高考化学一轮复习化学实验基础物质的检验实验操作辅导讲义.docx
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高考化学一轮复习化学实验基础物质的检验实验操作辅导高考化学一轮复习化学实验基础物质的检验实验操作辅导讲义讲义授课主题气体的实验室制备、净化和收集教学目的灵活掌握气体发生、净化、干燥、收集装置及试剂的选择,明确注意点。
重、难点装置的作用除杂方法本节知识点讲解化学实验基本操作2.试纸的使用
(2)使用方法检验液体:
取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒(或胶头滴管吸取待测液)点在试纸中部,观察试纸颜色变化检验气体:
一般先用蒸馏水把试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其接近盛气体的试管(或集气瓶)口,观察颜色变化3.物质的溶解
(1)固体的溶解一般在烧杯或试管里进行,为了加速溶解,常采用研细加热振荡或搅拌等措施,但FeCl3AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热
(2)气体的溶解对溶解度较小的气体(如Cl2H2SSO2CO2等),为了增大气体分子与水分子的接触,应将气体导管插入水中(见下图中A)对极易溶于水的气体(如:
NH3HClHBr等),气体导管口只能靠近液面,最好导管口连接一倒置的漏斗,并使漏斗边缘同时贴靠在液面上,这样可以增大气体的吸收率,减少气体的逸出,同时也避免出现液体倒吸的现象(如上图中B和C)(3)液体的溶解用量筒分别量取一定体积的被溶解的液体和溶剂,然后先后倒入烧杯里搅拌而溶解但对于溶解放热较多的实验,往往先倒入密度较小的液体,再沿烧杯内壁缓缓加入密度较大的液体,边倒边搅拌比如浓硫酸稀释和浓硫酸与浓硝酸混合互溶的实验,一定要将浓硫酸加入水中或浓硝酸中,千万不能相反加入,以免造成局部液体混合放热沸腾而使酸液飞溅6.常见实验装置气密性检验方法
(1)微热法(常规法)将装置的导管末端浸入水中,用手捂热反应容器(烧瓶或试管),导管末端有气泡产生;松手后,在导管末端形成一段水柱,则表明装置不漏气(如下图所示)
(2)液差法启普发生器气密性检验如图所示,关闭活塞K,向球形漏斗中加水,使漏斗中的液面高于容器内的液面,静置片刻液面不变,证明启普发生器气密性良好如图所示,检验其气密性采用液差法,具体操作是:
连接好仪器,向C管中注入适量水,使C管液面高于B管液面静置片刻,若液面保持不变证明装置不漏气(3)液封法如图所示,检验此装置气密性:
关闭弹簧夹K,向长颈漏斗中加入水浸没长颈漏斗下端管口,再继续向漏斗内加水,使漏斗颈内液面高于试管内液面,形成一段水柱,若水柱在较长时间内不下降,证明此装置不漏气(也可打开K,从导管a处吹气使长颈漏斗下端形成一段水柱)对于较复杂的实验装置检验其气密性,可采用分段检查(因具体装置而异)三、试剂的保存类别试剂保存方法原因易燃剂钠、钾浸放在煤油中,隔绝空气保存易被空气氧化,与水剧烈反应,放出易燃易爆的氢气有机溶剂(乙醇、汽油、苯、甲苯、乙酸乙酯等)保存在冷暗处,严禁与火种接触,更不能与燃爆剂、氧化剂混合贮存易燃,遇火或氧化剂易爆炸强腐蚀剂浓硝酸用棕色瓶装,贮存在冷暗处见光、受热易分解,易挥发浓硫酸密封保存有强吸水性、脱水性、腐蚀性浓盐酸密封保存在冷暗处易挥发,蒸气有强的腐蚀性氢氧化钾、氢氧化钠溶液用橡皮塞密封于玻璃瓶内易潮解,易吸收空气中的二氧化碳而变质其他氢氟酸保存在塑料容器中能与玻璃发生反应液溴采用水封法,不可用橡胶塞有毒,易挥发四、化学实验安全化学实验设计方案要遵循安全性原则的主要体现
(1)防止爆炸。
点燃气体前,一定要先检验气体的纯度。
(2)防止倒吸引起爆裂和防止污染。
加热制备气体并将气体通入溶液中的实验,要防止因反应容器内压强锐减而造成液体倒吸入热的反应容器内。
为此,要注意以下几点:
加热尽可能均匀;在反应容器后加一个安全瓶;防止有害气体污染空气。
有毒气体如Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2等气体,用强碱溶液吸收;CO点燃除掉;NO先与足量空气混合后再通入碱溶液中;H2和其他可燃性气体,如气态烃虽无毒性,但弥散在空气中有着火或爆炸的危险,应当点燃除掉;NH3用浓硫酸吸收;制备有毒气体的实验应在通风橱内进行。
(3)防止暴沸。
在反应容器中要放一些碎瓷片。
(4)防泄漏:
防气体泄漏主要是检查装置的气密性;防液体泄漏主要检查滴定管、分液漏斗、容量瓶是否漏水及其处理。
(5)防堵塞:
如加热KMnO4制O2,细小的KMnO4粉末可能引起导气管堵塞,要在试管口放一团棉花。
(6)防挥发:
防止挥发的方法有密封、液封、冷凝回流等。
(7)防中毒:
化学药品可通过呼吸道、消化道、五官以及皮肤的伤口侵入人体引起中毒。
实验中应注意采取合理的措施,尽量在通风处进行。
六、物质的分离与提纯1.物质的分离与提纯要遵循如下原则:
(1)不增:
即不能引入新的杂质;
(2)不减:
不减少被提纯或分离的物质;(3)易分离:
采用的方法应使被提纯或分离的物质与其他物质易于分离;(4)易复原:
如果在分离或提纯过程中,被提纯或分离的物质转变为其他物质,应能够采取适当的方法将其恢复为原物质对混合物进行分离和提纯时常用的物理方法有:
过滤结晶升华蒸发蒸馏(分馏)分液萃取渗析和盐析等2.物质的分离与提纯方法方法适用范围仪器装置注意事项过滤不溶性固体与液体的分离要“一贴二低三靠”必要时要洗涤沉淀物定量实验的过滤要无损失结晶重结晶混合物中各组分在溶剂中的溶解度随温度的变化不同烧杯及过滤装置一般先配较高温度的溶液,然后降温结晶结晶后过滤,分离出晶体升华混合物中某一成分在一定温度下可直接变为气体,再冷却成固体(升华物质的集取方法不做要求)蒸发分离溶于溶剂中的溶质溶质不易分解、不易水解、不易被氧气氧化蒸发过程应不断搅拌近干时停止加热,余热蒸干蒸馏分馏利用沸点不同分离相互溶解的液体混合物温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处加沸石(或碎瓷片)注意冷凝管水流方向应下进上出不可蒸干分液两种互不相溶的液体的分离上层液体从上口倒出,下层液体从下端放出萃取溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同一般在分液漏斗中进行萃取后要进行分液对萃取剂的要求:
与原溶剂互不相溶、不反应;溶质在其中的溶解度比在原溶剂中的大;溶质不与萃取剂反应;两溶剂密度差别大萃取后得到的仍是溶液,一般再通过分馏等方法进一步分离渗析用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来(提纯胶体)要不断更换烧杯中的水或改用流水,以提高渗析效果盐析利用某些物质在加某些无机盐时,其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质烧杯、玻璃棒以及过滤仪器注意无机盐的选用少量盐能促进蛋白质的溶解,重金属盐使蛋白质变性盐析后过滤七、物质的检验常见气体的检验气体检验方法有关的反应方程式Cl2使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝通入AgNO3溶液中产生白色沉淀2KICl2=2KClI2(淀粉遇I2变蓝)Cl2H2O=HClHClOHClAgNO3=AgClHNO3NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3HCl=NH4Cl用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近,能生成白烟HCl用蘸浓氨水的玻璃棒靠近,能生成白烟通入AgNO3溶液生成白色沉淀NH3HCl=NH4ClHClAgNO3=AgClHNO3SO2通入澄清石灰水中,使溶液变浑浊通入品红溶液,使溶液褪色,加热,又变红色SO2Ca22OH=CaSO3H2OSO2有漂白性CO2能使燃着的木条熄灭使澄清石灰水变浑浊Ca22OHCO2=CaCO3H2ONO无色气体,在空气中变红棕色2NOO2=2NO2NO2红棕色、有刺激性气味的气体能使蓝色石蕊试纸变红溶于水后生成无色气体和无色溶液3NO2H2O=2HNO3NO3阳离子的检验:
离子检验试剂实验现象离子方程式H石蕊试液溶液变红Na焰色反应火焰呈黄色Fe2NaOH溶液KSCN溶液、氯水K3Fe(CN)3溶液先生成白色沉淀,很快变为灰绿色,最后变为红褐色加KSCN溶液不变色,加氯水后便红色Fe22OHFe(OH)24Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)32Fe2Cl22Fe32Cl生成蓝色沉淀Fe3SCNFe(SCN)2Fe3NaOH溶液KSCN溶液出现红褐色沉淀溶液呈血红色Fe33OHFe(OH)3Fe3SCNFe(SCN)2Cu2NaOH溶液蓝色沉淀Cu22OHCu(OH)2NH4与NaOH溶液混合加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体无色有刺激性气味的气体,试纸变蓝NH4OHNH3H2OMg2加过量NaOH溶液有白色沉淀生成Mg22OHMg(OH)2Al3NaOH溶液,氨水生成的白色沉淀,继续加NaOH溶液,沉淀溶解;继续加氨水沉淀不溶解Al33OHAl(OH)3Al(OH)3OHAlO22H2O4阴离子的检验:
离子检验试剂实验现象OH酚酞试液石蕊试液呈红色呈蓝色ClAgNO3,稀HNO3白色沉淀AgClAgClBrAgNO3,稀HNO3淡黄色沉淀AgBrAgBrIAgNO3,稀HNO3黄色沉淀AgIAgISO42HCl,BaCl2溶液加HCl无沉淀,再加BaCl2有白色沉淀Ba2SO42BaSO4SO32稀硫酸,品红溶液无色有刺激性气味的气体,能使品红溶液退色SO322HSO2H2OCO32HCl,澄清石灰水白色沉淀CO322HCO2H2OCO2Ca(OH)2CaCO32H2O5.常用物质检验的方法:
观察法加热法水溶法焰色反应法点燃法指示剂法显色法互滴法和两两混合法等
(1)气体物质的检验:
一般先观察气体的颜色,如Cl2(黄绿色)NO2(红棕色)I2蒸气(紫红色)然后考虑气体的酸碱性,如用湿润的试纸去检验考虑气体的助燃可燃及其燃烧现象与产物遇空气发生的变化闻其气味等
(2)固态物质的检验:
对待检验的物质,首先观察其颜色并加以区分,然后对无色晶体白色固体有色物质加水区分其水溶性不溶物的颜色如氢氧化铜为蓝色氢氧化铁为红褐色三氧化二铁为红棕色溴化银为浅黄色碘化银为黄色氯化银为白色等;溶于水的有色物质如蓝色溶液中含有Cu2+浅绿色溶液中含有Fe2+黄色溶液中含有Fe3+紫红色溶液中含有MnO4-等(3)无色溶液的检验:
待测溶液中先滴加紫色石蕊试液,若溶液显红色,可能是酸强酸弱碱盐和强酸的酸式盐等;若溶液不变色,可能是强酸强碱盐,如K2SO4KNO3和NaCl等;若溶液显蓝色,可能是碱强碱弱酸盐等(4)有机物的检验:
能使溴水褪色或变色的有机物,如烯烃炔烃苯酚等;能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物,如烯烃二烯烃炔烃和苯的同系物等;能发生银镜反应的有机物,如醛甲酸甲酸某酯葡萄糖和麦芽糖等;能和Cu(OH)2悬浊液反应的有机物,如醛酸例题解析1、实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。
已知K2FeO4具有下列性质:
可溶于水、微溶于浓KOH溶液,在05、强碱性溶液中比较稳定,在Fe3和Fe(OH)3催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为_,将制备的Cl2通过装置B可除去_(填化学式)。
(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。
在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在05进行,实验中可采取的措施是_、_。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_。
(4)提纯K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质的实验方案为:
将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3molL1KOH溶液中,_(实验中须使用的试剂有:
饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:
砂芯漏斗,真空干燥
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