常见实验仪器及其使用 知识清单-2026届高三化学一轮复习

2026-05-28
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摘要:

该高中化学高考复习知识清单系统整理了实验仪器及操作专题,涵盖漏斗、冷凝管、烧瓶等八大类仪器,构建从仪器应用到实验操作规范的完整知识体系。 清单采用分类标注与操作要点结合的方式,如漏斗区分普通、长颈等类别并标注防倒吸功能,冷凝管明确温度适用范围,培养科学思维与科学探究素养。特设干燥装置干燥剂选择表、气密性检验方法对比等实用模块,帮助学生系统掌握实验技能,教师可据此设计针对性复习,提升备考效率。

内容正文:

常见实验仪器及其使用 一、漏斗 仪器 应用 漏斗(普通漏斗) ①过滤 ②向细口瓶中添加液体 ③防倒吸 长颈漏斗 ①气体实验,可平衡压强 ②加液时,漏斗颈伸入液面下,起液封作用,防止生成的气体从长颈漏斗口溢出。 ③长颈漏斗可以与止水夹配合使用,起到简易启普发生器的作用。 梨形分液漏斗 ①用于萃取、分液(互不相溶的两种液体),先使下层液体从下口流出,待两液界面与旋塞上口相切,再将上层液体从上口倒出。 ②使用前检漏 ③放气:萃取过程中摇动分液漏斗时,内部易挥发的有机溶剂或反应产生的气体会导致漏斗内压强增大,若不及时放气,可能因压力过高顶开塞子造成漏液。 操作步骤:将分液漏斗下端倾斜向上,缓慢旋开活塞,使气体从下口排出(注意漏斗口需朝向无人且无明火处),待气体释放完毕后关闭活塞,继续振荡。 ④分液时,应该使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗上口颈部的小孔,或者取下顶部活塞,使与大气相通。 球形分液漏斗 ①通过调节活塞,可逐滴加入液体试剂,避免反应过于剧烈,用于控制反应速率。 ②关闭分液漏斗活塞后,内部液体因气压差无法流入反应容器,反应随即停止,用于随时控制反应的发生和停止。 ③添加反应液时,应该使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗上口颈部的小孔,或者取下顶部活塞,使与大气相通。 球形滴液漏斗 ①与分液漏斗最大区别为漏斗下方有个球泡,看观察液体流速(类似输液管装置)。 ②适用于制备气体实验装置中逐滴加液,保证气体反应缓慢持续地进行,从而能更好地控制反应,它能把液体一滴一滴加入反应器中,即使漏斗下端浸没在液面下,也能够清晰地观察到滴液的快慢 恒压分液漏斗 ①保证内部压强不变,一是可以防止倒吸,二是可以使漏斗内液体顺利流下,三是减小增加的液体对气体压强的影响,从而在测量气体体积时更加准确。 优点:平衡分液漏斗上下压强,使液体顺利流下。 ②可以进行萃取和分液,也可以作为反应过程中添加溶液的工具。 有两个管的为恒压滴液漏斗,只有一个管的为恒压分液漏斗。 恒压滴液漏斗 一般在封闭体系中用恒压滴液漏斗,如绝大部分的有机合成实验,因有机物容易挥发、需要隔绝空气(氧气)等。 恒压滴液漏斗在上述实验中与烧瓶(或其他反应容器)紧密连接,漏斗也要用塞子密封。 布氏漏斗 ①布氏漏斗是实验室中使用的一种陶瓷仪器,用来以负压力抽吸进行过滤,称为减压过滤(又称抽滤或吸滤)。 ②使用时,一般先在圆筒底面垫上滤纸(多层),将漏斗插进布氏烧瓶上方开口并将接口密封。布氏烧瓶的侧口连抽气系统。然后将欲分离的固液混合物倒进上方布氏漏斗,液体成分在负压力作用下被抽进烧瓶,固体留在上方。 ③漏斗下端的斜面朝向抽气口,但不能太近,以免滤液从抽气口抽走。当要求保留溶液时,需在布氏烧瓶和抽气泵之间增加一安全瓶,以防止当关闭抽气泵或水的流量突然变小时发生倒吸,使自来水进入布氏烧瓶内污染溶液。 ④抽滤结束时,应先断开装置与抽气泵之间的软管,再关泵,否则泵内的循环水会倒流入安全瓶。(抽滤原理液体流速越快,压强越小,反之,越大。) 优点:过滤速度快;滤渣更干燥。 二、冷凝管 仪器 应用 直形冷凝管 用途:蒸馏 使用范围和特点:一般用于沸点低于140℃的液体有机化合物的蒸馏操作,可以横斜使用,冷却水需要下进上出。 球形冷凝管 用途:冷凝回流 使用范围和特点:冷凝面积较直形冷凝管大,有凹槽,容易积存液体,直立使用,冷凝效率较高,减少反应物挥发,增加转化率和产率。 蛇形冷凝管 用途:冷凝回流 使用范围和特点:内芯管长度大,冷却面积大,冷却的效果更好,一般用于沸点低的液体的回流。 空气冷凝管 用途:蒸馏 使用范围和特点:沸点大于140℃的有机化合物的蒸馏(以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂),空气冷凝。 刺形分馏柱 要从不同沸点的混合溶液中把各成分分离出来,便要进行分馏,即分步蒸馏,它的原理和蒸馏一样,所不同的是在烧瓶上装有一个分馏柱,分馏柱支管再接冷凝管。分馏柱可以使蒸气经过多次的凝结和气化,保证那些低沸点的蒸气分子先进冷凝管而馏出。分馏柱一般应与烧瓶和冷凝管配合使用,分馏时所用烧瓶不带支管。 每隔一定距离就有一组向下倾斜的刺状物,且各组刺状物间呈螺旋状排列的分馏管。 三、烧瓶 仪器 应用 仪器 应用 平底烧瓶 不能加热 蒸馏烧瓶 ①垫石棉网加热 ②温度计液泡与支管口下缘齐平 ③加热时,液体量不超过容积的2/3,不少于容积的1/3 圆底烧瓶 垫石棉网加热 三颈烧瓶 垫石棉网加热 四、可加热仪器 仪器 应用 蒸发皿 用于蒸发或浓缩溶液,快蒸干(有大量固体析出)时停止加热。 移动蒸发皿和坩埚用坩埚钳。 坩埚 用于固体物质的高温灼烧 常用陶瓷坩埚一般不能用于以NaOH、Na2O2、Na2CO3等碱性物质作熔剂熔融,以免腐蚀瓷坩埚。瓷坩埚不能和氢氟酸接触。 在熔融NaOH等强碱性物质时会用到铁坩埚 (泥三角、三脚架) 五、干燥装置 仪器 应用 球形干燥管 U形干燥管 “大口进小口出” 只能盛放固体颗粒状干燥剂 常见的干燥剂 浓硫酸、P2O5、碱石灰、生石灰、NaOH固体、无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁、硅胶 酸性气体:CO2、SO2、NO2、HCl、Cl2、H2S、HBr、HI 碱性气体:NH3  中性气体:H2、O2、N2、NO、CH4、CO、CH2=CH2、C2H2 强还原性气体:H2S、HBr、HI、SO2 怎么选择干燥剂 ①浓H2SO4:具有强烈的吸水性,常用来除去不与H2SO4反应的气体中的水分。例如常作为H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等气体的干燥剂。 ②无水氯化钙:一般用以填充干燥器和干燥塔,干燥药品和多种气体。不能用来干燥氨、酒精、胺、酰、酮、醛、酯等。 ③无水硫酸镁:吸水后生成 MgSO4·7H2O。吸水作用迅速。常用来干燥有机试剂。 ④固体氢氧化钠和碱石灰:不能用以干燥酸性物质。常用来干燥氢气、氧气、氨气和甲烷等气体。 ⑤变色硅胶:常用来保持仪器、天平的干燥。吸水后变红。失效的硅胶可以经烘干再生后继续使用。可干燥NH3、O2、N2等。 ⑥活性氧化铝(Al2O3):吸水量大、干燥速度快,能再生(400-500K烘烤)。 ⑦无水硫酸钠:干燥温度必须控制在30℃以内,干燥性比无水硫酸镁差。 干燥管的位置与作用 前:除去吹入气体中的杂质 中:除杂或吸收气体称重 后:防止空气中成分进入或吸收尾气 六、防倒吸装置 1.悬空式: 导气管不伸入吸收液液面以下,可以起到防倒吸的作用,其缺点是存在尾气不能被完全吸收,逸出到空气中造成污染。 装置如图所示: 2.重力回流式: 当装置内压强减小,吸收液上升到容器中,但由于容器的容积较大,可导致烧杯中液面下降,使容器口脱离液面,容器中的吸收液受自身重力作用又回流烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。 装置如图所示: 3.分液式: 易溶于水而难溶于有机溶剂的气体(如NH3、HCl等),通入有机溶解中不会引起倒吸。 装置如图所示: 4.储液安全瓶式: 当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液被预先设置的储液装置贮存起来,可以防止吸收液进入反应容器,这种装置又称“安全瓶”。 装置如图所示: 5.平衡压强式: 为防止反应体系中压强变小,引起吸收液的倒吸,可以在密闭装置中连接一个能与外界相通的装置,起自动调节系统内外压强差的作用。 装置如图所示: 6.液封装置: 为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管。 装置如图所示: 防倒吸装置总结: 七、气密性检验 原理:通常是改变装置内气体的温度或体积从而造成装置不同部位的气体压强差,并产生某种明显的现象来判断装置的气密性。 基本方法: ①加热法:通过升高温度增大内部压强。 ②液差法(注水法):通过注入水缩小气体体积增大压强。 ③气压法(充气或抽气法):通过增加或减少装置内气体的量增大或减小压强。 (1) 将导气管插入水槽的水面下,用双手捂住试管,若导管口有气泡产生,松开手后,导管里形成一段水柱,说明该装置的气密性良好(或用酒精灯微热法)。 (2) 关闭止水夹,向长颈漏斗中加水,直到长颈漏斗与试管出现液面差,静置,若该液面差稳定不变,说明该装置的气密性良好。 (3) 关闭分液漏斗上、下活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞能回到原来的位置,表明装置的气密性良好。 (4) 把导气管放入水中,给圆底烧瓶加热(用手掌捂住或用热毛巾裹住仪器外壁),导管口有气泡冒出,停止加热一段时间,导管中有水柱上升,说明装置气密性良好。 (5) 用双手捂住(或用酒精灯微热)试管,加热一段时间,B瓶中的水进入量筒,停止加热,量筒C中导管里形成一段稳定的水柱,说明该装置的气密性良好。 (6) 向乙管中注入适量水,使乙管液面高于甲管液面。静置片刻,若液面保持不变,表明装置不漏气,反之则漏气。 (7)启普发生器气密性检查的方法 方法:如图所示。关闭导气管活塞,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,继续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2处,做好水位记号静置几分钟,水位下降的说明漏气,不下降的说明不漏气。 八、常见气体制备装置 CO2的制取与性质验证 NH3的实验室制备系统 SO2的实验室制备系统 Cl2的实验室制备系统 O2的实验室制备系统 H2的实验室制备系统 C2H2的实验室制备系统 乙酸乙酯的实验室制备系统 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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