专题1 化学实验常用仪器及操作(共40张PPT)

(共40张PPT)
专题1 化学实验常用仪器及操作
考情分析
高考命题分析
命 题 情 境 (1)化学史料情境:从古代医学、科技典籍等情境选材,考查物质的制备、物质的分离及提纯等,在选择题中考查相对简单,易得分。
(2)实验探究情境:从教材实验、陌生物质的制备等情境选材,考查化学基本操作、物质的制备、物质的分离及提纯、实验方案的设计与评价等,侧重考查考生的科学探究能力和创新思维能力。
素 养 能 力 (1)分析与推测能力:结合实验操作、实验现象,分析和推测得出合理的实验结论;分析物质的性质及转化、实验操作,分析和推测控制实验条件的原因。
(2)归纳与论证能力:分析题给的数据和信息,并对数据进行转换,推导出定量转化关系,归纳总结出变化特征和规律,通过实验探究从定性和定量角度认识物质之间的转化。
(3)探究与创新能力:结合所需试剂,根据实验目的设计不同的实验方案,同时根据条件评价方案的优劣,进而确定最佳实验方案。
(4)实践探索:从问题和假设出发,确定探究目的,设计方案,运用化学实验、理论模拟等方法进行探索,提升解决实际问题的能力。
考题统计
(1)化学实验仪器及操作:
山东卷(2022、2021、2020),湖南卷(2023、2022),江苏卷(2022),海南卷(2022),广东卷(2023、2021),河北卷(2021),天津卷(2021),浙江卷(2023、2022、2021、2020),重庆卷(2022、2021),全国甲卷(2023)
聚焦核心要点
要点1化学实验常用仪器及使用
课标指引:识别常见仪器,掌握其用途。
1.常用作容器或反应器的仪器
2.用于分离、提纯
或计量的仪器
3.分离和提纯物质的装置
4.可作为冷凝或冷却的装置
要点2化学实验基本操作
课标指引:围绕物质性质及反应规律的研究,认识解决实验任务的一般思路和常用方法,掌握必需的实验操作技能。
1.掌握常见装置的气密性检验方法
2.熟记常考的化学实验基本操作
(1)测定溶液pH
将一小块pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液点到pH试纸中央,待变色稳定后再和标准比色卡对照,读出对应的pH。
(2)判断沉淀剂是否过量
静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
(3)洗涤沉淀的操作
将蒸馏水沿着玻璃棒注入过滤器中至浸没沉淀,静置,待水自然流下,重复2~3次即可。
不能用玻璃棒搅拌,防止滤纸破损　　
(4)判断沉淀是否洗净的操作
取最后一次洗涤液,滴加……(试剂),若出现……(现象),证明沉淀已经洗净或未洗净。
(5)检查滴定管是否漏液
①酸式滴定管:关闭活塞,向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若不漏水,将活塞旋转180°,重复上述操作。如果仍不漏水,即可使用。
②碱式滴定管:向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若不漏水,轻轻挤压玻璃球,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水。如果仍不漏水,即可使用。
(6)使用滴定管时赶气泡
①酸式滴定管:右手将滴定管倾斜30°左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。 橡胶管若不弯曲,很难排出气泡
②碱式滴定管:将橡胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两手指捏住橡胶管,轻轻挤压玻璃珠两侧橡胶管,使溶液从尖嘴流出,即可赶出碱式滴定管中的气泡。
(7)焰色试验 可用稀盐酸洗涤铂丝,不能用稀硫酸等
先将铂丝蘸取盐酸在酒精灯外焰上灼烧,反复几次,直到与酒精灯火焰颜色接近为止,然后用铂丝蘸取少量待测液,放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰颜色。
(8)萃取与分液
关闭分液漏斗活塞,将混合溶液倒入分液漏斗中,塞上塞子,用右手手心顶住塞子,左手握住活塞部分,将分液漏斗倒置,充分振荡、正立后静置、分层,在漏斗下面放一个小烧杯,先打开上口塞子,再打开分液漏斗活塞,使下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。
(9)浓硫酸与其他液体的混合
①浓硫酸稀释:将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌、散热。
②配制混酸:将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入浓硝酸中,并用玻璃棒不断搅拌、散热。
(10)从水溶液中获取晶体
①溶解度受温度影响较小的物质:蒸发结晶→大量晶体析出→停止加热,余热蒸干→过滤。
②溶解度受温度影响较大或带结晶水的物质:蒸发浓缩→出现晶膜→冷却结晶→过滤。
易错辨析
1.稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓慢注入水中。(　　)
2.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释。(　　)
3.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。(　　)
√
稀释浓硫酸时,应将密度较大的浓硫酸缓慢注入密度较小的水中,边加边用玻璃棒搅拌。
√
盐酸可抑制铁离子水解。
×
漂白粉中含有Ca(ClO)2,ClO-水解后生成的HClO具有漂白性,无法测得pH。
4.pH试纸使用时不需要润湿,红色石蕊试纸检验气体时也不需要润湿。
(　　)
×
检验气体时需要润湿试纸。
精研核心命题
命题点1化学常见仪器及其使用
典例1　(2023·湖南卷)下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是(　　)
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③
B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥
C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤
D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:④⑥
A
解析 重结晶法提纯苯甲酸,第一步是加热溶解,需要烧杯、玻璃棒、酒精灯,第二步是趁热过滤,需要漏斗、烧杯、玻璃棒,第三步是冷却结晶,需要烧杯,因此不需要球形冷凝管和温度计,A错误;蒸馏法分离两种沸点不同的物质,需要温度计、蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、锥形瓶、直形冷凝管等,B正确;在浓硫酸催化下由乙醇制备乙烯,要迅速升温至170 ℃,需要温度计、蒸馏烧瓶,C正确;酸碱中和滴定,需要用酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等,D正确。
变式演练(2023·北京东城区一模)下列实验中,所选装置(可添加试剂,可重复使用)不合理的是(　　)
A.盛放NaOH溶液,选用③
B.用NH4Cl和Ca(OH)2固体制备氨,选用②
C.配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液,选用⑤
D.用大理石和盐酸制取CO2并比较碳酸和苯酚的酸性强弱,选用①④
A
解析 NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3,会使瓶塞与瓶口粘连,故不能用③盛放NaOH溶液,A错误;NH4Cl和Ca(OH)2固体共热制备氨气选用“固体+固体 气体”的装置,应选用②制备氨气,B正确;配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液时,应选用⑤转移溶液,C正确;用大理石和盐酸制取二氧化碳并比较碳酸和苯酚的酸性强弱,应选用①制备二氧化碳、盛有饱和碳酸氢钠溶液的④除去氯化氢、盛有苯酚钠的溶液验证碳酸和苯酚的酸性强弱,D正确。
命题点2化学实验基本操作
典例2　(2022·海南卷)下列实验操作规范的是(　　)
B
解析 过滤时,漏斗下端应紧靠烧杯内壁,操作不规范,A错误;CO2的密度大于空气,可用向上排空气法收集CO2,操作规范,B正确;混合浓硫酸和乙醇时,应将浓硫酸缓慢注入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌,试剂加入顺序不能颠倒,C错误;转移溶液时,应使用玻璃棒引流,不能直接倾倒,D错误。
变式演练(2023·山东烟台一模)下列实验装置的使用及操作正确的是(　　)
A.①制备溴苯并验证有HBr产生
B.②制备并收集干燥的氨气
C.③制备NaHCO3
D.④钠的燃烧反应
C
解析 ①装置可以制备溴苯,但不能证明有HBr产生,由于溴易挥发,与硝酸银溶液作用生成淡黄色沉淀,且HBr易溶于水,应该有防倒吸装置,A错误;②装置可以制备干燥的氨气,但氨气密度小于空气,应该用向下排空气法收集,B错误;向饱和氨的食盐水中通入过量的二氧化碳,会有NaHCO3析出,C正确;钠的燃烧反应不能在玻璃器皿中进行,玻璃易炸裂,D错误。
训练分层落实
练真题·明考向
1.(2023·山东卷)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
A
解析 饱和Na2CO3溶液显碱性且有一定的腐蚀性,A错误;皮肤溅上碱液,先用大量的水冲洗,再涂上稀的硼酸溶液,B正确;电器起火,应先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火,C正确;活泼金属燃烧起火,可以用灭火毯盖灭,D正确。
2.(2022·山东卷)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
C
解析 浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需在棕色细口瓶中避光保存,A正确;氢氧化钠固体能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;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;高锰酸钾固体受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴凉处密封保存,D正确。
3.(2022·湖南卷)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
解析 碱式滴定管排气泡时,把橡胶管向上弯曲,出口上斜,轻轻挤压玻璃珠附近的橡胶管可以使溶液从尖嘴涌出,气泡即可随之排出,A正确;用试管加热溶液时,试管夹应夹在距离管口的 处,B错误;实验室中,盐酸和NaOH要分开存放,有机化合物和无机物要分开存放,C错误;用滴管滴加溶液时,滴管不能伸入试管内部,D错误。
练易错·避陷阱
4.(2023·安徽淮北一模)下列有关实验操作或叙述正确的是(　　)
A.滴定实验操作中,锥形瓶洗涤后不需要润洗
B.制备FeCl2晶体,需将FeCl2饱和溶液蒸干
C.检验NH3时,可用湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口
D.焰色试验前,需先用稀硫酸洗涤铂丝并灼烧
A
解析 滴定实验操作中,锥形瓶洗涤后不需要润洗,润洗会导致所测值偏大,A正确;FeCl2易被氧化,且会发生水解,制备FeCl2晶体,需将FeCl2饱和溶液在氯化氢气流中蒸发,B错误;检验NH3时,可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则证明存在氨气,C错误;进行焰色试验时,所用铂丝需要用稀盐酸洗涤并充分灼烧,不能用稀硫酸,D错误。
5.(2023·广东佛山一模)化学是以实验为基础的学科。下列实验操作能达到对应目的的是(　　)
选项 实验操作 实验目的
A 乙醇与浓硫酸混合迅速加热到170 ℃ 制备乙烯
B 分别测定饱和NaX、NaY溶液的pH 比较HX、HY的酸性
C 铁锈溶于稀盐酸,再滴加酸性高锰酸钾溶液 检验铁锈中是否含Fe2+
D NaBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉KI溶液 比较Cl2、Br2、I2的氧化性
A
解析 乙醇与浓硫酸混合迅速加热到170 ℃,发生反应:C2H5OH CH2=CH2↑+H2O,可以制得乙烯,A正确;分别测定饱和NaX、NaY溶液的pH,由于二者的浓度不一定相同,故无法比较HX、HY的酸性,B错误;Cl-也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故铁锈溶于稀盐酸,再滴加酸性高锰酸钾溶液,无法检验铁锈中是否含Fe2+,C错误;由于加入过量氯水,Cl2可将KI氧化生成I2而使淀粉KI溶液变蓝,故不能比较Br2和I2的氧化性,D错误。
练预测·押考向
6.已知O2与焦性没食子酸(含KOH)反应很快,利用下列装置不能达到实验目的的是(　　)
A.选择①装置制备氧气
B.选择②装置干燥和收集氧气
C.选择③装置探究焦性没食子酸
(含KOH)与氧气的反应
D.选择④装置分离MnO2和K2MnO4
D
解析 高锰酸钾固体受热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,可采用“固+固,加热”制气装置(①装置)制备氧气,A正确;氧气密度比空气大可用向上排空气法收集,不与碱石灰反应,则选择②装置干燥和收集氧气,B正确;O2与焦性没食子酸(含KOH)反应很快,则可进行喷泉实验,故选择③装置可探究焦性没食子酸(含KOH)与氧气的反应,C正确;受热时MnO2和K2MnO4都不升华,不能用④装置分离,D错误。
7.KMnO4是一种常用的氧化剂,某实验小组利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。
A.试剂X可以是漂白粉或KClO3
B.装置连接顺序是c→a→b→e→d→f
C.装置C中每生成1 mol KMnO4,消耗0.5 mol Cl2
D.若去掉装置A,会导致KMnO4产率降低
答案 C　
解析 试剂X可以是漂白粉或KClO3,与浓盐酸发生价态归中的氧化还原反应生成氯气,A正确;B装置生成氯气,通过A洗气除去氯气中混有的氯化氢,进入C中氧化K2MnO4制备KMnO4,装置D用于吸收未反应完的氯气,防止污染空气,故装置连接顺序是c→a→b→e→d→f,B正确;氯气还可与氢氧化钾反应,故装置C中每生成1 mol KMnO4,消耗Cl2物质的量大于0.5 mol,C错误;若去掉装置A,挥发的HCl与KOH中和,导致溶液碱性减弱,生成MnO2,会导致KMnO4产率降低,D正确。