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2019-2020年高考化學(xué)主干核心知識一輪復(fù)習(xí) 專題十四 實驗儀器與基本操作教案 新人教版 【主干知識整合】 一、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 二、化學(xué)實驗儀器及其使用 常見化學(xué)儀器的用途和使用方法 類 別 名 稱 主要用途 使用方法和主要注意事項 容器與反應(yīng)器 可直接加熱 試 管 進(jìn)行少量物質(zhì)間的反應(yīng) 加熱前外壁無水滴，最大盛液小于 坩 堝 固體物質(zhì)的高溫灼燒 加熱完放在石棉網(wǎng)上冷卻 蒸發(fā)皿 溶液的蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶 盛液不超過容器的 隔網(wǎng)可加熱 燒 杯 溶解、配液、反應(yīng)器 加熱前外壁無水滴 燒瓶(圓底、平底和蒸餾燒瓶) 反應(yīng)器、液體的蒸餾等 加熱前外壁無水滴，平底燒瓶不宜長時間加熱 錐形瓶 反應(yīng)器、接受器 滴定時只振蕩，不攪拌 不能加熱 集氣瓶 收集氣體或暫時貯氣 瓶口磨砂(與廣口瓶的瓶頸磨砂相區(qū)別)，用磨砂玻璃片涂凡士林封蓋 試劑瓶(廣口、細(xì)口) 廣口：盛固體藥品 細(xì)口：盛液體藥品 棕色瓶盛見光易變質(zhì)的藥品，盛堿液時改用橡膠塞 啟普發(fā)生器 固—液不加熱制氣體反應(yīng)器 使用前先檢查氣密性 滴 瓶 盛少量液體藥品 盛堿液時改用軟木塞或橡膠塞 測量器 粗量器 量 筒 粗略量取一定體積的液體(精確度≥０.1 ｍL) 不能在量筒內(nèi)配制溶液和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，觀察刻度時眼睛平視 精量器 容量瓶 配制一定體積、一定物質(zhì)的量濃度的溶液 用前首先試漏，不能加熱或配制熱溶液 滴定管 酸堿中和滴定(精確度＝０.０1 ｍL) 酸式滴定管不能裝堿液，堿式滴定管不能裝酸液，觀察刻度要平視 計 量 器 天平 稱量物質(zhì)的質(zhì)量(精確度＝０.1ｇ) 稱前調(diào)“0”點，稱量時左物右碼，不能稱熱物質(zhì)，被稱物不能直接放在托盤上，兩盤各放一張大小相同的紙，易潮解的或具有腐蝕性的放在玻璃器皿中稱量 溫度計 測量溫度 水銀球不能接觸器壁，不能當(dāng)攪拌器使用 漏 斗 普通漏斗 向小口容器中注液，與濾紙配合，分離固液混合物 過濾時應(yīng)“一貼二低三靠” 長頸漏斗 裝配反應(yīng)器 長管末端插入反應(yīng)器的液面以下 分液漏斗 分離密度不同且互不相溶的液體；作反應(yīng)器的隨時加液裝置 分液時，下層液體自下口放出，上層液體自上口倒出；不宜盛堿性液 其他 干燥管(U形，球形) 干燥或吸收某些氣體 內(nèi)裝固體干燥劑，球型細(xì)口處墊小棉球以防堵塞；氣流“大進(jìn)小出” 洗氣瓶 除去氣體中混雜的某些成分，凈化氣體；測氣裝置；排氣、集氣裝置 內(nèi)裝液體吸收劑如濃H2SO4.飽和NaHCO3等；作測氣裝置時，氣流自短管進(jìn)，液體自長管排出；排氣集氣時，視氣體密度定進(jìn)出口 三、化學(xué)試劑的保存與選用 1．化學(xué)試劑的保存 ①試劑妥善保存的目的是防止其變質(zhì)或因揮發(fā)而損失，這些都源于物理、化學(xué)性質(zhì)，所以，試劑采用什么保存方法，關(guān)鍵看它具有什么特殊的性質(zhì)（如：潮解、揮發(fā)、劇毒、氧化、腐蝕等性質(zhì)）。具體原則是：“藥品狀態(tài)定口徑，瓶塞取決酸堿性；受熱見光易分解，存放低溫棕色瓶；特殊試劑特殊放，互不反應(yīng)要記清?！? ②常用化學(xué)試劑的保存方法 名稱 特點 保存方法 鈉、鉀 易與氧氣或水起反應(yīng) 貯存在煤油里(鋰封存于石蠟中) 氫氧化鈉氫氧化鉀 易潮解、易與CO2反應(yīng)，能腐蝕玻璃 密封保存，試劑瓶用橡皮塞 白磷 空氣中能自燃 貯存在冷水中 濃硝酸硝酸銀氯水(溴水)高錳酸鉀 見光、受熱易分解 保存在棕色瓶中，置暗、冷處 液溴 有毒，易揮發(fā)，能腐蝕橡皮塞 密封保存在有玻璃塞的棕色瓶中，液面上放少量水(水封) 氨水、濃鹽酸 易揮發(fā) 密封置于暗、冷處 濃硫酸堿石灰無水氯化鈣 易吸水 密封保存 氫氟酸 能跟二氧化硅反應(yīng)而腐蝕玻璃，有劇毒 保存在塑料瓶中 苯、酒精、汽油等有機(jī)溶劑 易燃、易揮發(fā) 密封置于暗、冷處，不可與氧化劑混合貯存，嚴(yán)禁火種 1． 化學(xué)試劑的選用 許多實驗的成敗都與試劑的選擇有關(guān)，選擇試劑時通常要考慮以下幾方面的問題： ①根據(jù)不同實驗的實驗?zāi)康倪x用試劑。如除去CH2==CH2中混有的SO2氣體，通常用NaOH溶液；CO2氣體中含有雜質(zhì)SO2氣體，通常用飽和碳酸氫鈉溶液除去；若要在除去SO2后檢驗原混合氣體中CO2的存在時，則必須選用高錳酸鉀酸性溶液或溴水。 ②酸化試劑的選用。某些溶液的配制或某些反應(yīng)的發(fā)生需要酸性環(huán)境，即需要酸化，酸化時要考慮的問題有：酸性的強(qiáng)弱、酸的氧化性與還原性、酸是否具有揮發(fā)性、是否會引入新雜質(zhì)等。例如，KMnO4溶液的酸化應(yīng)該用硫酸，不能用鹽酸或硝酸；檢驗C2H5Br中Br元素，水解結(jié)束后應(yīng)用硝酸酸化，而不能用鹽酸或硫酸；配制FeCl3溶液只能用鹽酸酸化，用其他酸會引入雜質(zhì) ③根據(jù)實驗儀器選用試劑。若選用U形干燥管或球形干燥管干燥氣體，則要選用固體干燥劑；若選用洗氣瓶，一般選用液體干燥劑。 ④鑒別物質(zhì)時，應(yīng)根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng)選用試劑；除去雜質(zhì)時，則應(yīng)根據(jù)不引進(jìn)新雜質(zhì)和物質(zhì)易于分離的原則選用試劑。例如，檢驗水一般用無水硫酸銅，而除水一般選用濃H2SO4、堿石灰等干燥劑高考資 四、裝置氣密性的檢查 凡是有導(dǎo)氣管的實驗裝置，裝配好后均需檢查氣密性。 1．簡單裝置檢驗氣密性的方法： 圖15-1 用雙手握住燒瓶，燒杯內(nèi)水中有氣泡產(chǎn)生；雙手離去一會兒，燒杯內(nèi)導(dǎo)管中有水柱生成——說明不漏氣，反之說明漏氣 2． 應(yīng)依據(jù)不同的裝置特點設(shè)法用不同的方法檢查其氣密性，其原理都是使裝置形成一個 密閉體系，再使體系內(nèi)氣體產(chǎn)生壓強(qiáng)變化，并以一種現(xiàn)象表現(xiàn)出來。一般采用以下幾種方法： ①微熱法：適用于最簡單的裝置，進(jìn)行檢驗前將一端連接導(dǎo)管并封閉于水中，用雙手或熱毛巾捂住容器使氣體受熱膨脹，通過觀察氣泡的產(chǎn)生及倒吸現(xiàn)象來判斷裝置的氣密性。 ②液差法：適用于啟普發(fā)生器及其簡易裝置氣密性的檢查。檢查前一定要先關(guān)閉止水夾，從漏斗中加入水，使內(nèi)部密封一部分氣體，通過觀察形成的液面高度差是否發(fā)生變化判斷裝置的氣密性。 3．整套裝置氣密性檢查：為使其產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象，用酒精燈對裝置中某個可加熱容器微熱， 觀察插入水中導(dǎo)管口是否有氣泡冒出；也可對整套裝置適當(dāng)分割，分段檢查氣密性。 4．裝置氣密性的檢查必須在放入藥品之前進(jìn)行。 五、化學(xué)實驗的安全常識 實驗意外預(yù)防： ①防爆炸：點燃可燃?xì)怏w(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2還原Fe2O3、CuO之前，要檢驗氣體純度； ②防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液時，要將密度大的濃硫酸緩慢倒入水或酒精中；加熱液體混合物時要加沸石； ③防失火：實驗室中的可燃物質(zhì)一定要遠(yuǎn)離火源； ④防中毒：制取有毒氣體(如：Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)時，應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行； ⑤防倒吸：加熱法制取并用排水法收集氣體或吸收溶解度較大氣體時，要注意熄燈順序或加裝安全瓶。 實驗意外事故的處理： ①水銀外灑：灑上硫磺進(jìn)行處理，打開排風(fēng)扇； ②白磷灼傷：先用5％的藍(lán)礬溶液清洗，再用1g/LKMnO4溶液濕敷； ③誤食重金屬鹽：立即服大量的蛋清或牛奶； ④酒精失火：用濕抹布撲滅； ⑤液溴滴在手上：立即擦去，再用氨水或酒精擦洗； ⑥濃酸灑在實驗臺上，先用碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液中和，再用水沖洗干凈；沾在皮膚上，應(yīng)先用干抹布拭去，再用水沖洗，然后用3％～5％的碳酸氫鈉溶液清洗，最后再用水沖洗；濺在眼睛中，應(yīng)立即用水沖洗，然后再用5％的稀碳酸氫鈉溶液淋洗，再請醫(yī)生處理； ⑦濃堿灑在實驗臺上，先用稀醋酸中和，再用水沖洗干凈；沾在皮膚上，應(yīng)先用大量水沖洗，再涂上飽和的碳酸氫鈉，濺在眼睛中，用水沖洗后再用硼酸溶液淋洗； 注意：無論酸還是堿濺入眼睛，切不要用手揉，密度小于水的物質(zhì)、與水反應(yīng)的物質(zhì)著火后，不能用水滅火，要用濕布或細(xì)沙滅火高 【典例精析】 1．下列裝置或操作能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵? ） 【解析】Ａ中收集氨氣裝置無棉花，棉花的目的是防止氣體對流，在短的時間內(nèi)收集滿氨氣；B中右邊燒杯中電解質(zhì)溶液應(yīng)是硫酸銅，C是實驗中常見檢查氣密性的裝置，C對；收集比空氣重的氣體應(yīng)該是長進(jìn)短出，故D錯高【答案】C 2．設(shè)計學(xué)生試驗要注意安全、無污染、現(xiàn)象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理，可用底部有小孔的試管制簡易的氣體發(fā)生器（見右圖）。若關(guān)閉K，不能使反應(yīng)停止，可將試管從燒杯中取出（會有部分氣體逸出）。下列氣體的制取宜使用該裝置的是（ ） A．用二氧化錳(粉末)與雙氧水制氧氣 B．用鋅粒與稀硫酸制氫氣 C．用硫化亞鐵(塊狀)與鹽酸制硫化氫 D．用碳酸鈣(塊狀)與稀硫酸制二氧化碳 【解析】利用啟普發(fā)生器的原理，考查啟普發(fā)生器的應(yīng)用的注意事項，從而考查了實驗基本操作。選項A中二氧化錳為粉末狀物質(zhì)，關(guān)閉K時，反應(yīng)不能停止；選項B中Zn為顆粒狀物質(zhì)，關(guān)閉K可以使試管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，能達(dá)到反應(yīng)停止；選項C中與選項B相似，但H2S有毒，對空氣造成污染；選項D中CaCO3與H2SO4反應(yīng)生成CaSO4，由于CaSO4微溶于水，附在CaCO3表面，使反應(yīng)停止，達(dá)不到制取CO2的目的【答案】B 3．下列各圖所示裝置的氣密性檢查中，漏氣的是 【解析】C項中向外拉活塞，使錐形瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減小，由于外界大氣壓的作用，長頸漏斗的導(dǎo)管下端的液柱應(yīng)下降或錐形瓶中液體中產(chǎn)生氣泡。故C裝置氣密性漏氣?！敬鸢浮緾 【專題訓(xùn)練】 1．下列實驗操作中，正確的是 （ ） A．實驗室制備毒氣體一般在密閉容器或通風(fēng)櫥中進(jìn)行 B．白磷（P4）和Na都應(yīng)保存在水中 C．苯酚濺到皮膚上會有灼痛感，馬上用NaOH溶液清洗 D．將乙醇、乙酸緩慢加入到濃硫酸中攪拌均勻，再加熱制取乙酸乙酯 2．下列關(guān)于實驗安全的敘述中錯誤的是（ ） A．使用、制備有毒氣體應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，應(yīng)有完全吸收處理裝置 B．酒精及其它易燃物小面積失火，應(yīng)該迅速使用濕抹布撲蓋；鈉、鉀等失火應(yīng)用泡沫滅火器撲滅 C．汞灑落后，應(yīng)立即撤上硫粉，并打開墻下面的排氣扇 D．學(xué)生實驗時應(yīng)戴防護(hù)眼鏡，萬一眼睛中濺進(jìn)酸或堿溶液，應(yīng)立即用水沖洗（切忌不要用手揉眼睛)，然后請醫(yī)生處理 3．下列有關(guān)化學(xué)實驗操作中“先”與“后”的說法不正確的是（ ） A．用排水法收集氣體后，先移出導(dǎo)管后撤酒精燈 B．給試管加熱時，先均勻加熱，后局部加熱 C．堿液流到桌子上，先用稀醋酸溶液中和，后用水洗 D．濃硫酸不慎灑到皮膚上，先迅速用水沖洗，后涂上3％～5％的NaHCO3溶液 4．下列各圖所示的實驗原理、方法、裝置和操作正確的是（ ） A．①干燥Cl2 B．②檢驗K2CO3中的K+ C．③石油的蒸餾 D．④吸收NH3 5．配制0.10mol?L-1的含有2.0g溶質(zhì)氫氧化鈉的溶液，可能用到下列儀器①托盤天平 ②500mL燒杯 ③100mL燒杯 ④50mL容量瓶 ⑤500mL容量瓶 ⑥膠頭滴管 ⑦玻璃棒 ⑧漏斗 ⑨酒精燈 ⑩移液管。其中必不可少的儀器是（ ） A．①②④⑥⑦⑩ B．①③⑤⑥⑦ C．①②⑤⑥⑦⑩ D．①③⑤⑥⑦⑧⑨ 6．下列裝置或操作能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖莣（ ） 7．以下是幾種常見的實驗室制取氣體的裝置，其中可用于制取乙炔的是（ ） 8．在實驗室中，下列敘述的保存方法正確的是（ ） ①白磷保存在冷水中 ②Na保存在CC14中 ③HF溶液保存在塑料瓶中 ④AgNO3溶液保存在棕色試劑瓶內(nèi) ⑤濃硝酸保存在棕色廣口瓶內(nèi) A．①③④ B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 9．下列實驗操作或?qū)嶒炇聦嵉臄⑹鲋姓_的是（ ） A．用托盤天平稱取10.50g的干燥的NaC1固體 B．中和熱和測定所需的玻璃儀器只有燒杯、量筒 C．配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸時，將濃硫酸沿器壁慢慢加入到濃硝酸中，并不斷攪拌 D．配制一定濃度的溶液時，若定容時不小心加水超過容量瓶的刻度線，應(yīng)立即用滴管吸去多余的部分 10．某同學(xué)用Na2CO3配制0.10molL－Na2CO3(aq)的過程如下圖所示。你認(rèn)為該同學(xué)的錯誤有（ ） A．①⑤⑥ B．②④⑦ C．①⑥⑦ D．⑤⑥⑦ 11．實驗室有一包 KCl和 AlCl3的固體混合物，通過以下實驗可確定 KCl和 AlCl3的質(zhì)量之比，試根據(jù)實驗方法和主要步驟，回答有關(guān)問題： （1）調(diào)整托盤天平的零點時，若指針偏向右邊，應(yīng)將右邊的螺絲向 旋動。 （2）某學(xué)生用已知質(zhì)量為 y g的表面皿準(zhǔn)確稱取 W g樣品，他在托盤天平的右盤上放上（W＋y）g的砝碼，在左盤的表面皿中放入樣品，此時指針稍偏右邊，該學(xué)生應(yīng)怎樣操作 ； （3）將樣品置于燒杯中加適量水溶解，滴入過量的A溶液，燒壞中有沉淀物，則A溶液的名稱是 ； （4）過濾，某學(xué)生欲用右圖裝置操作，錯誤之處應(yīng)怎樣糾正？ ； （5）甲學(xué)生用水多次洗滌過濾所得沉淀物，然后使其干燥，得到固體純凈物C，質(zhì)量為W2g，C的名稱是 ； （6）乙學(xué)生將過濾所得濾液跟甲學(xué)生洗滌沉淀所得液體混合，然后蒸干溶劑，再充分加熱，最后得到純凈KCl固體W1g，則原混合物中KCl與AlCl3的質(zhì)量之比的計算式為 。 12．實驗室利用乙醇脫水制備乙烯的步驟如下； ① 在一蒸餾燒瓶中加人95%的乙醇和濃硫酸（體積比為l：3）， 再加入少量干凈的河沙； ②瓶口插上帶塞的溫度計； ③加熱并迅速使反應(yīng)溫度上升到170℃； ④氣體通過稀NaOH溶液進(jìn)行洗氣后，用酸性KMnO4溶液檢驗乙烯的還原性。 據(jù)此回答下列問題： （1）步驟①中混合乙醇和濃硫酸時應(yīng)注意的問題是 。 （2）在反應(yīng)液中加入河沙的原因是 。 （3）步驟②中溫度計水銀球的正確位置是 。 （4）加熱時，使反應(yīng)液溫度迅速升高到I7O℃的原因是 。 （5）步驟④中．用稀NaOH溶液洗滌氣體，能除去可能伴隨乙烯生成的氣體是： 。 13．實驗室用密度為1.18g/mL，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%濃鹽酸配制250mL0.1mol/L的鹽酸溶液,填空并請回答下列問題： （1）配制250mL0.1mol/L的鹽酸溶液。應(yīng)量取鹽酸體積_______mL，應(yīng)選用容量瓶的規(guī)格_________mL。除容量瓶外還需要的其它儀器_________________________。 （2）配制時，其正確的操作順序是（字母表示，每個字母只能用一次） _______ ___ A．用30mL水洗滌燒杯2～3次，洗滌液均注入容量瓶，振蕩 B．用量筒量準(zhǔn)確量取所需的濃鹽酸的體積，沿玻璃棒倒入燒杯中，再加入少量水（約30mL），用玻璃棒慢慢攪動，使其混合均勻 C．將已冷卻的鹽酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中 D．將容量瓶蓋緊，振蕩，搖勻 E．改用膠頭滴管加水，使溶液凹面恰好與刻度相切 F．繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水，直到液面接近刻度1—2cm處 （3） 操作A中，將洗滌液都移入容量瓶，其目的是 　 　 ?。蝗芤鹤⑷肴萘科壳靶杌謴?fù)到室溫，這是因為 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）若出現(xiàn)如下情況，對所配溶液濃度將有何影響（偏高、偏低或無影響）? a.沒有進(jìn)行A操作__________；b.加蒸餾水時不慎超過了刻度________； c.定容時俯視____________。 （5）若實驗過程中出現(xiàn)如下情況如何處理? 加蒸餾水時不慎超過了刻度? __________________。 向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時(實驗步驟B) 不慎有液滴掉在容量瓶外? _______ _______。 14．某興趣小組同學(xué)共同設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于驗證物質(zhì)的性質(zhì)。請回答下列問題： （1）利用裝置I制取某些氣體，制取氣體的反應(yīng)所具有的特點是_______________。 （2）利用裝置Ⅰ、II制取氣體（K2關(guān)閉，K1打開）。甲同學(xué)認(rèn)為：利用裝置Ⅱ可以收集H2、NH3等氣體，但不能收集O2和NO，理由是 。 乙同學(xué)認(rèn)為：利用裝置II作簡易改進(jìn)（不改變儀器裝置），可收集NO、O2，改進(jìn)的方法是__________________ 。 丙同學(xué)認(rèn)為：利用裝置II作簡易改進(jìn)（改變儀器裝置），可收集NO2氣體，改進(jìn)的方法是_______________________ 。 （3）利用裝置I、Ⅲ 驗證物質(zhì)的性質(zhì)（K2打開，K1關(guān)閉）。如設(shè)計實驗證明氧化性：KMnO4>Cl2>Br2，則在A中加濃鹽酸，B中加________ __，C中加______________ ，觀察到C中的現(xiàn)象是___________________