内容正文:
化学实验基础
1.可加热的仪器
一、常用化学仪器的识别与使用
2.常用的计量仪器
一、常用化学仪器的识别与使用
精确度???
温度计的位置
3.其他常用仪器
一、常用化学仪器的识别与使用
E仪器的名称为 。主要用途:①用于蒸馏或分馏时冷凝易液化的气体;②用于液体回流。
使用方法和注意事项:①直形冷凝管一般用于蒸馏或分馏时冷凝;②球形冷凝管通常用于反应装置中的冷凝回流;③冷却水 口进 口出。
冷凝管
下
上
恒压分液漏斗
3.其他常用仪器
一、常用化学仪器的识别与使用
1.漏斗的多种用途
(1)组成过滤器进行过滤(如图1)
(2)向酒精灯中添加酒精(如图2)
(3)倒置使用,防止倒吸(如图3)
一器多用
2.用途多变的广口瓶
一器多用
3.干燥管的“一材多用”
装置图 解读
尾气吸收装置
①可用于一般尾气的吸收,如内盛碱石灰,可吸收HCl、Cl2、SO2等(如图a);
②可用于防倒吸装置,如极易溶于水的HCl、NH3等(如图b)
气体检验装置
如干燥管内盛无水CuSO4时,可用于水蒸气的检验(如图c)
辅助测定气体,防止外界因素干扰;定量测定气体时,有时需要考虑空气中的成分对测定产生的影响,所以在测定装置后,需接一个干燥管,目的是防止空气中的CO2、水蒸气对定量测定产生干扰(如图d)
简易的气体发生装置
类似启普发生器原理,通过调节活塞,进而使产生的气体调控液面高度而决定反应是否继续(如图e)
过滤装置
可用于水的净化等较简单的过滤(如图f)
1.气体干燥装置
干燥气体可用洗气瓶(如图①,盛放液体干燥剂)、球形干燥管(如图②,盛放固体干燥剂)、U形管(如图③,盛放固体干燥剂)。
多器同用
2.测量气体体积的装置(排液法)
其中,使用装置④读气体体积时需注意:冷却至室温;使集气瓶与量筒内液面相平;读数时视线与凹液面的最低点相平。
多器同用
3.冷凝装置
其中冷凝管中的水流方向应与气流方向相反。
多器同用
4.防倒吸装置的创新(以用水吸收氨气为例)
防倒吸原理
(1)肚容式:(右图中的发散源及Ⅰ和Ⅱ)
由于上部有一容积较大的空间,当水进入该部分时,烧杯(或试管)中液面显著下降而低于漏斗口(或导管口),由于重力作用,液体又流回到烧杯(或试管)中。
多器同用
(2)接收式(右图中的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)
使用较大容积的容器将可能倒吸来的液体接收,防止进入前端装置(如气体收集装置等)。它与肚容式的主要区别是液体不再流回到原容器。
(3)隔离式(右图中的Ⅵ、Ⅶ)
导管末端与液体吸收剂呈隔离状态,导管内压强不会减小,能起到防倒吸作用。
多器同用
5.化学实验安全的创新设计
(1)简易启普发生器
多器同用
(2)防堵塞安全装置
(3)防污染安全装置
①实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用b装置。
②制取CO时,尾气处理可采用a、c装置。
③制取H2时,尾气处理可采用a、c装置。
1.药品的取用
二、化学基本操作安全
2.试纸的使用
石蕊试纸
——定性检验酸碱性
pH试纸
——定量检测(粗测)酸碱性强弱
品红试纸
——检验SO2等具有漂白性的物质
——检验Cl2等具有强氧化性的物质
淀粉-KI试纸
3.物质的溶解
(1)固体物质的溶解
一般在烧杯或试管里进行,为了加速溶解,常用玻璃棒搅拌、粉碎、振荡或加热等措施,但FeCl3、AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热。
二、化学基本操作安全
(2)气体物质的溶解或吸收
①溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图a所示装置。
②极易溶于水的气体,如 、 等,用如图b所示装置。
(3)液体物质的溶解(稀释):一般把密度 的液体加入密度 的液体中,如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合。
NH3
HCl
较大
较小
4.化学试剂的保存方法
(1)试剂瓶及瓶塞的选择
根据药品状态
固体:用 瓶
液体:用 瓶
根据见光是否分解
易分解:用 瓶
不分解:用一般试剂瓶
根据酸碱性
玻璃塞:不能盛放 物质
橡胶塞:不能盛放 、 物质
广口
细口
棕色
碱性
强酸性
强氧化性
二、化学基本操作安全
(2)试剂的保存方法
化学试剂都应注意妥善密封保存于试剂瓶中。对于易变质、易挥发或有危险性的化学试剂,还应根据性质采取特殊的保存方法。
常见试剂的保存方法总结
保存依据 保存方法 典型实例
防氧化 ①密封或用后立即盖好
②加入还原剂
③隔绝空气 ①Na2SO3、Na2S、KI溶液等用后立即盖好
②FeSO4溶液中加少量铁屑
③K、Na保存在煤油里,Li保存在石蜡里
防与CO2反应 密封保存,减少暴露时间 NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固体等密封保存
防挥发 ①密封,置于阴凉处
②液封 ①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处
②液溴用水封
防燃烧 置于冷暗处,不与氧化剂混合贮存,严禁火种 苯、汽油、酒精等
防分解 保存在棕色瓶中,并置于阴暗处 浓HNO3、KMnO4溶液、AgNO3溶液、氯水等
防水解 加入酸(碱)抑制水解 FeCl3溶液中加稀盐酸;
Na2S溶液中加NaOH溶液
防腐蚀 ①腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑料盖
②腐蚀玻璃的物质用塑料容器 ①浓HNO3、酸性KMnO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡胶
②氢氟酸保存在塑料瓶中
防黏结 碱性溶液用橡胶塞 NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等
5.玻璃仪器的洗涤
(1)洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚集成滴,也不成股流下。
二、化学基本操作安全
(2)常见残留物的洗涤
残留物 洗涤剂
容器里附有的油污 ________________________
容器壁上附着的硫 ____________________
试管壁上附着的银镜 _______
AgCl 氨水
容器内残留的MnO2 热的_______
NaOH溶液或热的纯碱溶液
CS2或热的NaOH溶液
稀HNO3
浓盐酸
6.常用危险化学药品的标志
二、化学基本操作安全
7.常见实验事故的处理
实验事故 处理方法
少量浓硫酸溅到皮肤上 立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
酒精等有机物在实验台上着火 用湿抹布、石棉或沙子盖灭,不能用水灭火
浓NaOH溶液溅到皮肤上 立即用大量水冲洗,再涂上5%的稀硼酸
苯酚沾到皮肤上 用酒精擦洗
误食重金属盐 服用大量牛奶或蛋清,并及时送往医院
水银洒到桌面或地面上 撒上硫粉并进行处理
检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。
(1)微热法:如图a。用酒精灯微热或用手捂热试管,导管口_________,停止加热或松开手后导管内_____________,证明装置不漏气。
产生气泡
形成一段水柱
装置气密性检查
(1)微热法:如图a。用酒精灯微热或用手捂热试管,导管口_________,停止加热或松开手后导管内_____________,证明装置不漏气。
产生气泡
形成一段水柱
装置气密性检查
(2)液差法:如图b、c。连接好仪器,b中夹紧弹簧夹,从长颈漏斗中注入适量水,使b中长颈漏斗中的液面_____锥形瓶中的液面,静置,若_________________,证明装置不漏气。c中,从乙管加入适量水,使乙管液面_____甲管液面,静置,若液面_____________,证明装置不漏气。
高于
液面位置保持不变
高于
位置保持不变
装置气密性检查
(3)滴液法:如图d。向分液漏斗中注入适量水,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,水在下端形成一段水柱,如果__________________________
_______,则证明装置气密性良好。
一段时间后,水柱的水位不
会下降
装置气密性检查
(4)抽气(吹气)法:如图e、f。e中关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞________________,证明装置的气密性良好。f中打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面_____,且停止吹气后,夹上弹簧夹,长颈漏斗液面__________,则证明装置的气密性良好。(液差法的拓展)
能回到原来的位置
上升
保持稳定
装置气密性检查
三、物质的检验鉴别、分离和提纯
1. 物质的检验和鉴别(物质的性质)
有机物
无机物
物质
官能团检验
离子检验
气体检验
H2、O2、X2、
HX、H2S、NH3、
SO2、NO、NO2、CO、CO2
三、物质的检验鉴别、分离和提纯
2. 物质的分离和提纯
物理方法
化学方法
方法
物理方法:“固+固”混合物的分离(提纯)
三、物质的检验鉴别、分离和提纯
2. 物质的分离和提纯
物理方法:“固+液”混合物的分离(提纯)
三、物质的检验鉴别、分离和提纯
2. 物质的分离和提纯
物理方法:“液+液”混合物的分离(提纯)
三、物质的检验鉴别、分离和提纯
2. 物质的分离和提纯
三、物质的检验鉴别、分离和提纯
2. 物质的分离和提纯
物理方法
化学方法
方法
加热法、沉淀法、氧化还原法、电解法等
化学方法除杂“四原则”
(1)不增,不得引入新杂质;
(2)不减,尽量不减少被提纯和分离的物质;
(3)易分,应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离;
(4)易复原,被提纯物质转化后要易被复原。
常见气体的除杂方法
气体(括号内为杂质) 除杂试剂 化学方程式或原理
Cl2(HCl) 饱和NaCl溶液 HCl极易溶于水,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小
CO2(HCl) 饱和NaHCO3溶液 _________________________________
CO2(SO2) 饱和NaHCO3溶液 _______________________________________
HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2↑
SO2+2NaHCO3===Na2SO3+H2O+
2CO2
CO2(CO) 灼热CuO ________________________
CO(CO2) NaOH浓溶液 _____________________________
N2(O2) 灼热铜网 ____________________
CH4
(CH2==CH2) 溴水 CH2==CH2+Br2―→
CO+CuO Cu+CO2
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
O2+2Cu 2CuO
常见固体或溶液的除杂方法
物质(括号内为杂质) 除杂试剂或方法 化学方程式或原理
Na2CO3固体
(NaHCO3) 加热 ___________________________________
FeCl3溶液(FeCl2) 通Cl2 ____________________
NaHCO3溶液
(Na2CO3) 通CO2 _____________________________
Cu(NO3)2溶液(AgNO3) 加过量铜粉,
过滤 ____________________________
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+
CO2↑
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
I2(SiO2) 加热 I2升华、冷却、凝华,得I2
Fe2O3(Al2O3) 加过量NaOH溶液,过滤 _______________________________
NH4Cl溶液(FeCl3) 加适量氨水,过滤 _______________________________________
KNO3固体(NaCl) 热水溶解,降温结晶 根据二者的溶解度随温度的变化不同
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
FeCl3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+
3NH4Cl
C(CuO) 加过量稀盐酸,过滤 _________________________
CuS(FeS) 加过量稀盐酸,过滤 _________________________
镁粉(铝粉) 加过量NaOH溶液,过滤 ____________________________________
CuO+2HCl===CuCl2+H2O
FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
四、常见气体的实验室制备、净化与收集
1. 气体制备实验的基本思路
(1)依据:制备气体所需的反应物状态和反应条件
制备气体:O2、NH3等。
四、常见气体的实验室制备、净化与收集
2. 重要气体的发生装置
①固体+固体 气体
2. 重要气体的发生装置
②固体+液体(或液体+液体) 气体
制备气体:Cl2、C2H4等。
四、常见气体的实验室制备、净化与收集
2. 重要气体的发生装置
③固体+液体(不加热)―→气体
制备气体:H2、CO2、O2、Cl2、NH3、C2H2、
四、常见气体的实验室制备、净化与收集
(1)除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则:
①不损失主体气体;
②不引入新的杂质气体;
③在密闭装置内进行;
④先除易除的杂质气体。
四、常见气体的实验室制备、净化与收集
3.气体的除杂方法
3.气体的除杂方法
(2)气体干燥净化装置
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体,加热
装置图
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
常见
干燥剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性)、碱石灰
(碱性) 除杂试剂Cu、CuO、Mg等
四、常见气体的实验室制备、净化与收集
4.气体的收集方法
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例)
排水法 难溶于水或微溶于水,且不与水反应的气体 O2、H2、NO、CO等
排空气法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、NO2、CO2
向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3
5. 尾气处理装置(见下图a、b、c)
四、常见气体的实验室制备、净化与收集
防倒吸装置
肚容式 分液式
常见气体典型制备系统举例:
①Cl2的实验室制备
②SO2的实验室制备
③NH3的实验室制备
$