《（浙江选考）2018版高考化学二轮复习 第五编 化学实验综合 专题十六 实验化学（限定选修）课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（浙江选考）2018版高考化学二轮复习 第五编 化学实验综合 专题十六 实验化学（限定选修）课件（124页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十六实验化学 限定选修 第五编化学实验综合 考点物质的分离 提纯与应用 三年选考五次真题 1 物质分离 提纯的热点仪器及装置 1 热点仪器 三颈烧瓶是一种常用的化学玻璃仪器 它有三个口 可以同时加入多种反应物 或是加冷凝管 温度计 搅拌器等 常用于物质的制备 分离和提纯 a 通常用于需要控制温度的化学反应 中间孔装搅拌杆 一个侧孔装温度计 另一个滴加反应物料 b 物质的分离和提纯 三颈烧瓶的三颈中间孔可以插上回流管 右侧可插入温度计 左侧主要是用来添加药品 分液漏斗 滴液漏斗 一般为向烧瓶 带磨口塞 中滴加液体 其中 a 能起到平衡气压的作用 冷凝管 注意进出水方向 下口进 上口出 布氏漏
2、斗是中间带有多孔瓷板的白色瓷质漏斗 适用于晶体或沉淀等固体与大量溶液分离的实验中 常用于抽滤 吸滤瓶 与布氏漏斗组成减压过滤装置 用于接收液体 2 热点组合装置 蒸馏装置 过滤装置 减压过滤装置为了加快过滤速度 得到较干燥的沉淀 可进行减压过滤 也称抽滤或吸滤 减压过滤装置如上图所示 装置中抽气泵给吸滤瓶减压 造成瓶内与布氏漏斗液面上的压力差 从而加快过滤速度 吸滤瓶用于承接滤液 布氏漏斗上有许多小孔 漏斗管插入单孔橡胶塞与吸滤瓶相接 注意布氏漏斗的颈口斜面应与吸滤瓶的支管口相对 以便于吸滤 热过滤装置 蒸发结晶装置 分液装置 纸层析实验示意图 搅拌滴加回流反应装置 2 物质分离 提纯的思维方
3、向 1 固体混合物的分离 提纯 溶解过滤法 如分离MnO2和KCl的混合物 溶解结晶法 如分离KNO3和NaCl的固体混合物 升华法 如分离I2 NaCl或NH4Cl NaCl的混合物 加热灼烧法 如除去Na2CO3中的NaHCO3 2 气体的分离 提纯 混合法 如用水洗法除去NO中的NO2 H2中的HCl等 加热法 如用灼热铜网除去N2中的O2 吸收法 如用碱石灰除去气体中的水蒸气 用Na2O2除去O2中的CO2等 3 液体的分离 提纯 萃取法 分液法 沉淀法 生成气体法 如NaCl溶液中的Na2CO3杂质用盐酸除去 氧化法或还原法 如FeCl3中的FeCl2用Cl2除去 FeCl2中的Fe
4、Cl3用铁粉除去 转化法 如NaHCO3溶液中的Na2CO3用通CO2的方法除去 电解法 如稀硫酸中的盐酸可用电解法除去 等 3 纸层析法的原理及实验操作 1 基本原理纸层析以滤纸为惰性支持物 滤纸纤维上的羟基具有亲水性 它所吸附的水作为固定相 不与水混溶的有机溶剂作为流动相 样品中各组分在水或有机溶剂中的溶解能力不同 各组分在两相中有不同的分配现象 亲脂性强的成分在流动相中分配得多 随流动相移动的速度快 而亲水性强的成分在固定相中分配得多 随流动相移动的速度慢 2 应用举例 用纸层析法分离铁离子和铜离子 纸层析法分离Fe3 Cu2 的原理Fe3 Cu2 在滤纸上随丙酮等展开的速度不同 展开后
5、两种离子的富集部分不同 从而达到分离的目的 Fe3 Cu2 的显色反应吸附有Fe3 Cu2 的滤纸经氨薰后显色 Cu OH 2能溶于过量氨水中 生成Cu NH3 呈深蓝色 Fe OH 3 呈红褐色 不溶于过量氨水中 Fe3 Cu2 的显色是利用Fe OH 3 Cu NH3 的特征颜色 Fe3 遇氨水反应生成红褐色沉淀 Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH Cu2 遇氨水反应生成深蓝色溶液 Cu2 4NH3 H2O Cu NH3 4H2O 操作步骤 a 装置制作 裁纸b 点样 点层析试样c 配制展开剂d 层析操作e 显色反应 4 物质定量分析常用仪器 1 滴定管滴定管为一细长的管状容
6、器 具有刻度指示量度 零刻度在上方 下方的刻度大 滴定管分为碱式滴定管和酸式滴定管 酸式滴定管的下部带有磨口活动玻璃阀 即玻璃活塞 酸式滴定管宜用于盛装酸性溶液 不能盛放碱性溶液 因为碱性溶液能与玻璃活塞作用生成硅酸盐 会使活塞黏结 碱式滴定管的下部用一小段橡胶管将管身与滴头连接 橡胶管内有一个玻璃小球 碱式滴定管宜用于盛装碱性溶液 不能盛放酸性溶液 也不能盛放氯水 溴水 KMnO4溶液等强氧化性物质 因为它们会氧化腐蚀橡胶管 特别提醒使用滴定管时要注意 要根据所量取的液体性质选择合适的滴定管 如溶液呈酸性或有强氧化性时 选用酸式滴定管 溶液呈碱性时 选用碱式滴定管 要根据所需溶液的体积选择合
7、适规格的滴定管 常用滴定管的规格有25mL和50mL 滴定管属精量仪器 精确度为0 01mL 使用前要检查是否漏水并洗净 在装溶液前要用待装溶液润洗2 3次 避免因滴定管内壁附有少量蒸馏水而导致溶液浓度减小 装好溶液 在读数前赶走滴定管尖嘴内的气泡 并调整液面到 0 刻度或 0 刻度以下 读数时要使视线与液面保持水平 读取与凹液面相切的数据 2 移滴管常用的移液管有两种 一种是无分度移液管 常见的是大肚移液管 它只有一个环形标线 另一种是分度移液管 也是精量仪器 其精确度为0 01mL 3 电子天平电子天平是定量分析实验中常用的精密仪器 具有称量方便 迅速 准确度高等优点 称量时要先通电预热一
8、定时间 调整水平 待零点显示稳定后 用电子天平配套的标准砝码进行校准 称量完毕后 关闭天平 拔下电源插头 5 定量测定数据常用方法 1 沉淀法先将某种成分转化为沉淀 然后称量纯净 干燥的沉淀的质量 再进行相关计算 2 测气体体积法对于产生气体的反应 可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度 量气装置的设计 下列装置中 A是常规的量气装置 B C D是改进后的量气装置 3 测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中 通过称量实验前后吸收剂的质量 求得所吸收气体的质量 然后进行相关计算 4 滴定法即利用滴定操作原理 通过酸碱中和滴定 沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算 5 热重
9、法在控制温度的条件下 测量物质的质量与温度关系的方法 只要物质受热时发生质量变化 都可以用热重法来研究物质的组成 通过分析热重曲线 我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成 热稳定性 热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息 6 探究实验方案的设计与评价 1 仪器的选择方法 2 制备实验方案的设计 物质制备实验设计的基本思维模式 物质制备实验基本装置 制备实验方案设计要点a 方案的组成 目的 原理 用品 步骤 记录及结果 b 基本原则 科学性 原理 方法 操作科学合理安全性 避免环境污染 避免人身伤害可行性 力所能及 可操作简约性 简单 节约 c 优化细节 制备实验应注意防污染 防倒吸 防
10、氧化 防潮解 防爆炸 防挥发等 对于产物要求产率高 易分离 易收集 杂质少 步骤少 3 物质组成 性质验证实验的流程设计在实验设计与评价试题中 有关检测物质组成的实验设计是最为常见的一类考题 需要注意的是 在离子检测 气化后的成分检测的过程中 要严格掌握离子检测 气体成分检测的先后顺序 防止各成分检验过程中的相互干扰 解题策略 解答有关检测物质组成实验的流程设计问题 常见的解题思路如下 方法一 取少量固体试样 溶于水配成溶液 检测溶液中存在的阴 阳离子 得出实验结论 方法二 取少量固体试样 在氧气流等中反应 检测所产生的物质 如气体 得出实验结论 方法三 取少量试样 加酸 或碱 溶液使其气化
11、检测气体的成分 得出实验结论 注意以下几个问题 a 有水蒸气生成的 先检测水蒸气 再检测其他成分 b 对于需要进行转化才能检测的成分 如CO的检测 要注意先检测CO中是否含有CO2 如果有CO2 先除去CO2 接着对CO实施转化 最后再检测转化产物CO2 c 若试题只给出部分药品和装置 则应需要给出必要的补充 若有剩余 则应进行筛选 d 如采用最合理的实验步骤 这些要求对考虑反应原理 选择药品和装置 确定操作步骤都做了限定 必须高度重视 e 要十分重视药品的名称 有些题目要求指出药品的名称 这类问题很难回答准确 如有些药品的准确描述 无水硫酸铜 澄清石灰水 酸性高锰酸钾溶液 浓硫酸 饱和NaH
12、CO3溶液 NaOH溶液等 f 应注意某些仪器的规格 4 探究型实验题常见的命题形式和答题程序 探究型实验题常见的命题形式a 探究化学反应机理 b 探究化学实验中的反常现象 c 探究对经典问题的质疑 d 探究未知物的成分 e 探究物质的性质 f 探究化学反应的条件 g 探究化学反应的现象 解答探究型实验题的基本程序解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示 a 提出问题要提出问题 首先得发现问题 对题给信息进行对比 质疑 通过思考提出值得探究的问题 此外 实验中出现的特殊现象也是发现问题 提出问题的重要契机 b 提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况 有一些问题 结
13、论有多种可能 这就是猜想 只能通过实验进行验证 c 设计验证方案提出猜想后 就要结合题给条件 设计出科学 合理 安全的实验方案 对可能的情况进行探究 实验设计中 关键点是对试剂的选择和实验条件的调控 d 观察实验现象 得出结论根据设计的实验方案 结合实验现象进行推理分析或计算分析得出结论 1 1 进行下面的实验 必须用到下列仪器中的一种或几种 请用该仪器的名称填空 题组一热点仪器和热点操作的考查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 欲干燥NH3需使用仪器 欲分离互不相溶的两种液态物质 须使用 欲分离液态混合物中沸点不同的组分 须使用 欲分离浮于液体中的固体物质 须
14、使用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 答案 球形干燥管 分液漏斗 蒸馏烧瓶 酒精灯 漏斗 解析本题是对几种常见仪器的名称及主要用途的考查 熟悉分离提纯实验中使用的每一种仪器 明确它们的构造原理 是避免这类问题出错的关键 2 物质的分离是化学研究中常用的方法 填写下列物质分离时需使用的方法 不必叙述操作细节 两种互不相溶的液体的分离 固体和液体的分离 含固体溶质的溶液中除去部分溶剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 分液 过滤 蒸发 几种沸点相差较大的互溶液体的分离 根据两种物质在水中溶解度的不同 提纯物质 根据物质在
15、不同溶剂中溶解度的不同 将物质从溶解度较小的溶剂中提取到溶解度较大的溶剂中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 答案 蒸馏 或分馏 结晶 萃取 解析本题是对分离物质的几种常用方法 过滤 蒸发 分液 蒸馏 或分馏 结晶 萃取等原理的考查 要熟悉这些方法的原理和使用条件 如 蒸馏 物理方法 根据物质的沸点不同 将物质由液态变成气态加以分离 结晶 物理方法 根据溶质的溶解度随温度或溶剂量的改变而改变 将溶质从溶液中析出 萃取 根据物质在不同溶剂中溶解度的不同 将物质从溶解度较小的溶剂中提取到溶解度较大的溶剂中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
16、13 14 题组二热点仪器 热点操作的应用2 碳酸钠是造纸 玻璃 纺织 制革等行业的重要原料 工业碳酸钠 纯度约98 中含有Ca2 Mg2 Fe3 Cl 和SO等杂质 提纯工艺路线如下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析因工业碳酸钠中含有Mg2 Fe3 Ca2 所以 除杂 过程中加入过量的NaOH溶液 可生成Mg OH 2 Fe OH 3 CaCO3沉淀 已知碳酸钠的溶解度 S 随温度变化的曲线如图所示 回答下列问题 1 滤渣的主要成分为 解析 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 Mg OH 2 Fe OH 3 CaCO3 1 3 若在实验室进行 趁热过滤 可采取的措施是 写出1种 解析观察坐标图 温度降低至310K左右时发生突变 Na2CO3 10H2O的溶解度迅速降低 若不趁热过滤将析出Na2CO3 10H2O晶体 2 趁热过滤 的原因是 解析 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 使析出的晶体为Na2CO3 H2O 防止因温度过低而析出Na2CO3 10H2O晶体 令后续的加热脱水耗
