化学实验基础仪器操作及实验方法 教案

2020届高考化学复习备考冲刺
——化学实验基础仪器操作及实验方法
考点1　化学仪器与基本操作
一、基本仪器
1.四类常见仪器
(1)用作容器或反应器的仪器
 
①试管　②蒸发皿　③坩埚　④圆底烧瓶　⑤蒸馏烧瓶
⑥烧杯　⑦锥形瓶　⑧三颈烧瓶
(2)用于提纯、分离和干燥的仪器
 
①漏斗　②分液漏斗　③球形干燥管　④U形干燥管
(3)常用计量仪器
 
①量筒　②容量瓶　③滴定管(酸式滴定管或碱式滴定管)　④温度计　⑤托盘天平
(4)其他仪器
 
①冷凝管(球形冷凝管或直形冷凝管)　②表面皿　③滴瓶　④胶头滴管
2.常见仪器使用十大注意事项
(1)坩埚和蒸发皿：坩埚和蒸发皿均可以直接加热，前者主要用于固体物质的灼烧，后者主要用于溶液的蒸发、浓缩和结晶。
(2)漏斗：普通漏斗主要用于组装过滤器，长颈漏斗主要用于组装简易反应器，分液漏斗主要用于分离互不相溶的液体、作反应器的加液(不宜盛放碱性溶液)装置。
(3)滴定管：“0”刻度在上。酸式滴定管不能装碱性溶液，碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。
(4)容量瓶：不能长期存放溶液，更不能作为反应容器，也不可加热，瓶塞不可互换。
(5)试剂瓶：广口瓶盛放固体试剂，细口瓶盛装液体试剂，棕色瓶盛放见光易变质的试剂。
(6)量筒：不能用来配制溶液或用作反应容器，更不能用来加热或量取热的溶液。
(7)试纸：检验待测液时不能先润湿，不能用试纸直接蘸取待测液。试纸检验气体前需先湿润，试纸不能直接用手拿，要用镊子夹取。
(8)烧瓶、烧杯、锥形瓶：不可直接加热，中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。
(9)温度计：不能代替玻璃棒用于搅拌，测液体温度时水银球浸在液体中；测气体温度时水银球对准支管口。
(10)“万能瓶”：装置如图，其有多种用途：
 
①洗气瓶：A进B出，如用饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中的HCl气体。
②贮气瓶：广口瓶中盛满液体，B进A出，如Cl2可用排饱和食盐水贮存。
③集气瓶：若A进B出，可收集密度比空气大的气体，如CO2；若B进A出，可收集密度比空气小的气体，如H2。
④安全瓶：在气体的制取与性质验证实验中连接该装置(瓶中不盛放任何物质)，可有效地防止倒吸，起到安全瓶的作用(此时广口瓶中A管长度同B管)。
二、基本操作
十二大基本操作
(1)测定溶液pH的操作
将一小块pH试纸放在干燥洁净的表面皿上，用清洁干燥的玻璃棒蘸取少量待测液点到pH试纸中央，待变色稳定后再和标准比色卡对照，读出对应的pH值。
(2)容量瓶检漏操作
向容量瓶中加入一定量的水，塞好瓶塞，用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶倒立过来，观察瓶塞周围有无水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，把容量瓶倒立过来，再检查是否漏水。如果仍不漏水，即可使用。
(3)检查滴定管是否漏水操作
①酸式滴定管：关闭活塞，向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，将活塞旋转180°，重复上述操作。如果仍不漏水，即可使用。
②碱式滴定管：向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，轻轻挤压玻璃珠，放出少量液体，再次观察滴定管是否漏水。如果仍不漏水，即可使用。
(4)滴定管赶气泡的操作
①酸式滴定管：右手将滴定管倾斜30°左右，左手迅速打开活塞使溶液冲出，从而使溶液充满尖嘴。
②碱式滴定管：将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴流出，即可赶出碱式滴定管中的气泡。
(5)装置气密性检查
 
①简易装置：将导气管一端放入水中(液封气体)，用手捂热试管，观察现象：若导管口有气泡冒出，冷却到室温后，导管口有一段水柱，表明装置气密性良好。
②有长颈漏斗的装置(如右图)：用止水夹关闭烧瓶右侧的导气管，向长颈漏斗中加入适量水，长颈漏斗中会形成一段液柱，停止加水，过一段时间后，若漏斗中的液柱高度不变化，则装置气密性良好。
形成密闭体系―→操作―→描述现象―→得出结论([答题模板])
(6)气体验满和检验操作
①氧气验满：将带火星的木条平放在集气瓶口，若木条复燃，则说明收集的氧气已满。
②可燃性气体(如氢气)的验纯方法：用排水法收集一小试管的气体，用大拇指摁住管口移近火焰，放开手指，若听到尖锐的爆鸣声，则气体不纯；若听到轻微的“噗”的一声。则气体纯净。
③二氧化碳验满：将燃着的木条平放在集气瓶口，若火焰熄灭，则气体已满。
④氨气验满：将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则说明气体已满。
⑤氯气验满：将湿润的淀粉碘化钾试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则说明气体已满。
(7)焰色反应的操作
先将铂丝蘸取盐酸在酒精灯外焰上灼烧，反复几次，直到与酒精灯火焰颜色接近为止。然后用铂丝蘸取少量待测液，放在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰颜色，若为黄色，则说明溶液中含Na＋；若透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，则说明溶液中含K＋。
(8)萃取分液操作
关闭分液漏斗活塞，将混合液倒入分液漏斗中，塞上塞子，用右手心顶住塞子，左手握住活塞部分，将分液漏斗倒置，充分振荡、静置、分层，在漏斗下面放一个小烧杯，先打开上口塞子再打开分液漏斗活塞，使下层液体从下口沿烧杯壁流下，上层液体从上口倒出。
(9)浓H2SO4稀释操作
将浓H2SO4沿烧杯壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
(10)粗盐的提纯
①实验室提纯粗盐的实验操作依次为取样、溶解、过滤、沉淀、过滤、蒸发、结晶。
②若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度分析，可能的原因是过滤时漏斗中液面高出滤纸边缘、玻璃棒靠在单层滤纸一边弄破滤纸。
(11)氢氧化铁胶体的制备
往煮沸的蒸馏水中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液，当溶液变为红褐色时，立即将烧杯取下，停止加热。
(12)从某物质稀溶液中结晶的实验操作
①溶解度受温度影响较小的：蒸发→结晶→过滤。
②溶解度受温度影响较大或带结晶水的：
蒸发浓缩→冷却结晶→过滤。
1.下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是(　　)
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B.酸式滴定管装标准溶液前，必须先用该溶液润洗
C.酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D.用容量瓶配溶液时，若加水超过刻度线，立即用滴管吸出多余液体
解析　容量瓶不能放在烘箱中烘干，否则其容积可能受温度的影响而发生改变，事实上配制溶液时，洗净的容量瓶不需要干燥，A错误；滴定管在盛放溶液前，必须用所盛溶液润洗2～3次，B正确；中和滴定时，若用待滴定溶液润洗锥形瓶，必然导致标准溶液用量偏多，实验结果偏高，C错误；配制溶液时，若加水超过刻度线，应重新配制，若用滴管吸出多余液体，则所配溶液的浓度偏低，D错误。
答案　B

1.仪器选择方法
(1)用途选择：如蒸发溶液选用蒸发皿，灼烧固体选用坩埚。
(2)药品选择：如用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，盛装标准液的滴定管应为酸式滴定管，而量取待测液的滴定管应选用碱式滴定管，熔融Na2CO3、NaOH应选用铁坩埚而不能用普通坩埚、石英坩埚。
(3)精确度选择：如量取25.0 mL浓硫酸应选用25 mL的量筒，量取25.00 mL浓硫酸则应选用25 mL酸式滴定管。
(4)规格选择：如实验室需用480 mL 1 mol·L－1 CuSO4溶液，配制时应选用500 mL容量瓶；制取乙酸乙酯时，醋酸、乙醇、浓硫酸三种液体的体积和为250 mL，则应选用500 mL的烧瓶，用乙醇、浓硫酸共热制乙烯应选用200 ℃的温度计。
(5)目的选择：如蒸馏实验中如为定量实验则选用直形冷凝管，而分馏实验中一般选用球形(或蛇形)冷凝管。
2.化学实验操作中的6个“上、下”
(1)收集气体时，相对分子质量大于29的气体用向上排空气法收集，小于29的气体用向下排空气法收集。
(2)分液操作时，下层液体应打开旋塞从下口放出，上层液体要从分液漏斗的上口倒出。
(3)配制一定物质的量浓度溶液，在引流时，玻璃棒下端不能靠在容量瓶口，而应靠在容量瓶刻度线下的内壁上。
(4)用水冷凝气体时，冷凝管中水从下端口流入上端口流出(逆流原理)。
(5)温度计测液体温度时，水银球应在液面下，而测蒸气温度时，应在液面上。
(6)制取气体实验中，长颈漏斗的末端应插入液面下，而用分液漏斗加液体时，漏斗下端不能插入液面下，应在液面以上。