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第25 讲 常见仪器使用和实验基本操作
【化学学科素养】
宏观辨识与微观探析:能根据实验现象,辨识物质和反应类型,解释物质性质及其变化规律。
科学探究与创新意识:能根据实验目的,设计实验方案,勇于实验仪器的创新使用,解决实际问题。
科学态度与社会责任:具有安全意识,严谨求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理的意识和保护
环境的可持续发展的意识。
【必备知识解读】
一、常用化学仪器的识别与使用
1.可加热的仪器
(1)仪器②为蒸发皿。使用方法:用于蒸发或浓缩溶液,加热时液体体积不超过其容积的,蒸发浓缩时
要用玻璃棒不断搅拌,有大量晶体时停止加热。
(2)仪器③为坩埚。使用方法:用于灼烧固体物质,把坩埚放在三脚架上的泥三角上加热,取放坩埚必
须使用坩埚钳,加热完的坩埚应放在石棉网上冷却。
(3)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和分馏;b.加热液体时,不能超过其容积的。
(4)仪器⑤为锥形瓶。使用方法:a.可用于组装气体发生器;b.用于滴定操作;c.作蒸馏装置的接收器。
(5)仪器⑥为烧杯。使用方法:a.可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.组装
水浴加热装置。
(6)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。
2.常用的计量仪器
(1)A 为量筒,用于量取一定体积的液体;精确度:0.1 mL。
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(2)B 为容量瓶,主要用于配制一定物质的量浓度的溶液。
①该仪器使用前需“查漏”;②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。
(3)C 为酸式滴定管。
①使用前需“查漏”;②“0”刻度在上方;③不可盛装碱性溶液;④精确度:0.01 mL。
(4)D 为碱式滴定管,用于盛装碱性溶液,不可盛装酸性和强氧化性液体(如:KMnO4溶液)。
(5)E 为托盘天平。
①称量前先调零点;②腐蚀性药品应放于烧杯内称量;③“左物右码”;④精确度:0.1 g。
(6)F 为温度计。
①测反应混合液的温度时,温度计的水银球应插入混合液中但不能接触容器内壁;②测蒸气的温度时,
水银球应在液面以上;③测馏分温度时,水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处。
3.常用的分离、提纯仪器
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”
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
(1)A 用于反应中随时添加液
体;
(2)B 用于萃取、分液
(1)使用前需要检查是否漏水;
(2)用B 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;
(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)干燥剂为粒状,常用CaCl2、碱石灰、
P2O5等
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蒸馏、分馏或冷凝回流
(1)蒸馏使用直形冷凝管,回流使用球形
冷凝管或蛇形冷凝管;
(2)先通冷凝水,后加热蒸馏烧瓶;
(3)通入冷凝水时要“低进高出”
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
4.其他常用仪器
仪器及名称
主要用途
使用方法和
注意事项
(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
广口瓶贮存固体药品,若为磨砂瓶
口则为集气瓶;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,以给固体物质加热
(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
化学定性分析中做显色或沉淀点滴
实验
————————
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点滴板
二、化学基本操作及安全
1.药品的取用
(1)根据药品的性状和用量选择取用方法
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
用托盘天平
称量
胶头
滴管
用试剂
瓶倾倒
用量筒、滴定管
(或移液管)量取
(2)向仪器中加入药品的操作方法
①向容器内加固体药品
②向容器内加液体药品
2.试纸的使用
(1)类型及作用
——定性检验酸碱性
——定量检测(粗测)酸碱性强弱
——检验SO2等具有漂白性的物质
——检验Cl2等具有氧化性的物质
(2)使用方法
①检验溶液:取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液体,点在试纸中部,观察试纸的
颜色变化。等pH 试纸变色后,与标准比色卡对照。
②检验气体:先用蒸馏水把试纸润湿,再用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,然后放在集气瓶口或导管
口处,观察试纸的颜色变化。
3.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,常用玻璃棒搅拌、粉碎、振荡或加热等措施,但FeCl3、
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AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热。
(2)气体物质的溶解或吸收
①溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S 等,用如图a 所示装置。
②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(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。
4.化学试剂的保存方法
(1)试剂瓶及瓶塞的选择
根据药品状态
根据见光是否分解
根据酸碱性
(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、易挥发或有危险性的化学试剂,还应根据
性质采取特殊的保存方法。
①易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等起反应的药品应隔绝空气保存。如钾、钠应浸在煤油中;
白磷放在水中,使之与空气隔绝。
②易潮解、挥发、吸水的药品应密封保存。如固体NaOH、浓盐酸、浓硫酸等。
③见光易分解的物质应放在棕色试剂瓶中,放置于阴凉处。如AgNO3、浓HNO3等。
④液态溴有毒且易挥发,应贮存于细口瓶中,加水封,加盖玻璃塞(不能用橡胶塞),并放置于阴凉处。
⑤易挥发、着火的药品应密封保存并放置于阴凉处,远离火源。如乙醇、乙醚、苯等。
⑥盛放药品的器皿应不能与所盛药品反应。如盛NaOH 溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡胶塞。
5.玻璃仪器的洗涤
(1)洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚成滴,也不成股流下。
(2)常见残留物的洗涤
残留物
洗涤剂
容器里附有的油污
NaOH 溶液或热的纯碱溶液
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容器壁上附着的硫
CS2或热的NaOH 溶液
试管壁上附着的银镜
稀HNO3
AgCl
氨水
容器内残留的MnO2
热的浓盐酸
6.常用危险化学药品的标志
7.常见实验事故的处理
意外事故
处理方法
少量浓硫酸溅到皮肤上
立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
酒精等有机物在实验台上着火
用湿抹布、石棉或沙子盖灭,不能用水灭火
浓NaOH 溶液溅到皮肤上
立即用大量水冲洗,再涂上5%的稀硼酸
苯酚沾到皮肤上
用酒精擦洗
误食重金属盐
服用大量牛奶或蛋清,并及时送往医院
水银洒到桌面或地面上
撒上硫粉并进行处理
8.实验安全装置
(1)防倒吸安全装置
(2)防堵塞安全装置
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(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。
【关键能力拓展】
一、化学实验常用仪器的创新应用
1.实验仪器的“多器一用”
(1)符合启普发生器原理的制气装置
(2)可以测量气体体积的装置
(3)可用于冷凝或冷却的装置
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(4)可用于气体干燥或除杂的装置
A 装置中必须盛装液体试剂,B、C 装置中必须盛装固体试剂。
2.广口瓶的创新应用
名称
装置图
解读
集气
装置
收集密度比空气大的气体,如CO2、Cl2、HCl 等,操作要点
是a 进b 出
盛满水,“b 进a 出”可收集不溶于水且不与水反应的气
体,如CO、NO 等
收集密度比空气小的气体,如H2、NH3等,操作要点是b 进
a 出
量气
装置
气体从短口端进入广口瓶,将液体压入量筒中,则量筒中
水的体积即为所测气体的体积。读数时先要调整量筒高度
使广口瓶和量筒内液面相平,然后视线要与量筒内液面最
低点相切
洗气
装置
用于除去气体中的杂质气体或用于干燥气体,操作要点是
长管进气,短管出气
储气
装置
瓶内盛装一定量的液体,用于暂时贮存反应中产生的气
体,操作要点是短管进气,长管出气。如瓶内盛装饱和食
盐水,可以储存少量Cl2
安全瓶
装置
左右导管均短且等长或进气管短,出气管长。用于防止液
体倒吸或减小气体的压强,防止出现安全事故
监控
气体流
通入气体,根据液体中产生气泡的速率来监控气体流速
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速装置
3.球形干燥管的创新应用
名称
装置图
解读
尾气吸
收装置
(1)可用于一般尾气的吸收,如内盛碱石灰,可吸收
HCl、Cl2、SO2等(如图a);
(2)可用于需防倒吸的尾气吸收,如吸收极易溶于水的
HCl、NH3等(如图b)
气体检
验装置
如干燥管中盛无水CuSO4时,可用于水蒸气的检验
定量测
定装置
定量测定气体时,有时需要考虑空气中的成分对测定
产生的影响,所以在测定装置后,需接一个横放干燥
管,“左吸右挡”,既可以防止污染空气,又可以防
止空气中的CO2、水蒸气对定量测定实验产生干扰
简易
气体
发生
装置
类似启普发生器原理,通过调节活塞,进而使产生的
气体调控液面高度而决定反应是否继续
简易过
滤装置
可用于水的净化等较简单的过滤
4.冷凝装置的创新应用
图一、图二装置中由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,以此装置作为反应装置,可使反应物
循环利用,提高反应物的转化率。
二、明确常见仪器的使用方法和基本操作
(1)坩埚和蒸发皿:坩埚和蒸发皿均可以直接加热,前者主要用于固体物质的灼烧,后者主要用于
溶液的蒸发、浓缩和结晶。
(2)漏斗:普通漏斗主要用于组装过滤器,长颈漏斗主要用于组装简易反应器,分液漏斗主要用于
分离互不相溶的液体、作反应器的加液(不宜是碱性溶液)装置。
(3)滴定管:“0”刻度在上。酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。
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(4)容量瓶:不能长期存放溶液,更不能作为反应容器,也不可加热,瓶塞不可互换。
(5)试剂瓶:广口瓶盛放固体药品,细口瓶盛装液体药品,棕色瓶盛放见光易变质的药品。
(6)pH 试纸:检测溶液时不能先润湿,不能用试纸直接蘸取待测液。试纸检验气体前需先湿润,试
纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。
三、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)。
四、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(二者体积值
相等)。
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(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。
测量前,A 装置可先通过调节左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。
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。
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。
五、防倒吸装置的创新应用
(1)创新装置(以用水吸收氨为例)
(2)防倒吸原理
①肚容式(上图中的发散源及Ⅰ和Ⅱ)
由于上部有容积较大的空间,当水进入该部分时,烧杯(或试管)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(或试管)中。
②接收式(上图中的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)
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使用较大容积的容器将可能倒吸来的液体接收,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。
六、装置气密性的检查
检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。常用方法:
1.微热法
如图a。用手捂热(或用酒精灯微热)容器,若导管口产生气泡,松开手(或停止加热)后导管内形成一段
稳定的水柱,证明装置不漏气。
2.液差法
如图b、c。连接好仪器,b 中夹紧弹簧夹,从长颈漏斗中注入适量水,使长颈漏斗中的液面高于锥形
瓶中的液面,静置,若液面位置保持不变,证明装置不漏气;c 中向乙管中加入适量水,使乙管液面高于
甲管液面,静置,若液面位置保持不变,证明装置不漏气。
3.滴液法
如图d。向分液漏斗中注入适量水,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,若分液漏斗中的水不能顺利滴
下,证明装置不漏气。
4.抽气(吹气)法(液差法的拓展)
如图e、f。e 中关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,若活塞
能回到原来的位置,证明装置不漏气;f 中打开弹簧夹,向导管口吹气,若长颈漏斗中的液面上升,且停
止吹气后,关闭弹簧夹,长颈漏斗中的液面保持稳定,证明装置不漏气。
【核心题型例解】
高频考点一 常用仪器的用途和使用
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【例1】(2023·全国甲卷第9 题)实验室将粗盐提纯并配制
的
溶液。下列仪器
中,本实验必须用到的有
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A. ①②④⑥
B. ①④⑤⑥
C. ②③⑦⑧
D. ①⑤⑥⑧
【答案】D
【解析】实验室将粗盐提纯时,需要将其溶于一定量的水中,然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁
离子依次用稍过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去,该过程中有过滤操作,需要用到烧
杯、漏斗和玻璃棒;将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐,该过程要用到蒸发皿和酒精
灯;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到
天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述,本实验必须用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥烧
杯、⑧酒精灯,因此本题选D。
【举一反三】(2023·湖南卷第3 题)下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸:①②③
B. 蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥
C. 浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤
D. 酸碱滴定法测定NaOH 溶液浓度:④⑥
【答案】A
【解析】粗苯甲酸中含有少量氯化钠和泥沙,需要利用重结晶来提纯苯甲酸,具体操作为加热溶解、
趁热过滤和冷却结晶,此时利用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,A 选项装置选择不合理;蒸馏法需要
用到温度计以测量蒸汽温度、蒸馏烧瓶用来盛装混合溶液、锥形瓶用于盛装收集到的馏分,B 选项装置选
择合理;浓硫酸催化制乙烯需要控制反应温度为170℃,需要利用温度计测量反应体系的温度,C 选项装
置选择合理;酸碱滴定法测定NaOH 溶液浓度是用已知浓度的酸液滴定未知浓度的碱液,酸液盛装在酸式
滴定管中,D 选项装置选择合理;故选A。
【变式探究】(2023·北京卷第8 题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
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A. 实验室制Cl2
B. 实验室收集C2H4
C. 验证NH3易溶于水且溶液呈碱性
D. 除去CO2中混有的少量HCl
【答案】D
【解析】MnO2固体加热条件下将HCl 氧化为Cl2,固液加热的反应该装置可用于制备Cl2,A 项正确;
C2H4不溶于水,可选择排水收集,B 项正确;挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减
少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C 项
正确;Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D 项错误;故
选D。
高频考点二 考查实验的基本操作
【例2】(2023·山东卷第8 题)一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O] 醇解反应
[ (CH3CO)2O+ROH→CH3COOR +CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含
量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入mgROH 样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸
酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用cmol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用
cmol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。对于上述实验,下列做法正确的是
A. 进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B. 滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
C. 滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D. 滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
【答案】C
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【解析】进行容量瓶检漏时,倒置一次,然后玻璃塞旋转180 度后再倒置一次,故A 错误;滴入半滴
标准溶液,锥形瓶中溶液变色,且半分钟内不变回原色,才是达到滴定终点,故B 错误;滴定读数时,应
单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故C 正确;滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度
处,并保持其自然垂直,故D 错误;答案为C。
【变式探究】(2023·浙江卷6 月第5 题)下列说法正确的是
A. 图①装置可用于制取并收集氨气
B. 图②操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
C. 图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D. 图④装置盐桥中阳离子向ZnSO4溶液中迁移
【答案】C
【解析】氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,遇冷又化合生成氯化铵,则直接加热氯化铵无法制得氨
气,实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气,故A 错误;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐
蚀橡胶管,所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管在,不能盛放在碱式滴定管中,故B 错误;配制一定物
质的量浓度的溶液时,俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,故C 正确;由图可
知,锌铜原电池中,锌电极为原电池的负极,铜为正极,盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移,故D 错误;
故选C。
【变式探究】(2022·广东卷)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验
及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
【答案】D
【解析】浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A
装置能达到实验目的,故A 不符合题意;氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B 装置能收集氯
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气,故B 不符合题意;湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故
C 不符合题意;氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH 溶液吸收尾气,D 装置不能达到实验目的,故D 符
合题意;答案选D。
【变式探究】(2022·海南卷)下列实验操作规范的是
A.过滤
B.排空气法收集
C.混合浓硫酸和乙醇
D.溶液的转移
【答案】B
【解析】过滤时,漏斗下端应紧靠烧杯内壁,A 操作不规范;CO2的密度大于空气,可用向上排空气
法收集CO2,B 操作规范;混合浓硫酸和乙醇时,应将浓硫酸缓慢倒入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌,C
操作不规范;转移溶液时,应使用玻璃棒引流,D 操作不规范;故选B。
【变式探究】(2022·湖南卷)化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是
A.碱式滴定管排气泡
B.溶液加热
C.试剂存放
D.溶液滴加
【答案】A
【解析】碱式滴定管排气泡时,把橡皮管向上弯曲,出口上斜,轻轻挤压玻璃珠附近的橡皮管可以使
溶液从尖嘴涌出,气泡即可随之排出,A 符合规范;用试管加热溶液时,试管夹应夹在距离管口的处,B
不符合规范;实验室中,盐酸和NaOH 要分开存放,有机物和无机物要分开存放,C 不符合规范;用滴管
滴加溶液时,滴管不能伸入试管内部,应悬空滴加,D 不符合规范;故选A。
高频考点三 实验室安全
【例3】(2023·山东卷第4 题)实验室安全至关重要,下列实验室事故处理方法错误的是
A. 眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用饱和碳酸钠溶液冲洗
B. 皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用2%的硼酸溶液冲洗
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C. 电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
D. 活泼金属燃烧起火,用灭火毛(石棉布)灭火
【答案】A
【解析】眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用3%-5%的碳酸氢钠溶液冲洗,故A 错误;立即用大量
水冲洗,边洗边眨眼,尽可能减少酸或碱对眼睛的伤害,再用20%的硼酸中和残余的碱,故B 正确;电器
起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火,故C 正确;活泼金属会与水反应,所以燃烧起火,用灭火
毛(石棉布)灭火,故D 正确;答案为A。
【变式探究】(2022·山东卷)下列试剂实验室保存方法错误的是
A. 浓硝酸保存在棕色细口瓶中
B. 氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C. 四氯化碳保存在广口塑料瓶中
D. 高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【答案】C
【解析】由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需保存在棕色细口瓶中避光保存,A 正确;氢氧化钠固体
能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B 正确;四氯化碳是一种有机溶剂,易挥
发,且能够溶解塑料,故其不能保存在广口塑料瓶中,应该保存在细口玻璃瓶中,C 错误;高锰酸钾固体
受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D 正确;故答案为C。
【变式探究】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
【答案】D
【解析】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,防止水倒吸进入气体发生装置出现危险,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。
高频考点四 气体体积的测定及防倒吸装置的创新应用
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【例4】(2023·全国乙卷第9 题)下列装置可以用于相应实验的是
A
B
C
D
制备CO2
分离乙醇和乙酸
验证SO2酸性
测量O2体积
【答案】D
【解析】Na2CO3固体比较稳定,受热不易分解,所以不能采用加热碳酸钠的方式制备二氧化碳,A 错
误;乙醇和乙酸是互溶的,不能采用分液的方式分离,应采用蒸馏来分离,B 错误;二氧化硫通入品红溶
液中,可以验证其漂白性,不能验证酸性,C 错误;测量氧气体积时,装置选择量气筒,测量时要恢复到
室温,量气筒和水准管两边液面高度相等时,氧气排开水的体积与氧气的体积相等,即可用如图装置测量
氧气的体积,D 正确;故选D。
【变式探究】下列关于各实验的叙述中错误的是
( )
A.①澄清石灰水变浑浊,不能证明蔗糖与浓硫酸反应生成了CO2
B.②可用于H2、NH3、CO2、Cl2、NO、NO2等气体的收集
C.③当X 选用CCl4时可进行NH3或HCl 的吸收,并防止倒吸
D.④可用于NH3的干燥、收集并吸收多余的NH3
【答案】B
【解析】浓硫酸滴入蔗糖中,蔗糖脱水炭化,产生的气体使品红溶液褪色可确定所产生的气体中含有
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SO2,但品红溶液不能除去SO2,SO2进入澄清石灰水中也可使澄清石灰水变浑浊,故不能证明有CO2生成,
A 项错误;a 管进气,可收集H2、NH3,b 管进气可收集CO2、Cl2、NO2,但NO 易被空气中的O2氧化为
NO2,不能用排空气法收集,B 项错误;CCl4的密度比水的大,且与水不互溶,CCl4与水混合静置后CCl4
在下层,能起到防倒吸的作用,C 项正确;NH3是碱性气体,可用碱石灰干燥,其密度小于空气,用向下
排空气法收集时短管进气,多余的NH3可用水吸收,倒扣的漏斗恰好与水面相平,能起到防倒吸的作用,
D 项正确。
【变式探究】某学习小组欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每
个仪器只能使用一次,气体的体积已换算为标准状况下的体积)。
完成下列各题:
(1)各种仪器连接的先后顺序应是(用小写字母表示)________接________、________接________、
________接________、________接________。(气流从左到右)
(2)连接好仪器后,要进行的操作有以下几步,其先后顺序是________________________(填序号)。
①待试管B 中的温度恢复至室温时,测得量筒C 中水的体积为Va mL;
②擦掉镁条表面的氧化膜,将其置于天平上称量,称得质量为m g,并将其投入试管B 中的带孔隔板
上;
③检查装置的气密性;
④旋开装置A 中分液漏斗的活塞,使其中的水顺利流下,当镁完全溶解时再关闭此活塞,这时A 中共
放入水Vb mL。
(3)根据实验数据可计算出金属镁的相对原子质量,其数学表达式为________________。
(4)若试管B 的温度未冷却至室温,就读出量筒C 中水的体积,这将会使所测定的镁的相对原子质量数
据________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)经过分析,同学们又设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a 的作用是_______________________________________________________。
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②实验前后量气管(由碱式滴定管改装)中液面读数分别为V1 mL、V2 mL,则产生氢气的体积为
________mL。
【答案】(1)a h g b c f e d
(2)③②④① (3) (4)偏小
(5)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时,稀硫酸能顺利滴下;滴
入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差
②V1-V2
【解析】根据实验目的和提供的实验仪器,判断实验原理是称取一定质量的镁条且使其与稀盐酸充分
反应,收集所产生的氢气并测量其体积,根据V(H2)求算n(H2),即 n(H2)=n(Mg),利用M(Mg)=求出镁的
摩尔质量,即可得出镁的相对原子质量。由实验目的、原理、仪器及试剂,判断实验装置、实验步骤,可
见B 是反应器,产生H2;由A、E 提供盐酸,将D 中水排进C 中达到测量 V(H2)的目的。
高频考点五 实验仪器装置的综合考查
【例5】(2022·湖北卷)下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
A.滴入酚酞溶液
B.吸氧腐蚀
C.钠的燃烧
D.石蜡油的热分解
【答案】C
【解析】碳酸钠和碳酸氢钠都会因水解而使溶液显碱性,碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠,滴入酚酞溶液
后,碳酸钠溶液呈现红色,碳酸氢钠的溶液呈现浅红色,A 正确;食盐水为中性,铁钉发生吸氧腐蚀,试
管中的气体减少,导管口形成一段水柱,B 正确;钠燃烧温度在400℃以上,玻璃表面皿不耐高温,故钠
燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙,C 错误;石蜡油发生热分解,产生不饱和烃,不饱和烃与溴发生加成反
应,使试管中溴的四氯化碳溶液褪色,D 正确;故选C。
【变式探究】(2022·江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达
到实验目的的是
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A. 用装置甲制取SO2气体 B. 用装置乙制取SO2水溶液
C. 用装置丙吸收尾气中的SO2 D. 用干燥pH 试纸检验SO2水溶液的酸性
【答案】C
【解析】60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应:H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2SO2↑+2H2O,因此装置甲可以
制取SO2气体,A 正确;气体通入液体时“长进短处”,装置乙可以制取SO2水溶液,B 正确;SO2不会与
饱和NaHSO3溶液发生反应,因此装置丙不能吸收尾气中的SO2,C 错误;SO2水溶液显酸性,可用干燥的
pH 试纸检验其酸性,D 正确;故选C。
高频考点六 实验操作、现象、结论考查
【例6】(2023·新课标卷第11 题)根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后
者无明显现象
稀硝酸的氧化性
比浓硝酸强
B
取一定量Na2SO3样品,溶解后加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。加
入浓HNO3,仍有沉淀
此样品中含有
SO4
2-
C
将银和 AgNO3溶液与铜和Na2SO4溶液组成原电池。连通后银表面
有银白色金属沉积,铜电极附近溶液逐渐变蓝
Cu 的金属性比
Ag 强
D
向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅
溴与苯发生了加
成反应
【答案】C
【解析】常温下,铁片与浓硝酸会发生钝化,导致现象不明显,但稀硝酸与铁不发生钝化,会产生气
泡,所以不能通过该实验现象比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱,A 错误;浓硝酸会氧化亚硫酸根生成硫
酸根,仍然产生白色沉淀,所以不能通过该实验现象判断样品中含有硫酸根,B 错误;铜比银活泼,在形
成原电池过程中,做负极,发生氧化反应,生成了铜离子,导致溶液变为蓝色,所以该实验可以比较铜和
银的金属性强弱,C 正确;向溴水中加入苯,苯可将溴萃取到上层,使下层水层颜色变浅,不是溴与苯发
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生了加成反应,D 错误;故选C。
【变式探究】(2023·浙江选考1 月第16 题)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论
都正确的是( )
实验方案
现象
结论
A
往FeCl2溶液中加入Zn 片
短时间内无明显现
象
Fe2+的氧化能力比
Zn2+弱
B
往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN 溶
液,再加入少量K2SO4固体
溶液先变成血红色
后无明显变化
Fe3+与SCN-的反应不可
逆
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶
于盐酸,滴加KSCN 溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有
+3 价铁
D
向沸水中逐滴加5~6 滴饱和FeCl3
溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色
再析出沉淀
Fe3+先水解得Fe(OH)3再
聚集成Fe(OH)3沉淀
【答案】D
【解析】FeCl2溶液中加入Zn 片,
,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力
比Zn2+强,A 错误;溶液变成血红色的原因,
,与SO4
2-和K+无关,B 错
误;铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子,则溶液呈绿色,C 错误;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取
Fe(OH)3胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D 正确;故选D。
【变式探究】(2022·全国乙卷)由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
实验操作
现象
结论
A
向NaBr 溶液中滴加过量氯水,再加入淀
粉KI 溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,
加入新制的
悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
石蜡油加强热,将产生的气体通入Br2的
CCl4溶液
溶液红棕色变无色
气体中含有不饱
和烃
D
加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片
试管口润湿的蓝色
石蕊试纸变红
氯乙烯加聚是可
逆反应
【答案】C
【解析】向NaBr 溶液中滴加过量氯水,溴离子被氧化为溴单质,但氯水过量,再加入淀粉KI 溶液,
过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质,无法证明溴单质的氧化性强于碘单质,A 错误;向蔗糖溶液中滴
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加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸会和新制
氢氧化铜反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖没有发生水解,B 错误;石蜡油加强热,产生的气
体能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明气体中含有不饱和烃,与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,
C 正确;聚氯乙烯加强热产生能使湿润蓝色湿润试纸变红的气体,说明产生了氯化氢,不能说明氯乙烯加
聚是可逆反应,可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反
应,而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同,D 错误;答案选C。
【变式探究】(2022·浙江卷)下列方案设计、现象和结论有不正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
检验硫酸
厂周边空气中
是否含有二氧
化硫
用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有
酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液
颜色变化
溶液不变色,说明空气
中不含二氧化硫
B
鉴定某涂
改液中是否存
在含氯化合物
取涂改液与KOH 溶液混合加热充分反
应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶
液,观察现象
出现白色沉淀,说明涂
改液中存在含氯化合物
C
检验牙膏
中是否含有甘
油
将适量牙膏样品与蒸馏水混合,搅拌,
静置一段时间,取上层清液,加入新制的
Cu(OH)2,振荡,观察现象
溶液出现绛蓝色,说明
牙膏中含有甘油
D
鉴别食盐
与亚硝酸钠
各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀
粉的KI 溶液,振荡,观察溶液颜色变化
溶液变蓝色的为亚硝酸
钠;溶液不变蓝的为食盐
【答案】D
【解析】二氧化硫具有还原性,酸性KMnO4稀溶液具有氧化性,两者发生氧化还原反应生成无色的
Mn2+,若溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫,A 正确;涂改液与KOH 溶液混合加热可得KCl 于溶液
中,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,出现白色沉淀,证明有氯元素存在,B 正确;甘油能够与
新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成绛蓝色溶液,所以可用新制的Cu(OH)2悬浊液检验甘油,C 正确;亚硝酸
钠在酸性条件下具有氧化性,滴加含淀粉的酸性KI 溶液,生成了碘单质,反应的离子方程式为:2NO2
-
+2I-+4H+═
2NO+I2+2H2O,该实验没有酸化,D 错误;故选D。
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