第25講-常見儀器使用和實驗基本操作(講)(原卷版)

第25講常見儀器使用和實驗基本操作1.了解化學實驗是科學探究過程中的一種重要方法。2.了解化學實驗室常用儀器的主要用途和使用方法。3.掌握化學實驗的基本操作，能識別危險化學品標志。了解實驗室一般事故的預防和處理方法。【核心素養(yǎng)分析】宏觀辨識與微觀探析：能根據(jù)實驗現(xiàn)象，辨識物質(zhì)和反應類型，解釋物質(zhì)性質(zhì)及其變化規(guī)律。科學探究與創(chuàng)新意識：能根據(jù)實驗目的，設計實驗方案，勇于實驗儀器的創(chuàng)新使用，解決實際問題?？茖W態(tài)度與社會責任：具有安全意識，嚴謹求實的科學態(tài)度，具有探索未知、崇尚真理的意識和保護環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的意識。知識點一常用化學儀器的識別與使用1．加熱儀器——酒精燈(1)加熱時用外焰加熱；(2)酒精燈中的酒精不超過酒精燈容積的eq\f(2,3)且不少于eq\f(1,4)；(3)絕對禁止向燃著的酒精燈中添加酒精，以免失火；(4)絕對禁止用酒精燈引燃另一只酒精燈；(5)用完酒精燈，必須用燈帽蓋滅，不可用嘴吹滅。2.可加熱的儀器(1)儀器②為蒸發(fā)皿。使用方法：用于蒸發(fā)或濃縮溶液，加熱時液體體積不超過其容積的eq\f(2,3)，蒸發(fā)濃縮時要用玻璃棒不斷攪拌，有大量晶體時停止加熱。(2)儀器③為坩堝。使用方法：用于灼燒固體物質(zhì)，把坩堝放在三腳架上的泥三角上加熱，取放坩堝必須使用坩堝鉗，加熱完的坩堝應放在石棉網(wǎng)上冷卻。(3)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的反應器，其中B主要用于混合液體的蒸餾和分餾；b.加熱液體時，不能超過其容積的eq\f(2,3)。(4)儀器⑤為錐形瓶。使用方法：a.可用于組裝氣體發(fā)生器；b.用于滴定操作；c.作蒸餾裝置的接收器。(5)儀器⑥為燒杯。使用方法：a.可用于物質(zhì)的溶解與稀釋；b.用于稱量具有腐蝕性的固體藥品；c.組裝水浴加熱裝置。(6)儀器⑦的名稱為三頸燒瓶，做反應容器、蒸餾或分餾液體。使用方法：三個瓶口一般放置溫度計、攪拌器、冷凝管、分液漏斗等。3.常用的計量儀器(1)A為量筒，用于量取一定體積的液體；精確度：0.1mL。(2)B為容量瓶，主要用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液。①該儀器使用前需“查漏”；②不能(填“不能”或“能”)將固體或濃溶液直接在該儀器中溶解或稀釋。(3)C為酸式滴定管。①使用前需“查漏”；②“0”刻度在上方；③不可盛裝堿性溶液；④精確度：0.01mL。(4)D為堿式滴定管，用于盛裝堿性溶液，不可盛裝酸性和強氧化性液體(如：KMnO4溶液)。(5)E為托盤天平。①稱量前先調(diào)零點；②腐蝕性藥品應放于燒杯內(nèi)稱量；③“左物右碼”；④精確度：0.1g。(6)F為溫度計。①測反應混合液的溫度時，溫度計的水銀球應插入混合液中但不能接觸容器內(nèi)壁；②測蒸氣的溫度時，水銀球應在液面以上；③測餾分溫度時，水銀球應放在蒸餾燒瓶支管口處。4.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，可用于過濾；(3)做防倒吸裝置過濾時注意“一貼、二低、三靠”長頸漏斗用于組裝氣體發(fā)生器制取氣體時應將長管末端插入液面以下，防止氣體逸出分液漏斗(1)A用于反應中隨時添加液體；(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，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)加熱時液體體積不能超過其容積的eq\f(2,3)；(3)出現(xiàn)大量固體時停止加熱，利用余熱蒸干氣體的干燥或除雜(1)氣流方向為粗口進細口出；(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)通入冷凝水時要“低進高出”除去氣體中的雜質(zhì)(1)氣體的流向為長進短出；(2)吸收液能與雜質(zhì)氣體反應；(3)吸收液體積不超過洗氣瓶容積的eq\f(2,3)5.其他常用儀器儀器及名稱主要用途使用方法和注意事項(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)盛堿性藥品應用橡膠塞，盛強氧化性藥品應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)能使反應隨時發(fā)生、隨時停止；(2)制備氫氣時應遠離火源；(3)添加液體以剛好浸沒固體為宜(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)應當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驗不可加熱恒壓滴液漏斗用于反應中隨時添加液體，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；用于制取氣體時上部玻璃塞不要取下點滴板化學定性分析中做顯色或沉淀點滴實驗————————知識點二化學實驗常用儀器的創(chuàng)新應用1.實驗儀器的“多器一用”（1）符合啟普發(fā)生器原理的制氣裝置（2）可以測量氣體體積的裝置（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。2.廣口瓶的創(chuàng)新應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，操作要點是a進b出盛滿水，“b進a出”可收集不溶于水且不與水反應的氣體，如CO、NO等收集密度比空氣小的氣體，如H2、NH3等，操作要點是b進a出量氣裝置氣體從短口端進入廣口瓶，將液體壓入量筒中，則量筒中水的體積即為所測氣體的體積。讀數(shù)時先要調(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，操作要點是長管進氣，短管出氣儲氣裝置瓶內(nèi)盛裝一定量的液體，用于暫時貯存反應中產(chǎn)生的氣體，操作要點是短管進氣，長管出氣。如瓶內(nèi)盛裝飽和食鹽水，可以儲存少量Cl2安全瓶裝置左右導管均短且等長或進氣管短，出氣管長。用于防止液體倒吸或減小氣體的壓強，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)生氣泡的速率來監(jiān)控氣體流速3.球形干燥管的創(chuàng)新應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)氣體檢驗裝置如干燥管中盛無水CuSO4時，可用于水蒸氣的檢驗定量測定裝置定量測定氣體時，有時需要考慮空氣中的成分對測定產(chǎn)生的影響，所以在測定裝置后，需接一個橫放干燥管，“左吸右擋”，既可以防止污染空氣，又可以防止空氣中的CO2、水蒸氣對定量測定實驗產(chǎn)生干擾簡易氣體發(fā)生裝置類似啟普發(fā)生器原理，通過調(diào)節(jié)活塞，進而使產(chǎn)生的氣體調(diào)控液面高度而決定反應是否繼續(xù)簡易過濾裝置可用于水的凈化等較簡單的過濾4.冷凝裝置的創(chuàng)新應用圖一、圖二裝置中由于冷凝管豎立，使液體混合物能冷凝回流，以此裝置作為反應裝置，可使反應物循環(huán)利用，提高反應物的轉(zhuǎn)化率。知識點三化學基本操作及安全1.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塊狀一定量少量多量一定量使用儀器藥匙(或紙槽)鑷子用托盤天平稱量膠頭滴管用試劑瓶傾倒用量筒、滴定管(或移液管)量取(2)向儀器中加入藥品的操作方法①向容器內(nèi)加固體藥品②向容器內(nèi)加液體藥品2.試紙的使用(1)類型及作用eq\x(石蕊試紙)——定性檢驗酸堿性eq\x(pH試紙)——定量檢測(粗測)酸堿性強弱eq\x(品紅試紙)——檢驗SO2等具有漂白性的物質(zhì)eq\x(淀粉-KI試紙)——檢驗Cl2等具有氧化性的物質(zhì)(2)使用方法①檢驗溶液：取一小塊試紙放在玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取液體，點在試紙中部，觀察試紙的顏色變化。等pH試紙變色后，與標準比色卡對照。②檢驗氣體：先用蒸餾水把試紙潤濕，再用鑷子夾取或粘在玻璃棒的一端，然后放在集氣瓶口或?qū)Ч芸谔?，觀察試紙的顏色變化。3.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行，為了加速溶解，常用玻璃棒攪拌、粉碎、振蕩或加熱等措施，但FeCl3、AlCl3等易水解的固體溶解時不能加熱。(2)氣體物質(zhì)的溶解或吸收①溶解度不大的氣體，如CO2、Cl2、H2S等，用如圖a所示裝置。②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(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。4.化學試劑的保存方法(1)試劑瓶及瓶塞的選擇根據(jù)藥品狀態(tài)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(固體：用廣口瓶,液體：用細口瓶))根據(jù)見光是否分解eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(易分解：用棕色瓶,不分解：用一般試劑瓶))根據(jù)酸堿性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(玻璃塞：不能盛放堿性物質(zhì),橡膠塞：不能盛放強酸性、強氧化性物質(zhì)))(2)試劑的保存方法化學試劑都應注意妥善密封保存于試劑瓶中。對于易變質(zhì)、易揮發(fā)或有危險性的化學試劑，還應根據(jù)性質(zhì)采取特殊的保存方法。①易與空氣中的氧氣、水蒸氣、二氧化碳等起反應的藥品應隔絕空氣保存。如鉀、鈉應浸在煤油中；白磷放在水中，使之與空氣隔絕。②易潮解、揮發(fā)、吸水的藥品應密封保存。如固體NaOH、濃鹽酸、濃硫酸等。③見光易分解的物質(zhì)應放在棕色試劑瓶中，放置于陰涼處。如AgNO3、濃HNO3等。④液態(tài)溴有毒且易揮發(fā)，應貯存于細口瓶中，加水封，加蓋玻璃塞(不能用橡膠塞)，并放置于陰涼處。⑤易揮發(fā)、著火的藥品應密封保存并放置于陰涼處，遠離火源。如乙醇、乙醚、苯等。⑥盛放藥品的器皿應不能與所盛藥品反應。如盛NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而應用橡膠塞。5.玻璃儀器的洗滌(1)洗凈的標準：玻璃儀器內(nèi)壁附著均勻的水膜，既不聚成滴，也不成股流下。(2)常見殘留物的洗滌殘留物洗滌劑容器里附有的油污NaOH溶液或熱的純堿溶液容器壁上附著的硫CS2或熱的NaOH溶液試管壁上附著的銀鏡稀HNO3AgCl氨水容器內(nèi)殘留的MnO2熱的濃鹽酸6.常用危險化學藥品的標志7.常見實驗事故的處理意外事故處理方法少量濃硫酸濺到皮膚上立即用大量水沖洗，然后涂上3%～5%的碳酸氫鈉溶液酒精等有機物在實驗臺上著火用濕抹布、石棉或沙子蓋滅，不能用水滅火濃NaOH溶液濺到皮膚上立即用大量水沖洗，再涂上5%的稀硼酸苯酚沾到皮膚上用酒精擦洗誤食重金屬鹽服用大量牛奶或蛋清，并及時送往醫(yī)院水銀灑到桌面或地面上撒上硫粉并進行處理8.檢查裝置氣密性的基本思路：【方法技巧】使裝置內(nèi)外壓強不等，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，若導管口產(chǎn)生氣泡，松開手(或停止加熱)后導管內(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，從長頸漏斗中注入適量水，使長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，輕輕向外拉動或向里推動注射器的活塞，一段時間后，若活塞能回到原來的位置，證明裝置不漏氣；f中打開彈簧夾，向?qū)Ч芸诖禋猓糸L頸漏斗中的液面上升，且停止吹氣后，關(guān)閉彈簧夾，長頸漏斗中的液面保持穩(wěn)定，證明裝置不漏氣。9.化學實驗安全的創(chuàng)新設計（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實驗室制取Cl2時，尾氣的處理可采用b、c裝置。②實驗室制取CO時，尾氣的處理可采用a、c裝置。③實驗室制取H2時，尾氣的處理可采用a、c裝置。高頻考點一常用儀器的用途和使用【例1】（2022·浙江卷）名稱為“干燥管”的儀器是（）A. B. C. D.【變式探究】（2022·浙江卷）名稱為“吸濾瓶”的儀器是（）A.B. C.D.【舉一反三】（2021·廣東卷）測定濃硫酸試劑中含量的主要操作包括：①量取一定量的濃硫酸，稀釋；②轉(zhuǎn)移定容得待測液；③移取待測液，用的溶液滴定。上述操作中，不需要用到的儀器為A. B.C.D.【變式探究】（2021·天津卷）進行下列實驗操作時，選用儀器正確的是提取碘水中的碘量取一定體積的KMnO4溶液熔化NaOH固體濃縮NaCl溶液ABCD高頻考點二考查實驗的基本操作【例2】（2022·海南卷）下列實驗操作規(guī)范的是A.過濾B.排空氣法收集C.混合濃硫酸和乙醇D.溶液的轉(zhuǎn)移【變式探究】（2022·湖北卷）下列實驗裝置(部分夾持裝置略)或現(xiàn)象錯誤的是A．滴入酚酞溶液B．吸氧腐蝕C．鈉的燃燒D．石蠟油的熱分解【舉一反三】（2022·湖南卷）化學實驗操作是進行科學實驗的基礎。下列操作符合規(guī)范的是A.堿式滴定管排氣泡B.溶液加熱C.試劑存放D.溶液滴加【變式探究】（2021·河北卷）下列操作規(guī)范且能達到實驗目的的是（）A.圖甲測定醋酸濃度 B.圖乙測定中和熱C.圖丙稀釋濃硫酸 D.圖丁萃取分離碘水中的碘高頻考點三儀器的綜合應用和創(chuàng)新【例3】（2021·山東卷）關(guān)于下列儀器使用的說法錯誤的是()A.①、④不可加熱 B.②、④不可用作反應容器C.③、⑤可用于物質(zhì)分離 D.②、④、⑤使用前需檢漏【變式探究】（2021·山東卷）為完成下列各組實驗，所選玻璃儀器和試劑均準確、完整的是()(不考慮存放試劑的容器)實驗目的玻璃儀器試劑A配制100mL一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液100mL容量瓶、膠頭滴管、燒杯、量筒、玻璃棒蒸餾水、NaCl固體B制備Fe(OH)3膠體燒杯、酒精燈、膠頭滴管蒸餾水、飽和FeCl3溶液C測定NaOH溶液濃度燒杯、錐形瓶、膠頭滴管、酸式滴定管待測NaOH溶液、已知濃度的鹽酸、甲基橙試劑D制備乙酸乙酯試管、量筒、導管、酒精燈冰醋酸、無水乙醇、飽和Na2CO3溶液【變式探究】下列兩種不同圖示分別代表了干燥管的不同應用。請回答有關(guān)問題：(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ABCD氣體aNH3SO2C2H4Cl2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制備空氣中的某種單質(zhì)氣體，此時氣體a為________，固體R為________。(3)若按圖乙來安裝，可用NaOH濃溶液吸收Cl2制84消毒液，此時干燥管的作用是________________________________________________________________________。高頻考點四藥品的安全使用【例4】（2022·山東卷）下列試劑實驗室保存方法錯誤的是（）A.濃硝酸保存在棕色細口瓶中 B.氫氧化鈉固體保存在廣口塑料瓶中C.四氯化碳保存在廣口塑料瓶中 D.高錳酸鉀固體保存在棕色廣口瓶中【變式探究】(2020·山東卷)實驗室中下列做法錯誤的是()A．用冷水貯存白磷B．用濃硫酸干燥二氧化硫C．用酒精燈直接加熱蒸發(fā)皿D．用二氧化碳滅火器撲滅金屬鉀的燃燒【特別提醒】實驗操作安全的“七防范”(1)防火災：①可燃性、易燃性試劑的存放要遠離火源；②用剩的鈉、鉀、白磷應放回原試劑瓶；③不慎打翻酒精燈，酒精在桌面上燃燒起來，應該立即用濕抹布蓋滅。(2)防暴沸：①加熱液體時為了防止暴沸，應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，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，應先從水槽中取出導氣管，再撤掉酒精燈；②用水吸收極易溶于水的氣體時，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)生劇毒氣體的反應應在通風櫥中進行；②實驗室中的任何藥品不能用口去嘗；③用剩的有毒物質(zhì)應及時回收處理。(5)防污染：對環(huán)境有污染的物質(zhì)不能直接排放，要根據(jù)其化學性質(zhì)進行處理或吸收，如CO尾氣應該點燃或收集。(6)防炸裂或爆炸：①能直接加熱的儀器，加熱前要預熱；不能直接加熱的儀器，要墊石棉網(wǎng)加熱；②蒸餾時液體不能蒸干，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，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，要先用H2(CO)排盡裝置中的空氣，驗純后再加熱，以防爆炸；⑤H2、CO、CH4、CH2=CH2等氣體點燃前要驗純，以防爆炸。(7)防腐蝕：①取用液溴、苯酚時，若不慎滴到皮膚上，要用酒精擦洗以防腐蝕皮膚；②少量強酸溶液滴到皮膚上時，立即用大量水沖洗，再涂弱堿性溶液(如NaHCO3溶液)；③少量強堿溶液滴到皮膚上時，立即用大量水沖洗，再涂弱酸性溶液(如硼酸溶液)?！咀兪教骄俊肯铝杏嘘P(guān)物質(zhì)的存放或運輸敘述不正確的是()A．液溴易揮發(fā)，存放液溴的試劑瓶中應加水封B．可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液C．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃試劑瓶中D．常溫下，能用鐵罐運輸濃硝酸【變式探究】下列實驗操作中不會發(fā)生安全事故的是()A．用鋅粒和稀硫酸反應制取氫