内容正文:
第9讲 化学实验基础知识和技能
[复习目标] 1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。2.掌握化学实验的基本操作。3.能识别常用危险化学品标识;了解实验室一般事故的预防和处理方法。
考点一 常用化学仪器及使用
1.可加热的仪器
(1)上述仪器中可直接加热的有________,可间接(垫陶土网)加热的有__________。
答案 ①②③ ④⑤⑥⑦
(2)上述仪器中②、③、④B、⑦的名称分别为____、________、________、________。
答案 蒸发皿 坩埚 蒸馏烧瓶 三颈烧瓶
(3)实验室灼烧固体物质用坩埚,使用时注意:把坩埚放在三脚架上的泥三角上加热,取放坩埚必须使用坩埚钳,加热完的坩埚应放在陶土网上冷却。
2.常用计量仪器
(1)实验仪器的“0”刻度
①滴定管的“0”刻度在________。
②托盘天平的“0”刻度在标尺的最左边。
③量筒________“0”刻度。
(2)实验仪器的精确度
①托盘天平的精确度为________g。
②量筒的精确度为________mL。
③滴定管的精确度为________mL。
容量瓶、滴定管、量筒都属于玻璃计量仪器,都是在20 ℃时标定的相应容积的刻度线,故在20 ℃左右读数才准确;容量瓶、滴定管使用前必须检查________;容量瓶________刻度线。
答案 (1)①上部 ③没有
(2)①0.1 ②0.1 ③0.01 是否漏水 只有一条
3.其他常用仪器
(1)玻璃棒
玻璃棒是中学化学常用仪器,常在以下操作中用到:
①用于溶解、蒸发等情况下的搅拌;
②在过滤、配制溶液等情况下作转移液体的引流棒;
③蘸取液体或黏附试纸;
④传热,引发化学反应,如硫与铁粉反应的实验等。
(2)漏斗
(3)冷凝管
(4)
1.量筒、容量瓶、锥形瓶都是不能加热的玻璃仪器( )
2.容量瓶、滴定管使用前均需要检漏( )
3.用蒸发皿加热蒸发浓缩溶液时,必须垫上陶土网( )
4.用托盘天平称取11.75 g食盐( )
5.滴定管的“0”刻度在上端,量筒的“0”刻度在下端( )
6.选用瓷坩埚高温熔融Na2CO3固体( )
答案 1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×
一、仪器的选用与精确度
1.仪器的选用
(1)根据要求写出下列反应通常选用的反应器。
①较多量的金属钠与水反应(确保安全):_______________________________________。
②铁丝在氯气中燃烧:____________。
③灼烧氢氧化铁使之完全分解:______________________________________________。
④用氢氧化钠溶液吸收尾气——氯气:________________________________________。
(2)下列实验应选用哪一种测量仪器(填名称)?
①量取6.5 mL水:__________________。
②量取6.50 mL盐酸:__________________。
③量取8.50 mL氢氧化钠溶液:___________________________________________。
④称取6.5 g氯化钠粉末:_________________________________________。
⑤准确测定溶液的pH:__________________。
⑥配制500 mL一定物质的量浓度的溶液:_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列情况应选用哪一种漏斗(填名称)?
①制取氧气时向反应器中加双氧水:_____________________________________。
②向酒精灯中添加酒精:____________。
③分离结晶出来的硝酸钾晶体:____________。
④将乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分离:_____________________________________。
答案 (1)①烧杯 ②集气瓶 ③坩埚 ④烧杯
(2)①10 mL量筒 ②酸式滴定管 ③碱式滴定管
④托盘天平 ⑤pH计 ⑥500 mL容量瓶
(3)①分液漏斗 ②(普通)漏斗 ③(普通)漏斗 ④分液漏斗
2.量筒和滴定管的读数
量筒和滴定管的构造、精确度都不同,都有不同的规格。
(1)图Ⅰ表示10 mL量筒中液面的位置,A与B、B与C刻度间相差1 mL,如果刻度A为4,量筒中液体的体积是________ mL。
(2)图Ⅱ表示50 mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a mL,则滴定管中液体的体积________(填字母)。
A.一定等于a mL
B.一定等于(50-a) mL
C.一定大于a mL
D.一定大于(50-a) mL
答案 (1)3.2 (2)D
二、实验装置中仪器的辨识
3.下面列出了7个常见的实验装置图,请辨认各装置中的指定仪器的名称,并思考各仪器的作用。
(1)图1中①的名称:________,作用是_________________________________。②的名称:__________,③的作用是________。
(2)图2中④的名称:________,使用时,玻璃管的下端要插入液面以下,目的是__________。⑤的名称:________,⑥的名称:________。
(3)图3中仪器⑦的名称:________,其作用是__________________。
(4)图4中仪器⑧的名称:________,仪器⑨的名称:________,图5中仪器⑩的名称:________________________________________________________________________。
(5)图6中仪器⑫的名称:________,图7中仪器⑬的名称:________________,仪器⑫不能换成仪器⑬的原因是____________________________________。
图6中碎瓷片的作用是________________。
(6)图6、图7中的温度计的作用有何不同:_______________________________________。
答案 (1)(球形)分液漏斗 向反应器中添加液体药品,并能控制加入液体的多少 锥形瓶 收集气体 (2)长颈漏斗 防止气体逸出 U形管 球形干燥管 (3)漏斗 充分吸收氨气,防倒吸 (4)坩埚 泥三角 蒸发皿 (5)直形冷凝管 球形冷凝管 冷凝后的液体容易残留在球形区域内 防暴沸 (6)图6中温度计测定馏分的温度,图7中温度计测定反应体系的温度
(1)若是加热仪器,蒸发或浓缩溶液用蒸发皿,灼烧固体用坩埚(莫忘玻璃棒搅拌)。
(2)若是量器,首先注意量程和精确度,粗量器(托盘天平和量筒)读出的数据为小数点后一位,精量器(滴定管)读出的数据为小数点后两位。
(3)若是分离仪器,过滤用普通漏斗,分液用分液漏斗,蒸馏用蒸馏烧瓶。
考点二 化学实验基本操作与安全
1.试剂、药品的保存与取用
(1)根据物质的性质,选择试剂的保存方法
①根据药品状态
②根据见光是否分解
③根据酸碱性
④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。
⑤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;
②向FeSO4溶液中加少量铁屑;
③K、Na保存在煤油中,Li保存在石蜡中
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
向FeCl3溶液中加稀盐酸;
向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塞;
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
(2)药品的取用
①根据药品的性状和用量选择取用方法
取用药品
固体药品
液体药品
粉末
块状
一定量
少量
多量
一定量
使用仪器
药匙或纸槽
镊子
用托盘天平称量
胶头滴管
用试剂瓶倾倒
用量筒、滴定管或移液管量取
②向仪器中加入药品的操作方法
a.向容器内加固体药品
b.向容器内加液体药品
2.试纸的使用
(1)常用试纸类型及其作用
——定性检验溶液的酸碱性
|
——定量检测酸碱性强弱(粗测)
|
——检验Cl2等具有强氧化性的物质
(2)使用方法
①检验溶液:取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液体,点在试纸中部,观察试纸的颜色变化(若是测定pH,等试纸变色后,与标准比色卡对照读数)。
②检验气体:先用蒸馏水把试纸润湿,再用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,然后放在集气瓶口或导管口处,观察试纸的颜色变化。
pH试纸使用时的注意事项
(1)不能直接将pH试纸浸入待测液中,否则会导致溶液受到污染。
(2)测溶液的酸碱度时,不能先用蒸馏水将pH试纸润湿,再向试纸上点滴待测液。如果是测定气体的酸碱性,则需要把pH试纸先润湿,然后再测定。
(3)广泛pH试纸只能读出整数,比较粗略。
(4)不能用pH试纸测定具有漂白性、强氧化性试剂的pH。
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,常采用玻璃棒搅拌、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。
(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,用图a所示装置。
②极易溶于水的气体,如NH3、HCl等,用图b所示装置。
(3)液体物质的溶解(稀释)
一般把密度较大的液体加入密度较小的液体中,如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合。
4.物质的加热
(1)固体的加热
①试管口要略向下倾斜,防止生成的水倒流,引起试管炸裂。
②先给试管均匀加热,受热均匀后再固定在药品部位加热。
(2)液体的加热
①加热前,先把玻璃容器外壁上的水擦干,以免容器炸裂;试管夹夹在距离试管口的处,管口向上倾斜,不得对人,以防液体沸腾时溅出烫伤人。
②试管内液体的体积不超过试管容积的。
(3)加热方式
加热方式
适用范围
直接加热
瓷制、金属制或小而薄的玻璃仪器(如试管)等
隔陶土网加热
较大的玻璃反应器(如烧杯、烧瓶等)
浴热(水浴、油浴、沙浴等)
优点:受热均匀,便于控制温度
①需严格控制温度(如硝基苯的制备);
②需反应混合液静置(如银镜反应);
③蒸馏沸点差较小的混合液
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。
(2)洗涤方法:使用毛刷,用特殊试剂或蒸馏水冲洗。
(3)常见残留物的洗涤
残留物
洗涤剂
容器里附有的油污
NaOH溶液或热的纯碱溶液
容器壁上附着的硫
CS2或热的NaOH溶液
试管壁上附着的银镜
稀HNO3
AgCl
氨水
容器内残留的MnO2
热的浓盐酸
6.实验安全问题
(1)常用危险化学药品的标识
(2)常见实验事故的处理
实验事故
处理方法
碱液洒在皮肤上
立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸
酸液洒在皮肤上
立即用大量水冲洗,然后用3%~5% NaHCO3溶液冲洗
误食重金属盐
服用大量牛奶、蛋清或豆浆
水银洒在桌面上
尽量回收,再用硫粉覆盖
酸液溅到眼中
立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛
酒精等有机物在实验台上着火
用湿抹布或沙土盖灭
液溴、苯酚沾在皮肤上
立即用酒精擦洗
金属钠、钾等着火
不能用泡沫灭火器、干粉灭火器和水扑灭,要用沙土盖灭
1.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色试剂瓶中( )
2.配制王水时,应将浓硝酸沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中( )
3.检查容量瓶是否漏水的方法是往瓶中注入适量的水,倒转检查是否漏水即可( )
4.用洁净干燥的玻璃棒蘸取漂白粉溶液,滴到放在表面皿上的pH试纸上测pH( )
5.用湿润的淀粉-KI试纸鉴别Br2(g)和NO2( )
6.金属钙失火应使用泡沫灭火器来灭火( )
7.配制氯化铁溶液时,将FeCl3溶于蒸馏水,再加入一定量的铁粉( )
8.用氟化氢清洗做过硅酸分解实验的瓷坩埚( )
9.氯酸钾、高锰酸钾结块时,可放在研钵中先敲击成小块,再研碎( )
答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 7.× 8.× 9.×
一、仪器使用或实验的第一步操作
1.指出下列仪器使用或实验的第一步操作。
(1)气体的制取与性质探究实验:___________________________________________。
(2)点燃氢气或甲烷等可燃性气体:_________________________________________。
(3)用淀粉碘化钾试纸检验氯气:____________________________________________。
(4)用托盘天平称量烧碱固体:_______________________________________________。
(5)使用时第一步操作必须检查是否漏水的常见仪器有:_________________________。
答案 (1)检查装置的气密性 (2)检验气体的纯度 (3)润湿试纸 (4)调天平平衡 (5)分液漏斗、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶
二、化学试剂的分类保存
2.(2022·山东,2)下列试剂实验室保存方法错误的是( )
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中
B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C.四氯化碳保存在广口塑料瓶中
D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
答案 C
解析 四氯化碳是一种有机溶剂,易挥发,且能够溶解塑料,故其不能保存在广口塑料瓶中,应该保存在细口玻璃瓶中,C错误。
三、实验操作的正误判断及错因分析
3.请将下列实验中的错误操作可能会引起的不良后果填在表格中。
实验
向试管中加锌粒
对量筒中液体读数
稀释浓H2SO4
错误操作
不良后果
答案 试管底易破裂 读数偏低 量筒内液体表面的水会飞溅(或量筒会炸裂)
4.辨识图示实验操作的正误,错误的指明原因。
(1)×,加热液体时,试管内液体不能超过其容积的。
(2)×,加热结晶水合物时,试管口要略向下倾斜,防止生成的水倒流,导致试管炸裂。
(3)×,取放蒸发皿要使用坩埚钳。
(4)√。
(5)×,蒸发或浓缩溶液时要使用蒸发皿。
(6)√。
1.(2022·浙江6月选考,3)名称为“吸滤瓶”的仪器是( )
答案 D
解析 图示实验仪器A、B、C、D依次为蒸馏烧瓶、分液漏斗、容量瓶、吸滤瓶。
2.(2023·山东,4)实验室安全至关重要,下列实验室事故处理方法错误的是( )
A.眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用饱和碳酸钠溶液冲洗
B.皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用2%的硼酸溶液冲洗
C.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
D.活泼金属燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
答案 A
解析 眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,边洗边眨眼睛,并及时就医,故A错误;活泼金属会与水反应,所以其燃烧起火时,用灭火毯(石棉布)灭火,故D正确。
3.(2024·浙江1月选考,8)下列实验装置使用不正确的是( )
A.图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C.图③装置用于测定中和反应的反应热
D.图④装置用于制备乙酸乙酯
答案 A
解析 图①装置没有加热装置,不适用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,A错误;利用酸式滴定管中装有的标准酸溶液滴定未知浓度碱溶液,装置和操作正确,B正确;图③装置用于测定中和反应的反应热,温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用,装置密封、隔热保温效果好,C正确;图④装置用于制备乙酸乙酯,导管末端不伸入液面以下,利用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,D正确。
4.(2023·浙江6月选考,5)下列说法正确的是( )
A.图①装置可用于制取并收集氨气
B.图②操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
C.图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D.图④装置盐桥中阳离子向ZnSO4溶液中迁移
答案 C
解析 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,遇冷又化合生成氯化铵,则直接加热氯化铵无法制得氨气,故A错误;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管中,故B错误;配制一定物质的量浓度的溶液时,俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,故C正确;由图可知,锌电极为原电池的负极,铜为正极,盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移,故D错误。
课时精练
1.(2022·浙江1月选考,3)名称为“干燥管”的仪器是( )
答案 B
解析 A是蒸馏烧瓶,B是球形干燥管,C是直形冷凝管,D是分液漏斗。
2.(2021·山东,3)关于下列仪器使用的说法错误的是( )
A.①、④不可加热
B.②、④不可用作反应容器
C.③、⑤可用于物质分离
D.②、④、⑤使用前需检漏
答案 A
解析 锥形瓶可以加热,但需要垫陶土网,容量瓶不能加热,A项符合题意。
3.(2022·湖南,4)化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是( )
A.碱式滴定管排气泡
B.溶液加热
C.试剂存放
D.溶液滴加
答案 A
解析 碱式滴定管排气泡时,把橡皮管向上弯曲,出口上斜,用力捏挤玻璃球使溶液从尖嘴涌出,气泡即可随之排出,A符合规范;用试管加热溶液时,试管夹应夹在距离管口的处,用酒精灯外焰加热,B不符合规范;实验室中,有机物和无机物要分开存放,盐酸和NaOH要分开存放,C不符合规范;用胶头滴管滴加溶液时,胶头滴管不能伸入试管内部,D不符合规范。
4.(2023·浙江省10校联盟高三月考)下列操作或试剂的选择不合理的是( )
A.用pH试纸测定溶液的pH和用pH试纸检测气体的酸碱性时均不需要润湿
B.可用CS2洗去试管内壁上残留的硫
C.在实验室,可用苯代替四氯化碳萃取碘水中的碘
D.用聚光手电筒照射CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象不同
答案 A
解析 检测气体的酸碱性时需要润湿pH试纸,而测定溶液的pH时不需要润湿,故A错误;硫易溶于CS2,则可用CS2洗去试管内壁上残留的硫,故B正确;碘不易溶于水,易溶于苯或四氯化碳,则可用苯代替四氯化碳萃取碘水中的碘,故C正确;丁达尔效应为胶体特有的性质,则用聚光手电筒照射CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象不同,故D正确。
5.(2023·银川模拟)下列玻璃仪器的洗涤方法正确且涉及氧化还原反应的是( )
A.附有银镜的试管用氨水清洗
B.附有油脂的烧杯用热纯碱溶液清洗
C.附有MnO2的烧瓶用热的浓盐酸清洗
D.附有碘的试管用酒精清洗
答案 C
解析 银单质与氨水不反应,可用稀硝酸清洗,A不符合题意;油脂在碱性环境下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,高级脂肪酸盐和甘油都能溶于水而洗去,反应中没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,B不符合题意;二氧化锰与热的浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水,不溶性的二氧化锰转化为可溶性的氯化锰而洗去,反应中氯元素、锰元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,C符合题意;碘能溶于酒精形成溶液,因此附有碘的试管用酒精清洗,但属于物理变化,D不符合题意。
6.(2023·平湖中学模拟)下列实验操作或说法不正确的是( )
A.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管上口倒出
B.利用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸时,需将稀释后的硫酸冷却至室温才能转移至容量瓶中
C.利用X射线衍射仪可测定水分子中的键长和键角
D.焰色试验时铁丝需用稀盐酸洗净,在外焰上灼烧至与原火焰颜色相同
答案 A
解析 用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管下口放出,故A项错误;浓硫酸溶于水放热,利用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸时,需将稀释后的硫酸冷却至室温才能转移至容量瓶,故B项正确;X射线衍射可以测定分子内原子空间排列,利用X射线衍射仪可测定水分子中的键长和键角,故C项正确;焰色试验时铁丝需用稀盐酸洗净,在外焰上灼烧至与原火焰颜色相同,除去杂质离子以防干扰实验,故D项正确。
7.(2023·永康一中模拟)下列实验操作正确的是( )
A
B
C
D
称量10.05 g固体
量取9.5 mL液体
稀释浓硫酸
蒸发溶液
答案 D
解析 托盘天平只能精确到小数点后一位,故用托盘天平不能准确称量10.05 g固体,A不符合题意;量筒使用时,采用大而近的选择原则,故量取9.5 mL液体应该选用10 mL的量筒,B不符合题意;量筒不能用于溶解、稀释溶液,且稀释浓硫酸时,应该是酸入水,并用玻璃棒搅拌,C不符合题意;蒸发溶液时,用玻璃棒不断搅拌,防止因受热不均匀造成液滴飞溅,D项符合题意。
8.(2022·重庆,7)下列实验装置(夹持装置略)及操作正确的是( )
A.装置甲气体干燥 B.装置乙固液分离
C.装置丙Cl2制备 D.装置丁pH测试
答案 A
解析 装置乙固液分离的过滤操作中缺少玻璃棒引流,且漏斗下端管口尖嘴处要紧贴烧杯内壁,故B错误;二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,装置丙中缺少酒精灯加热,且反应装置应选用圆底烧瓶,故C错误;测定溶液pH时,应将溶液滴在pH试纸中央,pH试纸不能插入溶液中,故D错误。
9.下列关于实验中“先与后”的说法正确的是( )
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,后熄灭酒精灯
③制取某气体时,先检查装置的气密性,后加试剂
④使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前先检查是否漏液,后洗涤
⑤使用滴定管前,先用标准液润洗,后盛装标准液
A.除②外 B.除④外
C.除⑤外 D.全部正确
答案 D
解析 ①可防止试管因局部过热而炸裂,正确;②可防止仪器因液体倒流而炸裂,正确;⑤如果不用标准液润洗,会造成误差,正确。
10.下列试剂保存方法的原因解释错误的是( )
选项
试剂
保存方法
原因
A
NaH、CaC2
均密封于广口瓶中
防止与空气中的水蒸气反应
B
液溴、少量白磷
均加水液封
防止挥发
C
FeCl2溶液
加入少量铁屑和稀盐酸
防止氧化和水解
D
HF溶液、NaF溶液
均用塑料瓶盛装
防止腐蚀
答案 B
解析 NaH、CaC2均易与水反应,所以应密封保存,A正确;液溴和少量白磷保存时均加水液封,前者是为了防止液溴挥发,后者是为了防止白磷与空气中的氧气反应,B错误;FeCl2中的Fe2+易被氧化、易水解,保存时,加入铁屑可防止Fe2+被氧化,加入稀盐酸可抑制
Fe2+水解,C正确;NaF水解可产生HF,HF易与玻璃中的SiO2反应,所以HF溶液和NaF溶液都应用塑料瓶盛装,D正确。
11.(2023·杭州高三模拟)某实验小组用如下实验用品检验黑木耳中铁元素。下列说法错误的是( )
A.将黑木耳灼烧灰化,选用的仪器有①②⑥⑦⑨
B.用浓硝酸溶解木耳灰并获得滤液,选用的仪器有④⑤⑦⑩
C.检验滤液中的Fe3+,选用③⑧⑩
D.利用上述仪器也可进行硫酸铜结晶水含量的测定
答案 D
解析 将黑木耳灼烧灰化,应该在坩埚中灼烧,选用的仪器有①②⑥⑦⑨,故A正确;用胶头滴管把浓硝酸滴入木耳灰中,使木耳灰溶解,用过滤的方法获得滤液,选用的仪器有④⑤⑦⑩,故B正确;检验滤液中的Fe3+,取少量滤液于试管中,用胶头滴管滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红说明含有Fe3+,选用③⑧⑩,故C正确;进行硫酸铜结晶水含量的测定需要称重,缺少天平,故D错误。
12.(2022·广东,8)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
答案 D
解析 浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,故A不符合题意;氯气的密度大于空气,可用向上排空气法收集,故B不符合题意;湿润的红布条褪色,干燥的红布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故C不符合题意;氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,故D符合题意。
13.以下是实验室常用的部分仪器,回答下列问题:
(1)仪器⑧和⑩的名称分别为________、________。
(2)在分液操作中,必须用到上述仪器中的______________(填序号)。
(3)能作反应容器且可直接加热的仪器是上述仪器中的__________(填名称)。
(4)配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的仪器是__________(填序号,下同)。
(5)仪器上标有温度的有__________。
(6)如图是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述读数(虚线刻度)及说法正确的是________(填字母)。
A.①是量筒,读数为2.5 mL
B.②是量筒,读数为2.5 mL
C.③是滴定管,读数为2.5 mL
D.②是温度计,读数为2.5 ℃
(7)某同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图。由图可以看出,该同学在操作时的一个错误是________。烧杯的实际质量为__________________________g。
(8)指出下面三个实验中各存在的一个错误:
A:________________________________________________________________________;
B:________________________________________________________________________;
C:________________________________________________________________________。
答案 (1)容量瓶 (直形)冷凝管 (2)②⑥ (3)试管 (4)②④⑧⑨ (5)⑧⑨ (6)B (7)砝码放在左盘,烧杯放在右盘(或砝码和烧杯的位置放反了) 27.4 (8)胶头滴管伸入试管内 试管口向上倾斜 混合气体从短导管进入洗气瓶
解析 (6)分析刻度可知①是温度计,②是量筒,读数精确到小数点后一位,③是滴定管,读数精确到小数点后两位,故选B。(7)天平使用时砝码放在右盘,精确度为0.1 g。烧杯的实际质量为砝码质量减去游码示数,即30.0 g-2.6 g=27.4 g。
答题规范(2) 装置的气密性检查
装置气密性检查必须在放入药品之前进行。
(1)气密性检查的基本思路
使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。
(2)气密性检查的答题规范
①装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。
②微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱。
③液差(封)法的关键词是封闭、液差。
④答题时易忽略的几句关键性的文字叙述:
a.将导管末端浸入水中;
b.关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹;
c.加水至“将长颈漏斗下口浸没”。
例 观察下面a~f六种装置,补充完整检查气密性的操作和现象:
(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。
(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。
(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。
(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)。
答案 (1)产生气泡 形成一段水柱
(2)高于 液面位置保持不变 高于 位置保持不变
(3)一段时间后,水柱的水位不会下降
(4)能回到原来的位置 上升 保持稳定
1.为了检查如图所示某有机合成装置的气密性,甲、乙两位同学进行以下操作和方案设计。
(1)甲同学认为,用微热法便可检查装置气密性是否良好。经检验方案可行,则甲同学检查装置气密性的操作方法、现象和结论是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学认为只需关闭a处止水夹,打开b的玻璃活塞,观察液体能否顺利滴下便可检查其气密性是否良好,该同学的方案可行吗?________(填“可行”或“不可行”),并解释原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)将e导管下端管口浸入盛水的烧杯中,关闭b的活塞,打开a处止水夹,微热d,若e导管口有气泡冒出,冷却至室温后,又有一段水柱上升,证明气密性良好 (2)不可行 无论气密性是否良好,b中的液体均能顺利滴下
2.某同学对教材中铜与浓硫酸的实验做了如下改进,实验装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
实验步骤:
①组装仪器,检查装置气密性;
②加入试剂,关闭活塞E,加热装置A,观察装置C中溶液颜色变化;
③将铜丝上提离开液面,停止加热。
(1)检查虚线框内装置气密性的方法是____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置A的名称是______________________________,装置B的作用是______________
_______________,仪器D中所盛药品是__________________________________。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验后,拆除装置前,为避免有害气体的泄漏,应当采取的操作是_____________________
________________________________________________________________________。
(5)实验后装置A中有白色固体产生,将装置A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中,可观察到的现象是_____________________________________________________。不可直接向装置A中加水的原因是______________________________________________。
答案 (1)关闭活塞E,C中加水没过长导管口,加热A,C中长导管口有气泡冒出,撤去热源后,长导管内有倒吸产生的液柱,且一段时间内高度保持不变,证明装置气密性良好
(2)三颈烧瓶 防倒吸 碱石灰(或NaOH等合理答案均可)
(3)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
(4)打开活塞E,从E管口向A中鼓入大量空气
(5)白色固体溶解,溶液变为蓝色 反应后的混合液中含有浓硫酸,若将水加入浓硫酸中,会放出大量热而使液体飞溅
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