2022高考化学第10章化学实验第1节化学实验基础考点1常用仪器的使用和药品的保存讲与练含解析

第十章　化学实验李仕才考点一　常用仪器的使用和药品的保存　1．加热仪器——酒精灯、酒精喷灯2．可加热仪器(1)直接加热的仪器25\n(2)间接加热的仪器(隔石棉网加热的仪器)25\n3.计量仪器25\n25\n4.常用的分离、提纯和干燥的仪器25\n25\n5.其他常用仪器25\n6.化学试剂的保存(1)试剂瓶的选择①根据药品状态②根据感光性③根据酸碱性(2)试剂的保存方法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；(1)Na2SO3、Na2S、KI溶液等用后立即盖好；25\n(3)隔绝空气(2)FeSO4溶液中加少量铁屑；(3)K、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，并置于冷暗处浓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溶液等判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．右图中仪器a的名称是蒸馏烧瓶，b的名称是分液漏斗。(　×　)2．用托盘天平称取11.75g食盐，量取8.3mL盐酸选用规格为10mL的量筒。(　×　)3．用碱式滴定管可以准确量取20.00mLKMnO4溶液。(　×　)4．量筒、滴定管都有0刻度，且都在刻度的最下方。(　×　)5．烧瓶、锥形瓶、量筒加热时均需要垫石棉网。(　×　)6．高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是蒸发皿。(　×　)25\n7．蒸馏时温度计水银球可以插入液面以下。(　×　)8．做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石，以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后补加。(　√　)9．硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中。(　×　)10．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加少量水密封。(　√　)11．易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源。(　√　)12．盛放氯水应用带橡胶塞的细口玻璃瓶。(　×　)1．球形冷凝管不能用来组装蒸馏装置，因为冷凝后的液体容易残留在球形区域，球形冷凝管一般用于物质制备时的冷凝回流。2．仪器读数的误差分析仪器读数的误差要分具体仪器，0刻度线在底端还是在上部。例如：量筒没用“0”刻度，滴定管的“0”刻度在滴定管的上端。(1)平视读数(如图1)：实验室中用量筒、滴定管量取一定体积的液体，读取液体体积时，视线应与凹液面最低点保持水平，视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线，视线定读数)。(2)俯视读数(如图2)：当用量筒测量液体的体积时，由于俯视视线向下倾斜，寻找切点的位置在凹液面的上侧，读数高于正确的刻度线位置，即读数偏大。(3)仰视读数(如图3)：读数时，由于视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，因滴定管刻度标法与量筒不同，这样仰视读数偏大。一、常用仪器的使用和识别1．下列有关仪器用途的说法中正确的是(　　)25\nA．试管、烧杯均可用于给液体、固体加热B．使食盐水中NaCl结晶析出时，常用到的仪器有坩埚、酒精灯、玻璃棒、泥三角C．区别NaCl、Na2SO4时常用到胶头滴管、试管D．漏斗可用于过滤及向滴定管中添加溶液解析：烧杯只能用于给液体加热，A错；使食盐水中NaCl晶体析出的方法通常是蒸发，使用的容器应是蒸发皿而不是坩埚，B错；由于物质鉴别所用试剂量较少，故应使用试管作反应容器，通过胶头滴管滴加试剂，C对；向滴定管中添加溶液的方法是直接将试剂瓶中的液体倾倒到滴定管中，D错。答案：C2．某学生的实验报告中有如下数据：①用托盘天平称取11.7g食盐；②用量筒量取21.48mL盐酸；③用容量瓶配制210mL1mol·L－1的硫酸溶液；④用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，用去18.20mLNaOH溶液。其中数据合理的是(　　)A．①④B．②④C．①③D．②③解析：托盘天平的精确度为0.1g，①正确；量筒精确度为0.1mL，②错误；容量瓶的规格中有100mL、250mL、500mL、1000mL等，没有210mL的，③错误；中和滴定要用滴定管，滴定管的精确度为0.01mL，题中18.20mL的数值合理，④正确。答案：A3．下列操作中，仪器使用不正确的是(　　)A．用碱式滴定管盛装高锰酸钾溶液B．用铁坩埚灼烧烧碱C．用铁坩埚除去纯碱晶体中的结晶水D．加热蒸发皿时不用石棉网解析：高锰酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管。答案：A4．茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　)25\nA．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨B．用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦D．检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩解析：茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等，A项正确；稀释时用的是烧杯，不是用来配制一定物质的量浓度溶液的容量瓶，B项错误；过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒，C项正确；检验Fe3＋一般用KSCN溶液，还需要的仪器为试管、胶头滴管，D项正确。答案：B5．玻璃棒是化学实验中常用的仪器之一，其主要用于搅拌、过滤或转移液体时的引流。下列有关实验过程中，通常不需要使用玻璃棒的是(　　)①用pH试纸测定Na2CO3溶液的pH②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl③用饱和FeCl3溶液和沸水制取Fe(OH)3胶体④配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液⑤取某溶液做焰色反应实验，检验该溶液中是否含有钠元素⑥用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验⑦探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化A．①②④⑤B．③④⑤⑦C．⑤⑥⑦D．③⑤解析：①要用玻璃棒蘸取溶液，②在溶解、过滤、蒸发中要用玻璃棒搅拌、引流，④用玻璃棒搅拌、引流，⑥用玻璃棒搅拌，⑦用玻璃棒搅拌，③⑤用不到玻璃棒。答案：D25\n6．以下是实验室常用的部分仪器，请回答下列问题：(1)序号为⑧和⑩的仪器的名称分别为________、________。(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中的________(填名称)。(4)在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)。(5)仪器上标有温度的是________(填序号)。(6)如图所示是温度计、量筒、滴定管的一部分，下列读数(虚线刻度)及说法正确的是________。A．①是量筒，读数为2.5mLB．②是量筒，读数为2.5mLC．③是滴定管，读数为2.5mLD．②是温度计，读数为2.5℃解析：在分液操作中用到分液漏斗和烧杯；能作为反应容器且能够直接加热的仪器是试管；配制溶液时要用到的玻璃仪器是容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管；容量瓶、量筒上标有温度。(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，分析可知选B。25\n答案：(1)容量瓶　冷凝管　(2)②⑥　(3)试管(4)②④⑧⑨　(5)⑧⑨　(6)B7．如图所示是几种常见的加热装置。(1)A、B、C、D四个装置都是用酒精灯直接加热，E、F装置加热时需垫____________。其中F装置中对试管的加热方式是________，采用这种加热方式的目的是_____________________________。(2)H2还原CuO可选用________装置(填字母，下同)。(3)NH4Cl与Ca(OH)2混合制NH3可选用________装置。(4)胆矾中结晶水含量的测定可选用________装置。(5)乙酸乙酯的制备可选用________装置。(6)MnO2与浓盐酸混合制氯气可选用________装置。若该装置只加热液体时，容器内必须放________________。答案：(1)石棉网　水浴加热　使仪器受热均匀，便于控制溶液的温度　(2)A　(3)C　(4)D　(5)B　(6)E　碎瓷片或沸石二、化学药品的保存8．下列物质不需要用棕色试剂瓶保存的是(　　)A．HClOB．NH4ClC．HNO3D．AgNO325\n解析：HClO不稳定，见光易分解产生HCl和O2，反应方程式为2HClO2HCl＋O2↑，A错误；NH4Cl在加热时发生分解反应，而在光照时不分解，故不需要棕色瓶保存，B项正确；HNO3不稳定，在加热或光照时发生分解，反应的化学方程式是4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，C项错误；AgNO3见光也易分解，反应的化学方程式为2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑，D项错误。答案：B9．下列物质的保存方法正确的是(　　)①少量金属钠保存在冷水中②浓硝酸盛放在无色试剂瓶中③少量金属钾保存在煤油中④氢氧化钠溶液盛放在带有橡胶塞的试剂瓶中⑤氯水存放在带玻璃塞的无色细口瓶中⑥碳酸钠固体保存在带橡胶塞的细口瓶中A．②③④B．③④⑥C．③④D．①③④解析：①少量金属钠保存在煤油中，①错误；②浓硝酸见光易分解，盛放在棕色试剂瓶中，②错误；③少量金属钠保存在煤油中，③正确；④氢氧化钠溶液盛放在带有橡胶塞的试剂瓶中，④正确；⑤氯水见光易分解，存放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中，⑤错误；⑥碳酸钠固体保存在带橡胶塞的广口瓶中，⑥错误。答案选C。答案：C10．下列药品能存放在同一橱柜中的是(　　)①NaOH②浓硫酸③浓盐酸④KMnO4⑤活性炭⑥甲苯⑦苯⑧KClO3A．⑤和⑧、④和⑧B．②和③、①和②C．②和③、⑥和⑦D．④和⑤、④和⑥解析：根据酸碱不能混放、易燃物质不能与氧化剂或易爆剂混放的存放原则，NaOH不能与浓硫酸、浓盐酸混放；活性炭、甲苯与KMnO4、KClO3不能混放。选项A中的⑤⑧不能混放，选项B中①②不能混放，选项D中④⑤和④⑥皆不能混放。答案：C11．下列关于药品保存方法不正确的是(　　)25\nA．室温下，将浓硫酸盛放在铁桶中B．二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸C．液溴易挥发，在存放溴的试剂瓶中应加水封D．硅酸钠溶液应保存在带橡胶塞的试剂瓶中解析：室温下，铁能与浓硫酸发生钝化作用，A项方法正确；石英的成分是SiO2，SiO2能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，B项方法错误；液溴易挥发，密度比水大，且在水中溶解度很小，C项方法正确；硅酸钠具有黏性，使玻璃塞和试剂瓶身粘连，应保存在带橡胶塞的试剂瓶中，D项方法正确。答案：B　化学仪器的创新使用1仪器改装在掌握实验仪器常规使用方法的基础上，能利用实验原理对仪器进行革新，下面的几种仪器或装置均进行了改造。(1)符合启普发生器原理的制气装置用启普发生器制取气体的好处在于可以随开随用，随关随停。在没有启普发生器的情况下，可以设计一些简易装置代替启普发生器使用。实验装置图：(见图①②③④⑤⑥)以下装置也能随开随用：25\n(2)尾气处理装置的改造(3)改进创新装置①过滤装置的创新——抽滤由于水流的作用，使装置a、b中气体的压强减小，故使过滤速率加快。②蒸馏装置的创新a．图1，由于冷凝管竖立，使液体混合物能冷凝回流，若以此容器作反应容器，可使反应物循环利用，提高了反应物的转化率。b．图2，由于Br2的沸点低，且有毒性和强腐蚀性，因此设计了用冰冷却回收液溴的C装置，并用NaOH溶液进行尾气吸收，热水浴可以使液体受热均匀且易于控制温度。装置中使用了双温度计，其中温度计a用于测量水温，温度计b用于测量蒸气的温度。25\n③洗气装置的创新——双耳球吸收法由于双耳球上端球形容器的容积较大，能有效地防止倒吸。故该装置既能除去气体中的气态杂质，又能防止倒吸。2“一器多用”“一器多用”是根据同一种仪器或同一套装置用途的多样性，从中选择满足实验设计要求的某种用途来组装仪器并完成实验。学生掌握“一器多用”在灵活应用实验仪器的过程中能提高实践动手能力，培养创新能力。下面两个例子希望能起到抛砖引玉的作用。(一)广口瓶(如图1所示)25\n广口瓶主要有以下几个用途，同时注意不同用途中，导气管的长短不同。1．若气体长管进短管出(1)可作洗气瓶①装NaOH溶液：可除去CO2、SO2、NO2、HCl等酸性气体。②装浓硫酸：可除去水蒸气，起干燥作用。(2)可作气体的验证器如装品红溶液：可验证SO2的漂白性。(3)作气体收集装置不装任何试剂：可作排空气法收集密度比空气大且不与空气反应的气体，如：CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等。(4)用于监控气体通入的速率例如：给病人输氧气时，可在广口瓶中加入少量水，从b端通入氧气，a端接入呼吸罩，则可从广口瓶中气泡的速率来监控所通氧气的速率(如图2)。2．若气体短管进长管出(1)作气体收集装置①装水：可作排水法收集难溶于水的气体，如H2、CH4、CO、N2、NO、C2H4、O2。②装某饱和溶液或有机溶液可以收集不溶解的气体，如装饱和食盐水可收集Cl2。③不装任何试剂：可作排空气法收集密度比空气小且不与空气反应的气体，如H2、CH4、NH3。(2)用作防倒吸装置(安全瓶)(3)用作量气装置25\n瓶内盛满水(也可不盛满)：如图3所示，气体从a端进，水从b端出。用量筒测排出水的体积，则为该温度、压强下所产生的气体体积。若气体能溶于水，可在瓶内水面上加一层油。(二)球形干燥管1．干燥管可作干燥、吸收及检验装置(1)干燥管内盛无水硫酸铜时，可用于水的检验。(2)可用于有毒气体的尾气吸收，如内盛碱石灰可以吸收HCl、Cl2、SO2等。(3)可用于定量测定气体的质量。定量测定时，有时需要考虑空气中的成分对测定的影响，所以吸收气体的装置后还要另接一个干燥管，目的是防止空气中的水或二氧化碳等对定量测定产生干扰。2．球形干燥管的创新用途25\n(1)A装置为尾气吸收装置，原理类似于倒置在水中的漏斗。(2)B装置为简易的过滤器，可净化天然水。如果去掉上边两层，可用于活性炭对液体中色素的吸附实验。(3)C装置是一微型反应器，体现了绿色化学思想，是高考化学试题命题的方向，该装置既可节约药品，又可防止污染。铜也在该装置中燃烧时，Cl2封闭在干燥管内，实验后剩余的Cl2也能用水吸收，并观察CuCl2溶液的颜色。(4)D装置为一简易的启普发生器，可用于H2、CO2的制取，也可用于铜与硝酸的反应。3“多器一用”(1)可以测量气体体积的装置。(2)可作为冷凝或冷却的装置。25\n(3)可作为气体干燥或除杂的装置。1．实验室制取H2、CO2、H2S等气体，往往都用启普发生器。它有开后即制气、关闭即停止的便利，其不足之处在于体积大，浪费药品，制作工艺水平高、价格较贵。某课外兴趣小组的同学设计了以下几种简易的装置：25\n(1)图①、图②、图③装置是基于什么物理原理设计的？_____________________________________________________。(2)图④装置与图①、图②、图③有很大不同。如果用FeS固体与稀硫酸反应，用图④装置来制取H2S，请简述操作步骤。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果利用图⑤装置制取一定量的H2，其操作过程是_____________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)连通器原理(2)在锥形瓶中注入适量的稀硫酸，把FeS固体装入多孔袋中，用高强度的化纤扎紧袋口，并系好铜丝，将多孔袋悬空，按题图所示装置放好，打开活塞，塞好橡皮塞，放松铜丝，让袋浸没在稀硫酸中，若要停止反应，抽提铜丝，便可将装有FeS的袋子脱离稀硫酸而停止反应(3)打开活塞把装有锌粒的干燥管浸入装有稀硫酸的烧杯中2．(1)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属作为反应物，并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图1所示的气体简易发生器，该装置中装有铜丝网隔板，利用该装置可制取的气体(写两种)_________________________________________________。(2)若将铜丝隔板改为铁丝隔板，则该装置可用于制取何种气体？________，写出反应的离子方程式__________________________。25\n(3)用如图2所示(夹持仪器省略)的装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，回答下列问题：①图2中D装置在实验中的作用是______________；　②若A为浓盐酸，B为KMnO4，C为淀粉KI溶液，旋开E后，C中的现象为________________，反应的化学方程式是______________________________。③若A为浓硫酸(70%)，B为Na2SO3，C为酸性KMnO4溶液，旋开E后，C中的现象为____________________，反应的化学方程式是____________________________________________。④若A为30%H2O2溶液，B为MnO2，C为H2S饱和溶液，旋开E后，C中的现象为____________________，反应的化学方程式是__________________________________________________________。⑤若A为稀盐酸，B为大理石，C为Na2SiO3溶液，旋开E后，C中的现象为________________________，反应的化学方程式是__________________________________________________________。⑥图2所示装置有多种用途，请举例(除题中之外)：A为________，B为________，C中盛__________________，旋开E后，C中的现象为________________，反应的化学方程式是_____________________。答案：(1)H2、H2S、CO2(任选两种)(2)H2　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑(3)①防止溶液倒吸②溶液先变蓝后褪色　2KI＋Cl2===2KCl＋I2、5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl(也可以只答溶液变蓝色，只写第一个方程式)③高锰酸钾溶液的紫色褪去　5SO2＋2H2O＋2KMnO4===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4④溶液中产生淡黄色固体O2＋2H2S===2S↓＋2H2O⑤产生白色胶状沉淀CO2＋H2O＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓⑥浓氨水　生石灰　硝酸银溶液和葡萄糖溶液　试管壁上出现银镜　CH2OH(CHOH)425\nCHO＋2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O25