2019年高考化学二轮复习专题21化学实验基本操作教案(含答案解析).pdf
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1、1 专题 21 化学实验基本操作高考仍然会以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,围绕是什么、为什么和怎么做来重点考查实验基本操作的规范性和准确性;通过近几年的高考试题分析,对化学实验的考查通常以中学化学所涉及的重要物质的性质为载体,突出考查常见仪器的选择、使用、操作、规范、伎用创新应用、实验室一般事故的预防和处理等主要考查方面:一、讲实验器材“样样通”熟知常用的实验仪器(一)可加热仪器仪器使用方法和注意事项直接加热仪器试管加热液体时,液体体积不能超过其容积的13,加热固体时,试管口应略向下倾斜蒸发皿蒸发浓缩时要用玻璃棒搅拌坩埚用于固体物质灼烧,把坩埚放在三脚架上的泥三角上加热,取放坩埚必须使用
2、坩埚钳,加热完的坩埚应放在石棉网上冷却需垫石棉网加热仪器圆底烧瓶液体不超过容积的23,且不少于13锥形瓶振荡时瓶内液体不能溅出烧杯溶解固体时要用玻璃棒搅拌三颈烧瓶三颈口一般放置温度计、冷凝管、分液漏斗、搅拌器等。一般用于液体混合物的分离与提纯 注意 (1)移动试管用试管夹,移动蒸发皿和坩埚用坩埚钳。(2)熔融固体NaOH 不能用瓷坩埚,而使用铁埚。原因是NaOH能与坩埚中的成分SiO2发生化学反应。(二)计量仪器2 仪器注意事项量筒读数时眼睛要平视液体凹液面最低处;无“0”刻度,刻度由下而上逐渐增大;精确度为 0.1 mL;选取规格要遵循“大而近”,如量取5.6 mL NaOH 溶液应选取10
3、 mL量筒,而不能选用50 mL 量筒;不可加热,不可作反应容器,不可用于溶液的稀释温度计所测量的温度要在温度计量程范围内;测量液体温度时,温度计的水银球部位应浸在液体内;测量蒸气温度时,应使温度计的水银球置于蒸馏烧瓶支管口处;不能代替玻璃棒使用,温度计的水银球也不能接触容器壁容量瓶使用前要检查是否漏水;加液体用玻璃棒引流,当液面距刻度线12 cm 时改用胶头滴管,加液体至凹液面最低处与刻度线相切容量瓶没有“零”刻度,只有一条刻度线,液面达到刻度线时,溶液的体积即为容量瓶的容量值A为酸式滴定管B为碱式滴定管使用前要检查是否漏水;“0”刻度在上;精确度为0.01 mL;A用于量取酸性溶液和强氧化
4、性溶液,B用于量取碱性溶液;要先用待装液润洗再装溶液托盘天平称量前先要调零;左盘放物品,右盘放砝码;精确度是 0.1 g;药品不能直接放在托盘上,易潮解、腐蚀性药品如NaOH 等应放在小烧杯中称量(三)分离、提纯仪器仪器主要用途使用方法和注意事项漏斗(1)向小口容器中转移液体(2)加滤纸后,可过滤液体制作过滤器时,滤纸紧贴漏斗内壁,用水润湿,注意不得留有气泡滤纸上缘低于漏斗边缘,液3 体低于滤纸边缘分液漏斗(1)用于随时添加液体(2)萃取、分液注意活塞不得渗漏分离液体时,下层液体 由下口放出,上层液体由上口倒出蒸发皿蒸发或浓缩溶液可直接加热,加热时液体体积不超过其容积的2/3,当有大量固体出现
5、时停止加热A:球形冷凝管B:直形冷凝管组装蒸馏装置,将蒸气冷凝为液体蒸气流的方向与冷却水流的方向相反洗气瓶除去气体中的杂质,其中广口瓶可换作大试管或锥形瓶一般选择能与杂质气体反应的试剂作吸收剂装入液体量不宜超过容积的 2/3 气体的流向为A进 B出干燥管用于干燥或吸收某些气体,干燥剂为粒状,常用CaCl2、碱石灰注意干燥剂或吸收剂的选择一般为大口进气,小口出气U形管内装固体干燥剂或吸收剂,用于干燥或吸收某些气体不可装液体干燥剂例 1填写下列空白:(1)图 1 中装置 A的名称是 _。4(2)图 2 中仪器 D的名称是 _。(3)图 3 中仪器 X的名称是 _。(4)图 4 中仪器 B的名称是
6、_。(5)图 5 中的仪器名称:仪器A_,仪器 B_。(6)实验室过滤所需的玻璃仪器是_。(7)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是_。(8)实验装置中冷凝管的主要作用是_。(9)制取 KClO3实验结束后,取出含有KClO3溶液的试管,冷却结晶,过滤,洗涤,该实验操作过程需要的玻璃仪器有_。【答案】(1)干燥管(2)锥形瓶(3)圆底烧瓶(4)球形冷凝管(5)坩埚500 mL容量瓶(6)漏斗、烧杯、玻璃棒(7)蒸发皿(8)冷凝回流(9)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)了解广口瓶、球形干燥管的创新应用(一)广口瓶的创新应用装置图解读集气装置收集密度比空气大的气体,如二氧化碳
7、、氯气、氯化氢等。操作要点是:a 进 b 出盛满水,“b 进 a 出”可收集不溶于水且不与水反应的气体,如CO、NO等收集密度比空气小的气体,如氢气、氨气等,操作要点 b 进 a 出量气装置气体从短口端进入广口瓶,将液体压入量筒中,则量筒中水的体积即为所测气体的体积。读数时先要调整量筒高度使广口瓶和量筒内液面相平,然后视线要与量筒内液面最低点相切洗气装置用于除去气体中的杂质气体或用于干燥气体,操作要求是长管进气,短管出气储气装置瓶内注入一定量的液体,用于暂时贮存反应中产生的气体,操作要求是短管进气,长管出气。如用饱和食盐水可以储存少量Cl2安全瓶装置左右导管均短且等长或进气管短,出气管长。用于
8、防止液体倒吸或减小气体的压强,防止出现安全事故5(二)球形干燥管的创新应用装置图解读尾气吸收装置(1)可用于一般尾气的吸收,如内盛碱石灰,可吸收 HCl、Cl2、SO2等(如图 a);(2)可用于防倒吸装置,如极易溶于水的HCl、NH3等(如图 b)气体检验装置如干燥管中内盛无水CuSO4时,可用于水蒸气的检验,如图 c 辅助测定气体,防止外界因素干扰;定量测定气体时,有时需要考虑空气中的成分对测定产生的影响,所以在测定装置后,需接一个干燥管,目的是防止空气中的CO2、水蒸气对定量测定产生干扰,如图d 简易的发生装置类似启普发生器原理,通过调节活塞,进而使产生的气体调控液面高度而决定反应是否继
9、续,如图e 过滤装置可用于水的净化等较简单的过滤,如图f(三)化学实验安全的创新设计1防倒吸装置2防堵塞安全装置6 3防污染安全装置实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用 b 装置。制取 CO时,尾气处理可采用 a、c 装置。制取 H2时,尾气处理可采用 a、c 装置。例 2填空(1)洗气:除去CO2中的水蒸气,装置甲内应盛的物质是_,气体应从 _端通入。若要除去 Cl2中混有的HCl,应用如图甲所示的装置,应该怎样处理?_。(2)检 验:证 明CO 中 含 有CO2,装 置 甲 内 应 盛 _,要 除 去CO2最 好 的 方 法 是_。(3)贮气:在装置甲中排空气法收集H2时,气体从 _端通入
10、;排水法收集O2时,瓶内先装满水,气体从 _端通入;若要用水将装置中的O2排出,水应从_端通入。(4)图乙所示装置可以作为特殊情况下的气体发生装置。例如,在常温下可用此装置来制备空气中的某 种 单 质 气 体,此 时 气 体a为 _,固 体R 为 _,有 关 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。(5)若按图丙来安装,此时干燥管的作用是_。【答案】(1)浓硫酸A 用两个如图甲所示的装置,以ABA B的顺序连接,在第一个装置中盛饱和食盐水,第二个装置中盛浓硫酸,气体从第一个装置的A端进入,从第二个装置的B端排出(2)澄清石灰水让气体连续经过分别盛有浓NaOH 溶液、浓硫酸的装置(3)B B A(
11、4)CO2Na2O22CO2 2Na2O2=2Na2CO3O2(5)防止倒吸例 3.实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器有()A烧杯B蒸发皿C试管D坩埚【答案】A【解析】直接加热的仪器有试管、蒸发皿、坩埚;垫石棉网加热的仪器有烧杯、锥形瓶、圆底烧瓶。例 4下列选用的相关仪器符合实验要求的是()7【答案】B 例 5.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是()A.冷水浸泡B.加热煎制C.箅渣取液D.灌装保存解析:选C 冷水浸泡中草药,使草药软化,便于熬制,不是过滤;加热煎制,主要是使草药的成分析出,不是过滤;把药渣去除,保留液体,是过滤的操作;罐装保存,只是把草药转移到容器中保存,不是过滤。例
12、 6.下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是()A B C D 制氢气的发生装置蒸馏时的接收装置除去 SO2中的少量 HCl 准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液【答案】C 例 7完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)不正确的是()8 选项A B C D 实验灼烧纯碱观察焰色反应用 CCl4提取溴水中的 Br2从 KI 和 I2的固体混合物中回收I2除去氯气中的氯化氢装置或仪器解析:选C 灼烧固体,应用坩埚,且需要在坩埚上面放置一个表面皿来回收升华出的I2,C项错误。例 8.利用实验器材(规格和数量不限)能完成相应实验的一项是()选项实验器材(省略夹持装置)相应实验A 烧杯、玻璃棒
13、、蒸发皿CuSO4溶液的浓缩结晶B 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸用盐酸除去BaSO4中少量 BaCO3C 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶用固体 NaCl 配制 0.5 mol L1的溶液D 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗用溴水和CCl4除去 NaBr 溶液中少量 NaI【答案】D【解析】蒸发浓缩需要酒精灯,A项错误;过滤需要漏斗,B项错误;称量NaCl 固体需要托盘天平,C项错误。二、基本操作“步步清”掌握化学实验的基本操作(一)药品的取用(二)物质的溶解1固体的溶解使用仪器:烧杯、试管、玻璃棒等。促溶方法:研细、搅拌、加热等。2液体的溶解一般方法:将密度大的液体沿着器壁慢慢注入密度小的液体
14、中,并用玻璃棒轻轻搅动。9 如稀释浓H2SO4时把浓 H2SO4慢慢加入到水中,并用玻璃棒不断搅拌。3气体的溶解(1)对溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图a 所示装置。(2)对极易溶于水的气体,如NH3、HCl 等,用如图b 所示装置。(三)仪器的洗涤待清洗仪器污物清洗试剂做过 KMnO4分解实验的试管MnO2热的浓盐酸做过碘升华的烧杯碘酒精长期存放FeCl3溶液的试剂瓶Fe(OH)3稀盐酸长期存放澄清石灰水的试剂瓶CaCO3稀盐酸做过银镜实验的试管银稀硝酸做过油脂实验的试管油污热的纯碱液通入 H2S后的盛有H2SO3溶液的试管硫热的 NaOH溶液(四)试纸的使用1类型及作用
15、2使用方法(1)检验溶液:取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液体,点在试纸中部,观察试纸的颜色变化,等试纸变色后与标准比色卡对照。(2)检验气体:先用蒸馏水将试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,放在集气瓶口或导管口处,观察试纸颜色的变化。(五)装置气密性的检查方法微热法液差法气压法原理升高装置中气体的温缩小装置中气体的体封闭气体压强增大,使10 度,使气体体积膨胀积,增大压强液滴不能滴下图示具体操作塞紧橡胶塞,将导气管末端伸入盛水的烧杯中,用手捂热(或用酒精灯微热)烧瓶塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水塞紧橡胶塞,关闭止水夹,打开分液漏斗活塞,向烧瓶中加水现
16、象说明烧杯中有气泡产生,停止微热,冷却后导气管末端形成一段水柱,且保持一段时间不下降停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且一段时间内液面差不变一段时间后,液滴不能滴下例 9填空(1)检验装置A气密性的方法是_。(2)关闭图 B装置中的止水夹a 后,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,静置后如图所示。试判断:B装 置 是 否 漏 气?_(填“漏 气”“不 漏 气”或“无 法 确 定”),判 断 理 由 是_。(3)关闭图 C 装置中的止水夹a 后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:C 装置是否漏气?_(填“漏气”“不漏气”或“无法确定”),判断理由是_。【答案】(1)关
17、闭分液漏斗上的活塞,塞紧瓶塞,把导气管的一端浸入水中,用双手紧握锥形瓶底部,如果观察到导气管口有气泡冒出,而且在松开手后,导管中形成一段水柱,则证明装置气密性好(即手捂法);或关闭止水夹a,打开分液漏斗的活塞,从分液漏斗中加入足量的水,使分液漏斗中出现水柱,水柱高度在一段时间内保持不变,则说明装置不漏气(即注水法)(2)不漏气由于不漏气,加水后试管内气体体积减小,导致压强增大,使长颈漏斗内的水面高出试管内的水面(3)无法确定由 于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶熟记化学实验的规范操作要求11 (一)
18、化学实验中的6 个“第一步”1检查装置气密性制取气体、验证气体的性质等与气体有关的实验操作。2检查是否漏液滴定管、容量瓶、分液漏斗等的使用。3调“0”点托盘天平等的使用。4验纯点燃可燃性气体等。5分别取少量溶液未知溶液的鉴别等。6润湿用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉-KI试纸检验某种气体。(二)化学实验中的5 个“0”1滴定管的“0”刻度在滴定管的上部(但不是最上端),在量取液体的体积时,液面不一定要在“0”刻度,但要在“0”刻度以下;滴定管读数时,装液或放液后,需等12 min 后才能观察液面高度。2量杯、量筒、容量瓶没有“0”刻度。3温度计的“0”刻度在温度计的中下部。4托盘天平中的0
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