高三化学023.doc

东北师范大学附属中学网校（版权所有 不得复制）期数： 0510 HXG3 023学科：化学 年级：高三 编稿老师：张晓娟审稿老师：曲宝琦 同步教学信息复 习 篇第六单元 化学实验方案的设计（四） 实验中的安全问题复习篇【基础知识梳理】在化学实验中难免会接触到易燃、易爆、有毒，有刺激性气味，强腐蚀性的物质，也有很多需要加热的化学反应，有的反应如制取乙烯，石油的分馏等需要很高的温度，且装置中还连接有液体的装置，实验中不可避免地存在着暴沸、倒吸、炸裂仪器等不安全因素，但只要采取适当的安全防范措施，有高度的安全意识、具备安全操作知识（包括药品的存取）和处理安全问题的能力，完全可以控制事故的发生，这也是化学实验者的一种重要科学素养。 1、掌握试剂的保存原则和特殊试剂的存放 2、具备一定的安全操作知识能处理和控制一些中学实验常见的事故 3、能识别装置图中起安全作用的仪器 4、能依据实验要求和给出的仪器设计安全性好的装置（一）试剂的安全使用1、常用药品的保存（1）化学药品保存的基本原则安全无险、性质不变、存取方便。（2）分析解决化学药品存放问题的一般思路（3）化学药品保存时应防备的问题在实验室里，经常遇到一些化学药品因储存不当、露置空气中或受温度、光照等的影响而使药品变质。在此谈谈化学药品保存时应防备的问题。防氧化 实验室许多还原性较强的物质易与空气中的氧气反应变质。因而保存这类药品时：一要注意密封或用后立即盖好，如Na2SO3溶液、Na2S溶液、氢硫酸、苯酚等。二是加入还原剂防止其氧化，如二价铁盐溶液保存时可加入少量铁屑以防氧化。三是隔绝空气如活泼金属钠、钾保存在煤油中，白磷保存在水中。防潮解 对吸水性较强的物质要尽量减少与空气接触，使用后立即盖好，如NaOH、CaCl2的使用，再则要放在干燥处。防分解 许多见光或受热易分解的物质保存时要做到：一是要用棕色试剂瓶保存在阴凉处，如AgNO3、浓HNO3等。二是加塑料袋密封保存，如NH4HCO3等化肥的保存。防粘结 玻璃仪器中含较多的SiO2，因强碱如NaOH溶液与此反应：SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O，产物Na2SiO3具有粘性，故保存强碱溶液或硅酸钠溶液等时只能用橡皮塞而不能用玻璃塞，以防瓶塞和试剂瓶粘结在一起难以取用。防腐蚀 许多氧化性较强的物质如浓H2SO4、浓HNO3、KMnO4溶液等，保存它们时只能用玻璃塞而不能用橡皮塞。因橡皮塞属高聚物，其中含有不饱和的双键易被氧化。保存氢氟酸时不能用玻璃仪器，因发生：4HF+SiO2SiF4+2H2O，因而用塑料容器或铅制容器贮存。防挥发 对挥发性较强的物质如浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、溴水、某些有机物等保存时，一是用后立即盖好，二是要置于阴凉处。防水解 实验室保存水解性较强的物质时可加入某些试剂抑制水解，如FeCl3溶液可加入少量盐酸；Na2SiO3溶液可加入少量NaOH溶液以抑制水解得澄清溶液。防污染 一些剧毒药品如氰化钾、液溴等应保存在地下室或毒气柜中，防止大气污染或中毒。总之，保存药品时，要根据药品的性质，采取不同方法，选取不同的仪器进行盛装保存。防火 钠、钾、镁、磷及汽油、苯、甲苯、乙醇、丙酮等，远离火源，放阴凉处（4）常见废液的处理方法：废液处理方法注意事项酸或碱中和法分别收集，混合无危险时，将废酸、废碱混合氧化剂还原剂氧化还原法分别收集，查明废液性质，将其中一种废液分次少量加入另一种废液中含重金属离子废液氢氧化物沉淀法硫化物共沉淀法用过滤或倾析法将沉淀分离，滤液不含重金属离子再排放含Ba2+沉淀法加入Na2SO4溶液，过滤，除去沉淀方可排放有机物焚烧法有机溶剂萃取回收利用生成水、CO2等不污染环境用溶剂萃取分液，分馏后回收利用2、药品的取用取用药品固体药品液体药品粉末块状一定量少量多量一定量使用仪器药匙(或纸槽)镊子托盘天平胶头滴管用试剂瓶倾倒量筒、滴定管(或移液管)不特殊说明用量时取12g， 不特殊说明用量时取12ml 3、事故的处理（1）酒精及其他易燃物小面积失火，应迅速用湿抹布扑盖；钠、磷等易燃物失火，用细砂扑盖，重大火情报警。（2）玻璃割伤，先除去伤口玻璃片，用医用双氧水擦洗，纱布包扎，不要用手触摸伤口或用水洗伤口。严重者就医。（3）眼睛中溅入化学药品，立即用大量水冲洗，边洗边眨眼睛，如为碱灼伤时再用20%的硼酸溶液淋洗；若为酸灼伤时，则用3%的NaHCO3淋洗，处理后最好就医。（4）浓酸。洒在实验台上，先用碱中和，再用水冲净擦；若沾在衣物或皮肤上，宜先用抹布擦拭，再用水冲净。（5）浓碱酒在实验台上，先用稀醋酸中和，再用水冲洗净擦干；若沾在衣物或皮肤上，用较多的水冲洗净，在皮肤上涂些硼酸中和。（6）液溴和苯酚沾在皮肤上，要立即擦去，再用酒精擦洗。（7）白磷沾在皮肤上，用稀硫酸铜溶液擦洗。（8）误食重金属盐，应立即服豆浆，蛋清或牛奶。（9）汞洒落后，应立即撒上硫粉，并打开排气扇。总之，一般的药品沾在皮肤上首先清除，再用大量水清洗。（二）物质的溶解(1)固体：用烧杯、试管溶解，振荡、搅拌、粉碎、升温等可加快溶解速度。(2)液体：注意浓H2SO4的稀释，当混和浓HNO3和浓H2SO4时，也类似于浓H2SO4的稀释，即必须把浓H2SO4慢慢地注入浓HNO3中，(即一般密度大的溶液注入密度小的溶液中)(3)气体的溶解：溶解度不大的气体(Cl2、H2S)，易溶于水的气体(HCl、HBr、NH3、NO2)及SO2等用NaOH溶液吸收时 （三）物质的加热(1)酒精灯的使用方法(略)(2)给固体加热时，可用试管或坩埚，给液体加热可用试管、烧杯或蒸发皿等。(3)在对各种仪器采用不同的方法加热时，要严格遵照有关操作规程，以保证实验安全。加热方式优点适应范围注意事项直接加热升温快，易获得较高温度瓷质、金属质或小而薄的玻璃仪器(如试管)等玻璃仪器外壁要干燥隔石棉网加热受热较均匀，温度较易控制较大的玻璃反应器(如烧杯、烧瓶)等同上加热浴(水浴、油浴、砂浴、等)受热均匀、反应平稳、具有上限温度需严格控制温度的(如硝基苯的制取)需反应混合物静置的(如银镜反应)精馏沸点差较小的混合液根据不同温度选取浴热方式，加热上限温度为热浴介质的沸点（四）试纸的使用1、试纸种类2、使用方法：检验液体：取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测液的玻璃棒(或胶头滴管)点在试纸中部，观察试纸颜色变化。检验气体：一般先用蒸馏水把试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，并使接近试管口，观察颜色变化。注意事（五）操作的安全性1、加热的仪器必须外部无水，先均匀加热再集中加热，加热固体物质时试管口（导管）略向下倾斜，以防加热后生成的水倒流使试管炸裂。2、点燃或加热可燃性气体之间必须验纯，防止爆炸。可燃性气体：H2 CO CH4 C2H4 C2H2 等用H2或CO还原CuO 、Fe2O3实验在加热前应排尽装置中的空气。3、制取有毒气体如Cl2 SO2 CO H2S NO NO2等应在有尾气处理装置的条件下进行，防止污染空气或中毒。4、防暴沸：对较低沸点液体加热较高温度时，要加入碎磁片，以防暴沸。如乙醇和浓H2SO4制乙烯、乙酸乙酯的制取、石油的分馏等。5、防倒吸 用加热法制取气体，若用排水法收集气体或有洗气装置，一定为先将导气管从水取出再熄灭酒精。或其它防倒吸装置。（六）装置的安全性1、仪器的组装 首先选定主要仪器的位置，然后按照一定的顺序逐个装配其它仪器，夹持稳定、牢固。2、实验的安全运行 按操作程序和要求，增加安全保护装置（如安全瓶）、防倒吸、炸裂、排气通畅、尾气点燃等。3、仪器的拆御，一般为装配时方向相反的顺序，逐个拆除，尤其要先将导气管移出水面再停止加热。4、实验设计中同一仪器大不同位置的作用【难疑点悟及典型题解析】例1、下图表示尾气吸收或处理装置，现需要处理的气体是：Cl2 NH3 HCl H2S CO，从表中选出合适的装置，将要处理的气体的编号填入相应的装置图中下边空格中： 答案：例2、用如图所示装置进行实验，回答有关问题（1）玻璃管E内发生反应的化学方程式： 。（2）小试管C的作用是 。（3）广口瓶D内盛的试剂是 ，装置D的三个主要作用是 。（4）从管E导出的气体成分是 。（5）装置F中U形管所收集的物质的颜色，状态是 。（6）若U形管内收集到的物质很少，分析其原因，不可能的是（填标号） 。a、装置气密性不好；b、制得的SO2中混有少量H2S杂质使催化剂中毒；c、气流速度过快。（7）从U形管导出的的尾气的处理方法是 。答案：（1）E管内的反应为 。（2）小试管C的作用应是安全瓶，目的是防止倒吸。（3）广口瓶D内盛放的试剂是浓H2SO4，其作用是干燥SO2；使SO2和O2两种气体混合均匀；通过观察气泡控制气体比例的流速。（4）因为（1）反应为可逆反应，所有从管E导出的气体中含有SO3、SO2、O2。（5）F装置为冰水冷却装置，所得物质为无色晶体（SO3）。（6）不可能的应是b。（7）尾气含有SO2，所以应用NaOH溶液吸收。【高考真题演练】（1996、全国）在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，一成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”，请分别用图所示意的两套仪器装置，制取上述的氧化物和“引火铁”，实验中必须使用普通铁粉和6mol/L盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均略去)。填写下列空白：(1)实验开始前试管A中应加入的试剂是_；烧瓶B的作用是_；C的作用是_；在试管D中收集到的是_。(2)实验时，U型管G中应加入的试剂是_；长颈漏斗H中应加入_。(3)两套装置中，在实验时需加热的仪器是(填该仪器对应的字母)_。(4)烧瓶中发生的反应有时需加放少量硫酸铜溶液，其目的是：_。(5)试管E中发生反应的化学方程式是：_。(6)为了安全，在E管的反应发生之前，在F出口处必须进行的操作是_；E管的反应开始后，在F出口处应采取的措施是：_。答案： (1)A中应加入的试剂是普通铁粉；B是制取水蒸气；C的作用是为了实验安全；D收集的是H2。(2)固体碱性试剂如NaOH；H中装的是6mol/L盐酸(3)A、B、E要加热 (4)加快Fe和HCl的反应速率 (5)Fe3O4+4H2高温3Fe+4H2O。(6)在F处需检验H2的纯度；点火燃烧未反应的H2。（2004、天津）合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途 。实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是 。固态氯化铵加热分解 固体氢氧化钠中滴加浓氨水氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热III为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）。实验操作 检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。 关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。 用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。回答下列问题：（1）检验氢气纯度的目的是 。（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是 ，防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是 ，C瓶内气体的成份是 。（3）在步骤中，先加热铁触媒的原因是 。反应管E中发生反应的化学方程式是 。答案：制化肥、制硝酸 （1）排除空气，保证安全（2）锌粒与酸脱离 尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率 N2 H2（3）铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率N23H22NH3【本周强化训练】1、实验室可用右图的装置进行CO和CO2混合气体的分离和干燥。已知a为止水夹，b为分液漏斗丙的活塞。可供选用的试剂有NaHCO3溶液、NaOH溶液、NaHS溶液、浓硫酸、无水氯化钙、稀硫酸。试填空回答：(1)广口瓶甲中应放的试剂为_，广口瓶乙中应放的试剂为_，分液漏斗丙中应放的试剂为_。(2)第一步先分离出_，分离时应先关闭_，打开_，发生反应的离子方程式为_。(3)第二步分离出_时，先关闭_，打开_，发生反应的离子方程式为_。答案：(1)NaOH溶液，浓H2SO4，稀硫酸(2)CO b a CO2+2OHCO32+H2O (3)3CO2 a b CO32+2H+H2O+CO22、现有一份Fe2O3与CuO混合物，欲用CO还原法测定其中Fe2O3质量x，制取CO可用乙二酸晶体在浓硫酸作用下加热生成CO，CO2，然后用纯净的CO还原混合物，实验中可测定以下数据：W1一反应前混合物质量，W2反应后混合物质量，W3反应后气体用Ba(OH)2溶液吸收所得沉淀质量。可供选择的实验用品有：18mol/L硫酸、6mol/L氢氧化钡溶液、蒸馏水、乙二酸晶体、氢氧化钠、石灰石、澄清石灰水、食盐、消石灰、Fe2O3与CuO的混合物，以及中学化学实验常用仪器。(1)请设计一个实验，画出实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)，并在图中玻璃容器旁自左至右分别用A、B、C符号标明，在酒精灯旁自左至右分别用、符号标明(见题后说明)。(2)请写出图上用A、B、C各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称(可不填满，也可补充)。A_，B_，C_，D_。(3)本题中多处用到酒精灯，反应结束时酒精灯撤去顺序为_。(4)为计算x，至少需要测定上述三个数据中的_个，这几个数据的组合共有_种，请将这些组合一一填入下列空格中(选用W1，W2，W3表示，不必列出具体计算式，每空格填一种组合，有几种就填几种，不必填满)。_、_、_、_、_。(5)从上述组合中选写一个含W1的一组，求x的计算式：x=_。说明：本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。敞开玻璃容器；有塞玻璃容器；玻璃漏斗Y，分液漏斗￥；玻璃导管， (应标出在液面上的或液面下)；酒精灯铁架台、石棉网、玻璃导管之间的联结胶管等，在示意图中不必画出。答案：(1)装置图为：(2)A乙二酸晶体与18mol/L H2SO4BNaOH溶液(或6mol/L Ba(OH)2溶液)C18mol/L H2SO4D6mol/L Ba(OH)2溶液(3)(4)2 3 W1，W2 W1，W3 W2，W3(5)8W110W2(或W32W1)3、1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度2.18gcm-3，沸点131.4，熔点9.79，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1，2-二溴乙烷，其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有液溴（表面覆盖少量水）。填写下列空白：（1）写出本题中制备1，2-二溴乙烷的两个化学反应方程式： 。（2）安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象 。（3）容器c中NaOH溶液的作用是： 。（4）某学生在做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多。如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因。答案：（1）CH3CH2OH CH2=CH2+H2O，CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br。（2）由于b中压强增大，b中水面会下降，玻璃管中水在上升，甚至会从玻璃管上部溢出。（3）除去乙烯中混有CO2和SO2气体。所以NaOH溶液的作用是：除去乙烯中混有的CO2 和SO2等酸性所体。（4）乙烯产生的速率太快，一部分乙烯来不及与溴反应。实验过程中，温度控制不当，产生了较多乙醚 。