2022年高考化学一轮复习专题一化学实验基础化学计量课时化学实验基础除杂提纯与检验实验评价 .pdf
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1、课时2 化学实验基础 2除杂、提纯与检验实验评价【课时导航】复习目标1. 了解并初步实践化学实验研究的一般过程,掌握化学实验的基本方法和技能。2. 能对常见的物质进行检验、分离和提纯。了解常见离子的检验方法。3. 设计、评价或改进实验方案。4. 了解控制实验条件的方法。5. 分析或处理实验数据,得出合理结论。知识网络问题思考问题 1:物质检验的一般程序有哪些? 问题 2:化学试剂法除杂的思路如何?常用的化学方法有哪些? 【课前自测】1. (2015 河南模拟) 下列除杂质选用试剂和主要操作都正确的是( ) 选项物质杂质试剂主要操作A SiO2 Fe2O3 盐酸过滤B CO2 CO O2 点燃C
2、 FeCl2溶液FeCl3 Cu 过滤D CH3CH2OH H2O Na 蒸馏【答案】A 【解析】氧化铁溶于盐酸,SiO2不溶, A正确; B中会引入氧气杂质,把混合气体通入热的氧化铜即可,错;C中应该加入铁粉,加入铜粉会引入铜离子,错;钠和乙醇反应,应该加入生石灰后蒸馏, D错。2. (2015 福建卷 )下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 32 页 - - - - - - - - - 实验目的实验操作A 称取
3、 2.0 g NaOH 固体先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g 砝码,左盘上添加 NaOH 固体B 配制 FeCl3溶液将FeCl3固体溶解于适量蒸馏水C 检验溶液中是否含有N4H取少量试液于试管中,加入NaOH 溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体D 验证铁的吸氧腐蚀将铁钉放入试管中,用盐酸浸没【答案】C 【解析】NaOH 应该放在小烧杯中称量,A错误; FeCl3是强酸弱碱盐,Fe3+会发生水解反应,所以配制 FeCl3溶液时,应该将FeCl3固体溶解于适量的盐酸中,然后再加水稀释,B错误;N4H+OH-NH3+H2O ,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若湿润的红
4、色石蕊试纸变为蓝色,说明产生了NH3,原溶液中含有N4H,C正确;要验证铁的吸氧腐蚀,应该将铁钉放入试管中,用食盐水浸没,而不能用酸性物质浸没,否则发生的是析氢腐蚀,D错误。3. (2015 天津卷)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( ) A. 在溶液中加 KSCN ,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无 Fe2+ B. 气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气C. 灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+、无 K+ D. 将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2 【答案】B 【解析】只能证明存在Fe3+,不能证明无Fe2+,A项错误;气体通过无水硫酸铜,粉
5、末变蓝,则发生反应:CuSO4+5H2OCuSO45H2O ,故可证明原气体中含有水蒸气,B项正确;只能证明原粉末中有 Na+,但并不能证明无K+,因为 Na+的黄光可遮住K+的紫光,故 K+焰色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察,C项错误;能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等, D项错误。4. (2015 新课标卷) 下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( ) 选项实验现象结论A 将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加 KSCN 溶液有气体生成,溶液呈血红色稀硝酸将 Fe氧化为 Fe3+ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
6、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 32 页 - - - - - - - - - B 将铜粉加入 1.0 mol L-1 Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝,有黑色固体出现金属铁比铜活泼C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D 将0.1 mol L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 molL-1CuSO4溶液先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的 溶 度 积 比Mg(OH)2的小【答案】D 【解析】稀硝酸与过量的Fe充分反应生成硝酸
7、亚铁、NO 和水,无铁离子生成,所以加入KSCN溶液后,溶液不会变红色,A错; Cu与硫酸铁发生氧化还原反应,生成硫酸铜和硫酸亚铁,无黑色固体出现,不能说明铁和铜的活泼性,B错;铝在空气中加热生成氧化铝的熔点很高,所以内部熔化的铝不会滴落,C错;硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,再加入硫酸铜,则转化成氢氧化铜蓝色沉淀,溶解度小的沉淀向溶解度更小的沉淀转化,且两种沉淀类型相同,所以氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小,D正确。【自主学习】考点 1 化学方法除杂【基础梳理】用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除去,所以需要加入过量的化学试剂。在多步分离的过程中,后加的
8、试剂应能够把前面所加入的过量试剂无关离子( 或物质) 除去。下表列举了无机物分离和提纯的常用方法。方法原理举例加热法混合物中混有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳定性差的物质分解而分离除去食盐中混有氯化铵、纯碱中混有小苏打等均可直接加热除去杂质沉淀在混合物中加入某试剂,使其中一种以除 去 NaCl 中 混 有 的 Na2SO4: 先 加 适名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 32 页 - - - - - - - - - 法沉淀形式分离出去的方法( 注意不能
9、引入新杂质 ) 量,再加入过量的Na2CO3溶液,过滤后加入盐酸转化法不能通过一次反应达到分离的目的,而要经过转化为其他物质才能分离,注意最终要将转化物质恢复为原物质苯酚中混有硝基苯时,先加入NaOH 溶液,后分液,再向苯酚钠溶液中通入CO2重新生成苯酚酸碱法被提纯物质不与酸或碱反应,而杂质可与酸或碱发生反应,用酸或碱作除杂试剂用盐酸除去 SiO2中的石灰石,用除去铁粉中的铝粉氧化还原法对混合物中混有的具有还原( 或氧化 ) 性杂质,可加入适当的氧化( 或还原 ) 剂将滴入混有 FeCl2的FeCl3溶液中,除去 FeCl2杂质盐与盐的转化法主要针对的是正盐和酸式盐之间的转化Na2CO3固体中
10、含有少量NaHCO3,可将固体加热; NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3,可向溶液中通入足量 CO2使其转化为 NaHCO3 水解法金属阳离子水解程度不同,加适当试剂,调节 pH,杂质离子水解生成沉淀而除去CuCl2溶液中含有 FeCl3,加入 CuO 电解法利用电解原理来分离、提纯物质精炼铜微课 2 清洗剂的选择沾有的物质洗涤用药剂沾有的物质洗涤用药剂I2 C2H5OH S CS2或热 NaOH 溶液Cu,Ag 稀硝酸MnO2 浓盐酸 ( )不溶于水的碱、碳酸盐、碱性氧化物稀盐酸FeS 稀硫酸或稀盐酸酚醛树脂C2H5OH C6H5OH C2H5OH 或NaOH 酯与油脂C2H5OH 或N
11、aOH C6H5Br、C6H5NO2 C2H5OH 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 32 页 - - - - - - - - - 【举题说法】【例题 1】(2014全国卷 ) 下列除杂方案错误的是( ) 选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法A CO(g) CO2(g) NaOH 溶液、浓硫酸洗气B NH4Cl(aq) Fe3+(aq) NaOH 溶液过滤C Cl2(g) HCl(g) 饱和食盐水、浓硫酸洗气D Na2CO3(s) NaHCO3(s) 灼烧【
12、答案】B 【解析】混合气体通过盛有NaOH 溶液的洗气瓶时,CO2被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将带出的水蒸气除去,得干燥、纯净的CO ,A 项正确; NaOH 溶液可与 NH4Cl溶液发生反应, B项错误; Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大,混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去带出的水蒸气, C项正确;灼烧时,杂质NaHCO3发生反应 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O ,D项正确。【题组训练 1】1. (2016 广州一模) 利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( ) 选项实
13、验结论A 稀盐酸Na2CO3 Na2SiO3溶液非金属性: ClCSi B 稀硫酸Na2S 滴加少量 AgNO3的KI溶液Ksp(AgI)Ksp(Ag2S) C 浓盐酸KMnO4 AgNO3和稀硝酸混合溶液Cl2溶于水有 Cl-生成D 浓硫酸蔗糖Ba(OH)2溶液SO2能与碱溶液反应【答案】B 2. 下列实验不能达到目的的是( ) A. 用饱和 NaHCO3溶液除去 CO2中混有的 HCl B. 用加热蒸干 CuCl2溶液的方法制备无水CuCl2固体C. 用分液漏斗分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层D. 用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体【答案】B 名师资料总结 - - -精
14、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 32 页 - - - - - - - - - 【解析】CuCl2发生水解反应:CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl,加热蒸干 CuCl2溶液, HCl挥发,平衡向水解方向移动,最后生成Cu(OH)2固体, Cu(OH)2受热分解生成CuO 。3. 在中学化学实验中可用来分离或提纯物质的方法很多,如蒸馏、过滤、结晶、渗析、盐析等,分离或提纯下列各组混合物所选用方法最合适的是( ) A. 从FeCl3溶液得到 FeCl3固体加热蒸干B. 除去 C
15、u 粉中混有的 CuO 加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥C. 分离 NaNO3和BaSO4的混合物溶解、过滤D. 除去 NaOH 溶液中混有的少量Na2SO4加入 BaCl2溶液、过滤【答案】C 【解析】FeCl3在水溶液中发生水解反应,加热蒸干最终得到的是氧化铁,A错;硝酸也会与铜反应, B错; NaNO3易溶于水,而BaSO4不溶于水,可通过过滤分离,C正确; D项引入新的杂质Cl-,错。4. (2015 河北邯郸模拟) 下列实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是( ) 甲乙丙丁A. 装置甲可用于检验有乙烯生成B. 装置乙可用于收集和吸收氨气C. 装置丙可用于除去Cl2中混有的 HCl
16、气体D. 装置丁可分离CH3COOC2H5和饱和碳酸钠溶液名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 32 页 - - - - - - - - - 【答案】D 【解析】乙醇易挥发,能被高锰酸钾氧化,则应先排除乙醇的干扰,再检验乙烯的生成,A错;氨气的密度比空气小,用向下排空气法收集,则图中进出气导管不合理,B错;二者均与碳酸氢钠反应,不能除杂,应选饱和食盐水,C错;CH3COOC2H5与饱和碳酸钠溶液不互溶,利用图中分液装置可分离,D正确。5. (2015 郑州模拟)
17、 除去下列物质中少量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 NO2中混有的 NO :用水洗气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【答案】C 【解析】A应该用饱和碳酸氢钠,错;二氧化氮和水反应,B错; C正确;铜和稀硝酸也反应, D错。常见混合物除杂方法序号原物质所含杂质除杂试剂主要操作方法1 N2 O2 灼热的铜网用固体转化气体2 CO2 H2S CuSO4溶液洗气3 CO CO2 NaOH 溶液洗气4 CO2 CO 灼热 CuO 用固体转化气体5
18、 CO2 HCl 饱和 NaHCO3 洗气6 H2S HCl 饱和 NaHS 洗气7 SO2 HCl 饱和 NaHSO3 洗气8 Cl2 HCl 饱和食盐水洗气9 CO2 SO2 饱和 NaHCO3 洗气10 炭粉MnO2 浓盐酸 ( 需加热 ) 过滤11 MnO2 C 加热灼烧名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 32 页 - - - - - - - - - 12 炭粉CuO 稀酸 ( 如稀盐酸 ) 过滤13 Al2O3 Fe2O3 NaOH( 过量 ) ,C
19、O2 过滤、灼烧14 Fe2O3 Al2O3 NaOH 溶液过滤15 Al2O3 SiO2 盐酸、氨水过滤、灼烧16 SiO2 ZnO 盐酸过滤17 BaSO4 BaCO3 盐酸过滤18 NaHCO3溶液Na2CO3 CO2 加酸转化法19 NaCl溶液NaHCO3 HCl 加酸转化法20 FeCl3溶液FeCl2 Cl2 加氧化剂转化法21 FeCl3溶液CuCl2 Fe 、Cl2 过滤22 FeCl2溶液FeCl3 Fe 加还原剂转化法23 CuO Fe 磁铁吸附24 Fe(OH)3胶体FeCl3 蒸馏水渗析25 CuS FeS 稀盐酸过滤26 I2晶体NaCl 加热升华27 NaCl晶体
20、NH4Cl 加热分解28 KNO3晶体NaCl 蒸馏水重结晶29 乙烯SO2、H2O 碱石灰加固体转化法30 乙烷C2H4 溴的四氯化碳溶液洗气31 溴苯Br2 NaOH 稀溶液分液32 甲苯苯酚NaOH 溶液分液33 乙醛乙酸饱和 Na2CO3 蒸馏34 乙醇水( 少量 ) 新制 CaO 蒸馏35 苯酚苯NaOH 溶液、 CO2 分液考点 2 物质的检验【基础梳理】1. 常见离子的检验(1) 阳离子的检验方法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 32 页 -
21、- - - - - - - - 阳离子检验试剂实验现象离子方程式K+ 焰色反应紫色 (透过) Na+ 焰色反应黄色N4HNaOH 浓 溶 液 、湿润的红色石蕊试纸加热,产生有刺激性气味、使色石蕊试纸变色的气体N4H+OH-Fe2+ NaOH 溶液新制的氯水、KSCN 溶液生成色沉淀,迅速变 为色, 最后变 成色 先 滴 加 KSCN 溶 液 , 溶 液 无色 出现 。 再 滴 加 新 制的, 溶 液 变为Fe2+2OH-Fe(OH)2 . 2Fe2+Cl2Fe3+3SCN-Fe3+ NaOH 溶液KSCN 溶液苯酚溶液生成红褐色沉淀生成血红色溶液生成紫色溶液Fe3+3OH-Fe(OH)3Fe3
22、+3SCN-Fe(SCN)3 F e3+6C6H5OHFe(C6H5O)63-+6H+ (2) 阴离子的检验方法阴离子检验方法及检验试剂实验现象离子方程式C2-3OBaCl2溶液、稀盐酸( 或硫酸、硝酸 )、澄清石灰水加入 BaCl2溶液,有白色沉淀,过滤、洗涤,向淀淀中加入稀盐酸后,有无色无味的气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊Ba2+C2-3OBaCO3BaCO3+2H+Ba2+H2O+CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O S2-4O先用酸化,再加入试剂生成白色沉淀,该沉淀不溶于稀盐酸Ba2+S2-4OBaSO4SBaCl2溶液、稀盐酸、品加入 BaCl2溶液,有白色沉淀,Ba
23、2+S2-3OBaSO3名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 32 页 - - - - - - - - - 2-3O红试液过滤、洗涤,向淀淀中加入稀盐酸后放出无色有刺激性气味、能使品红试液褪色的气体BaSO3+2H+Ba2+H2O+SO2Cl- 先用酸化,再加试剂生成白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸Ag+Cl-AgClBr- 先用稀硝酸酸化,再加AgNO3试剂新制的氯水、四氯化碳生成浅黄色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸溶液由无色变为橙色,加CCl4振荡后, CCl4层显橙
24、红色Ag+Br-AgBr2Br-+Cl2Br2+2Cl- I- 先用稀硝酸酸化,再加AgNO3试剂新制的氯水、四氯化碳新制的氯水、淀粉溶液生成黄色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸溶液由无色变为黄色,加CCl4振荡后, CCl4层显紫红色溶液显蓝色Ag+I-AgI2I-+Cl2I2+2Cl- 2I-+Cl2I2+2Cl- 2. 常见气体的检验气体检验方法有关反应的化学( 或离子 ) 方程式或说明H2 纯H2在空气中燃烧时有色火焰,不纯氢气点燃时有爆鸣声2H2+O22H2O O2 可使带火星的木条C+O2CO2 Cl2 使湿润的碘化钾- 淀粉试纸变( 淀粉遇 I2变蓝 ) NH3 能使湿润的红色石蕊试纸变
25、 用 蘸 浓 盐 酸 的 玻 璃 棒 靠 近 , 产生NH3+H2ONH3H2ON4H+OH- NH3+HClNH4Cl SO2 使品红溶液褪色,加热,又变红色SO2有性CO2 能使燃着的木条熄灭能使澄清石灰水变浑浊NO 无色气体,在空气中变为色2NO+O22NO2 NO2 红棕色、有刺激性气味的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红3NO2+H2O2HNO3+NO 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 32 页 - - - - - - - - - 溶于水后生成无色气
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