高考化学知识体系复习提纲165页

第一章实验化学 ☆知识体系: 物塩的分离和提蝴 O章节概述: 本章包括两节内容, 第一节“化学实验基础知识”从物质的分离、提纯、检验、 鉴别，气体相关实验和实验设计方案三大角度梳理高中实验化学相关知识点。 第二节“化学计量在实验中的应用”则是将化学基本概念与化学实验相结合进行 综合性学习，既考查了化学计量的运算关系，又考查了配制一定物质的量浓度溶 液的实验。 这一章节内容会贯穿整个高中体系，对高中化学的学习起着重要的指导作用。 岳知识清单: 化学实验基础知识 一、物质的分离和提纯: 1. 物质的分离 将混合物中的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。 2. 物质的提纯 将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。 3.物质分离、提纯：物理方法 (1)如图1,所采用的操作方法的名称：过鴻, ① 适用范围：把不溶性固体与液体进行分离。 ② 注意事项： a. —贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，过滤时液面低于滤 纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻黨三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内 壁。 b. 若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤。浑浊的原因可能是滤纸破损、滤液超过 滤纸边缘。 (2) 结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程，对溶解度受温度变化影响不大的固态 溶质，采用蒸发结晶的方法，而对溶解度受温度变化影响大的固态溶质，采用冷 却结晶(或重结晶)的方法。 如图2,所采用的操作方法的名称：蒸发结晶, ① 适用范围：溶解度随温度变化较小的物质。 ② 注意事项： a. 玻璃棒的作用：搅拌，防止液体或晶体局部过热而飞溅； b. 当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干，而不能直接蒸干。 (3) 如图3,所采用的操作方法的名称：萃取、分液 ①适用范围： a. 萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与 另一种溶剂组成的溶液里提取出来。 b. 分液：两种液体互不相溶且易分层。 ②注意事项： a. 溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大； b. 萃取剂与原溶剂不反应、不相溶； c. 萃取剂与溶质不反应。 (4) 如图4,所采用的操作方法的名称：赛逢 ① 适用范围：沸点相差较大的液体混合物。 ② 注意事项： a. 温度计的水银球放在蒸饲烧瓶的支管口处； b. 蒸储烧瓶内要加沸石； c. 冷凝管水流方向应为“逆流"O (5) 如图5,所采用的操作方法的名称：升华, 适用范围：某种组分易升华的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的 方法。 (6) 如图6,所采用的操作方法的名称：渗析, ① 适用范围：用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来，如除去淀粉胶体中的 NaCI_. ② 注意事项：将要提纯的胶体装入半透膜袋中，将半透膜袋系好，浸入蒸简水中, 并不断更换蒸億水，渗析的时间要充分。 4.物质分离、提纯：化学方法 表1物质分离、提纯的化学方法 二、常见物质的检验： 1.常见阳离子检验： ①H\②Fe3,③Fe2，、④A%、⑤NH；、⑥C『、⑦Na，⑧K，⑨Ag， 将上述符合相应现象的离子的代号填入下表： 表2常见阳离了检验 试剂与方法 现象 被检离子 产生红褐色沉淀 ② NaOH溶液 产生白色沉淀一变为灰绿色一最后变为红褐色 ③ 开始生成白色沉淀一加至过量沉淀溶解 ④ 生成蓝色沉淀 ⑥ NaOH溶液并加热 生成可使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 ⑤ KSCN溶液 溶液呈红色 ② KSCN溶液一＞氯水 开始无明显现象，再加氯水时溶液呈红色 ③ 盐酸一稀硝酸 生成白色沉淀，且不溶于稀硝酸 ⑨ 石蕊试液 溶液呈红色 ① 焰色反应 火焰呈黄色 火焰呈浅紫色（透过蓝色钻玻璃） ⑦ ⑧ 2.常见阴离子的检验： ①OHL ②CL、③BL、④1一、⑤SO；、⑥SO歹、⑦CO；、⑧HCO；、 ⑨SiO『、®AIO； 将上述符合相应现象的离子的代号填入下表： 表3-1常见阴离子检验 试剂与方法 现象 被检离子 先加氯化钥 品红溶液 先产生沉淀，后溶解，生成的气体能使 品红溶液褪色 溶液，再加 稀盐酸，生 成的气体分 品红溶液， 澄清石灰水 先产生沉淀，后溶解，生成的气体不能 使品红溶液褪色，但能使澄清石灰水变 浑浊 先加稀盐酸，再加 绿化领溶液 加稀盐酸无沉淀生成，后产生白色沉淀 ⑤ 产生白色沉淀，且不溶于稀硝酸 ② 硝酸银溶液和稀硝酸 产生浅黄色沉淀，且不溶于稀硝酸 ③ 产生黄色沉淀，且不溶于稀硝酸 ④ 别通入 澄清石灰水 无沉淀生成，生成的气体能使澄清石灰 水变浑浊 表3-2常见阴离子检验 3.常见气体的检验 (1)可燃性气体的检验 (2)酸性气体的检验 (3)碱性气体(NH3)的检验 可使混漓的淀怜试小变登 話声邳溪印嚳陣可愣酉衆」 酉前警濬施'夺警图案应襄’貪燮難不奇爵者手童 ;宮 竟'蓉茎夢警舞禁市咨辛暗考耶多乎W普形形¥畑學羣糸自鑑’呆麹 桃多革也'峰黑舞禁加圏聲归群孕軍栄朔關摩黑啤照陣初女曰螫粱郴 批*# 度蠶窮昌聊晚奧弟璽阱印甲辭2由爭彰上(g) 作輿功報燃理關 和發吾測平箪發闺験也'何利慝舌臨务次缺印暗謗舞非'麾襄勤次缺 座滎 芈醇利襁舌掷并箏後由漿色'仞刑检舌麻多班嶽印脩泰舞個。暗謂以 鞋一 禁应快滔映“盗制以辟,，排期也’何次依印詳 '澈 '韓桃多暗爺辛酒 由3 岛&箪滔 皺驶麻暗薪發垛宰魁'房矽蟀、础 '科景半珀区妹暗薪舞圾&爭① 箪馳毋考’卷施酉西 番喪’叫壊互辟箪寻聳鲍地単学旦’収贋薪龍文肅不舉挫地TS非② 坷繡整U準帖一隘飛 甲暗爺果茎泰迎呀功财箪诽哗由是第部岸恒’亚無廊W習协¥跣辛匂由文 幽姉整b瑯并修蒲羊 W耳箪企田窿墳身滞'秒U箪粧一段出竟用暗箫*>#W»W 篆■階蔬 " 釆华摩荏午福一印倏謂通解。挙 呆傘球奩粱樹一印度第通繡了 。仲摊科矛以兼以繡印下冷整地承帝地移群蓍暗謂:Wl :惜蠶的攻絲暫枭 '三 其滸存¥玉也¥3鞍湃言有与’耳M矽垩——柄映關on(s) Mnu7 、、 Mnu] a (1) 。2： 2KCI05 = 2KCI + 30或 2H202 = 2H20 -A02T或 2KMnO4=K2MnO4 + △ MnOz ■ O2 T (2) H2： Zn -F ^2S04 = ZnS04 -A H2 T (3) NH5： 2NH4CI ^Ca(0H)2^CaCI2 -A2H20 -A^NHjT (4) C02： CaCOj + 2HCI = CaCI2 + H20 + C02 T (5) CI2： MnC)2/4HCI (浓)^MnCI2-A Cl2 T-A 2H20 (6) S02： Na/03 土 H/O4C农)=Na2S04^H20 ^S02T (7) NO： 5Cu +釦NC)3(稀)=^u(N0j)2 -A 2N0 4H/) (8) NO2： Cu 土4HNC)3(浓)=Cu(N05)2 -A2N02T-A2H20 2. 常见气体制备的发生装置 固、液 不加热型 固、液 加热型 或 液、液 加热型 有 孔 料 板 °2、 七、CO?、 SO2、NO、 NO?等 选择发生装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置类型，具 体如下表中所示： 表5常见气体制备的发生装置 装置类型 装置图 适用气体 操作注意事项 固、固 畠「 加热型 ■ i 。2、 NH3等 ① 试管要干燥 ② 试管口略低于试管底 ③ 加热时先预热再固定加热 ④ 用KMnOq制取。2时，需在 试管口处塞一小团棉花 ① 加热烧瓶时要垫石棉网 ② 反应物均为液体时，烧瓶 内要加碎瓷片 ① 使用长颈漏斗时，要使漏 斗下端插入液面以下 ② 启普发生器只适用于块状 固体和液体反应，且气体不 溶于水 ③ 使用分液漏斗既可以增强 气密性，又可控制液体流速 和用量 3. 气体的收集方法 表6气体的收集方法 排水法 向上排空气法 收集的气体密度比 昉隼原理 收集的气体不与水空气大，且与空气密 4 反应且难溶于水 度相差较大，不与空 气中成分反应 收集方法 向下排空气法 收集的气体密度比 空气小，且与空气密 度相差较大，不与空 气中成分反应 收集装置 H?、NH3 适用的气体 *、。2、NO、CH4 制2、CO2、NO2、SO2 4. 气体的净化 (1) 常见气体的净化方法 净化方法：可分为物理方法和化学方法。 遵循的原则：不损失原来气体，不引入新的杂质。 ① 物理方法 a. 液化法：利用沸点不同从空气中分离出N?和。2。 b. 水洗法：利用溶解度不同从N2和N%的混合气体中除去NH3。 ② 化学方法 a. 氧化还原法：如通过灼热的铜丝网除去混合气体中的。2；通过灼热的CuO除去 *、CO 等。 b. 酸碱法：如将NH3和CO?的混合气体通过碱石灰除去CO?。 c. 沉淀法：如除去CO?中的日犬可利用CuSO,溶液，反应方程式为H^S+CuSO’n CuSMH^SO,。 (2) 常见净化装置 ① a装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体"流动"，两端 用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。 ② b装置一般盛液体试剂，用于洗气。 ③ c装置一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。 （3）常见干燥剂 表7常见干燥剂 干燥剂类型 装置 常见干燥剂 液态干燥剂 固态干燥剂 浓硫酸 （酸性、强氧化性） 无水氮化钙 （中性） 碱石灰 （碱性） 不可干燥的 NH3、侦、HBr、HI NHj 叫偿、HCI'SO?、 气体 等 CO?等 5.尾气处理 （1）转化处理 对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体, 再排放到空气中。实验室中常见有毒气体的处理方法如下表所示： 表8常见有毒气体的处理方法 1 I C\2 SO? NO? H* HCI nh5 co NO 通入NaOH溶 通入CuSOq溶液 通入水 通入水或 点 与。2混合后通 液 或NaOH溶液 h2so4溶液 燃 入NaOH溶液 （2） 直接排入空气中：主要是针对无毒、无害气体的处理。如N2、。2、C02等。 （3） 尾气处理装置 ① 在水中溶解度较小的有毒气体，多数可通入烧杯中的溶液中，用某些试剂吸收 除去（如图甲），如Cla NO?均可通入NaOH溶液中除去。 ② 对于溶解度很大吸收速率很快的气体，吸收时应防止倒吸，典型装置如图乙。 ③ 某些可燃性气体可用点燃（如图丙）或转化的方法除去，如CO、H?可点燃或 通过灼热的CuO除去。 ④ 收集法：尾气处理也可以采用收集的方法除去（如图丁），如CH,、CzH,、H2、 CO等。 11H T 七、化学实验力棊攻:〔丁： 可行性 条件允许.效果明显.操作方便 1. 实验方案设计的五项基本原则 基本原则 2. 实验方案设计的基本思路 根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的实验方案，并且从几种 方案中分析选择出最佳方案。 只体实施方案一-优化方案分析、比较 3. 实验方案设计示例 设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。 (1) 实验原理 MnO? 冰CIO3 = 2KCI Ag，/CI—=AgCI 1 △ (2) 实验试剂：氮酸钾固体、MnCh、AgNCh溶液、稀硝