新人教版高考化学一轮复习第1章从实验学化学第1讲化学实验常用仪器和基本操作学案
展开考点一 化学实验常用仪器的识别和使用
一、可加热的仪器
1.仪器①的名称为试管。使用方法:a.加热液体时,液体体积不能超过其容积的eq \f(1,3);b.加热固体时,试管口应略向下倾斜。
2.仪器②的名称为蒸发皿。使用方法:a.加热液体时,液体体积不能超过其容积的eq \f(2,3);b.蒸发浓缩时,要用玻璃棒搅拌,有大量晶体析出时停止加热。
3.仪器③的名称为坩埚。使用方法:用于固体物质的灼烧,将其置于三脚架上的泥三角上加热,取放必须使用坩埚钳,加热完应放在石棉网上冷却。
4.仪器④中,A的名称为圆底烧瓶,B的名称为蒸馏烧瓶。使用方法:a.常用于组装有液体参与反应的反应器,其中B主要用于混合液体的蒸馏;b.加热液体时,液体体积不能超过其容积的eq \f(2,3)。使用仪器④加热液体时需加沸石(或碎瓷片),防止暴沸。
5.仪器⑤的名称为锥形瓶。使用方法:a.用于组装气体发生器;b.用于滴定操作;c.做蒸馏装置的接收器。
6.仪器⑥的名称为烧杯。使用方法:a.用于物质的溶解与稀释;b.用于称量具有腐蚀性的固体药品;c.用于组装水浴加热装置。
7.仪器⑦的名称为三颈烧瓶,做反应容器、蒸馏或分馏液体。使用方法:三个瓶口一般放置温度计、搅拌器、冷凝管、分液漏斗等。
(1)移动试管用试管夹,移动坩埚用坩埚钳。
(2)熔融固体NaOH、Na2CO3等不能用瓷坩埚。
二、常用的计量仪器
1.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①无“0”刻度,刻度由下至上逐渐增大,②读数时眼睛应平视液体凹液面最低处,③精确度一般为0.1 mL,④选取规格要遵循“大而近”原则,如量取5.6 mL NaOH溶液,应选取10 mL量筒,而不能选取50 mL量筒,⑤不可加热,不可做反应容器,不可将固体或浓溶液直接在,该仪器中溶解或稀释))
2.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①所测量的温度应在温度计量程范围内,②测量液体温度时,温度计的水银球应浸入液体中;,测量蒸气温度时,温度计的水银球应在液面以上;,测量馏分温度时,温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处,③不能代替玻璃棒使用,温度计的水银球不能接触容器内壁))
中学化学中用到温度计的3个实验
(1)实验室制乙烯:温度计的水银球插入乙醇与浓H2SO4混合液的液面以下,用于测定混合液的温度,控制温度使其迅速升高到170 ℃。
(2)苯的硝化反应:温度计的水银球插入水浴中,用于测定水浴的温度,控制水浴温度在50~60 ℃。
(3)石油的分馏:温度计的水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处,用于测定馏分的温度。
3.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①主要用于配制一定物质的量浓度的溶液,使用前应检查是否,漏水,②配制溶液时,转移溶液或加蒸馏水时用玻璃棒引流,当液面,距刻度线1~2 cm处时改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处,与刻度线相切,③不能(填“不能”或“能”)将固体或浓溶液直接在该仪器中,溶解或稀释;不可加热,不能长期存放试剂))
4.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①使用前应检查是否漏水,②“0”刻度在上,刻度由上至下逐渐增大,③精确度为0.01 mL,④A为酸式滴定管,用于量取酸性溶液和强氧化性溶液,,不能量取碱性溶液;B为碱式滴定管,用于量取碱性溶液,,不能量取酸性溶液和强氧化性溶液(如KMnO4溶液),⑤应先用待装液润洗再装溶液))
5.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①称量前应先调零,②左盘放物品,右盘放砝码,③精确度为0.1 g,④药品不能直接放在托盘上,易潮解或,具有腐蚀性的药品应放在小烧杯中称量))
托盘天平的质量关系:
m(砝码)+m(游码)=m(物品),
物品和砝码放反后可依据上述关系求出:
m(物品)=m(砝码)-m(游码)。
三、常用的分离、提纯仪器
四、其他常用仪器
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)常用仪器的使用及注意事项
①(2020·新高考天津卷)配制50.00 mL 0.100 0 ml·L-1 Na2CO3溶液需用的仪器如图1。( )
②(2020·新高考天津卷)蒸馏所用冷凝管如图2。( )
③容量瓶和滴定管使用前均需要检漏。( )
④量筒、容量瓶、锥形瓶都是不能加热的玻璃仪器。( )
⑤灼烧固体时,坩埚放在铁圈或三脚架上直接加热。( )
⑥在蒸馏过程中,若发现忘加沸石,应立即补加。( )
⑦用托盘天平称量时,将氢氧化钠固体放在左盘的称量纸上。( )
⑧滴定管的“0”刻度在上端,量筒的“0”刻度在下端。( )
⑨称取11.7 g食盐可选用托盘天平,量取8.6 mL稀盐酸应选用规格为10 mL的量筒。( )
⑩熔融NaOH固体用瓷坩埚。( )
⑪不能在容量瓶中直接溶解固体物质。( )
(2)(常用仪器用途的考查)玻璃棒的用途
①过滤时,玻璃棒的作用是搅拌和引流。( )
②溶解氢氧化钠时用玻璃棒搅拌,目的是加快溶解速率。( )
③稀释浓硫酸配制稀硫酸时要用玻璃棒搅拌。( )
④配制一定物质的量浓度溶液时,转移液体要用玻璃棒引流。( )
⑤用pH试纸测定溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测液。( )
⑥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,以防止因受热不均而引起液滴或晶体飞溅。( )
解析:(1)①配制一定物质的量浓度的溶液应选用容量瓶。②蒸馏时应选用直形冷凝管。④锥形瓶可以垫石棉网加热。⑤坩埚放在三脚架上的泥三角上加热。⑥应冷却至室温后补加沸石。⑦氢氧化钠易潮解,且腐蚀称量纸,应放在小烧杯中进行称量。⑧量筒没有“0”刻度。
(2)①过滤时不能搅拌,否则会使滤纸破裂,造成过滤操作失败。③浓硫酸溶于水放出大量的热,用玻璃棒搅拌的目的是及时散热并使液体混合均匀。
答案:(1)①× ②× ③√ ④× ⑤× ⑥× ⑦× ⑧× ⑨√ ⑩× ⑪√
(2)①× ②√ ③√ ④√ ⑤√ ⑥√
2.填写下列空白。
在上述仪器中:
(1)写出下列编号仪器的名称:①__________,②__________,④__________,⑥__________。
(2)可用酒精灯直接加热的仪器是________(填编号,下同),可以垫石棉网加热的仪器是________,有“0”刻度的仪器是________。
(3)在使用前需检查是否漏液的仪器是________,其中可用于物质分离的仪器是________,可用于配制一定物质的量浓度溶液的仪器是________,量取10.00 mL 0.1 ml·L-1的NaOH溶液应选用的仪器是________。
(4)仪器⑨的精确度为________。
答案:(1)分液漏斗 100 mL容量瓶 酸式滴定管 球形冷凝管
(2)⑩ ⑤ ③④⑧⑨
(3)①②③④ ① ② ③
(4)0.1 g
3.如图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置,均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试剂。请用适宜装置的编号完成下列填空:
(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集NO的装置是____________。
(2)能用于干燥CO2气体的装置是____________。
(3)在实验室制取Cl2并检验Cl2部分性质的实验中,用于除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是____________。
(4)用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是____________。
(5)接在气体制备的连续实验装置中间,用于控制气流平稳的装置是____________。
解析:(1)Cl2能与水反应,NO能与空气中的O2反应,只能用排液法收集,Cl2用排饱和食盐水法,NO用排水法,选A或B。(2)装置A中装浓H2SO4(长进短出)或装置F中加无水CaCl2均可以干燥CO2。(3)除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是洗气瓶A。(4)装置C中左边安全瓶可防止倒吸,右边烧杯可吸收尾气,装置E中球形干燥管可防止倒吸,试管可吸收尾气。(5)装置D可以控制气流平稳。
答案:(1)AB (2)AF (3)A (4)CE (5)D
eq \a\vs4\al()
实验仪器使用方法速记
演练一 定量仪器的规格及精确度 温度计的使用
1.(2021·江西师大附中模拟)化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验在化学学习中具有极其重要的作用。下列实验中所选用的仪器合理的是( )
①用50 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸
②用托盘天平称量11.7 g氯化钠固体
③用碱式滴定管量取23.10 mL溴水
④用瓷坩埚灼烧各种钠的化合物
⑤用250 mL容量瓶配制250 mL 0.2 ml·L-1的NaOH溶液
A.①②④ B.②③④
C.②⑤ D.③⑤
解析:选C。①量取5.2 mL稀硫酸用10 mL量筒,错误;②托盘天平的精确度为0.1 g,可以称量11.7 g氯化钠固体,正确;③溴水能腐蚀橡胶管,量取溴水用酸式滴定管,错误;④瓷坩埚不能用来灼烧NaOH、Na2CO3等,错误;⑤配制250 mL 0.2 ml·L-1的NaOH溶液,选择250 mL容量瓶,正确。
2.根据下列常见实验装置图,回答问题。
(1)图1中仪器①的名称是________,作用是_________________________。
(2)图2中温度计的作用是_________________________________________。
(3)图3、图4中温度计的共同作用是________________________________。
答案:(1)温度计 测定馏分的温度
(2)测定水浴温度
(3)测定反应体系的温度
演练二 实验仪器的识别、选择、组装和使用
3.实验室加热固体使其分解时,下列几种仪器中可能用到的是________(填序号)。
答案:①和③或⑤
4.化学实验装置的正确连接是实验成功的关键,如图是中学化学中常见的实验装置。
(1)用上述装置制备气体:
①若B中盛放浓硫酸,则A、B、C组合后能制取并收集的气体是_______。
a.H2 b.H2S
c.CO2 d.C2H4
②要快速制取并得到干燥的NH3,正确的仪器组合是____________(按制气装置顺序填仪器的字母编号),制气所选用的固体药品是____________。
③若用H2O2和MnO2来制取和收集干燥的O2,则应选择的正确仪器组合是_____________________(按制气装置顺序填仪器的字母编号),检验气体收集满的方法是_________________________________。
(2)甲同学用A、B组合来验证盐酸、碳酸、次氯酸的酸性强弱时,盐酸应装入_______(填仪器名称)中,B中发生反应的离子方程式为________________。
答案:(1)①c ②AFE 氢氧化钠(或生石灰) ③AB(或F)C(或D) 将带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,则说明氧气已收集满
(2)分液漏斗 Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
eq \a\vs4\al()
考点二 化学实验常用仪器的组合与创新应用
受条件限制,为达到特定的实验目的,在掌握实验仪器常规使用方法的基础上,利用实验原理对仪器进行组合,“一器多用”“多器同用”甚至创新显得十分重要。有关试题在综合实验装置判断题中十分常见,解答这类试题时,除了要知道所给仪器或装置的特点,还必须清楚实验的目的、发生反应的原理、生成物的性质、反应发生的条件、实验中有无杂质干扰、如何排除干扰等。应用实例总结如下:
一、一器多用
1.漏斗的多种用途
(1)组成过滤器进行过滤(如图1)。
(2)向酒精灯中添加酒精(如图2)。
(3)倒置使用,防止倒吸(如图3)。
2.用途多变的广口瓶
(1)收集气体(如装置A),若用排空气法收集CO2,则应从b口进气;若瓶中装满饱和食盐水,从a口进气,收集Cl2;也可用装置A除去Cl2 中的少量HCl,则广口瓶中盛放饱和食盐水,应从b口进气。
(2)装置E可用于贮存少量气体,若装置E中收集了少量H2,排出H2的操作是打开止水夹,向长颈漏斗中注入适量蒸馏水。
(3)图中可用于测量气体体积的装置是C(填装置字母,下同),用作安全瓶的装置是D,接在气体制备的连续实验装置中间,用于控制气流平稳的装置是B。
(4)用于监控气体流速(如装置F),广口瓶中盛有液体,从d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流速。
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.干燥管内装有固体干燥剂,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
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
二、多器同用
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)、球形干燥管(如图②,盛放固体干燥剂)、U形管(如图③,盛放固体干燥剂)。
2.冷凝装置
3.防倒吸装置的创新应用(以用水吸收氨为例)
(1)创新装置
(2)防倒吸原理
①肚容式(上图中的发散源及Ⅰ和Ⅱ)
由于上部有较大的空间,当水进入该部分时,烧杯中液面显著下降而低于漏斗口(或导管口),由于重力作用,液体又流回到烧杯中。
②接收式(上图中的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)
使用较大容积的容器接收可能倒吸来的液体,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。
4.气体体积的测定
气体体积的测定既可直接测量收集的气体体积,也可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积相等)。
(1)直接测量法
如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。
A装置通过调节左右两管的高度使两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。
D装置用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的液体的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
解答该量气装置读数时的答题模板(热点简答题):
①将×××恢复至室温。
②调节×××与×××两端液面相平。
③视线与×××凹液面的最低点相平。
E装置直接测量固液反应产生气体的体积,注意应恢复至室温后,读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积的测量)。
(2)间接测量法
如图F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
1.(2021·河池高三模拟)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。下列各图中能用作防倒吸安全瓶的是( )
解析:选B。A项是排液量气装置;B项可用作防倒吸安全瓶;C项是混气装置,进入瓶中的两气体在瓶中充分混合;D项是洗气装置。
2.用如图装置(加热及夹持仪器已略去)进行实验,下列不能达到相应实验目的的是( )
A.装置①中的a可用于吸收尾气中的Cl2,b可用于吸收气体时防倒吸
B.装置②可实现制取CO2实验中的“即关即止,即开即用”的作用
C.利用装置③制取SO2,并验证其还原性
D.利用装置④验证KHCO3和K2CO3的热稳定性,X中应放的物质是K2CO3
解析:选D。①中碱石灰可吸收Cl2,b常用于防倒吸;②关闭止水夹时,产生的CO2将盐酸压入左侧,大理石与盐酸分离,反应停止,打开止水夹时,CO2气体排出,压强减小,盐酸又流回右侧与大理石反应产生CO2;③中大试管中Cu与浓硫酸反应生成SO2气体,小试管中酸性KMnO4溶液颜色变浅或褪色,证明SO2具有还原性;④中KHCO3受热不稳定,X中应放的物质是KHCO3。
1.已知NH3难溶于CCl4,则如图所示装置中,不适宜用于NH3气体尾气吸收的是( )
解析:选B。A项,倒扣的漏斗的边缘紧靠液面,易吸收易溶性气体,能防止倒吸,正确;B项,倒扣的漏斗浸入液面以下,无法暂存倒吸的液体,不能起到防倒吸的作用,错误;D项,吸收装置中干燥管的导管口伸入液体中,但该装置采用肚容式,易吸收易溶性气体,能防止倒吸,正确。
2.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NH3
B.从B口进气,用排空气法收集CO2
C.瓶中装满水,从B口进气,用排水法收集NO2
D.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:选D。A项,不能用浓硫酸干燥NH3;B项,CO2的密度比空气的大,应用向上排空气法收集,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。
3.(2021·酒泉敦煌中学高三一诊)某研究性学习小组讨论甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法,其中不合理的是( )
A.甲装置:可用来证明碳酸的酸性比硅酸强
B.乙装置:橡皮管的作用是使盐酸顺利流下
C.丙装置:不能用来测定NH3的体积
D.丁装置:先从①口进气集满二氧化碳,再从②口进气,可收集氢气
解析:选C。植物油能隔离NH3与水的接触,可以将水排出,可以测定NH3的体积,C错误;二氧化碳的密度大于空气,氢气的密度小于二氧化碳,则先从①口进气集满二氧化碳,再从②口进气,可收集氢气,D正确。
4.ClO2作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应:2NaClO2+Cl2===2ClO2+2NaCl。
如图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO2的装置(某些夹持和垫持仪器已省略)。其中F中盛有CCl4液体(用于除去ClO2中未反应的Cl2)。
回答下列问题:
(1)装置A中导管a的作用是______________________________________。
(2)装置B可用于暂时储存多余的氯气,实验完毕后,关闭活塞K,B中观察到的现象是________________________________________________________。
(3)C中所盛试剂是___________,装置C的作用是___________________。
(4)D、F都是洗气瓶,其中D的作用是_____________________________。
(5)G为ClO2收集装置,应选用的装置是________(填序号),其中与F装置导管相连的导管口是________(填接口字母)。
(6)装置H的作用是______________________________________________。
答案:(1)平衡气压,便于浓盐酸顺利滴下 (2)集气瓶中液面下降,长颈漏斗b中液面上升,气体呈黄绿色
(3)饱和食盐水 除去Cl2中混有的HCl,平衡气压,防止气压过大 (4)干燥Cl2 (5)② q (6)防止倒吸
考点三 化学实验基本操作及安全
一、药品的取用
1.根据药品的性状和用量选择取用方法
2.向仪器中加药品的操作方法
(1)向容器内加固体药品
(2)向容器内加液体药品
二、试纸的使用
1.试纸的种类和用途
2.试纸的使用方法
(1)检验液体:取一小块试纸放在干燥洁净的表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液点(或用胶头滴管吸取待测液滴)在试纸的中部,观察试纸颜色变化(若是用pH试纸测pH,还需要与标准比色卡对照)。
(2)检验气体:先将试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其靠近集气瓶瓶口,观察试纸颜色变化。
pH试纸在测定溶液pH时不可用蒸馏水润湿;其他4种试纸在使用前(检测气体)必须用蒸馏水润湿。
三、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,常采用搅拌、粉碎、振荡或加热等措施,但FeCl3、AlCl3等易水解的盐溶解时不能加热。
2.气体物质的溶解或吸收
(1)对溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图a所示装置。
(2)对极易溶于水的气体,如NH3、HCl等,用如图b所示装置。
3.液体物质的溶解或稀释
一般把密度较大的液体加入密度较小的液体中,如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合。
四、化学试剂的保存
1.试剂瓶及瓶塞的选择
(1)根据药品状态eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(固体:用广口瓶,液体:用细口瓶,少量液体可存放在滴瓶中))
(2)根据感光性eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(见光易分解的:用棕色瓶,见光不分解的:用无色瓶))
(3)根据酸碱性eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(玻璃塞:不能盛放碱性物质,橡胶塞:不能盛放酸性、强氧化性物质和有机试剂))
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、易挥发或有危险的化学试剂,还应根据其性质采取特殊的保存方法。
五、仪器的安装、连接
1.安装顺序:一般从热源开始,按先下后上、从左到右的顺序。
2.连接顺序:洗气时,“长进短出”,如图a;量气装置“短进长出”,如图b;干燥管除杂时“粗口进细口出”,如图c。
六、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
七、常用危险化学药品标志
八、实验室常见意外事故的处理
九、实验安全装置
1.防倒吸安全装置(见本讲考点二)
2.防堵塞安全装置
3.防污染安全装置
(1)实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用b、c装置。
(2)实验室制取CO时,尾气的处理可采用a、c装置。
(3)实验室制取H2时,尾气的处理可采用a、c装置。
(1)在考查与可燃性气体性质相关实验时,要先排出系统内的空气,以防爆炸,如CO或H2还原CuO的实验。
(2)尾气吸收问题,如吸收NH3、HCl时,要防止倒吸;吸收Cl2、SO2时,要用NaOH溶液,以防止污染空气。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)药品的存放、取用及意外事故处理
①(2020·新高考天津卷改编)用带磨口玻璃塞的细口试剂瓶盛装Na2SiO3溶液。( )
②AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是AgNO3见光易分解。( )
③取用少量液体时可以使用胶头滴管。( )
④氢氟酸或浓硝酸存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中。( )
⑤汽油或煤油存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中。( )
⑥碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中。( )
⑦氯水存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中。 ( )
⑧不慎将酸溅到眼睛里时,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛。( )
⑨浓硫酸溅到皮肤上时,立即用稀NaOH溶液冲洗。( )
⑩金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火。( )
(2)化学实验基本操作中的注意事项
①(2020·浙江7月选考)萃取Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出。( )
②(2020·浙江7月选考)做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色。( )
③(2019·高考天津卷)如图A混合浓硫酸和乙醇。( )
④(2019·高考天津卷)如图B配制一定浓度的溶液。( )
⑤用pH试纸测定某溶液的pH时,应先将pH试纸用蒸馏水润湿。( )
⑥用红色石蕊试纸检验氨的性质时,试纸不能润湿。( )
⑦做过硫升华实验的试管用酒精洗涤。( )
⑧为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可。( )
⑨将试管平放,用纸槽往试管里送入固体粉末后,然后竖立试管。( )
⑩取用放在细口瓶中的液体时,取下瓶塞倒置于桌面上,倾倒液体时,瓶上的标签对着地面。( )
答案:(1)①× ②√ ③√ ④× ⑤× ⑥× ⑦√
⑧√ ⑨× ⑩×
(2)①× ②√ ③× ④√ ⑤× ⑥× ⑦×
⑧× ⑨√ ⑩×
2.指出下列仪器使用或实验的第一步操作。
(1)气体的制取或气体的性质探究实验:_____________________________。
(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)使用时第一步操作必须检查是否漏水的常用仪器有_________________。
答案:(1)检查装置的气密性 (2)检验气体的纯度
(3)润湿 (4)调零 (5)分液漏斗、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶
演练一 客观题中“实验基本操作、实验安全与试剂保存”的考查
1.实验基本操作装置图的正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√
2.(2020·新高考山东卷)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
解析:选D。白磷着火点比较低,为防止其自燃,通常将其贮存在冷水中,A项正确;浓硫酸具有吸水性,且不与SO2反应,可用于干燥SO2,B项正确;蒸发皿可直接用酒精灯加热,C项正确;金属钾燃烧生成的K2O2、KO2等产物均能和CO2反应并放出O2,O2又能促进金属钾的燃烧,因此不能用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧,可直接用干燥的沙土盖灭,D项错误。
3.安全是顺利进行实验及避免伤害的保障。下列实验操作正确但不是从实验安全角度考虑的是( )
A.操作①:使用稍浸入液面下的倒扣漏斗检验氢气的纯度
B.操作②:使用CCl4萃取溴水中的溴时,振荡后需打开活塞使漏斗内气体放出
C.操作③:吸收氨或氯化氢气体并防止倒吸
D.操作④:用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,检查容量瓶是否漏水
解析:选D。A项,操作正确且防止导气装置炸裂;B项,操作正确且打开活塞放出漏斗内气体,减小漏斗内气体压强,避免出现危险;C项,操作不正确,应用CCl4,水在上层才能防止倒吸;D项,操作正确但与安全无关,只是检查容量瓶是否漏水的具体操作。
eq \a\vs4\al()
实验操作安全的“七防范”
(1)防火灾:①可燃性、易燃性试剂的存放要远离火源;②用剩的钠、钾、白磷应放回原试剂瓶;③不慎打翻酒精灯,酒精在桌面上燃烧起来,应该立即用湿抹布盖灭。
(2)防暴沸:①加热液体时为了防止暴沸,应在液体中加入沸石或碎瓷片;②配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时,要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中,并用玻璃棒不断搅拌。
(3)防倒吸:①拆卸加热法制取气体,并用排水法收集气体的装置时,应先从水槽中取出导气管,再撤掉酒精灯;②用水吸收极易溶于水的气体时,要用倒置于水面的漏斗或采取其他防倒吸措施。
(4)防中毒:①产生剧毒气体的反应应在通风橱中进行;②实验室中的任何药品都不能用口去尝;③用剩的有毒物质应及时回收处理。
(5)防污染:对环境有污染的物质不能直接排放,要根据其化学性质进行处理或吸收,如CO尾气应该点燃或收集。
(6)防炸裂或爆炸:①能直接加热的仪器,加热前要预热;不能直接加热的仪器,要垫石棉网加热;②蒸馏时液体不能蒸干,以防烧瓶炸裂;③铁丝(铜丝)在盛有氯气(氧气)的集气瓶中燃烧时,瓶底要加入少量的水或干沙以防炸裂;④H2(CO)还原金属氧化物时,要先用H2(CO)排尽装置中的空气,验纯后再加热,以防爆炸;⑤H2、CO、CH4、CH2==CH2等气体点燃前要验纯,以防爆炸。
(7)防腐蚀:①取用液溴、苯酚时,若不慎滴到皮肤上,要用酒精擦洗以防腐蚀皮肤;②少量强酸溶液滴到皮肤上时,立即用大量水冲洗,再涂弱碱性溶液(如NaHCO3溶液);③少量强碱溶液滴到皮肤上时,立即用大量水冲洗,再涂弱酸性溶液(如硼酸溶液)。
演练二 主观题中“基本操作”的规范答题训练
4.某化学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
①所选装置正确的连接顺序为___________________ (填接口编号)。
②简述检验氨的操作方法:________________________________。
(2)氯气的制备及性质实验
①用MnO2与浓HCl制备氯气,制备装置中发生反应的离子方程式是____________________________________。
②将纯净的氯气通入事先放入铁粉的硬质玻璃管中,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_________________。
答案:(1)①b(c)→i→j→k→m(→i→j)→n ②将湿润的红色石蕊试纸与气体接触,若试纸变蓝说明是氨(其他合理答案均可)
(2)①MnO2+4H++2Cl-eq \(=====,\s\up8(△))Mn2++Cl2↑+2H2O ②干燥 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 ③收集前,调节两侧液面相平并读数。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
5.三氯化硼(BCl3)常用作有机合成的催化剂,也可用于制取乙硼烷(B2H6),遇水能够发生水解反应。某兴趣小组设计如图所示装置,用单质硼与氯气反应制备三氯化硼。
已知:BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃。
(1)装置的连接顺序为A、____________、F。
(2)装置D的作用是__________________,装置F可用一个盛装_________ (填试剂名称)的干燥管代替。
(3)实验过程中,应先点燃A处的酒精灯,当观察到______________时再点燃B处的酒精灯。
解析:(1)由装置A出来的Cl2中含有氯化氢气体和水蒸气,首先要通过装置E除去氯化氢,再通过装置C除去水蒸气,纯净的Cl2进入装置B参与反应,用装置D收集三氯化硼,用装置F吸收尾气,所以装置的连接顺序为A、E、C、B、D、F。(3)实验过程中,先点燃A处的酒精灯,当观察到装置F中广口瓶内上方充满黄绿色气体时,说明已经把装置中的空气排尽了,再点燃B处的酒精灯。
答案:(1)E、C、B、D
(2)冷却和收集三氯化硼 碱石灰
(3)装置F中广口瓶内上方充满黄绿色气体仪器及名称
主要用途
使用方法和注意事项
(普通)漏斗
(1)用于向小口容器中转移液体;
(2)加滤纸后,可用于过滤;
(3)做防倒吸装置
过滤时注意“一贴、二低、三靠”
分液漏斗
用于萃取、分液
(1)使用前需要检查是否漏水;
(2)分离液体时,下层液体由下口放出,上层液体由上口倒出
蒸发皿
用于蒸发或浓缩溶液
(1)可直接加热;
(2)加热时液体体积不能超过其容积的eq \f(2,3);
(3)出现大量固体时停止加热,利用余热蒸干
气体的干燥或除杂
(1)气流方向为粗口进、细口出;
(2)盛放颗粒状固体干燥剂,常为CaCl2、碱石灰、P2O5等
蒸馏、分馏或冷凝回流
(1)蒸馏或分馏时使用直形冷凝管,回流时使用球形冷凝管;
(2)先通冷凝水,后加热蒸馏烧瓶;
(3)通入冷凝水时要“下进上出”
除去气体中的杂质
(1)气体的流向为长进短出;
(2)吸收液能与杂质气体反应;
(3)吸收液体积不超过洗气瓶容积的eq \f(2,3)
仪器及名称
主要用途
使用方法和注意事项
长颈漏斗
用于组装气体发生器
制取气体时应将长管末端插入液面以下,防止气体逸出
分液漏斗
用于反应中随时添加液体
使用前需要检查是否漏水
(1)滴瓶用于盛放少量液体药品;
(2)胶头滴管用于吸取和滴加液体
(1)滴瓶的滴管与滴瓶配套,不可换用;
(2)胶头滴管:不能将液体吸入胶头内,不能平放或倒置;加液体时不可接触器壁,用后立即洗净
(1)广口瓶贮存固体药品,若为磨砂瓶口则为集气瓶;
(2)细口瓶贮存液体药品
(1)广口瓶不能盛装挥发性药品;
(2)光照易分解药品用棕色瓶;
(3)盛碱性药品应用橡胶塞,盛强氧化性药品应用玻璃塞
难溶于水的块状固体与液体在常温下制取气体
(1)能使反应随时发生、随时停止;
(2)制备氢气时应远离火源;
(3)添加液体以刚好浸没固体为宜;
(4)用该装置可以制取H2、CO2、H2S
一般与三脚架配套使用,其上可放坩埚,用于给固体物质加热
(1)不能猛烈撞击,以免损坏瓷管;
(2)应当把坩埚放在泥三角上,把泥三角放在三脚架上,然后再加热
表面皿
(1)做烧杯、蒸发皿等容器的盖子;
(2)用于pH试纸等试纸的变色实验
不可加热
恒压滴液漏斗
用于反应中随时添加液体,其中A管的作用是平衡气压,使液体能够顺利流下
使用前需检查是否漏水;用于制取气体时上部玻璃塞不要取下
一个原则
容量瓶、量筒和滴定管的选取应遵守“大而近”的原则
两种体积
(1)酒精灯内酒精的量不能少于其容积的eq \f(1,4),也不能多于其容积的eq \f(2,3);
(2)试管在加热时所加液体体积不能超过试管容积的eq \f(1,3),且试管口向上倾斜,与桌面成45°角;用试管夹夹持试管时,应夹在离试管口eq \f(1,3) 处
三个精确度
(1)托盘天平的精确度为0.1 g;
(2)滴定管的精确度为0.01 mL;
(3)量筒的精确度一般为0.1 mL
四组上下关系
(1)冷凝管中,冷凝水流向为下进上出;
(2)分液时,下层液体从分液漏斗的下口放出,上层液体从上口倒出;
(3)长颈漏斗下端应插入液面以下,分液漏斗不必插入液面以下;
(4)组装仪器时按先下后上,先左后右的顺序将各部分连成整体,拆分时顺序相反
取用药品
固体药品
液体药品
粉末状
块状
一定量
少量
多量
一定量
使用仪器
药匙
或纸槽
镊子
托盘天平
胶头滴管
用试剂
瓶倾倒
用量筒、滴定管或移液管量取
保存依据
保存方法
典型实例
防氧化
(1)密封或用后立即盖好瓶塞;
(2)加入还原剂;
(3)隔绝空气
(1)Na2SO3、Na2S、KI等溶液用后立即盖好瓶塞;
(2)FeSO4溶液中加少量铁屑;
(3)K、Na保存在煤油里,Li保存在石蜡里
防与CO2
反应
密封保存,减少露置时间
NaOH溶液、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固体等密封保存
防挥发
(1)密封,置于阴凉处;
(2)液封
(1)浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处;
(2)液溴用水封,用带玻璃塞的试剂瓶存放
防燃烧
置于冷暗处,不与氧化剂混合贮存,严禁火种
苯、汽油、酒精等置于冷暗处保存
防分解
保存在棕色瓶中,置于冷暗处
浓HNO3、KMnO4溶液、AgNO3溶液、氯水等保存在棕色瓶中
防水解
加入酸或碱抑制水解
FeCl3溶液中加稀盐酸,Na2S溶液中加NaOH溶液
防腐蚀
(1)能腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑料盖;
(2)能腐蚀玻璃的物质用塑料容器
(1)浓HNO3、KMnO4溶液、氯水、溴水等能腐蚀橡胶,保存时用玻璃塞或塑料盖;
(2)氢氟酸保存在塑料瓶中
防黏结
碱性溶液用橡胶塞
NaOH、Na2CO3、Na2SiO3等溶液保存时用橡胶塞
待清洗仪器
污物
清洗试剂
做过KMnO4分解实验的试管
MnO2
热的浓盐酸
做过碘升华实验的烧杯
碘
酒精
长期存放FeCl3溶液的试剂瓶
Fe(OH)3
稀盐酸或稀硫酸
做过银镜反应实验的试管
银
稀HNO3
做过铜与硫反应实验的试管
硫
热的NaOH溶液
或二硫化碳
做过油脂实验的试管
油污
热的纯碱溶液
或NaOH溶液
意外事故
处理方法
金属钠、钾起火
用沙土盖灭
酒精灯不慎碰倒起火
用湿抹布盖灭
浓碱液溅到皮肤上
先用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液
浓硫酸溅到皮肤上
先用大量水冲洗,然后涂上3%~5% NaHCO3 溶液
不慎将酸溅到眼睛里
立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛,切不可用手揉眼睛,并及时送往医院
温度计水银球不慎碰破
用硫粉覆盖
液溴、苯酚沾到皮肤上
用酒精擦洗
重金属盐中毒
喝大量豆浆、鲜牛奶或生鸡蛋清,并及时送往医院
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