2014版化学复习方略课件（天津）第十四章 第一节 化学实验的常用仪器和基本操作（人教版）

第十四章 化学实验基础 第一节 化学实验的常用仪器和基本操作 一、常见化学实验仪器的用途、使用方法和注意事项 1.用作容器或反应器的仪器 (1)能直接加热的仪器及其主要用途和注意事项如下表: 仪仪器名称主要用途使用注意事项项 _ a.少量物质质反应应器 b.简简易气体发发生器 a.加热热液体不超过过容积积的 _; b.夹夹持在离管口_处处 _ a.浓缩浓缩 溶液 b.蒸干固体 a.加热热液体不超过过_ b.快干时时_ _灼烧烧少量固体冷却时时放在_内进进行 _ 使少量固体物质质在盛 有某气体的集气瓶里 燃烧烧 如果在氯氯气中燃烧应烧应 在匙内 铺铺少量细细沙,将可燃固体放在 细细沙上 试管 蒸发皿 停止加热 干燥器 坩埚 燃烧匙 (2)需隔石棉网加热的仪器,其主要用途和注意事项如下表: 仪仪器名称主要用途使用注意事项项 _ a.配制、稀释释溶液 b.作反应应器 c.给试给试 管水浴加热热 加热热液体以容积积的_为为宜 _ _ _ 固液或液液反 应应器(蒸馏烧馏烧 瓶用 于蒸馏馏分离互溶的 沸点不同的物质质) a.圆圆底烧烧瓶和蒸馏烧馏烧 瓶可用 于加热热,加热时热时 要垫垫石棉网, 也可用于其他热热浴(如水浴加 热热等) b.液体加入量不要超过烧过烧 瓶 容积积的_ _ a.常用于中和滴定 b.也可作反应应器 振荡时荡时 向同一方向旋转转 烧杯 圆底烧瓶 平底烧瓶 蒸馏烧瓶 锥形瓶 (3)不能加热的仪器,其主要用途和注意事项如下表: 仪仪器名称主要用途使用注意事项项 _ 用于收集和贮贮存 少量气体 所用玻璃片需涂凡士林(防漏气 ),如进进行燃烧烧反应应且有固体产产物 生成时时,底部加少量水或细细沙 _ 用于储储存固体试试 剂剂、组组装洗气瓶 做试剂试剂 瓶时时,若盛装碱性试剂应试剂应 该该用橡胶塞;用作洗气瓶时选时选 用 带导带导 管的双孔橡皮塞 集气瓶 广口瓶 2.用于提纯、分离和干燥的仪器 仪仪器名称主要用途使用注意事项项 _ 用作过滤过滤 或向小 口容器中注入液 体或用于装配反 应应器 a.过滤时应过滤时应 注意“一贴贴二低 三靠” b.装配反应应器时应时应 将下管末 端插入_,防止气体逸出 _ 常用来向反应应器 中添加液体及装 配反应应器;梨形 漏斗常用于分液 a.使用前活塞检检漏 b.分液时时下层层液体从_ 放出,上层层液体从_倒出 球形干燥管 用固体试剂试剂 除气 体中杂质杂质 气流方向_进进_出 漏斗 液面下 分液漏斗下口 上口 粗口细口 3.常用计量仪器的名称、用途及注意事项 仪仪器名称主要用途使用注意事项项 _ 粗略量取一 定体积积液体 a.不作反应应器 b.无0刻度线线 c.准确读读数:视线视线 与凹液面最低点相平 _ 用于配制一 定物质质的量 浓浓度的溶液 a.用前检查检查 是否_ b.准确读读数:视线视线 与_相平 _ 用于中和滴 定,准确量取 液体的体积积 a.使用前检查检查 是否_ b.0刻度在上方,读读数至小数点后两位, 读读数时时,视线视线 与凹液面最低点相平 c.要用待装液润润洗 d.酸式滴定管不能取用碱性溶液;碱式 滴定管不能取用酸性、氧化性溶液 量筒 容量瓶 滴定管 漏水 凹液面最低点 漏水 仪仪器名称主要用途使用注意事项项 _ a.分馏时测馏时测 量 馏馏分的沸点 b.测测量反应应液 温度 c.测测量水浴温 度 a.不可用于搅搅拌 b.根据用途将水银银球插在不同部位 _ 称量固体物质质 质质量 a.用前调调零 b.药药品不能_ c.左物右码码,先大后小 d.读读数至小数点后1位 温度计 托盘天平 直接放在托盘上 4.其他仪器 (1)冷凝管: 用途:用于蒸馏、分馏,冷凝蒸气。 注意事项:冷却水的流向_。 (2)酒精灯: 用途:用作热源,酒精灯火焰温度为500 600,酒精喷灯火焰温度可达1 000左右。 注意事项:酒精灯所装酒精量不能超过其容 积的_,不能少于_;加热时要用外焰,熄 灭时要_,不能吹灭。 需要强热的实验用酒精喷灯加热。 下进上出 2/31/4 用灯帽盖灭 (3)表面皿: 用途:作烧杯、蒸发皿等容器的盖子; pH试纸等试纸的变色实验。 注意事项:不能加热。 (4)滴瓶: 用途:用于盛放少量液体药品。 注意事项:滴瓶上的滴管与滴瓶配套使用, 不可互换;不能将滴管平放或倒置,以免溶 液流入胶头。 (5)胶头滴管: 用途:用于吸取和滴加液体。 注意事项:胶头滴管使用时不要将液体吸入胶 头内,不能平放或倒置;滴液时不可接触器壁; 用后立即洗净,再去吸取其他药品。 二、化学实验基本操作 1.药品的取用 取用 药药品 固体药药品液体药药品 粉末块块状一定量少量多量一定量 使用 仪仪器 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 药匙 (或纸槽) 镊子 用托盘 天平称量 胶头 滴管 用试剂 瓶倾倒 量筒、滴 定管(或 移液管) 2.物质的溶解 (1)固体物质的溶解: _、_、_等可加快溶解速率; 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_溶解,再加入蒸馏 水,以得到澄清溶液。 振荡加热搅拌 少量对应酸 (2)气体的溶解: 对溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图(a)所示装置; 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_的液体加入到密度 _的液体中,如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合。 NH3HCl 较大 较小 3.玻璃仪器的洗涤 (1)洗涤干净的标准:内壁附着均匀的水膜,既不聚成水滴,也 不成股流下。 (2)仪器内壁附着物的清洗: 碳酸盐用_洗涤。 银镜用_洗涤。 油脂污迹用_洗涤。 碘用_洗涤。 硫黄用热NaOH溶液或_洗涤。 MnO2用_洗涤。 凡是可溶于水的物质,均可_。 稀盐酸稀硝酸 热NaOH溶液酒精 CS2 热浓盐酸 用水洗涤 4.常见试纸的使用 (1)试纸的类型和使用范围: 氧化性 碱 酸 酸 碱 漂白性 (2)试纸的使用方法: 检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用_ _,观察试纸颜色的变化。 检验气体:一般先将试纸_,粘在玻璃棒的一端, 并使其接近出气口,观察颜色的变化。 洁净玻 璃棒蘸取待测液点在试纸的中部 用蒸馏水湿润 5.仪器的安装、连接 (1)安装顺序:一般从热源开始,按_、_的顺序。 (2)连接顺序:洗气时,“长进短出”,如_; 量气装置“短进长出”,如_; 干燥管除杂时“_”,如_。 先下后上从左到右 a b 大进小出c 【思考辨析】 1.用试纸检验溶液酸碱性,可将试纸插入待检溶液中。( ) 【分析】试纸上的化学试剂会溶于溶液而污染药品。 2.(2012海南高考)可用氨水除去试管内壁上的银镜。( ) 【分析】金属银不与氨水反应,故不可用氨水除去试管内壁上 的银镜。 3.进行蒸发结晶操作时,要将液体彻底蒸干得到晶体。( ) 【分析】蒸发结晶时,为防止固体飞溅或分解,一般不将溶液彻底 蒸干,而是在蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体时,停止加热, 利用余热蒸干溶液。 4.滴定管在滴定前液面读数必须为0。( ) 【分析】可在0刻度或0刻度下某一刻度。 5.(2012福建高考)在50 mL量筒中配制0.100 0 molL-1 碳酸钠溶液。( ) 【分析】量筒只能用来量取液体,不能用来配制溶液。 6.量筒的“0”刻度线在量筒底部。( ) 【分析】量筒上没有“0”刻度线。 考点 1 试剂的存放 1.试剂瓶选用的四个要素 (1)瓶口:固体药品存放于广口瓶;液体药品存放于细口瓶。 (2)瓶质:与玻璃强烈反应的试剂(如氢氟酸)不能用玻璃试剂瓶 盛装。 (3)瓶塞:强碱性溶液不可用玻璃塞的玻璃试剂瓶来盛装。 (4)瓶色:见光易分解的试剂应保存在棕色试剂瓶中。 2.特殊试剂存放的“九防范” 保存依据保存方法典型实实例 防氧化 密封或用后 立即盖好 加入还还原剂剂 隔绝绝空气 Na2SO3固体,Na2S、KI溶液等用后 立即盖好 FeSO4溶液中加少量铁铁屑 K、Na保存在煤油里,白磷保存在 水中,Li保存在石蜡里 防潮解(或 与水反应应 或吸水) 密封保存 NaOH、CaCl2、CuSO4、P2O5等固体, 浓浓硫酸等密封保存 防与CO2 反应应 密封保存,减 少露置时间时间 NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2 固体等密封保存 保存依据保存方法典型实实例 防挥发挥发 密封,置于阴 凉处处 液封 浓盐浓盐 酸、浓浓氨水等置于阴凉 处处 液溴用水封 防燃烧烧 置于阴凉处处,不 与氧化剂剂混合 贮贮存,严严禁火种 苯、汽油、酒精等 防分解 保存在棕色瓶中 ,置于阴凉处处 浓浓硝酸、KMnO4、AgNO3溶液、氯氯 水等 保存依据保存方法典型实实例 防水解加入酸(碱)抑 制水解 FeCl3溶液中加稀盐盐酸 防腐蚀蚀能腐蚀蚀橡胶的 物质质用玻璃塞 或塑料盖 浓浓硝酸、KMnO4溶液、氯氯水、溴水 等腐蚀蚀橡胶,汽油、苯、CCl4等能 使橡胶溶胀胀 防黏结结 碱性溶液用橡 皮塞 NaOH、Na2CO3、 Na2SiO3溶液等 【典例1】(2013武清模拟)实验室中以下试剂的贮存方法不 正确的是( ) A.少量液溴可用水封存,防止溴挥发 B.少量金属钠保存在煤油中 C.浓硝酸用带橡胶塞的细口、棕色试剂瓶盛放,并贮存在阴凉处 D.保存硫酸亚铁溶液时,要向其中加入少量硫酸和铁粉 【解题指南】解答本题应明确2点: (1)各种试剂的特性; (2)各种仪器的特点。 【解析】选C。液溴易挥发,为防止挥发,需在液溴中加少量水 形成液封,故A项正确;金属钠化学性质活泼,容易被空气中的氧 气、水蒸气等氧化,将其浸泡在煤油中可隔绝空气,防止氧化, 故B项正确;浓硝酸不能用带橡胶塞的试剂瓶盛放,浓硝酸可腐 蚀橡胶塞,故C项不正确;保存硫酸亚铁溶液时,要向其中加入少 量硫酸是为了抑制亚铁离子水解,加入少量的铁粉是为了防止 亚铁离子被氧化,故D项正确。 【变式训练】(2013哈尔滨模拟)下列物质必须保存在棕色试 剂瓶中的是( ) 氯水 氨水 浓硝酸 氢氧化钠 AgNO3溶液 A.全部 B. C. D. 【解析】选B。氯水、浓硝酸、硝酸银溶液见光易分解,必须避 光保存,故必须保存在棕色试剂瓶中。 考点 2 化学实验安全操作 试剂存放及实验操作的安全事项 (1)防火灾: 可燃性、易燃性物质的存放要远离火源; 用剩的白磷应该放回原瓶; 不慎打翻酒精灯,酒精在桌面上燃烧起来,应该迅速用湿抹布 扑灭。 (2)防暴沸: 加热液体物质时为了防止暴沸,应在液体中加入沸石或碎瓷片; 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。 (3)防倒吸: 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; 用水吸收极易溶于水的气体时,要用倒置于水面的漏斗或其他防 倒吸措施。 (4)防中毒: 产生剧毒气体的反应应在通风橱中进行; 实验室中的任何药品不能用口去尝; 用剩的有毒物质应该及时回收处理。 (5)防污染: 对环境有污染的物质不能直接排放于空气中,要根据其化学性 质进行处理或吸收。如尾气为CO,应该点燃。 (6)防爆炸: 点燃氢气、一氧化碳等可燃性气体; 用于还原金属氧化物的氢气、一氧化碳等还原性气体,在实 验之前都要验纯。 【知识链接】 实验安全装置 1.防污染的安全装置 分类类装置简图简图原理及使用实实例 吸收式 容器中盛有与有毒气体反应应的溶液,将未 反应应的有毒气体吸收,使其不扩扩散到空气 中,造成污污染 灼烧烧式 适当时时候,点燃尖嘴中的可燃性气体,充分 燃烧烧后,转转化为对环为对环 境无污污染的产产物 收集式 利用气球或球胆将有毒气体收集后,另作 处处理,避免其逸散到空气中,污污染环环境 2.防倒吸的安全装置 类类型简简易装置原理及使用实实例 隔离式 导导气管末端不插入液体(水)中,或导导气管插入 密度大且气体难难溶的液体,与液体呈隔离状态态 ,可用来吸收易溶于水的气体 肚容式 由于漏斗或干燥管容积较积较 大,当水进进入漏斗或 干燥管内时时,烧烧杯内液面脱离“导导管”下端, 受重力作用,液体又回落到烧烧杯中。常用于吸 收易溶于水的气体 安全 瓶式 使用较较大容积积的容器接收可能倒吸过过来的液 体,防止进进入气体发发生装置或受热热的反应应容 器 【典例2】下列叙述不正确的是( ) A.(2012福建高考)易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离 火源 B.(2012海南高考)硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中 C.(2012浙江高考)一旦金属汞洒落,必须尽可能收集起来,放 在水中保存以防挥发;并将硫黄粉撒在洒落的地方,使金属汞转 变成不挥发的硫化汞 D.(2012福建高考)金属钠着火时,用细沙覆盖灭火 【解题指南】解答本题应注意以下2点: (1)明确所涉及物质的性质及其变化; (2)综合分析选择合理的事故处置方案和试剂存放方法。 【解析】选B。易燃试剂往往具有强还原性,易与强氧化性试剂 发生氧化还原反应,故必须分开放置并远离火源,A正确;硅酸钠 溶液有黏性,能将瓶塞和瓶口黏结,不应保存在带玻璃塞的试剂 瓶中,B错误;汞蒸气有剧毒,且汞在常温下即可与硫化合,所以 将硫黄粉撒在洒落的地方,使金属汞转变成不挥发的硫化汞,以 减少毒害,C正确;活泼金属着火,最好是用沙土覆盖,D正确。 【互动探究】 (1)金属钠着火可用二氧化碳灭火器灭火吗? 提示:钠燃烧生成的Na2O2与CO2反应放出O2,故不能用二氧化碳灭 火器灭火。 (2)硅酸钠溶液为什么要密封保存? 提示:硅酸酸性比碳酸弱,硅酸钠溶液吸收二氧化碳可发生反应 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3,而发生变质。 考点3 某些仪器的创新使用 1.“一材多用” (1)干燥管除用于干燥气体外,还可以用于防倒吸装置(如图 )、组装类似启普发生器的制取气体装置(如图); (2)集气瓶除用于收集气体外,还可用于贮存气体(如图)、 测量气体体积(如图)、作洗气瓶(如图)等。 2.“多材一用” (1)A组各图可以测量气体体积; (2)B组各图可以作为冷凝或冷却装置; (3)C组各图可以作为气体干燥或除杂装置。 【高考警示】 (1)在高考命题中往往会出现一些仪器的改进或创新用法,应注 意理解创新意图,并在日常学习中主动创新。 (2)还应注意一些简易装置的组装,如气体发生装置、套管实验 等,在明确原理的基础上,理解其用途。 (3)不可避免的会出现一些陌生仪器,如三颈瓶、Y型试管、恒 压漏斗等,其原理和构造也不复杂。 【典例3】利用下列实验装置不能完成相应实验的是 ( ) A.用装置测量生成氧气的化学反应速率 B.用装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性 C.装置中分液漏斗内的液体可顺利加入蒸馏烧瓶 D.装置可实现制取CO2的“即关即止,即开即用” 【解题指南】解答本题需明确: (1)比较实验需控制变量,如装置; (2)用连通器原理解释、两装置的工作原理。 【解析】选B。装置可根据单位时间内生成氧气的体积测定 反应速率,故A项正确;用装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性 ,NaHCO3和Na2CO3的位置颠倒过来才有说服力,故B项不正确;装 置中分液漏斗和蒸馏烧瓶相通,压强相等,液体顺利滴下,故C 项正确;装置中当夹紧止水夹后,右侧气压增大,液面下降,大 理石与盐酸脱离,反应终止,故D项正确。 【互动探究】 (1)利用装置还可制取哪些气体? 提示:制取气体的反应物需“固+液”,反应不需要加热,生成的 气体不溶于水,如CO2、H2、H2S等均可用该装置。 (2)为制取CO2、H2等气体,还能设计出哪些“即关即止,即开即 用”的实验装置? 提示:凡是当关闭导气管,气压增大,液体因受到压力排向反应 器的其他部位而脱离固体反应物,导致反应终止的装置,都可实 现“即关即止,即开即用”,如 【变式训练】(2013南开区模拟)下列实验装置、试剂选用 或操作正确的是( ) 【解析】选B。 选项分 析结论 ANO2溶于水且与水反应生成NO,但洗气时应该长进 短出 不正确 B通过此量气装置可以测出氢气的体积,进而确定 乙醇的结构式 正确 C浓硫酸稀释应先在烧杯中稀释且冷却到室温后才 能转移到容量瓶中 不正确 DNa2O2与水作用后不能保持块状,不适合用启普发 生器来制备氧气 不正确 1.下列仪器:烧杯,坩埚,锥形瓶,蒸发皿,试管,烧 瓶,表面皿,用酒精灯加热时,需垫石棉网的是( ) A. B. C. D. 【解析】选D。烧杯、锥形瓶、烧瓶需垫石棉网加热;坩埚、蒸 发皿、试管可直接加热;表面皿不能加热。 2.不能用带橡皮塞的玻璃试剂瓶存放的药品是 ( ) 浓硝酸 稀氢氧化钠溶液 液溴 纯碱溶液 水玻璃 氢氟酸 A. B. C. D.除外全部 【解析】选A。浓硝酸和液溴都具有强氧化性,能氧化橡胶塞, 而氢氟酸会腐蚀玻璃,不能用玻璃试剂瓶存放,应保存在塑料瓶 或铅皿容器中,故选A。 3.(2013河西区模拟)某实验报告记录了如下数据，其中数 据合理的是( ) A.用广范pH试纸测得氯水的pH为2.1 B.用50 mL量筒量取23.00 mL浓盐酸 C.用温度计测量出酒精的沸点为78.5 D.用托盘天平称量氧化铜粉末为11.70 g 【解析】选C。选项A中出现2处错误，一是广范pH试纸测得的 pH数据只能是整数，二是氯水具有漂白性，最终试纸是白色的 ，无法与标准比色卡对照。选项B中量筒只能用于粗略量取溶 液的体积，精度达不到1%，若改为用50 mL量筒量取23.0 mL浓 盐酸则是正确的。同样托盘天平称量时所得数据只保留一位小 数，若改为用托盘天平称量氧化铜粉末11.7 g则是正确的。 4.某学生做完实验后,采用下列方法清洗所用仪器: 用稀硝酸清洗做过银镜反应后的试管 用酒精清洗做过碘升华的烧杯 用浓盐酸清洗做过高锰酸钾分解实验的试管 用盐酸清洗长期存放三氯化铁溶液的试剂瓶 用氢氧化钠溶液清洗盛过苯酚的试管 用氢氧化钠溶液清洗沾有硫黄的试管 下列对以上操作的判断,正确的是 ( ) A.除外都对 B.除外都对 C.不对 D.全都正确 【解析】选D。上述洗涤剂与被洗涤物质发生反应,生成可溶于 水的物质或污物易溶于洗涤剂。 5. (2013宣城模拟)下面ae是中学化学实验中常见的几种定 量仪器: a.量筒 b.容量瓶 c.滴定管 d.托盘天平 e.温度计 (1)其中标出仪器使用温度的是 (填编号)。 (2)实验时用来精确量取液体体积的是 (填编号)。 (3)使用前要检查仪器是否漏液的是 (填编号)。 (4)由于操作错误,使得到的数据比正确数据偏小的是_(填编号)。 A.中和滴定达终点时俯视滴定管内液面的读数 B.使用容量瓶配制溶液时,俯视液面定容所得溶液的浓度 (5)称取10.5 g固体样品(1 g以下使用游码)时,将样品放在了天 平的右盘,则所称样品的实际质量为 g。 【解析】(1)所有测量体积的仪器如量筒、容量瓶、滴定管等都 标出使用温度;(2)量筒是粗略测量液体体积的仪器,容量瓶是定 容仪器,滴定管是精确量取液体的仪器;(3)容量瓶和滴定管在使 用前要检查是否漏水。(4)A中操作导致结果偏小,读数时视线应 与凹液面相平,B中操作使所配制溶液的体积偏小,根据c= 可知 溶液浓度偏大。(5)从题给信息可知砝码质量为10.0 g,游码质 量为0.5 g。托盘天平使用时称量物体应放在左盘,砝码放在右 盘:m(物)=m(游码)+m(砝码)。若称量的样品与砝码颠倒,则 m(物)+m(游码)=m(砝码),m(物)=m(砝码)-m(游码)=10.0 g- 0.5 g=9.5 g。 答案:(1)a、b、c (2)c (3)b、c (4)A (5)9.5 1.(2012山东高考)下列实验操作正确的是 ( ) A.中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶 B.盛放