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1、专题十八化学常用仪器和实验基本操作化学（浙江选考专用）考点一考点一常用化学仪器的用途及使用方法常用化学仪器的用途及使用方法考点清单知识梳理知识梳理1.常用的反应器仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项试管用作少量试剂的溶解或反应的仪器,也可收集少量气体、装配小型气体发生器(1)可直接加热;(2)加热固体时,试管口略向下倾斜,固体平铺在管底;(3)加热液体时,试管口向上倾斜,与桌面成45角,液体量不超过容积的1/3,切忌试管口对着人烧杯配制、浓缩、稀释溶液,也可作反应器,水浴时用来盛水加热时垫石棉网烧瓶用作加热或不加热条件下较多液体参加反应的容器平底烧瓶一般不作加热仪器;圆底烧瓶加热要垫石棉网
2、,或水浴加热蒸馏烧瓶用于液体混合物的蒸馏或分馏,也可装配气体发生器(1)加热要垫石棉网,或水浴加热;(2)蒸馏时,温度计水银球应位于其支管口处,蒸馏烧瓶中应加碎瓷片或沸石以防暴沸锥形瓶滴定操作中的反应器,也可收集液体,组装反应器加热时要垫石棉网集气瓶收集气体,装配洗气瓶,某些反应的反应器(如气体间的反应,固体在气体中燃烧的反应)不能加热,作固体在气体中燃烧的容器时,要在瓶底加少量水或铺一层细沙坩埚用于灼烧固体放在泥三角上,可直接加热至高温,用坩埚钳夹取,不可骤冷2.常用的计量仪器仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项量筒粗略量取液体体积无“0”刻度线,应选合适规格的量筒以减小误差,精确度随量
3、筒的量程不同而不同,一般0.1mL容量瓶用于准确配制一定物质的量浓度的溶液使用前要检查是否漏水,要在所标温度下使用,加液体用玻璃棒引流,凹液面与刻度线相切,不能长期存放溶液托盘天平称量药品质量药品不能直接放在托盘上,易潮解、有腐蚀性的药品应放在烧杯中称量,左物右码,精确至0.1g电子天平用于称量物品质量(1)不可轻易移动天平,否则需重新进行校准工作。(2)严禁不使用称量纸直接称量!(3)称量物不能超过天平负载,不能称量热的物体;有吸湿性物体必须放在密闭容器中称量。(4)同一化学实验中的所有称量物,应自始至终使用同一架天平,使用不同天平会造成误差中和滴定(也可用于其他滴定)的反应;可准确量取液体
4、体积,酸式滴定管盛酸性、氧化性溶液,碱式滴定管盛碱性溶液二者不能互相代替,使用前要查漏并洗净,先润洗再装溶液,“0”刻度在上方,读数到小数点后两位移液管用于精确量取一定体积的液体用吸耳球辅助移液管量取液体,用前洗净,并用所量液体润洗3.常用的加热、蒸发、冷凝仪器仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项酒精灯作热源酒精不能超过容积的2/3,不能少于1/4;加热时用外焰;熄灭时用灯帽盖灭,不能用嘴吹灭蒸发皿蒸发皿用于蒸发溶剂、浓缩溶液蒸发皿可直接加热,不能骤冷,蒸发溶液时溶液体积不能超过蒸发皿容积的2/3冷凝、回流(1)先通冷凝水,后加热蒸馏烧瓶;(2)通入冷凝水时要“低进高出”仪器图形与名称主要
5、用途使用方法及注意事项漏斗过滤或向小口径容器内注入液体过滤时,漏斗下端尖口紧靠容器内壁长颈漏斗装配反应器下端应插入液面下,否则气体会从漏斗口跑掉分液漏斗用于分离密度不同且互不相溶的液体,也可组装反应器,以随时加液体使用前先检查是否漏液,放液时打开上盖或将塞上的凹槽对准颈上的小孔,上层液体从上口倒出,下层液体从下口流出4.过滤、分离、注入液体的仪器考点二考点二化学实验基本操作化学实验基本操作知识梳理知识梳理1.药品的取用2.常用试剂的存放(1)固态试剂要存放在广口瓶中,液态试剂一般要存放在细口瓶中。(2)见光易分解的试剂常存放在棕色玻璃瓶中以减少光的透过,并放在阴凉处。(3)碱性物质若存放在玻璃
6、瓶中,瓶塞不能用玻璃塞,应该用取用药品固体药品液体药品粉末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量筒、滴定管(或移液管)橡胶塞。常见的碱性物质有:NaOH溶液、KOH溶液、Ca(OH)2溶液、Na2SiO3溶液、Na2CO3溶液等。(4)强酸、强氧化剂、有机溶剂要存放在玻璃瓶中,瓶塞不能用橡胶塞,因为强酸、强氧化剂能腐蚀橡胶,而有机溶剂会使橡胶塞出现溶胀现象。(5)易燃、易爆的试剂要远离火源。(6)强还原剂与强氧化剂不能放在同一个橱柜中,以免爆炸。一般化学试剂均应密封保存,并放在低温、干燥、通风处。(7)特殊的化学试剂要附加特殊的保存措施。a.氢氟酸极易与各
7、种玻璃作用,一般存放在以铅或塑料为材料制作的容器中。b.白磷极易被氧气氧化,要在其存放容器中加水来强化密封效果。取用时要用小刀在水下切割。c.Na、K极易与水、氧气等反应,要向其存放容器中加入煤油来强化密封效果。取用时用镊子取出,用滤纸吸干煤油,放在玻璃片上用小刀切割。d.电石极易与水反应,要在容器口处涂凡士林或石蜡来强化密封效果。e.液溴挥发性很强,要向其存放容器中加少量水液封,并在容器口处用石蜡来强化密封效果(不能用橡胶塞)。取用时用滴管伸入水下的液溴部位吸取,不能倾倒。3.物质的溶解(1)固体物质的溶解般在烧杯或试管里进行,常常是先加溶质后加溶剂(先质后剂)。为了加速溶解,常采用研细(增
8、大固体物质与溶剂的接触面积)、加热(提高分子运动速率)、振荡或搅拌等措施,但FeCl3、AlCl3等易水解的物质溶解时不能加热。(2)气体物质的溶解对于溶解度较小的气体(如Cl2、H2S、CO2等),为了使其分子与水分子充分接触,应将通入气体的导管插入水中(如图A、B)。对极易溶于水的气体(如NH3等),不能用装置A、B(易发生倒吸),可在气体导管口接一倒置的漏斗,这样既可避免出现液体倒吸的现象,又可增大气体的吸收率,减少气体的逸出(如图C)。(3)液体物质的溶解一般是先质后剂,搅拌溶解。但对于浓硫酸的稀释和浓硫酸与浓硝酸混合的实验,一定要将浓硫酸倒入水中或浓硝酸中,并用玻璃棒不断搅拌,以免局
9、部液体混合后放出大量的热使液体沸腾而溅出伤人。4.物质的加热(1)直接加热法给试管里的固体加热,应将试管口略向下倾斜,以防形成的水倒流至试管底而引起试管破裂。操作时,要先使试管均匀受热再用火焰固定加热盛有药品的部位。对盛有液体的试管加热,要使试管口向斜上方倾斜(约45角),试管口不能对着任何人,防止液体沸腾而飞溅伤人。(2)隔石棉网加热法对较大的玻璃器皿(如烧杯、锥形瓶、圆底烧瓶)加热常用此法。受热容器外壁不能有水,以防止受热不均而破裂。(3)水浴加热对温度不超过100的实验,可用水浴来加热,此法好处有:一是受热均匀,二是便于控制反应的温度。若所需温度超过100,可用油浴、沙浴等加热。5.仪器
10、的洗涤(1)洗涤步骤:特殊试剂或洗涤剂洗涤自来水洗涤蒸馏水洗涤(若附着物易于清除,第一步可省略)。(2)洗净标准:玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表示仪器已洗干净。(3)常用方法a.冲洗法:往容器里注入少量水(不超过容积的1/3),振荡后倒掉,反复几次,再使容器口朝下,冲洗外壁后将容器放于指定位置晾干。如果是试管,则应倒扣在试管架上。b.刷洗法:如果内壁附有不易洗掉的物质,可以往容器里倒入少量水,选择合适的毛刷配合去污粉或洗涤剂,往复转动,轻轻刷洗后用水冲洗几次即可。c.药物洗涤法:若附着不易用水洗净的物质时,应选不同的“洗涤剂”来洗涤。仪器内附着的物质洗涤剂MnO2、KMn
11、O4浓盐酸CuO、Fe2O3、CaCO3、BaCO3、Ca(OH)2、Fe(OH)3稀盐酸银镜、铜稀HNO3硫CS2或热的浓NaOH溶液碘乙醇等有机溶剂油脂有机溶剂、NaOH或Na2CO3溶液(4)洗涤化学实验仪器要注意节约化学洗涤剂,防止环境污染,保护实验仪器。6.装置的气密性检查(1)微热法用手或热毛巾捂住容器(如图A所示,也可用酒精灯微热容器),烧杯内水中有气泡产生,热源离开一会儿,烧杯内导管中有水柱形成,则说明装置不漏气,反之说明装置漏气。(2)液差法该法适用于带有长颈漏斗的装置、启普发生器或其他简易装置的气密性检验。如图B所示,用止水夹夹住橡胶管部分,向长颈漏斗中加水,使之下端浸入水
12、中,继续加水形成一段水柱,在一段时间内水柱不回落,说明气密性良好。若为分液漏斗时,打开旋塞,滴入少量水后停止滴下,说明装置气密性良好。常见事故处理方法酒精及有机物燃烧造成的小面积失火应迅速用湿布或沙土盖灭钠、磷等着火应用沙土扑盖液溴、苯酚洒在皮肤上先用抹布拭去,然后用酒精擦洗,最后用水洗酸液洒在皮肤上立即用大量的水冲洗,再涂上3%5%的NaHCO3溶液碱液洒在皮肤上立即用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液误食重金属盐应立即服大量生鸡蛋清或生牛奶,然后就医汞洒落在地面上先收集,然后撒上硫粉磷灼伤用CuSO4溶液涂抹伤处7.实验安全常识(1)常见事故的处理(2)安全防患措施(五防)a.防爆炸:点燃任何可
13、燃性气体(如H2、CO、CH4)之前,用CO、H2还原Fe2O3、CuO加热之前,要检验气体纯度。b.防暴沸:如蒸馏、实验室制取乙烯时,在烧瓶底部要加沸石(或碎瓷片)。c.防污染:制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时,应在通风橱中进行且进行尾气处理。常见尾气处理装置如下:d.防倒吸:加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体时易引起倒吸。在加热实验结束时,一般操作为先拆去导管再移去酒精灯,在有多个加热装置的复杂实验中要注意熄灭酒精灯的顺序,必要时要加装防倒吸装置。常见的防倒吸装置如下:e.防堵塞:防止堵塞导管或使液体顺利流下(使内外压强相等)。常见的防堵塞装置
14、如下:方法方法1常见仪器的使用方法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),取液体时液面不一定要在“零”刻度。(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:检验口部的塞子是否漏液。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突破方法察,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上口部
15、的塞子是否漏液。3.注意相似仪器的差别(1)普通漏斗、长颈漏斗和分液漏斗的差别普通漏斗:适用于向细口容器中添加液体。过滤时漏斗的下端管口应该紧靠容器内壁,以免液体溅出。长颈漏斗:可以用在气体发生装置中,将漏斗末端插到液面以下,防止气体生成时通过长颈漏斗下方逸出。可以代替启普发生器使用。分液漏斗:可以用来分离互不相溶的液体混合物,也可以安装在气体发生装置中使用,可以用活塞控制滴入液体的量,可以逐滴加入,节省药品。(2)圆底烧瓶和蒸馏烧瓶的差别圆底烧瓶:口比较细,可以防止液体流出;可以进行长时间加热,但必须垫石棉网;可以密闭加热大量液体;还可以进行喷泉实验。蒸馏烧瓶:用于液体蒸馏或分馏物质的玻璃容
16、器。常与冷凝管、接液管、接液器配套使用。也可装配气体发生器。(3)酸式滴定管、碱式滴定管的差别酸式滴定管:量取或滴定酸溶液或氧化性试剂。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:量取或滴定碱溶液。碱式滴定管不宜装对橡胶管有腐蚀性的溶液,如碘水、高锰酸钾溶液和硝酸银溶液等。例例1(2017浙江淳安中学月考)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
17、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定容时,俯视刻度线(5)称取10.5g固体样品(1g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。解析解析(1)量筒、容量瓶、滴定管都标出使用温度。(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液。(4)A中操作导致结果偏小,读数时视线应与凹液面最低处相平,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10.0g,游码表示0.5g。托盘天平使
18、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)=10.0g-0.5g=9.5g。答案答案(1)a、b、c(2)c(3)b、c(4)A(5)9.5答案答案C解析解析不能将水倒入浓硫酸中,A项错;托盘天平的精确度为0.1g,B项错;量取9.5mL液体应当选用10mL量筒,D项错。1-1下列实验操作(包括读数)正确的是()方法方法2化学试剂的存放方法化学试剂的存放方法1.基本原则(1)安全性原则:一般化学试剂有毒性、腐蚀性、易燃、易爆性等,储存时必须注意安全。(2)保纯性原则:保存过
19、程中要防止化学试剂变质而纯度降低。(3)方便性原则:在保存和取用时容易操作。2.一般试剂的存放(1)一般应密封保存在低温干燥处。(2)一般固态试剂应存放在广口瓶中,液态试剂应存放在细口瓶中,少量常用液态试剂可存放在滴瓶中,金属钠存放在煤油中,白磷存放在水中。3.特殊试剂的存放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(2)加入还原剂(3)隔绝空气(1)Na2SO3、Na2S、KI溶液等用后立即盖好(2)FeSO4溶液中加少量铁屑(3)K、Na保存在煤油中,白磷保存在水中,Li保存在石蜡中防潮解(或防与水反应)密闭保存NaOH、CaCl2、CuSO4、CaC2、P2O5、浓H2SO4
20、等密闭保存防与CO2反应密闭保存,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、浓氨水等密封,置于阴凉处(2)液溴用水封防燃烧置于冷暗处,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、氯水等防水解加入酸(或碱)抑制水解FeCl3溶液中加稀盐酸防腐蚀(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、溴水等腐蚀橡胶;汽油、苯、CCl4等能使橡胶溶胀(2)氢氟酸保存在塑料瓶中防黏结碱性溶
21、液用橡胶塞NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等防变质现用现配银氨溶液等例例2(2017浙江苍南中学选考模拟)实验室中经常因为试剂的保存方法不当导致大量药品变质,下列试剂保存方法正确的是()A.金属钠保存在水中B.液溴放在带橡胶塞的试剂瓶中C.硝酸银保存在棕色广口瓶中,并置于阴凉处D.氢氧化钾溶液保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中解析解析钠能与水反应,不能保存在水中,故A错误;液溴具有挥发性,会腐蚀橡胶,所以液溴保存时应用水封,装在带玻璃塞的试剂瓶中,故B错误;硝酸银见光易分解,应保存在棕色广口瓶中,并置于阴凉处,故C正确;保存氢氧化钾溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞,可以使用橡胶塞,故D错误。答案
22、答案C2-1下列药品的保存方法中正确的是()A.白磷保存在煤油中B.在氯化亚铁试剂中加盐酸和铁粉C.金属钾保存在CCl4中D.过氧化钠保存在配有玻璃塞的广口试剂瓶中答案答案B解析解析白磷应存放在水中,故A错误;加入盐酸可防止氯化亚铁发生水解,加入铁粉可防止氯化亚铁被氧化,故B正确;钾的密度比四氯化碳小,不能保存在CCl4中,故C错误;过氧化钠和水蒸气反应生成的氢氧化钠,能够腐蚀玻璃塞,故D错误。方法方法3识别常规仪器的非常规使用及仪器的识别常规仪器的非常规使用及仪器的“一材多用一材多用”1.滴管的非常规使用(1)制备Fe(OH)2时,为观察到Fe(OH)2的颜色,防止Fe(OH)2被空气中的O
23、2氧化,需将吸有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液中再挤出NaOH溶液,如图1所示。(2)做喷泉实验时,胶头滴管中吸入水或溶液,尖嘴朝上使用,如图2所示。图1图22.漏斗的“一材多用”(1)组成过滤器进行过滤(如图1所示)(2)向酒精灯中添加酒精(如图2所示)(3)倒置使用,防止倒吸(如图3所示)图1图2图33.多变的广口瓶(1)收集气体(如图所示)若气体的密度大于空气的密度且不与空气中的成分反应,则气体应是长进短出,即用向上排空气法;若气体的密度小于空气的密度且不与空气中的成分反应,则气体应是短进长出,即用向下排空气法;排液体收集气体,气体应从短管通入。(2)洗气瓶:用于气体的除杂,如除
24、去Cl2中的HCl。注意气体应是长进短出(如图A所示)。(3)量气瓶:气体应从短管通入(如图B所示)。(4)安全瓶防倒吸装置(如图C所示)。(5)贮气瓶暂时保存气体(如图D所示)。(6)用于监控气体流速(如图E所示)广口瓶中盛有液体,从a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速率。4.用途广泛的干燥管(1)位置不同,作用不同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。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(
25、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装置为尾气吸收装置,有防倒吸作用。原理类似于倒置在水面的漏斗。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装置是一个微型反应器。体现了绿色化学思想,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,并观察CuCl2溶液的颜色。D装置为一个简易的启普发生器,可用于H2、CO2的制取,也可用于铜与硝酸的反应。例例3下列实验现象预测、实验设计、仪器使用能达到目的的是()解析解析A项,实验设计和仪器使用都是正确的,但检验产
26、物(NH3)时使用的试纸不正确,应使用湿润的红色石蕊试纸,A项错误;B项,SO2的密度比空气大,气流应“长进短出”,B项错误;C项的实验原理为:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,Cl2+Na2SS+2NaCl,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性KMnO4Cl2S,浸有NaOH溶液的棉花用于吸收多余的Cl2,防止污染空气,所以C项实验的设计、仪器使用及现象预测均能达到目的;D项,用食盐水浸泡过的铁钉在空气中发生的是吸氧腐蚀,不是析氢腐蚀,故D项错误。答案答案C3-1如图所示装置是化学实验中常见的仪器,它除用于洗气外,还有其他用途。(1)医院
27、里给病人输氧时,往往在氧气钢瓶与病人呼吸面具之间安装盛有水的该装置,用于观察产生气泡的快慢,以便调节供氧速率,此时氧气应从(填“a”或“b”)管口进入。(2)实验室用MnO2与浓盐酸反应制Cl2,收集完Cl2后,将多余的Cl2通入NaOH溶液之前,为防止NaOH溶液倒流入反应器,应先将Cl2从该装置(填“a”或“b”,下同)管口导进,从管口导出。(3)如果用此装置收集NO,应采取的主要操作步骤是(填字母)。A.直接将气体由a管口进B.直接将气体由b管口进C.将集气瓶盛满水,气体由a管口进D.将集气瓶盛满水,气体由b管口进答案答案(1)a(2)ba(3)D解析解析(1)要保证气流畅通并观察到产生气泡的快慢,氧气必须从a口进,b口出。(2)要防止NaOH溶液倒流入反应器,即该瓶是安全瓶,Cl2从该装置的b口进,a口出。(3)NO能与O2反应,应用排水法收集,选D项。
