2020年高考化学总复习 化学实验仪器
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高考总复习化学实验仪器
【考纲要求】
1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。
2.能识别和绘制典型的实验仪器装置图。
3.此类试题包括:仪器的使用、仪器的选用、仪器组合成的简单装置等的分析。
(1)仪器的使用分析
仪器的使用分析,要从仪器要求和使用范围上去整体把握,采用的方法是迁移应用。
(2)仪器的选用分析
仪器的选用要从实验原理和实验要求去确定采用何种仪器。
(3)仪器组合成的简单装置的分析
装置依赖于目的、原理和注意点。
以此分析装置需从实验要求出发,采用仪器原理相结合的手段确定实验结果。
【考点梳理】
考点一.容器与反应器
要点诠释:
1、能直接加热的仪器
燃烧匙
(分别由Fe 、Cu 等金属或玻璃制备)
燃烧少量固体物质
可直接用于加热,遇能与Cu 、
Fe 反应的物质时要在匙内铺细砂或垫石棉线。
2、能间接加热(需垫石棉网)的仪器要点诠释:
蒸馏烧瓶
3、不能加热的仪器要点诠释:
分装各种试剂,需要避光保存时用棕色瓶。
广口瓶盛放固体,细口瓶盛放液体。
瓶口内侧磨砂,且与瓶塞一一对应,切不可盖错。
玻璃塞不可盛放强碱,滴瓶内不可久置强氧化剂等,原因是氧化乳胶管。
制取某些气体的反应器
固体为块状或大粒状,气体溶解度小,反应无强热放出,旋转导气管活塞控制反应进行或停止。
考点二.计量仪器要点诠释:
仪器图形和名称
主要用途
使用方法和注意事项
量筒
用于粗略量取液体的
体积
①要根据所要量取的体积数,选择大小合适的规格,以减少误差。
②不能用作反应器,不能直接在其内配制溶液。
用于量取产生气体的体积
注意:所量气体为不溶性,进气管不能接反,应“短进长出”。
托盘天平
托盘天平(附砝码)
用于精确度要求不高的称量
药品不可直接放在托盘内,左物
右码。
若左码右物,则称取质量小于物质的实际质量。
例如,称取9.6g 实际质量为
g 4.86.09=-。
一般精确到
0.1g 。
考点三.用作过滤、分离、注入溶液的仪器要点诠释:
考点四.干燥仪器
要点诠释:
仪器图形和名称
主要用途
使用方法和注意事项
内装固体干燥剂或吸收剂,用于干燥或吸收某些气体。
要防止干燥剂失效,气流方向大口进小口出。
除去气体中的杂质注意气流方向应该长管进气,短管出气。
干燥器
用于存放干燥的物质或使潮温的物质干燥
很热的物质应稍冷后放入
考点五.其他仪器要点诠释:
1.冷凝管、酒精灯、酒精喷灯、表面皿
2.夹持仪器
铁架台、铁夹、试管夹、滴定管夹、坩埚钳、三角架、泥三角、镊子、石棉网等。
3.连接的仪器及用品
单孔塞、双孔塞、无孔塞、玻璃导管、橡皮管。
另外还有一些仪器如:玻璃棒、试管刷、研钵、接收器等。
【典型例题】
类型一.仪器的使用
例1、下列有关使用托盘天平的叙述,不正确
...的是
A.称量前先调节托盘天平的零点
B.称量时左盘放被称量物,右盘放砝码,称量完毕,应把砝码放回砝码盒中
C.潮湿的或具有腐蚀性的药品,必须放在玻璃器皿里称量,其他固体药品可直接放在天平托盘上称量
D.用托盘天平可以准确称量至0.01g
【思路点拨】从托盘天平的使用要求分析。
【答案】C D
【解析】被称量的药品不能直接放在托盘天平上,腐蚀性药品及易潮解药品应放在小
烧杯中称量,即使没有腐蚀性的药品也不能直接放在托盘上,而应放在一张洁净的纸上。
因为托盘天平的游码刻度为0.1g,精确度为0.1g。
【总结升华】托盘天平中的质量关系为:左盘质量=右盘质量+游码质量。
举一反三:
【变式1】下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是()
A.在量筒的上端B.在滴定管上端
C.在托盘天平刻度尺的正中D.在托盘天平刻度尺的右边
【答案】B
【解析】从具体仪器去分析。
量筒无“0”刻度,其刻度数下端最小。
滴定管的“0”刻度在上端,托盘天平的“0”刻度在刻度尺的左端。
温度计的“0”刻度因种类不同而不能确定。
【变式2】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
【答案】BD
【解析】A项由于装置密闭,气体通不到瓶中;B项中导管插入液面下有利于气体的吸收,左边双球U型管可防止倒吸;C项中小漏斗插入水中太深,不能防倒吸;D项中球形漏斗插入溶液中,既利于吸收,又可防倒吸(肚容式)。
【变式3】实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的:
溶解时
过滤时
蒸发时
【答案】溶解时起搅拌的作用,以加速粗盐的溶解;过滤时起引流的作用,使待过滤的液体沿着玻璃棒流入漏斗,防止外溅;蒸发时起搅拌的作用,使液体均匀受热。
防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。
【变式4】下面a~e是中学化学实验中常见的几种定量仪器:
a.量筒b.容量瓶c.滴定管d.托盘天平e.温度计
(1)其中标出仪器使用温度的是________(填编号)。
(2)实验时用来精确量取液体体积的是________(填编号)。
(3)使用前要检查仪器是否漏液的是________(填编号)。
(4)由于操作错误,使得到的数据比正确数据偏小的是________。
A.中和滴定达终点时俯视滴定管内液面的读数
B.使用容量瓶配制溶液时,俯视液面定容所得溶液的浓度
(5)称取10.5g固体样品(1g以下使用游码)时,将样品放在了天平的右盘,则所称样品的实际质量为______g。
【答案】(1)abc(2)c(3)bc(4)A(5)9.5
【解析】所有测量体积的仪器如量筒、容量瓶、滴定管等都标出使用温度;量筒是粗略测量液体体积的仪器,容量瓶是定容仪器,滴定管是精确量取液体的仪器;容量瓶和滴定管在使用前要检查是否漏水。
(4)A中操作导致结果偏小,读数时视线应与凹液面相平,B中操作所配制溶液的体积偏小,根据c=n/V可知溶液浓度偏大。
(5)从题给信息可知砝码质量为10.0g,游码质量为0.5g。
托盘天平使用时称量物体应放在左盘,砝码放在右盘:m(物)=m(游码)+m(砝码)。
若称量的样品与砝码颠倒,则m(物)+m(游码)=m(砝码),m(物)=m(砝码)-m(游码)=10.0g-0.5g=9.5g。
类型二.仪器的选用
例2、准确量取25.00mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是() A.50mL量筒B.10mL量筒
C.50mL酸式滴定管D.50mL碱式滴定管
【思路点拨】从所给仪器的精确度分析。
【答案】C
【解析】用量筒取溶液的体积不可能精确到0.01mL,只能用滴定管或移液管量取。
又因为高锰酸钾溶液能腐蚀橡胶,故不能用碱式滴定管。
【总结升华】此题为一常规题,主要考查考生对实验仪器精确度的理解。
举一反三:
【变式1】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(填编号)
①用托盘天平称取11.7g食盐
②用10mL量筒量取5.62mL某浓度的盐酸
③用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.5
④滴定某未知浓度的盐酸用去23.15mLNaOH标准溶液
⑤用500mL容量瓶配制250mL0.01mol·L-1Na2SO4溶液
⑥用25mL酸式滴定管量取14.80mL已知浓度的KMnO4溶液
【答案】①④⑥
【解析】本题是考查常用的几种计量仪器的精确度。
托盘天平和量筒都是粗量器,它们的精确度分别为0.1g和0.1mL。
所以①是正确的。
②错误。
滴定管是精确器,可以估读到0.01mL。
KMnO4溶液有强氧化性,只能用酸式滴定管量取,所以④、⑥都正确。
pH试纸的pH范围是0~14,只能读出它的整数值。
容量瓶是有固定容积的容器,500mL的容量瓶只能用来配制500mL的溶液。
【变式2】下列选用的相关仪器符合实验要求的是
A B C D
存放浓硝酸分离水和乙酸乙酯准确量取9.50mL水实验室制取乙烯
【答案】B
【解析】A存放浓硝酸不能用胶塞,可以将其氧化。
C量筒的精确度只有小数点后一位,不能有两位,其是粗略量取液体的体积的仪器。
D实验室制备乙烯需要加热到170℃,超过其量程。
【变式3】仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是选
项
实验目的玻璃仪器A分离乙醇和乙酸乙酯的混合物分液漏斗、烧杯
B用pH=1的盐酸配制100mL,pH=2的盐酸100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C用溴水、淀粉-KI溶液比较Br2与
I2的氧化性强弱
试管、胶头滴管
D用NH4Cl和Ca(OH)2固体制备并
收集NH3
酒精灯、烧杯、导管、集气瓶【答案】C
【解析】本题主要考查常见实验中仪器的选择,同时考查考生对简单实验的设计能力。
A项,在分液漏斗中加入混合物,然后加水振荡,分液即可得到乙酸乙酯和乙醇的水溶液,而要从乙醇水溶液中再分离出乙醇,需进行蒸馏操作,需用到蒸馏烧瓶、冷凝管等玻璃仪器;
B项,还需用到酸式滴定管等玻璃仪器;C项用试管、胶头滴管即可实现实验目的;D项,制备、收集NH3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶,故C项正确。
类型三.仪器组合成的简单装置的分析
例3、下列实验装置图正确的是
【思路点拨】逐个分析每个制备装置中仪器的作用。
【答案】B
【解析】A项中制乙烯的温度计应插入液面以下以测溶液的温度;C项中没有除杂装置;D项收集乙酸乙酯时导管不能插入液面以下。
【总结升华】本题考查物质的制备。
要认真分析课本中的每个演示实验和学生实验。
举一反三:
【变式1】下列实验装置正确的是()
【答案】A
【解析】A项是实验室制取氯气的装置;B项收集氧气应该“长进短出”;C项氯化铵固体分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口又化合成氯化铵固体,得不到氨气,甚至可能会堵塞导管;D项浸有稀硫酸的棉花团不能吸收SO2,应改为“浸有NaOH溶液的棉花团”。
【变式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
例4、下列有关试验操作的叙述正确的是
B.用50mL酸式滴定管可准确量取25.00mLKMnO4溶液
C.用量筒取5.00mL1.00mol·L-1盐酸于50mL容量瓶中,
加水稀释至刻度,可配制0.100mol·L-1盐酸
D.在苯萃取溴水中的溴,分液时有机层从分液漏斗的下端
放出
【思路点拨】A项,右图中导管插入液面之下,会引起什么后果?C项,注意量筒的精确度。
【答案】B
【解析】A项,导气管深入到饱和碳酸钠溶液中去了,这样容易产生倒吸,所以该装置
不能用于制备乙酸乙酯;B项,准确量取一定体积的溶液,用的仪器室滴定管,滴定管有两
种:酸式和碱式,具体使用范围是:酸式滴定管不得用于装碱性溶液,因为玻璃的磨口部分易被碱性溶液侵蚀,使塞子无法转动。
碱式滴定管不宜于装对橡皮管有侵蚀性的溶液,如碘、高锰酸钾和硝酸银等。
所以量取高锰酸钾溶液用酸式滴定管。
C项,有两点错误之处,第一点量筒只能精确到小数点后一位,第二点在配制一定物质的量浓度的溶液时,溶解操作应在烧杯内溶解,不允许在容量瓶内溶解。
D项,苯的密度比水小,飘在水上面,故有机层应该从上口倒出。
【总结升华】常见实验的仪器组装,操作过程、注意事项要牢记;常见仪器的使用,以及在使用过程中所需要注意的地方(精确度)。
举一反三:
【变式1】下列叙述中不.正确的是()
A.可用装置①鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
B.可用装置②分离酒精和水的混合物
C.可用装置③从海水中蒸馏得到淡水
D.可用装置④把胶体粒子从分散系中分离出来
【答案】BD
【解析】A项中碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性不同,可用加热的方法鉴别;B项中酒精和水相溶,不能用分液的方法分离;C项中海水蒸馏可以得到淡水;D项中把胶体粒子从分散系中分离出来,应用渗析的方法。
【巩固练习】
一、选择题(每题有1~2个选项符合题意)
1.右图是气体制取装置,下列能用此装置制取气体并能“随开随用、
随关随停”的是
A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B.锌粒和稀硫酸制氢气
C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气
D.电石和水制取乙炔
2.玻璃棒是化学实验中常用的仪器,其作用是用于搅拌、过滤或转移液体时引流。
下列有
关实验过程中,一般不需要
...使用玻璃棒进行操作的是
①用pH试纸测定Na2CO3溶液的pH
②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
③实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀
④用已知浓度的盐酸和未知浓度的氢氧化钠溶液进行中和滴定实验
⑤将适量氯化铁饱和溶液滴入沸水中制氢氧化铁胶体
⑥用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验
⑦探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化
⑧一定物质的量浓度的溶液的配制
⑨蒸发溶液
A.②③⑦B.③④⑤C.⑤⑥⑦D.④⑥⑦
3.在实验室进行的下列实验中,有关仪器的下端必须插入液体面下的是:
①制备乙烯时的温度计;②制备氯气装置中的分液漏斗;③制备氨水时,将氨气溶于水的导气管;④制备氢气的简易装置中注入稀硫酸的长颈漏斗;⑤分馏石油时的温度计;⑥制备乙酸乙酯时,收集乙酸乙酯的导管。
A.①②④⑤
B.①②③④
C.①②③⑥
D.①④
4.中学化学实验中应用最广泛的仪器之一是滴瓶。
滴瓶用于盛放各种溶液,关于滴瓶中滴管的使用,叙述不正确的是()
A.试管中滴加溶液时,滴管尖嘴要伸入试管口内,以防溶液滴到试管外
B.不能将滴管水平拿持
C.加完药品后应将滴管洗净后再放回原瓶
D.滴管除了原滴瓶外,不能放别的地方
5.下列实验或操作正确的是()
A.制氨气B.蒸发、浓缩、结晶
C.配制稀硫酸D.用KMnO4溶液滴定
6.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
7.关于下列各装置图的叙述中,错误的是()
A.装置①用来电解饱和食盐水,c电极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝B.装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2
C.装置③中X为苯,可用于吸收氨气或氯气
D.装置④可用于干燥、收集氨气、并吸收多余的氨气
8.下列仪器中可以用酒精灯直接加热的是()
①表面皿②蒸馏烧瓶③蒸发皿④坩埚⑤集气瓶
⑥量筒⑦容量瓶⑧烧瓶⑨燃烧匙
A.③④⑨B.①③④⑨C.④⑨D.①②③④⑨9.正确的实验操作是实验成功的重要因素,下列实验操作错误的是
10.实验是研究化学的基础,下列图中所示的实验方法、装置或操作中正确的是()
A.干燥SO2
B.实验室制取并收集O2
C.装置气密性的检查
D.分离乙醇和乙酸的混合液
二、填空题
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①分液漏斗、②试剂瓶、③集气瓶、④滴瓶、⑤滴定管、⑥容量瓶、⑦量筒、
⑧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①试管、②分液漏斗、③细口试剂瓶、④广口试剂瓶、⑤集气瓶、⑥滴瓶、⑦酸式滴定管、⑧碱式滴定管中,用到“磨砂”的有___________。
2.熟悉和使用中学化学实验中常见仪器及用品,是化学学习的基本要求。
试回答以下问题:
(1)在仪器:a.分液漏斗b.试剂瓶c.集气瓶d.滴定管e.容量瓶f.量筒g.托盘天平中,标有“0”刻度的是________(填序号)。
(2)“磨砂”是增加玻璃仪器密封性的一种处理工艺。
在下列仪器中,没有用到“磨砂”工艺处理的有________(填序号)。
a.试管b.分液漏斗c.带滴管的试剂瓶(滴瓶)d.集气瓶e.酸式滴定管f.碱式滴定管
(3)用装置甲、乙、丙和乳胶管组成一套装置(气密性已检查),可用于制取并收集NH3或HCl气体。
可供选择的液体试剂有:浓硫酸、浓盐酸、浓氨水,丙中试剂为紫色石蕊溶液。
请回答下列问题:
①若制取某气体的过程中,丙中的石蕊溶液变红,且烧瓶中的试剂A与分液漏斗中的试剂B均为无色液体,则试剂A为________________,制取该气体利用了B的性质有______________、______________。
通过丙中紫色石蕊溶液变红或变蓝,说明乙中气体已集满。
若石蕊溶液变蓝,则烧瓶甲中应加入的固体试剂A为________。
②若在乙中收集氨气,气体流经装置的顺序是:
a→________→________→d(填接口代号)。
3.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。
(多选、漏选或错选均扣分)
(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性质的连续实验中,用于除去Cl2中的HCl杂质的最佳装置是__________;
(4)合成氨实验中,可用于干燥、混合并能大致观察H2和N2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是__________;
(6)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__________。
4.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(选填装置序号,选错倒扣分,下同)__________。
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_________。
5.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:①H2
②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2⑨N2⑩NO2
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。
可以用这个装置干燥的气体有________,气体应从________口进入烧瓶。
【答案与解析】
一、选择题
1.B
2.B
【解析】①测量溶液的pH要用玻璃棒蘸取溶液
②提取KCl实际进行过滤操作,过滤要用到玻璃棒
③制备Fe(OH)2白色沉淀要用长滴管,不用玻璃棒
④中和滴定实验不需要玻璃棒
⑤将适量氯化铁饱和溶液滴入沸水中制氢氧化铁胶体,不需要玻璃棒
⑥用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验,此实验开始时要不断搅拌,然后膨胀物要沿着玻璃棒生长
⑦两种固体混合,要用玻璃棒不断搅拌
⑧物质溶解,往容量瓶中注液需要玻璃棒引流
⑨蒸发溶液需要玻璃棒搅拌溶液,防止局部过热,晶体飞溅
3.D
【解析】①制备乙烯时的温度计的作用是测量乙醇和浓硫酸反应液的温度是否达到170℃,因此温度计水银球应插入液体面下;②中的分液漏斗的作用是控量加入浓盐酸,因此不必插入液面下;③、⑥中的导管插入液面下会发生倒吸,⑤中的温度计水银球应放在支管口处,用来测量蒸气温度。
4.AC
5.A
【解析】B项,结晶应在蒸发皿中进行;C项,稀释浓硫酸应在烧杯中进行;D项,酸性高锰酸钾溶液应盛在酸式滴定管中。
6.AB
【解析】石油蒸馏时,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,C不正确;导管直接插入稀H2SO4中,起不到防倒吸的作用,D不正确。
7.C
【解析】根据电流方向可知a为电源的正极,电解时c作阳极,氯离子在阳极放电生成Cl2,
故A正确。
由于未指明从a管进气还是从b管进气,故装置②既可以收集密度比空气大的
气体,也可能收集密度比空气小的气体,B正确。
由于装置③中导管直接插入水中,故苯未
起到任何作用,若用来吸收氨气仍引起倒吸,C错。
选项D正确。
8.A
9.D
【解析】此题考查了化学实验知识。
分析所给操作,ABC均正确;但是除去氯气中的氯化氢时,选取饱和食盐水可以达到目的,但是气体进入洗气瓶时应该是长进短出,否则气体会将洗气瓶中的食盐水赶出来,D错。
知识归纳:实验室制得的氯气中往往含有水蒸气和氯化氢的杂质,除去水蒸气一般选用
浓硫酸,除去氯化氢一般选用饱和食盐水,在装置连接时一定要注意洗气瓶中长进短出。
10.C
【解析】A选项SO2能与碱性物质反应,不能用碱石灰干燥;B选项氧气比空气密度大,应用向上排空气法收集;C选项向右拉针筒活塞,装置内气压减小,长颈漏斗管中液面下降,
正确;D选项乙醇和乙酸互溶,不能用分液法分离。
二、填空题
1.(1)⑤⑧;⑤⑥⑦。
(2)②③④⑤⑥⑦。
2.(1)dg(2)af(3)①浓盐酸吸水性溶于水放出大量热NaOH或CaO或碱石灰②cb 【解析】(3)①根据丙中石蕊变红知制备的气体为氯化氢,因浓硫酸稀释时放出大量的热,故A为浓盐酸。
石蕊变蓝则知制备的气体为氨气,固体A为碱石灰等碱性固体。
②氨气极易溶于水,且比空气轻,故连接为acbd。
3.(1)A、B(2)A、E、F(3)A(4)G(5)C(6)D
4.a、d、e、h、i;h,氨是碱性气体,不能被碱石灰吸收。
5.(1)②④⑦⑧⑩;①③⑤(2)b;①③⑥⑨(3)①②③④⑥⑧⑨⑩a。