课件54张PPT。第二单元 研究物质的实验方法
第1课时 物质的分离与提纯 过滤 结晶
阅读教材P18[物质的分离与提纯]至P19[观察与思考]以上内容,完成下列问题
1.混合物分离方法
混合物的分离是依据混合物中__________________进行的。常见的混合物分离方法有_____、_____、______、______、______等。各组分性质的差异过滤结晶萃取分液蒸馏2.过滤、结晶 萃取和蒸馏
阅读教材P19[观察与思考]至P20[拓展视野]以上内容,完成下列问题
1.萃取和分液
(1)萃取:利用物质在__________的溶剂中_______的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中的分离方法。
(2)分液:萃取之后,一般使用分液的方法将_________的液体分离。互不相溶溶解度互不相溶(3)仪器:萃取和分液通常在__________中进行。
分液时,当液体分成清晰的两层后,打开旋
塞,将_________从下口放出,然后关闭旋塞,
将__________从上口倒出。如右图。
2.蒸馏
(1)定义:将液态物质加热至_____,使之_____,然后将______重新冷凝为_____的操作过程。
(2)使用范围:蒸馏可分离_____________的液体混合物,也可以除去水等液体中________或_______的杂质。分液漏斗下层液体上层液体沸点汽化蒸气液体沸点相差较大难挥发不挥发【判断】
1.物质的分离与提纯要求一样( )
2.用酒精可萃取碘水中的碘( )
3.用汽油可萃取溴水中的溴( )
4.在分液操作中,先检查分液漏斗是否漏水( )
5.在蒸馏操作中冷凝管中的水应从上口进、下口出( )××√√×1.过滤
(1)范围:适用于不溶性固体和液体组成的混合物。
(2)仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒、带铁圈的铁架台及滤纸。(3)装置及注意事项:2.结晶
(1)蒸发结晶
①蒸发原理:利用加热的方法,使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质(晶体)的过程。
②实验仪器:蒸发皿、含铁圈的铁架台、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳。
③操作要领:a.蒸发皿中的液体体积不能超过其容积的2/3;b.蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高而使液滴飞溅;c.蒸发皿是陶瓷材料做成,可直接加热,当加热至出现大量固体时,应停止加热,利用余热将溶液蒸干;d.热的蒸发皿要有坩埚钳夹持,千万不能用手拿;e.热的蒸发皿不能直接放在实验台上冷却,应垫上石棉网。
(2)降温结晶:降低饱和溶液温度,如硝酸钾的结晶提纯法。先蒸发浓缩,形成较高温度下的饱和溶液,再冷却,即有晶体析出,最后过滤得硝酸钾晶体。
第(1)种法适用于溶解度随温度变化很小的物质,如海水晒盐;第(2)种法适用于溶解度随温度变化很大的物质,如分离KNO3与NaCl的混合物。【活学活用】
1.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(Na2SO4·10H2O),可选择的操作有:①加适量H2SO4溶液;②加金属钠;③结晶;④加过量NaOH溶液;⑤加强热脱结晶水;⑥过滤。正确的操作步骤是( )
A.②⑥③ B.④⑥①③
C.④⑥③⑤ D.②⑥①③⑤【解析】 据题目要求,主要是除去Fe3+,加过量的NaOH溶液将Fe3+沉淀。将沉淀过滤后,过量的NaOH溶液用适量的H2SO4溶液除去。再结晶得Na2SO4·10H2O,即芒硝。A、D选项用金属钠与水反应,实验不经济、不安全,且A未考虑加入过量试剂的问题,C中最后一步加强热脱去结晶水,得不到芒硝,只能得到Na2SO4固体。
【答案】 B1.萃取与分液
(1)原理(2)实验仪器:分液漏斗、烧杯、带铁圈的铁架台。
(3)实验步骤(用四氯化碳萃取溴水中的溴),如图所示。
①装液:用量筒量取10 mL溴水,倒入分液漏斗,然后加入4 mL四氯化碳,盖好玻璃塞。
发现溶液分层,四氯化碳在下层。②振荡:用右手压住分液漏斗的上部玻璃塞,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,振荡时应不断旋转活塞放气。
③静置:将分液漏斗放在铁架台的铁圈上,静置。
液体分层:上层,水,无色;下层,溴的四氯化碳溶液,橙红色。
④分液:液体分层后,将分液漏斗的玻璃塞打开,将分液漏斗下面的活塞打开,使下层液体沿烧杯内壁慢慢流出,当下层液体恰好流尽时,迅速关闭活塞。上层液体从分液漏斗上口倒出。2.蒸馏
(1)原理:利用蒸馏的方法,可以分离沸点相差较大的液体混合物,也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。如蒸馏海水得到淡水等。
(2)实验仪器:蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶、酒精灯、铁架台、石棉网等。实验装置如图所示。(3)注意事项:①装置中温度计位于蒸馏烧瓶的支管口处,测定蒸馏产物的沸点温度。②碎瓷片的作用是防止混合液暴沸。③冷凝管的进水口在下方,出水口在上方,水的流向与蒸气的流向正好相反,冷凝效果好。【活学活用】
2.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,已知它们的性质如下表,据此,将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是( )A.萃取法 B.结晶法
C.分液法 D.蒸馏法
【解析】 混合物分离方法,取决于组成混合物的各物质的性质差异。萃取法适用于同一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同时,将混合物分离;结晶法适用于不同溶质在同一溶剂中溶解度受温度影响不同时,将混合物分离;分液法适用于互不相溶的两种液体组成的混合物的分离;蒸馏法适用于沸点不同的两种溶质组成的混合物的分离。由表中信息可知,乙二醇和丙三醇性质差异最大的是沸点,所以应采用蒸馏法。
【答案】 D预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中:[探究背景1]
现有混有少量KCl的KNO3粉末,参照下图的溶解度曲线,回答下列问题:[探究问题1]
1.KNO3和KCl均属于______于水的物质。
【提示】 易溶
2.在生产过程中,KNO3中混有少量KCl杂质,如果要在实验室中提纯KNO3晶体,应采用什么方法?写出具体的操作步骤。
【提示】 冷却结晶 步骤:加热溶解→冷却结晶→过滤→洗涤晾干[探究背景2]
现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液,其实验操作可分为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中
B.把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液
D.倒转分液漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正E.打开活塞,用烧杯接收溶液
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液
G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使活塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗口上的小孔
H.静置,分层[探究问题2]
1.该实验正确的操作步骤的顺序是_______________。
【提示】 C→B→D→A→H→G→E→F
2.选用CCl4从碘水中萃取碘,若选用汽油可以吗?其操作有何不同?
【提示】 可以。F中从分液漏斗上口倒出的是碘的汽油溶液。
3.若把CCl4换为酒精,可以吗?
【提示】 不可以,酒精与水互溶。阅读下列材料,按要求回答问题。
乙醇、苯、四氯化碳、煤油都是有机溶剂,有机溶剂之间大都能互溶;碘(I2)难溶于水,易溶于有机溶剂。
(1)下列能用分液漏斗进行分离的是______(填字母)。
A.液溴和四氯化碳
B.乙醇和煤油
C.固体CaCl2和Na2SO4
D.苯和蒸馏水(2)在乙醇、苯、四氯化碳、NaCl、蒸馏水五种试剂中:
①能把碘单质从碘水中萃取出来的是______,进行分液之后______(填“能”或“不能”)得到纯净的碘单质。
②四氯化碳______(填“能”或“不能”)把碘酒中的碘萃取出来,原因是______________________________。
【思路点拨】 解答本题要明确:(1)萃取和分液分离混合物的前提条件;(2)萃取剂的选择原则。【解析】 (1)液溴与碘的性质相似,易溶于四氯化碳,不能用分液漏斗分离,故A错误。同理,乙醇和煤油互溶,也不能用分液漏斗分离,故B错误。CaCl2和Na2SO4都是固体,不能用分液漏斗分离,故C错误。苯和蒸馏水不互溶,故D正确。(2)①碘在苯、四氯化碳中的溶解度大于其在水中的溶解度,且苯、四氯化碳和碘不反应,苯、四氯化碳和水不互溶,所以苯和四氯化碳可以萃取碘水中的碘。碘被萃取到四氯化碳或苯中,得到的仍是混合物,所以不能得到纯净的碘单质。②四氯化碳和乙醇互溶,不符合萃取剂的选择条件,故四氯化碳不能萃取碘酒中的碘。
【答案】 (1)D (2)①苯、四氯化碳 不能 ②不能 乙醇与四氯化碳互溶萃取剂选择的原则:(1)与原溶液不反应;(2)与原溶剂互不相溶;(3)溶质在萃取剂里的溶解度远大于在原溶剂里的溶解度。做此类题目很容易忽略萃取剂与原溶剂互不相溶而出错。氯碱厂的原料工业食盐因含CaCl2、MgCl2等杂质,使用前必须精制,回答下列有关问题:
(1)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是______(填字母)。
A.Ba(OH)2
B.Ba(NO3)2
C.BaCl2(2)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为______(填字母)。
A.先加过量NaOH,后加过量Na2CO3,再加过量钡试剂,过滤后加入稍过量的稀盐酸
B.先加过量NaOH,后加过量BaCl2,再加过量Na2CO3,过滤后加入稍过量的稀盐酸
C.先加过量Ba(OH)2,再加过量Na2CO3,过滤后加入稍过量的稀盐酸(3)电解饱和食盐水制得的烧碱溶液中若含有食盐,可利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却、________(填操作名称)除去NaCl。
【思路点拨】 (1)除杂要选择合适的试剂;(2)试剂一般过量;(3)过量的试剂用后加入的试剂除去。【解析】 (1)钡试剂若选择Ba(OH)2,即使引入新杂质OH-,也会在除杂过程中被除去,若选择Ba(NO3)2,则又引入了新杂质NO3-。(2)C中先加过量的Ba(OH)2,可同时沉淀Mg2+和SO42-。(3)结晶法除去烧碱中食盐的操作步骤依次为蒸发、冷却、过滤。
【答案】 (1)AC (2)BC (3)蒸发 过滤混合物分离、提纯的原则与方法
1.原则
分离是将混合物中的各组分物质通过物理或化学方法一一分开,获得纯净的各组分的过程。而提纯则是将混合物中的杂质(不需要或有害的物质)通过物理或化学方法除掉而得到所需物质的过程,其中杂质可不恢复为原来的物质。分离和提纯物质时应遵循以下原则:
(1)不增
操作中不引入新的杂质,由于所加试剂过量而引入的新杂质必须除去。
(2)不减
尽量不减少被分离或被提纯的物质,被分离或被提纯的物质转化为其他物质后,应将其恢复到原来的状态。
(3)易分
被分离或被提纯的物质应易与其他物质或杂质分离。(4)复原
操作要简单易行,所选试剂容易获得、价格低廉,并且被分离的每种纯净物都能恢复到原来的状态。
(5)除杂试剂要选择合适的顺序。
2.方法
(1)固—固混合分离型:灼烧、热分解、升华、结晶(或重结晶)。
(2)固—液混合分离型:过滤、盐析、蒸发。
(3)液—液混合分离型:萃取、分液、蒸馏、渗析。
(4)气—气混合分离型:洗气。1.(2014·广东佛山中大附中高一期中)下列有关化学实验的操作中,一般情况下不能相互接触的是( )
A.过滤操作中,玻璃棒与三层滤纸
B.过滤操作中,漏斗下端与烧杯内壁
C.分液操作中,分液漏斗下端与烧杯内壁
D.用胶头滴管向试管中滴加液体时,滴管尖端与试管内壁【解析】 用胶头滴管向试管中滴加液体时,滴管尖端与试管内壁不能接触,以防污染试剂。
【答案】 D2.下列实验操作,用以分离沸点不同的互溶性液态混合物的是( )
A.过滤 B.蒸馏
C.分液 D.重结晶
【解析】 过滤用于分离固液混合物;蒸馏用于分离沸点不同的互溶性液态混合物;分液用于分离互不相溶的液态混合物;结晶、重结晶用于分离溶解度随温度变化趋势不同的固体混合物。
【答案】 B3.下列实验操作中:①过滤;②蒸发;③溶解;④取液体试剂;⑤取固体试剂。一定要用玻璃棒的是( )
A.①②③ B.④⑤
C.①④ D.①③⑤
【解析】 过滤时要用玻璃棒引流;蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,防止液体局部受热飞溅;溶解时要用玻璃棒不断搅拌,以促进物质的溶解;取液体试剂一般用量筒或胶头滴管;取固体试剂用药匙或镊子。
【答案】 A4.下列实验装置不适用于物质分离的是( )【解析】 A项可用于互不相溶液体的分离,即分液。B项可将容易升华的物质分离出来,例如提纯单质碘。C项可用于层析。D项中的蒸馏操作错误,只有当温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处时才能用于沸点不同物质的分离。
【答案】 D5.下列各项操作,错误的有( )
A.用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液
B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体,从下端流出,上层液体则从上口倒出
C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏
D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子拿下【解析】 B、C、D选项中的操作是符合要求的;A选项错在使用了酒精作萃取剂。
【答案】 A6.除去下列物质中混有的少量杂质(杂质不要求回收),把适用的试剂、操作方法的序号写在相应的括号内:
a加适量盐酸、过滤 b加适量水、过滤、蒸发
c加适量水、过滤 d加热(高温或灼烧)
e加适量盐酸、蒸发 f冷却热的饱和溶液、过滤
(1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠(易溶)( )
(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾( )
(3)氧化钙中混有少量的碳酸钙( )
(4)二氧化锰中混有少量的炭粉( )(5)硝酸钾中混有少量的食盐( )
【解析】 (1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠,碳酸钠是杂质,碳酸钙难溶于水,而杂质碳酸钠易溶于水,因此选择c,加适量水,充分振荡,使碳酸钠完全溶解,然后过滤,留在滤纸上的是纯净的碳酸钙。(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾,主体物质氯化钾和杂质碳酸钾均易溶于水,不能用过滤法分离。但碳酸钾跟碳酸钙一样,易跟盐酸反应放出二氧化碳:K2CO3+2HCl===2KCl+H2O+CO2↑,留在溶液中的为氯化钾,将该溶液蒸发,即可得到氯化钾晶体,因此选用方法e即可。 (3)氧化钙中混有碳酸钙,主体物质氧化钙溶于水后发生化学反应,变成了其他的物质,因此不能用加水过滤的方法分离。根据碳酸钙高温分解,能生成氧化钙和二氧化碳,CO2逸出后只剩下氧化钙,便达到了除杂提纯的目的,应当选择方法d。(4)二氧化锰中混有少量的炭粉,二氧化锰和炭粉均不溶于水,但炭粉易燃,因此可选用方法d,将二者的混合物在空气中灼烧,其中炭粉被烧掉(即C+O2CO2),只留下二氧化锰。 (5)硝酸钾中混有少量的食盐,二者均易溶于水,不能用过滤法分离。但比较二者的溶解度可知,硝酸钾的溶解度随温度升高明显增大,而食盐的溶解度受温度变化影响不大,因此,可选用结晶法分离除杂,即加入适量的水,加热,使混合物完全溶解,然后冷却,待晶体析出后过滤,留在滤纸上的是硝酸钾晶体。若要提高硝酸钾的纯度,还可将滤纸上得到的硝酸钾晶体再结晶1~2次,结晶次数越多,纯度越高,选择方法f。
【答案】 (1)c (2)e (3)d (4)d (5)f学业达标限时自测(五)课件44张PPT。第2课时 常见物质的检验 常见离子的检验
阅读教材P21[常见物质的检验]至P22第5自然段,完成下列问题
1.铵根离子的检验
(1)原理:铵盐与______溶液混合_____时有_____放出,_____能使湿润的红色石蕊试纸_____。强碱加热氨气氨气变蓝(2)化学方程式(以氯化铵和烧碱为例)
________________________________
3.硫酸根离子的检验
(1)原理:溶液中的______与氯化钡溶液中的_____反应,生成白色的沉淀________,该溶液不溶于稀盐酸。
(2)化学方程式(以硫酸铵与氯化钡为例)
_____________________________________NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑SO42-Ba2+BaSO4(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl4.焰色反应
(1)定义:许多金属或它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现___________。
(2)实例:钠元素的焰色为___色;钾元素的焰色(透过蓝色钴玻璃)为____色。
(3)应用:检验_______________的存在。特殊的颜色黄紫金属或金属离子【判断】
1.在某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,且不溶于稀盐酸,则该溶液中一定有SO42-( )
2.某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明原溶液中一定有Cl-( )
3.某溶液中加入NaOH并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该溶液中一定有NH4+( )××√4.某物质的焰色反应为黄色,则该物质只含有钠元素,而无钾元素( )
5.焰色反应是因金属或金属离子发生化学变化生成了新的物质( )×× 物质组成元素的检验方法
阅读教材P22最后1自然段,完成下列问题
利用组成物质的______、_____或_____的一些特征性质,检验组成化学物质的_____,是研究物质组成的常用方法。现代化学分析测试中,常借助一些仪器来分析化学物质的组成。如:
(1)用___________确定物质中是否含有C、H、O、N、S等元素。
(2)用___________确定物质中是否存在某些有机原子团。
(3)用_____________确定物质中含有哪些金属元素。原子离子分子元素元素分析仪红外光谱仪原子吸收光谱【活学活用】
1.鉴别盐酸和稀硫酸,可选用的试剂是( )
①硝酸银溶液 ②氯化钡溶液
③紫色石蕊试剂 ④碳酸钡
A.①② B.②④ C.①②④ D.①②③④
【解析】 BaCl2仅与H2SO4产生白色沉淀BaSO4,而不与HCl反应;固体BaCO3与盐酸反应生成可溶性BaCl2而溶解且放出气体,与稀硫酸反应又生成新的沉淀BaSO4,两者具有明显不同的实验现象,均可达到鉴别盐酸和稀硫酸的目的。而紫色石蕊试液遇盐酸、硫酸均变红;硝酸银与稀硫酸反应,生成微溶性Ag2SO4,与盐酸反应生成沉淀AgCl,二者不易辨别,无法鉴别盐酸和稀硫酸,故选B。
【答案】 B1.定义:许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这叫做焰色反应。
2.实验用品:铂丝(或铁丝等其他金属丝)、酒精灯(或煤气灯)、稀盐酸、蓝色钴玻璃(检验钾时使用)。
3.实验操作:
洗——将铂丝(或光洁的铁丝)用稀盐酸洗净
烧——将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与火焰颜色相同为止
蘸——蘸取待测样品烧——在无色火焰上灼烧,并观察火焰的颜色
洗——再用稀盐酸洗净铂丝,并在火焰上灼烧至与火焰颜色相同为止
4.几种物质焰色反应的颜色:Na(黄色)、K(紫色,透过蓝色钴玻璃观察)、Li(紫红色)、Ca(砖红色)、Sr(洋红色)、Ba(黄绿色)。[注意] a.观察钾的火焰颜色时,要透过蓝色钴玻璃。因为钾中常混有钠的杂质,蓝色钴玻璃可以滤去黄光,以看清钾的紫色火焰。
b.焰色反应不是化学变化,它是元素的性质,只要含有该种元素,无论是单质还是化合物,焰色反应现象都是相同的。【活学活用】
2.下列对进行焰色反应实验操作注意事项的说明正确的是( )
①要透过蓝色钴玻璃观察钾的火焰颜色
②先把铂丝烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检测的物质
③每次实验后,要用盐酸把铂丝洗净
④实验时最好选择本身较微弱的火焰
⑤没有铂丝,也可以用光洁无锈的铁丝代替A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
【解析】 实验前必须洗净铂丝,蘸稀盐酸后在酒精灯上灼烧至无色。观察钾的焰色时必须使用蓝色的钴玻璃滤去黄光。
【答案】 D预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中:[探究背景1]
检验KClO3中含有氯元素,可供选择的仪器和操作如下:[探究问题1]
1.把KClO3配成溶液,直接加入AgNO3溶液有无白色沉淀生成?
【提示】 无。KClO3溶液中无Cl-。2.若要检验KClO3中的氯元素,所用实验仪器有哪些?实验操作步骤如何?(用数字或字母)
【提示】 检验Cl-大家比较熟悉,但KClO3中并不存在Cl-,因此需将ClO3-转化为Cl-,可通过与MnO2固体粉末共热的办法将KClO3转化为KCl,然后溶解过滤,在滤液中加稀硝酸和AgNO3溶液,生成白色沉淀,即可证明原固体样品中含有氯元素。所需仪器有①②④⑤⑧⑨,操作步骤为abceg。[探究背景2]
取一根铂丝(或用洁净的细铁丝代替),放在酒精灯火焰上灼烧至无色,用铂丝蘸取少量KCl溶液,置于火焰上灼烧、观察火焰颜色,然后透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。再用稀盐酸洗净铂丝,并在火焰上灼烧至无色,蘸取少量K2SO4溶液,重复以上实验。用稀盐酸洗净铂丝后,并在火焰上灼烧至无色,分别蘸取少量NaCl、Na2SO4溶液重复以上实验。(不再透过蓝色钴玻璃)[探究问题2]
1.灼烧KCl、K2SO4溶液时, 透过蓝色钴玻璃,观察到火焰颜色为______,不透过蓝色钴玻璃观察到火焰颜色为______。
【提示】 紫色 黄色
2.蓝色钴玻璃的作用是什么?
【提示】 滤去钠元素灼烧时的颜色。3.铂在灼烧时是否呈现焰色反应?
【提示】 不呈现。
4.把实验中的KCl溶液换为钾单质,结果一样吗?
【提示】 一样,焰色反应是元素的性质。下列离子检验的方法正确的是( )
A.某溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有SO42-
C.某溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液生成无色无味气体,说明原溶液中有CO32-【思路点拨】 进行离子检验时要排除原溶液离子的干扰。
【解析】 A中还可能有SO42-、CO32-等;B中还可能有CO32-、Ag+等;D中还可能有HCO3-。
【答案】 C在SO42-的检验时,应先加稀盐酸酸化,排除Ag+、CO32-等离子的干扰,再加入BaCl2溶液,看有无白色沉淀产生,否则容易出错。(双选)常温下,下列各组物质中,不能用一种试剂通过化学反应区别的是( )
A.苯、水、四氯化碳
B.(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl
C.AgNO3、KNO3、Na2CO3
D.Na2CO3、NaHCO3、K2CO3
【思路点拨】 审好题目要求,用一种试剂并且还要发生化学反应鉴别。【解析】 苯、水和四氯化碳三种物质依次加水后,现象各不相同:分层,上层是油状液体;互溶,没有分层现象;分层,下层是油状液体。虽能用一种试剂区别,但没有发生化学反应。
考虑NH4+、SO42-的性质可选用Ba(OH)2溶液来鉴别(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl。(NH4)2SO4中加氢氧化钡有沉淀出现,加热还会有氨气;K2SO4中加氢氧化钡只有沉淀出现;NH4Cl中加氢氧化钡只有氨气出现。根据Ag+、CO32-的性质可选用稀盐酸来鉴别AgNO3、KNO3、Na2CO3。AgNO3溶液中滴入稀盐酸会有白色沉淀产生;Na2CO3溶液中滴入稀盐酸会产生无色气体;KNO3溶液中滴入稀盐酸无现象。
由于Na2CO3、K2CO3两种物质都含CO32-,而阳离子是Na+和K+,中学化学范围内很难找到试剂通过化学反应来鉴别。
【答案】 AD物质检验的一般方法、原则和思路
1.物质检验的两种方法
(1)物理方法:常利用物质的颜色、气味、溶解性等加以区别,如可根据颜色区分FeCl3溶液和NaCl溶液,可根据溶解性区分Na2CO3和CaCO3。
(2)化学方法:常用酸碱指示剂、点燃、加热、加试剂等方法,如区分盐酸、NaOH溶液和NaCl溶液,可用紫色石蕊溶液。2.物质检验的“三个原则”
即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂),根据实验现象的不同,检验离子的方法可归纳为三类:
(1)生成气体,如NH4+、CO32-等的检验。
(2)生成沉淀,如Cl-、SO42-等的检验。
(3)显现特殊颜色,如Cu2+、Fe3+等的检验。3.物质检验的一般思路
进行物质的检验时要做到原理正确、现象明显、方法简单、试剂用量少,解答物质检验有关题目时,应按“取样”、“操作”、“现象”、“结论”顺序进行描述。具体应做到:
(1)“先取样,后操作”。若是固体样品,则一般先用水溶解,配成溶液后再检验。
(2)要“各取少量溶液分别加入几支试管中”进行检验,不得在原试剂中进行检验。(3)要“先现象,后结论”。例如,向Na2CO3溶液中滴加盐酸,所观察到的现象应记录为“有气泡产生”或“有无色气体放出”,不能说成“碳酸钠和盐酸反应,放出二氧化碳气体”。1.做焰色反应时,用来洗涤铂丝的试剂是( )
A.硫酸 B.烧碱溶液
C.稀盐酸 D.蒸馏水
【解析】 不能用NaOH,因为有Na+;硫酸不易挥发。
【答案】 C2.下列说法正确的是( )
A.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中存在NH4+
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有金属钠
D.某溶液中加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀,原溶液中可能存在Ag+或SO42-或CO32-或SO32-【解析】 NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故A错;除了氯化银是白色沉淀外,如果溶液中存在硫酸根离子或碳酸根离子时,加入AgNO3溶液,生成硫酸银、碳酸银都是白色沉淀,因此不能直接断定一定存在氯离子;焰色反应呈黄色,只能说明原溶液中含有钠元素。
【答案】 D3.鉴别NaCl的最佳方法是( )
A.焰色反应呈黄色,加HNO3酸化的AgNO3有白色沉淀
B.焰色反应呈紫色,加盐酸酸化的AgNO3有白色沉淀
C.焰色反应呈黄色,加盐酸酸化的AgNO3有白色沉淀
D.焰色反应呈紫色,加HNO3酸化的AgNO3有白色沉淀【解析】 钠的焰色反应呈黄色,氯离子的检验应用硝酸酸化的AgNO3,用盐酸酸化会引入Cl-,无法判断原溶液中是否含有Cl-。
【答案】 A4.某溶液中可能含有SO42-、CO32-、Cl-。为了检验其中是否含有SO42-,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是( )
A.H2SO4 B.HCl
C.NaOH D.NaNO3
【解析】 加入BaCl2溶液,可能产生两种白色沉淀BaSO4和BaCO3,但BaCO3溶于稀盐酸,所以再加入稀盐酸,若仍然有白色沉淀,说明该沉淀一定是BaSO4,原溶液中一定有SO42-存在。
【答案】 B5.CO32-的检验:按如右图
所示设计实验。如果________,
就可以证明该物质是碳酸盐。生
成气体二氧化碳的
化学方程式为______________________________。如果被检验物质是Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3等易电离的碳酸盐,这些碳酸盐检验的化学方程式分别为(用盐酸作化学试剂):______________________________________________、__________________________________________________、__________________________________________________。【解析】 CO32-或碳酸盐的鉴别,一般先让其与盐酸反应,将产生的气体通入澄清石灰水,根据澄清石灰水变浑浊来证明;特别注意SO2气体也能使澄清石灰水变浑浊,所以要判断气体是否为CO2,应根据产生的气体为无色无味气体,且能使澄清石灰水变浑浊才能确定。
【答案】 澄清石灰水变浑浊
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
K2CO3+2HCl===2KCl+CO2↑+H2O
(NH4)2CO3+2HCl===2NH4Cl+CO2↑+H2O学业达标限时自测(六)课件48张PPT。第3课时 溶液的配制及分析 物质的量浓度
阅读教材P23[问题解决]以上内容,完成下列问题
物质的量浓度 溶液的配制
阅读教材P23[问题解决]至P25[问题解决]以上内容,完成下列问题
1.2.配制步骤
配制100 mL 0.500 mol/L的Na2CO3溶液的步骤:
(1)计算:所需要的Na2CO3固体的质量为___ g。
(2)称量:用_________称取Na2CO3固体。
(3)溶解:将Na2CO3固体转移到烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并___________。5.3托盘天平冷却至室温(4)移液:用_______引流,将溶液转移到_____________中,用蒸馏水将烧杯和玻璃棒__________,将洗涤液全部转移到容量瓶中。
(5)振荡:轻轻振荡容量瓶,使溶液__________。
(6)定容:先加蒸馏水到刻度线下________处,再用________加蒸馏水到______________________________。
(7)摇匀:塞好瓶塞,反复_____颠倒,使溶液混合均匀。
(8)装瓶:将配好的溶液转移到指定的容器中,贴上标签,注明溶液名称及浓度。玻璃棒100 mL容量瓶洗涤2~3次混合均匀1~2 cm胶头滴管凹液面最底部正好与刻度线相切上下【判断】
1.使用容量瓶之前必须检查是否漏水( )
2.配制NaCl溶液时,可把NaCl固体放在容量瓶中溶解( )
3.转移溶液时,要把玻璃棒放在刻度线以上( )
4.使用容量瓶配制溶液时,容量瓶必须干燥( )
5.所配溶液的体积与容量瓶的规格应相同( )√×××√1.有关定义式的计算
(1)注意溶液中各量间的关系(2)注意物质的量与质量、气体体积和微粒数之间的关系:
2.有关溶液稀释和混合的计算
计算原理:稀释和混合前后溶液中溶质的质量和物质的量不变。
(1)对已知溶质质量分数的溶液进行稀释,稀释前后溶质的质量不变。即:
m1·ω1=m2·ω2
(M表示溶液质量,ω表示质量分数)。(2)对已知物质的量浓度的溶液进行稀释,稀释前后溶质的物质的量不变。即:
c1·V1=c2·V2(V1、V2的体积单位一致即可)
(3)对不同物质的量浓度的溶液混合时,混合前后溶质的物质的量不变,即c总V总=c1V1+c2V2(c1、c2和V1、V2分别是混合前溶液的物质的量浓度和体积,c总和V总是混合后溶液的物质的量浓度和体积,V总可由两溶液的质量和混合溶液的密度来求)。【活学活用】
1.(1)用20 g NaOH配成500 mL溶液,NaOH的物质的量的浓度为______。取出50 mL,它的物质的量浓度为______,含NaOH的物质的量为______,含NaOH的质量为______g。
(2)把这50 mL溶液加水稀释到200 mL,NaOH的物质的量浓度是______。(2)根据c1V1=c2V2得:
1 mol/L·0.05 L=0.2 L·c2
c2=0.25 mol/L。
【答案】 (1)1 mol/L 1 mol/L 0.05 mol 2
(2)0.25 mol/L2.误差分析(以配制1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液为例)【活学活用】
2.欲配制500 mL 0.2 mol·L-1的碳酸钠溶液,回答下列问题:
(1)通过计算可知,应用托盘天平称取______g碳酸钠。
(2)称量的操作顺序为______(填序号)。
A.调天平零点
B.游码归零
C.向小烧杯中加碳酸钠
D.称量空烧杯E.向右盘加砝码并将游码移到所需位置
F.将砝码归盒
G.记录称量结果
(3)若砝码和药品位置放颠倒(假设称量时未用烧杯),天平平衡时,实验称量碳酸钠的质量是______。
(4)下列操作使所配溶液浓度偏高的是______。
A.称取28.6 g Na2CO3·10H2O进行配制
B.称量时用了生锈的砝码
C.往容量瓶转移溶液时,有少量液体溅出D.碳酸钠中含有不溶性杂质
E.未洗涤溶解Na2CO3的烧杯
F.定容时俯视刻度线
G.小烧杯洗净后未干燥即用来称量
H.容量瓶未干燥即用来配制溶液
【解析】 (1)N(Na2CO3)=c·V=0.2 mol·L-1×0.5 L=0.1 mol,M(Na2CO3)=N(Na2CO3)·M(Na2CO3)=0.1 mol×106 g·mol-1=10.6 g。若配制时用Na2CO3·10H2O,则需称取的固体质量为28.6 g。 (2)用托盘天平称量已知质量的物质,其称量顺序为:①调天平:游码归零(B),调天平零点(A);②称量空烧杯(D)[因Na2CO3为碱性化合物],记录结果(G);③根据所称药品的质量和空烧杯的质量向天平上加砝码和移动游码(E),再向烧杯中加Na2CO3至天平平衡(C);④称量结束,将砝码归盒(F),游码归零(B),将天平放回盒中保存。(3)B项中因砝码生锈,使砝码质量增加;F项中因俯视刻度线,使所配溶液体积偏小,最终导致所配溶液浓度偏大。【答案】 (1)10.6
(2)BADGECFB
(3)9.4 g
(4)BF预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中:[探究背景1]
有体积为V mL、密度为ρ g·mL-1的含有相对分子质量为M的某物质的溶液,其中溶质为M g,其物质的量浓度为c mol·L-1,溶质的质量分数为w。 [探究问题1]
1.用m表示物质的量浓度c。
2.用m表示w%。
3.物质的量浓度c与质量分数w的关系如何?[探究背景2]
现用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)配制1 mol·L-1的稀硫酸100 mL。[探究问题2]
1.需量取98%的浓H2SO4多少毫升?
2.所需的仪器有哪些?
【提示】 量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶(100 mL)、胶头滴管。3.下列操作使所配溶液浓度是“偏高”、“偏低”还是“无影响”。
①转移硫酸后,小烧杯未洗涤,______;
②量取浓硫酸的量筒用蒸馏水洗涤两次,并将洗涤液转入容量瓶中,______;
③定容时俯视容量瓶刻度线,______;
④配制前容量瓶内留有少量蒸馏水,______。 【提示】 由于小烧杯未洗涤,溶质未全部转移到容量瓶中,导致浓度偏低;由于用蒸馏水洗涤了量筒,并将洗涤液移入了容量瓶,导致溶质增多,浓度偏高;俯视刻度线会使容量瓶中溶液的体积减小,导致浓度偏高;配制溶液需要向容量瓶中加蒸馏水,所以配制前容量瓶中有少量的蒸馏水对溶液浓度无影响。标准状况下,将44.8 L NH3溶于1 L水中,得到密度为0.9 g·cm-3的氨水,求此氨水的物质的量浓度。≈1.74 mol·L-1
【答案】 1.74溶质质量分数分别为a%和5a%H2SO4溶液按等体积混合均匀后,混合溶液中H2SO4的质量分数为( )
A.3a% B.6a%
C.大于3a% D.小于3a%
【思路点拨】 ①本题易错认为不同浓度的溶液混合时,V混=V1+V2,而错选A。②根据稀释前后质量不变,列等式进行判断。【解析】 认为不同浓度的溶液混合时,V混=V1+V2,从而错选A。设a%、5a%溶液的密度分别为ρ1、ρ2,各取溶液V mL,混合后H2SO4的质量分数为x%。 【延伸探究】
若把题中H2SO4换为NH3·H2O,其质量分数是多少?1.下列溶液中物质的量浓度为1 mol/L的是( )
A.将40 g NaOH溶解在1 L水中
B.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C.将1 L 10 mol/L的浓盐酸加入9 L水中
D.将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL【解析】 根据公式c= ,n为溶质的物质的量,V为溶液的体积。选项A:N(NaOH)=1 mol,但V(水)=1 L,V(溶液)≠1 L,错误。选项B:22.4 L并不一定是在标准状况下,错误。选项C:N(HCl)=10 mol,但溶液体积不是10 L,错误。
【答案】 D2.配制10 mL 1.0 mol/L Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )
A.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀【解析】 10.6 g无水碳酸钠应加入烧杯中,加适量水,用玻璃棒搅拌溶解,不能直接加入到100 mL容量瓶中。溶解后的溶液要用玻璃棒引流转移到容量瓶中。然后要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并把洗涤液都转移到容量瓶中。溶解及洗涤所用水的总体积不能超过100 mL。
【答案】 D3.下列溶液中,溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1的是( )
A.含有0.1 mol NaCl的溶液500 mL
B.含有4 g NaOH的溶液1 L
C.含有0.2 mol H2SO4的溶液1 L
D.标准状况下,2.24 L HCl气体溶于1 L水中【解析】 含有0.1 mol NaCl的溶液500 mL,其物质的量浓度为0.1 mol/0.5 L=0.2 mol·L-1;4 g NaOH为0.1 mol,其1 L溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1;含有0.2 mol H2SO4的溶液1 L,其物质的量浓度为0.2 mol/1 L=0.2 mol·L-1;标准状况下,2.24 L HCl气体为0.1 mol,但溶于1 L水后溶液的体积不是1 L,故其物质的量浓度不是0.1 mol·L-1。
【答案】 B4.V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+ a g,将 mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中SO42-的物质的量浓度是( )5.精确配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作正确的是( )
A.选择仪器时,使用500 mL容量瓶
B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
C.在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中
D.将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中【解析】 A项应使用250 mL容量瓶;B项,容量瓶不能用于溶解固体;C项,未冷却溶液,会使溶液浓度偏高。
【答案】 D6.欲用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制浓度为0.25 mol·L-1的稀硫酸1 000 mL。简要回答下列问题:
(1)所需浓硫酸的体积约为______mL。
(2)如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL的量筒,应选用______mL的量筒,量取前发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,结果会使浓度______(填“偏高”“偏低”“无影响”)。(3)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,并不断搅拌的目的是____________,若搅拌过程中有液体溅出,会使浓度______。
(4)烧杯中液体在转入容量瓶前应______,否则会使浓度______;洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗液也要转入容量瓶,否则会使浓度______。
(5)定容时必须使溶液凹液面的最低处与刻度线相切,若俯视会使浓度______;仰视则使浓度______。【解析】 本题考查由浓溶液稀释配制稀溶液的相关计算和实验步骤。抓住在溶液稀释过程中溶质的物质的量和质量不变这一特性,可由下列公式计算相关的量:c1V1=c2V2;m1×w1=m2×w2,设所需浓硫酸的体积为V1, 【答案】 (1)13.6
(2)15 偏低
(3)迅速散热,防止液体飞溅 偏低
(4)静止冷却 偏高 偏低
(5)偏高 偏低学业达标限时自测(七)学业达标限时自测(七)
(对应学生用书第99页)
(限时40分钟)
A组 基础过关
1.下列关于0.1 mol/L BaCl2溶液的说法正确的是( )
A.该溶液可由1 L水中溶解0.1 mol BaCl2制得
B.1 L溶液中含有Ba2+和Cl-总数为3NA
C.0.5 L溶液中Ba2+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
D.0.5 L溶液中Cl-的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
【解析】 B项,1 L溶液中含有0.1 mol Ba2+、0.2 mol Cl-,总数为0.3NA,所以B项不正确;D项,根据溶液的均一性,c(Cl-)=0.2 mol/L,所以D项正确。
【答案】 D
2.将4 g NaOH溶于水中配成250 mL溶液,然后从中取出50 mL,则所取出溶液的物质的量浓度为( )
A.0.04 mol·L-1 B.0.08 mol·L-1
C.0.10 mol·L-1 D.0.40 mol·L-1
【解析】 首先利用公式直接求出所配溶液的浓度c(NaOH)===0.4 mol·L-1。根据溶液的均一性可知,所取出溶液的浓度与原溶液一样,也是0.4 mol·L-1。
【答案】 D
3.(2014·苏州联考)从2 L物质的量浓度为1 mol·L-1的NaOH溶液中取出100 mL溶液,下列关于这100 mL溶液的叙述错误的是( )
A.物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.物质的量浓度为1 mol·L-1
C.含4 g NaOH
D.含0.1 mol NaOH
【解析】 从一定物质的量浓度的溶液中无论取出多少溶液,其溶质的物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度都不变,但其中所含溶质的量会发生变化,100 mL NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为0.1 mol,其质量为4 g,所以只有A项错误。
【答案】 A
4.下列说法中正确的是( )
A.1 L水中溶解了58.5 g NaCl,该溶液的物质的量浓度为1 mol/L
B.从1 L 2 mol/L的H2SO4溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol/L
C.配制500 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液,需62.5 g胆矾
D.中和100 mL 1 mol/L的H2SO4溶液,需NaOH为4 g
【解析】 A选项氯化钠的物质的量为1 mol,但水溶解了氯化钠体积会发生变化,溶液的体积不再是1 L;B选项溶液是均一、稳定的,从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不变;C选项所需硫酸铜的物质的量为0.25 mol,因称量的固体是胆矾(CuSO4·5H2O),所需要胆矾的质量为0.25 mol×250 g/mol=62.5 g;D选项硫酸的物质的量为0.1 mol,根据反应方程式,需要0.2 mol NaOH才能将硫酸完全中和,0.2 mol氢氧化钠的质量为8 g,故选C。
【答案】 C
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于0.2 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液不正确的说法是( )
A.2 L溶液中的阴、阳离子总数为0.8NA
B.500 mL溶液中NO3-浓度为0.4 mol·L-1
C.500 mL溶液中Ba2+浓度为0.2 mol·L-1
D.500 mL溶液中NO3-总数为0.2NA
【解析】 Ba(NO3)2在溶液中完全电离,Ba(NO3)2===Ba2++2NO3-,则c(Ba2+)=c[Ba(NO3)2]=0.2 mol·L-1,c(NO3-)=0.4 mol·L-1。A中,N(NO3-)+n(Ba2+)=0.4 mol·L-1×2 L+0.2 mol·L-1×2 L=1.2 mol,A错。溶液的浓度与溶液的体积没有关系,故B、C均正确。D中,N(NO3-)=0.4 mol·L-1×0.5 L=0.2 mol,故D正确。
【答案】 A
6.配制一定物质的量浓度的KOH溶液时,下列实验操作对实验结果无影响的是( )
A.容量瓶中原有少量蒸馏水
B.有少量KOH溶液残留在烧杯中
C.定容后振荡容量瓶,发现液面低于刻度线,然后又加水到刻度线
D.用托盘天平称量时“左码右物”(假如需KOH 5.6 g)
【解析】 A项中溶质溶解后转移到容量瓶中,还要继续加蒸馏水,故原容量瓶中有少量蒸馏水不影响所配溶液的浓度;B项中少量KOH溶液残留在烧杯中,减少了溶质的量,使所配溶液的浓度偏小;C项中定容振荡后发现液面低于刻度线,继续加水,使实际配制的溶液体积超过刻度线所示体积,浓度降低;D项中用托盘天平称量应是“左物右码”,天平是一个等臂杠杆,游码是加在右边砝码上的,若是“左码右物”,这就等于将游码加在了物体上,增加了物体的质量,在计算物体质量时应从砝码中减去游码的示数,即实际称取KOH的质量偏小,使所配溶液的浓度偏小,故选A。
【答案】 A
7.等物质的量浓度的KCl、MgCl2、AlCl3三种溶液。现欲完全沉淀其中的Cl-,消耗相同物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则上述三种溶液的体积比为( )
A.1∶1∶1 B.6∶3∶2
C.3∶2∶1 D.9∶3∶1
【解析】 消耗AgNO3的物质的量之比为3∶2∶1,即KCl、MgCl2、AlCl3溶液中氯离子物质的量之比为3∶2∶1,故N(KCl)∶N(MgCl2)∶N(AlCl3)=3∶1∶=9∶3∶1。
【答案】 D
8.已知某温度时饱和NaOH溶液中溶质的质量分数为A%,该饱和溶液密度为a g/cm3,则
(1)该温度下NaOH的溶解度为______。
(2)在500 mL上述溶液中含有NaOH的质量为______。
(3)上述饱和溶液中NaOH的物质的量浓度为______。
(4)在100 mL水中溶解NaOH至质量分数为A%时,溶液的体积为______。
【解析】 由溶解度与溶质的质量分数的换算公式:S= g,可求得NaOH的溶解度。由M(NaOH)=V×a×A%可求得500 mL上述溶液中含有NaOH的质量为5aA g。由物质的量浓度与溶质的质量分数的换算式可求得NaOH的物质的量浓度为mol·L-1。
【答案】 (1) g
(2)5aA g
(3) mol·L-1
(4) L或 mL
B组 能力提升
9.将一定体积的0.5 mol·L-1的NaOH溶液与一定体积0.7 mol·L-1的NaOH溶液混合配制成0.58 mol·L-1的NaOH溶液50 mL。设同种溶质的稀溶液的密度相等,且混合后溶液的体积等于混合前两溶液的体积之和,则所需两溶液的体积比为( )
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶1 D.1∶4
【解析】 依题意,并根据上述计算式可得:
0.58 mol·L-1=
解得:V1∶V2=3∶2
【答案】 B
10.若以w1和w2分别表示浓度为a mol·L-1和b mol·L-1氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)( )
A.2w1=w2 B.2w2=w1
C.w2>2w1 D.w1【解析】 设质量分数为w1的氨水的密度为ρ1,质量分数为w2的氨水的密度为ρ2,由于氨水的密度小于水的密度,则氨水浓度越大,密度越小,又知b>a,即ρ1>ρ2。由c= mol·L-1可得:w=,本题中,w1=,w2=,则=,又因2a=b,ρ1>ρ2,故=<,w2>2w1,C项正确。
【答案】 C
11.要把100 mL 12 mol·L-1盐酸(密度为1.19 g·cm-3)稀释成6 mol·L-1盐酸(密度为1.10 g·cm-3),需要加水的体积约为( )
A.100 mL B.101 mL
C.119 mL D.120 mL
【解析】 稀释过程中溶质的物质的量不变,则0.1 L×12 mol·L-1=6 mol·L-1×V(稀释后的溶液),则V(稀释后的溶液)=0.2 L=200 mL,M(稀释后的溶液)=200 mL×1.10 g·cm-3=220 g,稀释前溶液的质量为:100 mL×1.19 g·cm-3=119 g,则需加水的质量为:220 g-119 g=101 g,体积为101 mL,B正确。
【答案】 B
12.下列有关一定物质的量浓度溶液的配制过程中的说法正确的是( )
A.在托盘天平的左右两侧各放一质量相等的纸片来称量NaOH固体的质量
B.在常温下将浓硫酸稀释后立即转入容量瓶中
C.在移液时不小心将溶液溅在外面,则所配浓度会偏小
D.定容时,仰视容量瓶刻度线,则所配浓度会偏大
【解析】 A项中对腐蚀性药品、易潮解的药品不能放在纸片上称量,应放在小烧杯等玻璃容器中,否则NaOH易吸水而粘在纸片上,使溶质偏少,浓度减小;B项中浓硫酸溶于水放出大量的热,而容量瓶是精确配制一定浓度溶液的仪器,上面标有使用温度,必须冷却到室温再转移溶液,否则会导致所配溶液浓度偏高,B错;C项中溶液的溅洒造成了溶质的损失,因此浓度偏低,正确;D项中仰视读数,造成实际液面高于刻度线,溶液体积增大,浓度减小,因此错误;若俯视读数,则导致溶液体积偏小,浓度偏大。
【答案】 C
13.用18.4 mol·L-1的浓硫酸,配制100 mL 1.0 mol·L-1的稀硫酸,请回答以下问题:
(1)需要18.4 mol·L-1的浓硫酸______mL。
(2)配制时不需要用到的仪器有______(填仪器的标号)。
A.托盘天平 B.烧杯 C.量筒 D.烧瓶 E.250 mL容量瓶 F.100 mL容量瓶 G.胶头滴管 H.铁架台(带铁夹) I.玻璃棒
(3)下列实验步骤中,正确的操作顺序应该是______。
A.用量筒量取5.4 mL浓硫酸,缓缓倒入装有约50 mL 蒸馏水的烧杯里,并用玻璃棒搅拌
B.用约30 mL蒸馏水,分三次洗涤烧杯和玻璃棒,将每次的洗涤液都倒入容量瓶中
C.将稀释后的硫酸小心地倒入容量瓶中
D.检查100 mL容量瓶瓶口是否有漏液现象
E.将蒸馏水直接加入容量瓶,至液面接近刻度线1~2 cm处
F.盖紧瓶塞,反复颠倒振荡,摇匀溶液
G.用胶头滴管向容量瓶里逐滴加入蒸馏水,至液面最低点与刻度线相切
(4)进行A步操作的时候,应该选用______mL量筒。如果对装有浓硫酸的量筒读数如右图所示,配制的稀硫酸的浓度将______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)进行A步操作后,必须____________后,才能进行C步操作。
【解析】 由c(B)=知,V==≈5.4×10-3 L=5.4 mL。配制一定物质的量浓度的溶液时,应按量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀的顺序进行操作。为了精确地量取浓硫酸的体积,应选择量程接近5.4 mL的量筒。仰视读数造成量取的浓硫酸的体积偏大,即N(H2SO4)偏大,依据c(B)=可知会使所配溶液的浓度偏高。
【答案】 (1)5.4
(2)ADEH
(3)D—A—C—B—E—G—F
(4)10 偏高
(5)待溶液冷却到室温
14.将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g/mL。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为______。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为______。
(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为______,NaOH的质量分数为______,溶液的密度为______,含NaOH的质量为______,含NaOH的物质的量为______。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为______。
【解析】 (1)24.4 g NaOH的物质的量为0.61 mol,c(NaOH)==6.1 mol/L。
(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.219 g/mL=121.9 g;NaOH的质量分数为×100%≈20%。
(3)由于整个溶液的各处都是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比,NaOH的质量分数、物质的量浓度和溶液的密度均相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的1/10。
(4)10 mL NaOH溶液的物质的量浓度为6.1 mol/L,稀释到100 mL以后,NaOH的物质的量浓度变为6.1 mol/L÷10=0.61 mol/L。
【答案】 (1)6.1 mol/L
(2)20%
(3)6.1 mol/L 20% 1.219 g/mL 2.44 g
0.061 mol
(4)0.61 mol/L
学业达标限时自测(五)
(对应学生用书第95页)
(限时40分钟)
A组 基础过关
1.下列仪器常用于物质分离的是( )
①漏斗 ②容量瓶 ③托盘天平 ④分液漏斗 ⑤圆底烧瓶 ⑥胶头滴管 ⑦药匙
A.①②⑤ B.③④⑥
C.①④ D.①⑦
【解析】 漏斗常用作固液分离,分液漏斗常用作液液分离。
【答案】 C
2.下列分离、提纯物质的方法不正确的是( )
A.分离KNO3和NaCl,常用结晶与重结晶法
B.提纯含有碘的食盐,常用升华法
C.用酒精作萃取剂提取溴水中的溴单质
D.CCl4和酸性高锰酸钾溶液可用分液法
【解析】 酒精与水互溶,不能作萃取剂;四氯化碳不溶于水,密度比水大,与高锰酸钾溶液混合静置后分层,可以用分液的方法分离。
【答案】 C
3.下列制取蒸馏水的实验装置与操作的说法中,不正确的是( )
A.温度计的水银球应插入蒸馏烧瓶中的自来水中
B.冷凝管中的水流方向是从下口进入,上口排出
C.实验中需要在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片,防止出现暴沸现象
D.蒸馏烧瓶加热时必须垫石棉网
【解析】 制取蒸馏水时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶上方的支管口处,这样才能测定出被蒸馏的物质的蒸气温度是否刚好达到其最佳的蒸馏温度,以便于较好地控制蒸馏温度,使被蒸馏物刚好处于蒸气状态,故选A。
【答案】 A
4.我们生活在丰富多彩的物质世界里,绝大多数物质都是混合物。而在科学实验或工农业生产实践中,有时需要纯度较高或极高的物质,这就要求我们要学会物质的分离和提纯。下列提纯方法不正确的是( )
A.除去KNO3中的NaCl杂质——结晶、重结晶
B.除去粗盐中的泥沙——过滤
C.除去KCl中的K2CO3——加适量的盐酸
D.除去碘水中的水——升华
【解析】 固体混合物分离,常使用过滤法和结晶法。若有一种固体难溶于水,则使用过滤法;若两种固体都易溶于水,常使用结晶法。从碘水中提取碘,通常使用萃取法。
【答案】 D
5.下列说法正确的是( )
A.乙醇为有机溶剂,可以用来萃取碘水中的碘
B.分离汽油和水的混合物可用萃取分液法
C.从NaCl和Na2SO4的混合溶液中提纯NaCl,可先加足量的BaCl2溶液,然后过滤即可
D.除去乙醇中少量的水可选加适量CaO后,加热蒸馏
【解析】 萃取操作中,萃取剂的选择要求之一是与原溶剂之间互不相溶,乙醇虽为有机溶剂但能与水以任意比互溶,A错;汽油和水互不相溶,混合后分层,故直接采用分液的方法进行分离即可,B错;除NaCl溶液中的Na2SO4,加足量BaCl2溶液虽能将SO42-完全除去,但同时引入了杂质Ba2+,故还应再加入足量Na2CO3、过滤,再向滤液中加适量稀盐酸才能除杂完全,C错;除去乙醇中少量的水,加适量CaO可尽量降低水的含量,增大物质间的沸点差,提高乙醇的纯度,D正确。
【答案】 D
6.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液、②乙醇和氯化钠溶液、③氯化钠溶液和单质碘的水溶液,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
【解析】 汽油和氯化钠溶液互不相溶,可采用分液分离。乙醇和氯化钠溶液互溶,但乙醇的沸点比氯化钠溶液的沸点低的多,可采用蒸馏的方法进行分离。碘在氯化钠溶液中的溶解度远小于在有机溶剂中的溶解度,可用四氯化碳萃取。
【答案】 C
7.用四氯化碳萃取溴水中的溴,下列说法不正确的是( )
A.实验使用的主要仪器是分液漏斗
B.溴在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大
C.溴的四氯化碳溶液呈橙红色
D.分液时,水从分液漏斗的下端流出,溴的四氯化碳溶液从分液漏斗的上口倒出
【解析】 利用四氯化碳萃取溴水中的溴时,四氯化碳层在下面,先打开分液漏斗下端的旋塞放出溴的四氯化碳溶液,水从分液漏斗的上口倒出,故选D。
【答案】 D
8.某实验室仅有如下仪器或用具:烧杯、铁架台、铁圈、三脚架、漏斗、分液漏斗、石棉网、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。从缺乏仪器的角度看,不能进行的实验项目是( )
A.蒸发 B.萃取
C.液体过滤 D.升华
【解析】 蒸发液体,需使用蒸发皿、酒精灯、火柴、玻璃棒、铁架台、铁圈或三脚架,所给仪器充分。萃取需使用分液漏斗、烧杯、铁架台、铁圈,所给仪器充分。升华需使用酒精灯、火柴、烧杯、圆底烧瓶、铁架台、铁圈,所给仪器充分。液体过滤则因缺少滤纸无法实现,故C符合题意。审题时,首先要明确问题的指向,本题要求找出因缺乏仪器而不能进行的实验。据此,应集中精力对照每项操作,审查是否缺少某些或某件必备的仪器。
【答案】 C
B组 能力提升
9.下列分离混合物的方法正确的是( )
①用分液法分离大豆油和水;②在滤纸上用层析法分离红墨水中的各成分;③用过滤法除去水中的悬浮杂质;④用重结晶法可以分离硝酸钾和氯化钠;⑤用苯(一种有机溶剂,不溶于水)萃取溴水中的溴。
A.①②③④ B.①②④⑤
C.②③④⑤ D.全部
【解析】 ①大豆油与水互不相溶,且大豆油的密度比水小,位于上层,可用分液法分离;②红墨水中的各种有机色素都能溶于水,但由于在滤纸上被吸附的性能不同,故可用滤纸进行层析分离;③水中的悬浮杂质不溶于水,不能透过滤纸,可用过滤法除去;④硝酸钾和氯化钠的溶解度随温度的变化趋势不同,可用重结晶法分离;⑤溴在苯中的溶解度远远大于在水中的溶解度,且苯不溶于水,可用苯萃取溴水中的溴,故选D。
【答案】 D
10.下列分离混合物的方法中不正确的是( )
A.从酒精和水的混合物中分离出酒精——蒸馏法
B.使浑浊的食盐水变澄清——过滤法
C.从溴水中分离出溴——萃取、分液法
D.把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来——蒸发结晶法
【解析】 酒精与水互溶为均匀的液态混合物,酒精的沸点比水的沸点低,用蒸馏法可以把酒精从酒精和水的混合物中分离出来。食盐水浑浊,说明食盐水里混有固体杂质,过滤可以除去混在食盐水里的固体物质,使液体由浑浊变澄清。溴水是溴和水形成的均匀液态混合物,可先用萃取剂(如CCl4)将溴从溴水中萃取出来,然后再进行分液。硝酸钾和氯化钾都易溶于水,硝酸钾的溶解度受温度的影响较大,氯化钾的溶解度受温度的影响较小,由此可以用蒸发结晶浓缩冷却的方法把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来。
【答案】 D
11.除去下列物质中的杂质,所用试剂和方法不正确的是( )
物质
杂质
除杂所用试剂和方法
A
H2SO4
HCl
AgNO3溶液、过滤
B
KNO3
K2SO4
Ba(NO3)2溶液、过滤
C
Cu
CuO
稀硫酸、过滤
D
CaCl2
CaCO3
盐酸
【解析】 除杂——将杂质除去并进行有效的分离。因此,所加试剂与杂质反应后生成的产物应易于分离而除去。此类问题是常考考点。需要引起注意的是所加试剂不能跟非杂质反应,故选A。
【答案】 A
12.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-和泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液
⑤加过量BaCl2溶液,正确的操作顺序是( )
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.②⑤④①③ D.⑤④②①③
【解析】 在除去Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙时一定注意加入的试剂是否会引入新杂质离子,被引入的杂质离子如何除去等问题。本题采取逐个排除法,选出可以把杂质除净的答案。
Na2CO3一定要在BaCl2之后加入,以便除去过量的Ba2+。另外需注意,应将所有杂质离子转化为沉淀后一次性过滤。按加入顺序,滤液中可能有过量的NaOH或Na2CO3,加入适量盐酸即可除去。
【答案】 C
13.下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是________。
A.用过滤法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物
B.用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3
C.用蒸馏法分离乙醇和甲醇两种沸点不同、互溶的液体混合物
D.用加热法分离I2和NH4Cl的混合物
E.用过滤法除去食盐水中的泥沙
F.用加适量盐酸的方法除去KCl中的K2CO3
G.用加热升华法除去碘水中的水
【解析】 A项中Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物不是悬浊液,不能用过滤的方法分离提纯,应用渗析法;B项中可以通过冷却结晶的方法提纯KNO3;C项中乙醇和甲醇沸点不同,可用蒸馏法分离提纯;D项中加热时碘会升华,NH4Cl分解成NH3和HCl,遇冷又生成NH4Cl,不能用此方法分离;E项中为悬浊液,可用过滤法分离;F项盐酸和K2CO3反应生成KCl,可达到目的;G项不能用加热升华法,可用萃取法。
【答案】 BCEF
14.(2014·河南新乡高一期中)如图所示为实验室制取蒸馏水的装置示意图。
根据图示回答下列问题:
(1)图中两处明显错误是①________________________________________;
②______________________________。
(2)A仪器的名称是______,B仪器的名称是______。
(3)实验时,A中除加入少量自来水外,还需要加入少量的__________,其作用是_____________________________________________________________。
【解析】 (1)温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处;冷却水应从冷凝管下口进上口出,起到充分冷凝的作用。(2)由仪器的结构可知,A为蒸馏烧瓶,B为冷凝管。(3)为防止液体暴沸,应在蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片。
【答案】 (1)①温度计水银球位置不在蒸馏烧瓶支管口处 ②冷却水进出口方向标反了
(2)蒸馏烧瓶 冷凝管
(3)沸石(或碎瓷片) 防止液体暴沸
15.(2014·江苏启东中学高一期中)工业酒精是含约4%的液态乙醇。向工业酒精中加入生石灰,会发生化学反应:CaO+H2O===Ca(OH)2,且生成物不溶于乙醇。要在实验室中将工业酒精转化为无水乙醇,请回答下列问题:
(1)下列做法中最不可取的是______。
A.加入过量的生石灰后过滤
B.加入过量的生石灰后蒸馏
C.加入过量的生石灰后分液
(2)在该实验中,需用到的玻璃仪器除酒精灯外,还有__________________________;在该实验中,加热之前的操作是__________________________,对此要注意的问题是__________________________。
(3)用酒精灯作加热装置,在加热过程中要适时调整酒精灯火焰的大小,目的是______________________。
【解析】 (1)Ca(OH)2是不溶于乙醇、难挥发的固体。从原理上说,用过滤的方法除去无水乙醇中的Ca(OH)2,似乎是可行的。但乙醇易挥发,若用过滤的方法除去Ca(OH)2,实验操作过程中将会有大量的乙醇挥发掉。因此,综合考虑应用蒸馏的方法分离。(2)蒸馏操作中要用到的玻璃仪器,除酒精灯外还有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管和锥形瓶。在蒸馏操作中,为了确保蒸馏出的蒸气及时得到冷却,要先向冷凝管内通入冷却水,然后进行加热。为了提高冷却效果,一般采取逆流操作,即冷却水从冷凝管的下口进上口出。(3)进行蒸馏操作时,要根据混合物中各组分的沸点,使蒸馏烧瓶支管口处保持某一恒温。温度的显示靠温度计测量支管口处的温度,温度的调节可通过控制酒精灯火焰的大小来实现。
【答案】 (1)C (2)蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶 向冷凝管内通入冷却水 使冷却水从冷凝管的下口进上口出 (3)使蒸馏烧瓶支管口处保持某一恒温
学业达标限时自测(六)
(对应学生用书第97页)
(限时40分钟)
A组 基础过关
1.在实验桌上放着四种化学药品,它们的标签上分别定着白糖、淀粉、食盐和味精。为了进一步确认它们的实物和名称是否相符,下列检验方法中不可取的是( )
A.分别观察它们的外观形状
B.分别观察它们的溶解情况
C.分别品尝它们的味道
D.分别用化学方法进行检验
【解析】 可通过观察物质的颜色、形状、溶解性等直观检验,也可通过加入试剂使之与被检验的物质作用,根据产生的特殊现象来检验。为了确保人身安全,任何化学药品都不能品尝其味道。
【答案】 C
2.下列物质检验方法正确的是( )
A.KI 淀粉
B.Cl- 硝酸酸化的硝酸银溶液
C.SO42- BaCl2溶液
D.H+ 酚酞
【解析】 碘单质遇到淀粉变蓝,KI遇到淀粉不变蓝,A选项错误;检验SO42-时,先加入BaCl2溶液看有无白色沉淀产生,再加入稀盐酸,排除BaCO3等沉淀的干扰,C选项错误;向酸性溶液或中性溶液中加入酚酞,溶液都是无色,无法确定溶液中有无H+,D选项错误。
【答案】 B
3.能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是( )
A.AgNO3 B.稀硫酸
C.稀盐酸 D.稀硝酸
【解析】 将稀硫酸分别滴加到三种物质的溶液中,产生白色沉淀的是BaCl2,有气泡产生的是Na2CO3,无现象的是NaCl。
【答案】 B
4.用可溶性钡盐检验SO42-的存在时,先在待测溶液中加入盐酸,其作用是( )
A.形成较多的白色沉淀
B.形成的沉淀纯度更高
C.排除SO42-以外的其他阴离子及Ag+的干扰
D.排除Ba2+以外的其他阳离子的干扰
【解析】 检验SO42-时需加入Ba2+,其现象是产生白色沉淀;所以在检验SO42-时要加入盐酸以排除Ag+及其他阴离子的干扰,选C。
【答案】 C
5.(2014·浙江台州联考)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,在酒精灯火焰上加热,直接观察到火焰呈黄色,下列有关叙述中正确的是( )
A.只含Na+
B.一定含有Na+,还可能含有K+
C.既含有Na+又含有K+
D.可能含有Na+或K+
【解析】 焰色反应的火焰呈黄色,说明一定含有Na+,但不能确定是否含有K+,因为钠产生的黄光会掩盖钾的紫色光,故要确定是否含有K+,必须透过蓝色的钴玻璃进行观察,若这时可观察到紫色火焰,证明一定含有K+。
【答案】 B
6.有四瓶澄清透明的溶液:①MgCl2溶液;②Cu(NO3)2溶液;③K2SO4溶液;④NaOH溶液。不用其他试剂即可将它们一一鉴别出来,鉴别出来的顺序是( )
A.④②①③ B.①④③②
C.②③①④ D.②④①③
【解析】 本题的四种溶液,只有Cu(NO3)2溶液为蓝色,其他溶液均无色,可通过观察颜色,先将Cu(NO3)2鉴别出来。分别取少量其他三种溶液,加入适量Cu(NO3)2溶液,只有NaOH溶液中产生蓝色沉淀,第二步把NaOH溶液鉴别出来。分别再取少量未鉴别的溶液,加入适量NaOH溶液,因只有MgCl2溶液与NaOH反应生成白色沉淀,第三步把MgCl2鉴别出来,最后剩余溶液为K2SO4,故选D。
【答案】 D
7.在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化铵、氯化钾和硫酸钠四种无色溶液,这种试剂是( )
A.BaCl2溶液 B.AgNO3溶液
C.NaOH溶液 D.Ba(OH)2溶液
【解析】 用OH-检验NH4+,用Ba2+检验SO42-,知试剂应为Ba(OH)2溶液。即有气体和沉淀生成的是硫酸铵,只有气体生成的是氯化铵,只有沉淀生成的是硫酸钠,无现象的是氯化钾。
【答案】 D
8.下列各组溶液,不加任何试剂,也不做焰色反应实验,不能将其一一鉴别出来的是( )
A.硫酸铵、氯化钡、氢氧化钠、氯化钠
B.氯化钠、硝酸银、碳酸钠、氯化钙
C.硫酸铜、氯化钡、氢氧化钠、氯化钠
D.硫酸铝、碳酸钠、硝酸钡、硫酸
【解析】 A可以先加热有刺激性气味产生的是硫酸铵,C中的硫酸铜可先确定,D可利用两两相互混合生成沉淀、气体来鉴别,只有B不能。
【答案】 B
9.某溶液中含有硝酸镁、硝酸银、硝酸钡三种物质,为使上述三种物质分别转变为沉淀,现供使用的试剂有:Na2CO3、盐酸、NaOH三种溶液,要求每次只使用一种试剂,过滤出一种沉淀。
(1)那么所加试剂的顺序是①________;②________;③________。
(2)写出这三种物质的有关反应的化学方程式:
①______________________________________________________________;
②______________________________________________________________;
③______________________________________________________________。
【解析】 解答此题的关键之处是把三种物质分别转化为沉淀,且每加一种试剂只能对应一种沉淀。
【答案】 (1)①稀盐酸 ②NaOH溶液 ③Na2CO3溶液
(2)①AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3
②Mg(NO3)2+2NaOH===2NaNO3+Mg(OH)2↓
③Ba(NO3)2+Na2CO3===2NaNO3+BaCO3↓
B组 能力提升
10.下图是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程,其中试剂甲和乙分别可能是( )
A.甲:熟石灰 乙:稀盐酸
B.甲:水 乙:氢氧化钠溶液
C.甲:氯化钠溶液 乙:稀硫酸
D.甲:稀盐酸 乙:氯化钠溶液
【解析】 在三种物质中加入试剂甲时,有氨味产生,说明产生了氨气,铵盐和碱反应生成氨气,所以试剂甲为碱类物质;NH4HCO3和NH4Cl组成上的差别在于阴离子不同,HCO3-能够和酸反应放出二氧化碳气体,而Cl-不能,所以试剂乙为酸类物质;符合这两个条件的只有A选项。
【答案】 A
11.某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-等三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
【解析】 根据三种离子的特性和逐一沉淀的思想,不能先滴加AgNO3,因AgNO3能沉淀三种离子,也不能先滴加Mg(NO3)2,因Mg(NO3)2能沉淀CO32-、OH-,所以先用Ba(NO3)2沉淀CO32-、过滤后用Mg(NO3)2沉淀OH-,再过滤,最后用AgNO3沉淀Cl-。
【答案】 B
12.下列各组物质只用水不能将其鉴别出来的是( )
A.CuSO4、Na2SO4、BaSO4三种粉末
B.CuSO4、(NH4)2SO4、Na2SO4三种粉末
C.汽油、乙醇、四氯化碳(不溶于水,密度比水大)三种液体
D.浓硫酸、稀硫酸、高锰酸钾溶液三种液体
【解析】 A项中,加水后,CuSO4溶液呈蓝色,BaSO4不溶于水,Na2SO4溶液为无色,可以区别。B项中,加水后,(NH4)2SO4、Na2SO4溶于水均为无色溶液,无法区别。C项中,汽油不溶于水且密度小于水,加水后,油层在上,水层在下;CCl4不溶于水,密度比水大,加水后,四氯化碳层在下,水层在上;乙醇能溶于水,不分层,故可以区别。D项中,高锰酸钾溶液呈紫色,浓硫酸、稀硫酸为无色,稀释后,用手触摸器壁,温度显著升高的是浓硫酸,温度变化不大的是稀硫酸,可以区别。
【答案】 B
13.对一份稀溶液作初步分析后发现,溶液无色、澄清,其中可能含有SO42-、Na+、CO32-、H+、NO3-、Cl-等离子中的若干种,然后又做了如下分析,以确定这些离子是否大量存在。
①用pH试纸测定溶液的酸碱性,结果pH试纸显红色。
②取2 mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀。
③对②中所得的混合物充分静置后,取其澄清的液体用AgNO3溶液和稀硫酸进行检验,结果又生成了白色沉淀。
请回答下列问题 :
(1)溶液中一定存在离子是____________,一定不存在的离子是______________。
(2)在上述实验操作中,有错误的步骤是(填写代号)________。对该错误改正的方法是(要作较详细的说明)__________________________________________。
(3)到目前为止,确实不能肯定在溶液中是否存在的离子是________。
【解析】 pH试纸显红色,说明溶液中有大量的H+,有H+就不能有大量的CO32-。用BaCl2溶液和稀硝酸检验时生成了白色沉淀,说明溶液中有SO42-。由于BaCl2溶液中就含有Cl-,所以第③步操作是错误的,应另取原溶液作Cl-的检验,以确定溶液中是否存在Cl-。
【答案】 (1)H+、SO42- CO32-
(2)③ 另取原溶液2 mL,用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验
(3)Cl-
14.实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但手边只有混有硫酸钠的氯化钠。某学生设计了如下方案:
如果此方案正确,那么:
(1)操作①是否可改为加硝酸钡溶液?为什么?
__________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)进行操作①后,如何判断SO42-已除尽,方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)操作②的目的是______________________________________________,
为什么不先过滤后再加碳酸钠溶液?理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】 本题实质上是考查如何除去NaCl溶液中混有的硫酸钠,解题关键是牢记物质提纯的原则:不增、不减、易分离、易复原。
NaCl、Na2SO4均为易溶于水的物质,要得到纯净的氯化钠溶液,可向溶液中加入BaCl2溶液,除去SO42-,但此过程中引入了Ba2+,故需在后续过程中把Ba2+除去,可加入Na2CO3,既除去了Ba2+,又不引入新的杂质。其中操作①不能改为硝酸钡溶液,因硝酸盐均为易溶于水的物质,在后续过程中无法除去NO3-。检验SO42-是否除尽可用以下方法:取上层清液加入BaCl2溶液,若无沉淀说明SO42-已除尽。BaSO4、BaCO3均为不溶于水的白色沉淀,可在这两种物质沉淀完全后进行一次过滤即可。
【答案】 (1)否,因为改用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质NO3-,以后操作中无法除去
(2)取上层清液加入BaCl2溶液,若无沉淀说明SO42-已除尽
(3)除去过量的Ba2+ 减少一次过滤操作
15.(2014·福建浦城一中月考)为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并制得纯净的KNO3溶液,某同学设计如图所示实验方案:
(1)操作①为______。
(2)操作②~④加入试剂的顺序可以为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)如果判断SO42-已除尽,简述实验操作_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)实验过程中产生的多次沉淀______(填“需要”或“不需要”)多次过滤,理由是_____________________________________________________________。
(5)该同学设计的实验方案______(填“严密”或“不严密”),理由是___________________________________________________________________。
【解析】 (1)实验要在溶液中进行,故首先要将试剂溶解。(2)SO42-可用Ba2+除去,Mg2+可用OH-除去。为了不引入新杂质,可分别选用Ba(NO3)2、KOH。过量的Ba(NO3)2可用K2CO3除去。Ba(NO3)2必须在加入K2CO3之前加入,而KOH可在加入Ba(NO3)2之前或在加入K2CO3之后或在Ba(NO3)2和K2CO3中间加入。(3)如果SO42-已除尽,则滤液中不含SO42-,向滤液中加入可溶性钡盐,没有白色沉淀生成。(4)生成的沉淀可一次性过滤,如果分步过滤会使操作复杂化。(5)调节溶液的pH不能用盐酸,而应该用硝酸,否则会引入杂质Cl-。
【答案】 (1)(加水)溶解
(2)Ba(NO3)2、K2CO3、KOH[或KOH、Ba(NO2)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3]
(3)取少许滤液,向其中加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明SO42-已除尽
(4)不需要 因为几个沉淀反应互不干扰,所以最后只过滤一次即可,可减少操作次数
(5)不严密 加入盐酸调节溶液的pH会引入杂质Cl-