化学实验仪器在历年的高考中占有很重要的位置,每年考纲都很注重化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法,特别是在选择题和化学实验大题中都会遇到,掌握其基础知识对高考做到游刃有余。
知识点小结:(1)容器与反应器中
能直接加热的 试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙
垫石棉网加热的 烧杯、烧瓶、锥形瓶
不能加热的 集气瓶、广口瓶、启普发生器、容量瓶、量筒、滴定管
(2)长期存放药品的仪器 广口瓶、细口瓶、烧杯
(3)加热仪器 酒精灯、喷灯、水浴装置
(4)计量仪器 温度计、天平、滴定管、量筒、容量瓶、移液管
(5)干燥仪器 干燥管、干燥器、洗气瓶
(6)夹持仪器试管夹、铁架台、镊子、坩埚钳、铁圈、三脚架、泥三角、铁夹、滴定架
(7)温度计在不同实验中的应用:
①实验室中制取乙烯:温度计水银球插入液面以下;
②石油的分馏和蒸馏实验:水银球与蒸馏烧瓶支管口相平;
③硝酸钾溶解度的测定:温度计插入硝酸钾溶液中;
④控制50℃~60℃的水浴制取硝基苯:温度计插入水浴中。
(8)棉花在实验中的应用:
①用KMnO4分解制取O2:在加热的试管管口堵一团棉花,防止反应生成的O2把KMnO4粉末带出而堵塞导气管;
②实验室收集氨气:在收集氨气的试管口塞一团棉花,目的是减少对流,增大氨气的浓度; ③纤维素水解:常用棉花作为反应物。
五、气体的发生装置
一)固+固(加热):适用于制O
、NH、(CH课本没有)
(一)常规类 二)固+液体(不加热):适用于制CO2、H2 、H2S(
SO2、NO2、NO课本没有制法)
(二)启普发生器类
三)固+液或液+液(加热):适用于制C2H4、Cl2、SO2、乙酸乙酯、蒸馏(HCl课本没有)
a
b c d e f
注意点
1、用KMnO4制取O2时,为了防止生成的细小颗粒堵塞导管,在大试管口放一松软棉花。
2、实验室制取氨气时,由于氨气极易与空气中的水结合,导致外部空气向试管里“冲”,里面氨气向外逸出,在小试管口放一疏松棉花。
3、在制取C2H2时,若用大试管为反应器时,在大试管口放一松软棉花,防止生成的泡沫喷出。
4、Cu和浓硫酸制取SO2做性质试验的小试管口堵一块蘸有少量碱液的棉花防止污染。
六、气体的净化(干燥)装置
一)常见净化原理:气体的净化可分为物理方法和化学方法。遵循以下原理:
①不损失主体气体;②不引入新杂质;③在密闭容器中进行;④先除易除的气体。
1、物理方法:
(1)液化法:利用沸点不同从空气中分离N2和O2。
(2)水洗法:利用溶解度不同从N2和NH3中除去NH3;从NO和NO2中除去NO2。
2、化学方法:
△ (1)氧化还原法:灼热铜丝网除去混合物中的O2(2Cu+O2=2CuO);CuO除去H2、CO等。
(2)酸碱法:NH3和CO2通过碱石灰除去CO2。(CaO+CO2=CaCO3)
(3)沉淀法:除去CO2中的H2S通过CuSO4溶液。H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
(4)最常用的为洗气法: ...
①用饱和NaCl除去Cl2中的HCl;
②用饱和NaHCO3除去CO2中的HCl、SO2等;
③用酸性高锰酸钾除去气体中的SO2;(如CO2中的SO2)
注意:以下考得比较少:
④用饱和NaHSO3除去SO2中的SO3;[浓硫酸也可除SO3(SO3易溶于浓硫酸)];冷却同样可以除SO3。
⑤用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或乙酸;
二)常见净化装置
a b c d e
a为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置,为防止固体“流动”,两端用石棉或玻璃棉堵住,但要使气流通畅。b、c、d一般盛液体药品,用于洗液。e一般盛固体药品,往往根据增重可测出吸收物质的质量,用于定量计算。
三)常见干燥剂及气体的干燥
七、气体的收集装置
根据气体溶解性(分子极性)和密度(相对分子量,与29比较)不同,把气体的收集方法分为排液法(常为排水法)和排气法(常为排空气法)。装置图见下:
(一)排液法:难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如:H2、O2、CO、CH4、NO(只能..用排液法收集)、CH2=CH2、CH≡CH等。注:Cl2不用排水法收集,但可用排饱和食盐水收集,CO2可以用排饱和NaHCO3收集。排液法的典型仪器是a,注意导管只能伸入集气瓶内少许。 ......
(二)排气法:不与空气反应且密度与空气相差较大的气体;又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时,导气管一定要伸入集气瓶底部,把空气尽量排出。为了减少空气扩散,.....
集气瓶口可盖上毛玻璃片(如图b);试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花(如图d)
(1)向上排空气法:式量大于29的气体。如O2、CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2(只用排空气)、HCl等;..
典型装置是b。
(2)向下排空气法:式量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等;典型装置是c。
a b向上排空气法 c向下排空气法 d
八、尾气处理装置
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有:
a b c d e a用于NaOH吸收氯气、CO2;硫酸铜吸收H2S(气体溶解或反应速度不很快,不易引起倒吸); b用于收集少量气体然后处理;c、d收集极易溶且溶解很快的气体。如HCl、HBr、NH3等;其中d 吸收量少。e用于处理难以吸收(有毒)且可燃的气体。如H2、CO等。
实验装置总装思路
1、装置的安装顺序
2、操作顺序
装置连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→气体制取
要点1:气密性的检查
创新设计方案集锦:1、气体安全装置
1)防倒吸安全装置
2)防堵塞安全装置
3)防污染安全装置
2、液封装置
3、量气体体积装置(读数时,要使量筒与洗气瓶中的液面保持水平,消除水位差造成的误差)
4、启普发生器原理及类似反应器