专题七化学实验第二节.docx

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专题七化学实验第二节

专题七化学实验

第2节物质的检验、分离和提纯

一、常见物质的检验

1．常见阳离子的检验

（1）常规检验法

①用NaOH溶液能检验出Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、NH4＋。

②焰色反应

用焰色反应可检验出溶液中的K＋和Na＋。

（2）特殊检验法

2.常见阴离子的检验

（1）利用酸碱指示剂检验

（2）利用盐酸和其他试剂进行检验

（3）利用AgNO3（HNO3酸化）溶液检验

Cl-→生成不溶于稀硝酸的色沉淀

二、物质的分离和提纯

1、物质分离、提纯的常用物理方法

2．提纯的方法可归纳为：

“杂吸收、杂转纯、杂变沉、化为气、试剂分。

”

（1）杂吸收：

常用于气体的净化和干燥，可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质，选择适当的固体或液体作为吸收剂。

如Cl2中混有的HCl气体可通过盛有的洗气瓶、NH3中混有的水蒸气可通过装有的干燥管等。

（2）杂转纯：

利用化学反应，加入适当的试剂或采用某种条件（如加热），使物质中的杂质转化为提纯物。

如NO中混有的NO2气体可通过盛有的洗气瓶；Na2CO3中混有的NaHCO3可将混合物，使NaHCO3全部转化为Na2CO3；FeCl3溶液中混有的FeCl2，可通入适量将FeCl2氧化成FeCl3。

（3）杂变沉：

加入适当试剂使其与杂质反应生成沉淀过滤而除去。

如除去K2SO4溶液中少量的MgSO4杂质：

向混合液中加入过量溶液，然后过滤。

（4）化为气：

加入适当试剂使其与杂质反应生成气体而除去。

如除去Na2SO4溶液中少量的Na2CO3，加入适量。

（5）试剂分：

对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解，然后过滤除去。

Mg粉中混有的Al粉、MgO中混有的Al2O3、Mg（OH）2中混有的Al（OH）3，都可用过量的溶液除去，然后洗涤即可。

【练习】1、　下列实验装置不适用于物质分离的是（　　）

2、分离或提纯下列各组混合物所选用的方法最合理的是（　　）

A．除去乙烷中的乙烯——高温、高压、催化剂作用下通入氢气

B．除去O2中的N2——通过灼热的Cu网

C．除去二氧化碳中的二氧化硫——通入饱和碳酸钠溶液，洗气

D．分离NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、过滤

3、下列除去杂质的方法正确的是（　　）

A．除去CO2中混有的HCl：

用饱和碳酸钠溶液洗气

B．除去BaCO3固体中混有的BaSO4：

加过量盐酸后，过滤、洗涤

C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：

加入过量铁粉，过滤

D．除去Cu粉中混有的CuO：

加适量稀硝酸后，过滤、洗涤

4、向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是（　　）

5、某澄清透明溶液中，可能含有Na＋、NH4＋、Fe2＋、Cl－、CO32－、SO32－六种离子中的几种。

将该溶液进行如下实验：

①加入足量的过氧化钠，有无色无味气体产生，无沉淀生成；②在①所得溶液中，加入盐酸至溶液呈酸性，又有气泡产生；③再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

下列说法正确的是（　　）

A．该溶液的pH＜7

B．一定存在CO32－、SO32－

C．一定不存在NH4＋、Fe2＋、Cl－

D．需要通过焰色反应才能确定Na＋的存在

6、下列分离方法不合理的是（　　）

A．从石油中得到汽油，可用分馏的方法

B．提取溴水中的溴，可用加入乙醇萃取的方法

C．只含有泥沙的粗盐，可通过溶解、过滤、结晶的方法提纯

D．除FeCl2溶液中的少量FeCl3，可用加入足量铁屑过滤的方法

7、下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是

图1图2图3图4

A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl

B.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体

C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体

D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层

8、下列实验操作正确的是

A．可用氨水除去试管内壁上的银镜

B．硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中

C．将三氯化铁溶液蒸干，可制得无水三氯化铁

D．锌与稀硫酸反应时，要加大反应速率可滴加少量硫酸铜

9、下列叙述正确的是（）

A．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封

B．能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2

C．某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I-

D．某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag+

第3节气体的制备与方案设计

一、常见气体的实验室制法

1．实验室制取氧气的方法

（1）反应原理及发生装置

（2）收集方法：

用。

（3）验满方法：

用带火星的木条放在集气瓶口。

2．实验室制取二氧化碳的方法

3、实验室制取氢气的方法

4．实验室制取氯气的方法

5．实验室制取氨气的方法

【例题1】下列制备气体的方法中合理的是（　　）

A．向饱和氯化钠溶液中滴加稀硫酸制备HCl

B．铜片与浓硫酸混合制备SO2

C．亚硫酸钠与w（H2SO4）＝80%的硫酸反应制备SO2

D．大理石与浓硫酸反应制备CO2

【例题2】某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。

下列说法正确的是（　　）

A．Ⅰ图中：

如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完

B．Ⅱ图中：

生成蓝色的烟

C．Ⅲ图中：

量筒中发生了加成反应

D．Ⅳ图中：

湿润的有色布条能褪色

二、气体的制备、净化、干燥和除杂

1．气体发生装置的选择

选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件（加热与否）气体制取装置分为三类，如下图所示。

2．气体的净化和干燥

（1）气体的净化

除杂试剂选择的依据：

主体气体和杂质气体性质上的差异。

如溶解性、酸碱性、氧化还原性、可燃性。

除杂原则：

①不损失主体气体，②不引入新的杂质气体，③在密闭装置内进行，④先除易除的气体。

除杂装置：

洗气瓶、干燥管、U形管、硬质玻璃管等。

（2）气体的干燥

①干燥的原则

干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应。

a．酸性干燥剂不能干燥碱性气体。

b．碱性干燥剂不能干燥酸性气体。

c．具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体。

（注：

H2、CO、SO2虽具有还原性，但可用浓硫酸干燥）

②常用的干燥装置及干燥剂的选用

3.尾气处理方法

（1）对于极易溶于水的尾气，如NH3、HCl、HBr等，可采用防倒吸装置（即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触）吸收。

（2）对于溶解度不大的尾气。

如Cl2、CO2等，可直接将出气管插入吸收剂液体中吸收。

（3）对于有毒且易燃的气体。

如CO等，可在尾气出口处放置一点燃的酒精灯，使CO燃烧转变为无毒的CO2气体。

三、化学实验方案的设计

1、化学实验方案设计的基本思路

（1）．根据试题要求，分析所给信息，选择并确定实验原理。

（2）．根据实验原理，确定药品、选择仪器，提出实验方案。

（3）．分析实验成败关键，修改完善实验程序。

2、化学实验方案设计的分类

（1）物质制备实验方案的设计

发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置

（2）物质性质实验方案的设计

①性质探索性实验方案设计

从物质的结构特点和所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，然后据此设计出合理的实验方案，去探索它可能具有的性质。

我们推测的物质的性质不一定准确，所以进行实验时要注意分析实验现象，从而得出正确结论。

②性质验证性实验方案设计

结合已知的物质具有的性质，选择合适的试剂，设计具体实验方案验证物质是否具有该性质。

【练习】

1、下列实验方案设计中，可行的是（　　）

A．在水中加入氯化铁晶体，加热至沸腾，可得到氢氧化铁胶体

B．氢氧化铁胶体中的H＋、Cl－可用过滤的方法除去

C．用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时，将蒸发皿中NaCl溶液全部加热蒸干

D．鉴别氯化铁溶液与氢氧化铁胶体较简便的方法是用激光束照射

2、如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。

若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为（　　）

A．②④⑧B．②⑥C．②⑤⑥或②④⑥D．②⑧

3、可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是（　　）

A．锌和稀硝酸反应制一氧化氮

B．亚硫酸钠与浓硫酸反应制二氧化硫

C．铁和稀硫酸反应制氢气

D．浓氨水和生石灰反应制取氨气

4、实验室对制备气体反应的基本要求是“反应条件易满足、能平稳地产生气流、所得气体中尽可能不含（除少量水蒸气及少量原料气化形成的）杂质成分”，下列反应一般能用于实验室制备气体的是（　　）

A．Na2O2与CO2反应制备O2

B．向浓硫酸中滴加浓盐酸制备HCl

C．加热浓硝酸制备NO2

D．浓NaOH与NH4Cl溶液混合加热制备NH3

5、根据下列四个实验现象分别得出的结论，其中正确的是（　　）

①溶液→滴加氯化钡溶液和稀硝酸→白色沉淀，证明原溶液中一定含有SO42－；

②气体→点燃→只产生一种纯净物液体→加无水硫酸铜→白色粉末变蓝，证明原气体一定是H2；

③气体通入,碘化钾淀粉溶液中→溶液变蓝色，证明原气体一定是Cl2；

④溶液→加氢氧化钠溶液→白色沉淀→放置空气中，沉淀最终变为红褐色，证明原溶液中一定有Fe2＋。

A．①②③④B．①④

C．②③④D．②④

6、下列实验的失败是因为缺少必要的实验步骤造成的是（　　）

①将乙醇和乙酸混合，再加入稀硫酸共热制乙酸乙酯　②将在酒精灯火焰上灼烧至表面变黑的铜丝冷却后插入乙醇中，铜丝表面仍是黑色　③要除去甲烷中混有的乙烯得到干燥纯净的甲烷，将甲烷和乙烯的混合气体通过溴水　④做葡萄糖的还原性实验时，当加入新制的氢氧化铜碱性悬浊液后，未出现红色沉淀　⑤检验淀粉已经水解，将淀粉与少量稀硫酸加热一段时间后，加入银氨溶液后未析出银镜

A．①④⑤B．①③④⑤

C．③④⑤D．④⑤

7、如下图所示实验装置进行实验（必要时可以进行加热），下列实验现象描述不正确的是

实验

试剂甲

试剂乙

试剂丙

丙中的现象

A

H2O2

MnO2

FeCl2

溶液由浅绿色变为棕黄色

B

浓氨水

CaO

AgNO3

开始有白色沉淀生成，随后白色沉淀减少以至完全消失

C

H2SO4

Na2SO3

BaCl2

产生白色沉淀

D

浓HNO3

Cu

NaHCO3

有无色气体生成

8、某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体（FeSO4·7H2O）和胆矾晶体（CuSO4·5H2O），拟用如下实验方案：

足量盐酸

试回答下列问题：

（1）实验中多次进行过滤操作，过滤所用的玻璃仪器有。

（2）从滤液C中得到绿矾晶体的实验操作是___________。

（3）H2O2是一种绿色氧化剂，应用十分广泛，在滤渣D中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体是一种绿色工艺，该反应的总化学方程式为　　　　　　　　　　。

（4）由滤液A得AlCl3溶液的途径有Ⅰ和Ⅱ，你认为合理的是途径（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

9、某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：

（1）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是________，该装置中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。

（2）实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是______________、________________；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为________________。

（3）为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是________。

（4）取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为________色。

10、某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：

（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是，其中发生反应的化学方程式为；

（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是、，这些现象分别说明SO2具有的性质是和；装置B中发生反应的离子方程式为；

（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象；

（4）尾气可采用溶液吸收。