高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座：第18讲《化学实验基础》 

高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座

第18讲 化学实验基础

【竞赛要求】

溶液配制（按浓度的精确度选择仪器）。重结晶及溶质、溶剂相对量的估算。过滤与洗涤（洗涤液选择、洗涤方式选择）

【知识梳理】

一、常用仪器及其使用方法 1、反应容器 （1）直接加热的仪器

①试管 适用于试剂用量极少的反应，也可用于溶解、气体的制取、净化和收集。试管可分为：普通试管和耐高温的硬质试管；一般试管和具支试管……等。试管必须用试管夹夹持或固定在铁架台的铁夹上加热。开始加热时，应注意受热均匀。

②蒸发皿 适用于蒸发和浓缩溶液，也可用于干炒固体物质。蒸发皿可直接加热也可放在石棉网上加热。用坩埚钳移动，在石棉网上冷却。

③坩埚 适用于灼热或熔融固体物质。坩埚可分为：瓷质坩埚、铁坩埚和石英坩埚。使用时应放在泥三角上直接加热。坩埚温度较高时，应用预热的坩埚钳夹持移动，放置石棉网上自然冷却。

④燃烧匙 适用于点燃的固体和气体反应。 ⑤燃烧管 适用于高温下的固体和气体反应。 （2）垫石棉网加热的仪器

①烧杯 适用于试剂用量较多的反应，也可用于溶解、结晶和配制溶液。在蒸发或结晶时，烧杯的上方应放置一个表面皿，防止液体飞溅或落入灰尘。

②烧瓶 适用于加热条件下、试剂用量较多、由液态物质参加的反应，也可用于蒸馏和气体发生装置。烧瓶可分为：圆底烧瓶、平底烧瓶、蒸馏烧瓶、两口烧瓶……等。

③锥形瓶 适用于滴定反应。 （3）不加热的仪器

启普发生器 适用于不需加热的固、液制备气体的反应。粉末状固体（或生成粉末状固体）不能用启普发生器。

2、称量仪器 （1）量筒

一种粗量量器，适用于量取精确度要求不高的一定体积的液体，可根据需要选用不同容量的量筒，避免操作次数过多造成误差太大。量取液体时，使视线与量筒内液体的弯月面的最低处保持水平。量筒不能加热或用于稀释溶液。

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（2）移液管和吸量管

移液管一般用于准确量取一定体积的液体。移液管是中间有一膨大部分（称为球部）的玻璃管。吸量管上带有分刻度。它们均是量出式量器，一般流出液体即为所标记的体积。

两者使用方法相似。使用前，必须先将仪器洗净，然后用少量待吸液润洗三次，以保证被吸溶液浓度不变。用移液管吸取溶液时，左手拿洗耳球，右手拇指及中指拿住管颈标线以上的地方，将移液管插入待吸液面下约1~2cm处。先把洗耳球内空气压出，然后把球的尖端紧接移液管上口，放松左手指，使溶液吸入管内。当溶液上升至刻度以上时，移去洗耳球，立即用右手的食指按住管口，大拇指和中指拿住移液管标线上方。左手拿住盛溶液的容器，使容器倾斜45?角，右手垂直地拿住移液管，使出口处移出液面，靠在液面以上的壁上，微微松动食指，当液面下降到与标线相切时，立刻按紧食指，使液体不再流出。把移液管移入准备接受溶液的容器中，仍然要保持出口尖端接触器壁，并使容器倾斜至与移液管垂直。然后抬起食指使溶液自由流下，待液面下降到管尖处，等15秒钟后，移出移液管。注意不要将留在尖端的少量残液吹出。因为在校正移液管体积时，没有把这部分液体计算在内。

（3）滴定管

滴定管是进行滴定分析时准确量取液体体积的量器。常用的滴定管容积为50mL和25mL，其最小刻度是0.1mL，在最小刻度之间可估计读出0.01mL，一般读数误差为±0.02mL。滴定管分酸式和碱式两种。酸式滴定管下端有玻璃旋塞，碱式滴定管下端套有内装玻璃珠的橡皮管。酸式滴定管不能盛放碱性溶液，避免玻璃旋塞粘连，碱式滴定管不能盛放酸或氧化剂试液，避免试液与橡皮管发生反应而老化。

滴定管在使用前必须检查是否漏水。如果是酸管漏水，需将活塞涂凡士林；如果是碱管漏水，则应检查橡皮管和玻璃珠是否完好。其次滴定管在使用前依次用洗液、自来水、去离子水清洗。洗净后再用少量滴定液润洗三遍。

滴定管在使用时，将滴定管垂直地夹在滴定管夹上，下端伸入锥型瓶口约1cm，锥型瓶下放一块白瓷板，便于观察溶液颜色的变化。用左手拇指、食指及中指控制活塞的转动，右手拇指、食指和中指拿住锥形瓶颈，沿同一方向按圆周摇动锥形瓶。滴定时，要观察滴落点周围颜色的变化，不要去看滴定管上的刻度变化。滴定速度开始呈“见滴成线”，接近终点时，可改为一滴一滴加入，快到终点时，可微微转动活塞（或轻轻挤压玻璃球外的橡皮管），使溶液悬挂在出口管嘴上，形成半滴，用锥形瓶内壁将其沾落，再用洗瓶中的水冲洗，摇匀。如此重复操作，直到刚刚出现达到终点时应有的颜色而不再消逝时为止。

滴定管读数时应将滴定管从滴定管夹上取下，用右手大拇指和食指捏住滴定管上部无刻度处，其他手指从旁辅助，使滴定管保持垂直，然后再读数。读数时，视线应从弯月面下缘实线的最低点相切。对于有色溶液（如KMnO4、I2等），其弯月面是不够清晰的，读数时，视线应与液面两侧的最高点相切，这样才较易读准。

（4）容量瓶

容量瓶是一种精密容器，其容许误差为±0.1mL（100mL容量瓶）用于配制一定物质的量

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浓度的溶液。

容量瓶使用之前应检查是否漏水。方法是注入自来水至标线附近，盖好瓶塞，一手拿住瓶底，一手按住瓶塞把瓶倒立，观察瓶塞周围是否有水渗处，如不漏水，即可使用。

用容量瓶配制溶液时，应先将固体试样或试剂放在烧杯中溶解，冷却后，再把溶液沿玻璃棒小心地转移到容量瓶中。烧杯中溶液流完后，将玻璃棒和烧杯稍微向上提起，并使烧杯直立，再将玻棒放回烧杯中。然后用蒸馏水洗涤烧杯3~4次，洗液一并转入容量瓶中，当溶液盛至3/4时，应摇晃容量瓶使之初步混合。然后加蒸馏水至弯月面下缘与标线相切。盖好瓶塞，用以手的食指压住瓶塞，另一手的指尖托住瓶底边缘，不断转动，待气泡上升至顶部时，再倒转摇动。如此反复10次左右，使溶液充分混合均匀。

容量瓶用毕后，立即洗净，并在瓶口与玻璃塞间垫以纸片。以防下次使用时，塞子打不开。

（5）托盘天平（又叫台秤）

台秤只能用于粗略的称量，能称感量为0.1g（载量为100g的台秤）。台秤一般使用方法： ①称量前先调节零点，使天平保持平衡；

②称量时应“左物右码”，根据称量物的性质，称量物可放在纸、表面皿或其它仪器中。用镊子夹取砝码。不能称量热的物质。

③称量完毕，应将砝码放回砝码盒，游码拨至“零”处，两个称盘放在一侧。 （6）分析天平

分析天平是进行精确称量时最常用的仪器。常用的分析天平有空气阻尼天平、半自动电光天平、单盘电光天平等。它们在构造和使用方法上虽有所不同，但基本原理是相同的。它们的最高载重量为200g，感量为0.0001g。下面介绍实验中常用的半自动电光天平的构造和使用方法。

①半自动电光天平的构造

电光天平是在阻尼天平的基础上发展而制成的，其构造如图18-1。 ②半自动电光天平的使用方法 1）称前检查

在使用条瓶之前，检查天平是否水平；升降枢是否关闭；圈码是否全部挂好；砝码是否完整无缺；圈码指数盘是否指在“000”位置；两盘是否空着；用毛刷清扫天平盘。

2）调节零点

调节零点时，先接通电源，在天平不载重的情况下，轻轻开启升降旋钮，这时可以看到缩微标尺的投影在光屏上移动，当投影稳定后，如果光屏上的刻线不与标尺的零线重合，可以通过调屏拉杆，移动光屏的位置，使刻线与标尺的零线重合，零点即调好。如果将光屏移到尽头后，刻线还不能与标尺的零线重合，则需调节平衡螺丝。

3）称量方法

先用台秤称物体的质量，然后把要称量的物体放在天平左盘的中央，把比粗称数据略重

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的

图18-1 半自动电光天平

砝码放在右盘中央，稍微打开升降枢，观察光屏上标尺刻度移动的方向。若光幕迅速向右移动（标尺刻度向左偏移），则表示砝码比物体重，应立即关好升降枢，减少砝码后再称量；若光幕迅速向左移动（标尺刻度向右偏移），表示砝码轻了，反复加减砝码至称量物比砝码重不超过1g时，再转动指数盘加减圈码，直到光屏上的标尺投影稳定后，读数并记录。

4）读数与记录

当光屏上的标尺投影稳定后，就可以从标尺上读出10mg 以下的质量。如图18-2所示读数应为1.2mg。则物体的质量 应等于砝码质量 + 圈码质量 + 1.2mg。读完数后，应立即关 上升降旋钮。

5）结束工作

检查天平确已休止后，取出被称物。砝码依次放回盒内原来位置，关好边门，将圈码指数盘恢复到“000”位置，拔下电插销，罩上天平罩。

3、分离、提纯仪器 （1）漏斗

短颈漏斗适用于固体和液体的分离、气体的吸收。长颈漏斗用于组装简易气体发生装置。 （2）分液漏斗

图18-2 光屏标尺读数

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适用于两种不相溶液体的分离，液可以用于组装气体发生装置。使用前应检查旋塞和塞子处是否渗漏。

（3）洗气瓶

适用于气体的干燥、净化和分离。长导管为进气导管。 （4）干燥管

用于气体的干燥或除去混合气体中的某些杂质气体，干燥管分球形、U形等。球形干燥管应大口进气、小口出气。所用干燥或除杂试剂为固体物质。

（5）冷凝管

用于蒸馏过程中冷凝沸点较高的液体。使用时冷却水应从冷凝管低处口进、高处口出，使冷凝效果最佳。

4、贮存仪器 （1）广口瓶

适用于盛装固体试剂。分无色和棕色两种，见光易分解的物质应使用棕色瓶盛放，如硝酸银。广口瓶配有磨口玻璃塞。

（2）细口瓶

适用于盛装液体试剂。分无色和棕色两种。见光易分解的试剂应使用棕色瓶盛放，如硝酸、氯水等。细口瓶配有磨口玻璃瓶塞，装碱性液体时应换胶塞。

（3）集气瓶

适用于气体的收集、暂时贮存和与气体的反应。集气瓶瓶口磨平，盖好磨砂玻璃盖片以防漏气。

（4）滴瓶

用于盛装用量极少的液体试剂。使用时先挤捏胶头排除空气，再伸入液体试剂中吸取试剂。

5、常用热源 （1）直接供热

①酒精灯 实验室最常用的一般加热仪器。使用时酒精灯内装有酒精贮量一般为灯壶容量的1/3至4/5。点燃酒精灯应用火柴，不允许用点燃的酒精灯去点另一只酒精灯。加热时应使用外焰（温度最高）。熄灭时应用酒精灯帽盖灭，并在盖灭后把灯帽稍提一下，便于下次使用容易摘下灯帽。

②酒精喷灯 可作高温反应（灯焰温度可达到1100℃）或玻璃加工的热源。常用的座式喷灯使用时，灯座内加入不超过灯座容量4/5的酒精，拧紧旋塞不使漏气。先点燃预热盘里的酒精，使灯管内酒精蒸发。当预热盘内酒精接近烧完，灯管内酒精蒸气自行着火（或用火柴点燃）。调节空气进入量，获得稳定而高温的火焰。停止使用时，用木块覆盖燃烧的管口，调大空气进入量，火焰自动熄灭。拧松旋塞，将灯座内酒精蒸气放出。

③煤气灯 一种常用的加热仪器。外焰的温度可达1000℃以上。使用时先划火、后开气，

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