化学实验基础(精品).pptx
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1、化学实验基础1了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法2掌握化学实验的基本操作3了解化学品的安全使用和实验室一般事故的预防、处理方法4掌握配置一定溶质的质量分数和物质的量浓度溶液的方法5了解溶液pH的测定方法6掌握常见气体的实验室制法7综合运用各类物质的性质,进行常见物质(包括离子)的检验、分离和提纯主要考点(1)设计、评价或改进实验方案(2)采取适当的方法控制实验条件(3)描述实验现象和收集有关数据(4)分析现象和处理数据并得出合理结论(5)识别或绘制典型的实验仪器装置图9以上各部分知识与技能的综合应用8能根据实验要求,做到:化学实验能力1用正确的化学实验基本操作,完成规定的“学生实验”的能
2、力。2观察记录实验现象,分析实验结果和处理实验数据,得出正确结论的能力。3初步处理实验过程中的有关安全问题的能力。4能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力。5根据实验试题的要求,设计或评价简单实验方案的能力。第1部分 常用化学仪器及使用方法第2部分 化学实验基本操作第3 部分 常见事故的处理及实验安全第4部分 常见试剂的保存第5部分 物质的分离与提纯第6部分 物质的检验 第7部分 常见气体的制备与收集第8部分 重要的定量实验第9部分 综合实验1、定量实验2、定性实验3、制备实验4、气压原理设计实验5、原理实验(控制变量、对比、探究)第1部分 常用化学仪器及使用方法 1、关注仪器本身的构造特点体
3、会使用功能例1试回答下列中学化学实验中常见仪器的有关问题:(1)在仪器分液漏斗、试剂瓶、集气瓶、滴瓶、滴定管、容量瓶、量筒、托盘天平中,标有“0”刻度的是(填序号,下同)_;标有使用温度的仪器是 。(2)“磨砂”是增加玻璃仪器密封性的一种处理工艺。在仪器试管、分液漏斗、细口试剂瓶、广口试剂瓶、集气瓶、滴瓶、酸式滴定管、碱式滴定管中,用到“磨砂”的有_。例2某同学在实验报告中写有以下操作和实验数据,其中合理的是用托盘天平称取11.7g食盐用广泛pH试纸测得溶液的pH为3.5用10mL量筒量取5.62mL某浓度的盐酸滴定某未知浓度的盐酸用去23.15mLNaOH标准溶液答案第1部分 常用化学仪器及
4、使用方法 2、重视仪器装置多功能开发,培养创新能力 在化学实验过程中,对于同一仪器或装置,通过不同的操作或一定的组合、改进,就可以实现仪器装置功能的拓展,开发出不同用途。例3在实验室用图中所示的实验装置进行简单实验。现有八种气体:H2 Cl2 CH4 HCl NH3 NO H2S SO2 N2 NO2请按下列要求填出编号(1)图中装置可以用排空气法收集气体。如果气体从a口进入烧瓶,可以收集的气体有_,如果从b口进入烧瓶,可以收集的气体有_。(2)图中的烧瓶中充满水时,还可以用排水法收集气体,气体用从_口进入烧瓶,用这个装置可以收集的气体有_。(3)烧瓶内装入适量浓硫酸,可以作为干燥装置。可以用
5、这个装置干燥的气体有_,气体应从_口进入烧瓶。H2 Cl2 CH4 HCl NH3 NO H2S SO2 N2 NO2b a(1)可用作净化和干燥装置;(2)可用作尾气吸收装置;(3)用作排气集气装置;(4)用作排水集气装置;(5)可用于测量化学反应中产生气体的体积;(6)可以用作反应器;(7)可以用作观察气体排放快慢的装置等等;(8)可用作安全装置。例4.下图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置,根据需要可在其中加入液体或固体试剂。请选择适宜装置的序号填于空白处。(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集NO的装置是_;(2)能用作干燥CO2气流的装置是_;(3)在实验室制取C12并检验C12性质的
6、连续实验中,用于除去Cl2中的HCl杂质的最佳装置是_;A、B A、E、FA(4)合成氨实验中,可用于干燥、混合并能大致观察合成氨实验中,可用于干燥、混合并能大致观察H2和和N2的体积比的装置是的体积比的装置是_;(5)用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是是_;(6)接在气体的连续实验中间,用于达到控制气流使接在气体的连续实验中间,用于达到控制气流使其平稳目的的装置是其平稳目的的装置是_。GCD例5在干燥管A中为块状白色固体,B中为淡黄粉末,C中为白色固体,并将A、B、按右图所示连接。当打开活塞(1)(2)时,D中蜡烛火焰明亮;打开活塞(1)、
7、(3)时,D是蜡烛火焰熄灭,关闭活塞(1)时,A中反应可自行停止。试根据上述实验事实,回答以下问题:(1)A中发生的化学反应方程式:_。CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 +H2O(2)B中的淡黄色粉末是_,发生的化学反应方程式 _。(3)在干燥管C中的白色固体应为 _。Na2O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2CaCl22010 北京 在中学化学实验中,有不少实验都会使用到同一种仪器。在复习时必须把使用同一仪器的实验放在一起,通过对比分析,关注一器多”能”即仪器功能的拓展,就能够较好地掌握该仪器的用途,在综合题中轻松过去第一关。归纳总结、对比分析 玻璃棒温度计测溶解度、蒸馏
8、、制乙烯、制硝基苯漏斗3-A 1-C 2-B 4-DU型管3、同一功能通过组装不同的仪器装置实现 启普发生器的操作原理是利用气压知识使固、液接触或脱离,控制对气体反应随即产生或停止,使之控制反应的发生。若无启普发生器,可根据启普发生器反应原理设计出多种简易启普发生器。启普发生器原理式反应器的设计 装置(I)一(V):若打开活塞,则酸液与块状固体接触,发生反应,产生的气体由支管导出;若关闭活塞,则酸液与块状固体脱离接触,反应自行停止。需要时再打开活塞,又可以使气体发生。装置():依靠铜丝向下或向上抽拉,使固、液接触或脱离,拉制反应产生或停止,实现对反应的控制。测量气体的体积的装置 利用气体的不溶
9、于某些液体的性质(如H2难溶于水,Cl2难溶于饱和食盐水)可用排液法粗略测量气体的体积。其多种量气装置见下图。例1下列试纸使用时,不宜先用水润湿的是()A蓝色石蕊 B红色石蕊试纸 C淀粉碘化钾试纸 DpH试纸第2部分 化学实验基本操作D1试剂的取用第2部分 化学实验基本操作2玻璃仪器的洗涤3常见指示剂(或试纸)的使用4气体发生器的气密性检查5常见离子的焰色反应和焰色反应的实验操作6溶液的配制7中和滴定 8 物质分离提纯中的主要操作:过滤、蒸发、结晶、蒸馏等方案1:塞紧单孔塞,关闭开关,将烧杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸没在水中,如果干燥管内外液面有一定高度差,说明装置的气密性良好 方案2:
10、塞紧单孔塞,关闭开关,将烧杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸没在水中,如果用手捂住干燥管,管口处出现少量气泡,松手后,干燥管下端管口处出现一段水柱,说明装置的气密性良好 例2 如何检验下列装置的气密性倒吸水柱法 微热气泡法例 3 下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是()C例4.请根据装置图及描述,回答下列问题:(1)A是中学常用的气体发生装置,可用它制备的气体有(写出三种)_,它们在反应物状态、反应条件等方面的共同特点是_。H2 CO2 O2固液反应不需加热(2)将A稍加改进便得到B装置。用B装置(打开弹簧夹c)代替A装置进行气体制备的优点是_。保证分液漏斗中的压强与烧瓶中的压强相等,使液
11、体容易滴入烧瓶、并保证气体不从分液漏斗外逸关闭弹簧夹a和c,再打开活塞b,然后打开分液漏斗上端胶塞,观察水能否连续滴入烧瓶;塞紧分液漏斗上端胶塞,关闭弹簧夹c,打开弹簧夹a,观察水能否连续滴入烧瓶;若水均不能连续滴入烧瓶,则说明装置不漏气。(3)关闭B装置的弹簧夹a和c,将水注入分液漏斗中,开启活塞b,水不能连续滴入烧瓶中。试判断:B装置是否漏气?_,判断理由是_;在不增加仪器及用品的情况下,如何确定B装置是否漏气?_。无法确定两处胶塞接口任一处不漏气都可能使烧瓶中气体的压强大于分液漏斗中气体的压强,水都不能连续滴入烧瓶。例1.以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶性气体,而且能防止 倒吸的是
12、()第3部分 常见事故的处理及实验安全第4部分 常见试剂的保存BD例2.用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器巳省略),能达到实验目的的是()D例3.下图所示是课外活动小组同学设计的几种尾气吸收装置(装置中的液体为水,固体为碱石灰)。从实验安全和保护环境的角度考虑,当用于吸收HCl气体时,应选用的装置是 _。若用于吸收NH3,在上述已选用的装置中不宜采用的是_,原因是_。a、d、e、h、ih氨是碱性气体,不能被碱石灰吸收 具有毒性或污染性的尾气(如:Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时,应在通风橱中进行;多余气体必须进行处理,常用处理尾气装置,如图。一般常用吸收液吸收这些有害气体,a
13、、b、c为溶解度不是很大的尾气处理装置,d为溶液度大且吸收速率很快的尾气处理装置,难以吸收的尾气如CO,应于末端燃烧除去,如e。此处还可以用塑料袋盛装尾气。防倒吸安全装置 防堵塞安全装置例4A下列有关试剂的保存方法,错误的是A浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中B少量的钠保存在煤油中C氢氧化钠溶液保存在用橡胶塞的玻璃试剂瓶中D新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中 A第第5部分部分物质的分离与分离物质的分离与分离例1除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是AHNO3溶液(H2SO4),适量BaCl2溶液,过滤BCO2(SO2),酸性KMnO4溶液、浓硫酸,洗气CKNO3晶体(NaCl),蒸馏水,结晶DC2
14、H5OH(CH3COOH),加足量CaO,蒸馏A例5要用棕色细口试剂瓶,并存放在冷暗处的是()A硝酸银晶体B双氧水C溴化银 D浓硝酸 BD例2下列除去杂质的实验方法正确的是 A除去CO中少量O2:通过灼热的Cu网后收集气体B除去K2CO3固体中少量NaHCO3:置于坩埚中加热C除去苯中溶有的少量苯酚:加入适量浓溴水反应后过滤D除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2:加入稍过量双氧水后放置D例3CaCO3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3,另外有少量的含硫化合物。实 验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。完成下列填空:(1
15、)用浓盐酸配制1:1(体积比)的稀盐酸(约6 mol.L-1),应选用的仪器是_。a烧杯 b玻璃棒 c量筒 d容量瓶abc(2)上述装置中,A是_溶液,NaHCO3溶液可以吸收_。CuSO4溶液或酸性KMnO4吸收HCl气体或吸收酸性气体(3)上述装置中,B物质是_。用这个实验得到的气体测定CO2的分子量,如果B物质失效,测定结果_(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。无水CaCl2偏低(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一,测定溶出量的主要实验步骤设计如下:剪碎、称重浸泡溶解过滤残渣烘干冷却、称重恒重为了将石蜡和碳酸钙溶出,应选用的试剂是_。
16、a氯化钠溶液 b稀醋酸 c稀硫酸 d正已烷bd(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一,测定溶出量的主要实验步骤设计如下:剪碎、称重浸泡溶解过滤残渣烘干冷却、称重恒重(5)在溶出量测定实验中,为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量,应先溶出_后溶出 。石蜡CaCO3(6)上述测定实验中,连续_,说明样品已经恒重。两次称量的结果相差不超过(或小于)0.001g例例1检验该装置的气密性的方法检验该装置的气密性的方法例例2某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下:实验步骤如下:把适
17、量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为试管中,准确称量,质量为ag。装好装好实验实验装置。装置。检查装置气密性。检查装置气密性。加热,开始反应,直到产生一定量的气体。加热,开始反应,直到产生一定量的气体。停止加热(如图,导管出口高于液面)。停止加热(如图,导管出口高于液面)。测量收集到气体的体积。测量收集到气体的体积。准确称量试管和残留物的质量为准确称量试管和残留物的质量为bg。测量实验室的温度。测量实验室的温度。把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面把残留物倒入指定的容器中,洗净仪
18、器,放回原处,把实验桌面收拾干净。收拾干净。处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。回答下列问题:回答下列问题:(1)如何检查装置的气密性?)如何检查装置的气密性?_。(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤;)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤;调整量调整量筒内外液面高度使之相同;筒内外液面高度使之相同;使试管和量筒内的气体都冷却至使试管和量筒内的气体都冷却至室温;室温;读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是:读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是:_(请填写步骤代号)(请填写步骤代号)(3)测量收集到气体体积时,如何使量筒内外液面的高
19、度相同?)测量收集到气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?_。空气空气O2O2例例3在一定条件下,萘可以被硝酸、硫酸的混合酸硝化生成在一定条件下,萘可以被硝酸、硫酸的混合酸硝化生成二硝基物,它是二硝基物,它是1,5-二硝基萘二硝基萘和和1,8-二硝基萘二硝基萘的混合的混合物。物。后者可溶于质量分数大于后者可溶于质量分数大于98的硫酸,而前者不能,利用这的硫酸,而前者不能,利用这一性质可以将这两种异构体分离。一性质可以将这两种异构体分离。将上述硝化产物加入适量的将上述硝化产物加入适量的98.3的硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固的硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固
20、体体1,8-二硝基萘,应采用的方法是(二硝基萘,应采用的方法是()A.将所得的滤液蒸发浓缩冷却结晶将所得的滤液蒸发浓缩冷却结晶B.向滤液中缓缓加入水过滤向滤液中缓缓加入水过滤C.向滤液中加入碳酸钠溶液后过滤向滤液中加入碳酸钠溶液后过滤D.将滤液缓缓加入水中后过滤将滤液缓缓加入水中后过滤提示:提示:滤液滤液 1 1,8-8-二硝基萘,水二硝基萘,水答案:答案:D例例4某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的,按下图装置进行试某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的,按下图装置进行试验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将氧化成氧化成,而稀硝酸不能氧化,
21、而稀硝酸不能氧化。由。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品:浓硝酸、可选药品:浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳化碳已知:氢氧化钠溶液不与已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与反应,能与NO2反应反应28某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有)上述实验中发生反应的化学方程式有 ;
22、(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ;(3)实验室中现有)实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等等4种种溶液,溶液,可与上述实验中溶液起相似作用的是可与上述实验中溶液起相似作用的是 ;例5 2010年宁夏卷第 28 题Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 CuSO4 与Zn 反应产生的Cu与Zn形成Cu/Zn微电池,加快了氢气产生的速率 Ag2SO4(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所
23、给的混合溶液分该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到别加入到 6 个盛有过量个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中,收集产生的气粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间体,记录获得相同体积的气体所需时间实验实验混合实验混合实验ABCDEF4mol/LH2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和饱和CuSO4溶液溶液/mL00.5255V620H2O/mLV7V8V9V10100 请完成此实验设计,其中:请完成此实验设计,其中:V1=,V6=,V9=;反应一段时间后,实验反应一段时间后,实验A中的金属呈中的金属呈 色,实验色,实验E中的金中的金属呈属呈 色;色;该
24、同学最后得出的结论为:当加入少量该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成溶液时,生成的氢气的速率会大大提高。的氢气的速率会大大提高。但当加入的但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,请分析氢气生成速率下降的主要原因降,请分析氢气生成速率下降的主要原因 。当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积301017.5灰黑暗红例例6如下图所示的实验可以证明如下图所示的实验可以证明KMnO4溶液的紫色是由溶液的紫色是由于于MnO4-存在的缘故,且不破坏存在的缘故,且不破坏MnO4
25、-。U形管中加入形管中加入KMnO4溶液,然后小心地在管端的两液面上加入溶液,然后小心地在管端的两液面上加入KNO3溶液,将石墨溶液,将石墨电极插入电极插入KNO3溶液,接通直流电源。溶液,接通直流电源。(1)设计本实验的原理是)设计本实验的原理是。(2)加入)加入KNO3溶液的作用是溶液的作用是。(3)根据什么现象可以得出实验要证明的结论)根据什么现象可以得出实验要证明的结论。例例7用用0.1mol/L的的Na2SO4溶液配制溶液配制100ml0.01mol/LNa2SO4溶液。需要下列哪些实溶液。需要下列哪些实验步骤。验步骤。计算;计算;量取量取0.1mol/L溶液;溶液;在烧杯中稀释;在
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