中考化學二輪專題復習課件：專題2　實驗方案的設計與評價 (含答案)

專題二實驗方案的設計與評價

物質的檢驗與鑒別(必考)一、物質的檢驗1．原理：依據(jù)物質的特殊物理性質(氣味、顏色、溶解性等)和特殊化學性質(與某些物質反應時的特殊現(xiàn)象，如產生氣泡、沉淀、顏色變化等)進行觀察、分析，判斷物質的成分。2．常見氣體的檢驗(2018、2017、2015均在實驗與探究題中考查多種氣體的檢驗)類型1

氣體檢驗方法實驗現(xiàn)象O2將帶火星木條伸入集氣瓶中木條________CO2將氣體通入澄清石灰水澄清石灰水_________CO點燃氣體，在火焰上方罩一干冷小燒杯，然后將燒杯迅速倒轉，往燒杯中倒入澄清石灰水產生藍色火焰，燒杯內壁________水珠出現(xiàn)，澄清石灰水__________將氣體通過灼熱的CuO后，再通入澄清石灰水CuO由______色變成______色，澄清石灰水__________復燃變渾濁沒有變渾濁黑紅變渾濁氣體檢驗方法實驗現(xiàn)象H2點燃氣體(氫氣不純時會有爆鳴聲)，在火焰上方罩一干冷小燒杯，然后將燒杯迅速倒轉，往燒杯中倒入澄清石灰水產生淡藍色火焰，燒杯內壁______水珠出現(xiàn)，澄清石灰水____________將氣體通過灼熱的CuO后，再通過無水CuSO4粉末CuO由______色變成______色，無水CuSO4由______色變成______色H2O(氣)將氣體通過無水CuSO4粉末無水CuSO4由______色變成______色有不變渾濁黑紅白藍白藍氣體檢驗方法實驗現(xiàn)象NH3聞氣味有氨味用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗試紙變藍CH4點燃氣體，在火焰上方罩一干冷小燒杯，然后將燒杯迅速倒轉，往燒杯中倒入澄清石灰水燒杯內壁______水珠出現(xiàn)，澄清石灰水__________HCl將氣體通入硝酸銀溶液有____________產生有變渾濁白色沉淀注意當需要同時檢驗水蒸氣和其他氣體時，通常先檢驗水蒸氣，以防止氣體通入一些水溶液后會帶出一部分水蒸氣，影響檢驗結果。3．常見離子的檢驗離子檢驗方法實驗現(xiàn)象H＋取樣，滴加紫色石蕊溶液石蕊溶液變______測定溶液pHpH______7取樣，加入活潑金屬(如鎂條、鋅粒等)或碳酸鹽有________產生取樣，加入少量氧化銅(或氧化鐵)粉末固體粉末溶解紅＜氣泡離子檢驗方法實驗現(xiàn)象OH－取樣，滴加紫色石蕊溶液石蕊溶液變______取樣，滴加無色酚酞溶液酚酞溶液變______測定溶液pHpH______7取樣，加入可溶性銅鹽(或鐵鹽)生成______色沉淀(或生成________色沉淀)Cl－取樣，滴加AgNO3溶液和稀硝酸生成______色沉淀藍紅＞藍紅褐白白氣泡變渾濁白白刺激性藍紅褐藍易錯提醒進行離子的檢驗時，應先取少量待檢驗物質，然后加入檢驗試劑，依據(jù)產生的現(xiàn)象判斷物質的成分。敘述方式為：取少量待檢驗物質，加入檢驗試劑，若有某種現(xiàn)象產生，則該物質為(或含有)××。二、物質的鑒別(必考)1．原理：利用物質的不同性質，采用物理或化學的方法使其產生不同的現(xiàn)象而區(qū)別開來。2．鑒別方法(1)物理方法①觀察法(顏色不同)：如Na2SO4溶液與CuSO4溶液(藍色)，氯酸鉀固體與高錳酸鉀固體(紫色)，銅片與鐵片等。②聞氣味：如白酒、白醋與蒸餾水，濃硫酸與濃鹽酸，二氧化硫與二氧化碳等。③加水法：如CaCO3與NaCl固體(溶解性不同)，NaOH、NaCl與NH4NO3固體(溶解時的溫度變化不同)(2016考)，無水CuSO4粉末與NaCl固體(溶液顏色不同)等。(2)化學方法：利用各物質的化學性質差異，加入合適的鑒別試劑，依據(jù)產生的不同現(xiàn)象進行鑒別。①加酸：如碳粉與CuO，鐵與銀，NaOH與Na2CO3等。②加堿：如NH4Cl與KCl，MgCl2溶液與NaCl溶液等。③加鹽溶液：如鹽酸與硫酸(加BaCl2溶液)，鹽酸、CaCl2溶液與NaCl溶液(加Na2CO3溶液)(2012考)等。④加酸堿指示劑：如NaCl溶液與NaOH溶液等。易錯提醒進行物質的鑒別時，不能向試劑瓶中直接加入鑒別試劑，應先取樣，再鑒別；所選擇的鑒別試劑與待鑒別物質作用應產生不同的現(xiàn)象，否則無法鑒別。敘述方式為：分別取少量待鑒別的物質，加入鑒別試劑，若產生某種現(xiàn)象，則為其中的某種物質，若產生另一種現(xiàn)象，則為另一種物質。3．日常生活中一些物質的鑒別方法(1)硬水和軟水：加__________，有浮渣產生且泡沫較少的是硬水，反之是軟水。(2017、2014考)(2)純金屬及其合金：相互刻畫，有明顯劃痕的是純金屬。(3)真假黃金：假黃金通常是用銅鋅合金偽造的，可用鹽酸加以鑒別，如有________產生，說明該物質中有鋅，是假黃金；也可灼燒，如果________，說明有銅，是假黃金。肥皂水氣泡變黑(4)化肥：①看外觀：氮肥、鉀肥為白色晶體(氨水為液態(tài))，磷肥為灰白色粉末；②加水：氮肥、鉀肥都溶于水，磷肥大多不溶于水或微溶于水；③加堿：銨態(tài)氮肥能放出具有刺激性氣味的氨氣(注：碳酸氫銨有刺激性氣味，通過聞氣味就可鑒別出來)。(5)羊毛纖維、棉纖維和合成纖維：取樣，灼燒(燃燒)，有燒焦羽毛氣味且產物不易結球的是羊毛纖維；有燒紙氣味且產物不易結球的是棉纖維；有特殊氣味，灰燼不易捻碎的是合成纖維。(2019、2015、2013考)(6)熱塑性塑料和熱固性塑料：取樣，加熱，能熔化的是熱塑性塑料；不能熔化的是熱固性塑料。(2017、2016、2014考)C

食醋(合理即可)

例2

(2019綿陽改編)半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和水蒸氣。某化學興趣小組為檢驗半水煤氣的某些成分，設計的實驗方案如下圖所示。查閱資料：堿石灰是CaO和NaOH的混合物。(1)A裝置中石灰水變渾濁，證明半水煤氣中含有________，反應的化學方程式是__________________________________________。(2)B裝置的作用是________________________。C裝置的硬質玻璃管中發(fā)生置換反應的化學方程式是____________________________。CO2

CO2＋Ca(OH)2===

CaCO3↓＋H2O

吸收二氧化碳和水蒸氣

(3)證明半水煤氣中含有H2的現(xiàn)象是___________________________________________________。(4)證明半水煤氣中含有CO的現(xiàn)象是______________________________________。(5)要證明半水煤氣中含有水蒸氣，可在____________增加一個裝無水硫酸銅的U形管，若觀察到____________________________，則證明有水蒸氣。 C中黑色粉末變紅，D中集氣瓶中起霧且內壁出現(xiàn)液滴C中黑色粉末變紅，E中石灰水變渾濁A裝置前無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色

物質的分離與提純(8年7考)一、概念物質的分離：通過適當?shù)姆椒?，把混合物中的各種物質彼此分開，并且恢復到各種物質原來存在的狀態(tài)，分別得到純凈物。物質的提純：通過適當?shù)姆椒?，把混入某物質里的少量雜質除去，以便獲得相對純凈的物質，又稱除雜。類型2

二、原則化學方法分離和提純物質的原則是“不增、不減、易分離”，實驗操作要簡便，不能繁雜。不增：除去雜質的同時不能引入新的雜質。不減：操作過程中盡量不使被提純的物質損失，除雜試劑不能與被提純的物質反應。易分離：除雜后的生成物和被提純的物質易分離，雜質轉化為沉淀、氣體等易分離除去的物質，或轉化成被提純的物質。三、方法1．物理方法方法適用范圍舉例過濾固體與液體混合物的分離粗鹽提純(加水溶解、過濾、蒸發(fā)結晶)可溶性固體與不溶性固體混合物的分離除去碳酸鈣中的氯化鈉(加水溶解、過濾、洗滌、干燥)方法適用范圍舉例結晶蒸發(fā)結晶：①分離溶質與溶劑；②除去易揮發(fā)的雜質；③提純溶解度受溫度影響較小的物質從含有HCl的NaCl溶液中分離出固體NaCl；除去NaCl中的少量KNO3降溫結晶：提純溶解度受溫度影響較大的物質除去KNO3中的少量NaCl蒸餾分離沸點不同的物質從空氣中分離O2與N2磁鐵吸引分離鐵與其他固體的混合物分離鐵粉與氧化銅粉末(2)沉淀法：將雜質轉化為沉淀，過濾而除去。適用于除去溶液中的雜質。如：物質雜質方法NaCl溶液Na2SO4加入適量____________(填化學式，下同)溶液，過濾稀鹽酸H2SO4加入適量____________溶液，過濾NaOH溶液Ca(OH)2加入適量____________溶液，過濾BaCl2

BaCl2

Na2CO3

物質雜質方法NaOH溶液Na2CO3加入適量_______________________________溶液，過濾NaCl溶液MgCl2加入適量__________溶液，過濾NaCl溶液CaCl2加入適量__________溶液，過濾NaNO3溶液NaCl加入適量__________溶液，過濾Ca(OH)2[或

Ba(OH)2]

NaOH

Na2CO3

AgNO3

(3)置換法：將雜質通過置換反應而除去。適用于較活潑金屬(K、Ca、Na除外)的鹽溶液中較不活潑金屬的鹽的除去，通常加入足量較活潑金屬，然后再過濾。如：物質雜質方法FeCl2溶液CuCl2加入足量鐵粉，過濾Cu(NO3)2溶液AgNO3加入足量銅粉，過濾(4)溶解法：將雜質溶解而除去。若固體混合物中雜質可與酸反應，而被提純物不與酸反應時，可用稀酸將雜質溶解，然后再過濾、洗滌、烘干。如：碳粉或銅粉中混有鋅粉(或鐵粉，或CuO)時，可加入足量稀硫酸或稀鹽酸，過濾、洗滌、烘干。(6)轉化法：將雜質轉化為被提純的物質，雜質在一定條件下能夠轉化為被提純物時可用該法。如：物質雜質方法FeZn加入足量FeSO4溶液，過濾、洗滌、烘干CO2CO通過足量灼熱的氧化銅CuOCu在空氣中灼燒NaCl溶液NaOH加入適量稀鹽酸(或加入足量稀鹽酸，蒸發(fā))CaCl2溶液HCl加入足量CaCO3粉末，過濾MgSO4溶液H2SO4加入足量的鎂粉[或MgO，或Mg(OH)2]，過濾(7)吸收法：適用于氣體混合物的除雜，將混合氣體通過溶液或干燥劑，使雜質被吸收。如：物質雜質方法CO2H2O通過濃硫酸H2或COHCl或CO2通過足量NaOH溶液后，再通過濃硫酸H2或O2H2O通過濃硫酸或NaOH固體N2O2通過足量灼熱的銅網CO2HCl通過足量飽和的NaHCO3溶液后，再通過濃硫酸歸納總結液體的除雜思路(以除去NaCl溶液中的NaOH為例)：①確定被提純物和雜質所含的離子Na＋、Cl－和Na＋、OH－②確定雜質離子和非雜質離子雜質離子：OH－非雜質離子：Na＋、Cl－③確定和雜質離子不共存的離子H＋④結合非雜質離子組成除雜試劑HCl雜質和被提純物中的陰、陽離子都不相同時，分別選用和雜質中陰、陽離子都不共存的陽、陰離子，組合成除雜試劑。如除去NaCl溶液中的H2SO4，可選用Ba(OH)2溶液。注：常見的不能共存的離子對詳見P80。四、粗鹽中可溶性雜質的去除(雜質為Na2SO4、MgCl2、CaCl2)1．加入除雜試劑的順序：2．實驗過程中的注意事項：(1)加入的除雜試劑要足量。(2)除雜試劑加入的先后順序還可設計為BaCl2→Na2CO3→NaOH或NaOH→BaCl2→Na2CO3，只要Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入即可。(3)加入鹽酸(目的是除去過量的NaOH和Na2CO3)之前，必須先進行過濾，否則生成的CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2沉淀會重新與鹽酸反應生成可溶性雜質。(4)鹽酸有揮發(fā)性，過量的鹽酸在蒸發(fā)過程中會揮發(fā)掉，對精鹽的純度沒有影響。例3

(2019衡陽改編)除去下列物質中的少量雜質，所用試劑及操作方法都正確的是 (

)選項物質雜質所用試劑及操作方法AMnO2C加水，過濾BCO2HCl先通過足量NaOH溶液，再通過濃硫酸CKCl溶液K2CO3加適量稀鹽酸DCuSO4溶液H2SO4______________________________________C

加過量CuO[或Cu(OH)2]，過濾例4

(2019杭州改編)下列實驗中，實驗原理和主要操作方法都符合實驗目的的是 (

)C

選項實驗目的實驗原理主要操作方法A分離水和酒精的混合物各成分的密度差異蒸餾B分離氧化鐵粉末和碳粉的混合物能否溶于酸的差異加過量稀硫酸，過濾C除去碳酸鈣中的氯化鈣各成分的溶解性差異加水溶解、過濾、洗滌、烘干D除去ZnSO4溶液中的FeSO4金屬活動性的差異____________________加過量鋅粉，過濾例5

(2019衢州改編)某KCl固體樣品中含有少量雜質CaCl2，實驗室提純KCl的流程如圖。(KCl的溶解度受溫度影響較小)(1)寫出生成沉淀a的化學方程式：_______________________________________。(2)向濾液B中加入的X為__________。“加過量X”對KCl固體的純度沒有影響，原因是________________________________。(3)操作Ⅰ是______(填序號)。①冷卻熱飽和溶液②蒸發(fā)結晶CaCl2＋K2CO3===CaCO3↓＋2KCl

稀鹽酸加熱蒸發(fā)過程中氯化氫會揮發(fā)掉②

(4)若KCl固體樣品中還含有少量雜質K2SO4，小江認為提純該樣品只要在上述方案基礎上增加一步實驗：在“加過量K2CO3溶液”與“過濾”操作之間