专题12-化学实验基础

2021/2/212021/2/21•第12讲化学实验基础2021/2/21•【考纲点击】•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，了解常见化学品的安全使用和实验室一般事故的预防和处理方法。•4．掌握常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。•5．能对常见的物质进行检验、分离和提纯。2021/2/212021/2/21•【自查自纠】•①坩埚②烧瓶③移液管④分液漏斗⑤湿润⑥干燥2021/2/21•1．中学化学中玻璃棒有哪些用途？•答案玻璃棒主要用于搅拌、引流和蘸取少量溶液。如①固体溶解时是搅拌加速溶解；②浓硫酸稀释时是搅拌使溶液迅速混合均匀，加快散热，防止溶液沸腾外溅；③试纸使用时为了沾取试纸或蘸取少量溶液；④过滤时引流防止溶液外流；⑤蒸发结晶时搅拌是防止因局部受热溶液或晶体飞溅；⑥使用容量瓶配制溶液时是引流防止溶液外流。2021/2/21•2．使用pH试纸时不能先湿润，若先湿润后测量某溶液的pH，所测结果一定偏小吗？•答案不一定。若先湿润后测量相当于将待测液稀释，故测中性溶液无误差，测碱性溶液偏小，测酸性溶液偏大。•3．用量筒量取浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时，将量筒内所量取的液体倒出后需要再用蒸馏水将残留在量筒内的液体进行洗涤并收集吗？•答案量筒为“流出量”量器，将量取的液体倒出即可，不用洗涤。2021/2/21•4．洗涤沉淀时，是否需要将沉淀重新置于蒸馏水中搅拌后重新过滤？•答案不需要。洗涤时可直接在过滤器中进行，但不能在过滤器中搅拌，以免将滤纸戳破。•5．常见的需要现用现配的试剂有哪些？•答案需要现用现配的试剂通常有石灰水、氯水、银氨溶液、氢氧化铜悬浊液、硫酸亚铁溶液等。2021/2/21•知识链接•(1)药品存放的基本原则：广口瓶盛放固体药品、细口瓶盛放液体药品、棕色瓶盛放需要避光保存的药品；碱性物质不用玻璃塞、氧化性物质不用橡胶塞或软木塞，易挥发、易潮解、易和H2O(或CO2、O2)反应的药品需密封保存。考点一药品的存放、常见化学仪器的使用及基本操作角度1药品的存放(2013·江苏化学，4B)2021/2/21•(2)常见药品的存放•①Na、K：防氧化，保存在煤油中(或液态烷烃中)隔绝空气。•②液溴：有毒易挥发，盛于磨口的细口瓶中，并用水封，瓶盖密封。•③浓HNO3、AgNO3：见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中，放在低温避光处。•④NH3·H2O：易挥发，应密封放在低温处。2021/2/21•⑤C6H6、C6H5—CH3、CH3CH2OH、CH3CH2OCH2CH3：易挥发、易燃，应密封存放在低温处，并远离火源。•⑥Fe2＋盐溶液、H2SO3及其盐溶液、氢硫酸及其盐溶液：因易被空气氧化，不宜长期放置，应现用现配。•⑦卤水、石灰水、银氨溶液、Cu(OH)2悬浊液等，都要随配随用，不能长时间放置。2021/2/21•知识链接角度2化学实验中的几个数据(2011·海南，2)2021/2/212021/2/21•知识链接•(1)上下左右关系：①冷凝管中，水流方向为下进上出；②分液操作时，下层液体应打开旋塞从下口放出，上层液体应从分液漏斗上口倒出；③使用长颈漏斗时，漏斗的尖嘴应插入液面下，而使用分液漏斗不必插入液面以下；④组装仪器时先下后上，先左后右将各部分连成整体，拆时相反。角度3化学实验基本操作的注意事项(2013·福建理综，10A)2021/2/21•(2)先后关系：①制备气体之前必须检查装置的气密性；②拆除装置时，先把导气管撤出液面，后熄灭火源；③用H2、CO等还原金属氧化物时应先通气后点燃酒精灯。停止实验时应先熄灯，后停止通气；④点燃可燃性气体时，先验纯后点燃；⑤给试管中的物质加热，应先给整个试管预热，后集中加热装有药品的部位；⑥使用托盘天平时，一般先在左盘放称量物，后在右盘放砝码，先加质量大的砝码后加质量小的砝码，最后再移动游码；⑦配制银氨溶液、制备Fe(OH)3胶体、硅酸胶体时需注意所加药品的顺序；⑧不同液体混合时注意所加顺序，一般是将密度大的加入到密度小的液体中，边加边搅拌，如浓硫酸的稀释；⑨实验时加药品的顺序先加固后加液。2021/2/21•1．(2013·山东，11)利用实验器材(规格和数量不限)能完成相应实验的一项是()。[高考印证]选项实验器材(省略夹持装置)相应实验A烧杯、玻璃棒、蒸发皿CuSO4溶液的浓缩结晶B烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸用盐酸除去BaSO4中少量的BaCO3C烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶用固体NaCl配制0.5mol·L－1的溶液D烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量的NaI2021/2/21•解析A项，缺少酒精灯、铁架台(或三角架)，不能完成CuSO4溶液的浓缩结晶，错误。B项，缺少漏斗、铁架台等实验器材，不能完成过滤操作，错误。C项，缺少称量仪器托盘天平，不能称量NaCl固体，无法配制0.5mol·L－1的NaCl溶液，错误。D项，Br2＋2I－===2Br－＋I2，然后用CCl4萃取I2，利用烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗完成分液操作，正确。•答案D2021/2/21[应用体验]1．(2013·自贡期末)下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是()。①用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶；②配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时，将浓硝酸沿器壁慢慢加入到浓硫酸中，并不断搅拌；③用pH试纸测得氯水的pH为2；④用稀硝酸清洗做过银镜反应实验的试管；⑤浓硝酸保存在棕色细口瓶中；⑥某溶液加入NaOH并加热能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中含NH＋4A．①④⑤⑥B．③④⑤C．①②⑥D．②③⑤⑥2021/2/21•解析①稀盐酸和氢氧化钙反应生成易溶于水的氯化钙和水，故正确；②应该是浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中并不断搅拌，故错误；③次氯酸有漂白性，故错误；④稀硝酸能和银反应，故正确；⑤浓硝酸见光易分解，所以要保存在棕色细口瓶中，故正确；⑥和氢氧化钠反应生成使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体说明原溶液中含有铵根离子，故正确。故选A。•答案A2021/2/21考点二物质的检验、分离和提纯角度1常见物质的鉴别(2013·安徽理综，12D)知识链接物质鉴别的十个突破点：①溶于水显碱性的气体是NH3；②在空气中由无色变红棕色的是NO；③遇SCN－显红色、遇苯酚显紫色、遇OH－生成红褐色沉淀的是Fe3＋；④遇Ag＋产生沉淀且不溶于稀硝酸，若白色沉淀则为Cl－、淡黄色沉淀为Br－、黄色沉淀为I－；⑤与NaOH溶液作用产生H2的金属是Al，与NaOH溶液作用产生H2的非金属单质是Si；⑥与盐酸反应产生刺激性气味的气体，且该气体通过品红溶液使之褪色，加热又复原的离子有：SO2－3、S2O2－3或HSO－3；2021/2/21•⑦能与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热生成砖红色沉淀的物质或能发生银镜反应的物质：甲酸、甲酸酯、葡萄糖、醛类等；⑧在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体是Na2O2；⑨可溶于NaOH溶液的白色沉淀是Al(OH)3，可溶于NaOH溶液的金属氧化物是Al2O3；⑩能漂白有色物质的无色气体是O3。2021/2/21角度2物质的检验方法(2013·新课标Ⅰ，7B)知识链接(1)物质检验的一般步骤观察物理性质→取少量样品→加入试剂→进行操作→观察现象→得出结论2021/2/21•(2)物质检验中干扰因素的排除•①离子检验中的常见干扰因素以及排除措施待检离子干扰离子排干扰措施SO2－4加过量的Ba(NO3)2溶液CO2－3加稀硝酸酸化Cl－OH－加稀硝酸酸化CO2－3加盐酸酸化SO2－3加盐酸酸化SO2－4Ag＋加盐酸酸化2021/2/21待检离子干扰离子排干扰措施SO2－3CO2－3加盐酸后将产生的气体通入品红试液中CO2－3SO2－3加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水变浑浊2021/2/21•②气体检验中干扰因素的排除•气体检验干扰因素的排除方法一般是先检验出一种可能具有干扰的气体，并除去该气体，而且要确认该气体已经除尽，再检验其余气体。如在SO2存在的条件下检验CO2，可设计如下检验思路：品红试液检验SO2→高锰酸钾溶液除去SO2→品红试液检验是否除尽→通入石灰水检验CO2。类似的，还有检验实验室制取的乙烯中含有SO2等。•角度发散•检验沉淀是否沉淀完全或检验沉淀是否洗涤干净。2021/2/21•知识链接•物质分离提纯的化学方法角度3物质的分离、提纯、除杂(2013·新课标Ⅰ，13)方法原理杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl－、SO2－4、CO2－3及能形成弱碱的阳离子气化法将杂质离子转化为气体CO2－3、HCO－3、SO2－3、HSO－3、S2－、NH＋4杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含有同种元素不同价态的物质(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用酸、酸酐或碱)2021/2/21方法原理杂质成分氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用热的铜粉除去N2中的O2热分解法加热使不稳定的物质分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液反应的差异进行分离如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3电解法利用电解原理除去杂质含杂质的金属作阳极、纯金属(M)作阴极，含M的盐溶液作电解质溶液调pH法加入试剂调节溶液pH使溶液中某种成分生成沉淀而分离如向含有Cu2＋和Fe3＋的溶液中加入CuO或Cu(OH)2等调节pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去2021/2/21•角度发散•物质分离提纯的物理方法。2021/2/21•2．(2013·新课标Ⅰ，13)下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()。[高考印证]选项目的分离方法原理A分离溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大2021/2/21•解析乙醇与水互溶，不能用作萃取剂，A项错；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液方法分离，B项错；除去KNO3中NaCl杂质是利用二者在不同温度下溶解度变化差别很大，使用重结晶法，C项错；分离两种沸点差别较大的互溶液体，一般使用蒸馏操作，D项正确。•答案D2021/2/21•2．(2013·巴中市统考)下列除杂操作正确的是()。[应用体验]物质杂质试剂提纯方法A苯苯酚溴水过滤B二氧化碳二氧化硫饱和碳酸钠溶液洗气C乙酸乙酯乙酸稀氢氧化钠溶液混合振荡、静置分液D硬脂酸钠甘油氯化钠固体盐析2021/2/21•解析A项，生成的三溴苯酚易溶于苯中，故错误；B项，二氧化碳和二氧化硫都能和碳酸钠反应，故错误；C项，乙酸和乙酸乙酯都能和氢氧化钠反应，故错误。•答案D2021/2/21考点三常见气体的制取角度1常见气体的制备装置(2013·安徽理综，8)知识链接常见气体的制备装置：①如图A：固体＋固体――→△气体，适用于O2、NH3等；②如图B：固体＋液体→气体，适用于H2、CO2等；③如图C：固体(液体)＋液体――→△气体，适用于Cl2、HCl、C2H4等。2021/2/21•角度发散•气体制备原理的评价。2021/2/21•知识链接•(1)气体净化：①洗气瓶洗气，如Cl2(HCl)用饱和食盐水、SO2(HCl、SO3)用饱和NaHSO3溶液、CO2(HCl、SO2)用饱和NaHCO3溶液、O2(H2S)可将混合气体通过盛有CuSO4溶液、CO(CO2)用NaOH溶液、H2O(g)用浓硫酸除去；注意气体流入方向：长进短出。②硬质玻璃管除杂：如CO2(CO)用灼热的CuO除去，CO2(O2)用灼热的铜网除去。③球形管或U形管除杂：如CO(CO2)，可将混合气体通过盛碱石灰的干燥管除去。角度2气体的净化与干燥(2013·安徽理综，8)2021/2/21•(2)气体的干燥：①酸性干燥剂，如