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第21講化學實驗基本方法 考點一常用儀器的主要用途和使用方法 知識清單 一可加熱的儀器 1 儀器A的名稱 量筒 a 無 0 刻度 b 不可加熱 不可作反應容器 不可用于溶液的稀釋 c 選取量筒的規(guī)則是 大而近 2 儀器B的名稱 容量瓶 二計量儀器 a 不可作反應容器 不可加熱 b 使用前需 檢漏 c 溶液轉入時要用玻璃棒引流 d 加水至距刻度線1 2cm時 改用膠頭滴管逐滴加水 使溶液凹液面最低點恰好與刻度線水平相切 3 儀器C的名稱 酸式滴定管 a 使用前需 檢漏 b 0 刻度在上方 c 用于盛裝酸性溶液或強氧化性液體 如KMnO4溶液 不可裝堿性溶液 d 讀數(shù)精確到 0 01mL 4 儀器D的名稱 堿式滴定管 a 使用前需 檢漏 b 0 刻度在上方 c 用于盛裝堿性溶液 不可盛裝酸性和氧化性液體 如KMnO4溶液 d 讀數(shù)精確到 0 01mL 5 儀器E的名稱 托盤天平 a 稱量前先調零點 b 腐蝕性藥品應放于玻璃容器內稱量 c 左盤放被稱物 右盤放砝碼 6 儀器F的名稱 溫度計 a 水銀球不能接觸器壁 b 蒸餾時 水銀球放在蒸餾燒瓶支管口處 c 不能當玻璃棒使用 三其他常用儀器 保存化學試劑應注意的問題1 固態(tài)試劑要盛放在廣口瓶 桶 中 液態(tài)試劑一般要盛放在細口瓶中 2 見光易分解的試劑 常盛放在有色玻璃瓶中 常見的見光易分解的物質有HNO3 氯水 AgNO3 AgCl AgBr AgI等 3 NaOH等堿溶液 Na2SiO3 Na2CO3等堿性鹽溶液 當盛放在玻璃瓶中時 瓶塞不可用玻璃塞 應選用橡膠塞 4 強酸 強氧化性試劑 有機溶劑等要盛放在像玻璃瓶這樣的耐腐蝕性的容器中 且瓶塞不可用橡膠塞或軟木塞 常見的強氧化劑有HNO3 H2SO4 濃 氯水 溴水 KMnO4 K2Cr2O7等 常見的有機溶劑有汽油 苯 甲苯 二甲苯 四氯化碳 乙醇 乙酸 氯仿 二硫化碳 丙酮等 5 易燃 易爆的試劑要遠離火源 常見的易燃 易爆的試劑有鉀 鈉 白磷 硫黃 酒精 苯 甲苯 二甲苯 汽油 丙酮 二硫化碳 硝酸鉀 氯酸鉀 硝酸銨 脫脂棉 火棉 膠棉等 6 一般化學試劑均應密封保存 并放在低溫 干燥 通風處 7 特殊的化學試劑要附加特殊的保存措施 1 KCN等劇毒物質要由專人保管 2 氫氟酸極易腐蝕各種玻璃 一般保存在以鉛或塑料為材料制作的容器中 3 白磷易自燃 要向其容器中加水來強化密封措施 鈉 鉀極易與水 氧氣等反應 要向其容器中加入煤油來強化密封措施 電石極易與水反應 要在其瓶口處涂凡士林或熔上石蠟來強化密封措施 液溴的揮發(fā)性很強 要向其容器中加少量水 并在其瓶口處熔上石蠟來強化密封措施 考點二化學實驗基本操作 一藥品的取用1 藥品取用原則粉狀不沾壁 塊狀防掉底 液體防污染 標簽防腐蝕 2 藥品取用三忌不能用手接觸藥品 不要把鼻孔湊到容器口去聞氣味 不得嘗藥品的味道 3 藥品用量如果沒有說明用量 液體取 1 2mL 固體 蓋滿試管底部 通常取出的藥品 不能放回原瓶 鈉等除外 以防污染 也不要丟棄 應放在指定容器內 4 操作步驟取粉末用藥匙 或紙槽 試管斜放 藥匙送管底 試管再豎起 取塊狀固體用 鑷子 試管橫放 送入試管中 傾斜試管使固體緩慢往下滑 5 液體藥品的取用簡記為 瓶蓋倒放 標簽向 手心 瓶口挨管口 藥液沿壁流 如圖所示 二物質的溶解1 固體 用燒杯 試管溶解 振蕩 攪拌 粉碎 升溫等可加快溶解速率 2 液體 注意濃H2SO4的稀釋 當混合濃HNO3和濃H2SO4時 也類似于濃H2 SO4的稀釋 即必須把 濃硫酸慢慢地注入 濃硝酸中 3 氣體 1 圖A用于溶解溶解度不大的氣體 如Cl2 H2S SO2等 2 圖B用于溶解易溶于水的氣體 如HCl NH3等 三物質的加熱試管 坩堝 蒸發(fā)皿可用酒精燈直接加熱 而燒杯 燒瓶等儀器要置于 石棉網(wǎng)上加熱 對于某些溫度不超過100 的實驗 如實驗室制硝基苯和測定溶解度等 則要求用 水浴來加熱 這是為了使受熱均勻且便于控制反應的溫度 加熱時 受熱容器外壁不能有水 以防止受熱不均而破裂 給試管里的 固體加熱 應將試管口 略向下傾斜 以防生成的水或固體中濕存的水倒流至試管底部而引起試管破裂 四試紙的使用2 使用方法 1 檢驗液體的酸 堿性 取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上 用蘸有待測液的玻璃棒 或膠頭滴管吸取待測液 滴在試紙中部 觀察試紙顏色變化 2 檢驗氣體的酸 堿性 一般先用蒸餾水把試紙潤濕 粘在玻璃棒的一端 使試紙接近盛放氣體的試管 或集氣瓶 觀察顏色變化 3 注意事項五裝置氣密性的檢查裝置氣密性的檢查 原理是通過一定的操作使裝置內外產(chǎn)生壓強差 并產(chǎn)生某種明顯現(xiàn)象 使氣壓加大的常見方法有 加熱法 加水法 如下圖所示 就是 加熱法檢查氣密性 把導管的一端插入水里 用手緊握試管的外壁 如果水中的導管口處有氣泡冒出 松開手 一段時間后 水在導管里形成了一段水柱 且保持一段時間不下降 則裝置的氣 密性良好 只有氣密性良好的裝置才能進行有關實驗 對于圖A所示的裝置 要先向左邊試管里加水封閉長頸漏斗的下口后再檢查 對于圖B所示的裝置 要先向漏斗里加水封閉漏斗頸后再檢查 對于圖C所示的裝置 關閉導氣管活塞 向長頸漏斗中加水后使之出現(xiàn)液面差 通過觀察液面的變化 判斷裝置的氣密性是否良好 以上為加水法 六物質的稱量和液體的量取1 用托盤天平稱量儀器 藥品的質量托盤天平又名臺秤 如下圖 每架托盤天平都附有一套砝碼 量程為100g的托盤天平分度值 精確度 是 0 1g 最小的砝碼為 1g 其使用方法如下 1 托盤天平平穩(wěn)放于桌上 游碼處于標尺的 零刻度處 調節(jié)橫梁某端的平衡螺母 直至天平平衡 2 右盤放砝碼 左盤放被稱量物 被稱量物不能直接放在托盤中 視情況 決定是放于紙上 表面皿上還是其他容器中 3 用鑷子夾取砝碼 先加質量 大的砝碼 再加質量 小的砝碼 必要時最后移動游碼 用鑷子 直至天平平衡 準確記數(shù) 稱量完畢后 將砝碼放回砝碼盒中 游碼撥到標尺的零刻度處 4 移去被稱量物 使天平恢復原狀并注意保持整潔 2 用量筒量取液體 如下圖 選用適當?shù)牧客?量筒的最大量程要等于或略 大于要量取的液體體積 在量取一定體積的液體時 先在量筒中倒入比需要量稍少的液體 然后使量筒垂直立于桌面 再用滴管逐滴滴加液體到所需的量 讀數(shù)時 要使視線與量筒內液體的凹液面最低處保持水平 此時凹液面最低點對應的刻度數(shù)即為液體體積 七容量瓶的使用1 使用容量瓶前要先洗凈 檢查它是否完好 瓶口處是否漏水 檢查的方法如下 往瓶內加水 塞好瓶塞 用食指頂住瓶塞 另一只手托住瓶底 把瓶倒立過來 觀察瓶塞周圍是否有水漏出 如果不漏水 把瓶塞旋轉180 后塞緊 仍把瓶倒立過來 再檢驗是否漏水 經(jīng)檢查不漏水的容量瓶才能使用 注意常用的容量瓶有100mL 250mL 500mL 1000mL等多種規(guī)格 在選擇容量瓶時 要使容量瓶的容積等于或略大于欲配溶液的體積 每個容量瓶都有一個特別配置的磨砂玻璃塞 要用結實的細繩把瓶塞系在瓶頸上 以防損壞或丟失 分液漏斗上口處是否漏水的檢查方法 與容量瓶相同 2 每個容量瓶的容積都是在一定溫度下標定的 為了防止因受熱而使容量瓶容積變大或使其中的液體體積膨脹 不能用手掌實握容量瓶 振蕩或倒轉容量瓶時 要用一只手的食指頂住瓶塞 容量瓶的拿法 按如圖所示 八儀器的洗滌1 原則 不能留有任何雜質 2 玻璃儀器洗干凈的標志 內壁附著的水形成均勻的水膜 既不聚成水滴 也不成股流下 3 常用方法 1 沖洗法 往容器里注入一定量水 不超過容積的1 3 振蕩后倒掉 反復幾次 再使容器口朝下 沖洗外壁后將容器放于指定位置晾干 如果是試管 則應倒扣在試管架上 2 刷洗法 如果內壁附有不易洗掉的物質 可以往容器里倒入少量水 選擇合適的毛刷配合去污粉 洗滌劑 往復轉動 輕輕刷洗后用水沖洗幾次 3 藥劑洗滌法 對于用水洗不掉的污物 可根據(jù)污物的性質用藥劑處理 常見的藥劑洗滌 注意洗滌化學實驗儀器要注意節(jié)約化學洗滌劑 防止環(huán)境污染 保護實驗儀器 解化學實驗基本操作問題應注意的幾點1 幾個易錯點 1 天平稱量時出現(xiàn)0 01g時錯 2 量筒量取液體時出現(xiàn)0 01mL時錯 3 配制VmL一定物質的量濃度溶液加VmL水即定容時錯 4 測溶液pH時 pH試紙事先潤濕時錯 2 幾種操作的 第一步 1 檢查裝置的氣密性 制取氣體 驗證氣體的性質等與氣體有關的實驗操作 2 檢查是否漏水 滴定管 容量瓶 分液漏斗等的使用 3 調 0 點 天平等的使用 4 驗純 點燃可燃性氣體等 5 分別取少量溶液 未知溶液的鑒別等 6 潤濕 用紅色石蕊試紙 藍色石蕊試紙 碘化鉀淀粉試紙檢驗或驗證某些氣體時 方法氣體的制備 凈化 干燥和收集常見氣體的制備通常涉及制備氣體反應的選擇 氣體發(fā)生裝置 集氣方法 干燥方法 氣體的除雜 以及常見氣體的檢驗方法 量氣方法 尾氣處理等 1 選擇制備氣體的反應一種氣體可以由多種反應制得 但只有部分反應適用于實驗室制備 這些反應一般應符合以下幾個條件 1 反應物容易獲得 2 反應條件容易達到 3 反應容易控制 4 生成的氣體容易分離 常見氣體的制備原理及注意事項如下表所示 方法技巧 2 氣體發(fā)生裝置氣體發(fā)生裝置依據(jù)制備氣體所需反應物的狀態(tài)和反應條件的不同主要分為三類 如圖A B C所示 1 固體 固體氣體型 如圖A 適用于制O2 NH3等 2 固體 液體氣體型 如圖B 適用于制H2 CO2 NO2 C2H2 NO等 其中可使用啟普發(fā)生器的有 H2 CO2 3 固體 液體氣體型 或液體 液體氣體型 如圖C 適用于制Cl2 C2H4等 因制C2H4需將溫度控制在170 所以在氣體發(fā)生裝置中還應有溫度計 應選用圖C中右側的裝置 3 氣體的收集方法根據(jù)氣體的密度 水溶性及是否與水或空氣中的O2等發(fā)生反應來確定氣體的收集方法 1 排水集氣法適用于難溶于水且不與水發(fā)生反應的氣體 如O2 H2 NO C2H4 C2H2等 排水集氣法的優(yōu)點是收集的氣體純度高 易判斷是否集滿 能溶于水但溶解度不大的氣體 可采用排某些飽和溶液的方法收集 如 Cl2可采用排飽和食鹽水的方法收集 CO2可采用排飽和NaHCO3溶液的方法收集等 2 向上排空氣法適用于不與空氣反應且密度比空氣大的氣體 如O2 CO2 Cl2 SO2 NO2等 3 向下排空氣法適用于不與空氣反應且密度比空氣小的氣體 如H2 NH3等 4 氣體的除雜方法除雜試劑選擇的依據(jù) 主體氣體和雜質氣體性質上的差異 如溶解性 酸堿性 氧化還原性 可燃性等 除雜原則 不損失主體氣體 不引入新的雜質氣體 在密閉裝置內進行 先除易除去的氣體 除雜裝置 洗氣瓶 干燥管 U形管 硬質玻璃管等 5 氣體的干燥 1 干燥的原則干燥劑只能吸收氣體中含有的水分而不能與氣體發(fā)生反應 酸性干燥劑不能干燥堿性氣體 堿性干燥劑不能干燥酸性氣體 具有強氧化性的干燥劑不能干燥具有強還原性的氣體 注 H2 SO2雖具有還原性 但可用濃H2SO4干燥 2 常用干燥裝置及干燥劑的選用 6 氣體體積的測定難溶于水且不與水反應的氣體 往往用量筒或滴定管測定其排出水的體積 NH3常用排CCl4的方法來測體積 從而確定氣體的體積 讀數(shù)時 要使量筒與洗氣瓶中的液面高度保持一致 消除水位差造成的誤差 常用裝置如下圖所示 7 防堵塞裝置 8 防倒吸裝置9 尾氣的處理方法 1 對于極易溶于水的尾氣 如NH3 HCl HBr等 需采用防倒吸裝置 即在導氣管的出氣口處連接一倒置的漏斗與吸收劑液面接觸 吸收 2 對于有毒且易燃的氣體 如CO等 可在尾氣出口處放置一點燃的酒精燈 使CO燃燒轉變?yōu)闊o毒的CO2氣體 如圖1 3 對于溶解度不大的尾氣 如Cl2 CO2等 可直接將出氣管插入吸收劑液面下吸收 如圖2 例 2017江蘇單科 4 2分 下列制取SO2 驗證其漂白性 收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是 解題導引銅與稀硫酸不反應 SO2密度大于空氣 SO2與飽和NaHSO3溶液不反應 解析本題考查化學實驗基礎知識 A項 制取SO2應用Cu和濃H2SO4反應 錯誤 B項 SO2能使品紅溶液褪色 可用品紅溶液驗證SO2的漂白性 正確 C項 收集SO2應用向上排空氣法 錯誤 D項 尾氣處理時 應用NaOH溶液吸收 導管不能伸入液面以下 否則易引起倒吸 錯誤 答案B