2011高考化学实验专题解析

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1、2011高考化学实验专题目录CONTENTS化学实验复习系列一:化学实验常用仪器的主要用途和使用方法一一一一2化学实验复习系列二:基本操作 .51、药剂取用 .52、仪器洗涤 .63、试纸的使用 .64、溶液的配制 .75、过滤 .76、蒸发和结晶 .87、蒸馏 .8&分液和萃取 .99.升华 .910.渗析911.各种装置的气密性检查方法归纳.10化学实验复习系列三:物质的提纯分离、除杂和鉴别.12I。物质提纯和分离.12n。常见物质除杂方法 .16川。物质鉴别专题总结 .17化学实验复习系列四:气体的制备 .181、气体实验装置的设计182、气体发生装置的类型.183、净化、干燥与反应装置

2、 .20(1)杂质产生原因(2)装置基本类型(3)气体的净化剂的选择(4)气体干燥剂的类型及选择(5)气体净化与干燥装置连接次序4、 收集装置 .215、 尾气处理装置-安全装置 .21(1)直接吸收(2)防止倒吸装置的设计(3)防污染安全装置6、排水量装置.237、常见气体、离子和有机物的检验方法.248、典型例题详解分析.26化学实验复习系列五:化学实验中的安全.33化学实验安全“十防”/常见事故的处理/常用急救方法第三部分化学基本概念与原理实验.36常见化学实验方法/机实验的八项注意/化学实验简答题怎样才能答得全面化学实验复习系列一:化学实验仪器的主要用途和使用方法化学实验复习系列二:基

3、本操作考纲要求:掌握药品的取用、加热、仪器装配、仪器洗涤、溶解、过滤、蒸发、结晶和重结 晶、萃取和分液等基本操作1、.药剂取用(1)使用仪器:固(块状)镊子(粉状)角匙, 液 量筒,滴管,滴定管取用方法:固 一横二放三慢竖 ,液 倾倒 口对口标签对手心,滴加 滴管洁净,吸液不 太多,竖直悬滴(2)定量取用仪器:用 天平量筒,不定量用最少量为 液1-2ml固铺满试管底(3)取完后 盖上盖子,放回原处 用剩药品 不可放回原处(白磷、金属钠钾除外)(4)特殊试剂取用白磷:用镊子夹住白磷,用在小刀水下切割 金属钠钾:用镊子取出后,用滤纸吸去煤油,放在玻璃片上用小刀切割黄豆或绿豆大小 取用试剂不能 用手

4、接触药品 不能 直闻气味 不能 尝味道2、仪器洗涤 基本方法:先注入少量水,振荡倒掉,冲洗外壁,若仍有污迹,刷洗或用洗涤液处理。最后 用蒸馏水冲洗。洗净的标准:内壁均匀附着一层水膜,不聚成水滴,不凝成股仪器洗涤的方法:根据仪器沾有污痕的性质, 选择适当的试剂溶解而除去。 常用的有: 酸洗、碱洗、氧化剂洗、溶剂洗等。特殊污迹的洗涤举例:(1)内有油脂的试管NaOH溶液 或洗衣粉或汽油(2)附有银镜的试管HNO3溶液(3)还原CuO后的试管硝酸(4)粘有硫磺、白磷、碘的试管CS2(5)久置KMnO4溶液的试剂瓶浓盐酸(6)熔化硫的试管NaOH溶液或CS2(7)久置石灰水的试剂瓶盐酸(8)熔化苯酚的

5、试管酒精或NaOH溶液(9)盛放乙酸乙酯的试管NaOH溶液 酒精(10)做过Cl ,Br检验的试管氨水3、试纸的使用 常用试纸及用途: 红色石蕊试纸 测试碱性试剂或气体 蓝色石蕊试纸 测试酸性试剂或气体KI淀粉试纸 测试氧化性气体PH试纸测试溶液酸碱性使用方法:检验溶液 取试纸放在表面皿上,玻棒蘸取液体,沾在试纸中心,观察颜色的变 化,判断溶液的性质。检验气体 用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,先用水湿润,再放在气体中,观察试纸的颜色 变化情况来判断气体的性质。试纸的种类很多。常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、 红试纸等。注意:使用PH试纸不能用蒸馏水润湿。4、溶液的配制l)配制溶质质量分数一定

6、的溶液 计算: 算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时,要算出液体的 体积。称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积。 溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解.(2)配制一定物质的量浓度的溶液计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。 称量:用托盘天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积。 溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水 (约为所配溶液体积的1/6),用玻 璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。PH试纸、淀粉碘化钾试纸和品洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤23

7、次,将洗涤液注入容量瓶。振荡,使 溶液混合均匀。定容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度23m处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。5过滤 过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。(1)仪器 漏斗 烧杯 铁架台 玻棒 (滤纸) (2)过滤时应注意:a、一贴二低三靠1一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。2二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。3三靠: 向漏斗中倾倒液体时, 烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触; 玻璃棒的底端应和过滤器有三 层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,例如

8、用过滤法除去粗食盐中少 量的泥沙。b、若要得到纯净的沉淀或需称量沉淀的质量,则需对沉淀进行洗涤:洗涤的原因是洗去沉 淀表面的可溶性物质; 洗涤的方法是: 用蒸馏水浸洗滤纸上的固体,待流完后, 重复若干次, 直至洗净。c、 沉淀是否洗净的检查:(检验溶液中含量较多且易检验的离子,以含较多的SO42 -为例) 取新得到的洗出液少许,滴入用盐酸酸化的BaCl2溶液 ,若没有白色浑浊出现,则说明沉 淀已洗净,若有白色浑浊出现,则说明沉淀没有洗净。d、反应时是否沉淀完全的检查:取沉淀上层清液,加入沉淀剂,若不再有沉淀产生,说明 沉淀完全。6蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结

9、晶是溶质从溶 液中析出晶体的过程, 可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混 合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液, 防止由于局部温度 过高, 造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。(1) 仪器 蒸发皿 三脚架或铁架台带铁圈 酒精灯 玻璃棒.(2) 操作:倾倒液体,不得超过2/3加热过程 不断搅拌 以免局部过热而使液体飞溅 , 当多量晶体析出时停止加热,利用余热把剩余水蒸干。7蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的

10、液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体 的分离,叫分馏。操作时要注意:1在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。2温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。3蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。4冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。5加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点, 例如用分馏的方法进行石油的分馏。8分液和萃取 分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用 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所组成的溶液 中提取出来的方法。 选择的萃取剂应符合下列要求: 和原溶液中的溶剂互不相溶; 对溶质

11、的 溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。(1)仪器分液漏斗烧杯(2)萃取操作在分液漏斗中加溶液和萃取剂, 右手堵住漏斗上口塞, 左手握活塞, 倒转用力振荡, 放气, 正立放铁圈上静置萃取剂选择:1与原溶剂互不相溶、互不反应2溶质在其中溶解度比原溶剂大得多(3)分液操作 让分液漏斗下端紧靠烧杯内壁,打开分液漏斗上口玻璃塞,打开活塞, 让下层液体从下面流出到分界面,再关闭活塞,上层液体由上口倒入另一烧杯在萃取过程中要注意:1将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗, 其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。2振荡时右手捏住漏斗上口的颈部, 并用食指根部压紧塞子, 以左手握住旋塞,同

12、时用手指 控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。3然后将分液漏斗静置, 待液体分层后进行分液, 分液时下层液体从漏斗口放出,上层液体 从上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。9升华 升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升 华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。仪器 烧杯、烧瓶(内盛冷水) 、酒精灯、三脚架、石棉网10渗析 利用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等) ,使胶体跟混在其中的分子、离子 分离的方法。常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。渗析的原理是扩散,要不断更换烧杯中的蒸馏水或改为流水,以提高渗

13、析的效果。仪器 半透膜袋(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等) 、烧杯、玻璃棒盐析 掌握蛋白质的盐析和皂化反应中高级脂肪酸钠盐的盐析11各种装置的气密性检查方法归纳一、基本方法:1受热法:将装置只留下1个出口,并先将该出口的导管插入水中,后采用微热(手捂、热 毛巾捂、酒精灯微热等) ,使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微 热后,导管是否出现水柱。2压水法:如启普发生器气密性检查3吹气法二、基本步骤:1形成封闭出口2采用加热法、水压法、吹气法等进行检查3观察气泡、水柱等现象得出结论。 注:若连接的仪器很多,应分段检查。三、实例【例1】如何检查图A装置的气密性图A图B方法:如图B将导管

14、出口埋入水中,用手掌或热毛巾焐容积大的部位,看水中的管口是 否有气泡逸出, 过一会儿移开焐的手掌或毛巾,观察浸入水中的导管末端有无水上升形成 水柱。若焐时有气泡溢出,移开焐的手掌或毛巾,有水柱形成,说明装置不漏气。【例2】请检查下面装置的气密性方法: 关闭分液漏斗活塞,将将导气管插入烧杯中水中, 用酒精灯微热园底烧瓶, 若导管末 端产生气泡,停止微热,有水柱形成,说明装置不漏气。【例3】启普发生器气密性检查的方法,图A图B图C方法: 如图所示。关闭导气管活塞, 从球形漏斗上口注入水, 待球形漏斗下口完全浸没于水 中后,继续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2处,做好水位记号 静置几分钟,水位下

15、 降的说明漏气,不下降的说明不漏气。【例4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。方法1:同启普发生器。,若颈中形成水柱, 静置数分钟颈中液柱不下降, 说明气密性良好, 否则说明有漏气现象。方法2:向导管口吹气,漏斗颈端是否有水柱上升用橡皮管夹夹紧橡皮管,静置片刻,观察长颈漏斗颈端的水柱是否下落若吹气时有水柱上升,夹紧橡皮管后水柱不下落,说明气密 性良好。【例5】检查图A所示简易气体发生器的气密性。图A图B方法:关闭K,把干燥管下端深度浸入水中(图B所示),使干燥管内液体面低于烧杯中水的液面,静置一段时间,若液面差不变小,表明气密性良好。【例6】图A图B方法:如图所示。关闭导气管活塞,从U

16、型管的一侧注入水,待U型管两侧出现较大的高 度差为止, 静置几分钟,两侧高度差缩小的说明漏气,不缩小的说明不漏气。【例】如下图所示为制取氯气的实验装置:盛放药品前,怎样检验此装置的气密性?方法:向B、D中加水使导管口浸没在水面下,关闭分液漏斗活塞,打开活塞K,微热A中的圆底烧瓶,D中导管有气泡冒出;停止加热,关闭活塞K片刻后,D中导管倒吸入一 段水柱,B中没入液面的导管口会产生气泡。有这些现象说明气密性良好。储气作用、防堵 塞防倒吸安全瓶作用【例7】如何检查下面装置的气密性?分析: 较复杂的实验装置, 一次性检查效果不好, 可以分段检查气密性。 如用止水夹夹住b、C装置间的导管的橡皮管, 并关

17、闭分液漏用酒精灯在a装置下微热,若b装置中的导管产生 一段水柱,表明止水夹前面的装置气密性良好。再在C处的锥形瓶中用酒精灯微热,若e处出现气泡, 停止微热, 插在e处液面下的导管产生一段液柱, 表明这部分装置的气密性良 好。化学实验复习系列三:物质的提纯分离、除杂和鉴别考纲要求:综合运用化学知识对常见的物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和鉴别。 知识再现:对混合物分离、 提纯的基本要求: 原理正确, 操作简便, 少用试剂 (主要成分) 量不减少 (或 减少很少), 保护环境。I .混合物分离、提纯常用的方法:按实验操作方法分类,将有关常用方法及其适应对象列表如下 其它如:酸、 碱处理

18、法:此法是利用混合物中各种组分酸碱性不同, 用酸或碱处理,从而分离提纯 物质,如分离Al2O3和Fe2O3混合物;如加硝酸除去硝酸钾溶液中的碳酸钾;正盐和与酸式盐相互转化法例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质,可将固体加热,使NaHC03分解生成Na2CO3,而除去杂质。若在NaHC03溶液中混有少量Na2CO3杂质,可向溶液里通入足量C02, 使Na2CO3转化为NaHC03。沉淀法: 此法是利用混合物某种组分与溶液反应生成沉淀来进行分离提纯物质,如除去KNO3中少量KCl; 氧化还原法:此法是利用混合物中某种组分能被氧化(被还原)的性质来分离提纯物质,如 除去苯中的甲苯;如通氯

19、气除去FeCI3溶液中的FeCI2,加铁除去FeCI2中的FeCI3电解法:此法是利用电解原理来分离提纯物质,如电解冶炼铝; 吸附法:混合物中的某种组分易被某种吸附剂吸附,如用木炭使蔗糖溶液脱去有机色素n .常见物质除杂方法1N2 O2灼热的铜丝网 用固体转化气体2CO2 H2S CuSO4溶液 洗气3CO CO2 NaOH溶液 洗气4CO2 CO灼热CuO用固体转化气体5CO2 HCI饱和的NaHCO3洗气6H2S HCI饱和的NaHS洗气7SO2 HCI饱和的NaHSO3洗气8CI2 HCI饱和的食盐水 洗气9CO2 SO2饱和的NaHCO3洗气10炭粉MnO2浓盐酸(需加热) 过滤11M

20、nO2 C -加热灼烧12炭粉CuO稀酸(如稀盐酸) 过滤 序号 原物 所含杂质 除杂质试剂 主要操作方法序号 原物 所含杂质除杂质试剂 主要操作方法NaOH(过量),CO2过滤NaOH溶液过滤盐酸氨水HCI溶液 过滤,HCI或稀H2SO4过滤Na2CO3CO2加酸转化法NaHCO3HCI加酸转化法FeCI2 CI2加氧化剂转化法CuCI2 Fe、CI2过滤FeCI3 Fe加还原剂转化法23CuO Fe (磁铁)吸附24Fe(OH)3胶体FeCI3蒸馏水 渗析25CuS FeS稀盐酸 过滤序号 原物 所含杂质 除杂质试剂 主要操作方法13AI2O3Fe2O314Fe2O3AI2O315AI2O

21、3SiO21619 NaCI溶液20 FeCI3溶液21 FeCI3溶液22 FeCI2溶液1物理方法观察法: 主要是通过观察被鉴别物质的状态、 颜色等进行, 如鉴别相同浓度氯化铁和氯化亚 铁溶液溶液; 嗅试法:主要通过判断有挥发性气体物质的不同气味来进行,如鉴别氨气和氢气; 水溶法:主要通过观察鉴别物质在水中的溶解情况来进行,如鉴别碳酸钠和碳酸钙; 加热法:主要适用于易升华的物质鉴别,如单质碘、萘的鉴别; (此方法在化学方法中也用 到)热效应法: 常用于某些物质溶于水后溶液温度有明显变化的物质, 如铵盐、 浓硫酸、烧碱的 鉴别;焰色法:常用于某些金属或金属离子的鉴别,如钾盐、钠盐的鉴别。2化

22、学方法加热法:如碳酸氢盐、硝酸盐、水等等;铵盐等盐类及难溶性碱等受热易分解、结晶水合物的受热失水溶性(或加水)法:如无水硫酸铜遇水呈蓝色,或其水溶液呈蓝色,电石遇水有气体放出指示剂测试法:常用石蕊、酚酞及pH试纸等来检验待鉴别溶液或液体的酸、碱性,如等物 质的量浓度的醋酸铵、氯化铝、小苏打、苏打(用pH试纸); 点燃法:主要用于检验待鉴别气体物质的助燃性或可燃性的有无,以及可燃物的燃烧现象、 燃烧产物的特点等等,如乙炔燃烧产生大量黑烟,氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色; 指示剂法: 主要是利用待鉴别物质性质的差异性, 选择适合的试剂进行,如鉴别硫酸铵、硫 酸钠、氯化铵、氯化钠四种溶液,可选用氢氧化

23、钡溶液;鉴别甲酸、甲醛、葡萄糖、甘油四 种溶液,可选用新制氢氧化铜悬浊液,然26I2晶体NaCI- 加热升华27NaCI晶体NH4CL -加热分解28KNO3晶体NaCI蒸馏水重结晶.29乙烯SO2、H20碱石灰加固体转化法30乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液31溴苯Br2NaOH稀溶液分液32甲苯苯酚NaOH溶液分液33己醛乙酸饱和Na2CO3蒸馏34乙醇水(少量) 新制CaO蒸馏35苯酚苯NaOH溶液、CO2分液洗气川.物质的鉴别专题总结后分别与其共热; 分组法: 当被鉴别的物质较多时, 常选择适合的试剂将被鉴别物质分成若干小组, 然后再对 各小组进行鉴别,如鉴别纯碱、烧碱、水、氯化钡、硫酸、

24、盐酸六种无色溶液(液体)时, 可选用石蕊试液将上述六种溶液分成三个组(酸性、碱性、中性) ,然后再对各组进行鉴别。3其他方法 只用一种试剂法:如只有蒸馏水和试管, 鉴别以下几种白色固体粉末, 氢氧化钡、 无水硫酸 铜、硫酸钠、氯化铝、氯化钠时,先检验出硫酸铜,然后再依次鉴别出氢氧化钡、硫酸钠、 氯化铝、氯化钠; 不同试剂两两混合法:如不用任何试剂鉴别下列四种无色溶液,纯碱、烧碱、硫酸铝、氯化 钡,分别取少量,任取一种与其余三种溶液混合,记录实验现象; 两种溶液自我鉴别法:如两瓶失去标签, 外观无任何区别的无色溶液, 只知一瓶是盐酸,一 瓶是碳酸盐,不用其他试剂进行鉴别。化学实验复习系列四:气体

25、的制备考纲要求:掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法) 。 接口的连接一般应遵循装置的排列顺序。 对于吸收装置, 若为洗气瓶则应“长”进 (利于杂质的充分吸收)“短”出(利于气体导出),若为盛有碱石灰的干燥管吸收水分和CO2,则应“大”进(同样利用CO 2和水蒸气的充分吸收)“小”出(利于余气的导出),若为排水量气时应 “短”进“长”出,排出水的体积即为生成气体的体积。1、 气体实验装置的设计(1)装置顺序:制气装置T净化装置T反应或收集装置T除尾气装置(2)安装顺序:由下向上,由左向右(3)操作顺序:装配仪器T检验气密性T加入药品T进行实验2、 气体发生装置的类型

26、(1)设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。(2)装置基本类型:(4)装置气密性的检验 【见专题】3、净化、干燥与反应装置(1)杂质产生原因:反应过程中有挥发性物质,如用盐酸制取的气体中一般有HCI;从溶液中冒出的气体中含有水气。副反应或杂质参加反就引起,如制乙烯时含SO2;乙炔中 的H2S等。(2)装置基本类型:根据净化药品的状态及条件来设计(3)气体的净化剂的选择选择气体吸收剂的依据: 气体的性质和杂质的性质的差异。 主要考虑的是吸收效果, 而不是 现象。选择一种与杂质反应快而且反应完全的除杂剂。一般情况下: 易溶于水的气体杂质可用水来吸收; 酸性杂质可用碱

27、性物质吸收; 碱性 杂质可用酸性物质吸收;水分可用干燥剂来吸收;能与杂质反应生成沉淀(或可溶物) 的物质也可作为吸收剂。选用吸收剂的原则:只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。不能引入新 的杂质。在密闭装置中进行,要保持装置气体畅通。(4)气体干燥剂的类型及选择常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:1酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等气体。2碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。3中性干燥剂,如无水

28、氯化钙等,可以干燥中性、酸性气体,如02、H2、CH4等。在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。 有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。 能与气体反应的物质不能选作干燥剂, 如不能 用CaCI2来干燥NH3(因生成CaCI2?8NH3),不能用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。(5)气体净化与干燥装置连接次序洗气装置总是进气管插入接近瓶底,出气管口略出瓶塞。干燥管总是大口进,小口出气。 一 般情况下, 若采用溶液作除杂试剂, 则是先除杂后干燥; 若采用加热除去杂质,则是先干燥 后加热。对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或

29、点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气CI2、S02、Br2(蒸气)等可用NaOH溶液吸收;尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾气CO可用点燃法,将它转化为CO2气体。4、收集装置1、设计原则:根据气体的溶解性或密度(1)易溶或与水反应的气体:用向上(或下)排空气法(2)与空气成分反应或与空气密度相近的气体:排水(液)法(3)可溶性气体考虑用排液法(4)两种方法皆可用时,排水法收集的气体较纯。若欲制取的气体要求干燥,用排空气法 或排非水溶剂法。2、装置基本类型:5、尾气处理装置-安全装置尾气的处理方法:直接排放、直接吸收、防倒吸吸收、燃烧处理处理装置(1)直接吸收(2)防

30、止倒吸装置的设计在某些实验中, 由于吸收液的倒吸, 会对实验产生不良的影响,如玻璃仪器的炸裂,反应试 剂的污染等, 因此, 在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。 防止倒吸一般采 用下列措施:a切断装置:将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断,以防止液体倒吸,如实验室中制 取氧气、甲烷时,通常用排水法收集气体,当实验结束时,必须先从水槽中将导管拿出来, 然后熄灭酒精灯。b设置防护装置:倒立漏斗式:这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收 液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中, 由于漏斗容积较大, 导致烧杯中液面下降, 使漏斗口脱离液

31、面, 漏斗中的吸收液受自身重力 的作用又流回烧瓶内, 从而防止吸收液的倒吸。 下一个装置所示, 对于易溶于水难溶于有机 溶剂的气体, 气体在有机溶剂不会倒吸。 肚容式 :当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进 入吸收液被吸收后,导气管内压强减少,使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干 燥管内外压强差, 吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内, 从而防止吸收液的倒吸。 这种装 置与倒置漏斗很类似。 蓄液式 :当吸收液发生倒吸时, 倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄 液装置贮存起来, 以防止吸收液进入受热仪器或反应容器。 这种装置又称安全瓶。 平衡压 强式:为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连

32、接成连通装置(见恒压式):防堵塞安全装置式 :为防止反应体系中压强减少, 引起吸收液的倒吸, 可以在密闭装置系统 中连接一个能与外界相通的装置,起着自动调节系统内外压强差的作用,防止溶液的倒吸。为防止粉末或糊状物堵塞导气管,可将棉花团置于导管口处。 液封装置:为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管(3)防污染安全装置:燃烧处理或袋装判断原则1有毒、污染环境的气体不能直接排放。2尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。直接吸收:Cl2、H2S、NO2防倒吸:HCl、NH3、SO2常用吸收剂:水,NaOH溶液,硫酸铜溶液3可燃性气体且难用吸收剂吸收:燃烧处理或袋装。如CO

33、。离子的检验离子 试剂 现象 注意 沉淀法Cl-、Br-、I-、AgNO3+HNO3SO42-稀HCl和BaCl2白色沉淀白色沉淀T灰绿色T红褐色沉淀红褐色沉淀白色沉淀T溶解 不- 定是AI3+气体法NH4+浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生刺激性气体,使试纸变蓝要加热CO32-稀盐酸+石灰水石灰水变浑浊SO32-也有此现象SO32-稀H2SO4和品红溶液 品红溶液褪色 显色法l- CI2水(少量),CCI4下层为紫色Fe2+ KSCN溶液,再滴CI2水 先是无变化,滴CI2水后变红色Fe3+KSCN溶液红色苯酚溶液 紫色Na+、K+ Pt丝+HCI火焰为黄色、浅紫色K+要透过蓝色钴玻璃片

34、几种重要有机物的检验(1)苯能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。(2)乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色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应, 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水面上。(3)苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。(4)乙醛能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的Cu2O沉淀。AgCI J白、AgBr J淡黄、Agl J黄

35、须先用HCl酸化Fe2+NaOH溶液Fe3+NaOH溶液AI3+NaOH溶液5用一种试剂或不用试剂鉴别物质用一种试剂来鉴别多种物质时, 所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应, 而 且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。不用其他试剂来鉴别一组物质,一般情况从两个方面考虑:1利用某些物质的特殊性质(如颜色、气味、溶解性等),首先鉴别出来,然后再用该试剂去鉴别其他物质。2采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同,进行综合分析鉴别。8.典型例题详解分析例1用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。(

36、1)实验前应如何检查该装置的气密性。(2)拔开试管a的橡皮塞,加入10mL 6mol/L稀硝酸和1g薄铜片,立即将带有导管的橡 皮塞塞紧试管口。 反应开始时速度缓慢, 逐渐加快, 请写出在试管a中所发生的所有反应的 化学方程式 ,O(3) 从反应开始到反应结束,预期在试管a中可观察到哪些现象?请依次逐一写出 。(4) 在反应开始时,可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度,此后又回落 , 然 后 有 气 泡 从 管 口 冒 出 。 试 说 明 反 应 开 始 时 , 导 管中水 面 先 上 升 的 原 因: 。(5)试管c收集满气体后,用拇指堵住管口,取出水槽。将管口向上,松开拇指,

37、片刻后, 再次堵住管口,将试管又再倒置于水槽中,松开拇指。此时可观察到什么现象? 分析与解答:本题是信息迁移式的实验简答题, 意在考查学生的观察能力、 实验能力和思维能力。 解题时 依据试题信息, 细心观察实验装置图,善于联系已经掌握的基础知识,进行知识的迁移,发散思维,用准确的化学语言来解答实际问题。解题时的思维要点是:1检验装置的气密性要抓住三点:紧握试管使管内气体受热膨胀;有气泡冒出;松开手后, 水又回到导管中。2铜与稀硝酸反应生成无色难溶于水的NO,它立即被空气中的氧气所氧化.生成红棕色的二氧化氮气体,NO2易溶于水,与水反应生成硝酸,并使实验装置内的气体压强暂时减小, 引起水的倒流。

38、本题的正确答案为:(1)把导管b的下端浸入水中,用手紧握捂热试管a,导管口会有气泡冒出,松开手后,水又会回升到导管b中。(2 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO f +4H2O2NO+O2=2NO2(3) 铜片和稀硝酸反应,有无色气泡产生,反应速率开始缓慢,逐渐加快。试管a上部空间由无色变为浅棕色, 又变为无色。 试管a中的溶液由无色变成浅蓝色。反应结束 时,铜片全部反应完。(4)由于反应开始时产生的NO和试管a上部空气中的02作用生成N02;N02易溶于水 并与水起反应;使装置内的气体压强暂时减小,所以导管中的水面会上升至一定高度。(5) 水进入试管,上升到一定高度。试管中气体颜

39、色由红棕色变为无色。例2研究某一化学反应的实验装置如下图所示:AF属于下列物质中的六种物质:浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、 稀氟水、水、锌粒、铜片、食盐、高锰酸钾、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铁、氧化 铜、氢气、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气。实验现象;(1)D物质由黑色变为红色(2)无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液(3)点燃的镁条伸入无色无味的F中镁条表面生成一种灰黄色固体物质。将该发黄色物质放入水中, 有气体放出, 该气体具有刺激性气味。 并能使润湿的红色石蕊试纸变 蓝。通过分析回答:1、写出AF的物质名称:A,B,C,D,E,F。2

40、、写出有关的化学方程式:A与B;C与D;E与无水硫酸铜;F与Mg;F与Mg的反应产物与水。解题思路:“该气体具有刺激性气味, 并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝” 是解答此题 的突破口,此气体只能是NH3,结合题意,F就是N2。因此,从限定的反应物中,只能设法从氨水中获取然后结合发生装置特点(固、液、不加热)及其他实验现象,便可推断其 他的物质。解答:1、A.浓氨水;B.氧化钙;C.氨气;D.氧化铜;E.水;F.氮气。2、Ca0+NH3?H20=NH3+Ca(0H)22NH3+3CuO 3Cu+N2 f +3H2O CuS04+5H20=CuS04?5H20 3Mg+N2Mg3N2Mg3N2+6H2

41、O=3Mg(OH)2 J +2NH3 f【例3】1、实验室有一包KCI和AICI3的固体混合物, 通过以下实验可确定KCI和AICI3的质量之比,试根据实验方法和主要步骤,回答有关问题:(1)调整托盘天平的零点时,若指针偏向右边,应将右边的螺丝向旋动。(2)某学生用已知质量为y g的表面皿准确称取W g样品,他在托盘天平的右盘上放上(Wy)g的砝码,在左盘的表面皿中放入样品,此时指针稍偏右边,该学生应怎样操 作;(3)将样品置于烧杯中加适量水溶解,滴入过量的A溶液,烧坏中有沉淀物,则A溶液的名称是 ; (4)过滤,某学生欲用右图装置操作,错误之处应怎样纠正?答: ;(5)甲学生用水多次洗涤过滤

42、所得沉淀物,然后使其干燥,得到固体纯净物C,质量为W2g,C的名称是;(6)乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合, 然后蒸干溶剂, 再 充分加热, 最后得到纯净KCl固体W1g, 则原混合物中KCl与AlCl3的质量之比的计算式 为。答案:(1)左;(2)往左盘表面皿上慢慢加少量样品,使指针指向标尺中间;(3)氨水;(4)漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁,倾倒液体时应用玻璃棒引流;(5)Al(OH)3; (6)W1: (WW1)或W1:133.5W2/78【例4】实验室利用乙醇脱水制备乙烯的步骤如下;在一蒸馏烧瓶中加人95%的乙醇和浓硫酸(体积比为l:3),再加入少量干净的河沙; 瓶口插

43、上带塞的温度计;3加热并迅速使反应温度上升到170 C;4气体通过稀NaOH溶液进行洗气后,用酸性KMnO4溶液检验乙烯的还原性。据此回答下列问题:(1)步骤中混合乙醇和浓硫酸时应注意的问题是。(2)在反应液中加入河沙的原因是。(3)步骤中温度计水银球的正确位置是。(4)加热时,使反应液温度迅速升高到I7O C的原因是。(5) 步 骤中 用稀NaOH溶液洗涤气体, 能 除去可能伴随乙烯生成的气 体 是。答案:(1)将浓硫酸缓慢加入乙醇中并不断搅拌,必要时冷却。 (2)河砂对乙烯的生成有催 化作用,且能防止反应中形成大量的泡沫。(3)温度计水银球应浸没于反应液中。(4)若温度在1400C,生成的

44、主要物质是乙醚并非乙稀。(5)硫酸与乙醇发生氧化还原反应生成的CO2及SO27、实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色、易潮解100C左右时升华。 下图是两个学生设计的实验装置, 左边的反应装置相同, 而右边的产品收集装置则 不同,分别如(I)和(n)所示。试回答:1)B中反应的化学方程式为: _;2)D中 的 反 应 开 始 前 , 需 排 除 装 置 中 的 空 气 , 应 采 取的 方 未 能 是 :(3)D中反应的化学方程式为:。(4)装置(I)的主要缺点是: _。(5)装置(n)的主要缺点是: _如果选用些装置来完成实验,则必须采取的改进措施是:_(2000年高考

45、试题天津江西卷)正确答案及评分标准(1)4HC1+Mn02MnCI2+2H2O+CI2 f(3分)或16HCI+2Kmn042KCI+2MnCI2+8H2O+5CI2 f(3分)2)B中 的反应 进行一段时间 后,看 到黄绿色气体 充满装 置, 现开始加热D3分)(3)2Fe+3Cl2 2FeCl3(2分)(4)导管易被产品堵塞;尾气排入空气,易造成环境污染(2分)(5)产品易潮解(2分)在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置 (2分)(其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染环境的合理答案均给分)例1下列分离物质的方法中,根据微粒大小分离的是A.萃取B.重结晶C.沉降D.渗析同的溶解度而分离的; 重

46、结晶是根据固体物质在水中由于温度不同, 溶解度不同的原理分离 的操作;沉降是在水中溶解度小而形成沉淀,用过滤法分离;渗析是根据分散质的微粒小于10-9m可透过透膜的原理而分离的。例2只 用 水 就 能 鉴 别 的 一 组 物 质 是 (A.苯 、 乙 酸 、 四 氯 化碳B.乙醇、乙醛、乙酸C.乙醛、乙二醇、硝基苯D.苯酚、乙醇、甘油思路分析:根据物质是否溶于水及比水轻或重来鉴别。B中三种物质均溶于水;C中前二种物质也均溶于水;D中后二种物质均溶于水。只有A中乙酸溶于水,苯和四氯化碳均不溶 于水,且苯比水轻,四氯化碳比水重。答案:A方法要领:有机物的溶解性有三种情况:与水混溶, 主要是羧酸类和

47、醇;与水不相溶但思路分析:渗析是使离子或分子(直径小于 的操作。答案:D方法要领: 掌握各种分离方法的适用情况。10-9m)通过半透膜,能从胶体溶液里分离出来萃取是根据溶质在两种互不溶解的液体中具有不比水重,一般是硝基化合物、卤代烃;与水不相溶但比轻,一般是烃类。分析四组物质便 得解。例3提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为(2000年全国高考题)A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸思

48、路分析: 提纯的基本思路是除杂试剂在除去杂质的同时, 不能引入新的杂质。KNO3中含Ba(NO3)2,即除去Ba2+离子,题中给定CO32-或SO42-离子作除杂剂。因过量SO42-离子 无法通过HNO3酸化除去,故宜选CO32-离子。答案:D方法要领: 为使杂质除尽, 所加试剂一般会稍为过量, 因此一定要注意不引进难除的新杂质, 这是做除杂问题时应特别注意的。例4只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的下列溶液(浓度均为O.lmol/L)是A.CaCI2和Na2C03B.稀H2S04和Na2C03C.Ba(OH)2和NaHC03D.NaAlO2和盐酸思路分析:利用自身间的相互反应(互滴)

49、来鉴别。对于A、C来讲,前者和后者两物质互滴的现象相同:均立即产生沉淀;对B:前者(稀H2SO4)滴入后者(Na2CO3)中,由于首先生成的是NaHCO3, 所以开始时无气泡, 而将Na2CO3逐滴滴入稀H2SO4中,则马上 看到有气体产生,现象互不相同;D中NaAlO2和盐酸互滴的现象也不相同(请读者写出反 应的离子方程式) ,从而可将两种物质区别开来。答案:B、D方法要领:不用任何试剂进行鉴别,可采用方法有:(1)连锁推断法。即用某种与众不同的试样作为鉴别用试剂,然后一环扣一环地逐个审; (2)两两组合法。将被检试样两两混合, 根据不同现象加以区别; (3)试样互滴法。甲、乙两种试样,根据

50、将甲逐滴滴入乙和将乙逐 滴滴入甲的现象不同加以区别。引申发散: 不用任何试剂鉴别多种物质的方法是: (1)先依据外观特征, 鉴别出其中的一种 或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质; (2)若均无明显外观特征, 可考虑能否用 加热或焰色反应区别; (3)若以上两种方法都不能鉴别时,可考虑两两混合法,记录混合后 的反应现象,分析确定。鉴别物质时, 可利用盐的水解。 如使用指示剂可鉴别出水解后呈现酸性、 碱性和中性的盐溶液;若不用其他试剂,则常用的水解反应是Fe3+与CO32-、HC03-及AI3+与CO32-、S2-、HC03-等既产生沉淀又产生气体的双水解反应。例5实验室用溴和苯反应制取溴

51、苯, 得到粗溴苯后, 要用下列操作精制: 蒸馏; 水洗;3用干燥剂干燥;用10%NaOH溶液洗;水洗,正确的操作顺序是(2000年理综高考题)A.B.C.D.思路分析: 本题是课本中制溴苯实验的深化。 粗溴苯的精制, 关键要了解粗溴苯的组成。由 于有机反应的不完全性,得到的溴苯中会溶有未反应的苯、溴、三溴化铁(催化剂)并有部 分溴化氢。根据粗溴苯的组成,结合它们的理化特性,可设计出如下精制方案:(1) 水洗: 利用三溴化铁、溴化氢在水中的溶解度比在有机溶剂中大的特性,使三溴化铁、 溴化氢及部分溴进入水层,再分液除去。 先用水洗, 除去节约下一步操作的用碱量以外, 还 可以避免FeBr3与碱反应

52、生成难溶性的胶状Fe(OH)3造成分离的困难。(2) 用10%NaOH溶液洗:在分液后得到的油层中加入NaOH溶液,目的使油层中的Br2与NaOH反应,生成可溶于水的NaBr、NaBrO,再经分液除去。(3) 再水洗:用水洗去附着在溴苯表面的钠盐。分液得油层。(4) 加入干燥剂:在(3)分液后的油层中加入无水CaCI2进行干燥,除去油层中的水分。(5) 蒸馏:干燥后的油层的主要成分是溴苯和苯的混合物。由于溴苯与苯的沸点差异较大, 故可通过蒸馏的方法获取溴苯。答案:B方法要领: 重视课本典型物质的制备,要多问几个为什么?。 本题要求精制,在明确杂质成 分的基础上,先用大量水洗去未反应的苯和溴,再

53、用NaOH除去残余的溴,然后用水洗去残余的NaOH,最后用干燥剂除水并蒸馏。引申发散:分液和蒸馏是有机物分离和提纯常用的方法。常见情况为:物质 硝基苯(硝酸、硫酸) 溴乙烷(酒精) 乙酸乙酯(乙酸) 苯 ( 苯酚 )酒精(水)方法 加水,分液 加水,分液 饱和Na2CO3溶液,分液 加NaOH溶液,分液加 生石灰,蒸馏例6某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用该溶液制取芒硝,可供选择的 操作有:加适量H2SO4溶液,加金属Na,结晶,加过量NaOH溶液,加强热脱 结晶水,过滤。正确的操作步骤是(1997年全国高考题)A.B.C.D.思路分析: 芒硝是水合硫酸钠晶体, 要制

54、取纯净的水合硫酸钠晶体,首先要进行提纯, 在此 过程中要充分利用原料中的成分,且不能引入新的杂质,要除净Fe3+,加入的NaOH溶液要过量。滤去Fe(OH)3不溶物后,用适量H2SO4溶液中和过量的NaOH,得纯净Na2SO4溶液,浓缩结晶即可。凡有操作都是错误的,因为脱去结晶水就不是芒硝,而是硫酸钠。答案:B方法要领:解决本题的关键之一是了解芒硝为何物;关键之二是选择合适的反应物。金属Na虽可直接与水反应生成NaOH,但Na比NaOH贵得多。故应直接用NaOH溶液,保证Fe3+完全转化为Fe(0H)3沉淀滤去,但过量NaOH定要用适量H2SO4中和。例7甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3

55、、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将 丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时, 无明显现象发生。据此推断丙物质是(2000年理科综合题)A.Al2(SO4)3B.NaOHC.BaCl2D.FeSO4思路分析:解推断题要抓住特征条件。由题设乙 白色沉淀 沉淀消失可知,丁必为NaOH, 乙必为Al2(SO4)3。(注意:此处隐含实验中试剂的滴加顺序与现象的关系) ,由此可推及甲 为BaCl2,故丙为FeSO4。答案:D方法要领:关键是抓住乙与丁反应的特征现象先沉淀后溶解,推出两物质,最后推丙。例8在一定条件下,萘可以被硝酸和硫酸的混合酸硝

56、化生成二硝基物,它是1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘的混合物。 后者可溶于质量分数大于98%的硫酸, 而前者不能。 利用这一性 质可以将这两种异构体分离。将上述硝化产物加入适量的98.3%的硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固 体1,8-二硝基萘,应采用的方法是(1999年浙江省奥赛初赛试题)A.对所得的滤液蒸发浓缩冷却结晶B.向滤液中缓缓加入水后过滤C.向滤液中缓缓加入Na2CO3溶液后过滤D.将滤液缓缓加入水中后过滤思路分析: 考查学生根据所给信息, 利用两种二硝基萘在浓硫酸中溶解度的不同, 进行分析、 推理的能力。1,8-二硝基萘可溶于98%的浓硫酸中,1,5-二硝基萘不溶

57、, 用耐酸漏斗分离即可。 继续将1,8-二硝基萘从浓硫酸中分离出, 需要降低硫酸的浓度。 如何降低浓硫酸的浓度, 则要注意加入 水或碱性溶液的方式。答案:D方法要领:有的同学会因不注意操作顺序的要求而错选B或C。虽然向滤液中加水或Na2CO3溶液都能达到降低硫酸浓度的目的, 但浓硫酸的稀释要注意不可颠倒顺序, 即不可将水倒入 浓硫酸中。 将碳酸钠溶液倒入硫酸中, 比水倒入浓硫酸中更危险,因为不仅有水沸腾导致的 飞溅,还会有CO2气体逸出时造成的酸液飞溅。例9下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉的加热条件下反应产生的所有气 体产物,填写下列空白:(1)如果装置中、三部分仪器的连接顺序改为、

58、,则可以检验出的物质是;不能检出的物质是。(2)如果将仪器的连接顺序变为、,则可以检出的物质是质是。(3)如果将仪器的连接顺序变为、,则可以检出的物质是质是。+2H2O。纵观整套装置,用于检验H2O蒸气(使无水硫酸铜变蓝色);用于检验SO2气(品红 溶液褪色、酸性KMnO4溶液褪色,再通过品红溶液验证SO2是否已经除净);用于检验CO2气(澄清石灰水变浑浊) 。(1)当顺序改为、时,由于分解气先经装置, 必然带出洗气瓶中H20的蒸气, 故难以肯定中无水硫酸铜变蓝色是由于浓硫酸与木炭反应所产生的H2O。(2)当顺序改为、时,足量澄清石灰水变浑浊究竟是由C02还是由S02与Ca(0H)2反应造成的

59、,无法肯定,所以C02与S02都无法一一鉴别了。(3) 当顺序改为、时,出现了(1)中同样的问题。;不能检出的物;不能检出的物思路分析:浓硫酸与木炭加热发生的反应方程式为:2H2SO4+CCO2 f +2SO2 f一个很常见的、平淡的实验,因性质检验装置顺序的调动,检验出学生分析问题的能力, 十分巧妙。答案:(1)S02、C02;H20(2)H20;C02、S02(3)S02、C02;H20方法要领:根据S02、C02、H20的特有性质,通过实验来检验三种物质的存在。而在实 验过程中,检验S02、C02都要通过水溶液,因此对检验H20(g)有干扰作用;检验C02用石灰水,S02也与石灰水反应类

60、似现象,因此S02也会干扰C02的检验。三种物质检验时 相互有干扰,审题时要搞清气体通过的试剂会与哪种气体反应,从而判断检验出何种气体。例10某待测溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+、NH4+、Ca2+等离子,进行 以下实验(所加酸,碱,氨水,溴水都是过量的).(1992年全国高考题)根据实验结果:(1)判断待测液中有无Ba2+、Ca2+,并写出理由.答:(2)写出沉淀D的化学式:(3)写出从溶液D生成沉淀E的反应离子方程式:思路分析:待测液中加入HCI得到沉淀A,可断定A为AgCl,Ag+已被除去。向溶液A加入稀硫酸和溴水, 若有Fe2+则被氧化成Fe3+(2Fe2

61、+Br2=2Fe3+Br-);由于BaS04难溶于水,CaS04微溶于水 ,所以沉淀B为BaS04和CaS04的混合物或二者之一。向溶 液B中加入氨水得到沉淀C,则沉淀C一定是Fe(0H)3或AI(0H)3或二者的混合物。若沉 淀C中含AI(0H)3,则加入过量Na0H溶液时会转变为NaAI02进入溶液D;沉淀C与过 量NaOH溶液作用后仍剩余沉淀D,则可断定D为Fe(OH)3。由于H2CO3的酸性强于HAIO2(可由C、AI在周期表中的位置推出) ,所以向溶液D中通入C02得到的沉淀E一定是AI(OH)3,其反应为:AIO2-+CO2+2H2O=AI(OH)3 J +HCO3-。答案: (1

62、)含有Ba2+、Ca2+中的一种或两种; 因为BaSO4不溶于水,CaSO4微溶于水(2)Fe(0H)3( 3) AI02-+C02+2H20=AI(0H)3 J +HC03-。方法要领: 仔细分析每一步所发生的反应, 并进行严密的推理和判断 (如由所加试剂推测 沉淀可能是什么物质、 什么物质进入溶液; 由肯定的结论验证不肯定的推测, 并缩小判断范 围;正推和逆推相结合等)是解此类框图题的基本方法。 熟悉有关物质的化学性质,并能灵 活运用,是解题的基础。引申发散:在推断混合溶液中肯定存在或肯定不存在的离子时,要注意以下几点:(1)溶液是否有颜色。某些离子在溶液中具有特殊的颜色:Fe3+棕黄色,

63、Fe2+淡 绿色,Cu2+蓝色(CuCI2浓溶液呈绿色)(2)溶液的酸碱性。从溶液的酸碱性情况可以初步判断某些离子是否存在。 在强酸性溶液中不能大量存在离子有:S2-、SO32-、CO32-、SiO32-、AIO2-等;在强碱性溶液中不能大量存在离子有:NH4+、Mg2+、AI3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、HC03-、Ag+等。(3) 在判断出肯定存在的离子后,再排除跟该离子在溶液中不可能共存的离子。例如,在 已肯定存在SO42-时,就应排除Ba2+的存在。例11含苯酚的工业废水处理的流程图如下:(1)上述流程里,设备I中进行的是操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用进行(填写仪

64、器名称)(2)由设备H进入设备川的物质A是 ,由设备川进入设备W的物质B是。(3)在设备川中发生的化学方程式为(4) 在设备中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H20和 ,通过 操作(填写操作名称)可以使产物相互分离。(5)上图中能循环使用的物质是C6H6、CaO、。思路分析:本题属化学与社会、生产相结合的应用型题。在学习苯酚的性质和分离以及 酸、碱、盐的化学性质和规律的基础上, 将这些知识和规律用于解决生产中的实际问题,目 的是培养学生用化学知识解决生活、生产、科技问题的能力和学习化学的方法。根据题给条件和设计可知:设备I用苯萃取废水中的苯酚,生成苯酚的苯溶液 (因苯酚易溶于苯

65、而不易溶于水)。设备n用于分离苯和苯酚,为此需加入NaOH水溶液,使苯酚变为苯酚钠而溶于水中, 再用分液法与苯分离。 设备川是为了将苯酚钠变为苯酚,考虑到经济成本和环境因素,通入CO2气体较为理想。设备是为了综合利用副产物NaHCO3,加入CaO可转化为反应所需的原料NaOH,而另一生成物CaCO3在设备V中又可转化为反应所需的 原料CO2和CaO。这样可提高经济效益,降低环境污染。答案:(1)萃取(或萃取、分液);分液漏斗(2)苯酚钠(C6H5ONa);NaHCO3(3)C6H5ONa + CO2+H2O宀C6H5OH+ NaHCO3(4)CaCO3;过滤(5)NaOH水溶液;CO2方法要领

66、: 本题将化学基础知识应用于生产实际问题中, 涉及到中学有机化学中地基本的 知识分离苯和苯酚的混合物。苯酚在冷水中溶解度小,在苯中易溶且苯与水不互溶,故设备I中进行的操作是萃取、分液,设备W中发生反应:NaHCO3+CaO=CaCO3 J +NaOH,通过过滤操作将与NaOH溶液分离,掌握各种分离方法的适用前提、作用。例12 A、B、C、D分别代表NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2溶液中的一种。现利用 另一种溶液X,用下图所示的方法,即可将它们一一确定。试确定A、B、C、D、X各代表 何种溶液。(1996年全国高考题)A:,B:,C:,D:,X:。思路分析: 从所给的四物质看, 向其中加入某种试剂会产生白色沉淀。 可作如下推理:NaNO3溶液很难和其他物质在溶液中产生沉淀。NaOH一般能与多种金属阳离子生成难溶性碱,如:Mg(OH)2、Fe(OH)2(在空气中不易观察) ,AI(OH)3(两性)。HNO3是强酸, 其盐一般均 可溶,故在复分解反应中,HNO3除了能跟硅酸盐形成难溶性硅酸外,很难和其他物质产生 沉淀。能和Ba(NO3)2形成沉淀的物质应主要从酸根离子考虑,如

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