高考化学 第29讲 化学实验常用仪器和基本操作课件.ppt

第29讲化学实验常用仪器和基本操作 课标版化学 题组一常见仪器的使用 题组二化学实验基本操作1 药品的取用 1 药品取用原则粉状不沾壁 块状防掉底 液体防污染 标签防腐蚀 2 药品取用三忌不能用手 接触药品 不要把鼻子凑到容器口去 闻气味 不得 尝药品的味道 3 药品用量若无说明 液体取 1 2ml 固体 盖满试管底部即可 通常取出的药品 不能放回原瓶 以防污染 也不要丢弃 应放在指定容器内 5 液体药品的取用简记为 瓶盖 朝上 标签向 手心 瓶口挨管口 药液沿壁流 如图所示 4 固体药品的取用取粉末状药品用 药匙 或纸槽 试管 斜放 药匙 或纸槽 送管底 试管再竖起 取块状固体用 镊子 试管横放 送入试管口 倾斜试管使固体缓慢往下滑 2 物质的加热试管 坩埚 蒸发皿可用酒精灯直接加热 而烧杯 烧瓶等仪器要置于石棉网上加热 对某些温度不超过100 的实验 如实验室制硝基苯等 则要求用水浴来加热 这是为了使受热均匀且便于控制反应的温度 加热时 受热容器外壁不能有水 以防受热不均而炸裂 给试管里的固体加热 应将试管口略向下倾斜 以防生成的水或固体中湿存的水倒流至试管底而引起试管炸裂 1 试纸 2 使用方法a 检验液体 取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上 用蘸有待测液的玻璃棒 或胶头滴管吸取待测液 点在试纸中部 观察试纸颜色变化 b 检验气体 一般先用蒸馏水把试纸润湿 沾在玻璃棒的一端 再使其接近盛放气体的试管 或集气瓶 口 观察颜色变化 c 注意事项 3 试纸的使用 4 溶解 过滤 洗涤 1 溶解溶解一般在烧杯 锥形瓶或试管中进行 1 固体物质的溶解 一般将溶剂加入溶质中 2 液体物质的溶解 当用水溶解密度比水大的液体时 一般把溶质加入到水中 当用水溶解密度比水小的液体时 一般把水加入到溶质中 3 气体的溶解a 图a所示装置用于溶解溶解度不大的气体 如cl2 h2s so2等 b 图b所示装置用于溶解易溶于水的气体 如hcl nh3等 过滤操作的要点 一贴 二低 三靠 3 洗涤沉淀洗涤沉淀的方法是沿玻璃棒向漏斗中注入少量水 使水面浸过沉淀物 等水滤出后 再次加水洗涤 连续几次 即可把固体洗涤干净 需要注意的是 在洗涤过程中不可用玻璃棒搅拌固体 5 蒸发 结晶 1 蒸发蒸发是通过加热使液体挥发来减少溶液中的溶剂 使溶质从溶液中析出的方法 加热方式 酒精灯加热 水浴加热 如用于加热不稳定的物质 2 过滤过滤是一种分离固体和液体混合物的方法 2 结晶 重结晶 结晶是使溶质从溶液中以晶体状态析出的过程 是提纯 分离固体物质的重要方法之一 结晶的措施一般有两种 一种是蒸发结晶 这种方法主要适用于溶解度随温度变化不大的物质 如nacl kcl等 另一种是降温结晶 这种方法主要适用于溶解度随温度下降而显著降低的物质 如kno3 nano3等 6 分液 萃取 1 分液分液的主要仪器是分液漏斗 a 分液漏斗在使用前应洗净并检查是否漏水 b 把盛有待分离液体的分液漏斗放在铁架台的铁圈上 使漏斗颈末端紧贴烧杯的内壁 静置片刻 c 把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔 使漏斗内外空气相通 以保证漏斗里的液体能够流出 d 下层液体从漏斗下口流出 适时关闭活塞 上层液体从漏斗上口倒出 以免其被残留在漏斗颈上的液体污染 2 萃取萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同 用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法 萃取和分液往往是结合进行的 7 蒸馏 升华 1 蒸馏 见上图 蒸馏亦可看成是根据物质沸点的不同 提纯物质的一种方法 在进行蒸馏操作时应注意以下几点 a 蒸馏烧瓶中所盛液体 最多不超过其容积的2 3 加热时 不得将液体全部蒸干 是盛接馏分的容器就要更换 2 升华升华可以除去不挥发性杂质或分离不同挥发度的固体混合物 b 需要提纯的物质 若受热易分解 则不能直接加热 而应采取油浴 沙浴或水浴等进行加热 若物质达到沸点时就会分解 则应采用减压蒸 c 当盛接一种液体时 发现温度有明显的变化 无论热源给热多少 只要蒸馏出的是同一种物质 温度就不会有明显变化 说明第二种馏分开始排出 于 简单的常压升华装置如图 所示 蒸发皿中放置粗产品 上面覆盖一穿有若干小孔的滤纸 然后罩上大小合适的玻璃漏斗 顶部塞上适量玻璃纤维或棉花 垫上石棉网小心加热 控制温度低于物质熔点 使之慢慢升华 蒸气通过滤纸小孔在漏斗壁或滤纸上结晶 必要时漏斗外壁可用湿布条降温冷却 也可用如图 所示的装置作常压升华装置 题组三化学实验安全知识1 危险化学药品标志 2 实验室常见事故的处理方法 1 现有下列仪器 集气瓶 量筒 烧杯 表面皿 蒸发皿 容量瓶 圆底烧瓶 其中能用酒精灯加热的是 a b c d 答案d集气瓶 量筒 表面皿 容量瓶不能加热 烧杯 圆底烧瓶要隔石棉网加热 蒸发皿可直接加热 题组一常见仪器的使用 2 关于下列各实验装置图的叙述中 正确的是 a 装置 可用于分离苯和溴苯的混合物b 装置 可用于吸收hcl或nh3c 装置 可用于分解nh4cl制备nh3d 装置 b口进气可收集co2或no答案a装置 起不到防倒吸的作用 可把苯改为四氯化碳 装置 中氯化铵加热分解为氨气和氯化氢 氨气和氯化氢遇冷又生成氯化铵 故不能用于制备氨气 装置 从b口进气收集的是密度比空气小且不与空气中成分反应的气体 3 1 下列是中学化学实验中常见的实验仪器 下列实验中 上述仪器被正确选用的是 用b量取8 80ml稀硫酸 乙酸乙酯与饱和na2co3溶液的分离常用a 干燥氨气需用g或h 配制一定物质的量浓度的nacl溶液需用f 粗盐提纯需用f和d 酸碱中和滴定需用e 2 下列有关实验的叙述正确的是 用托盘天平称取25 20gnacl固体 用25ml碱式滴定管量取14 80ml1mol l 1kmno4溶液 量筒 滴定管 分液漏斗 长颈漏斗 容量瓶等仪器在使用前必须检验是否漏水 烧瓶 坩埚 烧杯等仪器均可直接在酒精灯上加热 用温度计测量出酒精的沸点为78 5 分液的操作 静置分层后将分液漏斗中下层液体从下口放出 再将上层液体从上口倒出 冷凝管的使用 冷却水下口进 上口出答案 1 2 解析略 4 下列实验操作正确的是 a 测定某浓度盐酸的ph时 先将ph试纸用蒸馏水湿润b 容量瓶用蒸馏水洗净 必须烘干后才能用于溶液的配制c 用苯萃取溴水中的溴之后进行分液时 水层从分液漏斗的下口放出d 中和滴定时 锥形瓶需要用待测液润洗后才能使用答案c用ph试纸测溶液ph时 不能用蒸馏水润湿 否则相当于稀释溶液 选项a错误 容量瓶用蒸馏水洗净后 因为配制溶液过程中需加水 所以没有必要烘干 选项b错误 苯的密度小于水 有机层在上层 水层在下层 水层需要从分液漏斗的下口放出 选项c正确 中和滴定时 锥形瓶不需要用待测液润洗 否则会使待测液溶质物质的量增多 选项d错误 题组二化学实验基本操作 5 下列有关实验操作 现象和解释或结论都正确的是 答案d选项a不正确 因为铁是过量的 因此溶液不可能呈红色 选项b不正确 也可能是碳酸氢钾 选项c不正确 因为铝箔表面本来就有一层致密的氧化膜 6 下列关于实验操作的叙述正确的是 a 石蕊试纸和ph试纸使用前都必须用蒸馏水润湿b 滴定管盛装滴定液前需先用蒸馏水洗净 再用滴定液润洗c 配制一定物质的量浓度的溶液时 可直接在容量瓶中稀释或溶解d 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液并不断搅拌 制取氢氧化铁胶体答案b石蕊试纸和ph试纸在测溶液的酸碱性时不需要润湿 容量瓶不能用来稀释或溶解药品 制备氢氧化铁胶体时不能搅拌 否则将生成沉淀 7 图标所警示的是 a 当心火灾 氧化物b 当心火灾 易燃物质c 当心爆炸 自燃物质d 当心爆炸 爆炸性物质答案b图标画的是火苗的形状 因此表示易燃物质 当心火灾 题组三化学实验安全知识 8 化学实验安全为先 下列操作与安全无关的是 a 浓硫酸稀释时液体的加入方式b 气体点燃之前要检验纯度c 酒精灯中的酒精不能超过三分之二d 中和热测定时在两烧杯之间加碎泡沫塑料或碎纸条答案d中和热测定时在两烧杯之间加碎泡沫塑料或碎纸条是为了防止热量散失 9 以下关于化学实验中 先与后 的说法中正确的是 加热试管时 先均匀加热 后局部加热 用排水法收集气体后 先移出导管后撤酒精灯 制取物质时 先检查装置气密性后装药品 做h2还原cuo实验时 先通h2后加热cuo 反应完毕后 先撤酒精灯待试管冷却后停止通h2 较多浓硫酸不慎洒到皮肤上 先迅速用布擦拭 后用水冲洗 再涂上3 5 的nahco3溶液 若是其他酸 先用大量水冲洗后涂上nahco3溶液 碱液流到桌子上 先加稀醋酸中和 后水洗 点燃可燃性气体如h2 ch4 c2h4 c2h2等时 先检验气体纯度后点燃 a b c d 全部 答案d为防止局部过热使试管破裂 加热试管前要先预热 用排水法收集气体后 先移出导管后撤酒精灯 防止发生倒吸 在用h2还原cuo实验时 先通入h2排尽空气再加热 反应完毕后 要先撤酒精灯冷却后停止通入h2 防止空气进入把热的cu氧化 重难一常用仪器的使用及创新 典例1 2014吉林长春模拟 如图所示装置有多种用途 回答下列问题 1 洗气 除去co2中的水蒸气 装置内应盛的物质是 除去co中的co2 装置内应盛的物质是 气体应从端通入 2 检验 证明co中含co2 装置内应盛 3 贮气 若用排空气法收集h2 装置放置方向不变 气体应从装置的端通入 若用排水法收集o2时 瓶内先装满水 气体从端通入 若用水将装置中的o2排出进行实验时 水应从端进入 发生装置而损坏仪器 此时瓶中无液体 气体从端通入 考查内容一器多用 解题关键解答本题的关键是理解仪器各种用途的原理 解析 3 用排空气法收集h2时 由于h2的密度比空气小 h2应从短导管b端通入 空气从长导管a端排出 当用排水法收集o2时 o2要从短导管b端通入 水从长导管a端排出 当用水将瓶中的o2排出时 水应从长导管a端进入 o2从短导管b端排出 4 气体密度比水小 气体应从短导管b端通入 水从长导管a端排出到量筒中 此时量筒中水的体积就是收集的气体体积 该方法适用于测量难溶于水的气体的体积 5 用作安全瓶时 气体应从短导管b端通入 如从a端通入 则倒吸入该瓶内的液体会被继续倒吸入气体发生装置 4 测量气体体积 瓶内先装满水 气体从端通入 还需要用到的一种仪器是 该方法适用于测量的气体的体积 5 用作安全瓶 将它连接在气体发生装置之后 以防止液体倒吸流入气体 答案 1 浓硫酸氢氧化钠溶液a 2 澄清石灰水 3 bba 4 b量筒难溶于水 5 b 1 1 2014山东济南模拟 用分液漏斗和烧杯可以装配成一套简易的 能随开随用 随关随停的气体发生装置 如图所示 能用此装置制备的气体有 a 用块状大理石与盐酸反应制取co2b 用锌粒与稀硫酸反应制取h2c 用过氧化钠与水反应制取o2d 用二氧化锰与浓盐酸反应制取cl2答案ab解析该装置适用于固体和液体在不加热的条件下反应制备气体 且固体必须是块状难溶于水的物质 c项中na2o2不符合上述要求 d项中mno2 与浓盐酸反应需要加热 1 2 2014河北邢台模拟 某化学小组的同学到实验室学习 在实验桌上摆有下列仪器 1 甲同学想用d进行实验 请你说出该仪器使用时的第一步操作 2 关于e的用途 乙同学说可组成防倒吸装置 你还能说出其他两种用途 吗 3 丙同学想用下图装置用大理石和稀盐酸反应制取co2 老师指出 这需要太多的稀盐酸 造成浪费 该同学选用了上面的一种仪器 加在装置中 解决了这个问题 请你把该仪器画在图中合适的位置 3 如图所示 只需画对试管的位置即可 解析 1 仪器d为酸式滴定管 使用时应先检查其是否漏液 2 仪器e为 答案 1 检查酸式滴定管是否漏液 2 往细口容器中加液体组成过滤装置 普通漏斗 其用途有往细口容器中加液体以及与滤纸组成过滤装置等 3 为节约药品 结合给出的仪器 只有试管可作反应器 故可在漏斗下端接试管来代替广口瓶作反应器 一 常见仪器的使用方法1 化学仪器中的几个 零 1 滴定管的 零 刻度在滴定管的上部 但不在最上部 量取液体的体积时液面不一定要在 零 刻度 但不能在 零 刻度以上 2 量筒没有 零 刻度 容量瓶没有 零 刻度 3 托盘天平的 零 刻度在标尺的最左边 天平在使用时先调 零 使用后要回 零 4 温度计的 零 刻度在温度计的中下部 2 使用前需要查漏的仪器 1 容量瓶 检验口部是否漏液 方法 加入水 塞上塞子 用食指摁住瓶塞 另一只手托住瓶底把瓶倒立观察 然后直立 将塞子旋转180 再倒立观察 2 分液漏斗和滴定管 要检验活塞处是否漏液 若在分液漏斗中进行萃取 还要检验口部是否漏液 3 注意相似仪器的差别 1 普通漏斗 长颈漏斗 分液漏斗的差别普通漏斗适用于向细口容器中添加液体 过滤时漏斗的下端尖嘴应该紧靠容器内壁 以免液体溅出 长颈漏斗可以用于组装气体发生装置 将漏斗末端插到液面下 防止生成的气体通过长颈漏斗逸出 分液漏斗可以用来分离分层的液体混合物 也可以安装在气体发生装置里使用 用活塞控制滴入液体的量 可以逐滴加入液体 节省药品 2 圆底烧瓶 平底烧瓶 蒸馏烧瓶的差别圆底烧瓶 平底烧瓶 口比较细 可以进行长时间加热 但必须垫石棉网 可以加热大量液体 还可以进行喷泉实验 蒸馏烧瓶是用于液体蒸馏或分馏物质的玻璃容器 常与冷凝管 牛角管 锥形瓶配套使用 3 酸式滴定管 碱式滴定管的差别 酸式滴定管不得用于装碱性溶液 因为玻璃的磨口部分易被碱性溶液腐蚀 使塞子无法转动 碱式滴定管不宜装对橡胶管有腐蚀作用的溶液 如高锰酸钾溶液和硝酸银溶液等 二 一器多用实验仪器创新使用两例高考试题中常出现仪器的创新应用 一般体现在如下三个方面 1 一个装置的多种用途 2 同一用途的多种装置 3 一种仪器的多种用法 1 变换思维角度 广口瓶的 一材多用 1 a装置可作集气瓶和洗气瓶例如 利用a装置收集或干燥以下三种气体 cl2 nh3 no 若集气瓶是干燥的 则由b口进气可收集的气体有 若集气瓶是干燥的 则由a口进气可收集的气体有 若集气瓶充满水 可收集的气体有 此时气体由b口进入 若集气瓶内装入浓硫酸进行气体干燥 可用此装置干燥的气体是 这时气体由a口进入 2 a装置用于监控气体流速例如 给病人输氧气时 可在广口瓶中加入少量水 从a端通入氧气 b端接入呼吸罩 则可从广口瓶中产生气泡的速率来监控所通氧气的速率 如下图 水的气体的体积 4 安全防倒吸装置 c装置中右侧导管与另一弯管连接伸入溶液中 气体从左侧导管通入 d装置中 两短导管间加一长直玻璃管 气体从两短导管其中一个进 另一个出 2 球形干燥管 多变的角色 1 干燥管可作干燥 吸收及检验装置 3 测量气体的体积 b装置 广口瓶中盛满水 短进长出 将广口瓶中的水排到量筒中来测量难溶于 干燥管内盛无水硫酸铜时 可用于水的检验 可用于有毒气体的尾气吸收 如内盛碱石灰可吸收hcl cl2 so2等 可用于定量测定气体的质量 定量测定时 有时需要考虑空气中的成分对测定结果的影响 所以吸收气体的装置后还要另接一个干燥管 目的是防止空气中的水或二氧化碳等对定量测定产生干扰 a装置为尾气吸收装置 b装置为简易的过滤器 可净化天然水 如果去掉上边两层 可用于活性炭对液体中色素的吸附实验 c装置是一微型反应器 体现了绿色化学思想 是高考化学试题命题 2 球形干燥管的创新用途 的方向 该装置既可节约药品 又可防止污染 铜在该装置中燃烧时 cl2封闭在干燥管内 实验后剩余的cl2也能用水吸收 并能观察cucl2溶液的颜色 d装置为一简易的启普发生器 可用于h2 co2的制取 也可用于铜与硝酸的反应 化学实验中的 特定 组合装置在化学实验设计题中有许多装置有着 特殊 的作用 现将常见的几种特殊装置归纳如下 1 防倒吸装置 3 间接吸收 如图中丁所示 nh3 hcl等易溶于水却不溶于ccl4的气体 进行间接吸收 就可以达到防倒吸的目的 4 气压平衡 如图中戊所示 有一与大气相通的液封玻璃管 调节系统的内外压强而防止倒吸 1 液体容纳 图中甲 乙原理相同 当易溶性气体被吸收液吸收时 导管内压强减小 吸收液上升到漏斗或干燥管中 导致烧杯中液面下降 使漏斗口 干燥管口脱离液面 发生倒吸的液体受自身重力作用又流回烧杯内 从而防止吸收液的倒吸 2 安全瓶 如图中丙所示 当吸收液发生倒吸时 吸收液进入安全瓶 以防止吸收液进入受热仪器或反应容器 从而起到防倒吸作用 2 尾气处理装置 1 如果是溶解度不大的有毒气体 选择适当的吸收剂用吸收式 进行尾气处理 2 如果是易溶性有毒气体 如nh3 hcl so2等 可以用吸收式 进行尾 气处理 3 如果是co等不易被吸收的有害气体 可用燃烧式或收集式处理 1 在有些定量测定实验中 常常需要对生成的气体体积进行测定 可以通过以上方案实现 2 装置d在读数时应上下移动乙管 使甲 乙两管中液面相平 3 量气装置 4 冷凝回流装置 1 当反应物易挥发时 为防止反应物过多的挥发损耗 可用上图中的装置进行冷凝回流 2 甲相当于气冷 乙 丙是用水冷 注意水从下口通入 上口流出 1 有些实验需要进行混合气体的反应 可用上图所示装置 瓶中盛放适当的试剂 5 气体混合装置 2 使气体混合均匀 3 根据液体中气泡的生成速率调节气体的混合比例 4 可用于实验室模拟工业合成氨的实验中氢气 氮气的干燥 混合 也可用于二氧化硫的催化氧化实验中so2与o2的干燥 混合 重难二装置的气密性检验典例2 2014陕西渭南模拟 下列所示装置的气密性检查中 能说明装置气密性不好的是 解析用手握住试管 试管内气体受热膨胀 烧杯内若有气泡产生 说明装置气密性良好 用弹簧夹夹住右边导管 向长颈漏斗中加水 液面高度不变 说明装置气密性良好 用弹簧夹夹住右边导管 若装置不漏气 两边液面应形成一定的高度差 而图示两端液面相平 说明装置气密性不好 故c符合题意 用弹簧夹夹住右边导管 双手捂住烧瓶 烧瓶内气体受热膨胀 集气瓶中气体压强增大 在玻璃管中形成一段水柱 说明装置气密性良好 答案c 考查内容装置的气密性检验 解题关键检验气密性时装置需形成密闭系统 答案c解析a中应该是左盘放药品 右盘放砝码 且氢氧化钠固体应该用烧杯 2 1 2014江苏连云港模拟 下列实验装置图完全正确的是 盛装 b中应该用玻璃棒引流 且容量瓶应该用250ml的 c中检查装置气密性 可以做成密闭体系 观察液面差能否稳定存在 推断装置气密性是否良好 d中因co2密度大于空气 应长管进短管出 1 气密性检查在整个实验过程中的位次凡是进行气体制备或气体性质实验或有导气管的实验装置 特别是有毒气体通过的装置 都需要进行气密性检查 这一步骤在安装好整套装置之后 装入药品之前进行 2 气密性检查的原理使封闭在装置里的气体与外界大气形成压强差 3 造成装置内外压强差的措施 4 几种常见制气装置气密性的检查 续表 1 如图 连接好仪器 向乙管中注入适量水 使乙管液面高于甲管液面 静置片刻 若液面差保持不变 证明装置不漏气 反之则漏气 2 分段法较复杂的实验装置检查气密性 可分段检查 方法因具体装置而异 5 其他方法 重难三化学试剂的保存典例3下