一、化学实验常用仪器
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
二、化学实验基本操作
1、药剂取用
(1)使用仪器:固:(块状)镊子,(粉状)角匙;液:量筒、滴管、滴定管
取用方法:固:一横二放三慢竖
液:倾倒,口对口标签对手心 滴加 滴管洁净,吸液不太多,竖直悬滴 (2)定量取用:天平、量筒 仪器取用,不定量用:最少量为 液1-2ml 固铺满试管底 (3)取完后:盖上盖子,放回原处,用剩药品不可放回原处 (4)特殊试剂取用:白磷 小刀,镊子,水下切割 金属钠、钾 黄豆或绿豆大小,滤纸吸油,小刀切割
取用试剂不能 用手接触药品 不能 直闻气味 不能 尝味道 2、仪器洗涤
基本方法:先注入少量水,振荡倒掉,几次,冲洗外壁,若仍有污迹,刷洗 洗净的标准:内壁均匀附着一层水膜,不聚成水滴,不凝成股 特殊污迹的洗涤:
(1)内有油脂的试管:NaOH溶液或洗衣粉或汽油 (2)附有银镜的试管:HNO3溶液 (3)还原新制Cu(OH)2后的试管:盐酸 (4)做过酚醛树脂制取的试管:酒精 (5)久置KMnO4溶液的试剂瓶:浓盐酸 (6)熔化硫的试管: NaOH溶液或CS2 (7)久置石灰水的试剂瓶:盐酸 (8)熔化苯酚的试管:酒精或NaOH溶液 (9)盛放乙酸乙酯的试管:NaOH溶液、酒精 3、加热
加热方法有哪些?适用范围?注意点?
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直接加热(不需严格控制温度,仪器可直接加热) 垫石棉网(仪器不可直接加热)
水浴加热(需严格控制温度100℃以下,加热缓和均匀)
中学使用水浴加热的化学实验:溶解度测定、硝基苯制取、银镜反应、酯、蔗糖水解 4、一般仪器连接和安装
仪器连接顺序:从左到右,从下往上
铁夹位置决定于仪器的方向和高低,复杂装置先分别组装后连接检查平稳和气密性。 连接:橡皮塞---烧瓶、大试管,导管---橡皮管 橡皮管或导管先用水湿润,再一边用力一边旋转将橡皮管或导管压入
橡胶成分:聚异戊二烯,报废的原因:溶胀(有机溶剂)、老化(空气)、氧化(氧化剂) 5、装置气密性检查和可燃性气体验纯
气密性检查的方法有:加水 加热 如何操作:带长颈漏斗的制气装置,关闭止水夹,往长颈漏斗中加水到满过长颈漏斗末端,继续加水,长颈漏斗中形成一段水柱,证明气密性良好。
其他装置将导管一端放入水中,在烧瓶底下加热,导管口有气泡冒出,停止加热,导管口有一段水柱
可燃性气体验纯的操作方法:用排水法收集一试管气体,用大拇指堵住试管口,移近酒精灯,大拇指放开,若听到轻的爆鸣声说明气体较纯净,反之不纯,用大拇指堵住试管一会儿,再重新收集,重新检验。 6、溶解与稀释
一般方法:烧杯加药品,加水,搅拌 仪器:烧杯 玻棒
固体加速溶解的方法有:加热 搅拌 振荡 研碎
特殊试剂的溶解与稀释:浓H2SO4稀释 将浓H2SO4沿烧杯壁缓缓注入水中(乙醇 硝酸 乙酸)中,并不断搅拌,切不可把水注入浓硫酸中 气体溶解(吸收)方法:
思考:NH4NO3、NH4HCO3、NaOH结块能否研磨?不能易分解或变质
FeCl3、AlCl3、CuSO4、AgNO3、NH4Cl溶解能否加热?不能 易水解 7、过滤
(1)仪器:漏斗 烧杯 铁架台 玻棒 (滤纸) 装置图
(2)注意事项:一贴二低三靠,滤纸紧贴漏斗内壁,滤纸低于漏斗边缘,液面低于滤
纸边缘 上烧杯口紧靠玻棒 玻棒末端紧靠三层滤纸处 漏斗末端紧靠下烧杯内壁
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8、蒸发结晶
(2)操作:倾倒液体,不得超过 2/3 加热过程 不断搅拌 以免局部 过热 ,当多量晶体析出时 停止加热,利用 余热 把剩余水蒸干。 9、萃取与分液
(1)仪器:分液漏斗 烧杯
(2)萃取操作:在分液漏斗中加溶液和萃取剂,右手堵住漏斗上口塞,左手握活塞,倒转用力振荡,放气,正立放铁圈上静置
萃取剂选择:与原溶剂互不相溶、互不反应,溶质在其中溶解度比原溶剂大得多。 (3)分液操作:让分液漏斗下端紧靠烧杯内壁,打开分液漏斗上口玻璃塞,打开活塞,让下层液体从下面流出到分界面,再关闭活塞,上层液体由上口倒入另一烧杯 10、试纸使用
常用试纸及用途:红色石蕊试纸 测试碱性试剂或气体
蓝色石蕊试纸 测试酸性试剂或气体 KI淀粉试纸 测试氧化性气体 PH试纸 测试溶液酸碱性
检验气体 用镊子夹取,先用水湿润,再放在气体中
三、物质的制备 1、气体的制备
1、实验室制取纯净的气体一般有以下环节:气体的发生、气体的净化、气体的收集、尾气的处理(对于有毒气体)。
2、制备气体的发生装置:通常根据反应物的状态、反应条件和气体的性质的不同选择发生装置,实验室制备气体的装置一般有如下几种(见下图)。 固体反应物加热制备气体 液体反应物不加热制备气液体反应物加热制备气体 体 (1)仪器:蒸发皿 三脚架或铁架台带铁圈 酒精灯 玻璃棒
使用方法:检验溶液 取试纸放在表面皿上,玻棒蘸取液体,沾在试纸中心
应注意装置的开放性。如:制O2:H2 O2在催化剂MnO2的作用下分解,则可选择B装置;若加热KMnO4:法,则可选择A装置。
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3、 气体的收集方法:根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体的收集方法分为三种。
(1)排水集气法:适用于收集不溶于水或微溶于水且不与水发生反应的气体。(图a)(2)向上排空气集气法:适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气大的气体(已知,空气的相对分子质量为29)。(图b)
(3)向下排空气集气法:适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气小的气体。(图c) [注意]:①、排水法也可换成排液体的方法,如:排饱和食盐水收集Cl2..②、气体可直接收集在气袋内。③、制NH3时,收集试管口的棉花是防止NH3与空气对流,确保收集的NH3纯净。
④、如图:该图可作多功能装置,排水法收集气体时,装满水气体从b进;向上排气体时(如:收集密度比空气大的气体),气体从a进;向下排气体时,气体从b进。
4、 常见气体制备原理以及装置选择:如下表所示。 气体 O2 NH3 A c 反应原理 发生 收集 装置 装置 A 注意事项 a或b 共同点:气密性的检查 不同点:收集氨气仪器要干燥 H2 较活泼金属与稀强酸(如H2SO4、、HCl但不能用HNO3或浓H2SO4)的置换反应 CO2 CaCO3+2 HCl﹦CaCl2+CO2+H2O SO2 无水Na2SO3粉末与中等浓度的H2SO4进行复分解反应 NO2 Cu+4HNO3(浓)﹦Cu(NO3)2+2 NO2↑+2H2O C2H2 电石与水进行反应 CaC2+2H2O→Ca(O H)2+C2 H2↑ C a或c (1)用长颈漏斗时要液封 (2)制SO2(Na2SO3粉末)、NO(剧烈放热多)、C2H(22CaC2b 遇H2O粉化)不能用启普发生器 b (3)制CO2不用H2SO4(因CaSO4微溶) b (4)制H2S不能用硝酸或浓H2SO4(防氧化) a C B B B 4
Cl2 E或D a或b (1)排水法完毕应先撤导管后撤酒精灯 (2)反应物都是液体要加碎瓷片防暴沸 (3)收集Cl2可用排饱和食盐水法, E F a a 收集NO只能用排水法. (4)制乙烯要控制温度在170℃ NO 3Cu+8HNO(﹦3Cu(NO3)NO3稀)2+2 ↑+4H2O C2H4 5 尾气的处理装置:具有毒性或污染性的尾气必须进行处理,常用处理尾气装置如图1所示。
[说明]一般常用吸收液吸收具有毒性或污染性的有害气体,a、b为溶解度不是很大的尾气处理装置,c、d为溶解度大且吸收速率很快的尾气处理装置,难以吸收的尾气如CO,应于末端燃烧除去,如e。此外还可以用塑料袋盛装尾气。对无毒、无害的气体,可在塞子上安装一个放空管或多打一个孔。
6、 气体的净化和干燥:气体的净化、干燥装置一般常用的有洗气瓶、干燥管、U形管和双通加热管几种,如图2。
(1)洗气瓶[如图2(c)]中一般装入液体除杂试剂。除杂试剂应通过化学反应将杂质吸收或将杂质气体转化为所制取的气体。常见除杂试剂有:①强碱溶液,如NaOH溶液可吸收CO2 、SO2 、H2S、Cl2、NO2等酸性气体。②饱和的酸式盐溶液,可将杂质气体吸收转化,如:饱和Na2HCO3溶液能除去CO2中混有的HCl、SO2等强酸性气体;饱和NaHSO3溶液能除去SO2中混有的HCl、SO3等气体;饱和NaHS溶液除去H2S中混有的HCl气体。
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