人教版同步教参化学高中必修一第一单元从实验学化学第1节化学实验的基本方法Word格式.docx
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(3)基本实验方法
分离提纯方法
原理
实例
应注意的事项
过滤
固体与液体不互溶的混合物
粗盐的提纯
一贴、二低、三靠
结晶
混合物中各成分在溶剂中溶解度不同,包括蒸发溶剂结晶和降温结晶
海水晒盐
KCl和KNO3混合物的分离
加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;
当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热
分液
两种溶剂互不混溶
CCl4和水的分离
打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔,使漏斗内外空气相通。
打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出
萃取
溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同
利用CCl4从溴水中萃取溴
选择的萃取剂应符合下列要求:
和原溶液中的溶剂互不相溶;
对溶质的溶解度要远大于原溶剂
蒸馏
液体混合物中各成分的沸点不同
实验室制取蒸馏水
防止液体暴沸,温度计水银球的位置,冷凝管中水的流向
【诊断自测】
1.对贴有下列图标的试剂,如果老师请你分装酒精,那么你认为贴哪个图标最合适________,盛装浓硫酸的试剂瓶贴哪个图标最合适________。
2.下列情况处理不正确的是()
A.废气不能直接排入空气中,要进行回收处理
B.废液冲入下水道,以免污染实验室
C.废渣进行分类回收,如玻璃、金属
D.酒精失火,用细砂扑灭
3.下列仪器中能加热,但不能用来直接加热的是()
A.烧杯B.试管C.蒸发皿D.量筒
4.下列实验操作中,正确的是()
A.用CCl4萃取碘水中的碘
B.向试管中滴加试剂时,将滴管下端紧靠试管内壁
C.烧杯在酒精灯上直接加热
D.使用试纸检验溶液的性质时,将试纸浸入溶液中
5.(朝阳区2014-2015高一上学期期中考试)粗盐中含有不溶性泥沙,可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等。
精制食盐的实验操作顺序如下:
加入过量的BaCl2溶液,
加入过量的NaOH溶液,
加入过量的Na2CO3溶液,
加入适量的盐酸,
过滤。
下列说法中不正确的是()
A.
中加入过量的试剂是为了完全除去相应的杂质离子。
B.
中加入过量的试剂仅为了完全除去Ca2+
C.因为Mg(OH)2难溶而MgCO3微溶,所以用NaOH除Mg2+效果比Na2CO3好
D.
中可以通过边滴加边测定pH的方法,控制加入盐酸“适量”
6.实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程:
①放置酒精灯②固定铁圈的位置③放上蒸发皿④加热搅拌⑤停止加热、余热蒸干其正确的操作顺序是()
A.①②③④B.①②③④⑤C.②③①④⑤D.②①③④⑤
7.下列实验操作中错误的是()
A.分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.蒸发结晶时应将溶液蒸干
D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘中
8.要除去CO2气体中所含的少量HCl气体,最好的方法是将混合气通过()
A.NaHCO3溶液B.Na2CO3溶液C.饱和石灰水D.氨水
9.某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3,若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作
有:
①加适量H2SO4溶液②加金属Na③结晶④加过量NaOH⑤加强热脱结晶水⑥
正确的操作步骤是()
A.②⑥③B.④⑥①③C.④⑥③②D.②⑥①③⑤
10.为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、
以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)判断BaCl2已过量的方法是。
(2)第④步中,相关的化学方程式是。
(3)若先用盐酸再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是。
【考点突破】
类型一:
基本实验操作
例1.进行化学实验必须注意安全,下列说法不正确的是()
A.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
B.酒精着火时,可用水将其扑灭。
C.实验室中进行可燃性气体燃烧性质实验时,必须先验纯、后点燃
D.配制稀硫酸时,可先在量筒中加一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
答案:
BD
解析:
眼睛的化学灼伤,应立即用大量清水冲洗,便洗边眨眼睛,若被碱灼伤再用20%硼酸的溶液洗涤,若被酸灼伤,则再用3%碳酸氢钠溶液洗涤,A正确。
酒精及其他依然有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖;
钠,磷等着火用细沙扑盖,重大火灾请拨打119,B错误。
实验室中进行可燃性气体燃烧性质实验时,必须先验纯、后点燃,不纯的气体点燃会发生爆炸,C正确。
量筒是用来量取液体的,不可用来稀释液体和配溶液,D错。
类型二:
除杂
例2.根据从草木灰(草木灰中含量最多的是钾元素,一般含钾6—12%,其中90%以上是水溶性的)中提取钾盐的实验,填写下列空白:
(1)此实验操作顺序如下:
①称量样品,②溶解、沉降,③_______④_______或降温结晶。
(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时,若指针偏向右边,则表示______(填下列正确选项的代码)。
A.左盘重,样品轻B.左盘轻,砝码重
C.右盘重,砝码轻D.右盘轻,样品重
(3)在进行第③步操作时,有可能要重复进行,这是由于_______。
(4)在进行第④步操作时,要用玻璃棒不断小心地搅动液体,目的是防止______。
(1)③过滤,④蒸发结晶
(2)B(3)滤液浑浊(4)液体飞溅
(1)从草木灰中提取钾盐实验的操作顺序,首先要称量样品,因为制备实验要计算产率(工业生产上要计算成本);
由于钾盐是可溶的,而其他主要成分,多数是难溶的。
因此在称量后只要加水搅拌、溶解、沉降,使钾盐进入溶液中,其他难溶物则成为沉降物,便可分开,这即是“提取”的含义。
为了将固体和溶液分开,必须过滤,过滤得到的滤液中含有钾盐。
但滤液中钾盐含量小、浓度低,所以需蒸发溶剂来浓缩。
所得到的浓缩液,经冷却,即可析出晶体,经过思考,这5步操作顺序应该是很容易得出的,何况其中3步操作,题中已经给出,这也是一种提示。
(2)托盘天平的使用,规范化的操作是右盘放砝码,左盘称放量物。
指针向上的托盘天平,指针与横梁是相连的。
(3)过滤后若滤液浑浊,说明还没有将固液完全分开,必须重新过滤,直到滤液澄清。
在本实验中,由于被过滤液显碱性,其中可能有一些高价金属氢氧化物的絮状沉淀,一定过滤不容易得到澄清溶液,很可能要重复进行。
(4)在蒸发浓缩时,由于上下溶液受热不均,局部区域会造成暴沸,使液体飞溅,因此在整个蒸发过程中要用玻璃棒小心地不断搅动液体,使受热均匀,防止液体飞溅。
例3.下列物质的分离方法不正确的是()
A.用过滤的方法除去食盐水中的泥沙
B.用蒸馏的方法将自来水制成蒸馏水
C.用酒精萃取碘水中的碘
D.用淘洗的方法从沙里淘金
C
因为水和酒精是混溶的,也就是说当你把酒精倒入水中时,并不会发生分层现象,形成的是酒精的水溶液,所以萃取是不行的。
例4.下列实验设计中,能达到预期目的的是()
A.将氯化钠和硝酸钾的混合物用溶解、过滤的方法分离
B.将氢气和氧气的混合气体通过灼热的氧化铜除去氢气
C.用碳酸钠溶液区分氯化钠溶液、氯化钡溶液及硝酸钙溶液
D.将氯化钾和二氧化锰的混合物用溶解、过滤、蒸发的方法分离
D
氯化钠和碳酸钾均溶于水,过滤无法分离,A错误。
氢气和氧气发生反应生成H2O,氧气消耗掉了,B错误。
碳酸钠和氯化钡,硝酸钙溶液反应均产生白色沉淀,无法区分,C错误。
氯化钾溶于水,二氧化锰不溶于水,过滤可以分离,D正确。
例5.下列物质分离方法不正确的是( )
A.除去CO2中混有少量的CO--导出点燃
B.粗盐提纯的步骤--溶解→过滤→蒸发→计算产率
C.除去H2中混有少量HCl气体--将气体依次通过分别装有NaOH溶液、浓硫酸的洗气瓶
D.除去铜粉中混有少量的CuO--用足量的稀硫酸浸泡后过滤、洗涤
A
二氧化碳不支持燃烧,不能使用点燃的方法除去混有的一氧化碳,A错误。
粗盐提纯的步骤--溶解→过滤→蒸发→计算产率,B正确。
除去H2中混有少量HCl气体--将气体依次通过分别装有NaOH溶液、浓硫酸的洗气瓶,C正确。
除去铜粉中混有少量的CuO--用足量的稀硫酸浸泡后过滤、洗涤,D正确。
类型三:
例6.实验室从含溴化氢的废液中提取溴单质,下列说法中能达到实验目的是( )
A.用装置甲氧化废液中的溴化氢
B.用装置乙分离CCl4层和水层
C.用装置丙分离CCl4和液溴
D.用仪器丁长期贮存液溴
B
A.集气瓶中导管应长进短出,否则会将液体排除,故A错误;
B.CCl4和水不互溶,可用分液分离,故B正确;
C.温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口处相平,测量的是蒸气的温度,故C错误;
D.液溴能腐蚀橡胶塞,应用玻璃塞,故D错误.
类型四:
例7.在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现如图所示现象,则加入的试剂分别是( )
A.①是苯,②是CCl4,③是酒精
B.①是酒精,②是CCl4,③是苯
C.①是CCl4,②是苯,③是酒精
D.①是苯,②是酒精,③是CCl4
苯能萃取溴水中的溴,但密度小于水的密度,所以看到的现象是溶液分层,上层呈橙色,下层呈无色;
四氯化碳能萃取溴水中的溴,但密度大于水的密度,所以看到的现象是溶液分层,下层呈橙色,上层呈无色;
酒精和溴水能互溶,所以看到的现象是溶液不分层,溶液为橙黄色,
例8.化工生产必须遵循科学原理.请根据下列工艺生产流程回答问题。
某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水,并以CCl4为溶剂将碘从碘水中提取出来.具体过程如下所示:
操作①的名称是 ,在操作过程中使用到的玻璃仪器有 。
操作②中发生反应的离子方程式为 ﹣。
操作③为萃取,为什么不能用酒精代替CCl4作为萃取剂?
。
过滤;
漏斗、玻璃棒、烧杯;
Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣;
酒精和水任意比互溶.
由流程可知,碘元素以碘离子的形式存在于溶液中,所以将海带烧成灰,再加水搅拌用过滤分离,即操作①的名称是过滤;
过滤操作中需要的仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗、铁架台等,其中用到的三种玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒,烧杯用来盛放液体,漏斗用于过滤,玻璃棒用来引流和搅拌;
氯气能氧化碘离子得到氯离子和单质碘,则操作②中发生反应的离子方程式为2I﹣+Cl2═I2+2Cl﹣;
根据萃取剂的选取标准知,酒精和水任意比互溶,所以不能作萃取剂。
【易错精选】
1.下列能用分液漏斗分离的是()
A.液溴和四氯化碳B.酒精和水
C.CaCl2和Na2SO4溶液D.苯和蒸馏水
2.下列实验操作中,完全正确的一组是()
①用试管夹夹持试管时,试管夹从试管的底部向上套,夹在离试管口三分之一处②给盛有液体超过试管容积1/3的试管加热③把鼻孔靠近容器口去闻气体的气味④将试管平放,用纸槽向试管里送入固体粉末后,然后使试管竖立起来⑤取用放在细口瓶里的液体时,取下瓶塞倒立放在桌面上,倾倒液体时,标签向着地面⑥将烧瓶放在桌面上,再将塞子用力塞上⑦用坩埚钳夹持加热后的蒸发皿⑧将滴管垂直伸进试管内滴加液体⑨稀释浓硫酸时,把水迅速倒进盛有浓硫酸的量筒中
A.①④⑦B.①④⑤⑦C.①④⑤⑦⑧⑨D.④⑤⑦⑧⑨
3.化学实验中的安全意识是重要的科学素养。
下列实验操作或事故处理中,不正确的是()
A.稀释浓硫酸时,应将水沿器壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
B.将酒精灯熄灭后,再向其中补充酒精至适量
C.皮肤上不慎沾苯酚,应立即以酒精洗涤
D.钾钠着火时,应立即以沙子扑灭
4.用pH试纸测定某一溶液的pH时,规范的操作是()
A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
5.粗盐的提纯中,加入下列除杂实际的顺序错误的是()
A.BaCl2→NaOH→Na2CO3→HClB.BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl
C.NaOH→BaCl2→Na2CO3→HClD.Na2CO3→BaCl2→NaOH→HCl
6.下列仪器常用于物质分离的是()
①漏斗②试管③蒸馏烧瓶④天平⑤分液漏斗⑥研钵
A.①③④B.①②⑥C.①③⑤D.①③⑥
7.下列仪器用酒精灯加热时,需垫石棉网的是()
①烧杯②坩埚③锥形瓶④蒸发皿⑤试管⑥烧瓶⑦表面皿
A.②④⑤B.①⑥⑦C.③④⑥D.①③⑥
8.下列实验中①用pH试纸测定溶液的pH②过滤③蒸发④硫酸铜晶体里结晶水含量的测定。
操作过程中均必须要用到的仪器是()
A.烧杯B.玻璃棒C.胶头滴管D.漏斗
9.已知HCl气体极易溶于水。
下列操作中正确的是()
10.某学生使用托盘天平称食盐时,错误的将食盐放在右托盘,而把砝码放在左托盘,称得食盐的质量为15.5g(1g以下只能使用游码)。
如果按正确的放法,食盐的质量应为()
A.15.5gB.15.0gC.14.5gD.14.0g
11.某化学课外活动小组用海带为原料制取了少量碘水。
现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。
其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50ml碘水和15mlCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗方正;
E.旋开活塞,用烧杯接收下层液体;
F.从分液漏斗口倒出上层水溶液;
G.将漏斗上口玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔;
H.静置、分层。
就此实验完成下列各题:
(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写):
(2)上述E步骤的操作中应注意:
(3)上述G步骤的操作的目的是:
(4)能用CCl4从碘水中萃取碘的原因是
【精华提炼】
1.粗盐的提纯
溶解、过滤、蒸发
杂质
加入的试剂
化学方程式
硫酸盐
BaCl2(aq)
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
MgCl2
NaOH(aq)
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2
Na2CO3(aq)
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
思考:
加入试剂的顺序能否改变,你设计的实验有引入其他杂质离子么,如何除去?
(能改变,只要保证Na2CO3在BaCl2之后,盐酸加在最后就可以;
因为BaCl2+Na2CO3==BaCO3↓+2NaCl;
最后会剩余OH―、CO32―这两种杂质,为除去,可向滤液中加入适量盐酸,边加边搅拌,直到不再产生气泡为止)
2.物质的检验
物质
所加试剂
现象
NaCl中的Cl-
AgNO3、稀HNO3
产生白色沉淀
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
Na2SO4中的SO42-
Ba(NO3)2、稀HNO3
Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3
CO2
澄清石灰水
变浑浊
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
3.除杂
注意事项:
为了使杂质除尽,加入的试剂不能是“适量”,而应是“过量”;
但过量的试剂必须在后续操作中便于除去。
4.萃取创新解读:
有一女孩处了个屌丝男朋友
心有不甘
一天偶遇高富帅
一声不吭的跟高富帅跑了(萃取了)
这就是萃取
萃取原理:
利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同,使溶质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。
小小分析一下下:
女孩:
就是那溶质
屌丝男(太穷,女孩心有不甘):
溶剂1(溶质在溶剂中的溶解度小)
高富帅(带跑女孩的帅哥哥):
溶剂2(溶质在溶剂中的溶解度大)
屌丝男和高富帅的关系:
情敌(互不相容)
【本节训练】
训练【1】下列除去杂质的操作方法不正确的是( )
A.镁粉中含少量铝粉:
加足量氢氧化钠溶液充分搅拌后过滤
B.碳酸钠溶液中含少量碳酸氢钠:
加足量澄清石灰水
C.自来水中含少量Fe3+:
D.硝酸钾固体中含少量氯化钾:
配制80℃的饱和溶液,冷却、结晶、过滤、洗涤干燥
训练【2】除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:
①过滤;
②加过量的氢氧化钠溶液;
③加适量的盐酸;
④加过量的碳酸钠溶液;
⑤加过量的氯化钡溶液下列正确的操作顺序是()
A.①④②⑤③B.⑤②①④③C.②⑤④①③D.④①②⑤③
训练【3】除去下列溶液中的杂质(括号内是杂质)所用试剂正确的是()
A.NaOH溶液(Ba(OH)2):
用K2SO4溶液
B.NaCl溶液(Na2SO4):
用Ba(NO3)2溶液
C.KOH溶液K2CO3:
用CaCl2溶液
D.HNO3溶液(HCl):
用AgNO3溶液
训练【4】除去NaCl中含有的Ca2+、Mg2+、SO42﹣、HCO3﹣等离子,通常采用以下四种试剂:
①Na2CO3②BaCl2③NaOH④HCl,加入试剂合理的操作顺序是()
A.①②③④B.③①②④
C.④②①③D.③②①④
基础巩固
1.(东城区2014-2015学年高一上学期期末考试)从化学试剂商店买来的浓硝酸试剂瓶上所贴的危险化学品标志是()
ABCD
2.(东城区2014-2015学年高一上学期期末考试)下列行为符合安全要求的是()
A.金属钠着火时,立即用沾水的毛巾覆盖
B.配制稀硫酸时将水倒入浓硫酸中并不断搅拌
C.不慎洒出的酒精在桌上着火时,立即用水扑灭
D.大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量往高处去
3.下列实验操作中:
①取液体试剂 ②取固体试剂 ③溶解④过滤 ⑤蒸发,一定要用到玻璃棒的是()
A.①②③ B.②③④C.①②⑤D.③④⑤
4.下列制取蒸馏水的实验装置与操作的说法中,不正确的是()
A.蒸馏一定需要温度计
B.冷凝管中的水流方向是从下口进入,上口排出
C.实验中需要在蒸馏瓶中加入几粒碎瓷片,防止出现暴沸现象
D.蒸馏烧瓶必须垫石棉网
5.如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水,利用你所学的知识,最简便的分离方
法是()
6.某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3
种阴离子依次沉淀出来,下列实验操作顺序正确的是()
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④D.④②③②①
7.(丰台区2014-2015学年高一上期末考试)为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列操作:
①过滤,②加过量NaOH溶液,③加适量盐酸,④加过量Na2CO3溶液,⑤加过量BaCl2溶液,⑥蒸发。
正确的操作顺序是()
A.①④②⑤①③⑥B.①②⑤④①③⑥
C.①④②⑤③①⑥D.①②⑤④③①⑥
8.(丰台区2014-2015学年高一上期末考试)下列实验中,所选试剂与装置均合理的是()
A.用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,选①
B.分离溶液和胶体,选②
C.用自来水制取蒸馏水,选③
D.用酒精提取碘水中的碘,选④
巅峰突破
1.(昌平区2014-2015学年高一期末考试)运输汽油的车上,贴有的危险化学品标志是()
2.(昌平区2014-2015学年高一期末考试)可用右图所示装置完成的实验
任务是()
A.粗盐提纯B.从海水中提取蒸馏水
C.用CCl4提取碘水中碘D.分离酒精和水
3.(丰台区2014-2015学年高一上期末考试)下列试剂中,标签上应标注和
的是()
A.NaB.HNO3C.NaOHD.HCl
4.下列对实验过程的评价正确的是()
A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含SO
C.某无色溶液滴入无色酚酞试液显红色,该溶液一定显碱性
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加硝酸银溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-
5.有关化学实验的下列操作中,一般情况下不能相互接触的是()
A.过滤操作中,玻璃棒与三层滤纸
B.过滤操作中,漏斗颈与烧杯内壁
C.分液操作时,分液漏斗颈与烧杯内壁
D.用胶头滴管向试管滴液体时,滴管尖端与试管内壁
6.某KNO3溶液中含杂质KCl、K2SO4和Ca(NO3)2,现欲除去杂质,得到纯净的KNO3溶液,则加入试剂的正确顺序是()
A.Ba(NO3)2、K2CO3、AgNO3、HNO3
B.K2C