2020届一轮复习人教版化学实验仪器学案

2020届一轮复习人教版化学实验仪器学案

化学实验仪器 ‎【考纲要求】‎ ‎1．了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。‎ ‎2．能识别和绘制典型的实验仪器装置图。‎ ‎3．此类试题包括：仪器的使用、仪器的选用、仪器组合成的简单装置等的分析。‎ ‎（1）仪器的使用分析 ‎ 仪器的使用分析，要从仪器要求和使用范围上去整体把握，采用的方法是迁移应用。‎ ‎（2）仪器的选用分析 仪器的选用要从实验原理和实验要求去确定采用何种仪器。‎ ‎（3）仪器组合成的简单装置的分析 ‎ 装置依赖于目的、原理和注意点。以此分析装置需从实验要求出发，采用仪器原理相结合的手段确定实验结果。‎ ‎【考点梳理】‎ 考点一．容器与反应器 要点诠释：‎ ‎1、能直接加热的仪器 仪器图形与名称 主要用途 使用方法和注意事项 ‎(分为：小试管，中试管，大试管，具支试管，离心试管等)‎ 常用作反应器，也可收集少量气体 可直接加热，拿取试管时，用中指、食指、拇指拿住试管口占全长的1/3处。加热时管口不能对着人。放在试管内的液体不超过容积的1/2，加热的不超过1/3。加热时要用试管夹，并使试管跟桌面成45°的角度，先给液体全部加热，然后在液体底部加热，并不断摇动。给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾。‎ 用于蒸发溶剂或浓缩溶液 可直接加热，但不能骤冷。蒸发溶液时不可加得太满，液面应距边缘1厘米处。‎ 用于灼烧固体，使其反应(如分解)‎ 可直接加热至高温。灼烧时应放于泥三角上，用坩埚钳夹取，避免骤冷。‎ ‎(分别由Fe、Cu等金属或玻璃制备)‎ 燃烧少量固体物质 可直接用于加热，遇能与Cu、Fe反应的物质时要在匙内铺细砂或垫石棉线。‎ ‎2、能间接加热(需垫石棉网)的仪器 要点诠释：‎ 仪器图形和名称 主要用途 使用方法和注意事项 ‎(分为50、100、250、500、1000mL等规格)‎ 用作配制、浓缩、稀释溶液，也可用作反应器和给试管水浴加热等 加热时应垫石棉网。‎ 用作反应器(特别是不需加热的)‎ 不能直接加热，加热时要垫石棉网。不适于长时间加热，当瓶内液体过少时，加热容易使之破裂。‎ 用作在加热条件下进行的反应器 不能直接加热，应垫石棉网加热。所装液体的量不应超过其容积的1/2。‎ 蒸馏烧瓶 用于蒸馏与分馏，也可用作气体发生器 加热时要垫石棉网。也可用其他热浴。‎ 用作反应器，常用于滴定操作 一般放在石棉网上加热，在滴定操作中液体不易溅出。‎ ‎3、不能加热的仪器 要点诠释：‎ 仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项 用于收集和贮存少量气体 上口为平面磨砂，内侧不磨砂，玻璃片要涂凡士林油，以免漏气。如果在其中进行燃烧反应且有固体生成时，应在底部加少量水或细砂。‎ 分装各种试剂，需要避光保存时用棕色瓶。广口瓶盛放固体，细口瓶盛放液体。‎ 瓶口内侧磨砂，且与瓶塞一一对应，切不可盖错。玻璃塞不可盛放强碱，滴瓶内不可久置强氧化剂等，原因是氧化乳胶管。‎ 制取某些气体的反应器 固体为块状或大粒状，气体溶解度小，反应无强热放出，旋转导气管活塞控制反应进行或停止。‎ ‎ ‎ 考点二．计量仪器 要点诠释：‎ 仪器图形和名称 主要用途 使用方法和注意事项 用于粗略量取液体的体积 ‎①要根据所要量取的体积数，选择大小合适的规格，以减少误差。‎ ‎②不能用作反应器，不能直接在其内配制溶液。‎ 用于量取产生气体的体积 注意：所量气体为不溶性，进气管不能接反，应“短进长出”。‎ 托盘天平(附砝码)‎ 用于精确度要求不高的称量 药品不可直接放在托盘内，左物右码。若左码右物，则称取质量小于物质的实际质量。例如，称取9.6g实际质量为。一般精确到0.1g。‎ ‎①用于中和滴定(也可用于其他滴定)实验。‎ ‎②可准确量取液体体积 酸式滴定管不可以盛装碱性溶液，强氧化剂(KMnO4溶液，I2水等)应放于酸式滴定管。“零”刻度在上方，精确至0.01mL 用于吸取或滴加液体，定滴数地加入滴液 必须专用，不可一支多用，滴加时不要与其他容器接触 用于测量温度 加热时不可超过其最大量程，不可当搅拌器用，注意测量温度时，水银球的位置。‎ ‎(分为50、100、250、500、1000mL)‎ 用于准确配制一定物质的量浓度的溶液 不作反应器，不可加热，瓶塞不可互换，不宜存放溶液，要在所标记的温度下使用。‎ 考点三．用作过滤、分离、注入溶液的仪器 要点诠释：‎ 仪器图形与名称 主要用途 使用方法及注意事项 用作过滤或向小口容器中注入液体 过滤时应“一贴二低三靠”‎ 用于装配反应器，便于注入反应液。‎ 应将长管末端插入液面下，防止气体逸出。‎ 分离密度不同且互不相溶的液体；作反应器的随时加液装置 分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出；不宜盛碱性液体。‎ 考点四．干燥仪器 要点诠释：‎ 仪器图形和名称 主要用途 使用方法和注意事项 内装固体干燥剂或吸收剂，用于干燥或吸收某些气体。‎ 要防止干燥剂失效，气流方向大口进小口出。‎ 除去气体中的杂质 注意气流方向应该长管进气，短管出气。‎ 用于存放干燥的物质或使潮温的物质干燥 很热的物质应稍冷后放入 考点五．其他仪器 要点诠释：‎ ‎1．冷凝管、酒精灯、酒精喷灯、表面皿 仪器图形和名称 主要用途 使用方法和注意事项 用于蒸馏、分馏，冷凝易液化的气体 组装时管头高，管尾低，一般来说蒸气与冷却水逆向流动。‎ 用作热源，火焰温度为500℃—600℃‎ 所装酒精量不能超过其容积的2/3，但也不能少于1/4。加热时要用外焰。熄灭时要用盖盖灭，不能吹灭。‎ 用作热源，火焰温度可达1000℃左右 需要强热的实验用此加热。如煤干馏，炭还原氧化铜。‎ 可用作蒸发皿或烧杯的盖子，可观察到里面的情况 不能加热 ‎2．夹持仪器 铁架台、铁夹、试管夹、滴定管夹、坩埚钳、三角架、泥三角、镊子、石棉网等。‎ ‎3．连接的仪器及用品 单孔塞、双孔塞、无孔塞、玻璃导管、橡皮管。‎ 另外还有一些仪器如：玻璃棒、试管刷、研钵、接收器等。‎ ‎【典型例题】‎ 类型一．仪器的使用 例1、 下列有关使用托盘天平的叙述，不正确的是（ ）‎ A．称量前先调节托盘天平的零点 ‎ B．称量时左盘放被称量物，右盘放砝码，称量完毕，应把砝码放回砝码盒中 C．潮湿的或具有腐蚀性的药品，必须放在玻璃器皿里称量，其他固体药品可直接放在天平托盘上称量 ‎ D．用托盘天平可以准确称量至0.01g ‎【思路点拨】从托盘天平的使用要求分析。‎ ‎【答案】C D ‎【解析】被称量的药品不能直接放在托盘天平上，腐蚀性药品及易潮解药品应放在小烧杯中称量，即使没有腐蚀性的药品也不能直接放在托盘上，而应放在一张洁净的纸上。因为托盘天平的游码刻度为0.1g，精确度为0.1g。‎ ‎【总结升华】托盘天平中的质量关系为：左盘质量=右盘质量+游码质量。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是（ ）‎ A．在量筒的上端 B．在滴定管上端 C．在托盘天平刻度尺的正中 D．在托盘天平刻度尺的右边 ‎【答案】B ‎【解析】从具体仪器去分析。量筒无“0”刻度，其刻度数下端最小。滴定管的“0”刻度在上端，托盘天平的“0”刻度在刻度尺的左端。温度计的“0”刻度因种类不同而不能确定。‎ ‎【变式2】以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是（ ）‎ ‎【答案】BD ‎【解析】A项由于装置密闭，气体通不到瓶中；B项中导管插入液面下有利于气体的吸收，左边双球U型管可防止倒吸；C项中小漏斗插入水中太深，不能防倒吸；D项中球形漏斗插入溶液中，既利于吸收，又可防倒吸（肚容式）。‎ ‎【变式3】实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：‎ 溶解时 ‎ 过滤时 ‎ 蒸发时 ‎ ‎【答案】溶解时起搅拌的作用，以加速粗盐的溶解；过滤时起引流的作用，使待过滤的液体沿着玻璃棒流入漏斗，防止外溅；蒸发时起搅拌的作用，使液体均匀受热。防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。‎ ‎【变式4】下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：‎ a．量筒　b．容量瓶　c．滴定管　d．托盘天平　e．温度计 ‎(1)其中标出仪器使用温度的是________(填编号)。‎ ‎(2)实验时用来精确量取液体体积的是________(填编号)。‎ ‎(3)使用前要检查仪器是否漏液的是________(填编号)。‎ ‎(4)由于操作错误，使得到的数据比正确数据偏小的是________。‎ A．中和滴定达终点时俯视滴定管内液面的读数 B．使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容所得溶液的浓度 ‎(5)称取10.5g固体样品(1g以下使用游码)时，将样品放在了天平的右盘，则所称样品的实际质量为______g。‎ ‎【答案】(1)abc (2)c (3)bc (4)A (5)9.5‎ ‎【解析】所有测量体积的仪器如量筒、容量瓶、滴定管等都标出使用温度；量筒是粗略测量液体体积的仪器，容量瓶是定容仪器，滴定管是精确量取液体的仪器；容量瓶和滴定管在使用前要检查是否漏水。‎ ‎(4)A中操作导致结果偏小，读数时视线应与凹液面相平，B中操作所配制溶液的体积偏小，根据c＝n/V可知溶液浓度偏大。‎ ‎(5)从题给信息可知砝码质量为10.0 g，游码质量为0.5 g。托盘天平使用时称量物体应放在左盘，砝码放在右盘：m(物)＝m(游码)＋m(砝码)。若称量的样品与砝码颠倒，则m(物)＋m(游码)＝m(砝码)，m(物)＝m(砝码)－m(游码)＝10.0 g－0.5 g＝9.5 g。‎ 类型二．仪器的选用 例2、准确量取25.00 mL高锰酸钾溶液, 可选用的仪器是（ ）‎ A．50 mL量筒 B．10 mL量筒 ‎ C．50 mL酸式滴定管 D．50 mL碱式滴定管 ‎【思路点拨】从所给仪器的精确度分析。‎ ‎【答案】C ‎【解析】用量筒取溶液的体积不可能精确到0.01mL，只能用滴定管或移液管量取。又因为高锰酸钾溶液能腐蚀橡胶，故不能用碱式滴定管。‎ ‎【总结升华】此题为一常规题，主要考查考生对实验仪器精确度的理解。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】某同学在实验报告中写有以下操作和实验数据，其中合理的是 ‎ ‎（填编号）‎ ‎①用托盘天平称取11.7g食盐 ‎②用10 mL量筒量取5.62 mL某浓度的盐酸 ‎③用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.5‎ ‎④滴定某未知浓度的盐酸用去23.15 mLNaOH标准溶液 ‎⑤用500mL容量瓶配制 250 mL0.01 mol·L-1 Na2SO4溶液 ‎⑥用25 mL 酸式滴定管量取14.80 mL 已知浓度的KMnO4溶液 ‎【答案】①④⑥‎ ‎【解析】本题是考查常用的几种计量仪器的精确度。托盘天平和量筒都是粗量器，它们的精确度分别为0.1 g和0.1 mL。所以①是正确的。②错误。滴定管是精确器，可以估读到0.01 mL。KMnO4溶液有强氧化性，只能用酸式滴定管量取，所以④、⑥都正确。pH试纸的pH范围是0～14，只能读出它的整数值。容量瓶是有固定容积的容器，500 mL 的容量瓶只能用来配制500 mL的溶液。‎ ‎【变式2】下列选用的相关仪器符合实验要求的是（ ）‎ A B C D 存放浓硝酸 分离水和乙酸乙酯 准确量取9.50 mL水 实验室制取乙烯 ‎【答案】B ‎【解析】A存放浓硝酸不能用胶塞，可以将其氧化。C量筒的精确度只有小数点后一位，不能有两位，其是粗略量取液体的体积的仪器。D实验室制备乙烯需要加热到170℃，超过其量程。‎ ‎【变式3】仅用下表提供的玻璃仪器（非玻璃仪器任选）就能实现相应实验目的的是（ ）‎ 选项 实验目的 玻璃仪器 A 分离乙醇和乙酸乙酯的混合物 分液漏斗、烧杯 B 用pH=1的盐酸配制100mL, pH=2的盐酸 ‎100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 C 用溴水、淀粉-KI溶液比较Br2与I2的氧化性强弱 试管、胶头滴管 D 用NH4Cl和Ca(OH)2固体制备并收集NH3‎ 酒精灯、烧杯、导管、集气瓶 ‎【答案】C ‎ ‎【解析】本题主要考查常见实验中仪器的选择，同时考查考生对简单实验的设计能力。A项，在分液漏斗中加入混合物，然后加水振荡，分液即可得到乙酸乙酯和乙醇的水溶液，而要从乙醇水溶液中再分离出乙醇，需进行蒸馏操作，需用到蒸馏烧瓶、冷凝管等玻璃仪器；B项，还需用到酸式滴定管等玻璃仪器；C项用试管、胶头滴管即可实现实验目的；D项，制备、收集NH3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶，故C项正确。‎ 类型三．仪器组合成的简单装置的分析 ‎ 例3、下列实验装置图正确的是（ ）‎ ‎【思路点拨】逐个分析每个制备装置中仪器的作用。‎ ‎【答案】B ‎【解析】A项中制乙烯的温度计应插入液面以下以测溶液的温度；C项中没有除杂装置；D项收集乙酸乙酯时导管不能插入液面以下。‎ ‎【总结升华】本题考查物质的制备。要认真分析课本中的每个演示实验和学生实验。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】下列实验装置正确的是（ ）‎ ‎【答案】A ‎【解析】A项是实验室制取氯气的装置；B项收集氧气应该“长进短出”；C项氯化铵固体分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口又化合成氯化铵固体，得不到氨气，甚至可能会堵塞导管；D项浸有稀硫酸的棉花团不能吸收SO2，应改为“浸有NaOH溶液的棉花团”。‎ ‎【变式2】用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器巳省略)，能达到实验目的的是（ ）‎ ‎ ‎ ‎【答案】D 例4、下列有关试验操作的叙述正确的是（ ）‎ A．实验室常用右图所示的装置制取少量的乙酸乙酯 B．用50mL酸式滴定管可准确量取25.00mLKMnO4溶液 C．用量筒取5.00mL 1.00mol·L-1盐酸于50mL容量瓶中，加水稀释至刻度，可配制0.100 mol·L-1盐酸 D．在苯萃取溴水中的溴，分液时有机层从分液漏斗的下端放出 ‎【思路点拨】A项，右图中导管插入液面之下，会引起什么后果？C项，注意量筒的精确度。‎ ‎【答案】B ‎【解析】A项，导气管深入到饱和碳酸钠溶液中去了，这样容易产生倒吸，所以该装置不能用于制备乙酸乙酯；B项，准确量取一定体积的溶液，用的仪器室滴定管，滴定管有两种：酸式和碱式，具体使用范围是：酸式滴定管不得用于装碱性溶液，因为玻璃的磨口部分易被碱性溶液侵蚀，使塞子无法转动。碱式滴定管不宜于装对橡皮管有侵蚀性的溶液，如碘、高锰酸钾和硝酸银等。所以量取高锰酸钾溶液用酸式滴定管。C项，有两点错误之处，第一点量筒只能精确到小数点后一位，第二点在配制一定物质的量浓度的溶液时，溶解操作应在烧杯内溶解，不允许在容量瓶内溶解。D项，苯的密度比水小，飘在水上面，故有机层应该从上口倒出。‎ ‎【总结升华】常见实验的仪器组装，操作过程、注意事项要牢记；常见仪器的使用，以及在使用过程中所需要注意的地方（精确度）。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】下列叙述中不正确的是（ ）‎ A．可用装置①鉴别碳酸钠和碳酸氢钠 B．可用装置②分离酒精和水的混合物 C．可用装置③从海水中蒸馏得到淡水 D．可用装置④把胶体粒子从分散系中分离出来 ‎【答案】BD ‎【解析】A项中碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性不同，可用加热的方法鉴别；B项中酒精和水相溶，不能用分液的方法分离；C项中海水蒸馏可以得到淡水；D项中把胶体粒子从分散系中分离出来，应用渗析的方法。‎