择。
广口
细口
棕色
碱性
强酸
强氧化性
(2)常见化学药品的保存方法。
2.常见化学品安全使用标识
3.常见实验事故的处理
NaHCO3
硼酸
酒精
立即口服蛋清或牛奶
硫粉
4.实验安全装置(1)防倒吸装置。(2)防堵塞装置。
(3)防污染装置(尾气处理装置)。①实验室制取Cl2时,尾气处理可采用 装置。②制取CO时,尾气处理可采用 装置。③制取H2时,是否需尾气处理? (填“需要”或“不需要”),若需要可采用 装置。
b
a、c
需要
a、c
[理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)NaOH浓溶液溅入眼中,应立即用大量水冲洗,再用稀盐酸冲洗。(　　)(2)点燃氢气前,必须用排空气法收集H2并检验氢气的纯度。(　　)(3)液溴有毒且易挥发,应贮存于磨口的细口瓶中,加水液封,加盖玻璃塞,并放置于阴凉处。(　　)(4)浓硝酸应保存在带橡胶塞的棕色细口瓶中,并置于阴凉处。(　　)
×
×
√
×
关键能力·提升
考点一　化学仪器的识别与使用
(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
A
常见化学实验仪器的识别与使用
解析:①是锥形瓶,②是酸式滴定管,③是蒸馏烧瓶,④是容量瓶,⑤是梨形分液漏斗。锥形瓶可以加热,但需要加陶土网,容量瓶不能加热,A项符合题意;酸式滴定管用于量取一定体积的溶液,容量瓶只能用于配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液,都不能作反应容器,B项不符合题意;蒸馏烧瓶用于蒸馏操作,分离相互溶解的液体,分液漏斗用于分液操作,分离相互不溶解的液体,两者均可用于物质分离,C项不符合题意;酸式滴定管带有旋塞、容量瓶带有瓶塞、分液漏斗带有瓶塞和旋塞,使用前均需检查是否漏水,D项不符合题意。
(1)图示仪器中哪些加热时需垫陶土网?提示:①锥形瓶、③蒸馏烧瓶。(2)ⅰ.分离出白酒中的乙醇;ⅱ.用CCl4提取碘水中的碘,都需要用到图示中哪些仪器?采用的实验方法各是什么?提示:ⅰ.③蒸馏烧瓶,蒸馏法;ⅱ.⑤分液漏斗,分液法。
1.(2022·安徽名校期末)下列关于仪器使用的说法正确的是(　 　)A.仪器①为坩埚,可进行钠、钾在空气中的燃烧实验B.可用②准确量取20.00 mL K2Cr2O7溶液C.③为棕色细口试剂瓶,可用于保存浓硝酸、固体硝酸银等光敏性物质D.④为球形冷凝管,可用于蒸馏实验
解析:钠、钾的燃烧实验,都在①坩埚中进行,A正确;K2Cr2O7溶液具有强氧化性,会腐蚀②碱式滴定管中的橡胶管,B错误;棕色细口试剂瓶盛放见光易分解的液体,而AgNO3固体应盛放在棕色广口试剂瓶中,C错误;④球形冷凝管不能用于蒸馏实验,蒸馏实验应使用直形冷凝管,D错误。
A
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(　 　)
C
解析:定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,导致溶液的浓度偏低,A错误;所给图形仪器的名称是分液漏斗,且酒精与水互溶,不能萃取碘水中的碘,B错误;KMnO4溶液具有强氧化性,可用酸式滴定管量取,C正确;蒸馏实验中水从冷凝管的下口进、上口出,D错误。
[归纳拓展] 计量仪器使用时的5个易失分点(1)滴定管的精确度为0.01 mL,滴定管的“0”刻度在滴定管的上部,量取液体的体积时液面不一定要在“0”刻度,也可以在“0”刻度以下。(2)量筒的精确度为0.1 mL,量筒没有“0”刻度。(3)托盘天平的精确度为0.1 g,托盘天平的“0”刻度在标尺的最左边,使用时应先调“0”,使用后要回“0”。(4)温度计的规格不同,精确度也有所不同,温度计的“0”刻度在温度计的中下部。(5)容量瓶没有“0”刻度,只有一条刻度线,液面达到刻度线时,溶液的体积即为容量瓶的容量值。
(2022·山东德州三模)辅助以铁架台、酒精灯、导管、橡胶塞、橡胶管、陶土网,选用下列适当规格的仪器不能实现相关操作的是(　 　)A.组装实验室制乙烯的发生装置B.粗盐提纯中将最后所得的滤液蒸发结晶C.配制100 mL一定物质的量浓度的稀硫酸D.除去新制乙酸乙酯中的少量乙酸和乙醇
C
实验仪器的选择
识别题中9种常见化学仪器,回顾其使用方法,结合具体实验或相关步骤,分析用到的实验仪器。
解析:A.实验室制备乙烯,需圆底烧瓶、温度计,可以实现;B.粗盐提纯最后得到NaCl溶液,经蒸发结晶得到NaCl晶体,蒸发需蒸发皿、玻璃棒,可以实现;C.配制100 mL一定物质的量浓度的稀硫酸,除提供仪器外,还需要胶头滴管,不能实现;D.除去乙酸乙酯中相应杂质,需用分液漏斗和烧杯,可以实现。
(1)C项需用到哪些玻璃仪器?提示:烧杯、玻璃棒、容量瓶(100 mL)、胶头滴管、量筒。(2)利用题中辅助仪器和图示仪器,能否完成测定CuSO4·xH2O中x的实验?提示:不能,缺少坩埚、三脚架和泥三角。
1.(2022·山东泰安一模)下列实验操作,选用的仪器正确的是(　 　)
解析:Na2SiO3溶液具有黏合性,能将玻璃塞和试剂瓶黏在一起,A错误;钠在空气中加热可使用该仪器,B正确;KMnO4溶液具有强氧化性,应该使用酸式滴定管,C错误;蒸馏用冷凝管应选直形冷凝管,D错误。
B
2.(不定项)(2022·山东枣庄第三中学质检)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)(　 　)
AB
解析:根据配制100 mL一定物质的量浓度的NaCl溶液的步骤,可知需用到托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管等仪器,A正确;结合向沸水中加入几滴FeCl3饱和溶液继续煮沸可制得Fe(OH)3胶体分析可知,所给玻璃仪器和试剂均准确,B正确;结合用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,实验中除所给玻璃仪器外,还缺少碱式滴定管,C错误;制备乙酸乙酯时,除所给试剂外,还缺少浓硫酸作催化剂和吸水剂,D错误。
[归纳总结] 实验仪器的选择问题常见解题思路
考点二　仪器的组合与创新应用
1.(原创题)下列实验装置或操作选择正确的是(　 　)
B
实验仪器的组合应用
解析:乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;实验操作及萃取剂的选择均正确,B正确;量取 9.5 mL 液体,应使用量程为10 mL的量筒,C错误;滴定管读数自上而下逐渐增大,读数为 12.80 mL,D错误。
2.(原创题)利用下列装置及药品能达到实验目的的是(　 　)
C
解析:导管口应在液面上方,防止倒吸,A错误;NH4Cl受热分解产生的NH3和HCl遇冷后又化合为NH4Cl,实验室常用NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物加热制备NH3,B错误;铝比铁活泼,高温下铝能将铁从Fe2O3中置换出来,C正确;NO2溶于水生成NO,不能用排水法收集,D错误。
[归纳拓展] 实验仪器的组合原则(1)先左后右:发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置(排气,验满)→应用→尾气处理。(2)先下后上:如根据酒精灯的高度固定铁架台上铁圈的高度。(3)先里后外等。
(2022·吉林调研)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。下列各图中能用作安全瓶防倒吸装置的是(　 　)
B
实验仪器的创新应用
解析:A.该装置是排液量气装置,错误;B.该装置进气管较短,若发生倒吸,倒吸液会被盛装在广口瓶中,不会再倒流到前一装置,从而防止倒吸,可作为安全瓶防倒吸,正确;C.该装置是混气装置,进入瓶中的两气体在广口瓶中充分混合,错误;D.该装置是洗气装置,错误。
(1)用D装置除去CO2中的HCl杂质,广口瓶中液体应是什么?提示:饱和NaHCO3溶液。(2)若利用A装置测量Na2O2和水反应生成的O2的体积,读数时需注意哪些问题?提示:冷却至室温后读数,读数时广口瓶中液面和量筒中液面在同一高度。
1.下列实验装置能达到实验目的的是(　 　)
解析:A项,除杂质时应从长管进气且应用NaOH等强碱性溶液;B项,与NaOH溶液连通的导管应插入烧瓶底部;D项,会产生倒吸现象。
C
2.球形干燥管是中学化学常用的一种玻璃仪器。下列有关球形干燥管的创新用途,错误的是(　 　)
D
解析:球形干燥管的球形结构在尾气处理时可以防倒吸,A、B正确;活性炭具有吸附性,装置可作简易的天然水净化过滤器,C正确;Na2CO3固体易溶于水和稀硫酸,与稀硫酸接触后,关闭弹簧夹不能使固液分离,则制备CO2气体时不能随制随停,D错误。
[归纳拓展] 1.干燥管的创新应用A.防倒吸装置B.简易的过滤器(如净化天然水)C.简易的启普发生器2.仪器的“多材一用”(1)气体干燥装置。干燥气体可用洗气瓶(如图①,盛放液体干燥剂)、干燥管(球形干燥管,如图②;U形管,如图③,均可盛放固体干燥剂)。
(2)测量气体体积的装置(排液法)。(3)冷凝装置。装置⑨(直形冷凝管)中的水流方向应与气流方向相反。
3.防倒吸装置的创新(以用水吸收氨气为例)
考点三　化学实验操作与安全
(2021·广东卷)化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是(　 　)
B
化学实验基本操作
解析:将铜丝插入浓硝酸中生成的是NO2气体,不是NO气体,A错误;密闭烧瓶中存在平衡2NO2(g) N2O4(g)　ΔH