人教版高三化学第一轮复习《化学实验》第三节物质的检验学案Word格式文档下载.docx
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注意事项:
加热过程不断____,以免局部过热;
______时停止加热,利用____把剩余水蒸干。
3.结晶:
是从溶液中析出溶质晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。
结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。
结晶的种类:
蒸发结晶、降温结晶、重结晶
(1)蒸发结晶:
通过蒸发溶剂,使溶液浓缩达到饱和而析出晶体的方法。
实验过程中要缓缓加热,并用玻璃棒不断搅拌,对于受热易分解的物质,浓缩至液体表面出现结晶膜为止(如摩尔盐、CuSO4.5H2O等物质的制备),此法适用于溶解度随温度变化不大的物质。
如:
NaCl、Na2SO4等。
(2)冷却结晶:
通过降低温度使溶液冷却达到饱和而析出晶体的方法称为冷却结晶,此法适用于溶解度随温度下降明显减小的物质。
如:
KNO3、NH4Cl等。
需要注意的是,在使用冷却结晶的方法获得晶体时,为了提高结晶效率,常常先尽量将原料配制成热饱和溶液,再降温或
先“蒸发浓缩”,再“冷却结晶”。
(3)重结晶:
如果一次结晶获得的晶体纯度不符合要求,可以采用重结晶的方法进一步提纯。
它主要是利用化合物在溶剂中的溶解度不同,达到分离提纯的目的。
如用重结晶法除去硝酸钾粗品中的NaCl等可溶性杂质,可将KNO3粗品配成热的浓溶液,将其冷却时,由于KNO3在水中的溶解度随温度的降低而减小,溶液中的KNO3会达到饱和从而析出晶体。
由于杂质NaCl等含量很低,不会达到饱和,仍留在溶液中,过滤即可将KNO3与NaCl杂质分离,达到提纯的目的。
这种方法称为重结晶法。
【练习1】通过以上知识点的学习,根据图中所示信息,请设计以硝酸钠和氯化钾为原料,制备硝酸钾的实验方案,画出合理的实验流程图。
【练习2】请为下列情况选择结晶方法:
①从CuSO4溶液中得到CuSO4·
5H2O晶体——________________________;
从NH4Cl溶液中得到晶体——_________________________________;
②当NaCl溶液中含有KNO3杂质,提纯NaCl——____________________________;
当KNO3溶液中含有NaCl杂质,提纯KNO3——______________________________;
③当NH4NO3结晶提纯后仍含有少量NaCl杂质,提纯NH4NO3——_______________________。
4.蒸馏:
蒸馏是提纯或分离沸点不同的互溶的液体混合物的方法。
用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
①在蒸馏烧瓶中放少量_____________,防止液体暴沸。
②温度计水银球的_______应与支管口_____位于同一水平线上。
③冷凝管中冷却水从________口进,从_______口出。
例如用分馏的方法进行石油的分馏。
5.萃取:
利用溶质在互不相溶的两种液体中溶解度差别很大,进行分离,如用苯或CCl4从溴水中提取溴。
分液:
分离互不相溶的两种液体(如图),如水和四氯化碳的分离。
分液漏斗下端紧靠烧杯内壁,打开分液漏斗上口____________,打开____________,让下层液体从_______________流出到分界面,再关闭活塞,上层液体由________倒入另一烧杯。
萃取剂选择:
①、与原溶剂____________________、互不反应;
②、溶质在萃取剂中溶解度比原溶剂________且不反应。
6.固体灼烧:
除去固体物质中含有的易升华、易分解物质或除去结晶水合物的结晶水等。
如除去Na2CO3溶液中的NaHCO3。
7.渗析:
除去胶体中的小分子或离子,如除去Fe(OH)3胶体中的盐酸。
8.盐析:
常见皂化液中分离出肥皂、甘油;
提纯蛋白质
9.洗气:
气体中混有杂质气体可通过洗气瓶除去,如CO2中混HCl,用饱和NaHCO3溶液洗气。
【练习3】实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下:
硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如图所示。
回答下列问题:
(1)实验室进行蒸发浓缩操作时,将蒸发皿置于铁圈上,用酒精灯加热。
取用蒸发皿应使用(填仪器的名称),
为了防止液滴飞溅,进行的操作是。
(2)“趁热过滤”操作中,滤渣的主要成分是(填化学式)。
(3)“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再“冷却结晶”,目的是。
(4)检验产品中是否含有氯化物杂质的实验操作是:
(5)若KNO3产品中含有NaCl杂质,进一步提纯产品的方法和操作是。
【练习4】选择合适的方法达到下列实验目的,并简述完整的实验操作过程:
⑴除去NaCl溶液中的Mg(OH)2;
⑵从NaCl溶液中得到NaCl固体;
⑶从NaCl和KCl的混合溶液中分离得到KCl溶液;
⑷在酒精水溶液中得到纯净的酒精;
⑸从溴水中提取溴单质;
⑹蛋白质溶液混有NaCl溶液,将它除去。
训练﹒拓展﹒提高
1.(2014·
全国大纲版理综化学卷,T10)下列除杂方案错误的是()
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A.
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B.
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C.
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
D.
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
2.下列实验装置用途正确的是()
A.装置(Ⅰ)可用于I2与NH4Cl混合物的分离
B.装置(Ⅱ)用于去除Fe(OH)3胶体中含有的可溶性物质
C.装置(Ⅲ)橡皮管起到平衡气压、使液体顺利流下的作用
D.装置(Ⅳ)用于HCl或NH3吸收,以防倒吸
3.下列各组混合物的分离或提纯方法不正确的是()
A.用过滤法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物
B.用结晶法提纯NaCl和KNO3的混合物中的KNO3
C.用蒸馏法分离乙醇和苯酚的混合物
D.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:
加入足量铁屑,充分反应后,过滤
4.可用于分离或提纯物质的方法有:
A.分馏B.盐析C.过滤D.重结晶E.升华
F.渗析G.电解H.加热分解I.蒸馏J.灼热氧化
如欲分离或提纯下列各组混合物,请选择上述方法中最合适者,并将相应字母填入题后空格内:
(1)从石油中分离出汽油和煤油等成分;
(2)除去淀粉溶液中的少量碘化钠;
(3)从油脂皂化反应后的混合液中分离出高级脂肪酸钠;
(4)除去粗铜中锌、银等金属;
(5)除去水中的Na+、SO
、Cl-等杂质;
(6)除去KNO3晶体中混有的少量NaCl。
5.(2014广东)下列叙述I和II均正确并有因果关系的是
叙述I
叙述II
A
KNO3的溶解度大
用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl
B
BaSO4难溶于酸
用盐酸和BaCl2溶液检验SO42-
C
NH3能使酚酞溶液变红
NH3可用于设计喷泉实验
D
Ca(OH)2能制成澄清石灰水
可配制2.0mol∙L-1的Ca(OH)2溶液
纠错﹒归纳﹒整理
第二节混合物的分离与提纯(第2课时)
1、掌握常见物质分离和提纯的化学方法与装置
2、了解物质分离提纯的物理和化学方法与操作
会选择合适的化学方法对常见简单混合物进行分离提纯
常见的化学方法:
1、加热法2、气体法3、沉淀法
【练习1】填写下表:
序号
原物(杂质)
除杂质试剂(除去方法)
1
N2(O2)
灼热的铜丝网(用固体转化气体)
2
CO(CO2)
3
CO2(CO)
4
CO2(HCl)
5
SO2(HCl)
6
Cl2(HCl)
7
CO2(SO2)
8
炭粉(MnO2)
9
MnO2(炭粉)
10
炭粉(CuO)
11
Al2O3(Fe2O3)
12
Fe2O3(Al2O3)
13
Al2O3(SiO2)
14
BaSO4(BaCO3)
15
NaOH溶液(Na2CO3)
16
Na2CO3溶液(NaOH)
17
NaHCO3溶液(Na2CO3)
18
Na2CO3溶液(NaHCO3)
19
NaCl溶液(NaHCO3)
20
NH4Cl溶液[(NH4)2SO4]
21
FeCl3溶液(FeCl2)
22
FeCl3溶液(CuCl2)
23
FeCl2溶液(FeCl3)
24
CuO(Fe)
25
Fe(OH)3胶体(FeCl3)
26
I2晶体(NaCl)
27
NaCl晶体(NH4Cl)
28
KNO3晶体(NaCl)
29
乙烯(SO2、H2O)
30
皂化液(甘油)
31
溴苯(溴)
32
硝基苯(NO2)
33
甲苯(苯酚)
34
乙醛(乙酸)
35
乙醇[少量水]
36
苯酚(苯)
37
乙酸乙酯(乙酸)
任务二、分离提纯混合物的化学方法的一些原则
1.引入的试剂一般跟_________反应。
尽量不能引进________。
2..除杂试剂一般要加_______,且过量的试剂要用_______________除掉
3、杂质与试剂反应生成的物质易与被提纯物质分离。
常转化为________或者________
4.过程简单,现象明显,纯度要高。
所提纯物质总量不减,尽可能将____转化为所需物质。
5.除去多种杂质时要考虑加入试剂的合理顺序。
6.如遇到极易溶于水的气体时,要防止_________现象的发生。
【练习2】请你分析下列混合物分离提纯所采取的方法
1除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质、NaCl与NH4Cl分离
2除去NaCl溶液中的Mg2+、SO42-、Ca2+
3Fe粉中的Al粉
4CaCO3中混有SiO2
5除去FeCl2溶液中的FeCl3
6除去Fe(OH)3固体中含有Mg(OH)2杂质
7粗铜转化为纯铜
8CuCl2酸性溶液中含有Fe3+可以选择加入_______________________调节pH值
9除去Cl2中的HCl、CO2中含有SO2杂质、SO2含有HCl杂质分别在洗气瓶中盛放什么试剂?
1、[2012·
天津]完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是()
实
验
用CCl4提取
溴水中的Br2
除去乙醇中的苯酚
从KI和I2的固体
混合物中回收I2
配制100mL0.1000
mol·
L-1K2Cr2O7溶液
装
置
或
仪
器
2.下列各组混合物的分离或提存,方法不正确的是()
A.除去N2中的O2——(通过灼热的铜网)
B.除去Fe(OH)3胶体中的NaCl——(过滤,洗涤,干燥)
C.除去CuCl2溶液中的FeCl3——(加入CuO,过滤)
D.除去KNO3中混有的NaCl——(溶解,蒸发,过滤)
3.工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。
以下处理措施正确是()
污染物
处理措施
方法类别
废酸
加生石灰中和
物理法
Cu2+等重金属离子
加硫酸盐沉降
化学法
含苯废水
用活性碳吸附
含纯碱的废水
加石灰水反应
4.(2014·
上海单科化学卷,T5)下列分离方法中,和物质的溶解度无关的是()
A.升华B.
萃取C.纸上层析D.重结晶
5.(2015新课标)海水开发利用的部分过程如图所示。
下列说法错误的是
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
6.下表为各物质中所含有的少量杂质,以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。
正确是()
物质
除杂质应选用的试剂或操作方法
①
KNO3溶液
KOH
加入FeCl3溶液,并过滤
②
Al2(SO4)3溶液
MgSO4
加入过量烧碱后过滤,再用硫酸酸化滤液
③
CO2
SO2
通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶,
再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④
NaNO3
CaCO3
溶解、过滤、蒸发结晶
A.①②④B.③④C.②③④D.①②③
7.(2015广东)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
1-己醇的沸点比己烷的沸点高
1-己醇和己烷可通过蒸馏初步分离
原电池可将化学能转化为电能
原电池需外接电源才能工作
乙二酸可与KMnO4溶液发生反应
乙二酸具有酸性
Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键
NaCl固体可导电
8.(2015浙江)下列说法正确的是
A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可
B.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。
如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
C.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在SO42-或SO42-
D.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法
9.(2015江苏)下列实验操作正确的是()
A.用玻璃棒蘸取CH3COOH溶液点在水湿润的pH试纸上,测定该溶液的pH
B.中和滴定时,滴定管用所盛装的反应液润洗2~3次
C.用装置甲分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相
D.用装置乙加热分解NaHCO3固体
10、含苯酚的工业废水处理的流程图如下:
(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是操作(填写操作名称)。
实验室里这一步操作可以用进行(填写仪器名称)
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是。
(3)在设备Ⅲ中发生的化学方程式为
(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和,通过操作(填写操作名称)可以使产物相互分离。
(5)上图中能循环使用的物质是C6H6、CaO、、。
11.(2015江苏)实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相关物质的沸点见附表)。
附表相关物质的沸点(101kPa)
沸点/℃
溴
58.8
1,2-二氯乙烷
83.5
苯甲醛
179
间溴苯甲醛
229
其实验步骤为:
步骤1:
将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温至60℃,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。
步骤2:
将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。
有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。
步骤3:
经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。
步骤4:
减压蒸馏有机相,收集相应馏分。
(1)实验装置中冷凝管的主要作用是______________,锥形瓶中的溶液应为____________。
(2)步骤1所加入的物质中,有一种物质是催化剂,其化学式为_____________________。
(3)步骤2中用10%NaHCO3溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的______(填化学式)。
(4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是____________________________________。
(5)步骤4中采用减压蒸馏技术,是为了防止________________________________。
第三节物质的检验(第1课时)
1、能对常见物质进行检验。
2、了解常见气体、液体、固体的检验方法
掌握钠及化合物的结构、性质和主要用途;
碱金属的性质差异及递变规律。
物质检验的类型:
①鉴定:
根据物质的特性,通过实验,检验出该物质的成分,确定它是否是这种物质。
②鉴别:
利用不同物质的性质差异,通过实验,将它们区别开来。
③推断:
根据已知实验及现象,分析判断,确定被检的是什么物质,并指出可能存在什么,不可能存在什么
任务二、物质检验的注意要点:
(1)选取试剂最佳。
选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要不同,使之一目了然。
(2)不许原瓶操作。
鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作,试剂污染,“别”而无用。
要有“各取少许”字样。
(3)不许“指名道姓”。
结论的得出来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,叙述时不可出现“取某某物质加入某某试剂”的字样。
(4)一般简答顺序为:
各取少许→溶解→加入试剂→进行必要操作→描述现象→得出结论。
任务三、物质检验的一般程序与思路:
(1)固态物质的检验
(2)无色溶液的检验
(3)气态物质的检验
由于气体贮存困难,使用时易扩散,故检验中要尽可能使用物理性质加以检验,即使使用化学方法,尽可能多用试纸。
可按下列顺序检验:
任务四、常见物质的检验:
1、常见离子的检验
离子
试剂
现象
注意要点
沉
淀
法
Cl-、Br-、I-、
SO42-
Fe2+
Fe3+
Al3+
气
体
NH4+
CO32-
SO32-
显
色
I-
Na+、K+
【例题】某待测溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+、NH4+、Ca2+等离子,进行以下实验(所加酸,碱,氨水,溴水都是过量的)。
根据实验结果:
(1)判断待测液中有无Ba2+、Ca2+,并写出理由,答:
(2)写出沉淀D的化学式:
(3)写出从溶液D生成沉淀E的反应离子方程式:
2、常见气体的检验
气体
常用的反应和现象
注意问题
O2
H2
①点燃可燃性气体时一定要检纯
②用玻璃导管点燃时看不到蓝色火焰,是因Na+燃烧有黄色火焰
③遇到多种可燃性气体除点燃外,还要利用特性或燃烧产物的性质加以区别(如H2S有臭鸡蛋味,也能使溴水褪色或KMnO4酸性溶液褪色,但有硫沉淀)
CO
CH4
C2H4
C2H2
NH3
在空气中不燃,但在纯氧中可燃,4NH3+3O2(纯)=2N2+6H2O
NO
NO在空气中不存在
NO2
两者都能使KI—淀粉试纸变蓝,不能用它区别(O3也能)
Br2蒸气
Cl2
与石灰水无沉淀
①SO2具有刺激性气体,CO2无气味,它们都可使石蕊由蓝变红,不用此鉴别
②SO2和CO2通入石灰水的现象一样
HCl
HI、HBr气体同HCl,但遇AgNO3溶液分别出AgI、AgBr的黄色及浅黄色沉淀
3、有机物的常用检验试剂
(1)溴水①使溴水褪色的有:
②产生白色沉淀的有:
(2)酸性
溶液使紫色褪去的有:
(3)银氨溶液:
产生银镜的有:
(4)石蕊试液:
变红色:
(5)碘水:
变蓝色:
(6)FeCl3溶液:
显紫色:
(7)浓硝酸:
显黄色:
【解答时的易错点】
1.不取试样;
2.试剂的用量或顺序不对;
3.除杂试剂一般都过量,易忽视过量试剂对后续实验的影响。
4.忽视题目要求;
检验、鉴别的习题题型较多,有的限试剂(范围或种类),有的限方法(物理方法或化学方法或操作方法),有的限步骤,解题时要注意看清题目的要求。
【答题技巧】
书写实验步骤要掌握以下要领:
(1)要注意取样,如试样是固体一般是“取试样少许在烧杯中加适量XX溶解……”;
试样是液体或溶液一般是“取试样少许或上层清液或洗涤液于试管中,……”中间过程一定要写明取的是哪一步骤中的哪一部份溶液,如“步骤2中的上层清液”或者“取原溶液”不要仅仅写“取样”因为取得是何种试样会导致后面操作和现象的迥异;
(2)要注意试剂的选择,不要选择试题没有提供的试剂;
(3)