《研究物质的实验方法》规律总结.docx
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《研究物质的实验方法》规律总结
《研究物质的实验方法》规律总结
1．物质检验的操作步骤
（1）物理方法：
依据特殊的物理性质（如颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等）进行观察、分析、判断，得出结论。
（2）化学方法：
一般应包括取样、操作、现象、结论四个部分，要求做到：
①“先取样，后操作”，如果样品是固体，一般先用水溶解，配成溶液后再检验；
②要“各取少量溶液，分别加入几支试管”进行检验，不得在原试剂瓶中进行检验；
③要“先现象，后结论”，如向Na2CO3溶液中滴加盐酸，所观察到的现象应记录为“有气泡产生”或“有无色气体放出”，不能说成“碳酸钠和盐酸反应，放出二氧化碳”，或“有无色二氧化碳气体放出”。
2．常见物质的主要物理特性
（1）固体物质的颜色
①白色固体：
CuSO4、MgO、P2O5、CaO、Ca（OH）2、CaCO3、KClO3、KCl、NaCl、Na2CO3等 ②红色固体：
Cu、Fe2O3 ③黑色固体：
C（木炭）、CuO、MnO2、Fe3O4、铁粉④蓝色固体：
CuSO4·5H2O ⑤绿色固体：
Cu2（OH）2CO3 ⑥淡黄色固体：
S。
（2）沉淀的颜色
①不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀物是AgCl、BaSO4。
②不溶于水但能溶于酸，且能产生大量气泡，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的白色沉淀物常见的是CaCO3、BaCO3、MgCO3、ZnCO3、BaSO3、CaSO3。
③不溶于水，能溶于酸，但没有气泡生成的白色沉淀物常见的是Mg（OH）2、Zn（OH）2、Al（OH）3。
④不溶于水的蓝色沉淀物是Cu（OH）2。
⑤不溶于水的红褐色沉淀是Fe（OH）3。
（3）溶液的颜色
①蓝色溶液：
含Cu2＋的溶液，如CuSO4溶液、CuCl2溶液（带绿色）。
②黄色溶液：
含Fe3＋的溶液，如Fe2（SO4）3溶液、FeCl3溶液。
③浅绿色溶液：
含Fe2＋的溶液，如FeSO4溶液、FeCl2溶液。
④无色溶液一般是不含Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋的溶液。
（4）有刺激性气味的气体是SO2、HCl、NH3。
（5）酸碱盐的溶解性表。
离子
鉴定方法
现象
化学方程式
H＋
①将少许石蕊试液滴入被测试液
②取少许试液加入锌粒
①溶液变红
②产生气体（H2）
Zn＋2HCl
ZnCl2＋H2↑
NH
加入少量碱液，加热，用湿润红色石蕊试纸检验产生的气体
有刺激性气体放出，试纸变蓝
NH4Cl＋NaOH
NaCl＋NH3↑＋H2O
Cu2＋
滴入氢氧化钠溶液
蓝色沉淀
CuCl2＋2NaOH
Cu（OH）2↓＋2NaCl
Fe3＋
滴入氢氧化钠溶液
红褐色沉淀
FeCl3＋3NaOH
Fe（OH）3↓＋3NaCl
OH－
①滴入石蕊试液
②滴入酚酞试液
①变蓝
②变红
Cl－
滴入AgNO3溶液和稀硝酸
白色沉淀
HCl＋AgNO3
AgCl↓＋HNO3
SO
滴入BaCl2溶液，再加稀硝酸
产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
H2SO4＋BaCl2
BaSO4↓＋2HCl
CO
滴入盐酸，放出的气体通入石灰水中
放出气体；使石灰水变浑浊
Na2CO3＋2HCl
2NaCl＋CO2↑＋H2O
CO2＋Ca（OH）2
CaCO3↓＋H2O
4．提纯
（1）提纯：
某种物质里含有一种或几种杂质，除去杂质从而得到纯净的某物质。
提纯时要注意以下几点：
①不能引入新的杂质；
②选用的试剂只能和杂质起反应，不能与欲提纯的主要成分反应；
③和杂质起反应所生成的产物和主要成分容易分离开来。
（2）分离：
是将混合物分离而得到纯净物，具体原则与提纯大同小异，故前面主要论述提纯。
《研究物质的实验方法》合作讨论
1．为什么要进行物质的提纯？
我的思路：
以我们身边存在的真实的物质进行列举，就可以发现我们身边的物质实际上大多数都是混合物，那么我们在进行化学研究的时候，就首先要进行物质的分离和提纯。
2．物质分离常见的方法有哪些？
我的思路：
指把混合物的各组分一一分开，每一组分都要保留下来，且原来是固体，最后还应是固体，如原来是溶液，最后还应是溶液。
3．常见的分离方法有哪些？
各自的分离依据是什么？
我的思路：
根据混合在一起的各种物质的物理性质的差异，采取适当的方法将混合物中各种物质分离出来。
物质的分离与提纯中的基本操作：
过滤（沉淀洗涤）：
固体（不溶）—液体分离。
例：
除去粗盐中的泥沙。
蒸发结晶（重结晶）：
固体—液体分离，例：
食盐溶液的蒸发结晶。
利用物质在同一溶剂中溶解度不同，进行固体一固体（均溶）分离。
例：
KNO3、NaCI的结晶分离。
萃取分液：
将两种互溶的液体分开，将两种互不相溶的液体分开。
例：
用CCl4将碘从碘水中萃取出来后，再分液分离。
4．常见的物质的检验方法有哪些？
各自的现象是什么？
我的思路：
通过实验的手段，来总结各种离子的检验。
见下表。
物质的分离和提纯（边总结边完成下表）
5．物质的量浓度的概念、单位、符号各是什么？
我的思路：
通过分析质量百分比浓度不能很好地解释溶液的导电能力因而引入单位体积内粒子数目多少，从而介绍物质的量浓度。
（1）定义：
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫溶质的物质的量浓度。
符号为c（B），单位为mo1·L－1或mo1·m－3。
（2）表达式：
c（B）＝
注意：
①单位体积为溶液的体积，不是溶剂的体积。
②溶质必须用物质的量来表示。
6．如何进行一定物质的量浓度溶液的配制？
我的思路：
引导学生先阅读书上的内容然后讨论得出实验的步骤。
（1）仪器：
容量瓶，容量瓶有各种不同的规格，一般有100mL、250mL、500mL和1000mL等几种。
（2）步骤：
①计算：
计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积。
②用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积。
③溶解：
将溶质加入小烧杯中，加适量水溶解。
④移液洗涤：
将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中，并用玻璃棒引流，再洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，将洗涤液倒入容量瓶中。
⑤定容：
缓缓向容量瓶中注入蒸馏水，直到容量瓶液面接近刻度线1cm～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切，盖好，反复上下颠倒，摇匀。
最后将容量瓶中溶液转移到试剂瓶中备用。
《研究物质的实验方法》例题解答
【例1】下列溶液中的c（Cl－）与50mL1mo1·L－1AlC13溶液中的c（Cl－）相等的是（ ）
A．150mL1mol·L－1氯化钠
B．75mL2mo1·L－1氯化钙
C．150mL3mo1·L－1氯化钾
D．75mL1m01·L－1氯化铁
解析：
比较溶液中某离子浓度，要考虑到该物质1mol在溶液中电离出某离子的多少，注意不要受体积虚设条件的干扰。
1mo1·L－1NaCl中c（Cl－）＝1mo1·L－1，2mo1·L－1CaCl2中c（CI—）＝4mo1·L-1
3mo1·L－1KCl中c（Cl－）＝3mo1·L－1，lmo1·L－1FeCl3中c（C1－）＝3mo1·L-1
答案：
CD
点评：
本题主要考查物质的量浓度的概念的理解和学生考虑问题的周密性。
【例2】20mLlmol·L－1的NaCl与40ml0.5mo1·L－1的BaCl2溶液混合，若混合液体积为60ml，求Cl－的物质的量浓度。
解析：
可从物质的量浓度的定义出发求：
c（Cl－）＝
＝
另一方法：
因NaCI溶液与BaCI2溶液中C1—的物质的量浓度相同，均为lmo1·L－1，两溶液以任意体积比混合，Cl—的物质的量浓度不变。
答案：
混合液中Cl－的物质的量浓度为1mo1·L－1。
点评：
考查了学生对混合溶液中离子浓度的计算方法和解题的技巧。
【例3】除去下列物质中的杂质，所用试剂和方法不正确的是（ ）
物质 杂质 除杂所用试剂和方法
A．H2SO4 HCI AgNO3溶液、过滤
B．KNO3 K2SO4 Ba（NO3）2溶液、过滤
C．Cu CuO 盐酸、过滤
D．CaCO3 CaO H2O、过滤
解析：
除杂——将杂质除去并进行有效的分离。
因此，所加试剂与杂质反应后生成的产物应易于分离而除去，将杂质转化为难溶物或转化为可溶物（非杂质难溶时）而通过过滤方法除去。
此类问题是高考的考点，需要引起注意的是所加试剂不能跟非杂质反应。
答案：
A
点评：
考查了学生对几种物质的分离、除杂的原则和具体方法。
《研究物质的实验方法》变式练习
一、选择题
1．除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，应采用的方法是（ ）
A．把混合气体点燃
B．把混合气体通过澄清石灰水
C．把混合气体通过浓硫酸
D．把混合气体通过灼热的氧化铜粉末
解析：
气体除杂所选用的方法应考虑既要除去杂质（CO），又不能消耗有用的气体（CO2）。
另外还需注意不能引入新的杂质，这是高考的考点。
本题A选项，把CO转化为CO2，但会因为引入了更难除去的空气而使实验失败。
答案：
D
2．NaCl溶液中混有少量Na2CO3。
为了除去Na2CO3，可加入适量（ ）
A．NaOH溶液 B．稀H2SO4
C．HCl D．Ca（OH）2溶液
解析：
溶液中的杂质是初中化学实验除杂内容的重点之一。
中考常从选择试剂是否合理的角度进行考查。
答本题时应考虑不要引入新杂质——OH－和SO
—，要用所选的试剂将碳酸根离子除掉。
答案：
C
3．KCl溶液中混有少量的CuSO4，若加入一种试剂能除去CuSO4，该试剂为（ ）
A．NaOH B．AgNO3
C．BaCl2 D．Ba（OH）2
解析：
在考虑除去CuSO4时要考虑到除去阳离子和阴离子。
答案：
D
4．某溶液中有Ba2＋、Ag＋、Cu2＋三种离子，现用 ①NaOH溶液 ②K2SO4溶液 ③盐酸 将三种离子逐一沉淀并加以分离，则加入试剂顺序正确的是（ ）
A．①②③ B．③②①
C．②③① D．②①③
解析：
要考虑到逐一沉淀，由于Ag＋和OH－、SO
都沉淀，所以要先除Ag＋。
答案：
B
5．下列四组试剂，某同学欲分离含有KCl、FeCl3和BaSO4的混合物，应选用的试剂是（ ）
A．H2O、AgNO3、稀HNO3 B．H2O、NaOH、HCI
C．H2O、KOH、稀HNO3 D．H2O、KOH、HCl
解析：
在考虑选用试剂的时候要注意到分离出前面的物质，但不能影响后面的成分。
答案：
D
6．现有下列试剂：
①蒸馏水；②AgNO3溶液；③BaCl2溶液；④稀HNO3。
欲检验AgNO3固体中是否含有少量可溶性盐酸盐杂质，应选用的试剂是（ ）
A．①④ B．②④
C．①② D．①②③
答案：
A
二、填空题
7．根据图1－1所示的溶解度曲线，回答下列问题。
（1）氯化钠和纯碱晶体均属于_________物质（填“易溶”“可溶”“微溶”或“难溶”）。
（2）我国某些盐湖里出产天然碱（主要成分为纯碱晶体，并含少量氯化钠杂质）。
在实验室里从天然碱中分离出较纯的纯碱晶体，应采用_________的方法（杂质仅考虑氯化钠）。
（3）具体的实验操作步骤：
①加热溶解，②_________，③_________，④洗涤晾干。
（4）完成①～③必备的实验仪器有铁架台（附铁圈、石棉网等）、烧杯、玻璃棒、_________和_________等。
解析：
这是一道根据物质溶解度曲线进行物质分离的综合题。
命题人将判断物质的溶解性范围与分离方法、实验操作融入同一道试题中，比较全面地考查了有关物质结晶分离的知识。
本题引导我们的复习既要注意掌握学科知识点，又要注意知识的灵活应用。
答案：
（1）易溶
（2）冷却热饱和溶液 （3）结晶过滤 （4）漏斗酒精灯
图1—1
三、计算题
8．已知96％的浓硫酸的密度为1.84g·cm－3，求硫酸溶液的物质的量浓度为多少？
解析：
本题考查已知溶质的质量分数及溶液的密度，求物质的量浓度。
我们可以采用概念导出法，根据公式c＝
，可分别求出溶质的物质的量和溶液的体积，此时便可以求出物质的量。
但也可以采用当同一种溶液用不同浓度表示时，其中溶质的质量不变的方法来求解。
方法1：
（1）求1L浓H2SO4中溶质的质量。
m（H2SO4）＝
〔H2SO4（aq）〕×V（H2SO4（aq））×
〔（H2SO4）〕＝1.84g·cm－3×1000cm3×96％＝1766.4g
（2）求H2SO4溶质的物质的量。
n（H2SO4）＝
＝
＝18mol
（3）求物质的量浓度
c（H2SO4）＝
＝
＝18mol·L－1
上述过程也可写成综合式：
c＝
＝
＝
＝18mol·L－1
方法2：
设H2SO4的物质的量浓度为cmol·L－1。
根据c×V×M＝
×V×
c＝
＝
＝18mol·L－1
答案：
浓H2SO4的物质的量浓度为18mol·L－1。
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