適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第10章化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與綜合實(shí)驗(yàn)探究第2講物質(zhì)的分離提純與檢驗(yàn)課件

第2講物質(zhì)的分離、提純與檢驗(yàn)第十章【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.初步學(xué)會(huì)分離、提純等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識和基本技能。2.能根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的差異選擇物質(zhì)分離的實(shí)驗(yàn)方法。3.利用典型代表物的性質(zhì)和反應(yīng),設(shè)計(jì)常見物質(zhì)分離、提純等簡單任務(wù)的方案。強(qiáng)基礎(chǔ)增分策略一、物質(zhì)的分離和提純1.物質(zhì)分離、提純的區(qū)別分離——各成分都要;提純——只保留被提純物質(zhì)即可(1)物質(zhì)的分離。將混合物中的各組分分離開來,獲得幾種純凈物的過程。(2)物質(zhì)的提純及其操作要求。①將混合物中的雜質(zhì)除去而得到純凈物的過程,又叫混合物的凈化或除雜。②提純的“四個(gè)原則”及“四個(gè)必須”2.物質(zhì)分離、提純常用的物理方法(1)“固+固”混合物的分離(提純)。(2)“固+液”混合物的分離(提純)。(3)“液+液”混合物的分離(提純)。(4)物質(zhì)分離、提純常用物理方法的裝置及注意事項(xiàng)。

應(yīng)用提升蒸餾操作中幾種儀器及操作的注意事項(xiàng)(1)溫度計(jì)水銀球的位置:若要控制反應(yīng)溫度,應(yīng)插入反應(yīng)液中;若要選擇收集某溫度下的餾分,則應(yīng)放在支管口附近。(2)冷凝管的選擇:球形冷凝管只能用于冷凝回流,直形冷凝管既能用于冷凝回流,又能用于冷凝收集餾分。(3)冷凝管的進(jìn)出水方向:下進(jìn)上出。(4)加熱方法的選擇:①酒精燈加熱。酒精燈的火焰溫度一般在400~500

℃,需要溫度不太高的實(shí)驗(yàn)都可用酒精燈加熱。②水浴加熱。水浴加熱的溫度不超過100

℃。(5)防暴沸:加碎瓷片(或沸石),防止溶液暴沸,若開始忘加碎瓷片(或沸石),需冷卻后補(bǔ)加。3.物質(zhì)分離、提純的化學(xué)方法

方

法原

理雜質(zhì)成分沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為

沉淀

Cl-、

、

及能形成難溶性弱堿的金屬陽離子氣化法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為

氣體

雜轉(zhuǎn)純法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)雜質(zhì)中含不同價(jià)態(tài)的相同元素(加氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(加酸、酸酐或堿)氧化還原法用氧化劑(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì)如用

酸性高錳酸鉀溶液

除去CO2中的SO2,用

銅粉

除去N2中的O2

方

法原

理雜質(zhì)成分熱分解法加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸堿溶解法利用物質(zhì)與酸或堿溶液混合后的反應(yīng)進(jìn)行提純?nèi)缬眠^量的

氫氧化鈉溶液

可除去Fe2O3中的Al2O3

電解法利用電解原理除去雜質(zhì)粗銅作

陽

極、純銅作

陰

極,含Cu2+的鹽溶液作電解質(zhì)溶液

調(diào)pH法加入試劑調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中某種成分生成沉淀而分離如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入

CuO

、

Cu(OH)2

或

Cu2(OH)2CO3等調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為

Fe(OH)3

而除去

應(yīng)用提升

結(jié)晶與重結(jié)晶(1)結(jié)晶指晶體從溶液中析出的過程。如果溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化較小,可采用蒸發(fā)溶劑的方法使溶質(zhì)結(jié)晶析出。如果溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化較大,可采用降溫的方法使溶質(zhì)結(jié)晶析出?？刂茥l件,如緩慢降溫、采用低濃度溶液以減小結(jié)晶速率等,可得到較完整的大晶體。(2)重結(jié)晶指析出的晶體經(jīng)過溶解后再次從溶液中結(jié)晶析出的過程,是一種利用物質(zhì)的溶解度不同而進(jìn)行提純、分離的方法。為了制得更純的晶體,有時(shí)可進(jìn)行多次重結(jié)晶。易錯(cuò)辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)可用分液漏斗分離出乙酸與乙醇反應(yīng)的產(chǎn)物。(

×

)(2)除去KCl中的MnO2:蒸發(fā)結(jié)晶。(

×

)(3)除去碘中的NaCl:加熱、升華。(

√

)(4)除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3:加入足量的Mg(OH)2并過濾。(

√

)(5)除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再過濾。(

√

)(6)除去氯化鈉固體中的少量純堿:加入足量氯化鈣溶液,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶。(

×

)(7)除去石英中的少量碳酸鈣:用稀鹽酸溶解后過濾。(

√

)二、物質(zhì)的檢驗(yàn)與推斷1.氣體的檢驗(yàn)(1)可燃性氣體的檢驗(yàn)(2)酸性氣體的檢驗(yàn)

(3)堿性氣體的檢驗(yàn)(NH3)(4)還原性氣體的檢驗(yàn)(5)氧化性氣體的檢驗(yàn)

2.有機(jī)化合物的檢驗(yàn)

物質(zhì)試劑與方法現(xiàn)象與結(jié)論飽和烴與不飽和烴加入溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是

不飽和烴

苯與苯的同系物加酸性KMnO4溶液褪色的是苯的同系物醛基化合物加銀氨溶液、水浴加熱有

銀鏡

產(chǎn)生

加新制的Cu(OH)2、加熱煮沸后有磚紅色沉淀生成醇加乙酸、濃硫酸有果香味液體生成物質(zhì)試劑與方法現(xiàn)象與結(jié)論酚FeCl3溶液溶液變?yōu)?/p>

紫

色

濃溴水產(chǎn)生

白色沉淀

羧酸加Na2CO3溶液有氣體逸出加紫色石蕊溶液溶液顯

紅色

淀粉加碘水溶液顯

藍(lán)色

蛋白質(zhì)灼燒有

燒焦羽毛氣味

加濃硝酸微熱顯

黃色

(只用于檢驗(yàn)部分蛋白質(zhì))

應(yīng)用提升

物質(zhì)檢驗(yàn)的基本原則和方法物質(zhì)檢驗(yàn)的“三原則”:一看(顏色、狀態(tài))、二嗅(氣味)、三實(shí)驗(yàn)(加試劑)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)生成物所表現(xiàn)的現(xiàn)象不同,檢驗(yàn)離子的方法可歸納為四類:(1)生成氣體,如

、

的檢驗(yàn);(2)生成沉淀,如Cl-、

的檢驗(yàn);(3)顯現(xiàn)特殊顏色,如Fe3+、苯酚的檢驗(yàn);(4)焰色試驗(yàn),如Na+、K+的檢驗(yàn)。易錯(cuò)辨析

判斷正誤:正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,則溶液中可能有

或Ag+。(

√

)(2)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在

。(

×

)(3)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,溶液中一定存在

。(

×

)(4)加入稀硫酸,產(chǎn)生使品紅溶液褪色的無色、有刺激性氣味的氣體,則溶液中一定存在

。(

×

)(5)某溶液的焰色試驗(yàn)火焰呈黃色,則溶液中一定有鈉元素,不能確定是否有鉀元素。(

√

)(6)與銀氨溶液反應(yīng)能夠產(chǎn)生銀鏡的物質(zhì)一定是醛類物質(zhì)。(

×

)增素能精準(zhǔn)突破考點(diǎn)一物質(zhì)的分離和提純考向1.物質(zhì)分離、提純的物理方法典例突破下列實(shí)驗(yàn)中,所選裝置或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)合理的是(

)A.用圖①所示裝置可以除去Na2CO3溶液中的CaCO3雜質(zhì)B.用乙醇提取溴水中的溴選擇圖②所示裝置C.用圖③所示裝置可以分離乙醇水溶液D.用圖④所示裝置將SnCl2溶液蒸干制備SnCl2晶體答案

A解析

碳酸鈉能溶于水而碳酸鈣難溶于水,故可用過濾的方法除去Na2CO3溶液中的CaCO3雜質(zhì),A正確;乙醇與溴水互溶,無法進(jìn)行萃取分液,B錯(cuò)誤;用蒸餾的方法分離乙醇和水需要用蒸餾燒瓶,且要在裝置中加裝溫度計(jì),并使溫度計(jì)的水銀球在蒸餾燒瓶支管口處,C錯(cuò)誤;加熱促進(jìn)水解,且生成的HCl易揮發(fā),應(yīng)在HCl氣流中蒸發(fā)制備SnCl2晶體,儀器要用蒸發(fā)皿,D錯(cuò)誤。針對訓(xùn)練1.完成下列實(shí)驗(yàn)所選擇的裝置正確的是(

)答案

B解析

苯酚能溶于乙醇,不能用過濾的方法除去,應(yīng)加入氫氧化鈉后蒸餾獲得純凈的乙醇,故A錯(cuò)誤;二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng)被吸收,乙烯不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),所以除去乙烯中的二氧化硫可以通入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行洗氣,故B正確;氯化銨晶體受熱分解,蒸干NH4Cl飽和溶液不能制取少量純凈的NH4Cl晶體,故C錯(cuò)誤;純堿是粉末狀固體,不能利用該裝置制取少量純凈的二氧化碳,需要把純堿換成大理石,故D錯(cuò)誤。2.(2022山東卷)已知苯胺(液體)、苯甲酸(固體)微溶于水,苯胺鹽酸鹽易溶于水。實(shí)驗(yàn)室初步分離甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列說法正確的是(

)A.苯胺既可與鹽酸反應(yīng)也可與NaOH溶液反應(yīng)B.由①、③分別獲取相應(yīng)粗品時(shí)可采用相同的操作方法C.苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③獲得D.①、②、③均為兩相混合體系答案

C解析

本題考查有機(jī)物的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)室分離、提純有機(jī)物的方法。由題給流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入鹽酸,鹽酸將微溶于水的苯胺轉(zhuǎn)化為易溶于水的苯胺鹽酸鹽,分液得到水相Ⅰ和有機(jī)相Ⅰ;向水相Ⅰ中加入氫氧化鈉溶液將苯胺鹽酸鹽轉(zhuǎn)化為苯胺,分液得到苯胺粗品①;向有機(jī)相Ⅰ中加入水洗滌除去混有的鹽酸,分液得到廢液和有機(jī)相Ⅱ,向有機(jī)相Ⅱ中加入碳酸鈉溶液將微溶于水的苯甲酸轉(zhuǎn)化為易溶于水的苯甲酸鈉,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ;向水相Ⅱ中加入鹽酸,將苯甲酸鈉轉(zhuǎn)化為苯甲酸,經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌得到苯甲酸粗品③。苯胺分子中含有的氨基能與鹽酸反應(yīng),不能與NaOH溶液反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;由分析可知,得到苯胺粗品①的分離方法為分液,得到苯甲酸粗品③的分離方法為蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌,獲取兩者粗品的操作方法不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③獲得,C項(xiàng)正確;①、②為有機(jī)相,③為固相,都不是兩相混合體系,D項(xiàng)錯(cuò)誤。歸納總結(jié)分離、提純題的答題步驟第一步:確定被提純物質(zhì)與除雜對象對比兩者物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的差異,利用差異性(溶解度差異、密度差異、熔點(diǎn)沸點(diǎn)差異、與某些物質(zhì)反應(yīng)的差異性等),選擇合適的分離原理或除雜試劑;除雜試劑除去雜質(zhì)的同時(shí),不消耗被提純物質(zhì),不引入新的雜質(zhì)。第二步:選擇合適的分離或除雜裝置根據(jù)分離原理選擇合適的分離裝置(過濾、分液、蒸餾等);根據(jù)除雜試劑的狀態(tài)及反應(yīng)條件,選擇合適的裝置,液體試劑一般選洗氣瓶,固體試劑一般用干燥管或U形管。第三步:綜合分析,合理解答綜合分析物質(zhì)分離是否完全,被提純物質(zhì)中的雜質(zhì)是否被除去?？枷?.物質(zhì)分離和提純的化學(xué)方法典例突破除去下列物質(zhì)中所含的少量雜質(zhì)的方法正確的是(

)選項(xiàng)物質(zhì)雜質(zhì)試劑提純方法ABaSO4BaCO3水溶解、過濾、洗滌BCO2SO2飽和Na2CO3溶液洗氣C乙酸乙酯乙酸稀NaOH溶液混合振蕩、靜置分液D蛋白質(zhì)葡萄糖濃(NH4)2SO4溶液鹽析、過濾、洗滌答案

D解析

硫酸鋇和碳酸鋇均不溶于水,無法通過溶解、過濾分離,A錯(cuò)誤;CO2也能與碳酸鈉溶液反應(yīng),B錯(cuò)誤;乙酸乙酯在氫氧化鈉溶液中能夠水解,C錯(cuò)誤;加入濃(NH4)2SO4溶液,蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析,過濾后經(jīng)過洗滌,可以分離蛋白質(zhì)和葡萄糖,D正確。為除去某物質(zhì)中所含的雜質(zhì),所選用的試劑或操作方法正確的是(

)序號物質(zhì)雜質(zhì)除雜質(zhì)應(yīng)選用的試劑或操作方法①M(fèi)gCl2溶液AlCl3在MgCl2溶液中加過量NaOH溶液攪拌、過濾②FeSO4溶液CuSO4加入過量鐵粉并過濾③CO2SO2依次通過盛有NaOH溶液和濃硫酸的洗氣瓶④NaNO3CaCO3加稀鹽酸溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶A.只有② B.①②C.②③

D.①③④針對訓(xùn)練

答案

A解析

①M(fèi)gCl2和AlCl3均與氫氧化鈉溶液反應(yīng),過量NaOH溶液不能用于除去MgCl2溶液中的AlCl3雜質(zhì),錯(cuò)誤;②FeSO4與鐵粉不反應(yīng),CuSO4與鐵粉反應(yīng)生成單質(zhì)銅和FeSO4,則過量鐵粉可以除去FeSO4溶液中的CuSO4雜質(zhì),正確;③CO2和SO2均為酸性氣體,都與氫氧化鈉溶液反應(yīng),不能達(dá)到除雜的目的,錯(cuò)誤;④NaNO3易溶于水,CaCO3難溶于水,直接加水溶解過濾,再蒸發(fā)結(jié)晶即可除雜,加入稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成可溶于水的氯化鈣,引入新的雜質(zhì),不能達(dá)到除雜目的,錯(cuò)誤。歸納總結(jié)

?？嫉奈镔|(zhì)除雜方法原物質(zhì)所含雜質(zhì)除雜質(zhì)試劑主要操作方法N2O2灼熱的銅網(wǎng)吸收法COCO2NaOH溶液洗氣CO2CO灼熱CuO轉(zhuǎn)化法CO2H2SCuSO4溶液洗氣CO2HCl飽和NaHCO3溶液洗氣SO2HCl飽和NaHSO3溶液洗氣Cl2HCl飽和食鹽水洗氣炭粉MnO2濃鹽酸(加熱)過濾Fe2O3Al2O3過量NaOH溶液過濾原物質(zhì)所含雜質(zhì)除雜質(zhì)試劑主要操作方法Al2O3SiO2①鹽酸;②氨水過濾、灼燒NaHCO3溶液Na2CO3CO2轉(zhuǎn)化法FeCl3溶液FeCl2Cl2轉(zhuǎn)化法FeCl3溶液CuCl2Fe、Cl2過濾FeCl2溶液FeCl3Fe過濾乙烷乙烯溴水洗氣乙醇水新制CaO蒸餾乙烯SO2NaOH溶液洗氣溴苯溴NaOH溶液分液乙酸乙酯乙酸飽和Na2CO3溶液分液考點(diǎn)二物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別考向1.物質(zhì)的檢驗(yàn)

典例突破(2023山東卷)鑒別濃度均為0.1mol·L-1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三種溶液,僅用下列一種方法不可行的是(

)A.測定溶液pHB.滴加酚酞試劑C.滴加0.1mol·L-1KI溶液D.滴加飽和Na2CO3溶液答案

C解析

ClO-水解使NaClO溶液顯堿性,Ba(OH)2屬于強(qiáng)堿,Al3+水解使Al2(SO4)3溶液顯酸性,因此可以通過測定溶液pH的方法鑒別這三種濃度相等的溶液,A項(xiàng)不符合題意。三種溶液中滴加酚酞試劑的現(xiàn)象分別為:NaClO溶液先變紅后褪色,Ba(OH)2溶液變紅,Al2(SO4)3溶液無明顯現(xiàn)象,B項(xiàng)不符合題意。KI溶液與Ba(OH)2、Al2(SO4)3都不反應(yīng),二者無法鑒別,C項(xiàng)符合題意。三種溶液中滴加飽和Na2CO3溶液的現(xiàn)象分別為:NaClO溶液無明顯現(xiàn)象,Ba(OH)2溶液中產(chǎn)生白色沉淀,Al2(SO4)3溶液中既有白色沉淀又有氣體產(chǎn)生,D項(xiàng)不符合題意。針對訓(xùn)練1.氨堿法的反應(yīng)原理為NaCl+NH3+CO2+H2O══NaHCO3↓+NH4Cl,過濾所得NaHCO3可用于制純堿?，F(xiàn)對過濾所得濾液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),所得結(jié)論正確的是(

)A.用鉑絲蘸取少量濾液進(jìn)行焰色試驗(yàn),觀察到火焰呈黃色,說明濾液中含有Na+B.取少量濾液于試管中,加熱試管,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙未變藍(lán),說明濾液中不含C.取少量濾液,向其中加入足量稀鹽酸,再加入硝酸銀溶液,觀察到有白色沉淀生成,說明濾液中含有Cl-D.取少量濾液,向其中加入適量澄清石灰水,觀察到有白色沉淀生成,說明濾液中含有答案

A解析

鈉元素的焰色是黃色,濾液中鈉元素以鈉離子形式存在,A正確;濾液中含NH4Cl,取少量濾液于試管中,加入氫氧化鈉溶液加熱,觀察是否產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,B錯(cuò)誤;取少量濾液,向其中加入足量稀鹽酸后引入了氯離子,對原濾液中氯離子的檢驗(yàn)有干擾,C錯(cuò)誤;濾液中含

,遇澄清石灰水也會(huì)出現(xiàn)白色沉淀,則題述操作不能確定濾液中是否含有

,D錯(cuò)誤。2.下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作A檢驗(yàn)粗鹽溶液中的Cl-取少量粗鹽溶液,滴加AgNO3溶液,觀察現(xiàn)象B檢驗(yàn)碳酸鈉將Pt絲蘸取鹽酸灼燒至無色后,蘸取碳酸鈉灼燒,觀察現(xiàn)象C除去MnO2中的炭粉反復(fù)灼燒至質(zhì)量不再變化D檢驗(yàn)CO、CO2混合氣體將氣體依次通過CuO(灼熱)、澄清石灰水答案

C解析

A項(xiàng),粗鹽溶液中含有硫酸根離子等,滴加AgNO3溶液,會(huì)生成微溶于水的硫酸銀沉淀,不能檢驗(yàn)粗鹽溶液中的Cl-,錯(cuò)誤;B項(xiàng),將Pt絲蘸取鹽酸灼燒至無色后,蘸取碳酸鈉灼燒,觀察現(xiàn)象,火焰呈黃色,只能證明物質(zhì)中含有鈉元素,不能證明含有碳酸根離子,錯(cuò)誤;C項(xiàng),炭粉能夠在空氣中燃燒生成二氧化碳?xì)怏w,反復(fù)灼燒至質(zhì)量不再變化,可以除去MnO2中的炭粉,正確;D項(xiàng),將氣體先通過CuO(灼熱),CO會(huì)被氧化生成二氧化碳,不能檢驗(yàn)原混合氣體中是否存在二氧化碳,應(yīng)該先檢驗(yàn)二氧化碳,再通過CuO(灼熱)、澄清石灰水檢驗(yàn)CO,錯(cuò)誤。歸納總結(jié)物質(zhì)檢驗(yàn)的干擾與排除(1)離子檢驗(yàn)中的常見干擾因素以及排除措施。(2)氣體檢驗(yàn)中干擾因素的排除。氣體檢驗(yàn)中干擾因素的排除方法一般是先檢驗(yàn)出一種可能會(huì)產(chǎn)生干擾的氣體,并除去該氣體,而且要確認(rèn)該氣體已經(jīng)除盡,再檢驗(yàn)其余氣體。如在SO2存在的條件下檢驗(yàn)CO2,可設(shè)計(jì)如下檢驗(yàn)思路:品紅溶液檢驗(yàn)SO2→酸性高錳酸鉀溶液除去SO2→品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除盡→澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。與此類似的還有檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室制取的乙烯中含有SO2等?？枷?.物質(zhì)的鑒別與推斷典例突破一瓶不純的K2CO3粉末,所含雜質(zhì)可能是KNO3、Ca(NO3)2、KCl、CuCl2、Na2SO4中的一種或幾種。為確定其成分,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(1)取少量該粉末于燒杯中,加入適量蒸餾水,充分?jǐn)嚢?得無色澄清溶液。(2)在上述無色溶液中加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,過濾,得無色溶液。(3)取少許(2)中過濾后的無色溶液于試管中,滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成。下列說法正確的是(

)A.雜質(zhì)中肯定不含有Ca(NO3)2、CuCl2B.雜質(zhì)中肯定含有KCl、Na2SO4C.雜質(zhì)中肯定含有KNO3、KClD.雜質(zhì)中肯定含有KCl,可能含有KNO3、Na2SO4答案

A解析

(1)溶解得無色澄清溶液,則不含CuCl2、Ca(NO3)2;(2)在(1)中無色溶液中加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀一定含有BaCO3,可能含有BaSO4;(3)取少許(2)中過濾后的無色溶液于試管中,滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,白色沉淀為AgCl,由于加入氯化鋇溶液引入氯離子,不能說明原物質(zhì)含有KCl,整個(gè)實(shí)驗(yàn)也不能確定是否含有KNO3,綜上分析可知,雜質(zhì)中肯定不含有Ca(NO3)2、CuCl2,而KNO3、KCl、Na2SO4不能確定是否含有,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。針對訓(xùn)練1.下列操作與現(xiàn)象及推論均正確的是(

)選項(xiàng)操作與現(xiàn)象推論A向FeSO4溶液中加入少量的Na2O2粉末,產(chǎn)生紅褐色沉淀硫酸亞鐵已變質(zhì)B向Cu(NO3)2溶液中加入含淀粉的KI溶液,溶液變藍(lán)色,并生成白色沉淀白色沉淀是CuI2C向NaHCO3稀溶液中加入CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀用CaCl2溶液可鑒別NaHCO3稀溶液和(NH4)2CO3溶液D在乙醇中加入一小塊鈉,鈉沉入底部并觀察到有氣泡產(chǎn)生鈉的密度大于乙醇的密度,且生成的氣體為氫氣答案

D解析

過氧化鈉有強(qiáng)氧化性,能氧化亞鐵離子,不能說明硫酸亞鐵已變質(zhì),故A不符合題意;向Cu(NO3)2溶液中加入含淀粉的KI溶液,溶液變藍(lán)色,說明I元素的化合價(jià)升高,KI被氧化,則Cu元素的化合價(jià)降低,被還原生成白色沉淀CuI,故B不符合題意;CaCl2溶液與NaHCO3稀溶液不反應(yīng),不能產(chǎn)生白色沉淀,故C不符合題意;在乙醇中加入一小塊鈉,鈉沉入底部并觀察到有氣泡產(chǎn)生,這說明鈉的密度大于乙醇的密度,乙醇與鈉反應(yīng)生成氫氣和乙醇鈉,故D符合題意。答案

B歸納總結(jié)(1)離子推斷解題思路離子推斷可以把實(shí)驗(yàn)操作、離子反應(yīng)、離子共存、離子檢驗(yàn)、電荷守恒等知識綜合起來考查,是綜合性較強(qiáng)的題目。其一般解題思路:根據(jù)反應(yīng)操作及反應(yīng)現(xiàn)象→判斷一定含有的離子→根據(jù)能否共存判斷一定不含的離子→根據(jù)電荷守恒判斷還含有的離子→可能含有的離子必須注意兩點(diǎn):①所加試劑引入的離子對后續(xù)實(shí)驗(yàn)的影響;②用電荷守恒判斷溶液中還可能含有的離子時(shí)要將定性與定量的方法相結(jié)合。(2)固體物質(zhì)檢驗(yàn)的答題思路

研專項(xiàng)前沿命題化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范描述

題型考查內(nèi)容選擇題非選擇題考查知識化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范描述核心素養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識考向1實(shí)驗(yàn)基本操作類例1.(1)某學(xué)習(xí)小組在通過反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O研究反應(yīng)速率的影響因素后,部分學(xué)生認(rèn)為Na2S2O3與Na2SO4結(jié)構(gòu)相似,化學(xué)性質(zhì)也相似,因此室溫時(shí)Na2S2O3溶液的pH=7。故常用下列方法驗(yàn)證:取適量Na2S2O3晶體,溶于水中制成Na2S2O3溶液,進(jìn)行如下探究(填寫表中空格)。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將一小片pH試紙放到表面皿上

溶液pH=8(2)某化學(xué)興趣小組為探究Fe3+是否能氧化SO2,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置。①制取氫氣前應(yīng)先檢驗(yàn)裝置的氣密性,方法是

。

②檢驗(yàn)裝置B的氣密性的方法是

。

思路指導(dǎo)(1)確定實(shí)驗(yàn)操作,按照測定pH的規(guī)范填空:取一小片pH試紙放在表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取少量待測液,點(diǎn)在pH試紙中部,待試紙變色后將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照,得出測量數(shù)據(jù)。(2)第一步觀察實(shí)驗(yàn)裝置,第二步確定檢驗(yàn)方法:裝置裝置特點(diǎn)檢驗(yàn)方法A兩端開口液差法B一端可滴加液體,一端開口氣壓法答案

(1)用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點(diǎn)在pH試紙中部,待試紙變色后將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照(2)①關(guān)閉止水夾1,從漏斗中加入一定量的水,使漏斗的下端管口浸沒在液面以下,再從漏斗中加入少量的水,停止加水后,漏斗中與試管中的液面差(水柱高度)保持不變,說明該裝置不漏氣②塞緊橡膠塞,關(guān)閉止水夾2,打開分液漏斗活塞,向燒瓶中加水,一段時(shí)間后,液滴不能滴下,則氣密性良好突破方法實(shí)驗(yàn)基本操作類的規(guī)范操作(1)兩種液體混合操作①濃硫酸的稀釋:向燒杯中加入一定量的蒸餾水,沿?zé)瓋?nèi)壁緩慢注入濃硫酸并不斷用玻璃棒攪拌。②混酸的配制(濃硫酸、濃硝酸):將濃硫酸沿玻璃棒或器壁慢慢注入盛有濃硝酸的容器中,并用玻璃棒不斷攪拌。(2)分液操作將分液漏斗上口的玻璃塞打開[或使塞上的凹槽(或小孔)對準(zhǔn)漏斗上的小孔],再將分液漏斗下面的活塞打開,使下層液體慢慢沿?zé)诹飨?當(dāng)下層液體恰好流盡時(shí),迅速關(guān)閉活塞。上層液體從分液漏斗上口倒出。(3)焰色試驗(yàn)操作鉑絲在酒精燈外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同,蘸取試樣在酒精燈外焰上灼燒觀察火焰顏色,將鉑絲用稀鹽酸洗凈后,在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。(4)容量瓶查漏操作向容量瓶中加適量水,塞緊瓶塞,用手指頂住瓶塞,倒立,用吸水紙檢查是否有水滲出;如果不漏,再把塞子旋轉(zhuǎn)180°,塞緊,倒置,用同樣方法檢查。(5)沉淀劑是否過量操作①加沉淀劑:靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加少量沉淀劑,若無沉淀產(chǎn)生,則證明沉淀劑已過量,否則沉淀劑不過量。②加入與沉淀劑反應(yīng)的試劑:靜置,取適量上層清液于另一潔凈試管中,向其中加入少量與沉淀劑作用產(chǎn)生沉淀的試劑,若產(chǎn)生沉淀,證明沉淀劑已過量,否則沉淀劑不過量。(6)沉淀洗滌操作向漏斗內(nèi)加蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流出后,重復(fù)操作2~3次。(7)判斷沉淀是否洗凈操作取少量最后一次洗滌液置于試管中,滴加……(試劑),若沒有……現(xiàn)象,證明沉淀已經(jīng)洗凈。(8)常見試紙的使用①定量試紙(如pH試紙)取一小片×××試紙放在表面皿(或玻璃片)上,用潔凈干燥的玻璃棒蘸取少量待測液,點(diǎn)在×××試紙中部,待試紙變色后將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照,得出測量數(shù)據(jù)。②定性試紙(如紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙、淀粉KI試紙等)a.檢驗(yàn)溶液:將×××試紙放在表面皿(或玻璃片)上,用潔凈的玻璃棒蘸取少量待測液點(diǎn)在試紙的中部,試紙由×××色變?yōu)椤痢痢辽?即證明×××溶液具有×××性質(zhì)。b.檢驗(yàn)氣體:取一小片×××試紙用蒸餾水潤濕,粘在玻璃棒的一端,靠近盛有待測氣體的容器口(如試管的管口)附近,試紙由×××色變?yōu)椤痢痢辽?即證明該氣體是×××。針對訓(xùn)練1.(1)實(shí)驗(yàn)室用下列裝置制備并收集氣體甲。檢驗(yàn)b試管中收集滿氣體甲的方法是

。

(2)如圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常見氣體發(fā)生裝置;Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是氣體收集裝置,根據(jù)要求回答下列問題:若選用Ⅴ為氯氣收集裝置,則氯氣應(yīng)從

口通入,從裝置Ⅴ處用最簡單化學(xué)方法檢驗(yàn)氯氣氧化性的方法是

。

(3)某學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,推測漂粉精的溶液顯堿性,且具有漂白性。設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究:操作現(xiàn)象取4g漂粉精固體,加入100mL水部分固體溶解,溶液略有顏色過濾,測漂粉精溶液的pH

充分證明漂粉精溶液的性質(zhì)的操作及現(xiàn)象為

。

(4)某課外小組利用H2還原黃色的WO3粉末測定W的相對原子質(zhì)量,下圖是測定裝置的示意圖,A中的試劑是鹽酸。請回答下列問題。連接好裝置后應(yīng)首先

,其方法是

。

答案

(1)取一小片紅色石蕊試紙用蒸餾水潤濕,沾在玻璃棒的一端,靠近b試管的管口,如試紙由紅色變?yōu)樗{(lán)色,則說明b試管已收集滿氨氣(2)A取一小塊淀粉KI試紙用蒸餾水潤濕,沾在玻璃棒的一端,放在B口處,試紙變藍(lán)色,證明氯氣具有氧化性(3)將一小塊pH試紙放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量漂粉精的溶液,點(diǎn)在pH試紙上,試紙先變藍(lán)說明溶液顯堿性,藍(lán)色逐漸褪去說明溶液具有漂白性(4)檢查氣密性將G彎管浸沒在盛有水的燒杯中,溫?zé)釤緽,觀察G管口,若有氣泡逸出,說明裝置的氣密性良好考向2檢驗(yàn)、鑒別類例2.(1)FeSO4受熱分解的化學(xué)方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。請回答:將FeSO4受熱產(chǎn)生的氣體按照圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)含有SO2和SO3。為測定BaSO4沉淀的質(zhì)量,后續(xù)的操作步驟依次為過濾、洗滌、干燥、稱重。判斷沉淀洗滌干凈的操作和現(xiàn)象是

。

(2)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)室中制備Na2S2O3·5H2O的反應(yīng)原理為Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)。產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na2SO3外,最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是

,檢驗(yàn)是否存在該雜質(zhì)的方法是

。

(3)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下:用稀硝酸浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈紅色,說明溶液中存在

(填離子符號),檢驗(yàn)溶液中還存在Fe2+的方法是

。

(4)某興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)濃硫酸性質(zhì)時(shí),發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí),觀察到鐵完全溶解,并產(chǎn)生大量氣體。他們對氣體的成分很感興趣,有的同學(xué)認(rèn)為氣體只含有SO2,也有的同學(xué)認(rèn)為還應(yīng)該含有H2;請你幫他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所產(chǎn)生的氣體的成分

。

思路指導(dǎo)(1)第一步,分析沉淀表面可能附著溶液中的離子(Cl-);第二步,選擇試劑(稀硝酸酸化的硝酸銀溶液)檢驗(yàn)最后一次洗滌液是否含有Cl-。(2)第一步,判斷可能存在的無機(jī)雜質(zhì),由于Na2SO3易被氧化,故最可能存在Na2SO4雜質(zhì);第二步,將固體溶解,選擇試劑(稀鹽酸、BaCl2溶液)檢驗(yàn)溶液是否含有雜質(zhì)離子

。(3)確定溶液中離子(有Fe3+,可能有Fe2+),選擇方法(可利用Fe2+的還原性)及檢驗(yàn)試劑(酸性KMnO4溶液)。(4)第一步,確定氣體成分(SO2、H2),根據(jù)氣體的特征選擇試劑(SO2——酸性KMnO4溶液),將氣體通入試劑檢驗(yàn);第二步,除去SO2,再檢驗(yàn)H2。答案

(1)取最后一次洗滌液于潔凈試管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,無白色渾濁出現(xiàn),證明沉淀已經(jīng)洗凈(2)Na2SO4取少量產(chǎn)品溶于過量稀鹽酸,過濾,向?yàn)V液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,則產(chǎn)品中含有Na2SO4(3)Fe3+可取適量酸性KMnO4溶液于一支試管中,滴入幾滴該溶液,若酸性高錳酸鉀溶液褪色或變淺,說明該溶液中含有Fe2+(或其他合理答案)(4)將氣體先通入含有少量酸性KMnO4的溶液,若觀察到溶液褪色,說明有SO2。再通入含有過量KMnO4的溶液,最后用試管收集氣體,若KMnO4溶液的顏色不變,試管中收集到氣體,則氣體為SO2、H2的混合物突破方法檢驗(yàn)、鑒別類的答題模板(1)離子檢驗(yàn)的一般模式取試樣→加水(或酸)溶解→加×××試劑

加×××檢驗(yàn)試劑→觀察現(xiàn)象→得出結(jié)論。(2)氣體的檢驗(yàn):操作和試劑[將氣體通入×××溶液或把×××試紙靠近集氣瓶口(或伸入集氣瓶內(nèi))等]→現(xiàn)象(可觀察到×××現(xiàn)象)→結(jié)論(說明該氣體為×××或含有×××氣體)(3)鑒別的一般模式①固體鑒別一般模式a.分別取固體分置于兩支試管中加熱或加入……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)。b.分別取固體分置于兩支試管中溶于水形成溶液,加……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)。②溶液鑒別一般模式a.分別取兩溶液分置于兩支試管中,分別加入……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)。b.分別取兩溶液分置于兩支試管中,分別加入……試劑,現(xiàn)象是……繼續(xù)加入……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)。③氣體鑒別一般模式取適量……溶液于兩支潔凈試管中,分別通入兩種氣體,能使……(試劑)……(現(xiàn)象)的是……氣體,不能使……(試劑)……(現(xiàn)象)的是……氣體。針對訓(xùn)練2.(1)硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]為淺綠色晶體,實(shí)驗(yàn)室中常以廢鐵屑為原料來制備,其步驟如下:步驟1將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污,分離出液體,用水洗凈鐵屑。步驟2向處理過的鐵屑中加入過量的3mol·L-1H2SO4溶液,在60℃左右使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體,趁熱過濾,得FeSO4溶液。步驟3向所得FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,經(jīng)過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。本實(shí)驗(yàn)制得的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3+雜質(zhì)。檢驗(yàn)Fe3+常用的試劑是

,實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是

。

請回答:已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水,SO2也易溶于水?，F(xiàn)有儀器和試劑:小燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、過濾裝置和濾紙;2mol·L-1鹽酸、2mol·L-1HNO3、1mol·L-1BaCl2溶液、1mol·L-1Ba(OH)2溶液、品紅溶液、蒸餾水。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“吸收液”中存在

、,完成下表的實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論:(3)某研究性學(xué)習(xí)小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液(富含K+、Mg2+、Br-、

、Cl-等)來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴,他們設(shè)計(jì)了如下流程?；卮鹨韵聠栴}:試劑Z的化學(xué)式為

;檢驗(yàn)

已除盡的方法是

。

答案

(1)KSCN溶液取少量晶體溶于足量的水,滴加KSCN溶液,溶液顯紅色,則說明含有Fe3+(2)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟2:滴入1滴(或少量)品紅溶液,再滴入過量2mol·L-1鹽酸,振蕩若品紅褪色(或有氣泡產(chǎn)生),則“吸收液”中存在步驟3:用試管取適量濾液,向其中滴入過量的1mol·L-1Ba(OH)2溶液[