2013年高考化学主干核心知识：专题十四 实验仪器与基本操作

2013年高考化学主干核心知识：专题十四实验仪器与基本操作【主干知识整合】
一、网络构建
二、化学实验仪器及其使用
常见化学仪器的用途和使用方法
类别名称主要用途使用方法和主要注意事项
三、化学试剂的保存与选用
1．化学试剂的保存
①试剂妥善保存的目的是防止其变质或因挥发而损失，这些都源于物理、化学性质，所
以，试剂采用什么保存方法，关键看它具有什么特殊的性质（如：潮解、挥发、剧毒、氧化、腐蚀等性质）。

具体原则是：“药品状态定口径，瓶塞取决酸碱性；受热见光易分解，存放低温棕色瓶；特殊试剂特殊放，互不反应要记清。

”
②常用化学试剂的保存方法
1．化学试剂的选用
许多实验的成败都与试剂的选择有关，选择试剂时通常要考虑以下几方面的问题：
①根据不同实验的实验目的选用试剂。

如除去CH2==CH2中混有的SO2气体，通常用
NaOH溶液；CO2气体中含有杂质SO2气体，通常用饱和碳酸氢钠溶液除去；若要在除去SO2后检验原混合气体中CO2的存在时，则必须选用高锰酸钾酸性溶液或溴水。

②酸化试剂的选用。

某些溶液的配制或某些反应的发生需要酸性环境，即需要酸化，酸
化时要考虑的问题有：酸性的强弱、酸的氧化性与还原性、酸是否具有挥发性、是否会引入新杂质等。

例如，KMnO4溶液的酸化应该用硫酸，不能用盐酸或硝酸；检验C2H5Br 中Br元素，水解结束后应用硝酸酸化，而不能用盐酸或硫酸；配制FeCl3溶液只能用盐酸酸化，用其他酸会引入杂质
③根据实验仪器选用试剂。

若选用U形干燥管或球形干燥管干燥气体，则要选用固体
干燥剂；若选用洗气瓶，一般选用液体干燥剂。

④鉴别物质时，应根据物质的特征反应选用试剂；除去杂质时，则应根据不引进新杂质
和物质易于分离的原则选用试剂。

例如，检验水一般用无水硫酸铜，而除水一般选用浓H2SO4、碱石灰等干燥剂高考资
四、装置气密性的检查
凡是有导气管的实验装置，装配好后均需检查气密性。

1．简单装置检验气密性的方法：
图15-1
用双手握住烧瓶，烧杯内水中有气泡产生；双手离去一会儿，烧杯内导管中有水柱生成——说明不漏气，反之说明漏气
2．应依据不同的装置特点设法用不同的方法检查其气密性，其原理都是使装置形成一个密闭体系，再使体系内气体产生压强变化，并以一种现象表现出来。

一般采用以下几种方法：
①微热法：适用于最简单的装置，进行检验前将一端连接导管并封闭于水中，用双手或
热毛巾捂住容器使气体受热膨胀，通过观察气泡的产生及倒吸现象来判断装置的气密性。

②液差法：适用于启普发生器及其简易装置气密性的检查。

检查前一定要先关闭止水夹，
从漏斗中加入水，使内部密封一部分气体，通过观察形成的液面高度差是否发生变化判断装置的气密性。

3．整套装置气密性检查：为使其产生明显的现象，用酒精灯对装置中某个可加热容器微热，观察插入水中导管口是否有气泡冒出；也可对整套装置适当分割，分段检查气密性。

4．装置气密性的检查必须在放入药品之前进行。

五、化学实验的安全常识
实验意外预防：
①防爆炸：点燃可燃气体(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO
之前，要检验气体纯度；
②防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或
酒精中；加热液体混合物时要加沸石；
③防失火：实验室中的可燃物质一定要远离火源；
④防中毒：制取有毒气体(如：Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时，应在通风橱中进行；
⑤防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气体时，要注意熄灯顺序
或加装安全瓶。

实验意外事故的处理：
①水银外洒：洒上硫磺进行处理，打开排风扇；
②白磷灼伤：先用5％的蓝矾溶液清洗，再用1g/LKMnO4溶液湿敷；
③误食重金属盐：立即服大量的蛋清或牛奶；
④酒精失火：用湿抹布扑灭；
⑤液溴滴在手上：立即擦去，再用氨水或酒精擦洗；
⑥浓酸洒在实验台上，先用碳酸钠和碳酸氢钠溶液中和，再用水冲洗干净；沾在皮肤上，
应先用干抹布拭去，再用水冲洗，然后用3％～5％的碳酸氢钠溶液清洗，最后再用水冲洗；溅在眼睛中，应立即用水冲洗，然后再用5％的稀碳酸氢钠溶液淋洗，再请医生处理；
⑦浓碱洒在实验台上，先用稀醋酸中和，再用水冲洗干净；沾在皮肤上，应先用大量水
冲洗，再涂上饱和的碳酸氢钠，溅在眼睛中，用水冲洗后再用硼酸溶液淋洗；
注意：无论酸还是碱溅入眼睛，切不要用手揉，密度小于水的物质、与水反应的物质着火后，不能用水灭火，要用湿布或细沙灭火高
【典例精析】
1．下列装置或操作能达到实验目的的是（）
【解析】Ａ中收集氨气装置无棉花，棉花的目的是防止气体对流，在短的时间内收集满氨气；B中右边烧杯中电解质溶液应是硫酸铜，C是实验中常见检查气密性的装置，C 对；收集比空气重的气体应该是长进短出，故D错高【答案】C
2．设计学生试验要注意安全、无污染、现象明显。

根据启普发生器原理，可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器（见右图）。

若关闭K，不能使反应停止，可将试管从烧杯中取出（会有部分气体逸出）。

下列气体的制取宜使用该装置的是（）
A．用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气
B．用锌粒与稀硫酸制氢气
C．用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢
D．用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳
【解析】利用启普发生器的原理，考查启普发生器的应用的注意事项，从而考查了实验基本操作。

选项A中二氧化锰为粉末状物质，关闭K时，反应不能停止；选项B中Zn为颗粒状物质，关闭K可以使试管内的气体压强增大，能达到反应停止；选项C中与选项B相似，但H2S有毒，对空气造成污染；选项D中CaCO3与H2SO4反应生成CaSO4，由于CaSO4微溶于水，附在CaCO3表面，使反应停止，达不到制取CO2的目的【答案】B
3．下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是
【解析】C项中向外拉活塞，使锥形瓶内的压强减小，由于外界大气压的作用，长颈漏斗的导管下端的液柱应下降或锥形瓶中液体中产生气泡。

故C装置气密性漏气。

【答案】C 【专题训练】
1．下列实验操作中，正确的是（）
A．实验室制备毒气体一般在密闭容器或通风橱中进行
B．白磷（P4）和Na都应保存在水中
C．苯酚溅到皮肤上会有灼痛感，马上用NaOH溶液清洗
D．将乙醇、乙酸缓慢加入到浓硫酸中搅拌均匀，再加热制取乙酸乙酯
2．下列关于实验安全的叙述中错误的是（）
A．使用、制备有毒气体应在通风橱中进行，应有完全吸收处理装置
B．酒精及其它易燃物小面积失火，应该迅速使用湿抹布扑盖；钠、钾等失火应用泡沫灭火器扑灭
C．汞洒落后，应立即撤上硫粉，并打开墙下面的排气扇
D．学生实验时应戴防护眼镜，万一眼睛中溅进酸或碱溶液，应立即用水冲洗（切忌不要用手揉眼睛)，然后请医生处理
3．下列有关化学实验操作中“先”与“后”的说法不正确的是（）
A．用排水法收集气体后，先移出导管后撤酒精灯
B．给试管加热时，先均匀加热，后局部加热
C．碱液流到桌子上，先用稀醋酸溶液中和，后用水洗
D．浓硫酸不慎洒到皮肤上，先迅速用水冲洗，后涂上3％～5％的NaHCO3溶液
4．下列各图所示的实验原理、方法、装置和操作正确的是（）
A．①干燥Cl2B．②检验K2CO3中的K+
C．③石油的蒸馏D．④吸收NH3
5．配制0.10mol•L-1的含有 2.0g溶质氢氧化钠的溶液，可能用到下列仪器①托盘天平
②500mL烧杯③100mL烧杯④50mL容量瓶⑤500mL容量瓶⑥胶头滴管
⑦玻璃棒⑧漏斗⑨酒精灯⑩移液管。

其中必不可少的仪器是（）
A．①②④⑥⑦⑩B．①③⑤⑥⑦C．①②⑤⑥⑦⑩D．①③⑤⑥⑦⑧⑨6．下列装置或操作能达到实验目的的是w（）
7．以下是几种常见的实验室制取气体的装置，其中可用于制取乙炔的是（）
8．在实验室中，下列叙述的保存方法正确的是（）
①白磷保存在冷水中②Na保存在CC14中③HF溶液保存在塑料瓶中④AgNO3
溶液保存在棕色试剂瓶内⑤浓硝酸保存在棕色广口瓶内
A．①③④B．③④C．①②③④D．①②③④⑤
9．下列实验操作或对实验事实的叙述中正确的是（）
A．用托盘天平称取10.50g的干燥的NaC1固体
B．中和热和测定所需的玻璃仪器只有烧杯、量筒
C．配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时，将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中，并不断搅拌
D．配制一定浓度的溶液时，若定容时不小心加水超过容量瓶的刻度线，应立即用滴管
吸去多余的部分
10．某同学用Na2CO3配制0.10mol·L－Na2CO3(aq)的过程如下图所示。

你认为该同学的错误
．．有（）
A．①⑤⑥B．②④⑦C．①⑥⑦D．⑤⑥⑦
11．实验室有一包KCl和AlCl3的固体混合物，通过以下实验可确定KCl和AlCl3的质量之比，试根据实验方法和主要步骤，回答有关问题：
（1）调整托盘天平的零点时，若指针偏向右边，应将右边的螺丝向旋动。

（2）某学生用已知质量为y g的表面皿准确称取W g样品，他在托盘天平的右盘上放上（W＋y）g的砝码，在左盘的表面皿中放入样品，此时指针稍偏右边，该学生应怎样操作；
（3）将样品置于烧杯中加适量水溶解，滴入过量的A溶液，烧坏中有沉淀物，则A溶液的名称是；
（4）过滤，某学生欲用右图装置操作，错误之处应怎样纠正？
；
（5）甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物，然后使其干燥，得到固体纯净物C，质量为W2g，C的名称是；
（6）乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合，然后蒸干溶剂，再充分加热，最后得到纯净KCl固体W1g，则原混合物中KCl与AlCl3的质量之比的计算式为。

12．实验室利用乙醇脱水制备乙烯的步骤如下；
①在一蒸馏烧瓶中加人95%的乙醇和浓硫酸（体积比为l：3），
再加入少量干净的河沙；
②瓶口插上带塞的温度计；
③加热并迅速使反应温度上升到170℃；
④气体通过稀NaOH溶液进行洗气后，用酸性KMnO4溶液检验乙烯的还原性。

据此回答下列问题：
（1）步骤①中混合乙醇和浓硫酸时应注意的问题是。

（2）在反应液中加入河沙的原因是。

（3）步骤②中温度计水银球的正确位置是。

（4）加热时，使反应液温度迅速升高到I7O℃的原因是。

（5）步骤④中．用稀NaOH溶液洗涤气体，能除去可能伴随乙烯生成的气体是：。

13．实验室用密度为1.18g/mL，质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题：
（1）配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液。

应量取盐酸体积_______mL ，应选用容量瓶的规格_________mL。

除容量瓶外还需要的其它仪器_________________________。

（2）配制时，其正确的操作顺序是（字母表示，每个字母只能用一次）
_______ ___
A．用30mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用量筒量准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀
C．将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度1—2cm处
（3）操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是
；溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为。

（4）若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响（偏高、偏低或无影响）?
a.没有进行A操作__________ ；
b.加蒸馏水时不慎超过了刻度________ ；
c.定容时俯视____________。

（5）若实验过程中出现如下情况如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度 ? __________________。

向容量瓶中转移溶液时(实验步骤B) 不慎有液滴掉在容量瓶外? _______ _______。

14．某兴趣小组同学共同设计了如图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质。

请回答下列问题：
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（1）利用装置I制取某些气体，制取气体的反应所具有的特点是_______________。

（2）利用装置Ⅰ、II制取气体（K2关闭，K1打开）。

甲同学认为：利用装置Ⅱ可以收集H2、NH3等气体，但不能收集O2和NO，理由是。

乙同学认为：利用装置II作简易改进（不改变仪器装置），可收集NO、O2，改进的方法是__________________ 。

丙同学认为：利用装置II作简易改进（改变仪器装置），可收集NO2气体，改进的方法是_______________________ 。

（3）利用装置I、Ⅲ验证物质的性质（K2打开，K1关闭）。

如设计实验证明氧化性：KMnO4>Cl2>Br2，则在A中加浓盐酸，B中加________ __，C中加______________ ，观察到C中的现象是___________________
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