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  • 2021-05-13 发布

2012高考备考化学实验基本操作和物质制备

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化学实验基本操作 编辑:赵泽绪 韩华 化学实验仪器在历年的高考中占有很重要的位置,每年考纲都很注重化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法,特别是在选择题和化学实验大题中都会遇到,掌握其基础知识对高考做到游刃有余。‎ 一、反应器的使用方法 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、装配型气体发生器小 ‎(1)可直接加热;‎ ‎(2)加热固体时,管口略向下倾斜,固体平铺在管底;‎ ‎(3)加热液体时,管口向上倾斜,与桌面成45°,液体量不超过容积的1/3,切忌管口向着人。‎ 烧杯 配制、浓缩、稀释溶液,也可作反应器、水浴加热器 加热时垫石棉网,液体不超过2/3,不可蒸干。‎ 烧瓶 用作加热或不加热条件下较多液体参加的反应容器 ‎ 平底烧瓶一般不做加热仪器,圆底烧瓶加热要垫石棉网,或水浴加热。‎ 蒸馏烧瓶 作液体混合物的蒸馏或分馏,也可装配气体发生器 加热要垫石棉网,或水浴加热。‎ 锥形瓶 滴定中的反应器,也可收集液体,组装反应容器。‎ 加热要垫石棉网。‎ 集气瓶 收集气体,装配洗气瓶,气体反应器、固体在气体中燃烧的容器。‎ 不能加热,作固体在气体中燃烧的容器时,要在瓶底家少量水或一层细沙 坩埚 用于灼烧固体使其反应。‎ 可直火加热至高温,放在泥三角上,用坩埚钳夹取,不可骤冷。‎ 启普发生器 不溶性块状固体与液体常温下制取气体。‎ 控制导气管活塞可使反应随时发生或停止,不能加热,不能用于强烈放热或反应剧烈的气体制备。‎ 二、计量仪器的使用方法 ‎ 仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项 酸式滴定管 碱式滴定管 中和滴定(也可用于其它滴定)的反应;可准确量取液体体积,酸式滴定管盛酸性、氧化性溶液,碱式滴定管盛碱性、非氧化性溶液。‎ 二者不能互代,使用前要洗净并验漏,先润洗再装溶液,“0”刻度在上方,读数到0.01ml。‎ 量筒 粗量取液体体积 无0刻度线,选合适规格减小误差,读数一般读到0.1ml。‎ 容量瓶 用于准确配置一定物质的量浓度的溶液。‎ 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、腐蚀性药品放在烧杯中称量,左物右码,精确至‎0.1克。‎ 三、加热、蒸发、蒸馏、结晶的仪器 ‎ 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,加热用外焰,熄灭用灯帽盖灭,不能用嘴吹。‎ 表面皿、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,蒸发溶液时不能超过2/3。‎ 蒸馏装置 对互溶的液体混合物进行分离 温度计水银球应低于支管口处,蒸馏烧瓶中应加碎瓷片或沸石以防暴沸,冷凝器下口进水,上口出水。‎ 四、过滤、分离、注入液体的仪器 ‎ 仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项 漏斗 过滤或向小口径容器注入液体。‎ 漏斗下端紧靠烧杯内壁。‎ 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上口小孔,上层液体从上口倒出。‎ 知识点小结: ‎ ‎(1)容器与反应器中 ‎ 能直接加热的 试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙 ‎ 垫石棉网加热的 烧杯、烧瓶、锥形瓶 ‎ 不能加热的 集气瓶、广口瓶、启普发生器、容量瓶、量筒、滴定管 ‎ ‎(2)长期存放药品的仪器 广口瓶、细口瓶、烧杯 ‎ ‎(3)加热仪器 酒精灯、喷灯、水浴装置 ‎ ‎(4)计量仪器 温度计、天平、滴定管、量筒、容量瓶、移液管 ‎ ‎(5)干燥仪器 干燥管、干燥器、洗气瓶 ‎ ‎(6)夹持仪器试管夹、铁架台、镊子、坩埚钳、铁圈、三脚架、泥三角、铁夹、滴定架 ‎ ‎(7)温度计在不同实验中的应用:‎ ‎①实验室中制取乙烯:温度计水银球插入液面以下;‎ ‎②石油的分馏和蒸馏实验:水银球与蒸馏烧瓶支管口相平;‎ ‎③硝酸钾溶解度的测定:温度计插入硝酸钾溶液中;‎ ‎④控制50℃~‎60℃‎的水浴制取硝基苯:温度计插入水浴中。‎ ‎☆中学化学常见仪器 ‎(1)标有“0”刻度的化学实验仪器有:‎ 酸式滴定管、碱式滴定管、温度计、天平。‎ ‎(2)标有使用温度的化学实验仪器有:‎ 量筒、量杯、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶、移液管 。【即:所有可以用来量取一定体积的液体(包括定容的)的玻璃仪器】 ‎ 注意:‎ 烧杯、锥形瓶上标有刻度,但没有标有“0”刻度和使用温度。‎ ‎(3)中学常见玻璃仪器中,存在“磨砂”部位的有:‎ 分液漏斗、试剂瓶(包括细口瓶和广口瓶)、酸式滴定管、集气瓶、容量瓶、滴瓶、冷凝管。‎ ‎【即:所有玻璃仪器中“玻璃”与“玻璃”的接触处必须磨砂(目的:玻璃磨砂处与磨砂处接触更紧密,防漏液或漏气,还可涂上“凡士林”油)】‎ 五、试纸的使用 试纸的种类 应用 使用方法 注意 石蕊试纸 检验酸碱性(定性)‎ ‎①检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部,观察颜色变化。‎ ‎②检验气体:一般先用蒸馏水把试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使之接近容器口,观察颜色变化。‎ ‎①试纸不可伸入溶液中,也不能与管口接触。‎ ‎②测溶液pH时,pH试纸不能先润湿,因为这相当于将原溶液稀释了。‎ pH试纸 检验酸、碱性的强弱(定量)‎ 品红试纸 检验SO2等漂白性物质 KI-淀粉试纸 检验Cl2等有氧化性物质 常见物质的实验室制法 编辑:韩华 赵泽绪 ‎ 一、常见气体制备的各装置分析 ‎1.气体发生装置 固+固 气 固(液)+液 气 液+液 气 ‎(制NH3) (制Cl2、SO2) (制取乙酸乙酯)‎ ‎⑴需要加热制取气体的典型装置 ‎⑵不需要加热制取气体的常见装置 可用来制取H2、CO2、NO2等 ‎⑶常见随开随用型简易气体发生装置(启普发生器工作原理)‎ 多孔隔板 玻璃纤维 多孔隔板 ‎2.气体收集装置 ‎⑴向下排空气法:密度比空气小的气体,用向下排空气法收集,如H2、NH3等。如图所示:‎ ‎⑵向上排空气法:密度比空气大的气体,用向上排空气法收集,如O2、Cl2、HCl、CO2、SO2、NO2等。如图所示。‎ ‎⑶排液法:‎ ‎①易溶于水或与水能够反应的气体,如NH3、HCl、SO2、NO2等,决不能用排水法收集。‎ ‎②部分难溶于水的气体既可用排空气法亦可用排水法收集,如H2、O2等。‎ ‎③易与氧气发生反应或密度与空气相近的气体,则必须用排液法收集,如NO、CO(C2H4)等。‎ ‎④能溶于水,但溶解度不大的气体,可以用排某些盐的饱和溶液来收集,如:‎ CO2—排饱和NaHCO3溶液(不能用饱和Na2CO3溶液,为什么?)‎ SO2—排饱和NaHSO3溶液(不能用饱和Na2SO3溶液,为什么?)‎ H2S—排饱和NaHS溶液(不能用饱和Na2S溶液,为什么?)‎ Cl2—排饱和NaCl溶液 ‎3.常见气体干燥(净化)装置 盛装物 质状态 液态干燥剂 固态干燥剂 固体(加热)‎ 装置 洗气瓶 干燥管 U型管 反应管 常见 干燥剂 浓硫酸 碱石灰 无水氯化钙 铜(除O2)、氧化铜(除H2、CO2、等 可干燥 的气体 除碱性和部分还原性气体(如HI、H2S等)以外的气体 除酸性气体以外的气体 除氨气以外的气体 可除去与反应管中所盛物质能发生反应的气体 其他 用途 若盛装NaOH溶液时,还可吸收Cl2、CO2、SO2等 整套装置尾部,吸收空气中的水分和二氧化碳 还可用作反应转化装置 如,乙醇催化氧化成乙醛 ‎4.常见气体量气装置 读数时注意:① 冷却至室温;② 调节液面相平;③ 视线与凹液面最低点相切。‎ ‎5.气体安全装置 ‎1)防倒吸安全装置 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2)防堵塞安全装置 ‎ ‎ ‎3)防污染安全装置 ‎ ‎ ‎6.液封装置 ‎7.常用尾气处理装置 ‎ 通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有:‎ ‎ ‎ ‎ a b c d e a用于NaOH吸收氯气、CO2;硫酸铜吸收H2S(气体溶解或反应速度不很快,不易引起倒吸);‎ b用于收集少量气体然后处理;c、d收集极易溶且溶解很快的气体。如HCl、HBr、NH3等;其中d ‎ 吸收量少。e用于处理难以吸收(有毒)且可燃的气体。如H2、CO等。‎ 二、常见实验装置气密性的检查方法 ‎ 图1 图2 图3 图4‎ 图1:将装置的导管口一端浸没于水中,再用双手手掌握住容器(试管可用一只手握住,复杂成套仪器还可微热),若在导管口处有气泡冒出,松手后,水在导管里形成了一段水柱,则装置的气密性良好。‎ 概括为:微热看气泡,静置看液面 。‎ 图2:如图,关闭止水夹后,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,使漏斗内液面高于试管内液面,静置后若漏斗内液面不下降,则装置的气密性良好;液面下降,则装置的漏气。‎ 概括为:注液静置看液面 。‎ 图3:塞紧橡胶塞,打开止水夹推动注射器之后,导管中出现一段液柱,且液面差不改变,拉动注射器试管中产生气泡。‎ 图4: 连接好仪器,向乙管中注入适量水,使乙管液面高于甲管液面,静置片刻,若液面保持不变证明装置不漏气,反之则漏气。‎ 三、实验装置总装思路分析 ‎1、装置的安装顺序 ‎2、操作顺序 装置连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→气体制取