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实验二
实验专题二:
物质的分离、提纯和检验
【知识要点】
知识点一:
常见混合物分离提纯的方法与装置
方法
适用范围
主要仪器
注意点
实例
固+液
蒸发
易溶固体与液体分开
酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
①不断搅拌;②最后用余热加热;③液体不超过容积2/3
NaCl(H2O)
固+固
结晶
溶解度差别大的溶质分开
NaCl(NaNO3)
升华
能升华固体与不升华物分开
酒精灯
I2(NaCl)
固+液
过滤
易溶物与难溶物分开
漏斗、烧杯
①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损”
NaCl(CaCO3)
液+液
萃取
溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来
分液漏斗
①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出
从溴水中提取Br2
分液
分离互不相溶液体
分液漏斗
乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液
蒸馏
分离沸点不同混合溶液
蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管
①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片
乙醇和水、
I2和CCl4
渗析
分离胶体与混在其中的分子、离子
半透膜
更换蒸馏水
淀粉与NaCl
盐析
加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出
烧杯
用固体盐或浓溶液
蛋白质溶液、
硬脂酸钠和甘油
气+气
洗气
易溶气与难溶气分开
洗气瓶
长进短出
CO2(HCl)
液化
沸点不同气分开
U形管
常用冰水
NO2(N2O4)
知识点二:
常见离子的检验方法
1.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+K+
焰色反应
火焰呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)
Ba2+
稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液
产生白色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸
Ba2++SO42-=BaSO4↓
Fe2+
NaOH溶液
KSCN溶液、氯水
③K3[Fe(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
③生成蓝色沉淀
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
Fe3+
NaOH溶液
KSCN溶液
出现红褐色沉淀
溶液呈血红色
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
Cu2+
NaOH溶液
蓝色沉淀
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
NH4+
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
NH4++OH-
NH3↑+H2O
Mg2+
加过量NaOH溶液
有白色沉淀生成
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3+
NaOH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
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
2.阴离子的检验:
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
OH-
酚酞试液
石蕊试液
呈红色
呈蓝色
Cl-
AgNO3,稀HNO3
白色沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓
Br-
AgNO3,稀HNO3
淡黄色沉淀
Ag++Br-=AgBr↓
I-
AgNO3,稀HNO3
黄色沉淀
Ag++I-=AgI↓
SO42-
HCl,BaCl2溶液
加HCl无沉淀,再加BaCl2有白色沉淀
Ba2++SO42-=BaSO4↓
SO32-
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
SO32-+2H+=SO2↑+H2O
CO32-
HCl,澄清石灰水
白色沉淀
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O
S2-
Pb(NO3)2溶液、(CH3COO)2Pb试纸
生成黑色的沉淀
Pb2++S2-=PbS↓
PO43-
AgNO3溶液
稀HNO3
生成黄色沉淀,该沉淀溶于硝酸。
3Ag++PO43-=Ag3PO4↓
NO3-
铜片、浓硫酸
浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
知识点三:
常见物质的检验
物质
检验试剂
实验现象
H2
灼热的CuO
CuSO4粉末
黑色的CuO变红,白色CuSO4粉末变蓝色
CuO+H2=Cu+H2O
CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O
O2
带火星的木条
木条复燃
CO
灼热的CuO
澄清石灰水
黑色的CuO变红,石灰水变浑浊
CuO+CO=Cu+CO2
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2
澄清石灰水
石灰水变浑浊
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
Cl2
湿润的淀粉KI试纸;
湿润蓝色石蕊试纸
变蓝;
先变红后褪色
HCl
AgNO3,稀HNO3
浓氨水
产生白色沉淀;
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟
Ag++Cl-=AgCl↓
NH3+HCl=NH4Cl
SO2
品红溶液
红色退去,再加热。
又出现红色。
NH3
湿润红色石蕊试纸
变蓝
NO
打开瓶口与空气接触,立即变为红棕色气体
2NO+O2=2NO2
知识点四:
有机物的检验
碳碳双键或三键:
加少量溴水或酸性KMnO4溶液,褪色。
甲苯:
取两份甲苯,一份滴入溴水,振荡后上层呈橙色;另一份滴入酸性KMnO4溶液,振荡,紫色褪去。
卤代烷:
与NaOH溶液(或NaOH的醇溶液)共热后,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀的为氯代烷,淡黄色沉淀的为溴代烷,黄色沉淀的为碘代烷。
乙醇:
将螺旋状铜丝加热至表面有黑色CuO生成,迅速插入待测溶液,反复多次,可见铜丝被还原成光亮的红色,并由刺激性气味产生。
。
苯酚:
滴加过量的浓溴水,有白色沉淀;或滴加少量FeCl3溶液,溶液呈紫色。
⑹乙醛或葡萄糖:
加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜;或加入新制Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾,有红色沉淀生成。
乙酸:
使石蕊试液变红;或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有气泡;或加入新制Cu(OH)2悬浊液溶解得蓝色溶液。
乙酸乙酯:
加入滴加酚酞的NaOH溶液加热,红色变浅或消失。
淀粉:
滴加碘水,呈蓝色。
蛋白质:
灼烧,有烧焦羽毛气味;或加入浓硝酸微热,出现黄色。
知识点五:
常见物质除杂方法
原物
所含杂质
除杂质试剂
主要操作方法
N2
O2
灼热的铜丝网
CO
CO2
NaOH溶液
洗气
CO2
CO
灼热CuO
CO2
HCl
饱和的NaHCO3
洗气
H2S
HCl
饱和的NaHS
洗气
SO2
HCl
饱和的NaHSO3
洗气
Cl2
HCl
饱和的食盐水
洗气
CO2
SO2
饱和的NaHCO3或者酸性高锰酸钾溶液
洗气
炭粉
MnO2
浓盐酸(需加热)
过滤
MnO2
C
加热灼烧
炭粉
CuO
稀酸(如稀盐酸)
过滤
Al2O3
Fe2O3
NaOH(过量),CO2
过滤
Fe2O3
Al2O3
NaOH溶液
过滤
Al2O3
SiO2
盐酸、氨水
过滤
SiO2
ZnO
HCl溶液
过滤
NaHCO3溶液
Na2CO3
CO2
加酸转化法
Na2CO3
NaHCO3
加热灼烧
FeCl3溶液
FeCl2
Cl2
加氧化剂转化法
FeCl2溶液
FeCl3
Fe
加还原剂转化法
CuO
Fe
(磁铁)
吸附
Fe(OH)3胶体
FeCl3
蒸馏水
渗析
I2晶体
NaCI
加热升华
NaCl晶体
NH4Cl
加热分解
KNO3晶体
NaCl
蒸馏水
结晶.
乙烯
SO2、H2O
碱石灰
加固体转化法
乙烷
C2H4
溴的四氯化碳溶液
洗气
溴苯
Br2
NaOH稀溶液
分液
甲苯
苯酚
NaOH溶液
分液
己醛
乙酸
饱和Na2CO3
蒸馏
乙醇
水(少量)
新制CaO
蒸馏
苯酚
苯
NaOH溶液、CO2
分液
【典型例题】
例1.(2007年日照一轮考试题)现有三组混合液:
①乙酸乙酯和乙酸钠溶液②乙醇和丁醇⑧溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是()
A.分液、萃取、蒸馏B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取D.蒸馏、萃取、分液
例2.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
例3.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
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0.1mol/L)是()
A.CaCl2和Na2CO3B.稀H2S04和Na2CO3
C.Ba(OH)2和NaHCO3D.NaAlO2和盐酸
例5.(2006年高考化学预测题)在一含Na+的澄清溶液中,可能还存在NH4+、Fe2+、I-、Br-、CO32-、SO32-六种离子中的几种。
①在原溶液中滴加足量的饱和氯水后,有气泡生成,溶液呈橙黄色;②向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成;③橙黄色溶液不能使淀粉溶液变蓝色。
根据上述实验事实推断,下列说法不正确的是()
A.溶液中一定存在Br-、CO32-B.溶液中可能存在NH4+
C.溶液中一定不存在Fe2+、I-、SO32-D.溶液一定呈碱性
例6.(2007年日照市模拟试题)只用一种试剂,区别甲苯、四氯化碳、己烯、乙醇、碘化钾溶液、亚硫酸六种无色液体,应选用()
A.酸性KMnO4溶液B.溴水C.碘水D.硝酸银溶液
例7.(2006江苏高考化学试题)以下实验装置一般不用于分离物质的是()
例8.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).
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:
例9.(2006年全国高考四川卷)海带含有丰富的碘。
为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三角架外,还需要用到的仪器是______________(从下列仪器中选择所需的仪器,用标号字母填写在空白处)
A、烧杯B、坩埚C、表面皿D、泥三角E、酒精灯F、干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是_______________;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是_____________________。
(3)步骤④反应的离子方程式是____________________________________________________。
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是____________________________________。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法___________________
_________________________________________________________________________________。
例10.(2006年高考化学预测题)现有一种含有Ag+、Al3+、Mg2+、Ba2+的混合溶液,如果要通过依次加入四种离子,使上述四种金属离子依次成为沉淀从溶液中分离出来,则加入的四种离子是什么,顺序如何?
试写出两种可能的情况。
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
【小试锋芒】
.下列方法中,可用于除去小苏打溶液中混有的Na2CO3,最适宜的物质是()
A.氢氧化钙B.通入CO2C.碳酸氢钙D.加入盐酸
2.鉴别苯酚、硫氰化钾、乙酸、氢氧化钠四种溶液,可用的一种试剂是()
A.盐酸B.食盐C.新制的氢氧化铜D.氯化铁
3.仅用蒸馏水,不能鉴别的一组物质是()
A.苯和四氯化碳B.溴蒸气和二氧化氮C.碘和高锰酸钾D.葡萄糖和蔗糖
4.下列各组物质中不易用物理性质区别的是()
A.Na2CO3和CaCO3固体B.酒精和汽油
C.氯化铵和硝酸铵晶体D.碘和高锰酸钾固体
5.分离下列混合物,应选用蒸馏操作的是()
A.汽油和柴油B.溴水
C.硝酸钾和氯化钠的混合物D.四氯化碳和水
6.下列物质的分离、提纯和鉴别的方法中(必要时可加热),可行的是()
A.以AgNO3溶液和稀盐酸检验溶液中是否含有Cl-
B.用升华法分离碘和氯化铵的混合物
C.以粗铜为阴极,精铜为阳极,CuSO4溶液为电解液,精炼铜
D.用NaOH溶液、蒸馏水和红色石蕊试纸检验溶液中是否含有NH4+
7.下列操作中错误的是()
A.除去乙酸乙酯中的少量乙酸:
加入乙醇和浓硫酸,使乙酸全部转化为乙酸乙酯
B.除去苯中的少量苯酚:
加入NaOH溶液,振荡、静置分层后,除去水层
C.除去CO2中的少量SO2:
通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
D.提取溶解在水中的少量碘:
加入CCl4,振荡、静置分层后,取出有机层再分离
8.下列除杂方法中正确的一组是()
A.溴苯中混有溴,加入碘化钾溶液后用汽油萃取
B.乙醇中混有乙酸,加入NaOH溶液后用分液漏斗分液
C.乙烷中混有乙烯,通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶洗气
D.苯甲醛中混有苯甲酸,加入生石灰,再加热蒸馏
9.要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是()
A.先加足量的酸性高锰酸钾溶液,然后再加入溴水B.先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液
C.点燃这种液体,然后再观察火焰的颜色
D.加水,观察是否分层
10.对实验室制取乙烯实验和石油分馏实验的下列叙述正确的是()
A.制取乙烯实验装置中,温度计的水银球部分位于烧瓶口附近
B.石油分馏装置中,温度计的水银球部分位于原油液面以下
C.石油分馏装置中,冷凝水从冷凝管的上口进入,下口流出
D.两实验均应向烧瓶内放入少量碎瓷片以防液体暴沸
11.下列实验方案合理的是()
A.配制50g质量分数为5%的NaCl溶液:
将45mL水加入到盛有5gNaCl的烧杯中,搅拌溶解
B.鉴定SO42-:
向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
C.鉴别溴乙烷中的卤元素:
先加NaOH溶液,微热,在加稀HNO3酸化后,再加AgNO3溶液
D.除去苯中的少量苯酚:
加入适量浓溴水,过滤除去白色沉淀
12.在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液,这种试剂是()
A.NaOHB.NH3·H2OC.AgNO3D.BaCl2
13.下列除去杂质的方法正确的是()
A.除去N2中的少量O2:
通过灼热的CuO粉末,收集气体
B.除去CO2中的少量HCl:
通入Na2CO3溶液,收集气体
C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:
加入足量铁屑,充分反应后,过滤
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:
加入适量NaOH溶液,过滤
14.下列说法错误的是()
A.Na2SO3溶液与BaCl2溶液混合有白色沉淀生成,加稀HNO3沉淀不消失
B.将SO2气体通入足量Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成,加足量HCl后沉淀消失
C.将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成,加稀HCl后沉淀消失
D.将SO2气体通入氯水中无沉淀生成,加入BaCl2溶液有白色沉淀生成
15.可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是()
A.氯化铁溶液、溴水B.碳酸钠溶液、溴水
C.酸性高锰酸钾溶液、溴水D.酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
16.为确定下列置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是()
A.Na2SO3溶液(BaCl2)B.FeCl2溶液(KSCN)
C.KI(淀粉溶液)D.HCHO溶液(石蕊试液)
17.对于未知无机物的检验实质是对其组分离子的检验,在其检验过程中下列操作不太合理的是()
A.取用尽可能少的样品和试剂
B.所加检验用的试剂,可以含有待检离子
C.多步检验时,一般要另取试样,以免试剂之间的干扰
D.按设计的步骤作检验时,每一步检验后,要作肯定或否定的结论,逐步缩小范围,最终获得结论
18.化学实验中常将溶液或试剂进行酸化、碱化,下列处理方法正确的是()
A.检验C2H5Cl中的氯元素时,将C2H5Cl和NaOH溶液混合加热后,加入稀H2SO4进行酸化
B.为了提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液进行酸化
C.鉴定待测溶液中是否含有Fe2+时,用硝酸进行酸化
D.进行乙醛银镜实验时,常在新配制的银氨溶液中滴入少量稀氢氧化钠溶液
19.某物质可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯几种物质中的一种或几种,在鉴定时有下列现象:
①有银镜反应,②加入新制CuOH2悬浊液,沉淀不溶解,③与含有酚酞的NaOH溶液共热时发现溶液中红色逐渐变浅至无色。
下列叙述中正确的是()
A.有甲酸乙酯和甲酸B.有甲酸乙酯和乙醇
C.有甲酸乙酯,可能有甲醇D.几种物质都有
20.某同学要做检验Na2CO3粉末中含有少量的NaOH和NaCl的实验。
他的实验设计分为七个步骤,其中的5个步骤所用的试剂及实验操作均已写明,见下表:
实验步骤
所用实验试剂及操作
()
取少量样品放入试管甲中
()
再向溶液里滴加几滴AgNO3溶液
()
过滤,取少量滤液盛在试管乙里
()
向试管加入适量的蒸馏水,振荡
()
滴加几滴酚酞试剂
()
()
试将上表里尚缺的两个步骤所用的试剂(自选)及实验操作补写完整,然后按实验步骤的顺序以①、②、③、④、⑤、⑥、⑦分别填入相应的“实验步骤”栏里。
21.某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。
(1)第1步:
灼烧。
操作是将足量海带灼烧成灰烬。
该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有_____________(填代号,限填3项)。
A、试管B、瓷坩埚C、坩埚钳D、铁三角架E、泥三角
F、洒精灯G、烧杯H、量筒
(2)第2步:
Iˉ溶液的获取。
操作是________________________________。
(3)第3步:
氧化。
操作时依次加入合适的试剂。
下列氧化剂最好选用_______(填代号)。
A、浓硫酸B、新制氯水C、KMnO4溶液D、H2O2
理由是___________________________________________________________________________
(4)第4步:
碘单质的检验。
操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显蓝色,则证明海带中含碘。
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- 实验