《高中化学 1.1化学实验基本方法教材深解析 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 1.1化学实验基本方法教材深解析 新人教版必修1（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节 化学实验基本方法 从从从实实实验验验学学学化化化学学学 第一章只有实验才是化学的“ 最高法庭” 。 傅 鹰伦琴发现X射线之后, 贝克勒尔在检查一些矿物质时, 又发现了一种射线, 这引起了居里夫人极大的兴趣。尽管当时欧洲所有的实验室还没有人对此进行过深入研究, 但居里夫人决心闯进这个领域。经多次请求, 居里夫人从学校获得一间潮湿的小屋进行实验。条件虽然简陋, 但一年的努力没有白费, 她初步发现了放射性强的元素“ 钋” 和比其放射性更强的“ 镭” 。按化学界的传统, 科学家在宣布发现新元素时, 必须拿到实物, 并精确地测定出它的相对原子质量。而居里夫人的报告中既没有镭的相对原子质量, 也没
2、有镭的样品。居里夫妇决定拿出实物来证明。他们在冬天比室外冷、夏天比室外热的实验室里一工作就是四年, 经过几万次的提炼, 处理了几十吨沥青矿石残渣, 终于得到0. 1g的镭盐, 并测出它的相对原子质量是2 2 5。1 9 0 3年居里夫妇证实了镭元素的存在, 使全世界都开始关注放射性现象。同年, 居里夫妇和贝克勒尔因此共同荣获诺贝尔物理奖。实验是化学的基础, 学习和研究化学离不开实验。熟悉实验基本方法、 掌握实验基本技能是学好化学的关键。本章从实验安全注意事项入手, 提醒在仪器和药品的使用等基本操作中应注意的安全问题。通过化合物分离提纯的基本实验体验科学探究的过程, 学习实验技能, 认识实验方法
3、。通过“ 化学计量在实验中的应用” 的学习, 初步认识化学研究从定性到定量、 由粗糙到精细的历程。第一节 化学实验基本操作从实验室安全注意事项入手, 主要应从实验室规则、 安全措施和正确的操作方法等方面重视安全问题。并通过讨论一些实际问题来加深对安全常识的认识。在课堂学习中应重点解决如下问题:(1) 常见的意外事故分析和常用的急救方法。(2) 化学实验安全预防方案的措施有哪些?(3) 混合物分离提纯的方法及其注意事项分析。第二节 化学计量在实验中的应用先介绍物质的量及其单位和摩尔质量, 然后由此重点学习物质的量在化学实验中的应用, 即物质的量浓度的定义及配制一定物质的量浓度的溶液。具体建议如下
4、:(1) 物质的量这个词对于同学们来说比较陌生、 难以理解, 容易和物质的质量混淆起来。因此应从为什么学习这个物理量入手, 认识到它是联系微观粒子和宏观物质的纽带, 在实际应用中有重要的意义, 即认识学习这一物理量的重要性和必要性。然后再逐步学习物质的量及其单位, 物质的量与物质的粒子数之间的关系。(2) 关于摩尔质量, 应先从一些数据的分析, 总结出摩尔质量和粒子的相对原子质量或相对分子质量的区别和联系,然后引出摩尔质量的定义, 这样就方便理解。(3) 关于气体摩尔体积、 阿伏加德罗定律及其推论, 鉴于它是重要的气体定律并且高频率地出现在高考题中, 故应注意有关总结和老师的拓展讲解。(4)
5、物质的量浓度的概念、 有关物质的量浓度的计算和配制一定物质的量浓度溶液的方法是在学习了物质的量以及摩尔质量的基础上, 结合初中学习的溶质的质量分数知识进行学习的新的表示溶液浓度的方法。通过本知识点的学习, 可以扩展同学们对溶液组成表示方法的认识, 提高化学计算的能力和初步学会配制一定物质的量浓度溶液的实验技能, 并为以后的学习打下一定的基础。所以, 这部分内容不仅是本节的重点也是整个高中化学的重点内容。第一节 化学实验基本方法 1.树立安全意识, 初步形成良好的实验习惯, 能识别一些危险化学品的安全标识。了解有关化学实验安全常识, 能将常见化学实验安全问题进行分类。 2.初步掌握过滤、 蒸发、
6、 蒸馏、 萃取等分离混合物的基本操作方法。熟悉这些操作使用的仪器, 以及应用这些操作可分离何种类别的混合物。 3.了解常见化学仪器的使用方法及注意事项。例如 如何使用分液漏斗分离互不相溶的液体、 过滤时使用哪些仪器及操作注意事项。 4.掌握S O2 -4、C l-及C O2 -3等常见离子检验的原理和方法, 并能应用于粗盐成分等常见物质中所含离子的检验。 要点1 化学实验安全问题安全是顺利进行实验及避免伤害和事故的保障。为此,第一章 从实验学化学 应注意的问题如下:(1) 遵守实验室规则。(2) 了解安全措施。实验室里所用的药品, 很多是易燃、易爆、 有腐蚀性或有毒的。了解危险化学药品的存放和
7、使用时的注意事项、 着火和烫伤的处理、 化学灼伤的处理、 如何防止中毒、 意外事故的紧急处理办法, 以及灭火器材、 煤气、 电闸等的位置和使用方法、报警电话等。(3) 掌握正确的操作方法。包括仪器和药品的使用、 加热、 气体收集等。(4) 重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法。包括:有害气体、 废液、 固体废弃物的处理。 【 案例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.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上, 要立即用大量水冲洗, 然后涂上硼酸溶液C.不慎将浓盐酸洒在桌面上, 应立即用浓氢氧化钠溶液冲洗D.配制硫酸时, 可在搅
8、拌下向浓硫酸中加入一定体积的水 【 精析】 在实验过程中如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上, 应立即用较多的水冲洗, 再用3%5%的碳酸氢钠溶液来冲洗。如果将碱溶液沾到皮肤上, 要用较多的水冲洗, 再涂上硼酸溶液。万一眼睛里溅进了酸或碱溶液, 要立即用水冲洗( 切不可用手揉眼睛) , 要边洗边眨眼睛, 必要时要请医生治疗。所以A、B说法是正确的。浓碱具有腐蚀性,C的说法不正确。配制硫酸应向水中加入浓硫酸, 边加边搅拌。因为浓硫酸溶解放热, 如果后加密度较小的水, 易使水浮于浓硫酸表面, 受热沸腾而溅出, 引起安全事故,D说法不正确。 【 解答】 C、D 失误警示 有的同学会从酸碱中和的角度分析而认为
9、C说法是对的, 其实浓氢氧化钠溶液的腐蚀性要比浓盐酸大得多, 且酸碱中和反应放热更易损伤桌面。 要点2 常见危险化学品的分类和危险化学品的标志(1) 常用危险化学品的分类第1类爆炸品第2类压缩气体、 液化气体第3类易燃液体第4类易燃固体、 自燃物品和遇湿易燃物品第5类氧化剂、 有机过氧化物第6类有毒品第7类放射性物品第8类腐蚀品 (2) 认识一些常用危险化学标志 【 案例2】 图标所警示的是( ) 。A.当心火灾 氧化物B.当心火灾 易燃物质C.当心爆炸 自燃物质D.当心爆炸 爆炸性物质 【 精析】 本题考查日常生活中的图标所表示的含义。该图标表示易燃物质, 选项B正确。 【 解答】 B 要点
10、3 过滤和蒸发操作 实验装置适用范围注意事项实例过滤将 不 溶 性固 体 与 液体分离(1) 在进 行过 滤操 作 时,应注意:“ 一贴” : 滤纸要紧贴在漏斗内壁上, 中间不要留有气泡( 滤纸可用水湿润) 。“ 二低” : 滤纸边缘要低于漏斗口; 漏斗内的液面要低于滤纸的边缘。“ 三靠” : 倾倒液体的烧杯口要紧靠引流的玻璃棒; 引流玻璃棒的下端要轻靠滤纸的三折处; 漏斗下端的管口要紧靠承接滤液的烧杯内壁。这“ 三靠” 的目的都是防止液体飞溅(2) 过滤 时, 漏 斗内 的沉淀物 一 般 不 超 过 滤 纸 高度的1/2, 以便于过滤后洗涤 沉 淀。过 滤 的 目 的若是为了得到沉淀, 要用
11、蒸馏水洗涤沉淀物, 洗涤方法 是 加 蒸 馏 水 于 漏 斗中到淹没沉淀让其渗尽,重复操作23次, 且不要用玻璃棒搅动除去粗盐中的不溶性杂质蒸发可 溶 性 的固 体 与 液体的分离(1) 热的蒸发皿不能直接放在实验台上, 以免烫坏实验台或遇实验台上冷水引起蒸发皿炸裂。如果需要立即放在实验台上, 要垫上石棉网。(2) 在蒸发过程 中 要 用 玻 璃 棒 不 断搅拌。(3) 当蒸发到只剩少量液体、 析出大量晶体时就应熄灭酒精灯, 利用蒸发皿的余热蒸干, 以防晶体迸溅食盐水的蒸发第一节 化学实验基本方法 【 案例3】 选择恰当的物理方法分离或提纯下列混合物( 括号内为少量杂质) 。序号混合物分离方法
12、(1)铁屑和沙子(2)碳酸钙和水(3)氯化钠晶体( 硝酸钾)(4)硝酸钾晶体( 氯化钠) 【 精析】 铁屑和沙子虽都不溶于水, 但铁能被磁铁所吸引; 氯化钠和硝酸钾尽管都溶于水, 但其溶解度随温度的变化特点差别很大, 硝酸钾的溶解度随温度升高变化很大, 而氯化钠的几乎无变化。 【 解答】 (1) 用磁铁将铁屑吸出 (2) 过滤 (3) 溶解、 蒸发结晶、 趁热过滤 (4) 热水溶解、 降温结晶、 过滤 要点4 粗盐的提纯(1) 【 实验1 - 1】步骤操作现象溶解称取约4g粗盐加到盛有约1 2m L水的烧杯中, 边加边用玻璃棒搅拌, 直至粗盐不再溶解为止固体食盐逐渐溶解而减 少,食 盐 水 略
13、 显浑浊过滤将烧杯中 的液 体沿 玻 璃棒倒入过滤器中, 过滤器中的液面不能超过滤纸的边缘。若滤液浑浊, 再过滤一次不溶 物 留 在 滤 纸 上,液体 渗 过 滤 纸, 沿 漏斗 颈 流 入 另 一 个 烧杯中蒸发将滤液倒入蒸发皿中, 然后用酒精灯加热, 同时用玻璃棒不断搅拌溶液, 待出现较多固体时停止加热水分 蒸 发, 逐 渐 析 出固体 (2) 【 实验1 - 2】S O2-4的检验取少许【 实验1 - 1】 得到的固体溶于水中配成溶液, 先向溶液中滴入几滴稀盐酸使溶液酸化, 然后向溶液中滴入几滴氯化钡溶液, 可观察到有白色沉淀生成。发生的化学反应方程式为B a C l2+N a2S O4
14、B a S O4+2 N a C l。经过溶解、 过滤、 蒸发得到的固体食盐仍含有硫酸盐、M g C l2、C a C l2等可溶性杂质。 【 案例4】 在实验室里将粗盐制成精盐, 主要操作步骤之一是蒸发, 在加热蒸发溶剂的过程中, 还要进行的动手操作是( 作具体、 完整地说明) , 这样做的主要目的是 ; 熄灭酒精灯停止加热的根据是 ( 填字母) 。A.蒸发皿中恰好无水B.蒸发皿中刚刚产生白色固体C.蒸发皿中产生了较多的固体对黄海海水每次取2 0g, 严格按照过滤、 蒸发、 冷却、 称量、计算的实验步骤规范操作, 连续实验三次, 算得固态的盐ag。该海水中含氯化钠的质量分数为 ( 填“” “
15、=” 或“” )5a%。 【 精析】 对液体加热时, 若温度变化不均匀使局部过热, 会发生液体暴沸甚至飞溅的现象, 对液体不断进行搅拌能避免这种现象的发生。氯化钠的溶解度受温度影响不大, 通过蒸发使氯化钠从溶液中析出, 待出现较多固体( 实际上是大部分的水已挥发) 时停止加热, 利用有关仪器的余热使溶液蒸干。海水中还含有少量的C a C l2、M g C l2等易溶性的物质, 在蒸发时, 它们也与N a C l一同结晶析出, 成为N a C l中的杂质。 【 解答】 用玻璃棒不断搅拌液体 防止液滴飞溅 C 顿有所悟 (1) 粗盐提纯中加速固体溶解的方法有: 研碎、 搅拌和加热。(2) 粗盐提纯
16、过程中, 三处用到玻璃棒: 一是溶解过程中搅拌以加速溶解; 二是过滤过程中, 起到引流作用; 三是蒸发过程中搅拌使受热均匀, 防止液体飞溅。 要点5 蒸馏(1) 蒸馏原理: 利用液态混合物中各组分的沸点不同, 用蒸馏的方法除去易挥发、 难挥发或不挥发的杂质。(2) 蒸馏注意事项:实验所用的主要仪器是蒸馏烧瓶 可以用于加热的反应容器, 在加热时要垫上石棉网。温度计 测量蒸气的温度, 温度计的液泡( 水银温度计的液泡又称水银球) 不能伸入液体中, 应放于蒸馏烧瓶支管口附近( 精确地说, 温度计的液泡上缘要恰好与蒸馏烧瓶支管接口的下缘在同一水平线上) 。冷凝管 用于冷凝气体, 用水作冷却介质, 将蒸
17、气冷凝为液体。冷凝水的流向要从低处流向高处, 即下口进水, 上口出水。如果上口进水, 下口出水的话, 水不易充满冷凝器,冷凝效果不好。蒸馏烧瓶中要事先加入碎瓷片( 或沸石) , 以防止加热时液体暴沸。(3) 【 实验1 - 3】 蒸馏水的制取实验目的实验操作现 象结 论自来水中离子的检验出 现 不 溶于稀HN O3的 白 色 沉淀自 来 水 中含有C l-水的提纯蒸 馏 烧 瓶中水沸腾,冷 凝 管 中有 无 色 液体凝结, 并通 过 牛 角管 流 入 锥形瓶中锥 形 瓶 中收 集 到 蒸馏水蒸 馏 水 中杂 质 离 子的检验无 任 何 现象产生蒸 馏 水 中无C l-第一章 从实验学化学 【
18、案例5】 工业酒精是含水约4%的液态乙醇。向工业酒精中加入生石灰, 会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇:C a O+H2OC a(OH)2。要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精, 请回答下列问题:(1) 下列做法中最不可取的是 ( 填字母) 。A.加入过量的生石灰后过滤B.加入过量的生石灰后蒸馏C.加入过量的生石灰后分液(2) 在你选择的需要加热的实验方法中需用的玻璃仪器,除酒精灯以外, 还有 ; 在该方法的实验步骤里, 加热之前的操作是 , 并且对此要注意的问题是 。(3) 用酒精灯作热源, 在加热的过程中要适时调整酒精灯的上下或左右位置, 目的是 。 【 精析】 (1)C a O和C a
19、(OH)2都是不溶于酒精、 难挥发的固体, 酒 精 是 较 易 挥 发 的 液 体。因 此, 此 处 的 答 案 是C。(2) 根据本小题的要求, 实验方法是蒸馏, 有关玻璃仪器, 除酒精灯以外还有蒸馏烧瓶、 温度计、 冷凝管、 牛角管和锥形瓶。在蒸馏的操作中, 为了确保馏出的蒸气及时得到冷却, 要先向冷凝管内通冷却水, 然后才能进行加热。为了提高冷却的效果, 冷却水要从冷凝管的下口进、 上口出。(3) 蒸馏操作时, 要根据混合物组分沸点的情况, 使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温。温度的显示靠温度计, 温度的升降可通过控制热源的强弱来实现。 【 解答】 (1)C(2) 蒸馏烧瓶、 温度计、
20、冷凝管、 牛角管、 锥形瓶 向冷凝管内通冷却水 使冷却水从冷凝管的下口进、 上口出(3) 使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温 顿有所悟 蒸馏与蒸发的目的不同: 蒸馏主要是要得到“ 汽化” 后经冷凝器“ 冷凝” 后收集在锥形瓶中的“ 液体” , 蒸发主要是要得到留在蒸发皿中的“ 固体” 成分。 要点6 萃取和分液(1) 萃取原理: 利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度的不同, 用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作。萃取剂性质: 萃取剂与原溶剂互不相溶; 溶质在萃取剂里的溶解度远大于其在原溶剂中的溶解度。常用的萃取剂: 密度比水大的有四氯化碳, 密度比水小的有汽油、 苯、 酒
21、精等。注意酒精不能将溴水中的溴萃取出来, 因为酒精和水可以互溶, 液体不分层。萃取的主要仪器: 分液漏斗。(2) 分液: 把互不相溶的两种液体分开的操作。该操作一般都是与萃取配合使用的。 (3) 【 实验1 - 4】实验步骤实验现象用量筒量取1 0m L碘的饱和水溶液, 倒入分液漏斗, 然后再注入4m L四氯化碳, 盖好玻璃塞加四氯化碳时, 四氯化碳不溶于水, 密度比水的大, 在下层用右手压住分液漏斗口部, 左手握住活塞部分, 把分液漏斗倒转过来用力振荡将分液漏斗放在铁架台上, 静置静置 后 四 氯 化 碳 层变紫色, 水层黄色变浅或接近无色待液体分层后, 将分液漏斗上的玻璃 塞 打 开, 或
22、 使 塞 上 的 凹 槽( 或小孔) 对准漏斗上的小孔, 再将分液漏斗下面的活塞拧开, 使下层液体慢慢流出 注意事项:将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔的目的: 使漏斗内外空气相通,以保证漏斗里的液体能够流出。萃取分层后的上、 下两种液体分别转移到其他容器中的方法: 将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔, 再将分液漏斗下面的活塞打开, 使下层液体慢慢流出。上层液体要从分液漏斗上口倒出。 【 案例6】 酒精是一种优良的溶剂, 但一般不用酒精作萃取剂, 其原因是 。在分液漏斗中用一种有机溶剂萃取水溶液里的某物质时, 静置分层后, 如果不知道哪一
23、层液体是“ 水层” , 试设计一种简便的判断方法。 【 精析】 这是一个实验设计题, 考查的虽然是萃取的原理和分液的操作等基础知识, 但题型现实化。实质上, 解此题要紧扣水与有机物互不相溶这一分液原理, 从分液漏斗中放出少量下层液体, 再向放出的液体中加入水, 如不分层, 则证明下层是水。 【 解答】 酒精和水互溶 取一支小试管, 打开分液漏斗的活塞, 慢慢放出少量下层液体, 往其中加入少量水, 如果加水后, 试管中的液体不分层, 说明分液漏斗中下层是水层, 反之, 则上层是水层顿有所悟 本题虽然是考查液体混合物的分离方法,但设计清新自然, 体现创新。只有了解实验内容, 理解实验操作的原理,
24、把握正确的操作方法, 形成良好的知识储备, 才能正确应用。从而真正体现实验是化学的基石这一要旨。 拓展点1 化学实验基本操作(1) 重要仪器小结可直接加热的仪器: 试管、 坩埚、 蒸发皿、 燃烧匙、 硬质玻璃管。需垫 石 棉 网 加 热 的 仪 器: 烧 杯、 烧 瓶、 蒸 馏 烧 瓶、锥第一节 化学实验基本方法形瓶。用 于分 离和 加液 的 仪器: 普 通 漏斗、 长 颈 漏斗、 分 液漏斗。计量仪器: 托盘天平、 量筒、 温度计等。(2) 实验基本操作中的数据向酒精灯里添加酒精要使用漏斗, 且酒精量不得超过灯身容积的23。用试管给液体加热时, 还应注意液体体积不宜超过试管容积的13。加热时
25、试管口宜向上倾斜, 约与台面成4 5 角。用试管盛装固体加热时, 铁夹应夹在距管口约13处。加热时, 试管口略向下倾斜。托盘天平只能用于粗略的称量, 能称准到0. 1g。用蒸发皿盛装液体时, 其液体量不能超过其容积的13。如果不慎将酸溶液沾到皮肤或衣物上, 立即用较多的水冲洗( 如果 是浓 硫 酸, 必须 迅 速用 抹布 擦拭, 然后 用水 冲洗) , 再用溶质质量分数为3%5%的碳酸氢钠溶液来冲洗。在实验时取用药品, 如果没有说明用量, 一般应该按最少量取用: 液体取1m L2m L, 固体只需盖满试管底部。使用试管夹时, 应该从试管的底部往上套, 固定在离试管口约13处。 【 案例7】 下
26、列化学实验基本操作不正确的是( ) 。实验室用加热高锰酸钾制取氧气时, 收集完毕所需要的氧气时, 需先移出导管, 再撤离酒精灯 实验用剩的药品为避免浪费应放回原瓶 称量氢氧化钠固体时, 可直接放在托盘天平的纸上称量 稀释浓硫酸时, 应将浓硫酸沿量筒壁慢慢倒入水中, 并不断搅拌 用托盘天平称量5. 8 5g的氯化钠固体A. B.C.D. 【 精析】 用剩的药品一般不能放回原瓶, 应放在指定的容器内集中处理, 但像白磷或钠等可放回原瓶; 氢氧化钠具有强烈的吸水性和腐蚀性, 称量时应放在玻璃容器中称量; 稀释浓硫酸时, 应放在烧杯中稀释, 不能放在量筒里稀释; 托盘天平一般能准 确 到0. 1g,
27、无 法 准 确 称 量 出5. 8 5g的 氯 化 钠固体。 【 解答】 A 拓展点2 中学化学实验操作顺序的先与后在化学实验中, 实验操作顺序的先与后, 对实验的成功和安全有着至关重要的作用。现将常见的化学实验操作顺序先与后归纳如下:(1) 气体性质、 制备类制取气体时, 先检查装置的气密性, 后装入药品。检查装置气密 性 时, 先 把 导 管 插 入 水 中, 后 用 手 掌 紧 贴 容 器 的外壁。排水法收集气体时, 先排净空气, 后收集气体; 集满后,应先把导管移出水面, 后熄灭酒精灯。点燃可燃性气体时( 如H2、C O、CH4、C2H4、C2H2等) ,应先检验纯度, 然后再点燃。氢
28、气还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铁时, 先通气(H2或C O) 后加热; 实验完毕时先熄灯后停止通气。(2) 仪器使用类用托盘天平称量物质时, 应先调零, 后称量; 称量药品时,先在托盘上各放两张大小、 质量相等的纸( 腐蚀药品放在烧杯等玻璃器皿中) , 再放药品。加热后的药品, 先冷却, 后称量。加砝码时, 应先加质量大的砝码, 后加质量小的砝码; 称量完后, 先记下读数, 后把砝码放回盒中, 最后把游码拨回零处。分液漏斗等仪器使用前应先检查是否漏水。取用块状药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时, 应先把容器平放, 后把药品放入容器口, 再把容器慢慢地竖立起来。加热试管时, 应先均匀加热后局
29、部集中加热。做固体药品之间的反应实验时, 先单独研碎后再混合。干燥管除杂时, 先从大管口进后从小管口出。安装实验装置时, 先左后右, 先下后上。拆除装置时相反。(3) 液体取用安全如果浓H2S O4不慎沾到皮肤上, 先迅速用干布擦拭, 后用水冲洗, 再涂上3%5%的N a HC O3溶液; 氢氧化钠或氢氧化钾等浓碱溶液, 万一溅到皮肤上, 应先用大量水冲洗, 后再用2%3%的硼酸溶液冲洗。浓酸或浓碱流到桌面上, 先用湿抹布擦净, 后再用水冲洗; 万一眼睛里溅了酸或碱, 立即用大量水冲洗且边洗边眨眼睛, 必要时要请医生治疗。稀释浓H2S O4时, 一定要先把水倒入烧杯中, 后把浓H2S O4沿烧
30、杯壁慢慢地注入水中, 并不断搅拌。使用试纸检验溶液的性质时, 先把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上, 后用玻璃棒蘸待测液点试纸中部, 再观察变化; 检验气体的性质时, 先用蒸馏水润湿粘在玻璃棒一端, 后接近管口检验。配制一定物质的量浓度的溶液时, 溶于水放热的物质应先冷却, 后转移; 注入蒸馏水时, 先用烧杯加至容量瓶刻度线1c m2c m后, 再改用胶头滴管加水至刻度线; 最后先定容, 后摇匀。(4) 除杂类气体中混有水蒸气和其他杂质时, 若要得到纯净的气体, 使用液体试剂除杂时, 应先除去杂质, 后除水蒸气; 使用加热方法除杂时, 应先除水蒸气, 后除杂质。过滤时, 应先把上层清液过滤, 后
31、把沉淀倒入过滤器。用液体做洗气装置时, 先从长管口进, 后从短管口出;做量气装置时, 先从长管口进, 后从短管口出。分液时, 先将密度大的液体从分液漏斗下端流出, 后将上层溶液从分液漏斗上口倒出。 【 案例8】 某溶液中存在M g2+、A g+、B a2+三种金属离子, 现用N a OH、N a2C O3、N a C l三种溶液使它们分别沉淀并分离出来, 要求每次只加一种溶液, 滤出一种沉淀, 所加溶液顺序正确的是( ) 。A.N a2C O3、N a C l、N a OH B.N a OH、N a C l、N a2C O3C.N a C l、N a OH、N a2C O3D.N a C l、
32、N a2C O3、N a OH第一章 从实验学化学 【 精析】 三种金属离子均能与N a2C O3溶液反应生成沉淀,M g2+和A g+均能与N a OH反应生成沉淀。因此首先加入N a C l溶 液 生 成A g C l沉 淀,然 后 加 入N a OH溶 液 生 成M g(OH)2沉淀, 最后加入N a2C O3溶液生成B a C O3沉淀。 【 解答】 C 关键提醒 本题的解题关键是熟知要沉淀出来的三种金属离子与所要加入的沉淀试剂间的复分解反应及物质的溶解性。 拓展点3 混合物分离与提纯(1) 混合物的分离与提纯的关系混合物的分离, 就是采用一定的方法使混合物转化为纯净物而相互独立存在的
33、过程。在混合物分离的起点和终点, 物质的本质属性不能变。混合物的提纯又叫做混合物的除杂, 就是应用混合物分离的方法, 使混合物中的杂质成分以原物质或新物质的形式分离出去, 提高混合物中有用成分的纯度, 在混合物提纯的起点和终点, 有用成分的本质属性不能变, 杂质的本质属性可变可不变。(2) 常用的化学提纯方法方 法适用范围或原理举 例化气法与 杂 质 反 应 生 成气体而除去除N a2S O4中的N a2C O3, 可加适 量 稀H2S O4:N a2C O3+H2S O4N a2S O4+C O2+H2O沉淀法将 杂 质 转 化 为 沉淀过滤除去除N a C l中的N a2S O4, 可加适
34、量 的B a C l2:N a2S O4+B a C l2B a S O4+2 N a C l置换法将 杂 质 通 过 置 换反应而除去除F e S O4中的C u S O4, 可加过量的铁粉, 再过滤:F e +C u S O4F e S O4+C u溶解法将 杂 质 溶 于 某 种试剂而除去除碳粉中的C u O, 可加适量稀硫酸, 再 过 滤:C u O+ H2S O4C u S O4+H2O加热法杂质受热易分解,通 过 加 热 将 杂 质除去除C a O中的C a C O3, 可用加热法:C a C O3高温C a O+C O2转化法将 杂 质 通 过 化 学反 应 转 化 为 主 要成
35、分除C O2中的C O, 可将气体通过 灼 热 的C u O:C O + C u OC u +C O2 【 案例9】 某同学设计如下图所示的实验方案, 以分离K C l和B a C l2两种固体混合物:试回答下列问题:(1)B物质的化学式为 。(2) 该方案的明显失误是因某一步设计不当而使分离产物不纯, 该步正确的方案应是 。 【 精析】 向K C l和B a C l2混合溶液中加入过量K2C O3溶液, 反应的化学方程式为B a C l2+K2C O3B a C O3 +2 K C l, 所以A是B a C O3, 加 入 盐 酸 后 反 应 的 化 学 方 程 式 为B a C O3+2
36、HC lB a C l2+C O2+H2O, 得到B a C l2溶液, 则固体B是B a C l2。过滤后得到的溶液是K C l和K2C O3的混合溶液, 蒸发结晶得到的固体C中除含有K C l外还含有K2C O3,所以蒸发前要除 去 过量 的K2C O3, 该反 应 的化 学方 程式 为K2C O3+2 HC l2 K C l +C O2+H2O。 【 解答】 (1)B a C l2 (2) 步骤应先在溶液中加适量或过量的盐酸, 然后再蒸发、 结晶得固体C 顿有所悟 化学分离提纯法的关键是试剂的选择或采取的措施, 它要根据除杂的一般原则, 分析杂质的状态、 类型来确定。原物质和杂质均为气体
37、时, 一般不选用气体作为除杂的试剂, 而选用固体或液体试剂;原物质和杂质均为可溶于水的固体( 或溶液) 时, 除去杂质, 要根据原物质与杂质中阴、 阳离子的异同, 选择适当试剂, 把杂质中与原物质不相同的阳离子或阴离子转变成沉淀、 气体、 水或原物质。试剂一般选用可溶于水的固体物质或溶液, 也可选用气体或不溶于水的物质;原物质和杂质至少有一种不溶物时, 杂质的除去一般不选用固体试剂, 而是选用气体或液体试剂, 也可采用直接加热、 灼烧等方法除去杂质。 拓展点4 常见离子的检验原理和方法(1) 硫酸根离子(S O2-4) 的检验原理:B a S O4是一种不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,利用这一
38、性质 可 检 验 溶 液 中 硫 酸 根 离 子 (S O2-4) 或 钡 离 子(B a2+) 的存在。方法: 取少量固体试样于试管中, 加少量水溶解, 再加入适量盐酸使溶液酸化, 继续加入几滴B a C l2溶液。观察到有不溶于盐酸的白色沉淀。关键提醒 先加入盐酸可排除C O2-3、S O2-3、A g+等的干扰。另外S O2-3能被强氧化性的硝酸氧化为S O2-4, 所以先用硝酸酸化是不妥当的。(2) 氯离子(C l-) 的检验原理:A g C l是一种不溶于水也不溶于酸的白色沉淀, 利用这一性质可检验溶液中氯离子(C l-) 或银离子(A g+) 的存在。方法: 取少量固体试样于试管中
39、, 加少量水溶解, 再加入几滴A g N O3溶液, 观察到有白色沉淀生成, 继续加入适量稀硝酸使溶液酸化, 发现沉淀不溶解。(3) 碳酸根离子(C O2-3) 的检验原理:C a C O3不溶于水, 但在酸中能溶解并放出C O2,而C O2通入澄清石灰水中又可产生白色沉淀。利用这一性质可检验溶液中碳酸根离子(C O2-3) 的存在。方 法: 取 少 量 溶 液 于 试 管 中, 向 试 管 中 加 入 适 量 的C a C l2溶液, 观察到有白色沉淀生成, 再向试管中加入适量盐酸使溶液酸化, 将产生的气体通入澄清石灰水中看到有白色沉淀生成。关键提醒 如不先加C a C l2溶液,而是直接拿
40、试样和第一节 化学实验基本方法盐酸作用, 把产生的气体通入澄清石灰水中看到有白色沉淀生成, 并不能说明原溶液中有碳酸根离子(C O2-3) 存在, 因为碳酸氢根离子(HC O-3) 也有上述性质。 【 案例1 0】 草木灰中含有K C l、K2S O4和K2C O3。将草木灰溶于水, 过滤, 得滤液。用三支试管分别取滤液少许, 第一支试管中加入 溶液, 生成无色无味、 能使澄清石灰水变浑浊的气体, 证明含有K2C O3; 第二支试管中加入少量 溶液和 溶液, 生成白色沉淀, 证明含有K2S O4; 第三支试管中加入少量 溶液和 溶液, 生成白色沉淀, 证明含有K C l。 【 精析】 解答本题
41、要掌握常见离子的检验方法。检验C O2-3可用稀盐酸( 或其他强酸) 和澄清的石灰水; 检验S O2-4可用B a(NO3)2溶液和稀HN O3; 检验C l-可用A g NO3溶液和稀HN O3。 【 解答】 稀HC l B a(N O3)2 稀HNO3 A g N O3稀HN O3 综合应用题 【 例1】 ( 拓展点3) 下列实验装置不适用于物质分离的是( ) 【 精析】 本题考查物质分离常见装置。选项A所示为萃取装置, 用于互不相溶的液体分离。选项B所示装置为升华装置, 用于具有升华性质( 如I2) 的分离。选项C所示装置可用于物质的分离, 如色素的渗析。选项D所示装置中温度计测定的是反
42、应物的温度, 是反应装置不是分离装置。 【 解答】 D 【 例2】 ( 拓展点1)(2 0 1 0全国)请设计C O2在高温下与木炭反应生成C O的实验。在下面方框中,A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器, 请在A后完成该反应的实验装置示意图( 夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出, 需要加热的仪器下方用标出) , 按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C其他可选用的仪器( 数量不限) 简易表示如下: 【 精析】 本题考查了实验装置的组装、 物质的提纯( 除水蒸气) 及尾气处理等基本问题, 起点低, 但综合了多种化学实验基本方法, 因而落点高, 是高考中有区分度的试题。 【 解答】 探究
43、创新题 【 例3】 ( 拓展点2) 某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量, 下图是测定装置的示意图,A中的试剂是盐酸。请回答下列问题。(1) 仪 器 中 装 入 的 试 剂:B 、C 、D 。(2) 连接好装置后应首先 ,其方法是 。(3) “ 加热反应管E” 和“ 从A瓶逐滴滴加液体” 这两步操作应该先进行的是 。在这两步之间还应进行的操作是 。(4) 反应过程中G管逸出的气体是 , 其处理方法是 。(5) 从实验中测得了下列数据:空E管的质量a;E管和WO3的总质量b;反应后E管和W粉的总质量c( 冷却到室温称量) ;反应前F管及内盛物的总质量d;反应后F管及内盛物的
44、总质量e。由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式( 除W外, 其他涉及的元素的相对原子质量均为已知) :计算式1:Ar(W)= ;计算式2:Ar(W)= 。 【 精析】 (1) 一般用盐酸和锌粒反应制取氢气, 故B中放锌粒,C中用水吸收挥发出的HC l气体,D中用浓硫酸干燥H2。(2) 连接好装置后应先检验装置的气密性, 具体方法是:将G弯管浸没在盛有水的烧杯中, 温热烧瓶B, 观察G管口,若有气泡逸出, 说明装置的气密性良好。(3) 应先通入氢气,然后加热反应管E, 所以应该先向A瓶逐滴滴加液体, 制取氢气; 在加热反应管E之前, 还要检验氢气的纯度。(4)F会将生成的水蒸气
45、吸收, 最后从G管逸出的气体是氢气, 可以采用在G管出口处点燃的方法, 除去多余的氢气。(5) 根据反应:WO3+3 H2W + 3 H2OAr(W)+4 8 Ar(W) 5 4b-a c-a e-d第一章 从实验学化学 列方程式得:Ar(W)+4 8Ar(W)=b-ac-a, 则Ar(W)=4 8(c-a)b-cAr(W)5 4=c-ae-d, 则Ar(W)=5 4(c-a)e-d 【 解答】 (1) 锌粒 水 浓硫酸(2) 检查气密性 将G弯管浸没在盛有水的烧杯中, 温热烧瓶B, 观察G管口, 若有气泡逸出, 说明装置的气密性良好(3) 先从A瓶逐滴滴加液体 检验H2的纯度(4) 氢气 在
46、G管出口处点燃(5)4 8(c-a)b-c 5 4(c-a)e-d夯基固本1.( 拓展点1) 下列有关实验操作错误的是( ) 。A.用药匙取用粉末状或小颗粒状固体B.用胶头滴管滴加少量液体C.给盛有2/3体积液体的试管加热D.倾倒液体时试剂瓶的标签面向手心2.( 要点2) 实验室中装有浓硫酸的试剂瓶上应贴有的图标是( ) 。3.( 要点4) 为了除去粗盐中的C a2+、M g2+、S O2-4及泥沙, 可将粗盐溶于水, 然后进行下列五项操作:过滤;加过量N a OH溶液;加适量盐酸;加过量N a2C O3溶液;加过量B a C l2溶液。正确的操作顺序是( ) 。A. B.C.D.4.( 要点
47、3、5、6) 下列混合物的分离和提纯方法中, 主要从溶解性的角度考虑的是( ) 。A.蒸发B.蒸馏C.过滤D.萃取5.( 要点5) 现有一瓶甲和乙的混合物, 已知甲和乙的某些性质如下表所示:物质化学式熔点/沸点/密度/gc m-3水中溶解性甲C3H6O2-9 85 7. 50. 9 3可溶乙C4H8O2-8 47 70. 9 0可溶据此, 将甲和乙互相分离的方法是( ) 。A.蒸馏法B.升华法C.结晶法D.过滤法6.( 要点6) 实验室分离提纯下列物质时, 不需要采用化学方法的是( ) 。A.从酒精溶液中提取出酒精B.除去盛石灰水的试剂瓶中的难溶固体C.除去氧化铜中的木炭D.分离水和植物油7.
48、( 拓展点2) 化学实验操作的“ 先” 与“ 后” , 对化学实验结果、师生安全等具有十分重要的意义。我们在进行化学实验时, 若遇到下列情况, 应如何操作。(1) 给试管中的药品加热, 必须先 , 后集中加热。(2) 点燃可燃性气体( 如H2、C O等) 时, 都要先 , 后点燃。(3)H2还原C u O实验结束时, 要先 , 后移去导气管。8.( 拓展点3) 在中学实验中学过的可用于分离或提纯物质的方法很多, 如结晶、 过滤、 蒸发等, 请填写分离或提纯下列各混合物最适宜的方法的名称。(1) 除去氯化钠固体中混有的碳酸氢铵: 。(2) 分离碘的饱和水溶液: 。(3) 除去粗盐中的泥沙: 。(
49、4) 从海水中提取食盐: 。(5) 分离豆油和水: 。9.( 拓展点1) 根据从草木灰中提取钾盐的实 验, 填 写下 列空白:(1) 此 实 验 操 作 顺 序 如 下:称 量 样 品;溶 解、 沉 降; ; ;冷却、 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 ( 填字母) 。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) 在进行第步操作时, 有可能要重复进行, 这是由于 。(4) 在进行第步操作时, 要用玻璃棒不断小心地搅动液体, 目的是防止 。(5) 所得产物中主要的钾盐有 等。综合应用1 0.( 拓展点1)
50、某样品的质量为1 0. 6g, 一学生称量该样品的质量时, 将样品放在托盘天平的右盘上( 该天平1g以下只能用游码) , 则天平的读数为( ) 。A. 1 0. 6gB. 1 1. 6gC. 1 1. 4gD. 9. 6g1 1.( 要点6) 下列萃取与分液结合进行的操作( 用C C l4为萃取剂, 从碘水中萃取碘) 中错误的是( ) 。A.饱和碘水和C C l4加入分液漏斗中后, 塞上上口部的塞子, 用一手压住分液漏斗上口部, 一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡B.静置, 待分液漏斗中液体分层后, 先使分液漏斗内外空气相通( 准备放出液体)C.打开分液漏斗的活塞, 使全部下层液体沿承接
51、液体的烧杯内壁慢慢流出D.最后继续打开活塞, 另用容器承接并保存上层液体1 2.( 拓展点3) 分离F e C l3、K C l、B a S O4的固体混合物, 应采用的一组试剂是( ) 。A.水、 硝酸银、 稀硝酸 B.水、 氢氧化钠、 盐酸C.水、 氢氧化钾、 盐酸D.水、 氢氧化钾、 硫酸1 3.( 要点6) 现有三组溶液:含有水分的植物油中除去水分;回收碘的C C l4溶液中的C C l4;用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。分离以上各混合液的正确方第一节 化学实验基本方法法依次是( ) 。A.分液、 萃取、 蒸馏 B.萃取、 蒸馏、 分液C.分液、 蒸馏、 萃取D.蒸馏、 萃取、
52、 分液1 4.( 要点6) 下列实验装置图所示中没有涉及气体压强原理的是( ) 。1 5.( 拓展点3) 提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液, 可以使用的方法为( ) 。A.加入过量硫酸钠溶液, 过滤, 除去沉淀, 溶液中补加适量硝酸B.加入过量硫酸钾溶液, 过滤, 除去沉淀, 溶液中补加适量硝酸C.加入过量碳酸钠溶液, 过滤, 除去沉淀, 溶液中补加适量硝酸D.加入过量碳酸钾溶液, 过滤, 除去沉淀, 溶液中补加适量硝酸1 6.( 拓展点1) 右图是气体制取装置,下列能用此装置制取气体并能“ 随开随用、 随关随停” 的是( ) 。A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳B.锌粒和稀硫酸制氢气C.块状碳
53、酸钠和稀盐酸制取二氧化碳D.氯酸钾和二氧化锰制氧气1 7.( 要点3) 下列每组有三种物质, 其中最后一种是过量的,加水充分搅拌后过滤, 滤纸上留有两种不溶物的一组是( ) 。A. C a C l2、C a(N O3)2、N a2C O3B. C u(N O3)2、K C l、N a OHC.M g S O4、N a C l、B a(OH)2D.A l、A g、C u S O41 8.( 拓展点4) 某溶液中含有较大量的C l-、C O2-3、OH-等3种阴离子, 如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来, 下列实验操作顺序正确的是( ) 。滴加M g(N O3)2溶液 过滤 滴加
54、A g N O3溶液滴加B a(NO3)2溶液A.B.C.D.1 9.( 拓展点3) 化 学 工 作 者 从 有 机 反 应RH+C l2(g)R C l(l)+HC l(g) 受到启发, 提出的在农药和有机合成工业中可获得副产品盐酸的设想已成为现实。试指出从上述反应产物中分离得到盐酸的最佳方法是( ) 。A.蒸馏法B.水洗分液法C.升华法D.有机溶剂萃取法2 0.( 拓展点3) 在不使用酸碱指示剂的前提下, 欲除去氯化钙溶液中的少量盐酸, 得到纯的氯化钙溶液, 最适宜选用的一种试剂是( ) 。A.硝酸银溶液B.澄清石灰水C.生石灰粉末D.碳酸钙粉末2 1.( 拓展点3) 某校化学兴趣小组为测
55、定混合物组成的质量比, 实验过程中所加试剂和操作步骤如下表所示:实验序号混合物A加入适量水得到加入试剂B过滤后经洗涤干燥所得固体C蒸发滤液得到晶体D称量B a C l2N a C l溶液过量C O2DA、DC a C l2N a C l溶液过量饱和N a2C O3溶液C a C O3N a C lA、CN a2S O4M g S O4溶液试回答下列问题:(1) 实验中D的成分是 , 通过称量后 ( 填“ 能” 或“ 不能” ) 计算得到A中各组分的质量比。(2) 实验填写的内容中一定错误的是 , 其原因是 。(3) 对实验进行设计, 并将相应内容填入中对应的空格内。2 2.( 要点3) 已知硝
56、酸银和氯化钾反应生成硝酸钾和不溶于水的氯化银, 化学方程式为A g NO3+K C lA g C l +KNO3。为了将含有少量氯化钾的硝酸钾固体提纯, 某学生进行如下实验操作。回答下列问题:(1) 将样品置于烧杯中, 加入适量的水溶解, 同时用玻璃棒搅拌, 搅拌的作用是 。(2) 向溶液中加入适量的 溶液, 使氯化钾转化为沉淀。(3) 将混合液进行过滤, 过滤装置和操作如右图, 指出图中的两处错误: ; 。(4) 为了从滤液中得到硝酸钾晶体, 可选用的两种结晶方法是: ; 。探究创新2 3.( 要点3) 回答下列问题。(1) 在进行沉淀反应的实验时, 如何认定沉淀已经完全?第一章 从实验学化
57、学 。(2) 中学化学实验中, 在过滤器上洗涤沉淀的操作是什么? 。(3) 做粗盐提纯实验时, 发现过滤两次后, 滤液仍然浑浊,造成这一结果的可能原因有哪些? 。2 4.( 拓展点4) (1)C C l4和蒸馏水都是无色液体, 请按下列要求用实验方法鉴别之( 简要地写出实验过程) 。只允许用一种试剂: ;不用任何试剂: 。(2)N a C l溶 液 中 含 有 少 量 的C a C l2, 某 学 生 用 过 量 的N a2C O3溶液使C a2+转化为沉淀而除去, 确认N a2C O3已过量的实验方法是: 。2 5.( 要点6) 某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。现用C C l4从碘
58、水中萃取碘并用分液漏斗分离这两种溶液, 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5 0m L碘水和1 5m LC C l4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.倒置分液漏斗用力振荡, 并不时旋开活塞放气, 最后关闭活塞, 把分液漏斗放正;E.旋开活塞, 用烧杯接收下层溶液;F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽( 或小孔) 对准漏斗口上的小孔;H.静置, 分层。就此实验, 完成下列填空。(1) 正确操作步骤的顺序( 用上述各操作的编号字母填写) : A GEF。(2) 上述E步骤
59、的操作中应注意 ;上述G步骤操作的目的是 。(3) 能选用C C l4从碘水中萃取碘的原因是 。 参考答案与点拨1. C 提示: 给试管中液体加热, 液体的体积不可超过试管容积的1/3。2.A 提示: 浓硫酸有强烈的腐蚀性, 很显然是腐蚀品。3. C 提示:C a2+、M g2+、S O2-4均可转化为不同的沉淀物质而除去。这里需要考虑两个问题。一是选用哪种试剂可使某离子沉淀最完全。如除去M g2+, 可选C O2-3, 也可选OH-作沉淀剂, 两者比较, 选OH-较好。然而要保证杂质离子除尽, 所加试剂应过量, 这样就出现除去了某离子, 又带进了新的杂质的问题, 所以在后续操作中还必须考虑除
60、去前面操作中由于加入了过量试剂留下的杂质。如加过量的B a C l2溶液来除去S O2-4以后, 带入的B a2+将和C a2+一起用N a2C O3溶液除去, 过量的OH-和C O2-3必须通过加适量的盐酸来除去。考虑到这一点的, 就可确定操作必须在操作之前, 操作和操作必须在操作之前, 过滤操作必须在加入适量盐酸之前进行。4. C、D 提示: 蒸发主要是利用加热方法减少溶剂, 使溶液浓缩; 蒸馏主要是根据混合物中各组分的沸点的不同; 过滤和萃取是从溶解性角度考虑的。5.A 提示: 很显然这两种物质常温下都为液体, 升高到一定的温度即汽化, 都溶于水。根据沸点的差异性, 可采用蒸馏法。结晶法
61、应用在两物质的溶解度有差异性, 升华法应用在某一物质易由固体变为气体, 过滤法一般应用在固液分离。6.A、D 提示: 从酒精溶液中提取出酒精只需要通过蒸馏就可以了; 水和植物油不相溶, 只要通过分液就可以了, 这两种方法都不属于化学方法。而要除去盛石灰水的试剂瓶中的难溶固体、 氧化铜中的木炭, 用简单的物理方法是不能实现的。7.(1) 预热 (2) 检验气体纯度 (3) 移去酒精灯提示: 给试管中的药品加热, 必须均匀加热( 预热) 一段时间, 再集中加热, 防止试管因冷热不均而炸裂; 点燃可燃性气体前, 必须要检验其纯度, 以防混合气体点燃爆炸;H2还原C u O实验结束时, 若先移去导气管
62、, 则反应中生成的铜会又被氧化成氧化铜。8.(1) 加热分解 (2) 萃取、 分液 (3) 溶解、 过滤(4) 蒸发结晶 (5) 分液提示: 碳酸氢铵加热易分解为C O2、H2O和NH3, 水经加热蒸发出去; 根据“ 相似相溶” 原理使用C C l4萃取碘, 再分液;根据粗盐和泥沙的溶解性不同, 泥沙不溶于水, 加水将盐溶解, 将泥沙过滤掉; 当氯化钠在海水中达到饱和以后, 继续蒸发, 过剩的氯化钠就呈晶体析出; 由于豆油和水的密度不同且互不相溶用分液即可分离它们。9.(1) 过滤 蒸发浓缩 (2)B (3) 滤液浑浊 (4) 液体飞溅(5)K2C O3、K2S O4、K C l提示: (1)
63、 由于草木灰中含有不溶性的灰尘和可溶性的碳酸钾等物质, 所以应首先进行溶解, 之后过滤可得到主要含碳酸钾的滤液, 而碳酸钾的溶解度受温度的影响变化较大, 则可采用冷却热的饱和溶液的方法得到晶体。(2) 考查托盘天平的使用, 只要记住“ 左物右码” 的规则即可选出正确答案。(4) 对于玻璃棒的作用在溶解、 过滤、 蒸发的操作中使用比较普遍, 此处的作用是防止液体局部过热引起液体飞溅出来。1 0. C 提示: 读懂题意是解题的前提, 此题的题意是对质量为1 0. 6g的样品进行错误称量, 简单图示如下:对于天平有1 0g +1g=1 0. 6g+0. 4g而平衡, 读数应为砝码+游码=1 1g +
64、0. 4g =1 1. 4g。1 1. D 提示: 分液漏斗中的上层液体须从上口倒出。1 2. C 提示: 将上述固体混合物溶于水, 然后过滤可得硫酸钡。在所得滤液中加入过量氢氧化钾溶液,过滤可得氢氧第一节 化学实验基本方法化铁沉淀, 加入盐酸即得氯化铁溶液。上述滤液中加入盐酸中和过量的氢氧化钾即得氯化钾溶液。1 3. C 提示: 植物油与水互不相溶, 用分液法分离; 碘溶解在C C l4中, 要分离得到C C l4应采用蒸馏的方法; 酒精提纯中草药中的有效成分是利用其在酒精中溶解度大的性质,属萃取。1 4. D 提示: 萃取是根据溶解度和密度大小进行的操作, 与压强无关。1 5. D 提示:
65、 根据“ 不增、 不减、 易分、 复原” 的提纯原则, 应加入过量碳酸钾溶液除去硝酸钡( 使硝酸钡转化为碳酸钡沉淀) , 然后过滤除去B a C O3沉淀, 再在滤液中补加适量的硝酸除去过量的K2C O3。1 6. B 提示: 根据该装置的结构特点可知, 它适用于不溶于水的块状固体和液体在不加热的条件下反应来制备气体。H2S O4会与大理石生成C a S O4沉淀, 覆盖在其表面阻止C a C O3继续与酸反应生成C O2; 块状N a2C O3遇酸会溶解, 使制气装置起不到“ 随开随用、 随关随停” 的作用。反应D制备O2需要加热。1 7. C、D 提示: 选项A中只有C a C O3沉淀,
66、 选项B中只有C u(OH)2沉淀, 选项C中有B a S O4和M g(OH)2两种沉淀, 选项D中有C u和A g两种不溶物。1 8. B 提 示: 若 第 一 步 加 的 是M g(NO3)2溶 液, 则 会 有M g(OH)2和M g C O3两种沉淀, 这样就无法判定该溶液中含有的是哪种离子, 同理也可将排除, 则第一步加的必是, 生成沉淀的则必是C O2-3; 将其过滤, 滤液中还有C l-、OH-, 滴加M g(NO3)2溶液即可将OH-沉淀下来,再过滤, 向滤液中滴加A g N O3溶液即可检验出C l-。1 9. B 提示: 分离某种混合物所采用的具体方法取决于混合物中各组分
67、的不同性质。利用HC l易溶于水, 而有机物一般难溶于水的特征, 采用水洗分液法是最简便易行的方法, 应选B项。2 0. D 提示: 由于题中强调不得使用指示剂, 因此只能选用C a C O3粉末, 原因是过量的C a C O3粉末是不溶于水的, 可过滤出而得滤液C a C l2溶液。2 1.(1)B a C l2和N a C l 不能(2)D D中不仅含有N a C l, 还有N a2C O3(3) 过量N a OH溶液 M g(OH)2 N a2S O4(N a OH)A、C提示:C O2气体不能与该混合溶液反应, 则D的成分还是B a C l2和N a C l, 也不能计算出各组分的质量
68、比; 在实验中D不仅含有N a C l, 还含有N a2C O3; 在实验中将过量N a OH溶液通过混合溶液, 可生成M g(OH)2沉淀, 蒸发滤液得到的晶体是N a2S O4, 但继续蒸发会析出N a OH晶体, 只要称量A和C的质量即可计算出各组分的质量比。2 2.(1) 加速固体溶解 (2) 硝酸银 (3)液体没有沿玻璃棒流下 漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁 (4)冷却热饱和溶液 蒸发溶剂提示: 结晶的方法有两种: (1) 蒸发溶剂法: 适用于所有的固态溶质从溶液中结晶析出; (2) 冷却热饱和溶液法: 适用于溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质从溶液中结晶析出。根据硝酸钾的溶解度受温
69、度变化影响的情况, 上述两种方法对于硝酸钾晶体从溶液中析出都适用。2 3.(1) 取少量上层清液置于小试管中, 滴加沉淀剂, 如果不再产生沉淀, 说明沉淀完全(2) 向漏斗里注入蒸馏水, 使水面没过沉淀物, 等水流完后, 重复操作数次(3)仪器不干净;滤纸破损;滤液高于滤纸边缘提示: (1) 在进行沉淀反应的实验时, 只要测定溶液沉淀已经为饱和状态即可, 方法: 取少量上层清液置于小试管中,滴加沉淀剂, 如果不再产生沉淀, 说明沉淀完全; (2) 向漏斗里注入蒸馏水, 使水面没过沉淀物, 等水流完后, 重复操作数次, 可以将在过滤器上的沉淀尽量洗涤完全; (3) 仪器不干净、 滤纸破损、 滤液
70、高于滤纸边缘都是能造成滤液仍然浑浊的原因。2 4.(1)用两支试管分别取出少量的C C l4和蒸馏水, 然后分别加入少量的单质碘, 振荡, 呈紫红色的液体是C C l4, 呈棕黄色的液体是蒸馏水( 其他合理的方法均可)用试管取出少量的其中一种液体, 再加入另外一种液体, 下层液体是C C l4, 上层液体是蒸馏水(2) 沉淀反应后, 用试管取出上层清液, 再加入C a C l2溶液, 若产生白色沉淀, 则可确认N a2C O3已过量( 其他合理的试剂均可)2 5.(1)C B D H(2) 使漏斗下端管口尖端紧靠烧杯内壁以防止液体溅出 使漏斗内外空气相通, 漏斗里的液体能够流出(3)C C l
71、4与水不互溶, 且碘在C C l4中的溶解度比在水中的大很多提示: 实验前必须检验装置的气密性、 密封性等, 以防影响实验结果。在使用C C l4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液时, 则须将其振荡、 静置使之分层, 利于分液;在分液时,E步骤操作成功的前提是漏斗下端管口尖端紧靠烧杯内壁;G步骤操作的目的是使漏斗里的液体能够流出; 根据相似相溶的原理, 且C C l4与水不互溶, 碘在C C l4中的溶解度比在水中的大很多, 因此选用C C l4从碘水中萃取碘。思考与交流(P 5)进行化学实验和探究时应该注意的安全问题, 可以从试剂的存放、 试剂的取用、 实验操作和实验过程中废液等废弃物的
72、处理等方面加以注意。例如:取用化学试剂时不能用手直接去拿;不能把鼻孔凑到容器口去闻药品( 特别是气体)的气味;酒精灯内的酒精要适量;不能给燃烧着的酒精灯添加酒精;点燃可燃性气体前要验纯;加热固体时试管口要略低于试管底;加热烧瓶内的液体时要放碎瓷片;有加热和洗气( 或气体吸收) 装置的实验要防止液体倒吸;稀释浓硫酸时要将浓硫酸沿器壁慢慢流入水中等。思考与交流(P 5)金是一种很不活泼的金属, 在自然界中通常以单质形态存在。金的密度很大, 所以可用水冲洗的方法从沙里提取金。在用水冲洗沙时, 密度小的泥土、 细沙等物质被水冲去, 密度大的金则沉积在水底被收集。这是利用物质物理性质不同进第一章 从实验
73、学化学 行分离的方法。如果铁屑和沙混合, 根据铁能被磁铁吸引的性质, 可以用磁铁将混合物中的铁屑分离出来。( 其他方法亦可)学与问(P 5)化学上所指的杂质不一定是有害或无价值的, 如水中含有一些矿物质对人体是有益的。可见, 要视杂质的性质及含量来评价其是否有害或在人类活动中是否有利用的价值。化学中的除杂, 主要是因为杂质的存在会影响某物质的利用价值, 如在化学反应中杂质的存在可能会引起一些副反应, 或反应中杂质的存在可能会引起催化剂中毒等。思考与交流(P 7)(1) 根据资料卡片和【 实验1 - 2】 得出, 上述杂质可分别选用N a2C O3、N a OH、B a C l2试剂与之反应形成
74、沉淀而除去。杂 质 加入的试剂化学方程式硫酸盐B a C l2B a C l2+N a2S O4B a S O4+ 2 N a C lM g C l2N a OHM g C l2+ 2 N a O HM g(O H)2+ 2 N a C lC a C l2N a2C O3C a C l2+N a2C O3C a C O3+ 2 N a C l (2) 为使杂质能除干净, 所加试剂一般要过量, 试剂过量则又出现引入新杂质的问题。为此要设计加入试剂的顺序,即要使前一次操作中过量的试剂在后续除杂操作中除去。本实验中, 一般的加入顺序是B a C l2、N a OH、N a2C O3、HC l。加N
75、a2C O3时可除去过量的B a C l2, 最后加HC l可除去过量的N a2C O3和中和过量的N a OH, 当溶液达到中性或微酸性时,得到 几 乎 不 含 其 他 杂 质 的N a C l溶 液 或 依 次 加 入N a OH、B a C l2、N a2C O3、HC l。关键是N a2C O3溶液要在B a C l2溶液的后面加入, 稀盐酸应最后加入。习题1. C 提示: 分液法一般用于分离互不相溶的液体混合物。酒精和水互溶、 植物油能溶于汽油、 碘易溶于C C l4, 这些混合物都不能用分液法分离。2. B 提示: 汽油、 柴油等都是易燃液体, 故选B。3. C、D 提示:C项中,
76、 用酒精灯加热时要用外焰加热,故试管不能与酒精灯灯芯接触;D项中, 胶头滴管加液时, 不能伸入容器, 更不能接触容器。4.例如, 煎中草药时, 用纱布过滤, 制成药剂; 农村把稻谷加工成大米时, 常用筛子分离大米与糠; 农村做豆腐时, 常用纱布袋将豆腐花与豆浆分离; 在淘米时, 常用倾倒法将洗米水与大米分离; 当水中混有较多油而分层时, 用吸管可逐渐吸出上层的油等。5.不慎将油汤洒在衣服上可用酒精、 汽油等除去, 它们能将油污从汤液中萃取出来而除去。6.略 提示: 纯碱的主要成分是N a2C O3, 大理石的主要成分是C a C O3, 它们与盐酸反应生成C O2。陶瓷是由黏土烧制而成, 不含
77、有C O2-3; 玻璃是用石灰石、 纯碱和二氧化硅等原料熔炼而成, 在熔炼的过程中发生了化学变化, 其主要成分是硅酸钠、 硅酸钙和二氧化硅, 不存在碳酸盐。7.不可靠。在可能含有可溶性硫酸盐、 碳酸盐和硝酸盐的溶液中加入氯化钡溶液时, 生成的沉淀不一定是硫酸钡, 也可能是碳酸钡, 或者两者均有。可向有沉淀的液体中加入稀盐酸或稀硝酸, 振荡。若沉淀消失, 说明该沉淀是碳酸钡; 若沉淀不消失, 说明该沉淀是硫酸钡; 若沉淀减少, 但不完全消失, 则说明两种沉淀都有。化 学 灭 火人离不开火。但是, 如果用火时不小心, 就会造成火灾,因此, 我们必须注意防火。在发生火灾时, 要会使用灭火器,及时把火
78、扑灭。新建住宅的门框边, 往往挂着一个密封的玻璃球, 那是四氯化碳灭火弹。学校、 商店、 工厂里, 在显眼的地方, 墙上都挂着刷红漆的钢筒, 那是泡沫灭火器。油漆店、 汽油站、 化学实验室的灭火器常常连着一个喇叭口的圆筒。发生火灾时, 在及时报警的同时, 要用正确的灭火方法第一时间扑灭火源。如果是泡沫灭火器, 只要打开活塞, 把灭火器倒立过来,马上就会有一股强大的气流从喷嘴里喷射出来, 这股强大的气流是二氧化碳气体。二氧化碳盖在燃烧物质的上面, 就像盖了一层棉被, 使燃烧物质和空气隔绝开来, 燃烧得不到氧气, 无法再继续下去。于是, 火被扑灭了。灭火器里这么多二氧化碳气体是从什么物质变化来的呢
79、? 原来, 钢筒里贮藏着两种化学物质: 碳酸氢钠和硫酸。平时, 这两种物质用玻璃瓶隔开分住两处, 各不相扰。当灭火器头倒过来时, 它俩混到一块儿, 发生化学反应, 产生大量二氧化碳气体。把硫酸换成硫酸铝, 再配上点发泡剂, 就成为泡沫式灭火器。它也同样产生二氧化碳 气 流, 同 时 带 有 大 量 泡 沫, 可 以 飘 在 油 面 上 帮 助灭火。带喇叭口的灭火器是C O2灭火器, 直接装着二氧化碳, 那是用强大的压力把二氧化碳压进钢瓶, 使它变成液体。这样,一个不大的钢瓶内的二氧化碳液体, 再变成气体时, 就可以充满好几个房间。救火时一拧开阀门, 强大的二氧化碳气流就通过连接着的喇叭口向火焰喷去。四氯化碳灭火弹里装的是四氯化碳。四氯化碳灭火的道理和二氧化碳一样, 平时四氯化碳是液体, 在火焰附近遇热,很容易变成气体。它比同体积的空气重得多, 可以紧紧地包围住火焰, 隔断氧气的来路。四氯化碳灭火效果很好, 由于它不导电, 尤其适用于电线、 电器着火时的扑救。居民住宅备上它, 有点小火用它来扑灭, 见效快, 还不污损室内陈设。
