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专题十三 化学常用仪器和实验基本操作
考点 常用化学仪器的用途及使用方法 化学实验基本操作
课
标 了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法 掌握化学实验的基本操作
1. 1.
解 解读 了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法 了解实验室一般事故的预防和处理方法
2. 2.
读 能识别化学品标识 掌握常见气体的实验室制法
3. 3.
正确使用实验室常用仪器 掌握化学实验基本操作是保证实验安全及实验结果准确性的前提 同时也是化学素养的重要
考情分析 , ,
体现 本专题内容是历年高考的必考内容 命题形式可以是选择题 也可以是综合性实验题
, , ,
随着新高考的推进 预计未来高考对本专题的考查频率会有所增加 试题会以实验仪器的选择 实验基本操作的正误判
, , 、
备考指导 断 以元素及其化合物的性质为载体设计综合性实验为主 要注意关注社会上的热点问题 将实验安全 节能环保 创新
、 。 , 、 、
实验等内容与平时所学知识有机结合起来
命题立意 解题指导 拓展延伸
继续强化实验的基本操作 对常用仪器的 考查实验基本操作的规范性 常见仪器的 用分液漏斗进行萃取操作时 振荡后要将
, , ,
识别 选择及使用方法 单纯考查常见仪 选择 正确使用方法及注意事项 通过化 分液漏斗倒转 打开活塞放气 然后关闭
、 ; 、 , , ,
器使用的试题不多 以元素及其化合物知 学实验基本操作 考查学生严谨求实的科 活塞 再振荡 放气 如此重复操作 次
, , , 、 , 2~3
识为载体考查学生对知识的识记 描述 学态度 以达到充分萃取的目的
、 、 。 。
辨识能力和实验操作能力 有助于科学探
,
究与创新意识 科学态度与社会责任等学
、
科核心素养的提升
。
70 5年高考3年模拟 A版 高考化学专题十三 化学常用仪器和实验基本操作 71
用于盛装酸性溶液或强氧化性液体 如 溶液 不
c. ( KMnO4 ),
可装碱性溶液
;
读数精确到
d. 0.01 mL。
考点一 常用化学仪器的用途及使用方法 4仪器 的名称 碱式滴定管
. D : 。
使用前需 检漏
一、可加热的仪器 a. ;
刻度在上方
仪器名称 b.“0” ;
试管 用于盛装碱性溶液 不可盛装酸性和氧化性液体 如
→ ① c. , (
溶液
加热液体时
,
液体体积不超过试管容 KMnO4
读数精
)
确
;
到
使用方法→ d. 0.01 mL。
积的 1 5仪器 的名称 托盘天平
. E : 。
可 加热固3体时 试管口应略向下倾斜 称量前先调零点
直 → , a. ;
腐蚀性药品应放于玻璃容器内称量
接 仪器名称 b. ;
加 → ② 蒸发皿 c. 左盘放 被称物 , 右盘放 砝码 。
热 使用 方法 6仪器 的名称 温度计
的 → 蒸发浓缩溶液时要用玻璃棒搅拌 . 水银球 F 不能接触 : 器壁 。
仪 a. ;
器 仪器名称 蒸馏时 水银球放在蒸馏烧瓶 支管口 处
坩埚 b. , ;
→ 不能当玻璃棒使用
使用 方法 c. 。
移动坩埚时要用 坩埚钳 三、常用分离、提纯仪器
→ ③
仪器名称
烧瓶 仪器 主要用途 使用方法和注意事项
→ ④
制作过滤器时 滤纸紧贴
向小口径容 (1) ,
使用方法 (1) 漏斗内壁 用水润湿 注意不
垫 所盛液体体积约为容积的1 2 器中注入液体 , ,
石 → ~ 得留有气泡
3 3 加滤纸后 可
棉 网 仪器名称 锥形瓶 普通漏斗 ( 过 2 滤 ) 液体 , (2) 滤纸边缘低于漏斗边缘 ,
液面低于滤纸边缘
加 使用 方法 → ⑤
热 滴定时液体体积不超过容积的 1
的 → 2 用于随时添 (1) 注意活塞处不得渗漏
仪 (1) 分离液体时 下层液体由
仪器名称 加液体 (2) ,
器 烧杯 下口放出 上层液体从上口
→ ⑥ 萃取 分液 ,
使用 方法 分液漏斗 (2) 、 倒出
溶解固体时要用玻璃棒搅拌
→
可直接加热 加热时液体不超
二、计量仪器 ,
蒸发或浓缩溶液 过其容积的 2 有大部分固体
蒸发皿 ,
3
析出时停止加热
蒸馏或分馏 加热时要垫石棉网
蒸馏烧瓶
1仪器 的名称 量筒
. A :⑦ 。
无 刻度 一般选择与杂质气体反应
a. “0” ; (1)
不可加热 不可作反应容器 不可用于稀释溶液 除去气体中的杂 的试剂作吸收剂
b. , , ;
选取量筒的规则是 大而近 质 其中广口瓶 装入液体量不宜超过容积
2 c. 仪器 的名称 “ 容量瓶 ”。 可换 , 作大试管或 ( 的 2) 2
. B :⑧ 。 锥形瓶
不可作反应容器 不可加热 洗气瓶 3
a. , ; 气体从 口进从 口出
使用前需 检漏 (3) A B
b. ⑨ ;
溶液转入时要用玻璃棒引流
c. ; 考点二 化学实验基本操作
加水至距刻度线 时 改用胶头滴管逐滴加水 使
d. 1~2 cm , ,
溶液凹液面最低点恰好与刻度线水平相切 1试剂的保存
。 .
3仪器 的名称 酸式滴定管 试剂瓶的选择
. C : 。 (1)
使用前需 检漏 {固体 用广口瓶
a. ; 根据药品状态 :
刻度在上方 液体 用细口瓶
b.“0” ; :
珍珠 珍珠是一种有机宝石,是砂粒、微生物进入贝蚌壳内,珍珠质围绕不附着于外壳的外
来粒子逐渐形成的具有光泽的美丽小圆体,除作饰物外,还有药用价值。 珍珠有白色系、红色系、黄色系、
深色系和杂色系五种,多数不透明。 珍珠的化学组成主要为碳酸钙、少量碳酸镁、水及少量有机物。 珍珠
与玛瑙、水晶、玉石一起并称我国古代传统“四宝”。
72 5年高考3年模拟 A版 高考化学
{见光易分解的 用棕色瓶 4物质的溶解
根据感光性 : .
见光不分解的 用无色瓶 固体的溶解
: (1)
根据酸{玻璃塞 不能盛放碱性物质 一般在烧杯或试管里进行 为了加速溶解 常采用搅拌 粉
: , , 、
碱性 橡胶塞 不能盛放强酸性 强氧化性物质和有机试剂 碎 振荡或加热等措施 但 等易水解的固体溶解时
: 、 、 , FeCl3、AlCl3
试剂的保存方法 不能加热
(2) 。
化学试剂都应妥善密封保存于试剂瓶中 对于易变质 易 气体的溶解
。 、 (2)
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
。
易与空气中的氧气 水蒸气 二氧化碳等发生反应的药品
① 、 、
应密封保存 如钾 钠浸在煤油中 白磷保存在水中
。 、 , 。
易潮解 易挥发 易吸水的药品应密封保存 如固体
② 、 、 。
浓盐酸 浓硫酸等
NaOH、 、 。
见光易分解的物质应盛放在棕色瓶中 放置于阴凉处
③ , 。
如 浓硝酸等 对溶解度较小的气体 如 等 为了增大气体分子与
AgNO3、 。 ① ( Cl2 ),
液态溴有毒且易挥发 应贮存于磨口的细口瓶中 加水 水分子的接触机会 应将导管插入水中 如图
④ , , , ( A)。
封 加盖玻璃塞 不能用橡胶塞 并放置于阴凉处 对极易溶于水的气体 如 等 导管口只能靠近
, ( ), 。 ② ( NH3、HCl ),
易挥发 易着火的药品应密封保存并放置于阴凉处 远离 液面 最好在导管口连接一倒置的漏斗 并使漏斗边缘刚好与液
⑤ 、 , , ,
火源 如乙醇 乙醚 苯等 面相切 这样可以增大气体的吸收率 减少气体的逸出 同时也
。 、 、 。 , , ,
盛放药品的器皿不能跟所盛药品反应 如盛 溶液不 避免出现液体倒吸的现象 如图 和
⑥ 。 HF ( B C)。
能用玻璃瓶 5仪器的洗涤
。 .
2药品的取用 原则 不能留有任何杂质
. (1) : 。
向容器内加固体药品 玻璃仪器洗干净的标志 内壁附着的水形成均匀的水
(1) (2) :
膜 既不聚成水滴 也不成股流下
, , 。
常用方法
(3)
冲洗法 往容器里注入一定量水 不超过容积的 1 振
① : ( ),
3
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
, , ,
向容器内加液体药品 指定位置晾干 如果是试管 则应倒扣在试管架上
(2) 。 , 。
刷洗法 如果内壁附有不易洗掉的物质 可以往容器里倒
② : ,
入少量水 选择合适的毛刷配合去污粉 洗涤剂 往复转动 轻轻
, 、 , ,
刷洗后用水冲洗几次
。
药剂洗涤法 对于用水洗不掉的污物 可根据污物的性质
③ : ,
用药剂处理
。
沾有的物质 洗涤用药剂
3试纸的使用
碘 酒精
.
试纸的类型和作用 硫黄 或碱液
(1) CS2
铜或银镜 稀硝酸
稀盐酸
Fe(OH)3
稀盐酸
CuO、Fe2O3
碳酸盐 稀盐酸
稀
FeS H2SO4
苯酚 溶液或酒精
NaOH
酚醛树脂 酒精
油脂污迹 溶液或热纯碱液
试纸的使用方法 NaOH
(2)
检验液体 取一小块试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上 注意 洗涤化学实验仪器要注意节约化学洗涤剂,防止环
① : ,
用蘸有待测液的玻璃棒 或用胶头滴管吸取待测液 点在试纸中 境污染,保护实验仪器。
( )
部 观察试纸颜色变化
, 。
检验气体 先用蒸馏水把试纸润湿 用镊子夹取或粘在玻
② : , 考点一 试管 蒸发皿 坩埚钳 烧瓶 锥形瓶 烧
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 :① ② ③ ④ ⑤ ⑥
, , 杯 量筒 容量瓶 检漏 酸式滴定管 检漏
变化 ⑦ ⑧ ⑨ 0.01
。 {试纸不能伸入溶液中 也不能与管口接触 碱 支 式 管 滴 口 定管 检漏 0.01 托盘天平 被称物 砝码
注意事项 ,
③ 测溶液 时 试纸不能先润湿
pH ,pH
水晶 水晶无色透明,主要成分为二氧化硅。 当二氧化硅结晶完美时就是水晶;晶粒小于
几微米时,就组成玉髓、燧石、次生石英岩。 水晶有白水晶、紫水晶、黄水晶、茶晶、粉水晶、烟水晶等。 合成
水晶价格比一般天然水晶贵,没有必要做真伪鉴别。 但如果直径大于 厘米的水晶球以及紫水晶,天然
10
者远比合成者昂贵。 天然者颜色分布不甚均匀,并常含有包裹体,而人工合成紫水晶颜色均匀,内部纯净。
专题十三 化学常用仪器和实验基本操作 73
在整套实验装置的最后横放 左吸右挡
② ———
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 如 水蒸气等 进入装置中 简记为 左吸
( CO2、 ) , “
一、常用仪器的“一材多用” 右挡
”。
1漏斗的“一材多用” 干燥管的创新使用
. (2)
组成过滤器进行过滤
(1)
向酒精灯中添加酒精
(2)
倒置使用 防止倒吸
(3) ,
简易的过滤器 简易启普发生
, 微型反应器 节
可净化天然水 , 器 可 用 于
尾气吸收装 ; 约药品 防止污 ,
若去掉上边的两 , 等的
置 有防倒 染 体现绿色化 H2、CO2
, 层 可用于活性 , 制取 也可用
2广口瓶的“一材多用” 吸作用 , 学理念 如铜丝 ,
. 炭对液体中色素 在氯气中 。 燃烧 于铜与硝酸的
收集气体 的吸附实验 反应
(1)
4“多材一用”
.
用途 装置
若气体的密度大于空气的密度且不与空气中的成分反
①
应 则气体应是长进短出 即向上排空气法 若气体的密度小 测量气体
, , ;②
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 的体积
, ,
即向下排空气法 排液体收集气体时 气体应从短管进入
;③ , 。
洗气瓶 用于气体的除杂 如除去 中的 注意气
(2) : , Cl2 HCl。
体应是长进短出 如图
( A)。
量气瓶 气体应从短管通入 如图
(3) : ( B)。
安全瓶 防倒吸装置 如图 冷凝装置
(4) ——— ( C)。
贮气瓶 暂时保存气体 如图
(5) ——— ( D)。
用于监控气体流速 如图
(6) ( E)
广口瓶中盛有液体 从 端通入气体 根据液体中产生气泡
, a ,
的速率来监控通入气体的速率
。 气体干
燥装置
例1 (20205·3原创)关于如图所示的装置对其作用
的说法正确的是
( )
3干燥管的“一材多用”
.
位置不同 作用不同
(1) ,
在整套实验装置的中间横放 干燥 吸收及检验装置
① ——— 、
中装浓硫酸 该装置可用于干燥 等气体
A.c , NH3、SO2
口进气 该装置可用于排空气法收集 等
B.b , CO2、Cl2、SO2
气体
口进气 中装满水 该装置可用于排水法收集
a.
干燥管内装有干燥剂
,
可用于干燥气体
。 等气
C
体
.a ,c , O2、H2
干燥管内盛有无水硫酸铜时 可用于水蒸气的检验
b. , 。 中装 饱和溶液 该装置可用于除去 中混有
c.
可用于定量测定气体的质量
。 的
D.c
杂质
NaHCO3 , CO2
HCl
玉 玉有硬玉和软玉之分。 市面上有 货、 货和 货。 货是指完全未经人工化学处理
A B C A
的天然翡翠。 货是指以化学方法清除表面的瑕疵、杂质以及黄色部分的翡翠,只保留原有的绿色及白色
B
的原素,然后以环氧树脂胶注入玉石内作为巩固,让整颗翡翠看起来更通透,颜色更鲜艳。 玉石的内部已遭到破
坏,变得松散,很容易在表面露出裂纹。 货是指经过人工加色的假色玉,色泽会随时间转淡及变暗。
C
74 5年高考3年模拟 A版 高考化学
解析 项, 不能用浓硫酸干燥,错误; 项, 口进气 三、化学实验基本操作应注意的几点
A NH3 B b
时,收集的气体必须是密度比空气小的气体,而 、 、 的 1几个易错点
密度都比空气大,错误; 项, 口进气, 中装满 C 水 O , 2 该 C 装 l2 置 SO 无 2 法 . 用托盘天平称量物质质量时出现
C a c (1) 0.01 g。 (×)
收集气体,错误。 量筒量取液体时出现
(2) 0.01 mL。 (×)
答案 D (3)
配制V
mL
一定物质的量浓度溶液加V
mL
水
。 (×)
测溶液 时 试纸事先润湿
二、装置的气密性检查 (4) pH ,pH 。 (×)
2几种操作的“第一步”
检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等 观察 .
, 检查装置的气密性 制取气体 验证气体的性质等与气
气泡或液面变化 (1) ( 、
。 体有关的实验操作
)。
检查是否漏水 滴定管 容量瓶 分液漏斗等的使用
(2) ( 、 、 )。
调 点 托盘天平等的使用
(3) “0” ( )。
验纯 点燃可燃性气体等
(4) ( )。
分别取少量溶液 未知溶液的鉴别等
(5) ( )。
润湿 用红色石蕊试纸 蓝色石蕊试纸 碘化钾淀粉试纸
(6) ( 、 、
检验或验证某些气体时
)。
例2 (2020上海静安一模,13)对于下列装置 不添加
,
其他仪器无法检查其气密性的是
( )
微热法 如图 用酒精灯微热或用手捂热试管 导管
(1) : a。 ,
口产生气泡 停止加热或松开手后导管内形成一段水柱 证明装
, ,
置不漏气
。
液差法 如图 连接好仪器 夹紧弹簧夹 从长颈漏 解析 项,分液漏斗液面上的气体与烧瓶内气体相通,分
(2) : b、c。 , , A
斗中注入适量水 使 中长颈漏斗中的液面高于锥形瓶中的液 液漏斗中的液体上下压强相等,所以无论该装置气密性是否良
, b
面 静置 若液面位置保持不变 证明装置不漏气 中 从乙管 好,液体都会顺利滴下,所以不能检查出装置是否漏气。 项,
, , , 。 c ,
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 用止水夹夹住右边导管,向长颈漏斗中倒水,形成液面差,静 B 置,
, , ,
不变 证明装置不漏气 若液面差不变,说明装置气密性良好,所以能检查出装置是否漏
, 。
气压法 如图 塞紧橡胶塞 关闭止水夹 打开分液漏 气。 项,用手握住试管外壁,如果装置不漏气,温度升高,压强
(3) : d。 , ,
斗活塞 向烧瓶中加水 一段时间后 液体不能滴下 变大 C 就会在导管口产生气泡,松手后导管末端形成一段水柱,且
, , , 。
抽气 吹气 法 如图 中关闭分液漏斗的活塞 轻 一段时间不下降,所以能检查出装置是否漏气。 项,图中的装
(4) ( ) : e、f。 e ,
轻向外拉动或向里推动注射器的活塞 一段时间后 活塞能回到 置向外拉注射器活塞,若气密性良好,则导管口会 D 有气泡产生,
, ,
原来的位置 证明装置的气密性良好 中打开弹簧夹 向导管 若气密性不好则不会有气泡产生,所以能检查出装置是否漏气。
, 。 f ,
口吹气 如果长颈漏斗中的液面上升 且停止吹气后 夹上弹簧
, , , 答案 A
夹 长颈漏斗内液面保持稳定 则证明装置的气密性良好
, , 。
玛瑙 玛瑙的主要化学成分是二氧化硅。 二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙。 玛瑙有红玛瑙、
蓝玛瑙、紫玛瑙、绿玛瑙、黑玛瑙、白玛瑙等。 蓝玛瑙是指蓝色或蓝白色相间的玛瑙。 这是一种颜色十分美
丽的玛瑙,块度大者是玉雕的好料。 质量评价:优质者颜色深蓝,次者颜色浅淡。
2重要气体的发生装置
.
气体发生装置依据制备气体所需反应物的状态和反应条件
的不同主要分为三类 如图 所示
, A、B、C 。
常见气体的实验室制备、净化和收集
1气体制备实验的基本思路
.
专题十三 化学常用仪器和实验基本操作 75
5 防堵塞装置
.
6 防倒吸装置
.
固体 固体 △ 气体型 如图
(1) + → ( A)
适用于制 等
O2、NH3 。
固体 液体 气体型 如图
(2) + → ( B)
适用于制 等 制 时可使用
H2、CO2、NO2、C2H2、NO 。 H2、CO2
启普发生器 7尾气的处理方法
。 .
对于极易溶于水的尾气 如 等 需采用防
固体 液体 △ 气体型 或液体 液体 △ 气体型 如
(3) + → ( + → )( 倒吸装
(1
置
)
可在导气管的出气口
,
处连
N
接
H3
一
、H
倒
Cl
置
、H
的
B
漏
r
斗
,
与吸收剂
图
(
C) 液面接触 吸收
适用于制 等
) 。
Cl2、C2H4 。 对于有毒且易燃的气体 如 等 可在尾气出口处放
因制 需将温度控制在 所以在气体发生装置中
(2) , CO ,
C2H4 170 ℃, 置一点燃的酒精灯 使 燃烧转变为无毒的 气体 如图
还应有温度计 应选用图 中右侧的装置
3气体的收 , 集方法 C 。 或直接用气球收集
,
,
如图
CO
2。
CO2 , 1。
.
根据气体的密度 水溶性及是否与水或空气中的 等发生
、 O2
反应来确定气体的收集方法
。
排水集气法
(1)
适用于难溶于水且不与水发生反应的气体 如
。 O2、H2、NO、
等 排水集气法的优点是收集的气体纯度高 易判
C2H4、C2H2 。 、 例 (2019福建厦门一模,11)实验室制备 的
断是否集满 NaClO2
。 装置如下图 其中 装置内生成 下列说法正确的是
能溶于水但溶解度不大的气体 可采用排某些饱和溶液的 , C ClO2。
,
方法收集 如 可采用排饱和食盐水的方法收集 可采用 ( )
。 Cl2 ,CO2
排饱和 溶液的方法收集等
NaHCO3 。
向上排空气法
(2)
适用于不与空气中的各成分反应且密度比空气大的气体
。
如 等
O2、CO2、Cl2、SO2、NO2 。
向下排空气法
(3)
适用于不与空气中的各成分反应且密度比空气小的气体
。
如 等
H2、NH3 。
4 气体体积的测定
.
难溶于水且不与水反应的气体 往往用量筒或量气管测定
,
其排出水的体积 从而确定气体的体积 读数时 要使量气管与 实验开始时 应打开分液漏斗的活塞及弹簧夹乙 关闭弹
, 。 , A. , ,
洗气瓶中的液面高度保持一致 消除水位差造成的误差 常用 簧夹甲
, 。
装置如下图所示 可用 硫酸代替 硫酸
: B. 98.3% 75%
是制备 反应的还原剂
C.H2O2 NaClO2
中的试剂可用饱和 溶液
D.F Ca(OH)2
解析 项, 装置中的竖直玻璃管用于平衡系统的气压
A C
并可防止堵塞,实验开始时,应打开弹簧夹甲,故 错误; 项,
A B
硫酸中 大多以分子的形式存在,其与亚硫酸钠反应
98.3% H2SO4
较慢,不能用其代替 硫酸,故 错误; 项, 中产生的
75% B C C ClO2
通入 中后与 反应生成 ,氯元素的化合价降低被
D H2O2 NaClO2
还原,故 作还原剂, 正确; 项,饱和 ( ) 溶液浓度
H2O2 C D Ca OH 2
较低,无法充分吸收尾气中的二氧化硫和二氧化氯,故 错误。
D
答案 C
钻石 钻石的化学成分为碳矿物,学名金刚石,常为无色透明。 钻石一种是带颜色的异彩
钻石系列,如红色、蓝色、紫色和棕色等,在自然界非常稀少,故有较高价值。 另一种是数量相当大的无色
系列,这种越是无色,价值越高。 真伪鉴别:一、钻石硬度大,各刻面间边棱尖锐。 二、钻石光泽感强。
三、钻石比仿钻品更易沾上油污。 四、同时往钻石和仿钻品上哈气,钻石上的雾气消散得更快些。