高三高考一轮综合复习:化学实验.doc
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1、2010届高三一轮综合复习:常见试剂的保存、常见气体的制备和物质的检验一. 教学内容:化学实验二. 重点、难点:1. 常见试剂的保存;2. 常见气体的制备;3. 物质的检验。三. 知识分析:(一)常见试剂的保存。中学化学实验中,有许多常用试剂易变质不宜长期放置,只能依照它们的本质特点,妥善处理或只能随配随用,如此才能确保实验的顺利进展,这类试剂也是历年高考实验中的一些热点,现将其变质原理及保存原则归纳如下(1)氢氟酸应保存于塑料瓶中,其它试剂一般都用玻璃瓶(2)固体一般用广口瓶、液体一般用细口瓶(3)氢氧化钠、水玻璃等碱性物质应用胶塞,不宜用玻璃塞。苯、甲苯、乙醚等有机溶剂应用玻璃塞不宜用胶塞
2、。(4)见光易分解或变质的试剂一般盛于棕色瓶,如硝酸、硝酸银、氯水等。置于冷暗处。其它一般用无色瓶。(5)易被氧化而变质的试剂: 爽朗金属钾、钠、钙等保存在煤油中 碘化钾、硫化亚铁、硫酸钠等平时保存固体而不保存溶液。使用硫酸亚铁或氯化亚铁溶液时内放少量铁粉或铁钉。(6)因吸收二氧化碳或水蒸气而变质的试剂应密封保存(如NaOH 、石灰水、漂白粉、水玻璃,Na2O2 等)石灰水最好现用现配(7)白磷少量保存在水中(8)液溴保存于细口瓶中,液面上加水,使之“水封”,瓶口并用蜡封好(9)浓盐酸、氨水、碘及苯、甲苯、乙醚等低沸点有机物均保存在瓶内加塑料盖密封,置于冷暗处。(二)常见气体的制备中学化学中需
3、要掌握的主要有、12种气体的实验室制法。其中包括药品选择、反响原理、仪器装置、操作要点、净化枯燥、搜集、检验、尾气处理等一系列的根本知识和根本操作技能。1. 制备气体的发生装置通常依照反响物的状态和反响条件的不同选择发生装置,实验室制备气体的装置一般有如下几种(见以下图)。固体反响物加热制备气体液体反响物不加热制备气体液体反响物加热制备气体2. 气体的搜集方法依照气体的密度、溶解性、稳定性可将气体的搜集方法分为三种。(1)排水集气法适用于搜集不溶于水或微溶于水且不与水发生反响的气体。搜集的气体纯度高,易推断是否集满。(装置见图a)(2)向上排空气集气法适用于搜集不跟空气发生反响且密度比空气大的
4、气体。(装置见图b)(3)向下排空气集气法适用于搜集不跟空气发生反响且密度比空气小的气体。(装置见图c)3. 常见气体制备原理以及装置选择如下表所示。气体反响原理发生装置搜集装置考前须知O2Aa或b共同点:(1)气密性的检查CH4无水和碱石灰共热Aa或c(2)试管口稍向下倾斜(3)假设用排水法,做完实验先撤导气管,后撤酒精灯NH3Ac不同点:搜集氨气仪器要枯燥H2较爽朗金属与稀强酸(如H2SO4、HCl但不能用HNO3或浓H2SO4)的置换反响Ca或c(1)用长颈漏斗时要液封(2)制SO2(Na2SO3CO2Cb粉末)、NO2(剧烈放热多)、C2H2(CaC2遇SO2无水Na2SO3粉末与中等
5、浓度的H2SO4进展复分解反响BbH2O粉化)不能用启普发生器NO2Cu和浓HNO3Bb(3)制CO2不用H2SO4(因CaSO4微溶)C2H2电石与水进展反响Ba(4)制H2S不能用硝酸或浓H2SO4(防氧化)Cl2E或Da或b(1)排水法完毕应先撤导管后撤酒精灯(2)反响物都是液体要加碎瓷片防暴沸(3)制乙烯要操纵温度HCl食盐与浓H2SO4(不挥发性酸与挥发性酸的盐)进展复分解反响E或Db在170(4)搜集Cl2可用排饱NOEa和食盐水法C2H4Fa4. 尾气的处理装置具有毒性或污染性的尾气必须进展处理,常用处理尾气装置如图1所示。一般常用吸收液吸收这些有害气体,a、b为溶解度不是特别大
6、的尾气处理装置,c、d为溶解度大且吸收速率特别快的尾气处理装置,难以吸收的尾气如CO,应于末端燃烧除去,如e。此外还能够用塑料袋盛装尾气。5. 气体的净化和枯燥气体的净化、枯燥装置一般常用的有洗气瓶、枯燥管、U形管和双通加热管几种,如图2。(1)洗气瓶如图2(c)中一般装入液体除杂试剂。除杂试剂应通过化学反响将杂质吸收或将杂质气体转化为所制取的气体。常见除杂试剂有: 强碱溶液如溶液可吸收等酸性气体。 饱和的酸式盐溶液可将杂质气体吸收转化,如:饱和溶液能除去中混有的等强酸性气体;饱和溶液能除去中混有的等气体;饱和溶液能除去中混有的气体。 浓利用它的吸水性,可除去等气体中混有的水蒸气。但由于浓有强
7、氧化性,不能用来枯燥强复原性气体,如等。 酸性溶液利用它的强氧化性,能够除去复原性的气体,如除去混在气体中的等。(2)枯燥管、U形管一般装入固体枯燥剂。常见的固体枯燥剂有: 酸性枯燥剂用来枯燥酸性气体。如、硅胶、浓等。 碱性枯燥剂用来枯燥碱性气体。如、碱石灰等。 中性枯燥剂既能枯燥碱性气体又能枯燥酸性气体。如(但不能枯燥,因易构成。(3)双通加热管一般装入固体除杂剂,除杂试剂和混合气体中的某一组分反响。例如:Cu和混合气体中的反响而将除去。另外,还常用固体无水装入枯燥管中,通过颜色变化检验水蒸气的存在。用Na2O2固体也可将转化为O2。(六)物质的检验1.对检验反响的一般要求反响要有明显的外部
8、特征、高选择性、高灵敏性。2.设计物质检验方案的一般原则(1)充分利用离子的特征反响。例如,鉴别NH4NO3、 K2SO4 、KNO3四种白色固体,其中NH4+检验的特征反响是利用NH4+和OH反响,Cl检验的特征反响是利用Cl和Ag+的特征反响,SO42检验的特征反响是利用SO42和Ba2+的特征反响。依照上面分析,能够选用溶液作为检验这四种盐的试剂。(2)确定检验操作顺序要“先简后繁”。例如,鉴别NH3、C12、N2,CO2、NO2等六种气体。一观颜色,将C12(黄绿色)、NO2(红棕色)先检出;二用潮湿的红色石蕊试纸将NH3检出;三用点燃。将能使带火星的火柴棒复燃的O2检出;四用试剂,把
9、剩余两瓶气体通入澄清石灰水中,振荡,其中可使澄清石灰水变浑浊的是CO2,余下的是N2。(3)按“先活后惰”的原则确定物质检出的顺序。例如,将己烯、己烷、苯、甲苯四种无色溶液进展一一区别。其中己烯最爽朗,甲苯次之,己烷最不爽朗,因而在鉴别时,应先将最爽朗的己烯用溴水将其检出,其次用KMnO4溶液将甲苯检出,最后用硝化反响将苯检出,最后剩下的确实是不爽朗的己烷。(4)一般是依照物理性质(如颜色、状态、气味、密度等)或利用化学性质进展物质检验的实验设计。在做题时必须写出操作步骤、观察到的现象以及依照现象而得的结论,同时要留意共有现象的干扰。3. 在物质检验的实验设计中,我们应该留意以下几个方面:(1
10、)留意样品的物理性质,如颜色、状态、气味等,使之成为方案设计和成分推断的重要参考。例如依照某紫色酸性溶液的颜色,推断可能含有MnO4,假如通过检验证明确实含有MnO4,那么就能够推断出该溶液不会含有I、SO32、Fe2+等复原性离子,同时还要明白,在接着的检验实验中选择试剂时要避开复原性较强的试剂等。(2)留意操作过程的细节。如配制的样品溶液每次均取少量,以保证整个检验过程有足够的样品所用。再如,滴加试剂的方式要逐滴滴入,以保证观察过程及现象的完好性。此外还要留意样品的浓度和试剂的浓度,以确保能够观察到明显的实验现象。(3)留意离子(物质)间的干扰。意料到可能出现的实验干扰,通过试剂的选择和操
11、作方法的设计,来消除这种干扰。如检验溶液中的SO42时,假如参加BaCl2溶液和稀HNO3,通过生成不溶于酸的白色沉淀来确定SO42的存在,那么我们就面临着Ag+或SO32的干扰,由于它们也具有一样的实验现象。这时就能够把实验设计修正为:先向溶液中参加稀盐酸,看是否有白色沉淀或无色气体产生来推断溶液是否含有Ag+或SO32,假如不含有Ag+则接着参加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀来推断溶液中是否含有SO42。4. 以下是两个物质检验实验的设计思路。物质检验的根本步骤(1)对试样进展外观观察:主要目的是利用被检验物质的颜色和状态,对可能含有的某些组分进展推断,进而排除另一些组分存在的可能性。(
12、2)试样的预备:不管是固体试样,依然液体试样,都只能取少量(固体以刚好铺满试管底部为准,液体为l2mL)用于配制溶液或用于检验,要留有一定量的试样备用,不能全部取用完。绝对不能将检测试剂直截了当参加到待测液中,一者造成待测液浪费,二者无法进展后续检测。(3)检验:在进展检验时,除了要考虑各离子的特征反响外,最重要的是要选取适当的措施排除离子之间可能存在的干扰。只要排除干扰的方法得当,就能够设计出正确的实验方案。5. 常见物质的检验方法依照物质性质(主要是化学性质,物理性质往往也是重要线索),使被检物质与参加的试剂作用,转变为某种已经明白物质,或产生某种特别现象,从而确定该物质的存在。常见的特别
13、现象有:(1)生成气体:能够生成气体的离子特别多,生成的气体也常有性质的类似之处,推断时要留意干扰。(2)生成沉淀:许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特别颜色、特别性质的沉淀,但同时也应留意排除干扰离子。(3)显现特别颜色:特别颜色的出现或消失并配合特别试剂,是鉴别物质的常见方法,如KSCN检验Fe3+,苯酚检验Fe3+、酸性KMnO4检验不饱和化合物、新制悬浊液检验醛类物质等。3. 常见阳离子的检验物质检验方法H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。Na+、K+用焰色反响来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色)。Ba2+能使稀H2SO4或可溶性硫酸
14、盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀HNO3。Mg2+能与NaOH溶液反响生成白色沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。Al3+能与适量的NaOH溶液反响生成白色絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反响,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成。NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反响,并加热,放出使潮湿的红色石蕊试纸变蓝或有刺激性气味的NH3气体。Fe2+能与少量NaOH溶液反响,开场时生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀。或向亚铁盐的溶液里参加KSCN溶液,不显红色,参加少量新制的氯水后,立即显红色。有关反响方程
15、式为:2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2Cl。Fe3+能与KSCN溶液反响,变为血红色溶液;能与NaOH溶液反响,生成红褐色沉淀。Cu2+蓝色溶液(浓的CuCl2溶液显绿色)能与NaOH溶液反响,生成蓝色的沉淀,加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反响,在金属片上有红色的铜生成。4. 常见的阴离子的检验物质检验方法OH能使 无色酚酞、 紫色石蕊、 橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。C1能与AgNO3溶液反响,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成。Br能与AgNO3溶液反响,生成淡黄色AgBr沉淀,沉淀不溶于稀HNO3。I 能
16、与AgNO3反响,生成黄色AgI沉淀,沉淀不溶于稀HNO3。 I也能与氯水反响生成I2,使淀粉溶液变蓝SO42能与含Ba2+溶液反响,生成白色BaSO4沉淀,沉淀不溶于硝酸。SO32 浓溶液能与强酸反响,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。 能与BaCl2溶液反响,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。注:BaSO3在硝酸中也不溶解,而是转化为BaSO4沉淀,但有NOx放出。S2能与或CuSO4溶液反响,生成黑色PbS或CuS沉淀。CO32能与BaCl2溶液反响,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味能使澄清石
17、灰水变浑浊的CO2气体。HCO3 取含HCO3盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊。或 向HCO3盐酸溶液里参加稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀生成,同时放出CO2气体。PO43含PO43的中性溶液,能与AgNO3反响,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。NO3浓溶液或晶体中参加铜片、浓H2SO4加热,放出红棕色气体。有关反响方程式为:NO3+H2SO4HSO4+HNO3,Cu + 4HNO3+2NO2+ 2H2O。5. 常见气体的检验物质检验方法氢气纯洁的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。注:不是只有H2才产生爆鸣声
18、;可燃的气体不一定是H2。氧气可使带火星的木条复燃。氯气黄绿色。能使潮湿的碘化钾淀粉试纸变蓝。注:O3、NO2等也能使潮湿的碘化钾淀粉试纸变蓝。氯化氢无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中构成白雾,能使潮湿的蓝色石蕊试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。二氧化硫无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色;能使酸性KMnO4溶液褪色。硫化氢无色有臭鸡蛋气味的气体。能使或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使潮湿的醋酸铅试纸变黑。氨气无色有刺激性气味。能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝;用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。二氧化氮红棕色气体。通入水
19、中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。一氧化氮无色气体。在空气中立即变为红棕色。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。注:SO2气体也能使澄清的石灰水变浑浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。一氧化碳可燃烧,火焰呈蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。甲烷无色气体。可燃烧,蓝色火焰,生成水和CO2;不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。乙烯无色气体。可燃烧,燃烧时有亮堂的火焰和黑烟,生成水和CO2;能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。乙炔无色无臭气体。可燃烧,燃烧时有亮堂的火焰和浓烟,生成水和CO2;能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。6. 几种重要有机物的检验物质检验方法苯 能
20、与纯溴、铁屑反响,产生溴苯和HBr白雾;能与浓H2SO4、浓HNO3的混合物反响,生成淡黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝作用,使其外表上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛;乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反响,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在液面上。苯酚能与浓溴水反响生成白色的三溴苯酚沉淀;能与FeCl3溶液反响,生成紫色溶液。乙醛能发生银镜反响,或能与新制的蓝色加热反响,生成红色的Cu2O沉淀。【典型例题】1. 物质的鉴定例1 怎么样鉴定一种白色晶体是NH4Cl?写出详细操作步骤。 解析:N
21、H4Cl是由和组成,因而依照和的特征反响来鉴定。 答案:鉴定实验方案为: (1)取少量白色晶体放入试管中,参加NaOH浓溶液加热,用潮湿的红色石蕊试纸靠近管口(不能接触管口!为什么?),假设试纸变蓝说明有NH3生成,说明白色晶体中有存在,反响离子方程式为:(2)取少量晶体置于试管中加12mL蒸馏水,振荡溶解配成溶液,参加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再参加稀HNO3,沉淀不溶解,证明含Cl。留意:白色沉淀中为什么一定要加稀HNO3?这是由于Ag2SO4,Ag2CO3等也是难溶于水的白色沉淀,为了排除CO32、SO42等杂质离子的干扰,应参加稀HNO3,反响的化学方程式为:Ag2SO4HNO3A
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- 三高 一轮 综合 复习 化学 实验
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