2021高考化学鲁科版一轮复习教师用书第十章第2课时　化学实验基本操作

第2课时　化学实验基本操作

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知识点一　化学实验的基本操作

1.药品的取用

(1)根据药品的性状和用量选择取用方法

(2)向仪器中加入药品的操作方法

①向容器内加固体药品

②向容器内加液体药品

[名师点拨] 取用药品时,大多数多余的药品是不能放回原试剂瓶的,但钾、钠、白磷等药品则必须放回原试剂瓶。

2.常见试纸的使用

(1)试纸的类型和使用范围

(2)使用方法

①检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中部,观察试纸颜色的变化。

②检验气体:一般先将试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其靠近出气口,观察试纸颜色的变化。

[名师点拨] 试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取;pH试纸不能直接蘸取待测液,不能用蒸馏水润湿。

3.物质的溶解

(1)固体的溶解

常用仪器:烧杯、试管、玻璃棒等。

促溶方法:粉碎、加热、搅拌或振荡等。

(2)气体的溶解

①溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图(a)所示装置;

②易溶于水的气体,如HCl、NH3等,用如图(b)所示装置,目的是防止发生倒吸。

(3)液体的溶解(稀释):一般把密度大的液体加入密度小的液体中,并用玻璃棒轻轻搅动,如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合。

4.仪器的洗涤

(1)方法:使用毛刷,用去污剂和水冲洗。

(2)常见残留物的洗涤

 [名师点拨] 洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚成滴,也不成股流下。

5.仪器的安装、连接

(1)安装顺序:一般从热源开始,按先下后上、从左到右的顺序。

(2)连接顺序:洗气时,“长进短出”,如图a;量气装置“短进长出”,如图b;干燥管除杂时“大进小出”,如图c。

1.(2018·全国Ⅲ卷)下列实验操作不当的是(　B　)

A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率

B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂

C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+

D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二

解析:加几滴CuSO4溶液发生反应:Zn+Cu2+Zn2++Cu,Zn与置换出来的Cu及稀H2SO4构成CuZn原电池,加快了放出H2的速率,A正确;用标准盐酸滴定NaHCO3溶液,滴定至终点时溶液呈弱酸性,应选用甲基橙作指示剂,B错误;黄色是Na+的焰色,C正确;常压蒸馏时,加入液体的体积既不能太少,也不能超过圆底烧瓶容积的三分之二,D正确。

2.(2019·河北邢台月考)下列实验操作不当的是(　A　)

A.进行焰色反应时,用铜丝蘸取某碱金属盐溶液灼烧,观察火焰颜色

B.用标准盐酸来滴定氨水测定其浓度时,应选择甲基橙作指示剂

C.蒸发结晶过程中不断用玻璃棒搅拌液体至大部分晶体析出时停止加热

D.测定溶液pH时,用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥pH试纸上,然后比色

解析:铜丝灼烧火焰有颜色,可能会覆盖碱金属火焰的颜色,应用铂丝蘸取某碱金属盐溶液灼烧,观察火焰颜色,故A错误;用标准盐酸来滴定氨水所得的溶液为强酸弱碱盐,水解显酸性,甲基橙的变色范围为3.1～4.4,所以选择甲基橙作指示剂是正确的,故B正确;蒸发结晶过程中不断用玻璃棒搅拌液体至大部分晶体析出时停止加热,符合操作原理,故C正确;测定溶液pH时,用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥pH试纸上,然后比色,符合操作原理,故D正确。

3.(2019·山东济宁期末)下列有关实验操作的叙述正确的是(　A　)

A.滴加试剂时,滴管的尖嘴不可接触试管内壁

B.过滤操作中,漏斗的尖端不可接触烧杯内壁

C.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴不可接触锥形瓶内壁

D.向容量瓶转移液体时,引流用玻璃棒不可接触容量瓶内壁

解析:滴加试剂时应防止污染滴管,滴管尖嘴不能接触试管内壁,故A正确;过滤时为防止液体飞溅,漏斗的尖端应接触烧杯内壁,使滤液沿烧杯内壁缓缓流下,故B错误;滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可接触锥形瓶内壁,使滴定管尖嘴的液体进入锥形瓶,故C错误;向容量瓶转移液体时,用玻璃棒引流必须接触容量瓶内壁,故D错误。

4.下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是(　C　)

解析:称量NaOH固体时,应将其放在小烧杯中,故A错误;配制FeCl3溶液时,为防止Fe3+水解应用盐酸酸化的蒸馏水溶解FeCl3,故B错误;验证铁的吸氧腐蚀,应将铁钉放在中性或很弱的酸性环境中,故D错误。

知识点二　化学实验的规范操作要求

一、化学实验中的6个“上、下”

1.收集气体时,相对分子质量大于29的用向上排空气法收集,小于29的用向下排空气法收集。

2.分液操作时,应打开分液漏斗旋塞,下层液体先从下口放出,上层液体再从分液漏斗的上口倒出。

3.配制一定物质的量浓度的溶液,在引流时,玻璃棒的上面不能靠在容量瓶口,而下端则应靠在容量瓶刻度线下的内壁上(即下靠上不靠,下端靠线下)。

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,水银球应在液面以下,而测蒸气温度时,应在液面以上。

6.制气体实验中,长颈漏斗的末端应插入液面以下,而用分液漏斗加液时,漏斗下端不能插入液面以下。

二、化学实验中的9个“先与后”

1.加热试管时,先均匀加热,后局部加热。

2.使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前,先检查是否漏水,后洗涤干净。

3.制取气体时,先检查装置的气密性,后装药品。

4.用排液法收集气体时,先移导管后撤酒精灯。

5.用石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸检验气体性质时,要先用蒸馏水将试纸润湿,再将试纸靠近气体检验。

6.中和滴定实验,用蒸馏水洗净的滴定管、移液管要先用待盛液洗涤2～3次后,再盛装试液。注入滴定管中的液体液面开始在“0”刻度以上,当赶走滴定管尖嘴部分的空气后,溶液液面最低处应在“0”刻度或“0”刻度以下。

7.点燃可燃性气体时,应先验纯后点燃,比如H2的爆炸极限是与氧气混合4%～74.2%时,如果不验纯,就不知道集气瓶内有没有掺杂氧气,点燃时就容易爆炸;净化气体时,应先净化后干燥。

8.配制一定物质的量浓度的溶液时,溶解或稀释后的溶液应先冷却再移入容量瓶。

9.检验蔗糖、淀粉水解程度时,先在水解后的溶液中加NaOH溶液中和H2SO4,再加银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。

三、装置的气密性检查

1.检验范围

凡是有导气管的实验装置,在放入药品之前均需要先检查装置的气密性。

2.思维流程

3.一些特殊装置气密性的检验方法

(1)抽气法或吹气法

图A:关闭分液漏斗活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞能回到原来的位置,表明装置的气密性良好。(气压法的拓展)

图B:打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面上升,且停止吹气后,夹上弹簧夹,长颈漏斗液面保持稳定,则表明装置的气密性良好。(液差法的拓展)

(2)分段法

较复杂的实验装置检验气密性时,可分段检查,方法多是常用方法的组合。如图装置,可分别关闭K1、K2,分段检查。

1.如图所示装置的气密性检查中,漏气的是(　C　)

解析:C项中向右拉活塞,若装置气密性良好,则锥形瓶内的压强减小,由于外界大气压的作用,长颈漏斗下端的液柱应下降或锥形瓶中产生气泡,故C装置漏气。

2.(2019·河北石家庄二中月考)以下关于化学实验中“先与后”的说法中正确的是(　D　)

①加热试管时,先均匀加热,后局部加热

②用排水法收集气体时,先移出导管后撤酒精灯

③制取物质时,先检查装置气密性后装药品

④使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前,先检查是否漏水后洗涤干净

⑤做H2还原CuO实验时,先通H2后加热CuO;反应完毕后,先撤酒精灯待试管冷却后停止通H2

⑥点燃可燃性气体(如H2、CH4、C2H4、C2H2等)时,先检验气体纯度后点燃

A.仅①②③⑤⑥ B.仅①②③④⑤

C.仅①②⑤⑥ D.全部

解析:给试管加热时,为防止局部骤热发生爆炸,先均匀加热,后局部加热,故①正确;用排水法收集气体时,为防止液体倒吸炸裂试管,应该先移出导管后撤酒精灯,故②正确;制取气体时,一定要先检查装置气密性后装药品,不能先装入药品再检查装置气密性,故③正确;容量瓶、分液漏斗、滴定管使用前,先查漏后洗涤,故④正确;做H2还原CuO实验时,先通入氢气排出装置中的空气,防止爆炸;反应结束时,要先撤酒精灯待试管冷却后再停止通入氢气,防止氧气进入将铜氧化,故⑤正确;点燃可燃性气体(如H2、CH4、C2H4、C2H2等)时,为防止气体不纯而爆炸,要验纯后再点燃,故⑥正确。故选D。

3.(2019·福建三明一中月考)下列有关实验操作和说法正确的是(　A　)

A.用pH试纸检验气体的酸碱性时,一定要先用蒸馏水润湿

B.润洗滴定管:从滴定管上口加入所要盛装的酸或碱溶液至“0”刻线,再将液体从滴定管下部放出,重复操作2～3次

C.用瓷坩埚加热熔化碳酸钠固体

D.Mg和Al分别为电极,插入NaOH溶液中,构成原电池,探究Mg、Al的活泼性

解析:用pH试纸检验气体的酸碱性时,一定要先用蒸馏水润湿,A正确;润洗滴定管:从滴定管上口加入少量所要盛装的酸或碱溶液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿其内壁,再从下口倒出,重复2～3次,B错误;瓷坩埚中含有二氧化硅,在高温下能与碳酸钠反应,因此不能用瓷坩埚加热熔化碳酸钠固体,C错误;探究Mg、Al的活泼性,Mg和Al分别为电极,应该插入盐酸中,而不能用氢氧化钠溶液,因为镁与氢氧化钠溶液不反应,D错误。

4.(2019·河北邢台二中月考)关于一些实验的下列说法中,正确的有(　C　)

①配制一定浓度的稀硫酸,用量筒量取浓硫酸后,未将蒸馏水洗涤量筒后的洗涤液转移至容量瓶中,使配制的溶液浓度偏小

②用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,将浓硫酸溶于水后,并不马上转移到容量瓶中,而是让其冷却至室温后才进行后续操作

③钠与氯气反应实验操作:取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层),用滤纸吸干煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,观察现象

④钾在空气中燃烧实验操作:将一干燥的坩埚加热,同时取一小块钾,滤纸吸干表面的煤油后,迅速投到热坩埚中,观察现象

⑤做Na的性质的验证实验时,在较大的钠块上切下绿豆大小的金属钠后,将剩余部分放回原瓶中

⑥石油的蒸馏实验中,忘记加沸石,可以先停止加热,待溶液冷却后加入沸石,再重新加热蒸馏

⑦蒸馏可用于分离所有沸点不同的液体的混合物

A.6个 B.7个 C.5个 D.4个

解析:①配制一定浓度的稀硫酸,用量筒量取浓硫酸后,量筒不需要洗涤,若将蒸馏水洗涤量筒后的洗涤液转移至容量瓶中,会导致配制的溶液浓度偏高,故错误;⑦蒸馏是利用沸点不同分离液体混合物,但不是所有沸点不同的液体混合物都可以用蒸馏分离,沸点必须相差较大,温差一般需要达到30 ℃左右,如果温差较小,则不能通过蒸馏分离,故⑦错误;正确的有5个,故选C。