某研究性学习小组借助A~D的仪器装置完成有关实验。
【实验一】收集NO气体。
(1)用装置A收集NO气体,正确的操作是__________(填序号)。
a.从①口进气,用排水法集气
b.从①口进气,用排气法集气
c.从②口进气,用排水法集气
d.从②口进气,用排气法集气
【实验二】为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数w(Zn)和镀层厚度,查询得知锌易溶于强碱:Zn+2NaOH===Na2ZnO2+H2↑。据此,截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样,剪碎、称得质量为m1 g。用固体烧碱和水做试剂,拟出下列实验方案并进行相关实验。
方案甲:通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实验探究目标。
(2)选用B和__________(填仪器标号)两个装置进行实验。
(3)测得充分反应后生成氢气的体积为V L(标准状况),w(Zn)=__________。
(4)计算镀层厚度,还需检索的一个物理量是________。
(5)若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗,测量结果将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案乙:通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验,试样经充分反应,滤出不溶物、洗涤、烘干、称得其质量为m2 g。
(6)w(Zn)=__________。
方案丙:通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器C。
(7)从实验误差角度分析,方案丙__________方案乙(填“优于”“劣于”或“等同于”)。
解析:本题考查定量化学实验。(1)常温下NO与氧气发生反应,故不能用排空气法收集。排水法收集气体应注意导管的“短进长出”。(2)B为制取气体的反应装置,而D为量气装置。(3)根据化学方程式,Zn的物质的量等于氢气的物质的量,w(Zn)=×65 g/mol÷m1=。(4)已知面积,计算其厚度需要体积即可,Zn质量可以计算,因此需要检索的物理量为密度。(5)恒压分液漏斗改为普通分液漏斗,则气体发生装置中的气压高于大气压,则D装置读数偏大。(6)两次质量差即为反应的Zn的质量。(7)方案丙中由于反应放热,导致溶液中水蒸发,从而致使测定结果误差较大。
答案:(1)c (2)D
(3)(或等其他合理答案)
(4)金属锌的密度
(5)偏大
(6)(或其他合理答案)
(7)劣于
化学实验的基本操作:
1.药品的取用
(1)药品取用
原则粉状不沾壁,块状防掉底,液体防污染,标签防腐蚀。
(2)固体药品的取用
取用同体药品一般用药匙。有些块状的药品(如钠、钾、磷)可用镊子取用。用过的药匙或镊子要立刻用干净的纸擦拭干净,以备下次使用。往试管里装入同体粉末时,先使试管倾斜,把盛有药品的药匙(如图 A)或用小纸条折叠成的纸槽(如图B)小心地送入试管的底部,然后使试管直立起来,让药品全部落到试管的底部。把块状的药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口以后,再把容器慢慢地竖立起来,使药品或金属颗粒缓慢地滑落到容器的底部,以免打破容器。
(3)液体药品的取用
液体药品通常盛在细口瓶里。取用细口瓶里的液体药品时,先拿下瓶塞,倒放在桌上。然后右手握瓶,使瓶上的标签向着手心(防止残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签),左手斜拿试管,使瓶口紧挨着试管口(如右图)将液体慢慢地倒入试管。倒完液体,立即盖紧瓶塞,把瓶子放回原处。
取用一定量的液体药品,可以用量简量出体积。量液体时,量筒必须放平稳,而且使视线与量筒内液体凹液面的最低点保持水平,或者说,视线与量筒内液体凹液面的最低点相切,再读出液体的体积。
滴管是用来吸取或滴加少量试剂的一种仪器。滴管上部是橡胶乳头,下部是细长尖嘴的玻璃管。使用滴管时,用手指捏紧橡胶乳头,赶出滴管中的空气,然后把滴管伸入试剂瓶中,放开手指,试剂被吸入(如 A图)。取出滴管,把它悬空在容器(如烧杯、试管) 上方(不要接触器壁,以免沾污滴管或造成试剂的污染),然后用拇指和食指轻轻挤橡胶乳头,试剂便滴入容器中(如B图)。
2.仪器的洗涤
(1)洗涤方法
①冲洗法:往容器里注入少量水,振荡,倒掉,反复几次,再使容器口朝下,冲洗外壁后将容器放于指定位置晾干。如果是试管,则应倒扣在试管架上。 ②刷洗法:如果内壁附有不易洗掉的物质,可以往容器里倒入少量水,选择合适的毛刷配合去污粉、洗涤剂,往复转动,轻轻刷洗后用水冲洗几次即可。
③药剂洗涤法:对于用水洗小掉的污物,可根据不同污物的性质用药剂处理。
(2)洗净标准内壁上附着均匀的水膜,既不聚成水滴,也不成股流下。
3.试剂的溶解
通常是指固体、液体或气体与液体相混合而形成溶液的过程。
(1)固体:用烧杯、试管溶解,振荡、搅拌、粉碎、升温等可加速溶解.
(2)液体:一般将密度大的溶液注入密度小的溶液中,如稀释浓H2SO4时将浓H2SO4慢慢注入水中。
(3)气体:根据气体溶解度选择水下溶解或水面溶解。
4.物质的加热
5.仪器的装配和拆卸
装配时,首先要根据装置图选择仪器和零件,然后进行仪器和零件的连接和全套仪器的总装配。
(1)零件的连接
正确连接实验装置是进行化学实验的重要环节。在中学化学实验巾使用较多的是连接玻璃管、橡皮塞、橡胶管的操作。
①把玻璃管插入带孔的橡皮塞
左手拿橡皮塞,右手拿玻璃管。先把要插入塞子的玻璃管的一端用水润湿,然后稍稍用力转动,将它插入。
②连接玻璃管和橡胶管
左手拿橡胶管,右手拿玻璃管,先把玻璃管管口用水润湿,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡胶管。
③在容器中塞橡皮塞
左手拿容器,右手拿橡皮塞慢慢转动,旋进容器口。切不可把容器放在桌面上再使劲塞进塞子,这样做容易压破容器。
(2)全套仪器的总装配
一般要遵循“由下而上、由左刮右”的原则。如根据酒精灯高度确定铁架台上铁阁的位置,由铁圈确定圆底烧瓶的位置。又如组装实验室制氯气的装置,先要把氯气发生装置安装好,然后再组装集气装置,最后组装尾气吸收装置。
(3)装置的拆卸
实验结束后要拆卸装置,一般先将连接各部分装置的橡胶管拆开,这样使整套装置分成若干部分,然后再将各部分装置的仪器、零件按“由上到下”的顺序逐一拆卸。
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