
課題1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器和基本操作
學(xué)習(xí)任務(wù)1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器的識(shí)別和使用
一、可加熱的儀器(教材補(bǔ)遺)
1.儀器①的名稱為試管。使用方法:a.加熱液體時(shí),液體體積不能超過(guò)其容積的;b.加熱固體時(shí),試管口應(yīng)略向下傾斜。
2.儀器②的名稱為蒸發(fā)皿。使用方法:蒸發(fā)濃縮時(shí)要用玻璃棒攪拌。
3.儀器③的名稱為坩堝。使用方法:用于固體物質(zhì)的灼燒,將其置于三腳架上的泥三角上加熱,取放必須使用坩堝鉗,加熱完應(yīng)放在石棉網(wǎng)上冷卻。
4.儀器④中,A的名稱為圓底燒瓶,B的名稱為蒸餾燒瓶。使用方法:a.常用于組裝有液體參與反應(yīng)的反應(yīng)器,其中B主要用于混合液體的蒸餾;b.加熱液體時(shí),液體體積不能超過(guò)其容積的。使用儀器④加熱液體時(shí)需加沸石(或碎瓷片),防止暴沸。
5.儀器⑤的名稱為錐形瓶。使用方法:a.用于組裝氣體發(fā)生器;b.用于滴定操作;c.做蒸餾裝置的接收器。
6.儀器⑥的名稱為燒杯。使用方法:a.用于物質(zhì)的溶解與稀釋;b.用于稱量具有腐蝕性的固體藥品;c.用于組裝水浴加熱裝置。
7.儀器⑦的名稱為三頸燒瓶,做反應(yīng)容器、蒸餾或分餾液體。使用方法:三個(gè)瓶口一般放置溫度計(jì)、攪拌器、冷凝管、分液漏斗等。
二、常用的計(jì)量?jī)x器
1.
2.
中學(xué)化學(xué)中用到溫度計(jì)的3個(gè)實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)室制乙烯:溫度計(jì)的水銀球插在乙醇與濃H2SO4混合液的液面下,用以測(cè)定混合液的溫度,控制溫度使其迅速升高到170 ℃。
(2)苯的硝化反應(yīng):溫度計(jì)的水銀球插在水浴中,用以測(cè)定水浴的溫度,控制水浴溫度在50~60 ℃。
(3)石油的蒸餾:溫度計(jì)的水銀球置于蒸餾燒瓶的支管口處,用以測(cè)定餾分的溫度。
3.
4.
5.
托盤(pán)天平的質(zhì)量關(guān)系:
m(砝碼)+m(游碼)=m(物品),
物品和砝碼放反后可依據(jù)上述關(guān)系求出:
m(物品)=m(砝碼)-m(游碼)。
三、常用的分離、提純儀器
儀器及名稱
主要用途
使用方法和注意事項(xiàng)
普通漏斗
(1)用于向小口容器中轉(zhuǎn)移液體;
(2)加濾紙后,可用于過(guò)濾;
(3)做防倒吸裝置
過(guò)濾時(shí)注意“一貼、二低、三靠”
長(zhǎng)頸漏斗
用于組裝氣體發(fā)生器
制取氣體時(shí)應(yīng)將長(zhǎng)管末端插入液面以下,防止氣體逸出
分液漏斗
(1)A用于反應(yīng)中隨時(shí)添加液體;
(2)B用于萃取、分液
(1)使用前需要檢查是否漏水;
(2)用B分離液體時(shí),下層液體由下口放出,上層液體由上口倒出
蒸發(fā)皿
用于蒸發(fā)或濃縮溶液
(1)可直接加熱;
(2)加熱時(shí)液體體積不能超過(guò)其容積的;
(3)出現(xiàn)大量固體時(shí)停止加熱,利用余熱蒸干
氣體的干燥或除雜
(1)氣流方向?yàn)榇挚谶M(jìn)細(xì)口出;
(2)干燥劑為粒狀,常用CaCl2、堿石灰、P2O5等
蒸餾、分餾或冷凝回流
(1)蒸餾使用直形冷凝管,回流使用球形冷凝管或蛇形冷凝管;
(2)先通冷凝水,后加熱蒸餾燒瓶;
(3)通入冷凝水時(shí)要“低進(jìn)高出”
除去氣體中的雜質(zhì)
(1)氣體的流向?yàn)殚L(zhǎng)進(jìn)短出;
(2)吸收液能與雜質(zhì)氣體反應(yīng);
(3)吸收液體積不超過(guò)洗氣瓶容積的
四、其他常用儀器
儀器及名稱
主要用途
使用方法和
注意事項(xiàng)
(1)滴瓶用于盛放少量液體藥品;
(2)膠頭滴管用于吸取和滴加液體
(1)滴瓶的滴管與滴瓶配套,不可換用;
(2)膠頭滴管:不能將液體吸入膠頭內(nèi),不能平放或倒置;加液體時(shí)不可接觸器壁,用后立即洗凈
廣口瓶貯存固體藥品,若為磨砂瓶口則為集氣瓶;細(xì)口瓶貯存液體藥品
(1)廣口瓶不能盛裝揮發(fā)性藥品;
(2)光照易分解藥品用棕色瓶;
(3)盛堿性藥品應(yīng)用橡膠塞,盛強(qiáng)氧化性藥品應(yīng)用玻璃塞
難溶于水的塊狀固體與液體在常溫下制取氣體
(1)能使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生、隨時(shí)停止;
(2)制備氫氣時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火源;
(3)添加液體以剛好浸沒(méi)固體為宜
(4)用該裝置可以制取H2、CO2、H2S
一般與三腳架配套使用,其上可放坩堝,以給固體物質(zhì)加熱
(1)不能猛烈撞擊,以免損壞瓷管;
(2)應(yīng)當(dāng)把坩堝放在泥三角上,把泥三角放在三腳架上,然后再加熱
表面皿
(1)做燒杯、蒸發(fā)皿等容器的蓋子;
(2)用于pH試紙等試紙的變色實(shí)驗(yàn)
不可加熱
恒壓滴液漏斗
用于反應(yīng)中隨時(shí)添加液體,其中A管的作用是平衡氣壓,使液體能夠順利流下
使用前需檢查是否漏水;用于制取氣體時(shí)上部玻璃塞不要取下
點(diǎn)滴板
化學(xué)定性分析中做顯色或沉淀點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)
—
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)常用儀器的使用及注意事項(xiàng)
①(2018·高考全國(guó)卷Ⅲ,10D)常壓蒸餾時(shí),加入液體的體積不超過(guò)圓底燒瓶容積的三分之二。 ( )
②(2017·高考海南卷)容量瓶和滴定管使用前均需要檢漏。 ( )
③量筒、容量瓶、錐形瓶都是不能加熱的玻璃儀器。 ( )
④灼燒固體時(shí),坩堝放在鐵圈或三腳架上直接加熱。 ( )
⑤在蒸餾過(guò)程中,若發(fā)現(xiàn)忘加沸石,應(yīng)立即補(bǔ)加。 ( )
⑥用托盤(pán)天平稱量時(shí),將氫氧化鈉固體放在左盤(pán)的稱量紙上。 ( )
⑦滴定管的“0”刻度在上端,量筒的“0”刻度在下端。 ( )
⑧稱取11.7 g食鹽可選用托盤(pán)天平,量取8.6 mL稀鹽酸應(yīng)選用規(guī)格為10 mL的量筒。 ( )
(2)玻璃棒的用途
①過(guò)濾時(shí),玻璃棒的作用是攪拌和引流。 ( )
②溶解氫氧化鈉時(shí)用玻璃棒攪拌,目的是加快溶解速率。 ( )
③用濃硫酸稀釋配制稀硫酸時(shí)要用玻璃棒攪拌。 ( )
④配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí),轉(zhuǎn)移液體要用玻璃棒引流。 ( )
⑤用pH試紙測(cè)定溶液的pH時(shí),用玻璃棒蘸取待測(cè)液。 ( )
⑥粗鹽提純實(shí)驗(yàn)時(shí),多次用到玻璃棒,其中蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)要不斷攪拌,以防止因受熱不均而引起液滴或晶體飛濺。 ( )
解析:(1)③錐形瓶可以墊石棉網(wǎng)加熱。④坩堝放在三腳架上的泥三角上加熱。⑤應(yīng)冷卻至室溫后補(bǔ)加沸石。⑥氫氧化鈉易潮解,且腐蝕紙片,應(yīng)放在小燒杯中進(jìn)行稱量。⑦量筒沒(méi)有“0”刻度。
(2)①過(guò)濾時(shí)不能攪拌,否則會(huì)使濾紙破裂,造成過(guò)濾操作失敗。③濃硫酸溶于水放出大量的熱,用玻璃棒攪拌的目的是及時(shí)散熱并使液體混合均勻。
答案:(1)①√?、凇獭、邸痢、堋痢、荨痢、蕖痢、摺?br />
⑧√
(2)①×?、凇獭、邸獭、堋獭、荨獭、蕖?br />
2.填寫(xiě)下列空白。
在上述儀器中:
(1)寫(xiě)出下列編號(hào)儀器的名稱:①________,②________,④________,⑥________。
(2)可用酒精燈直接加熱的儀器是________(填編號(hào),下同),可以墊石棉網(wǎng)加熱的儀器是________,存在“0”刻度的儀器是________。
(3)在使用前需檢查是否漏液的儀器是________,其中可用于物質(zhì)分離的儀器是________,可用于配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的儀器是________,量取10.00 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液應(yīng)選用的儀器是________。
(4)儀器⑨的精確度為_(kāi)_______。
(5)儀器⑥不能用于組裝蒸餾裝置的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)分液漏斗 100 mL容量瓶 酸式滴定管 球形冷凝管
(2)⑩?、荨、邰堍啖?br />
(3)①②③④ ①?、凇、?br />
(4)0.1 g
(5)冷凝后的液體容易殘留在球形區(qū)域內(nèi)
實(shí)驗(yàn)儀器使用方法速記
一個(gè)原則
容量瓶、量筒和滴定管的選取應(yīng)遵守“大而近”的原則
兩種
體積
(1)酒精燈內(nèi)酒精的量不能少于容積的,也不能多于;
(2)試管在加熱時(shí)所加液體體積不能超過(guò)試管容積的,且試管口向上傾斜,與桌面成45°角;用試管夾夾持試管時(shí),應(yīng)夾在離試管口處
三個(gè)精
確度
(1)托盤(pán)天平的精確度為0.1 g;
(2)滴定管的精確度為0.01 mL;
(3)量筒的精確度一般為0.1 mL
四組上
下關(guān)系
(1)冷凝管中,冷凝水流向?yàn)橄逻M(jìn)上出;
(2)分液時(shí),下層液體應(yīng)從分液漏斗的下口放出,上層液體應(yīng)從上口倒出;
(3)長(zhǎng)頸漏斗下端應(yīng)插入液面以下,分液漏斗不必插入液面以下;
(4)組裝儀器時(shí)按先下后上,先左后右的順序?qū)⒏鞑糠诌B成整體,拆分時(shí)順序相反
實(shí)驗(yàn)儀器的識(shí)別與使用
模型認(rèn)知
1.[2018·高考全國(guó)卷 Ⅰ,26(1)改編]如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中儀器a的名稱是____________,d的名稱是____________。
答案:分液(或滴液)漏斗 錐形瓶
2.(2018·高考天津卷)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一,現(xiàn)將v L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成NO,加水稀釋至100.00 mL。量取20.00 mL該溶液,加入v1 mL c1 mol·L-1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(過(guò)量),充分反應(yīng)后,用c2 mol·L-1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+,終點(diǎn)時(shí)消耗v2 mL。
滴定操作使用的玻璃儀器主要有____________________________________________。
答案:錐形瓶、酸式滴定管
3.[2017·高考全國(guó)卷Ⅰ,26(2)改編]b中放入少量碎瓷片的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
b的名稱是________________,f的名稱是____________。
答案:防止暴沸 圓底燒瓶 直形冷凝管
4.[2017·高考全國(guó)卷Ⅲ,26(2)①]儀器B的名稱是____________。
答案:球形干燥管
5.(2017·高考天津卷)將稱得的AgNO3配制成250 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有_______________________________________________________。
答案:250 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管
實(shí)驗(yàn)儀器的選擇和組裝
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度
6.(2020·山東等級(jí)考模擬)實(shí)驗(yàn)室提供的玻璃儀器有試管、導(dǎo)管、容量瓶、燒杯、酒精燈、表面皿、玻璃棒(非玻璃儀器任選),選用上述儀器能完成的實(shí)驗(yàn)是 ( )
A.粗鹽的提純
B.制備乙酸乙酯
C.用四氯化碳萃取碘水中的碘
D.配制0.1 mol·L-1的鹽酸溶液
解析:選B。A.完成粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃儀器是漏斗;
B.有試管、導(dǎo)管和酒精燈三種玻璃儀器即可完成乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)(如下圖);
C.用四氯化碳萃取碘水中的碘需要分液漏斗,題中未給;
D.配制0.1 mol·L-1的鹽酸需要用膠頭滴管定容、用量筒量取濃鹽酸,題中未給。
7.如圖為常用玻璃儀器組成的六種實(shí)驗(yàn)裝置,均可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)需要在其中加入不同的液體或固體試劑。請(qǐng)用適宜裝置的編號(hào)完成下列填空:
(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集NO的裝置是____________。
(2)能用于干燥CO2氣流的裝置是____________。
(3)在實(shí)驗(yàn)室制取Cl2并檢驗(yàn)Cl2部分性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,用于除去Cl2中HCl雜質(zhì)的最佳裝置是____________。
(4)用于尾氣吸收并能防止液體倒吸到反應(yīng)裝置中的是____________。
(5)接在氣體制備的連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置中間,用于控制氣流平穩(wěn)的裝置是____________。
解析:(1)Cl2與水反應(yīng),NO與空氣中的O2反應(yīng),只能用排液法收集,Cl2用排飽和食鹽水法,NO用排水法,選A或B。(2)裝置A中裝濃H2SO4(長(zhǎng)進(jìn)短出)或裝置F中加無(wú)水CaCl2均可以干燥CO2。(3)除去Cl2中HCl雜質(zhì)的最佳裝置是洗氣瓶A。(4)裝置C左邊安全瓶防倒吸,右邊燒杯可吸收尾氣,裝置E干燥管可防倒吸,試管可吸收尾氣。(5)裝置D可以控制氣流平穩(wěn)。
答案:(1)AB (2)AF (3)A (4)CE (5)D
8.化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的正確連接是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,如圖是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)用上述裝置制備氣體:
①若B中盛放濃硫酸,則A、B、C組合后能制取并收集的氣體是____________。
a.H2 b.H2S
c.CO2 d.C2H4
②要快速制取并得到干燥的NH3,正確的儀器組合是____________(按制氣裝置順序填儀器的字母編號(hào)),制氣所選用的固體藥品是____________。
③若用H2O2和MnO2來(lái)制取和收集干燥的O2,則應(yīng)選擇的正確儀器組合是________________________(按制氣裝置順序填儀器的字母編號(hào)),檢驗(yàn)氣體收集滿的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲同學(xué)用A、B組合來(lái)驗(yàn)證鹽酸、碳酸、次氯酸的酸性強(qiáng)弱時(shí),鹽酸應(yīng)裝入____________(填儀器名稱)中,B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)①c?、贏FE 氫氧化鈉(或生石灰)?、跘B(或F)C(或D) 將帶火星的木條靠近集氣瓶口,若木條復(fù)燃,則說(shuō)明氧氣已收集滿
(2)分液漏斗 Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
學(xué)習(xí)任務(wù)2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器的創(chuàng)新應(yīng)用
一、實(shí)驗(yàn)儀器的“多器一用”
1.符合啟普發(fā)生器原理的制氣裝置
2.可以測(cè)量氣體體積的裝置(詳見(jiàn)小專題突破1)
3.可用于冷凝或冷卻的裝置
4.可用于氣體干燥或除雜的裝置
A裝置中必須盛裝液體試劑,B、C裝置中必須盛裝固體試劑。
二、廣口瓶的創(chuàng)新應(yīng)用
名稱
裝置圖
解讀
集氣
裝置
收集密度比空氣大的氣體,如CO2、Cl2、HCl等,操作要點(diǎn)是a進(jìn)b出
盛滿水,“b進(jìn)a出”可收集不溶于水且不與水反應(yīng)的氣體,如CO、NO等
收集密度比空氣小的氣體,如H2、NH3等,操作要點(diǎn)是b進(jìn)a出
量氣
裝置
氣體從短口端進(jìn)入廣口瓶,將液體壓入量筒中,則量筒中水的體積即為所測(cè)氣體的體積。讀數(shù)時(shí)先要調(diào)整量筒高度使廣口瓶和量筒內(nèi)液面相平,然后視線要與量筒內(nèi)液面最低點(diǎn)相切
洗氣
裝置
用于除去氣體中的雜質(zhì)氣體或用于干燥氣體,操作要點(diǎn)是長(zhǎng)管進(jìn)氣,短管出氣
儲(chǔ)氣
裝置
瓶?jī)?nèi)盛裝一定量的液體,用于暫時(shí)貯存反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體,操作要點(diǎn)是短管進(jìn)氣,長(zhǎng)管出氣。如瓶?jī)?nèi)盛裝飽和食鹽水,可以儲(chǔ)存少量Cl2
安全瓶
裝置
左右導(dǎo)管均短且等長(zhǎng)或進(jìn)氣管短,出氣管長(zhǎng)。用于防止液體倒吸或減小氣體的壓強(qiáng),防止出現(xiàn)安全事故
監(jiān)控
氣體流
速裝置
通入氣體,根據(jù)液體中產(chǎn)生氣泡的速率來(lái)監(jiān)控氣體流速
三、球形干燥管的創(chuàng)新應(yīng)用
名稱
裝置圖
解讀
尾氣吸
收裝置
(1)可用于一般尾氣的吸收,如內(nèi)盛堿石灰,可吸收HCl、Cl2、SO2等(如圖a);
(2)可用于需防倒吸的尾氣吸收,如吸收極易溶于水的HCl、NH3等(如圖b)
氣體檢
驗(yàn)裝置
如干燥管中盛無(wú)水CuSO4時(shí),可用于水蒸氣的檢驗(yàn)
定量測(cè)
定裝置
定量測(cè)定氣體時(shí),有時(shí)需要考慮空氣中的成分對(duì)測(cè)定產(chǎn)生的影響,所以在測(cè)定裝置后,需接一個(gè)橫放干燥管,“左吸右擋”,既可以防止污染空氣,又可以防止空氣中的CO2、水蒸氣對(duì)定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾
簡(jiǎn)易
氣體
發(fā)生
裝置
類似啟普發(fā)生器原理,通過(guò)調(diào)節(jié)活塞,進(jìn)而使產(chǎn)生的氣體調(diào)控液面高度而決定反應(yīng)是否繼續(xù)
簡(jiǎn)易過(guò)
濾裝置
可用于水的凈化等較簡(jiǎn)單的過(guò)濾
四、冷凝裝置的創(chuàng)新應(yīng)用
圖一、圖二裝置中由于冷凝管豎立,使液體混合物能冷凝回流,以此裝置作為反應(yīng)裝置,可使反應(yīng)物循環(huán)利用,提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
常用儀器的創(chuàng)新應(yīng)用
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)
1.(雙選)用如圖裝置(加熱及夾持儀器已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ( )
A.裝置①中分液漏斗內(nèi)的液體可順利加入蒸餾燒瓶
B.裝置②可實(shí)現(xiàn)制取CO2實(shí)驗(yàn)中的“即關(guān)即停,即開(kāi)即用”
C.利用裝置③制取SO2,并驗(yàn)證其漂白性
D.利用裝置④驗(yàn)證KHCO3和K2CO3的熱穩(wěn)定性,X中應(yīng)放的物質(zhì)是K2CO3
解析:選CD。①橡膠管能使燒瓶?jī)?nèi)與分液漏斗上部的壓強(qiáng)相等,能使液體順利滴下,A項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;②關(guān)閉止水夾時(shí),產(chǎn)生的CO2將鹽酸壓入左側(cè),大理石與鹽酸分離,反應(yīng)停止,打開(kāi)止水夾時(shí),CO2氣體排出,壓強(qiáng)減小,鹽酸又流回右側(cè)與大理石反應(yīng)產(chǎn)生CO2,B項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模虎鄞笤嚬苤蠧u與濃硫酸加熱反應(yīng)生成SO2氣體,若小試管中酸性KMnO4溶液褪色,則證明SO2具有還原性,而不是漂白性,C項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模虎躃HCO3不穩(wěn)定,受熱易分解,X中應(yīng)放的物質(zhì)是KHCO3,D項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />
2.(廣口瓶的創(chuàng)新應(yīng)用)回答下列問(wèn)題:
(1)收集氣體(如裝置A),若用排空氣法收集CO2,則應(yīng)從________口進(jìn)氣;若瓶中裝滿飽和食鹽水,則應(yīng)從________口進(jìn)氣,收集Cl2;也可用裝置A除去Cl2中的少量HCl,則廣口瓶中盛放_(tái)___________,應(yīng)從________口進(jìn)氣。
(2)裝置D可用于貯存少量氣體,若D中收集了少量H2,怎樣排出H2?________________________________________________________________________。
(3)圖中可用于測(cè)量氣體體積的是________(填裝置字母,下同);可用作安全瓶的是________。
(4)用于監(jiān)控氣體流速(如裝置E),廣口瓶中盛有液體,從________端通入氣體,根據(jù)液體中產(chǎn)生氣泡的速率來(lái)監(jiān)控氣體流速。
答案:(1)b a 飽和食鹽水 b (2)打開(kāi)止水夾,向長(zhǎng)頸漏斗中注入適量蒸餾水 (3)B A(短進(jìn)長(zhǎng)出)或C (4)a
3.(干燥管的創(chuàng)新應(yīng)用)(2020·福州第一中學(xué)高三月考)下列兩種不同圖示分別代表了干燥管的不同應(yīng)用。請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)圖甲所示裝置可作為氣體干燥裝置,下列組合中氣體a和固體R都正確的是________。
選項(xiàng)
A
B
C
D
氣體a
NH3
SO2
C2H4
Cl2
固體R
堿石灰
濃硫酸
高錳酸鉀
堿石灰
(2)圖甲所示裝置還可以作為特殊情況下的氣體發(fā)生裝置。例如:在常溫下可用此裝置來(lái)制備空氣中的某種單質(zhì)氣體,此時(shí)氣體a為_(kāi)_______,固體R為_(kāi)_______。
(3)若按圖乙來(lái)安裝,可用NaOH濃溶液吸收Cl2制84消毒液,此時(shí)干燥管的作用是________________________________________________________________________。
解析:(1)甲作為干燥裝置,要求固體R必須能吸水,且不能與氣體a發(fā)生反應(yīng)。B中的濃硫酸是液體干燥劑;C中的高錳酸鉀不僅不易吸水,還能與乙烯反應(yīng);D中的堿石灰雖然能吸水,但也能與Cl2反應(yīng)。(2)甲作為制氣裝置,要求反應(yīng)原理是在常溫下某氣體與固體反應(yīng)產(chǎn)生空氣中的某種單質(zhì)氣體,中學(xué)階段熟悉的反應(yīng)是二氧化碳與過(guò)氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧氣。
答案:(1)A (2)CO2 Na2O2 (3)防止倒吸
學(xué)習(xí)任務(wù)3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作及安全
一、藥品的取用
1.根據(jù)藥品的性狀和用量選擇取用方法
取用藥品
固體藥品
液體藥品
粉末狀
塊狀
一定量
少量
多量
一定量
使用儀器
藥匙(或紙槽)
鑷子
用試劑瓶?jī)A倒
用量筒、滴定管(或移液管)量取
2.向儀器中加藥品的操作方法
(1)向容器內(nèi)加固體藥品
(2)向容器內(nèi)加液體藥品
二、試紙的使用
1.試紙的種類和用途
2.試紙的使用方法
(1)檢驗(yàn)液體:取一小塊試紙放在干燥潔凈的表面皿或玻璃片上,用蘸有待測(cè)液的玻璃棒點(diǎn)(或用膠頭滴管吸取待測(cè)液滴)在試紙的中部,觀察試紙顏色變化后,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照。
(2)檢驗(yàn)氣體:先將試紙潤(rùn)濕,粘在玻璃棒的一端,并使其接近集氣瓶口,觀察試紙顏色變化。
pH試紙?jiān)跍y(cè)定溶液pH時(shí)不可用蒸餾水潤(rùn)濕;其他4種試紙?jiān)谑褂们埃z測(cè)氣體)必須用蒸餾水潤(rùn)濕。
三、物質(zhì)的溶解
1.固體物質(zhì)的溶解
一般在燒杯或試管里進(jìn)行,為了加速溶解,常采用攪拌、粉碎、振蕩或加熱等措施,但FeCl3、AlCl3等易水解的鹽溶解時(shí)不能加熱。
2.氣體物質(zhì)的溶解或吸收
(1)對(duì)溶解度不大的氣體,如CO2、Cl2、H2S等,用如圖a所示裝置。
(2)對(duì)極易溶于水的氣體,如 NH3、HCl等,用如圖b所示裝置。
3.液體物質(zhì)的溶解或稀釋
一般把密度較大的液體加入密度較小的液體中,如濃硫酸的稀釋、濃硫酸與濃硝酸的混合。
四、化學(xué)試劑的保存
1.試劑瓶及瓶塞的選擇
(1)根據(jù)藥品狀態(tài)
(2)根據(jù)感光性
(3)根據(jù)酸堿性
2.試劑的保存方法
化學(xué)試劑都應(yīng)注意妥善密封保存于試劑瓶中。對(duì)于易變質(zhì)、易揮發(fā)或有危險(xiǎn)的化學(xué)試劑,還應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)采取特殊的保存方法。
保存依據(jù)
保存方法
典型實(shí)例
防氧化
(1)密封或用后立即蓋好瓶塞;
(2)加入還原劑;
(3)隔絕空氣
(1)Na2SO3、Na2S、KI等溶液用后立即蓋好瓶塞;
(2)FeSO4溶液中加少量鐵屑;
(3)K、Na保存在煤油里,Li保存在石蠟里
防與CO2
反應(yīng)
密封保存,減少露置時(shí)間
NaOH溶液、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固體等密封保存
防揮發(fā)
(1)密封,置于陰涼處;
(2)液封
(1)濃鹽酸、濃氨水等置于陰涼處;
(2)液溴用水封,用帶玻璃塞的試劑瓶存放
防燃燒
置于冷暗處,不與氧化劑混合貯存,嚴(yán)禁火種
苯、汽油、酒精等置于冷暗處保存
防分解
保存在棕色瓶中,置于冷暗處
濃HNO3、KMnO4溶液、AgNO3溶液、氯水等保存在棕色瓶中
防水解
加入酸或堿抑制水解
FeCl3溶液中加稀鹽酸,Na2S溶液中加NaOH溶液
防腐蝕
(1)能腐蝕橡膠的物質(zhì)用玻璃塞或塑料蓋;
(2)能腐蝕玻璃的物質(zhì)用塑料容器
(1)濃HNO3、KMnO4溶液、氯水、溴水等能腐蝕橡膠,保存時(shí)用玻璃塞或塑料蓋;
(2)氫氟酸保存在塑料瓶中
防黏結(jié)
堿性溶液用橡膠塞
NaOH、Na2CO3、Na2SiO3等堿性溶液保存時(shí)用橡膠塞
五、儀器的安裝、連接
1.安裝順序:一般從熱源開(kāi)始,按先下后上、從左到右的順序。
2.連接順序:洗氣時(shí),“長(zhǎng)進(jìn)短出”,如圖a;量氣裝置“短進(jìn)長(zhǎng)出”,如圖b;干燥管除雜時(shí)“大進(jìn)小出”,如圖c。
拆分儀器的順序與儀器安裝的順序相反。
六、儀器的洗滌
1.洗凈的標(biāo)準(zhǔn):內(nèi)壁附著均勻水膜,既不聚成水滴,也不成股流下。
2.常見(jiàn)殘留物的洗滌
待清洗儀器
污物
清洗試劑
做過(guò)KMnO4分解實(shí)驗(yàn)的試管
MnO2
熱的濃鹽酸
做過(guò)碘升華實(shí)驗(yàn)的燒杯
碘
酒精
長(zhǎng)期存放FeCl3溶液的試劑瓶
Fe(OH)3
稀鹽酸
做過(guò)銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的試管
銀
稀HNO3
做過(guò)銅與硫反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的試管
硫
熱的NaOH溶液
或二硫化碳
做過(guò)油脂實(shí)驗(yàn)的試管
油污
熱的純堿溶液
或NaOH溶液
七、常用危險(xiǎn)化學(xué)藥品的標(biāo)志
八、實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)意外事故的處理
意外事故
處理方法
金屬鈉、鉀起火
用沙土蓋滅
酒精燈不慎碰倒起火
用濕抹布蓋滅
濃堿液濺到皮膚上
先用較多水沖洗,然后涂上硼酸溶液
濃硫酸濺到皮膚上
先用大量水沖洗,然后涂上3%~5% NaHCO3 溶液
不慎將酸濺到眼睛里
立即用大量水沖洗,邊洗邊眨眼睛,切不可用手揉眼睛,并及時(shí)送往醫(yī)院
溫度計(jì)水銀球不慎碰破
用硫粉覆蓋
液溴、苯酚沾到皮膚上
用酒精擦洗
重金屬鹽中毒
喝大量豆?jié){、鮮牛奶或生雞蛋清,并及時(shí)送往醫(yī)院
九、實(shí)驗(yàn)安全裝置
1.防倒吸安全裝置
2.防堵塞安全裝置
3.防污染安全裝置
(1)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí),尾氣的處理可采用b、c裝置。
(2)實(shí)驗(yàn)室制取CO時(shí),尾氣的處理可采用a、c裝置。
(3)實(shí)驗(yàn)室制取H2時(shí),尾氣的處理可采用a、c裝置。
(1)在考查與可燃性氣體性質(zhì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí),要先排出系統(tǒng)內(nèi)的空氣,以防爆炸,如CO或H2還原CuO的實(shí)驗(yàn)。
(2)尾氣吸收問(wèn)題,如吸收NH3、HCl時(shí),要防止倒吸;吸收Cl2、SO2時(shí),要用NaOH溶液,以防止污染空氣。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)藥品的存放、取用及安全
①(2017·高考天津卷改編)AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是AgNO3見(jiàn)光易分解。 ( )
②取用少量液體時(shí)可以使用膠頭滴管。 ( )
③氫氟酸或濃硝酸存放在帶橡膠塞的棕色玻璃瓶中。 ( )
④汽油或煤油存放在帶橡膠塞的棕色玻璃瓶中。 ( )
⑤碳酸鈉溶液或氫氧化鈣溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中。 ( )
⑥氯水存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中?!? ( )
⑦不慎將酸濺到眼睛里時(shí),應(yīng)立即用水沖洗,邊洗邊眨眼睛。 ( )
⑧濃硫酸濺到皮膚上時(shí),立即用稀NaOH溶液沖洗。 ( )
⑨金屬鈉著火時(shí)使用泡沫滅火器滅火。 ( )
(2)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作中的注意事項(xiàng)
①(2019·高考天津卷)如圖A混合濃硫酸和乙醇。 ( )
②(2019·高考天津卷)如圖B配制一定濃度的溶液。 ( )
③用pH試紙檢測(cè)某溶液的pH時(shí),應(yīng)先將pH試紙用蒸餾水潤(rùn)濕。 ( )
④用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨的性質(zhì)時(shí),試紙不能潤(rùn)濕。 ( )
⑤做過(guò)硫升華實(shí)驗(yàn)的試管用酒精洗滌。 ( )
⑥為測(cè)定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照即可。 ( )
⑦將試管平放,用紙槽往試管里送入固體粉末后,然后豎立試管。 ( )
⑧取用放在細(xì)口瓶中的液體時(shí),取下瓶塞倒置于桌面上,傾倒液體時(shí),瓶上的標(biāo)簽對(duì)著地面。 ( )
⑨將膠頭滴管垂直伸進(jìn)試管內(nèi)滴加液體。 ( )
⑩稀釋濃硫酸時(shí),把水迅速倒入盛有濃硫酸的量筒中。 ( )
答案:(1)①√?、凇獭、邸痢、堋痢、荨痢、蕖獭、摺?br />
⑧× ⑨×
(2)①×?、凇獭、邸痢、堋痢、荨痢、蕖痢、摺?br />
⑧×?、帷痢、狻?br />
2.指出下列儀器使用或?qū)嶒?yàn)的第一步操作。
(1)氣體的制取或氣體的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn):________________________________________________________________________。
(2)點(diǎn)燃?xì)錃饣蚣淄榈瓤扇夹詺怏w:________________________________________________________________________。
(3)用淀粉-碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣:________________________________________________________________________。
(4)用托盤(pán)天平稱量固體燒堿:________________________________________________________________________。
(5)使用時(shí)第一步操作必須檢查是否漏水的常用儀器有
________________________________________________________________________。
答案:(1)檢查裝置的氣密性
(2)檢驗(yàn)氣體的純度
(3)潤(rùn)濕
(4)調(diào)零
(5)分液漏斗、酸式滴定管、堿式滴定管、容量瓶
客觀題中“實(shí)驗(yàn)基本操作及安全”的考查
科學(xué)態(tài)度
1.實(shí)驗(yàn)基本操作裝置圖的正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√
2.安全是順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及避免傷害的保障。下列實(shí)驗(yàn)操作正確但不是從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮的是 ( )
A.操作①:使用稍浸入液面下的倒扣漏斗檢驗(yàn)氫氣的純度
B.操作②:使用CCl4萃取溴水中的溴時(shí),振蕩后需打開(kāi)活塞使漏斗內(nèi)氣體放出
C.操作③:吸收氨或氯化氫氣體并防止倒吸
D.操作④:用食指頂住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,檢查容量瓶是否漏水
解析:選D。A項(xiàng),操作正確且防止導(dǎo)氣裝置炸裂;B項(xiàng),操作正確且打開(kāi)活塞放出漏斗內(nèi)氣體,減小漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng),避免出現(xiàn)危險(xiǎn);C項(xiàng),防止水倒吸進(jìn)入氣體發(fā)生裝置出現(xiàn)危險(xiǎn),操作不正確,應(yīng)用CCl4,水在上層才能防止倒吸;D項(xiàng),操作正確但與安全無(wú)關(guān),只是檢查容量瓶是否漏水的具體操作。
實(shí)驗(yàn)操作安全的“七防范”
(1)防火災(zāi):①可燃性、易燃性試劑的存放要遠(yuǎn)離火源;②用剩的鈉、鉀、白磷應(yīng)放回原試劑瓶;③不慎打翻酒精燈,酒精在桌面上燃燒起來(lái),應(yīng)該立即用濕抹布蓋滅。
(2)防暴沸:①加熱液體時(shí)為了防止暴沸,應(yīng)在液體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時(shí),要將密度大的濃硫酸緩慢倒入水或酒精中,并用玻璃棒不斷攪拌。
(3)防倒吸:①拆卸加熱法制取氣體,并用排水法收集氣體的裝置時(shí),應(yīng)先從水槽中取出導(dǎo)氣管,再撤掉酒精燈;②用水吸收極易溶于水的氣體時(shí),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產(chǎn)生劇毒氣體的反應(yīng)應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行;②實(shí)驗(yàn)室中的任何藥品不能用口去嘗;③用剩的有毒物質(zhì)應(yīng)及時(shí)回收處理。
(5)防污染:對(duì)環(huán)境有污染的物質(zhì)不能直接排放,要根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行處理或吸收,如CO尾氣應(yīng)該點(diǎn)燃或收集。
(6)防炸裂或爆炸:①能直接加熱的儀器,加熱前要預(yù)熱;不能直接加熱的儀器,要墊石棉網(wǎng)加熱;②蒸餾時(shí)液體不能蒸干,以防燒瓶炸裂;③鐵絲(銅絲)在盛有氯氣(氧氣)的集氣瓶中燃燒時(shí),瓶底要加入少量的水或干沙以防炸裂;④H2(CO)還原金屬氧化物時(shí),要先用H2(CO)排盡裝置中的空氣,驗(yàn)純后再加熱,以防爆炸;⑤H2、CO、CH4、CH2===CH2等氣體點(diǎn)燃前要驗(yàn)純,以防爆炸。
(7)防腐蝕:①取用液溴、苯酚時(shí),若不慎滴到皮膚上,要用酒精擦洗以防腐蝕皮膚;②少量強(qiáng)酸溶液滴到皮膚上時(shí),立即用大量水沖洗,再涂弱堿性溶液(如NaHCO3溶液);③少量強(qiáng)堿溶液滴到皮膚上時(shí),立即用大量水沖洗,再涂弱酸性溶液(如硼酸溶液)。
主觀題中“基本操作”的規(guī)范答題訓(xùn)練
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度
3.某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里制備某些氣體,并探究相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì),需要的儀器如圖所示,部分裝置可重復(fù)選取。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)制備并收集純凈的氨
①所選裝置正確的連接順序?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________(填接口編號(hào))。
②簡(jiǎn)述檢驗(yàn)氨的操作方法:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)氯氣的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
①用MnO2與濃HCl制備氯氣,制備裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。
②將純凈的氯氣通入事先放入鐵粉的兩通硬質(zhì)玻璃管中,加熱制取氯化鐵(極易吸水),則在玻璃管右側(cè)需要直接連接一個(gè)____________裝置。若將制得的氯化鐵配制成溶液,請(qǐng)簡(jiǎn)述操作方法:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③可以用D裝置收集并測(cè)量氯氣的體積,其操作為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)①b(c)→i→j→k→m(→i→j)→n?、趯駶?rùn)的紅色石蕊試紙與氣體接觸,若試紙變藍(lán)說(shuō)明是氨(其他合理答案均可)
(2)①M(fèi)nO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ②干燥 將FeCl3固體溶解在少量濃鹽酸中,然后加蒸餾水稀釋至所需體積?、凼占?,調(diào)節(jié)兩側(cè)液面相平并讀數(shù)。收集結(jié)束后,再次調(diào)節(jié)兩側(cè)液面相平并讀數(shù)。兩次讀數(shù)差值即為所收集氯氣的體積
4.(2020·武漢調(diào)研)實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)水二氯化錫的主要步驟如下:
步驟1:在圓底燒瓶中加入1.20 g碎錫箔和5 mL濃鹽酸、1滴硝酸,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。組裝好后在95 ℃下回流0.5 h,待圓底燒瓶中只剩余少量錫箔為止;
步驟2:將上述反應(yīng)的上層清液迅速轉(zhuǎn)移到儀器X中,在二氧化碳?xì)夥毡Wo(hù)下,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾得到二氯化錫晶體;
步驟3:向二氯化錫晶體中加入10 mL醋酸酐,即可得無(wú)水二氯化錫,過(guò)濾;
步驟4:用少量乙醚沖洗三次,置于通風(fēng)櫥內(nèi),待乙醚全部揮發(fā)后得到無(wú)水二氯化錫。
回答下列問(wèn)題:
(1)步驟1中,圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
冷卻水從接口____________(填“a”或“b”)進(jìn)入。實(shí)驗(yàn)采取的加熱方式是____________;球形冷凝管上連接裝有堿石灰的干燥管的目的是________________________________________________________________________。
(2)步驟2中,儀器X的名稱為_(kāi)___________;二氧化碳?xì)夥盏淖饔檬莀_______________________________________________________________________。
(3)步驟3中,醋酸酐的作用是____________;二氯化錫晶體在進(jìn)行步驟3操作前應(yīng)采取的加工措施是____________,該加工措施需要儀器的名稱是____________。
解析:(1)Sn和濃鹽酸反應(yīng)生成SnCl2和H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sn+2HCl(濃)SnCl2+H2↑,為了充分冷卻蒸氣且防止溫度過(guò)高的蒸氣急劇冷卻而炸裂冷凝管,則冷凝管中的水是逆流的,所以a是進(jìn)水口、b是出水口;溫度小于100 ℃時(shí)采用水浴加熱的方法,所以該實(shí)驗(yàn)的加熱方法是水浴加熱;濃鹽酸易揮發(fā),揮發(fā)出的HCl會(huì)污染空氣,所以要進(jìn)行尾氣處理。(2)蒸發(fā)濃縮溶液的儀器是蒸發(fā)皿;Sn2+不穩(wěn)定,易被空氣中的氧氣氧化,故需要在二氧化碳?xì)夥罩羞M(jìn)行。(3)醋酸酐能和水反應(yīng)生成醋酸,則醋酸酐有吸水作用;二氯化錫的晶體表面積越大時(shí),除去晶體中的水分越充分,所以在進(jìn)行步驟3操作前必須將二氯化錫晶體研碎;研碎晶體的儀器是研缽。
答案:(1)Sn+2HCl(濃)SnCl2+H2↑ a 水浴加熱 吸收HCl,防止污染空氣 (2)蒸發(fā)皿 防止空氣中的氧氣氧化Sn2+ (3)吸水 研碎 研缽
熱點(diǎn)題型1 裝置氣密性的檢查
——科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)
[熱點(diǎn)精講]
檢查裝置氣密性的基本思路是使裝置內(nèi)外壓強(qiáng)不等,觀察氣泡或液面變化。常用方法:
1.微熱法
如圖a。用手捂熱(或用酒精燈微熱)容器,若導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡,松開(kāi)手(或停止加熱)后導(dǎo)管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱,證明裝置不漏氣。
2.液差法
如圖b、c。連接好儀器,b中夾緊彈簧夾,從長(zhǎng)頸漏斗中注入適量水,使長(zhǎng)頸漏斗中的液面高于錐形瓶中的液面,靜置,若液面位置保持不變,證明裝置不漏氣;c中向乙管中加入適量水,使乙管液面高于甲管液面,靜置,若液面位置保持不變,證明裝置不漏氣。
3.滴液法
如圖d。向分液漏斗中注入適量水,關(guān)閉彈簧夾,打開(kāi)分液漏斗活塞,若分液漏斗中的水不能順利滴下,證明裝置不漏氣。
4.抽氣(吹氣)法(液差法的拓展)
如圖e、f。e中關(guān)閉分液漏斗的活塞,輕輕向外拉動(dòng)或向里推動(dòng)注射器的活塞,一段時(shí)間后,若活塞能回到原來(lái)的位置,證明裝置不漏氣;f中打開(kāi)彈簧夾,向?qū)Ч芸诖禋猓糸L(zhǎng)頸漏斗中的液面上升,且停止吹氣后,關(guān)閉彈簧夾,長(zhǎng)頸漏斗中的液面保持穩(wěn)定,證明裝置不漏氣。
[熱點(diǎn)精練]
1.下圖是一些檢查裝置氣密性的方法,其中正確的是 ( )
解析:選B。A、C、D中都未形成封閉體系。
2.(2020·寧波鎮(zhèn)海中學(xué)高三模擬)下列裝置中,不添加其他儀器無(wú)法檢查氣密性的是 ( )
解析:選A。B、C、D項(xiàng)分別可利用液差法、微熱法和抽氣法檢查裝置氣密性。
3.制備氮化鎂的裝置示意圖如下:
檢查裝置氣密性的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:關(guān)閉a的活塞,在G中先加入少量蒸餾水,用酒精燈微熱b,這時(shí)G中有氣泡冒出,停止加熱,冷卻后,G中插入水中的導(dǎo)管形成一段水柱,則裝置氣密性良好
裝置氣密性的檢查方法與答題規(guī)范
裝置氣密性的檢查必須在放入藥品之前進(jìn)行。
(1)氣密性檢查的基本思路
使裝置內(nèi)外壓強(qiáng)不等,觀察氣泡或液面變化。
(2)氣密性檢查的答題規(guī)范
簡(jiǎn)答題應(yīng)注意答題規(guī)范,對(duì)裝置氣密性的檢查可按如下文字進(jìn)行答題:
①裝置形成封閉體系→操作(微熱、手捂、熱毛巾捂、加水等)→描述現(xiàn)象→得出結(jié)論。
②微熱法檢查的關(guān)鍵詞是封閉、微熱、氣泡、水柱。
③液差(封)法的關(guān)鍵詞是封閉、液差。
④答題時(shí)易忽略的幾句關(guān)鍵性的文字?jǐn)⑹觯?br />
a.將導(dǎo)管末端浸入水中;
b.關(guān)閉或開(kāi)啟某些氣體通道的活塞或彈簧夾;
c.加水至“將長(zhǎng)頸漏斗下口浸沒(méi)”。
小專題突破1 氣體體積的測(cè)定及防倒吸裝置的創(chuàng)新應(yīng)用
——科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度
[專題精講]
1.氣體體積的測(cè)定
氣體體積的測(cè)定既可直接測(cè)量收集的氣體體積,也可通過(guò)測(cè)量氣體排出的液體體積來(lái)確定(二者體積值相等)。
(1)直接測(cè)量法
如圖A、B、C、D、E均是直接測(cè)量氣體體積的裝置。
測(cè)量前,A裝置可先通過(guò)調(diào)節(jié)左右兩管的高度使左管(有刻度)充滿液體,且兩管液面相平。
C裝置則是直接將一種反應(yīng)物置于倒置的量筒中,另一反應(yīng)物置于水槽中,二者反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可以直接測(cè)量。
D裝置:用于測(cè)量混合氣體中被吸收(或不被吸收)的氣體的體積。讀數(shù)時(shí),球形容器和量氣管液面相平,量氣管內(nèi)增加的液體的體積等于被反應(yīng)管吸收后剩余氣體的體積。
解答該量氣裝置讀數(shù)時(shí)的答題模板(熱點(diǎn)簡(jiǎn)答題):
①將×××恢復(fù)至室溫。
②調(diào)節(jié)×××與×××兩端液面相平。
③視線與×××在同一水平線上。
E裝置:直接測(cè)量固液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積,注意應(yīng)恢復(fù)至室溫后,讀取注射器中氣體的體積(一般適合滴加液體量比較少的氣體體積的測(cè)量)。
(2)間接測(cè)量法
如圖F裝置是通過(guò)測(cè)量氣體排出的液體體積來(lái)確定氣體體積。
2.防倒吸裝置的創(chuàng)新應(yīng)用
(1)創(chuàng)新裝置(以用水吸收氨為例)
(2)防倒吸原理
①肚容式(上圖中的發(fā)散源及Ⅰ和Ⅱ)
由于上部有容積較大的空間,當(dāng)水進(jìn)入該部分時(shí),燒杯(或試管)中液面顯著下降而低于漏斗口(或?qū)Ч芸?,由于重力作用,液體又流回到燒杯(或試管)中。
②接收式(上圖中的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)
使用較大容積的容器將可能倒吸來(lái)的液體接收,防止進(jìn)入前端裝置(如氣體收集裝置等)。它與肚容式的主要區(qū)別是液體不再流回到原容器。
③隔離式(上圖中的Ⅵ、Ⅶ)
導(dǎo)管末端與液體吸收劑呈隔離狀態(tài),導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)不會(huì)減小,能起到防倒吸作用。
[專題精練]
1.(2020·淄博高三檢測(cè))廣口瓶被稱為氣體實(shí)驗(yàn)的“萬(wàn)能瓶”,是因?yàn)樗梢耘浜喜AЧ芎推渌?jiǎn)單儀器組成各種功能的裝置。下列各圖中能用作防倒吸的安全瓶的是 ( )
解析:選B。A項(xiàng)裝置可測(cè)量氣體體積;B項(xiàng)裝置可用作防倒吸的安全瓶;C項(xiàng)裝置既可混合氣體,又能控制氣體比例,還能干燥氣體;D項(xiàng)裝置為洗氣瓶。
2.(雙選)(2020·聊城高三模擬)下列關(guān)于各實(shí)驗(yàn)的敘述中正確的是 ( )
A.①澄清石灰水變渾濁,證明蔗糖與濃硫酸反應(yīng)生成了CO2
B.②可用于H2、NH3、CO2、Cl2、NO、NO2等氣體的收集
C.③當(dāng)X選用CCl4時(shí)可進(jìn)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
解析:選CD。濃硫酸滴入蔗糖中,蔗糖脫水炭化,產(chǎn)生的氣體使品紅溶液褪色可確定所產(chǎn)生的氣體中含有SO2,但品紅溶液不能除去SO2,SO2進(jìn)入澄清石灰水中也可使澄清石灰水變渾濁,故不能證明有CO2生成,A項(xiàng)錯(cuò)誤;a管進(jìn)氣,可收集H2、NH3,b管進(jìn)氣可收集CO2、Cl2、NO2,但NO易被空氣中的O2氧化為NO2,不能用排空氣法收集,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CCl4的密度比水的大,且與水不互溶,CCl4與水混合靜置后CCl4在下層,能起到防倒吸的作用,C項(xiàng)正確;NH3是堿性氣體,可用堿石灰干燥,其密度小于空氣,用向下排空氣法收集時(shí)短管進(jìn)氣,多余的NH3可用水吸收,倒扣的漏斗恰好與水面相平,能起到防倒吸的作用,D項(xiàng)正確。
3.某學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定金屬鎂的相對(duì)原子質(zhì)量。請(qǐng)利用下圖給定的儀器組成一套實(shí)驗(yàn)裝置(每個(gè)儀器只能使用一次,氣體的體積已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。
完成下列各題:
(1)各種儀器連接的先后順序應(yīng)是(用小寫(xiě)字母表示)________接________、________接________、________接________、________接________。(氣流從左到右)
(2)連接好儀器后,要進(jìn)行的操作有以下幾步,其先后順序是________________________(填序號(hào))。
①待試管B中的溫度恢復(fù)至室溫時(shí),測(cè)得量筒C中水的體積為Va mL;
②擦掉鎂條表面的氧化膜,將其置于天平上稱量,稱得質(zhì)量為m g,并將其投入試管B中的帶孔隔板上;
③檢查裝置的氣密性;
④旋開(kāi)裝置A中分液漏斗的活塞,使其中的水順利流下,當(dāng)鎂完全溶解時(shí)再關(guān)閉此活塞,這時(shí)A中共放入水Vb mL。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出金屬鎂的相對(duì)原子質(zhì)量,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)_______________。
(4)若試管B的溫度未冷卻至室溫,就讀出量筒C中水的體積,這將會(huì)使所測(cè)定的鎂的相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)據(jù)________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。
(5)經(jīng)過(guò)分析,同學(xué)們又設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
①裝置中導(dǎo)管a的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②實(shí)驗(yàn)前后量氣管(由堿式滴定管改裝)中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL,則產(chǎn)生氫氣的體積為_(kāi)_______mL。
解析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞峁┑膶?shí)驗(yàn)儀器,判斷實(shí)驗(yàn)原理是稱取一定質(zhì)量的鎂條且使其與稀鹽酸充分反應(yīng),收集所產(chǎn)生的氫氣并測(cè)量其體積,根據(jù)V(H2)求算n(H2),即 n(H2)=n(Mg),利用M(Mg)=求出鎂的摩爾質(zhì)量,即可得出鎂的相對(duì)原子質(zhì)量。由實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、儀器及試劑,判斷實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟,可見(jiàn)B是反應(yīng)器,產(chǎn)生H2;由A、E提供鹽酸,將D中水排進(jìn)C中達(dá)到測(cè)量 V(H2)的目的。
答案:(1)a h g b c f e d
(2)③②④① (3) (4)偏小
(5)①使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等,打開(kāi)分液漏斗活塞時(shí),稀硫酸能順利滴下;滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差?、赩1-V2
1.(雙選)(2019·高考江蘇卷改編)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ( )
A.使用pH試紙測(cè)量溶液的pH時(shí),不可將pH試紙潤(rùn)濕
B.將4.0 g NaOH固體置于100 mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 mol·L-1NaOH溶液
C.用裝置甲蒸干AlCl3溶液制無(wú)水AlCl3固體
D.用裝置乙除去實(shí)驗(yàn)室所制乙烯中的少量SO2
解析:選AD。A項(xiàng),使用pH試紙測(cè)溶液的pH時(shí),潤(rùn)濕pH試紙相當(dāng)于稀釋溶液,故不可將pH試紙潤(rùn)濕,正確;B項(xiàng),不能直接在容量瓶中溶解固體,錯(cuò)誤;C項(xiàng),加熱AlCl3溶液時(shí),會(huì)促進(jìn)Al3+水解,生成的HCl會(huì)揮發(fā),最終得不到無(wú)水AlCl3固體,錯(cuò)誤;D項(xiàng),SO2會(huì)被NaOH溶液吸收,且乙烯不會(huì)與NaOH溶液反應(yīng),正確。
2.(2018·高考全國(guó)卷Ⅲ,10,6分)下列實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)?shù)氖? ( )
A.用稀硫酸和鋅粒制取H2時(shí),加幾滴CuSO4溶液以加快反應(yīng)速率
B.用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定NaHCO3溶液來(lái)測(cè)定其濃度,選擇酚酞為指示劑
C.用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒,火焰呈黃色,證明其中含有Na+
D.常壓蒸餾時(shí),加入液體的體積不超過(guò)圓底燒瓶容積的三分之二
解析:選B。加幾滴CuSO4溶液后,Zn與CuSO4反應(yīng)生成Cu,從而形成無(wú)數(shù)細(xì)小的原電池,加快了生成H2的速率,A項(xiàng)不符合題意;酚酞的變色范圍為8.2
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