2012年高中化学学业水平测试课件：第18讲 化学实验基础知识

第十八讲化学实验基础知识1．了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法2．了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法3．掌握化学实验的基本操作，能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法4．了解常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法)5．能对常见的物质进行检验、分离和提纯，能根据要求配制溶液6．了解控制实验条件的方法；能简单分析或处理实验数据，得出合理结论。一、主要化学仪器的使用类别图形与名称主要用途使用方法与注意事项可加热仪器少量试剂反应容器1.直接加热用试管夹2．固体加热需均匀受热3．试管口不能朝向人烧瓶较多试剂反应容器置于______上加热石棉网类别图形与名称主要用途使用方法与注意事项可加热仪器反应器、配制溶液1.置于______上加热2．溶物时用_______搅拌蒸发、浓缩结晶1.可直接加热2．不宜骤冷3．浓缩时不停搅拌灼热固体物质1.可直接加热2．用坩埚钳夹取石棉网玻璃棒类别图形与名称主要用途使用方法与注意事项量器量取液体的体积1.量筒____能受热2．不作反应器和稀释溶液3．读数使视线、刻度、凹液面最低点在____线称量试剂质量1.称量固体药品托盘上应垫纸。2.腐蚀性药品，吸湿性药品应放入____容器中称量。3.使用前调零。4.用镊子取用砝码放到____盘不水平玻璃右类别图形与名称主要用途使用方法与注意事项过滤、萃取仪器转移液体；过滤1.滤纸低于____边缘，防外溅2．液体低于____边缘。避免杂质混入滤液萃取、分液1.活塞密封性要良好2．上层液从____倒出，下层液从____放出热源常用热源1.酒精量不超过总容量的2/3，不少于1/42．用____加热3．熄灭时盖灭漏斗滤纸上口漏斗下口外焰特别提示：1.不垫石棉网可以直接加热的仪器有试管、蒸发皿、坩埚。2．可以加热，但需垫石棉网的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶。3．不能受热的仪器有量筒、容量瓶、滴定管等量器。二、化学仪器的基本操作1．药品存放与取用(1)固体药品存放于________瓶，取用粉状或小颗粒状药品一般用________，块状的药品用________夹取。(2)液体药品存放于________，取用少量液体用________吸取，较多量液体常采用倾倒法，一般往大口容器或容量瓶、漏斗里倾注液体时，应用________引流。1．(1)广口药匙镊子(2)细口瓶胶头滴管玻璃棒(3)不能品尝药品和用手直接取用药品，用过的药品一般不放回试剂瓶。2．试纸的使用：常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉碘化钾试纸和品红试纸等。(1)使用试纸检验溶液性质时，不用蒸馏水润湿试纸。一般先把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸________，观察试纸颜色的变化，根据试纸颜色变化判断溶液的性质。(2)使用试纸检验气体性质时，要用蒸馏水将试纸______。将试纸粘在玻璃棒的一端，用玻璃棒把试纸放到盛有待测气体的集气瓶口或试管口(注意不要接触)，观察试纸的颜色变化，再判断气体的性质。(如：检验NH3用红色石蕊试纸；Cl2用淀粉KI试纸和品红试纸；SO2用品红试纸)2.(1)中央(2)润湿3．过滤：过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。4．蒸发和结晶(1)蒸发：将溶液浓缩、溶剂气化使溶质以晶体析出的方法。蒸发所需仪器：三角架、泥三角、蒸发皿、玻璃棒。(2)结晶：通过蒸发溶剂或降低溶液温度使溶质以晶体形式析出的过程，可以用于从溶液中分离和提纯几种溶解度不同的可溶性固体混合物。如：用结晶法分离NaCl和KNO3混合物。5．蒸馏：蒸馏是利用物质的沸点不同，除去难挥发或不挥发杂质的方法。蒸馏操作包括加热、________、收集三部分。冷凝6．萃取和分液(1)萃取：是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从溶液中提取出来的方法。萃取后通常需要分液。(2)分液：是将两种互不相溶、________不同的液体分离的方法。特别提示：1.用pH试纸测定溶液的pH，不能将试纸用水润湿。2．进行蒸发操作时不能直接将溶剂蒸干，而应当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热将溶液蒸干。三、物质分离、提纯与检验1．分离与提纯的基本要求(1)分离：将混合物中的物质一一分开，分别得到纯净物，并恢复到原来状态。(2)提纯：通过适当的方法，将混合物里的杂质除去，得到纯净物。密度2．混合物的分离与提纯应用分离和提纯的方法分离的物质应用举例过滤从液体中分离出不溶于液体的固体物质NaCl和沙子蒸发从溶液中分离出溶质从NaCl溶液中结晶出NaCl蒸馏从互溶的液态混合物中分离出沸点较低的物质制取蒸馏水分馏从互溶的液态混合物中分离出其中的各个组分石油的分馏萃取用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来用CCl4提取碘水中的碘3.气体净化与干燥(1)气体的净化剂的选择一般要求是：所选用的吸收剂只能吸收气体中的________，而不能与被提纯的气体反应。①易溶于水的气体杂质可用________来吸收。如：HCl、NH3。②酸性杂质可用________性物质吸收。如：CO2、SO2用NaOH、CaO吸收。③水分可用________来吸收。如：用浓硫酸、CaO、CaCl2、硅胶等吸水。④能与杂质反应生成沉淀(或溶于水)的物质可作除杂剂。如：用Ba(OH)2吸收SO3，Cl2用NaOH吸收。3．(1)杂质①水②碱③干燥剂(2)气体干燥剂的选择：常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：①酸性干燥剂：酸性干燥剂能够干燥酸性或中性气体，如：浓硫酸、硅胶等能干燥CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。不能用浓H2SO4干燥碱性气体如NH3和还原性气体H2S等。②碱性干燥剂：碱性干燥剂可以用来干燥________或中性的气体，如：生石灰等能干燥NH3、H2、O2等气体。③中性干燥剂：可以干燥中性、酸性、碱性气体。如：无水氯化钙等能干燥O2、H2等。(3)用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。碱性4．离子的检验方法离子检验试剂实验现象化学方程式(以两物质为例)稀盐酸、BaCl2溶液加入稀盐酸无明显变化，加入BaCl2溶液产生不溶于酸的白色沉淀BaCl2＋Na2SO4＝BaSO4↓＋2NaClCl－AgNO3溶液、稀硝酸加入AgNO3溶液产生白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解AgNO3＋NaCl＝AgCl↓＋NaNO32-4SO稀盐酸、Ca(OH)2溶液加入稀盐酸产生无色无味的气体，将气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，再另取原溶液，加入CaCl2溶液，产生白色沉淀Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2OCO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2OMg2＋过量氢氧化钠溶液产生白色沉淀MgCl2＋2NaOH＝Mg(OH)2↓＋2NaClCa2＋碳酸钠溶液产生白色沉淀CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl2-3CO特别提示：1.提纯物质要求：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少欲被提纯的物质)；三易分离(被提纯物与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要复原)。2．除杂质要求，加入的试剂不能是“适量”，而应是“过量”；但过量的试剂必须在后续操作中便于除去。四、常见气体的实验室制法1．气体发生装置装置类型操作要点典型气体(固体加热)(1)试管口应稍向____倾斜(2)铁夹应夹在距试管口____处O2、NH3、CH4等(固液不加热)(1)长颈漏斗的下口应伸入液面以____(2)加入的液体反应物要适当H2、CO2等(固液加热)(1)先加________，再加________(2)正确使用分液漏斗Cl2等下1/3下固体液体装置类型操作要点典型气体不溶于水(液)的气体H2、O2、CH4、CO、CH2==CH2、NO等向下排空气集气法密度比空气________的气体H2、NH3、CH4等向上排空气集气法密度比空气________的气体Cl2、HCl、CO2、SO2等小大特别提示：1.NO易氧化只能用排水法收集。2．HCl、NH3、NO2、SO2等易溶于水或与水反应，只能用排气法收集。3．CO、C2H4、C2H6等气体的密度和空气密度相当，只能用排水法收集。五、化学实验的安全常识1．常见使用标识2．实验室意外事故预防和处理措施(1)用酒精灯加热的安全注意事项在使用前，要先检查灯里有无酒精，禁止向燃着的酒精灯里添加酒精和用燃着的一只酒精灯去点燃另一只酒精灯以免失火。不可用________去吹灭，洒出的酒精在桌上着火，立即用________扑盖。(2)稀释浓硫酸时应将________慢慢倒入________中，不能将水倒入其中，以避免外溅。浓硫酸灼伤时先用干布小心拭去浓硫酸，再用大量的________冲洗。(3)钾、钠和白磷等暴露在空气中易燃烧。少量钾、钠应保存在________中，白磷则可保存在________中。取用时用镊子，防止灼伤。易燃有机溶剂(如：乙醇、苯等)，使用时远离明火，用毕立即盖紧瓶塞，要防着火。活泼金属着火(如：Na)用沙子覆盖灭火，不能用泡沫灭火器灭火。嘴湿布浓硫酸水水煤油水(4)不纯的氢气遇火易爆炸，严禁接近明火。在点燃前，必须先检查________。某些强氧化剂(如：氯酸钾、硝酸钾、高锰酸钾等)或其混合物不能________，防爆炸。(5)闻药品(特别是气体)的气味。面部应离远容器，用手将离开容器的气流慢慢地________自己的鼻孔，防中毒。吸入硫化氢或一氧化碳气体，而感到不适时，应立即到室外呼吸新鲜空气。(6)有毒药品(如：钡盐、铅盐)废液不能随便倒入下水道。含重金属离子的废液将其转化为难溶性的氢氧化物或硫化物而沉积下来，从而过滤分离，回收利用，少量残渣可埋于地下。(7)有毒气体如NO2、SO2、Cl2、H2S等用导管通入______中吸收。CO可点燃转化为CO2。(8)电器设备所引起的火灾，用二氧化碳或四氯化碳灭火器灭火，不能用泡沫灭火器，以免触电。纯度研磨扇向碱液3．其他试剂的保管(1)NH3·H2O：易挥发，应密封放________处。(2)浓HNO3、AgNO3：见光易分解，应保存在________瓶中，放在低温避光处。(3)固体烧碱：易潮解，应用易于密封的干燥大口瓶保存。瓶口用________塞塞严或用塑料塞盖紧。(4)Fe2＋盐溶液因易被空气________，不宜________放置，应现配现用。(5)氯水、石灰水、Cu(OH)2悬浊液等，都要随配随用，不能________放置。易错提示：1.气态烃类物质易燃烧发生爆炸，点燃前要检查纯度。2．活泼金属着火不能用水扑灭，用沙土盖灭。3．有机物着火可用干粉灭火器或四氯化碳灭火器灭火。低温棕色橡胶氧化长期长时间化学仪器的使用(2010年江西学业水平模拟)容量瓶上需标有以下六项中的()①温度②浓度③容量④压强⑤刻度线⑥酸式或碱式A．①③⑤B．③⑤⑥C．①②④D．②④⑥解析：容量瓶是一个体积精密的仪器，需要在一定的温度条件下进行，需要标明使用温度，确定的容量瓶只能配制确定体积溶液，该体积用刻度线标明。答案：A物质分离、提纯与检验(2011年南京高中学业水平测试模拟)现有三组溶液，①汽油和氯化钠溶液，②乙醇和CCl4的混合物，③氯化钠和单质碘的水溶液。分离以上各混合物的正确方法依次是()A．分液、萃取、蒸馏B．萃取、蒸馏、分液C．分液、蒸馏、萃取D．蒸馏、萃取、分液解析：汽油和氯化钠溶液是互不相溶的，故可用分液的操作；乙醇和CCl4的混合物是互溶的有机溶剂，但两者的沸点不同，故可用蒸馏的操作；氯化钠和单质碘的水溶液中，单质碘易溶于的有机溶剂，故可用萃取的方法分离；选项C正确。答案：C对下列物质进行提纯所用试剂和方法不正确的是()选项物质杂质提纯所需试剂或(和)方法ANa2CO3NaHCO3加热分解BKNO3NaClH2O、溶解、蒸发、结晶、过滤CCH3CH2OHCH3COOH蒸发DBr2H2OCCl4、萃取、分液、蒸馏解析：提纯物质需将杂质除去并进行有效的分离，因此，所加试剂与杂质作用