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高三化学化学实验的基本操作
2019-01-23 | 阅:  转:  |  分享 
  
高三化学化学实验的基本操作药品的取用1.取用原则取用化学药品,要遵循维护药品洁净,保证安全的基本原则。为此,要注意以下几点:①严禁入口和用
手直接接触。②不要让瓶口对着面部,也不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是毒气)的气味。③节约用药。一般要求严格按实验规定的用量取用
药品。如果没有用量说明,一般应按最少量取用,即液体取1mL—2mL,固体量只需盖满试管底部。④不允许用不洁器具取用试剂。⑤实验剩余
药品不能放回原瓶,不能随意丢弃,更不能拿出实验室,要放入指定容器内。2.固体药品的取用①取用固体药品一般用药匙或镊子。药匙的两端为
大小两匙,取药品多时用大匙,少时用小匙。镊子则用于夹取块状固体药品。②往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,先使试管
倾斜,把盛有药品的药匙(或纸槽)小心地送入试管底部,然后使试管直立起来,让药品全部落到底部。③块状药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃
容器时,应先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口以后,再把容器慢慢地竖立起来,使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底部,以免打破容器
。3.液体药品的取用①取液体药品,可用移液管、胶头滴管等器具取用,亦可用倾注法。使用倾注法取试剂入试管时,标签朝上对着手心,把试剂
瓶口紧靠另一手所持的略微倾斜的试管口,让药品缓缓地注入试管内(图),倾注液体入烧杯的操作如图。注意不让残留在瓶口的药液流下来腐蚀标
签。倒完液体,立即盖好原瓶塞。②取用一定量的液体药品,可用量筒。量液时,量筒必须放平,视线要跟量筒内液体的凹液面的最低点保持水平,
再读出体积数③使用滴管取液时,用手指捏紧胶头,赶出滴管中的空气,再将滴管伸人试剂瓶中,放开手指,试剂即被吸入。取出滴管,把它悬空放
在烧杯(或其他容器)上方(不可接触容器内壁,以免沾污滴管造成试剂的污染),然后用拇指和食指轻轻捏挤胶头,使试剂滴下(如图)。(特别
指出,实验室制备Fe(OH)2沉淀时,滴管应伸人到FeS04的液面下挤入。4.注意事项取用危险试剂时,要特别小心,严格按操作规范
进行操作。如:取用浓酸、浓碱时,要戴防护手套和眼镜;不用口吸移液管来取危险试剂;取挥发性强和毒性大的药品时,要在通风好的地方进行;
取用易燃、易爆试剂时,要远离火源等等。[例1]关于药品的取用有下列说法:①实验中剩余的药品要放回原试剂瓶,以免浪费;②实验中
剩余的药品应该扔掉;③实验中剩余的药品要倒入废液桶中;④剩余的固体应放回原试剂瓶,液体应倒入废液桶中。其中不正确的是()。
(A)只有①(B)只有②(C)只有②、③(D)全部[例2]现有实验药品:一定质量的锌(分片状和粒状两
种)、浓H2SO4(密度1.84g/cm3)、水以及右图所示装置。图中量气管B由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装适量水
。甲管有刻度(0—100mL)。甲、乙管可固定在铁架上,供量气用。实验时乙管可上下移动,以调节液面高低。利用此装置可测定锌的相对原
子质量。(设锌全部反应,产生的气体不超过50mL)。回答下列问题:(1)实验前应如何检查装置的气密性?(2)①按图示装置实验,要保
证不漏出H2,应如何操作?②若改变气体发生装置,但仍要求保证不漏气,在中学的常用仪器中,应用(自选仪器)___________
_____仪器来装配;在检查了装置的气密性后,应如何操作:____________________(3)为了较准确地测量H2的体积
,在读取反应前后甲管中液面的读数时,除注意视线与凹液面最低处相平外,还应注意_______________________,原因是
_______________________(4)设计一个不用量气管,而用中学常用仪器来测量H2体积的装置,应用的仪器(自选)是
_________。药品的存放1.存放要求化学试剂的保存一般要根据物质本身的性质和变质的原因,选用不同的保存方法,同时还要考虑试
剂瓶和瓶塞的选用。2.密封保存的试剂(1)试剂由于与空气中成分作用而应密闭保存。①与CO2作用的有:碱类(如NaOH、Ca(OH)
2、Ba(OH)2等)、弱酸盐类(如水玻璃、漂白粉、NaAlO2溶液等)、碱石灰、过氧化钠等。②与水作用的有:有吸水性和潮解性的
物质(如浓硫酸、CaCl2、NaOH固体、P205、碱石灰、硅胶、浓H3PO4等)、与水能反应的物质(如电石、生石灰、无水硫酸铜、
钠、钾、过氧化钠等)。③与O2作用的有(一般有还原性):钠、钾、亚硫酸及其盐、氢硫酸及其盐、白磷、苯酚、亚铁盐等。(2)试剂由于挥
发或自身的分解应密闭保存,一般应置于冷暗处。如浓HNO3、AgNO3、H202、液溴、浓盐酸、浓氨水、汽油、苯等。3.对试剂瓶的要
求①一般固体(尤其是块状)物质保存在广口瓶中,便于用镊子取用。②一般液体及挥发性物质保存在细口瓶中③见光易分解的试剂应保存在棕色瓶
中。如:浓HNO3、硝酸银、卤化银、氯水、溴水、碘水和某些有机物试剂。4.对瓶塞的要求一般盛碱性物质和水玻璃的试剂瓶都用软木和橡
皮塞;盛强氧化性和酸性物质、有机物(如苯、四氯化碳、汽油、乙醚、酒精等)的试剂瓶用磨口玻璃塞。5.特殊物质的存放①氢氟酸因强腐蚀性
不能用玻璃瓶,而用塑料瓶存放。②一些易挥发、易氧化的物质还要采用更严密的措施。如:白磷保存在水中;钠、钾保存在煤油中;液溴上部用水
封等。[例3]下列试剂可用无色带胶塞的玻璃瓶保存的是()。(A)液溴(B)氢氟酸(C)碳酸钠溶液
(D)硝酸银溶液[例4]下列贮存药品的方法正确的是()。(A)少量白磷贮存在水中,切割时在水下进行(B)将苛性钠固体存
放在有橡皮塞的细口瓶中(C)将浓硝酸保存在有橡皮塞的棕色试剂瓶中(D)将水玻璃保存在带橡皮塞的玻璃试剂瓶中、[例5]下列盛
放物质的方法,错误的是()。①把汽油存放在带橡皮塞的玻璃瓶中。②把硝酸银溶液保存在棕色玻璃瓶中。③把氢氟酸存放在带木塞的玻
璃瓶中。④把固体氢氧化钾保存在塑料瓶中。⑤把金属钠存放在无水乙醇中。(A)①③(B)①②④(C)①③⑤(D
)①②③④⑤[例6]用滴管将新制的饱和氯水慢慢逐滴滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到某一滴时,红色突然褪去。试回答下列问题:(
1)实验室保存饱和氯水的方法是______________________________________(2)产生上述现象的原因
可能有两种,用简要文字说明:①是由于______________________________________________
_________②是由于____________________________________________________
___简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者②:_______________________________。试纸的使用1.
试纸的制备把滤纸用某些溶液浸泡后,晾干就制得试纸。试纸的种类很多,中学化学实验常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉
碘化钾试纸和醋酸铅试纸等。2.各种试纸的使用方法①用试纸检验气体的性质时,一般先用蒸馏水把试纸润湿,粘在玻璃棒一端,用玻璃棒把试纸
放到盛待测气体的容器口附近(不得接触容器)。观察试纸是否改变颜色,判断气体性质。②用试纸检验溶液的性质时,一般先把一小块试纸放在表
面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,观察是否改变颜色,判断溶液性质。③在使用pH试纸时,玻璃棒不仅要洁净,而且
不得有蒸馏水,同时还要特别注意在用pH试纸验液前,切不可用蒸馏水湿润,否则会使待测液稀释,测得的是稀释后溶液的pH。④取出试纸后,
应将盛放试纸的容器盖严,以免被实验室中的一些气体沾污。3.各种试纸的用途①红色石蕊试纸遇到碱溶液时变蓝。蓝色石蕊试纸遇到酸溶液时变
红。它们可以定性地判断气体或溶液的酸、碱性。②淀粉碘化钾试纸中的碘离子,当遇到氧化性物质时被氧化为碘,碘遇淀粉显示蓝色。它可以定性
地检验氧化性物质的存在,如氯气、溴蒸气(和它们的溶液)、NO2、O3等。③醋酸铅试纸遇到硫化氢和硫离子时,生成黑色的硫化铅。它可以
定性地检验硫化氢和含硫离子的溶液。④pH试纸遇到酸碱性强弱不同的溶液时,显示不同的颜色,可与标准比色卡对照确定溶液的pH。它可以粗
略地检验溶液酸碱性的强弱(测得的pH值为1—14的整数值)。[例7]下列试纸在使用前不能用水湿润的是()。(A)蓝色石
蕊试纸(B)碘化钾淀粉试纸(C)pH试纸(D)醋酸铅试纸[例8]用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范操作是
()。(A)将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较(B)将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较(C)用干燥的
洁净玻璃捧蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较(D)在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口观察颜色,跟标准比色卡比较
[例9]指出使用下列仪器或用品的第一步操作:①托盘天平____________________________________
_________________;②酸式滴定管_________________________________________
__________;③红色石蕊试纸_______________________________________________
__。[例10]有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿PH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。(1
)该生的操作方法是否正确?(2)如不正确请说明理由,同时请分析是否一定有误差产生。(3)若用此法分别测定[H+]相等的H2SO4和
H3PO4溶液的pH,结果会怎样?连接仪器装置1.仪器的连接橡皮管、塞子、玻璃导管等的连接,关键掌握两个字——润、转,即管口或塞
用水稍润湿,插入过程中应转动插人。如图所示。2.仪器的组装中学化学中仪器的组装多用到铁架台,用导管、胶管连接实验所需仪器。其组
装顺序一般是:从下到上,自左至右。例如,组装一套固体与液体混合加热制备气体,并验证该气体的性质、应用(如制备其他物质等)、收集、
吸收等的装置,其安装程序为:①将酒精灯放在铁架台底座上;②根据灯焰的适宜高度(外焰加热)确定铁圈的位置,并在铁圈上放一块石棉网③将
装有固体反应物的圆底烧瓶(或蒸馏烧瓶)放置在石棉网上,并用铁夹固定④将装有分液漏斗和导管的塞子塞在烧瓶上;⑤再自左至右依次连接好净
化→干燥→性质(检验、制备、收集等)→尾气处理装置等。3.仪器的拆卸实验完毕拆卸装置时,其程序与组装程序相反,从右至左,自上而下
地进行。应注意的是:拆卸加热装置、并有导管伸入到液体中的,应先将导管取出液面,再停止加热(撤灯),以防倒吸回流。拆卸有毒气的实验装
置时,应在通风橱内进行。[例11]实验室制取氯气时涉及到以下几个实验步骤:a.把烧瓶固定在铁架台上,在烧瓶上装好分液漏斗并连接
好导气管;b.用药匙把少量MnO2粉末放入烧瓶中,再向分液漏斗中加入浓盐酸,并把导气管插入集气瓶中,同时连接好吸收多余氯气的吸收装
置;c.把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度,固定好铁圈,放好石棉网;d.用分液漏斗向烧瓶内注入浓盐酸,再点燃酒精灯,缓缓加热;e
.检查装置气密性。以上步骤先后排列的正确顺序是()。(A)a、b、c、d、e(B)b、d、e、a、c(C)c、d
、e、a、b(D)c、a、e、b、d[例12]实验室里用下图所示的仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜。图中A、B、C、D、
E、F的虚线部分表示玻璃管接口,接口的弯曲和伸长等部分末画出。根据要求填写下列各小题空白。(1)如果所制气体从左向右流向时,上述各
仪器装置的正确连接顺序是(填写各装置的序号)()接()接()接()接()接();其中,③与④装置相连时,玻
璃管接口(用装置中字母表示)应是____________接______________(2)装置②的作用是____________
__;装置④的作用是_____________;装置⑥中发生反应的化学方程式是__________________________
________________(3)实验开始时,应首先检验装置的___________________;实验结束时,应先熄灭__
_____________处的酒精灯。(4)在装置⑤的烧瓶中,发生反应的化学方程式为_______________________
__(5)待充分反应后,装置①的玻璃管中剩余物呈____________色。冷却后将制得的产物配成饱和溶液,溶液呈________
____色。检查装置气密性1.分析思路:T变V不变或V变P变2.常见几种类型(1)一般型将装置的导管口的一端浸没于水中,再用
双手握住容器(试管可用一只手握住,如图;有时还可微热),若在导管末端有气泡冒出,松开手后,管端又形成一段稳定的水柱,则证明连接装置
不漏气。(2)启普发生器型用长颈漏斗插入液面内(如启普发生器)的气体发生装置,可用紧闭导气管出口,从漏斗中加水,观察液面稳定后
是否下降的方法检查气密性,若水面下降,则表示漏气,若水面不下降,表示不漏气。(3)含分液漏斗型A紧闭导气管出口,拔下分液漏斗上
口玻璃塞,向分注入蒸馏水,打开分液漏斗活塞,观察液滴速度,若液滴速度逐渐减慢直至停止,则说明气密性好。B转化为一般型(4)整套(
或)局部装置若要检查整套装置的气密性,为形成一定的气压差,产生明显的现象,可用酒精灯对装置中某个可加热的容器微热,观察插入液体
的导管口是否有气泡冒出,从而判断整套装置的气密性是否良好。[例13]用右图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。(1)实验前应
如何检查该装置的气密性?(2)拔开试管a的橡皮塞,加入10mL6mol/L稀硝酸和1g薄铜片,立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。反
应开始时速度缓慢,逐渐加快。请写出在试管a中所发生的所有反应的化学方程式。(3)从反应开始到反应结束,预期在试管a中可观察到哪些现
象?请依次逐一写出。(4)在反应开始时,可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从管口冒出。试说
明反应开始时,导管中水面先上升的原因。(5)试管c收集满气体后,用拇指堵住管口,取出水槽。将管口向上,松开拇指,片刻后,再次堵住管
口,将试管又再倒置水槽中,松开拇指。此时可观察到什么现象?[例14]由右图中的仪器组成一套制取SO2并验证SO2具有氧化性、还
原性与漂白性的装置(图中铁架台及有关药品等已省去,装置③中箭头表示气体流向)。其中装置②、④、⑤中的所用试剂只能从以下物质中选用:
氯水、浓硫酸、溴水、硝酸、品红试剂、烧碱溶液、澄清石灰水。(1)连接仪器时,导管的连接顺序为(从左到右接):J接______,_
___接_____,H接D,____接I,_______接_______。(2)装置②用以检验SO2的还原性,所盛试剂最好是___
__________;装置④中所盛试剂最好是______________;装置⑤中所盛试剂最好是_____________,目的是
_____________。(3)仪器连接好后怎样检查装置①的气密性,简述其操作:________________________
_(4)关闭活塞K后,如何检验装置②、③、④、⑥的气密性,简述其操作:_______________。物质的加热1.加热的方式①直
接加热:对温度无准确要求,且需快速升温的实验,通常可采取将被加热物体置于热源之中直接加热的方法进行。如通常的试管实验、高温灼烧等。
②加热若因直接加热易于造成被加热仪器受热不均,甚至出现局部过热现象,且温度难以控制,故常使用各种热浴进行间接加热,通常的热浴有水浴
、油浴和砂浴。其中水浴在中学化学中常用,加热温度不超过100℃的,均可用水浴进行加热。常用的水浴加热的仪器是水浴锅,也可用烧杯代替
。水浴的作用是:易于控制温度,且使被加热仪器均匀受热。常用水浴加热的实验有:测KNO3溶解度、苯的硝化反应、制酚醛树脂、银镜反应
等。2.液体的加热①盛液体试管的加热:如图所示,试管可直接在火焰(外焰)上加热;试管夹夹在离管口的1/3处;盛液不超过试管容积的1
/3;试管倾斜,管口朝上与桌面成45°角(约),管口不可对准他人或自己。先移动试管(或酒精灯)均匀受热,后集中加热液体中上部,再慢
慢下移加热。试管(其他加热器皿同)受热底部不能与灯芯接触,也不能立即用冷水冲洗(烧得很热时,其他加热器皿同)或放在桌上,以防骤冷炸
裂。②盛液体烧杯的加热:多量液体加热时用烧杯,盛液量宜在容积的1/3—2/3;外壁要擦干;加热应在垫有石棉网的三脚架或铁架台的铁圈
上进行。③盛液体烧瓶的加热:较多量液体(或液体加固体)参加的用于制备气体的反应或进行蒸馏操作,均可选用烧瓶加热;盛液量一般控制在容
积的1/3—2/3为宜;外壁要干;置于垫有石棉网的铁架台铁圈上,并用铁夹固定瓶颈。④盛液体蒸发皿的加热:将稀溶液浓缩,或使少量液体
加热蒸发后得到晶体用蒸发皿加热。将蒸发皿置于铁架台的铁圈上直接用火加热,盛液量不超过容积的2/3。边加热边用玻璃棒搅拌。若需将溶剂
全部蒸干获得晶体,待蒸发皿中出现多量固体时,停止加热,利用余热把剩下极少量的溶剂蒸干,以防晶体崩溅。3.固体的加热固体试剂常可直
接加热,盛固体试剂直接加热的仪器常有试管、蒸发皿、坩埚等。①盛装固体试管的加热:管夹夹在离管口的1/3处;管口稍向下倾斜(但加热NH4Cl不同);先移动酒精灯(或试管)使试管均匀受热,后将灯焰固定在放固体的部位加热。②在蒸发皿中对固体加热:应注意充分搅拌,使固体受热均匀,如烘干CaCl2、碱石灰,或对不纯的二氧化锰进行灼烧,使冰醋酸脱水等,都可以在蒸发皿中进行。③在坩埚中对固体加热:适于高温加热固体。坩埚应直立于泥三角上受热(泥三角置于铁圈上或三脚架上);先小火匀热,后强火灼烧。坩埚用坩埚钳取放。夹持高温坩埚时,应先将坩埚钳适当预热。坩埚种类有瓷坩埚、氧化铝坩埚、铁坩埚、铂坩埚等,除铁坩埚外,其余都不能在坩埚内进行强碱熔融。加热物质时。除常用的酒精灯外,还可用电炉、喷灯等。[例15]下列实验不需要水浴加热的是()。(A)制溴苯(B)乙醛的银镜反应(C)制硝基苯(D)实验室制取乙烯[例16]下列操作:①用铁坩埚灼烧烧碱;②用瓷坩埚除去纯碱晶体中的结晶水;③用酸式滴定管装KMnO4溶液;④直接加热蒸发皿。其中正确的是()。(A)①②③④(B)①④(C)⑤④(D)②③
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