2006-2007学年度高三一轮复习教案系列(一)
化学实验部分
第一节 化学实验基础知识
(一)常见实验仪器
1.常见仪器的分类、用途及使用注意事项
类别 名称 主要用途 使用方法和主要注意事项
容 器 与 反 应 器 可直接加热 试管 进行少量物质间的反应 加热前外壁无水滴,盛液≤1/3 (加热时)
坩埚 固体物质的高温灼烧 放置于泥三角上加热
蒸发皿 溶液的蒸发、浓缩、结晶 盛液不超过容器的2/3
隔网可加热 烧杯 溶解、配液、反应器 加热前外壁无水滴
烧瓶(圆底、平底和蒸馏烧瓶) 反应器、液体的蒸馏等 加热前外壁无水滴,平底烧瓶不宜长时间加热
锥形瓶 反应器、接受器 滴定时只振荡,不搅拌
不能加热 集气瓶 收集气体或暂时贮气 瓶口磨砂(与广口瓶的瓶颈磨砂区别),用磨砂玻片涂凡士林封盖
试剂瓶(广口、细口) 广口:盛固体药品细口:盛液体药品 棕色盛见光易变质的药品,盛碱液时改用橡胶塞
启普发生器 固一液不加热反应器 使用前先检查气密性
类别 名称 主要用途 使用方法和主要注意事项
测量器 粗量器 量筒 粗略量取一定体积的液体(精确度≥0.1mL) 不能在量筒内配制溶液和进行化学反应,观察刻度时眼睛平视
精量器 容量瓶 配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液。 用前首先试漏,不能加热或配制热溶液
滴定管 酸、碱中和滴定(精确度=0.01mL) 酸式滴定管不能装碱液,碱式滴定管不能装酸液,观察刻度要平视
计量器 天平(托盘式) 称量物质的质量(精确度=0.1g) 称前调“0”点,称量时左物右码,不能称热物质,被称物不能直接放在托盘上,两盘各放一张大小相同的纸,易潮解的或具有腐蚀性的放在玻璃器皿中称量
温度计 测量温度 水银球不能接触器壁,不能当搅拌器使用
漏斗 普通漏斗 向小口容器中注液与滤纸配合,分离固液混和物 过滤时应“一贴二低三靠”
长颈漏斗 装配反应器 长管末端插入应器的液面以下或用小试管液封
分液漏斗 分离密度不同且互不相溶的液体;作反应器的随时加液装置 分液时,下层液体自下口放出,上层液体自上口倒出;不宜盛碱性液
其它 干燥管(U型管) 干燥或吸收某些气体 内装固体干燥剂,球型干燥管细口处垫小棉球以防堵塞;气流“大进小出”
洗气瓶 除去气体中混杂的某些成分,净化气体;测气装置;排气装置。 内装液体吸收剂如浓H2SO4、饱和NaHCO3等,作测气装置时,气流自短管进,液体自长管排出,排气集气时,视气体密度定进出口。
注意:常用仪器在操作时“量”的控制:
① 试管夹持位置离管口为全长的1/3处,
② 试管盛液量不超过容积的1/2,加热时不超1/3,
③ 烧瓶、烧杯盛液量一般不超过容积的2/3,烧杯加热时不超过容积的1/2,
④ 蒸发皿蒸发时液体不超过2/3,
⑤ 酒精灯内酒精不超总容器的2/3,不少于1/4。
2.有关“零刻度”和“精度”问题
测量器有无“零刻度”及其位置的设定是由该仪器的使用目的性、简便性及科学性决定的。试想一下,若量筒有“零刻度”,则倒取液体量筒的最终的液面应控制在零刻度,当然比直接全部倾倒出麻烦。而如果滴定管无“零刻度”,则滴定前液体必须装满滴定管这样操作一不方便二误差大。
另外要注意:量筒自下而上,刻度值由小变大
滴定管自上而下,刻度值由小变大
至于测量器的“精度”,是由仪器设计和制作时确定的,如滴定管一般可读到0.01mL,而10mL量筒可读到0.01mL。
这是由于滴定管每1mL分为10等份,即精确读到0.1mL,再估读一位,故它的精度为0.01mL。
而量筒10mL量筒中每1mL只分为5等份,有效数字为小数点后一位。随着量筒规格的增大,量筒截面(口径)增大,分割更粗,精度当然降低,可以一般要选择量程尽量小的量筒来量取液体。
(二)基本操作
1.仪器的洗涤
洗净标志:试管(或其它玻璃仪器)倒置时,既不成滴凝取,也不成股流下。
洗涤方法:
Ⅰ普通法:可向容器中加水,选择合适毛刷,配合去污粉或一般洗涤剂反复洗涤,然后用水冲洗干净。
Ⅱ特殊法:容器内附有普通法不能洗去的特殊物质,可选用特殊的试剂,利用有机溶剂或化学反应将其洗涤。
2.试剂的存放
化学药品因见光、受热、受潮、氧化等可能使其变质,有些因其挥发性或吸水性等改变浓度。故药品的贮存方法与其化学、物理性质有关。
(1)试剂瓶选用原则:药品状态定口径 固体广口液体细
瓶塞取决酸碱性(注意:盛放液)避光存放棕色瓶
(2)常见药品的分类存放
5.常见事故的处理
事故 处理方法
酒精及其它易燃有机物小面积失火 立即用湿布扑盖
钠、磷等失火 迅速用砂覆盖
少量酸(或碱)滴到桌上 立即用湿布擦净,再用水冲洗
较多量酸(或碱)流到桌上 立即用适量NaHCO3溶液(或稀HAC)作用,后用水冲洗
酸沾到皮肤或衣物上 先用抹布擦试,后用水冲洗,再用NaHCO3稀溶液冲洗
碱液沾到皮肤上 先用较多水冲洗,再用硼酸溶液洗
酸、碱溅在眼中 立即用水反复冲洗,并不断眨眼
苯酚沾到皮肤上 用酒精擦洗后用水冲洗
白磷沾到皮肤上 用CuSO4溶液洗伤口,后用稀KMnO4溶液湿敷
溴滴到皮肤上 应立即擦去,再用稀酒精等无毒有机溶济洗去。后涂硼酸、凡士林
误食重金属盐 应立即口服蛋清或生牛奶
汞滴落在桌上或地上 应立即撒上硫粉
(三)物质的分离和提纯
1.常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离。
方法 适用范围 主要器具 实例
过滤 不溶性因体与液体分离 过滤器、烧杯玻棒 粗盐提纯
蒸发结晶 用水从溶液中获得溶液度随湿度影响不大的晶体 蒸发皿、玻棒 蒸发NaCl溶液得固体食盐
降温结晶 溶解度显著降低的固体 蒸发皿、玻棒、过滤器、烧杯等 从含有少量NaCl的KNO3溶液中得到KNO3晶体
蒸馏、分馏 分离获得不同沸点的液体 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接受器 蒸馏水的制取石油的分馏
萃取、分液 分离两种互不相溶的液体 分液漏斗、烧杯 用CCl4萃取溴水中的Br2
渗析 胶体微粒与溶液中溶质分离 半透膜、烧杯、玻棒 分离淀粉胶体和食盐溶液的混合物
升华 从固体混合物分离获得易升华的物质 烧杯、烧瓶、酒精灯 从粗碘中分离出碘
(2)欲在烧杯中于加热条件下配制50mL某溶液,应选择的烧杯规格是(填字母)________。
(A)50mL (B)100mL (C)250mL (D)400mL
理由是________________________________。
解析:本题是考查烧杯在加热和不加热两种情况下盛放液体量。请注意烧杯有许多种不同规格,若仅说占其“1/5”实际量与烧杯规格有关
(1)D.题中未注明所用烧杯的规格
(2)B.所用烧杯容积是所配溶液体积2倍最合适。
例2.一些装有化学物质的瓶子上贴有“危险警告标签”下面是一些危险警告标签。则装有浓硝酸瓶上应贴_________,装有甲醇瓶上应贴_________。
解析:本题考查有关化学危险品的保存知识。只要了解浓硝酸、甲醇的重要性质,则不能说会道选择相应的危险警告标签。
特别提醒,甲醇除有与乙醇相似的化学性质外,它有毒性,误食一定量的甲醇可使人失明,重则可丧命。
答案:浓硝酸瓶上应贴 C、D
甲醇瓶上应贴 A、B
例3.实验中量需量取30mL稀硫酸,有甲、乙、丙三个同学分别进行如下操作:
甲:用10mL的量筒连续量取三次,每次量取10mL
乙:用100mL的量筒量取30mL
丙:用50mL的量筒量取30mL
你认为__________操作正确,理由______________
解析:尽管三种操作似乎都能砖量取30mL稀硫酸,但精度是不同。其中丙正确,因为它量取次数量少,量筒的量程适宜。
例4.分离萃取苯和苯酚的混合物,可采用下列方法:
(1)利用这两种化合物在某种试剂中溶解性的差异,可采用萃取的方法加以分离。实验操作的正确顺序是:_____→_____→_____(用序号填空),从分液漏斗的_____(填“上”或“下”)层分离出的液体是苯;______→_______→________(填序号填空),从分液漏斗的_______(填“上”或“下”)层分离出的液体是苯酚;
可供选择的操作有:
① 向分液漏斗中加入稀盐酸 ② 向分液漏斗中加入苯和苯酚的混合物
③ 向分液漏斗中加入氢氧化钠溶液 ④ 充分振荡混合液、静置、分液
⑤ 将烧杯中的液体重新倒回分液漏斗中
(2)利用这两种化合物沸点的不同,可采用蒸馏的方法加以分离,实验中需要用到的仪器有:铁架台(附有铁夹、铁圈、石锦网)、蒸馏烧瓶、酒精灯、应接管、_________、________、__________(实验中备有必要的导管和像皮塞)。首先蒸馏出来的液体是___________。
解析:这是关于物质分离的两种重要方法:萃取和蒸馏。苯和苯酚在有机溶剂中的溶解性有相似性,故不用常见的溶剂萃取法,而是用苯和苯酚在化学性质上的重要区别之一:有无酸性。两者都不与稀盐酸反应,但后者有弱酸性,能与NaOH反应生成苯酚钠。
随堂练习
1.需准确量取25.00mLKMnO4溶液,应选用的仪器是 ( )
A.20mL量筒 B.25mL容量瓶 C.50mL酸式滴定管 D.25mL碱式滴定管
2.下列四种仪器,加热时应垫上石棉网的是 ( )
①蒸发皿 ②平底烧瓶 ③锥形瓶 ④坩埚
A.①② B.②③ C.①③ D.①③④
3.下列仪器:①漏斗; ②容器瓶;③滴定管;④分液漏斗;⑤天平;⑥量筒;⑦胶头滴管;⑧蒸馏烧瓶。常用于物质分离的是 ( )
A.①③⑦ B.②⑥⑦ C.①④⑧ D.④⑥⑧
4.实验室中保存下列化学药品的方法不正确的是 ( )
A.AgNO3晶体存放在无色试剂瓶中 B.NaOH溶液保存带胶塞的无色细口瓶中
C.氢氟酸保存在塑料容器中 D.FeSO4溶液中放一枚铁钉
5.保存下列药品时,不必隔绝空气的是 ( )
A.水玻璃 B.苯酚 C.漂白粉 D.小苏打
6.下列各组物质分离的方法不正确的是 ( )
A.苯和苯酚用分液的方法 B.NaCl和KNO3用分步结晶的方法
C.碘与NH4Cl用加热升华的方法 D.淀粉糊中含有NaCl用渗析的方法
7.下列仪器中,有“0”刻度且位于上端的有 ( )
A.量筒 B.湿度计 C.滴定管 D.容器瓶
8.洗涤下列做过实验的试管时,选用的试剂(括号内)不正确的是 ( )
A.KMnO4分解实验(浓盐酸) B.木炭还原氧化铜实验(硝酸)
C.银镜反应实验(氨水) D.制取酚醛树脂实验(酒精)
9.某学生做实验后,采用下列方法分别清洗所用仪器:① 用稀HNO3清洗做过银镜反应的试管;② 用NaOH溶液清洗做过碘升华的烧杯;③ 用酒精洗涤盛放过苯酚的试管;④ 用热NaOH溶液洗涤有油脂的试管。你认为他的做法 ( )
A.除②外都对 B.都对 C.都不对 D.除④外都对
10.为了使ZnSO4、SiO2和NH4Cl的混合物分开,其必要的实验操作是 ( )
A.加热、溶解、过滤、结晶 B.溶解、过滤、蒸发、结晶
C.升华、萃取、分馏、结晶 D.加热、溶解、渗析、过滤
11.进行化学实验必须注意安全,下列说法不正确的是 ( )
A.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液
C.如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗
D.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
12.氯化镁溶液中含有FeCl3杂质,若要制得纯净的MgCl2溶液,可向其中加入的物质是( )
① 氨水, ② MgO, ③ Mg(OH)2, ④ MgCO3,
⑤ MgCl2, ⑥ Mg(NO3)2, ⑦ NaOH, ⑧ Fe
A.①③⑦ B.②③④ C.⑤⑥⑧ D.④⑤⑧
13.为了提纯下列物质(括号内为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
不纯物质 除杂试剂 分离方法
A 溴乙烷(乙醇) 水 分液
B 溴苯(溴) NaOH溶液 过滤
C Cu(NO3)2溶液(AgNO3) 铜粉 结晶
D 乙醇(少量水) 无水CuSO4 蒸馏
14.下列操作或仪器的使用正确的是 ( )
A.除去乙醇中混有少量的乙酸,可先加入新制的生石灰,然后蒸馏
B.将白磷放在二硫化碳中保存;将液溴放在盛有少量的磨口玻璃瓶中保存
C.蒸发皿既可用于蒸发和浓缩稀溶液,又可用于干炒吸湿了的固体
D.瓷坩埚可用于熔融各种钠的化合物。
15.某KNO3溶液中混有少量的KBr和Ca(H2PO4)2杂质,除去杂质可选用的试剂和操作有
① 加入稍过量的AgNO3溶液 ② 加入稍过量的KCl的溶液
③ 加入稍过量的KOH溶液 ④ 过滤 ⑤ 加入稍过量的稀HNO3
⑥ 加入稍过量的K2CO3溶液
正确的操作步骤是 ( )
A.①→②→③→⑤→④ B.③→⑥→①→②→④→⑤
C.⑥→①→②→④→⑤ D.③→①→⑥→④→⑤
16.下列实验操作错误的是__________________(填编号。)
A.用100mL量筒量取5.0mL浓H2SO4
B.向浓H2SO4中慢慢加入浓HNO3,并不断振荡、冷却,可配成制取硝基苯需用的混合酸
C.用湿润的pH试纸测定Na2CO3溶液的碱性
D.实验室中处理浓H2SO4废液时,可向其中加入NaHCO3溶液
E.潮湿的或具有腐蚀性的药品,必须放在玻璃器皿里称量,其他固体药品可直接放在天平托盘上称量
17.下列都是化学实验的基本操作,其中错误的有__________________(填字母代号)
A.把玻璃管插入带孔橡皮塞前,应先把要插入的一端用水湿润。
B.在玻璃管器口塞橡皮塞时,将其放在桌上,再向下塞进塞子。
C.滴管取液后切忌将其平放或倒置。
D.用玻璃棒蘸取少量溶液做焰色反应。
E.用玻璃棒把固体物质从蒸发皿中转移到滤纸上。
F.分液时,上、下层液体均可从分液泥漏斗下口流出,但需用不同容器盛接。
18.下列实验操作时,一般情况下不应该相互接触的是__________________(填代号)
A.用滴管向试管中滴液体时,滴管尖端与试管内壁
B.向容量瓶中注入液体时,移液用的玻璃棒与容量瓶颈内壁
C.用移液管向锥形瓶内注液时,移液管的尖嘴与锥形瓶内壁
D.实验室将HCl气体溶于水时,漏斗口与水面
试回答下列问题:
(1)现要制取乙烯,还缺的仪器或用品是 ______________。
(2)做酸碱中和滴定实验时,还缺乏的试剂是 ______________。
(3)配制一定物质的量浓度的溶液时,还缺的仪器是 ______________。
(4)过滤时应选用上述仪器是(填编号)______________。
20.进行化学实验操作必须完全、正确、规范,下列说法正确的是(填序号)______________。
A.万一酒精灯被碰倒,酒精在桌上燃烧起来,应立即用湿抹布盖灭
B.不慎交浓硫酸沾到皮肤上,应迅速用水冲洗,再涂上稀碳酸氢钠溶液
C.如果苯酚沾在皮肤上,要立即用70%的热水浸洗,再用酒精涂洗
D.加热浓硫酸与酒精的混合物制乙烯时,必须加某些物质如碎瓷片以防暴沸
E.配制浓硝酸和浓硫酸的混合溶液时,应小心地将浓硝酸缓慢加入浓硫酸中,边加边搅拌
21.对下列代器回答下列问题
① 容量瓶 ② 蒸馏烧瓶 ③ 滴定管 ④ 量筒 ⑤ 烧杯 ⑥ 蒸发皿 ⑦ 分液漏斗
(1)加热时必须垫石棉网的有 ___________。
(2)使用时必须检查是否漏水的有 ___________。
(3)标有“0”刻度的有 ___________。
22.实验室里常见以如右图所示的仪器,该仪器为两头密封的玻璃管,中间带有一根玻璃短柄。当玻璃管内装有碘片时,用此仪器进行碘的升华实验,具有装置简单、操作方便、现象明显、可反复使用等优点。
(1)用此仪器不能反复进行的实验是 ___________。
A.NH4Cl受热分解的实验 B.KMnO4受热分解的实验
C.白磷和红磷在一定湿度下相互转变的实验 D.无水CuSO4与胆矾的互变实验
参考答案
1.C 2.B 3.C 4.A 5.D 6.A 7.C 8.C 9.B10.A 11.D 12.B 13.A 14.A、C 15.D
16.A、B、C、D、E 17.B、D、E 18.AB
19.(1)酒精灯、湿度计、碎瓷片、石棉网
(2)酚酞或甲基橙
(3)容量瓶,胶头滴管
(4)①,④,⑤,⑦,⑨
20.A、D
21.(1)②⑤(2)①③⑦(3)③
22.B
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化学实验部分
第二节常见气体的制备与收集
[基础知识]
按照考试大纲的要求,中学阶段同学们应掌握O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、NO、NO2、H2S、NH3、CH4、C2H4、C2H2等13种气体的实验室制法。其中包括药品选择、反应原理、仪器装置、操作要点、净化、干燥、收集、检验、尾气处理等一系列的基本知识和基本操作技能。
1.气体的发生装置
一般根据反应物状态和反应条件设计气体发生装置,通常气体的发生装置有如下几种(见下图)
固态反应物加热产生气体 有液体反应物不加热产生气体 有液体反应物加热产生气体
例1、实验室利用下列装置和试剂制取少量氯化氢气体(见图7—5)
试剂:① 浓硫酸 ② 浓盐酸 ③ 食盐固体 ④ 硫酸氢钠固体 ⑤二氧化锰固体
请用实验装置编号(A、B……)回答:
(1)若选用试剂①③,则应选择的装置是___________。
(2)若选用试剂③④,则应选择的装置是___________。
(3)若要快速制备氯化氢,应选择的装置是____________。
2.气体的收集方法
根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体的收集方法分为三种:
(1)排水集气法
适用于不溶于水或微溶于水且不与水发生反应的气体。优点是收集的气体纯度高,易判断是否收集满。若有些气体虽在水中有一定的溶解性或与水微弱反应,也可通过往水中加入电解质,抑制与水反应。如用排饱和食盐水的方法可收集浓度较高的Cl2。(装置见图7—6a)
(2)向上排空气收集法
适用于不跟空气发生反应且密度比空气大的气体。(装置见图7—6b)
(3)向下排空气集气法
适用于不跟空气发生反应且密度比空气小的气体。(装置如图7—6c)
3.常见气体制备原理,装置选择
气体 反应原理 发生装置 收集装置 注意事项
O2 A a或b 共同点:①气密性的检查②试管口稍向下倾斜③若用排水法,做完实验先撤导管,后撤酒精灯不同点:收集氨气仪器要干燥
CH4 无水CH3COONa和碱石灰共热 A a或c
NH3 A c
气体 反应原理 发生装置 收集装置 注意事项
H2 较活泼金属(Zn)与稀强酸(如H2SO4,HCl但勿用HNO3或浓H2SO4)的置换反应 C a或c ①用长颈漏斗时要液封②制SO2(Na2SO3粉末)、NO2(剧烈放热多)、C2H2(CaC2遇H2O粉化)不能用启普发生器③制CO2不用H2SO4(因CaSO4微溶)④制H2S不能用硝酸或浓H2SO4(防氧化)
CO2 C b
H2S FeS与盐酸或稀硫酸进行复分解反应 C b
SO2 无水Na2SO3粉末与中等浓度H2SO4进行复分解反应 B b
NO2 Cu和浓HNO3 B b
C2H2 电石与水进行反应 B a
Cl2 E或D b或a ①排水法完毕应先撤导管后撤火②反应物都是液体要加碎瓷片防爆沸③制乙烯要控制温度在170℃④集Cl2可用排饱和食盐水
HCl 食盐与浓H2SO4(不挥发性酸与挥发性酸的盐)进行复分解反应 E或D b
NO E或D a
C2H4 F a
4.尾气的处理装置
具有毒性或污染性的尾气必须进行处理,常用处理尾气装置,如图7—7。
一般常用吸收液吸收这些有害气体,a、b、c为溶解度不是很大的尾气处理装置,d为溶液度大且吸收速率很快的尾气处理装置,难以吸收的尾气如CO,应于末端燃烧除去,如e。此处还可以用塑料袋盛装尾气。
5.气体的净化和干燥
气体的净化、干燥装置一般常用的有洗气瓶、干燥管、U形管和双通加热管几种。
(1)洗气瓶(如图c)中一般装入液体除杂试剂。除杂试剂应通过化学反应将杂质吸收或将杂质气体转化为所制取的气体。常见除杂试剂有:
① 强碱溶液:如NaOH溶液可吸收CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2等呈酸性的气体。
② 饱和的酸式盐溶液,可将杂质气体吸收转化,如:
饱和NaHCO3溶液能除去CO2中混有的HCl、SO2等强酸性气体。
饱和NaHSO3溶液能除去SO2中混有的HCl、SO3等气体。
饱和NaHS溶液能除去H2S中混有的HCl气体。
③ 浓H2SO4:利用它的吸水性,可除去H2、SO2、HCl、CO、NO2、CH4等气体中混有的水蒸气。但由于浓H2SO4有强氧化性,不能用来干燥具有强还原性气体,如H2S、HBr、HI等。
④ 酸性KMnO4溶液:利用它的强氧化性,可以除去具有还原性的气体,如除去混在CO2气体中的SO2、H2S等。
(2)干燥管、U形管一般装入固体的干燥剂。常见的固体干燥剂有:
① 酸性干燥剂,用来干燥酸性气体。如P2O5、硅胶、等。
② 碱性干燥剂,用来干燥碱性气体。如CaO、碱石灰、固体NaOH等。
③ 中性干燥剂,既能干燥碱性气体又能干燥酸性气体。如CaCl2(但CaCl2不能干燥NH3)。
(3)双通加热管一般装入固体除杂剂,除杂试剂和混合气体中的某一组分反应。例如:Cu和混合气体中O2反应而将O2除去。
另外还常用固体的无水CuSO4装入干燥管中,通过颜色变化检验水蒸气的存在(但不能用CuSO4作干燥剂,因CuSO4吸水率低)。用Na2O2固体也可将CO2、H2O(气)转化为O2。
6.防堵塞安全装置(如图7—9)
7.防倒吸安全装置(见图7—10)
例2、用如图7—11所示装置可以收集以下气体:
H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、SO2
(1)若集气瓶是干燥的,气体从A进入,可收集的气体有______,气体从B进入,可收集气体_____。
(2)若将集气瓶盛满水,收集气体并测量气体的体积,可以收集并测量体积的气体有______;此时气体应由_____管进入,由_____管通向量筒。
例3、图7—12是一套实验室制气装置,用于发生、干燥和收集气体。下列各物质中能利用这套装置进行实验的是( )
A.铜屑和浓硝酸 B.二氧化锰和浓HCl
C.电石和水 D.碳酸钙和稀盐酸
例4、实验室可用如图7—13所示装置将CO和CO2混合气体进行分离和干燥,已知a、b均为活塞,试回答:
(1)甲瓶内盛______溶液,乙瓶内盛______溶液,分液漏斗内盛______溶液。
(2)当CO和CO2的混合通过该装置时,先分离得到的是_______气体,活塞操作是:关闭______打开______,然后得到_____气体,活塞操作是:关闭______打开______。
例5、在烧瓶A中放入一些新制的白色无水硫酸铜粉末和约10mL酒精,锥形瓶B中盛放浓盐酸,分液漏斗C和广口瓶D分别盛浓硫酸,干燥管F中填满新制的碱石灰,用烧杯H作水浴器(如图7—14)。
打开分液漏斗C,将浓硫酸缓缓加进B,则D瓶的出气管口不断产生气体,几分钟后烧瓶A中的硫酸铜变蓝色,若此时用水浴加热,F端排出的气体待纯净后还能点燃,产生特殊颜色的火焰,请回答:
(1)B中逸出的气体是______________________
(2)D瓶的作用是__________________________
(3)A瓶内硫酸铜的作用是__________________
(4)E的作用是____________________________
(5)F口可点燃的气体是____________________
[讲练结合]
1.下列实验操作方法错误的是:( )
① CO2含有CO可用点燃的方法除去 ② N2中含有NO2可通入水中除去
③ 除去溴苯中的杂质溴可加入KI溶液,使其生成KBr除去
④ 甲苯中含少量苯酚,可加入溴水使其生成沉淀而除去
A.① B.③④ C.②③④ D.①②③④
2.用装置A、B和乳胶管组成装置,用于收集干燥的NH3气体(① 装置A已经气密性检查;② 可供选用的试剂有碱石灰、水和酚酞)。
回答下列问题:
⑴ 气体流经装置的顺序是:
NH3→______→_______→c(填接口代号);
⑵ 干燥剂碱石灰应放在________中(填广口瓶代号);
⑶ 说明NH3气体已经集满的现象是___________________________________。
3.用图示的装置制取氢气,在塑料隔板上放粗锌粒,漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸,若打开弹簧夹,则酸液由漏斗流下,试管中液面上升,与锌粒接触,发生反应,产生的H2由支管导出。若关闭弹簧夹,则试管中液面下降漏斗中液面上升,酸液与锌粒脱离接触,反应自动停止。需要时打开弹簧夹,又可以使氢气发生。这是一种仅用于室温下随制随停的气体发生装置。
回答下列问题:
(1)为什么关闭弹簧夹试管中液面会下降?
(2)这种装置在加入反应物前,怎样检查装置的气密性?
(3)从下面三个反应中选择可以用这种随制随停的制气装置制取的气体,填写下表的空白:
① 大理石与盐酸反应制取二氧化碳 ② 黄铁矿与盐酸反应制取硫化氢
③ 用二氧化锰催化分解过氧化氢制取氧气
气体名称 收集方法 检验方法
(4)食盐跟浓硫酸反应制取氯化氢不能用这种装置随制随停。试说明理由。
参考答案
1、D 2、⑴ b a ⑵ Ⅱ ⑶ B中漏斗内液面忽上忽下(滴加酚酞变红)。
3、⑴ 试管内有气体生成,气压增大
⑵ 关闭弹簧夹,向长颈漏斗内加水至形成一段水柱,静置,液面差无变化。
⑶ 二氧化碳 向上排空 澄清石灰水变浑浊
硫化氢 向上排空 PbAc2变黑
⑷ 氯化钠易溶于水,无法使固液分离,反应需要加热。
c
(Ⅰ)
A
B
a
b
(Ⅱ)
Page 12006-2007学年度高三一轮复习教案系列(三)
化学实验部分
第三节 常见物质的检验
[基础知识]
物质的检验包括鉴别、鉴定、推断等,鉴别是利用不同物质的性质差异,通过实验,将它们区别开来;鉴定是根据物质的特性,通过实验,检验出该物质的成分,确定它是否是这种物质。
1.常见气体的检验
气体 常用的反应和现象 注意问题
空气 木条能燃,但不能使带火星的木条复燃 NO2、N2O气体也能“助燃”
O2 能使带火星的木条复燃
H2 点燃火焰呈浅蓝色,只生成H2O,不纯者点燃有爆鸣声 ① 点燃可燃性气体时一定要检纯② 用玻璃导管点燃时看不到蓝色火焰,是因Na+燃烧有黄色火焰③ 遇到多种可燃性气体除点燃外,还要利用特性或燃烧产物的性质加以区别(如H2S有臭鸡蛋味,也能使溴水褪色或KMnO4酸性溶液褪色,但有硫沉淀)
CO 点燃火焰呈蓝色,生成物只有CO2
H2S 点燃火焰呈蓝色,不完全燃烧生成硫;遇Pb(Ac)2或Pb(NO3)2湿试纸变黑,有臭鸡蛋味
CH4 点燃火焰呈浅蓝色,生成CO2和水;不使溴水或KMnO4溶液褪色
C2H4 点燃火焰较亮,有微黑烟,使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
C2H2 点燃,火焰明亮有较浓黑烟,使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
NH3 使湿润红色石蕊试纸变蓝,遇蘸浓盐酸的玻璃棒有白烟 在空气中不燃,但在纯氧中可燃,4NH3+3O2(纯)=2N2+6H2O
NO 开瓶盖或遇空气立即变成红棕色 NO在空气中不存在
NO2 红棕色,但溶于水为无色溶液,遇AgNO3溶液无沉淀;使蓝色石蕊试纸变红 两者都能使KI—淀粉试纸变蓝,不能用它区别(O3也能)
Br2蒸气 溶于水成橙黄色溴水,与AgNO3溶液出浅黄色沉淀;使蓝色石蕊试纸变红
Cl2 黄绿色,使KI—淀粉湿试纸变蓝;使品红湿试纸褪色 与石灰水无沉淀
SO2 使澄清石灰水出现白色沉淀后澄清,使品红溶液褪色,加热后恢复原色,使酸性KMnO4溶液或溴水褪色 ①SO2具有刺激性气体,CO2无气味,它们都可使石蕊由蓝变红,SO2更显著,不用此鉴别②SO2和CO2通入石灰水的现象一样
CO2 使澄清石灰水出现白色沉淀后澄清,但不使品红溶液、KMnO4酸性溶液溴水等溶液褪色
HCl 使湿润蓝色石蕊试纸变红,遇蘸氨水的玻璃棒出白烟,遇AgNO3溶液白色沉淀 HI、HBr气体同HCl,但遇AgNO3溶液分别出AgI、AgBr的黄色及浅黄色沉淀
N2 不发生上述所有情况或现象 只有镁能在其中点燃生成Mg3N2
2.常见阳离子检验
离子 试剂或方法 现象 离子方程式
H+ 石蕊甲基橙Na2CO3活泼金属(如Zn) 蓝色→红色橙色→红有气泡
K+ 焰色反应 浅紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Na+ 焰色反应 黄色火焰
NH4+ 加OH—,加热 有气体产生,气体使润湿的红色石蕊试纸变蓝;遇蘸有浓HCl的玻璃棒有白烟
Ag+ 加Cl—,稀HNO3 白色沉淀,不溶于稀HNO3
Mg2+ NaOH溶液 白色沉淀,碱过量沉淀不溶 Mg2+2OH-=Mg(OH)2↓
Ba2+ 加入稀H2SO4 白色沉淀
Fe2+ 加NaOH 白色沉淀→灰绿色→红褐色
加KSCN和氯水 加KSCN无现象,再加氯水溶液变红色
Cu2+ 加NaOH 蓝色沉淀
Al3+ 加NaOH 先生成白色沉淀,OH—过量白色沉淀溶解
Fe3+ 加NaOH 红褐色沉淀
加KSCN 变红色
加苯酚 溶液显紫色
3.常见阴离子检验
离子 试剂或方法 现象 离子方程式
OH— 石蕊试液酚酞试济甲基橙试液 变蓝变红变黄
S2— Pb(NO3)2溶液 黑色沉淀
稀HCl或稀H2SO4 有臭鸡蛋气味
加Ba2+、稀HNO3 产生白色沉淀,不溶于稀HNO3(也会有相同的现象)
加H+、品红溶液 有气体产生,使品红褪色(HSO3—的现象相同)
加AgNO3溶液稀HNO3 生成黄色沉淀,溶于稀HNO3
H+,澄清石灰水 有气体产生,石灰水变浑浊(HCO3-的现象相同)
NO3- Cu屑,浓H2SO4加热 有红棕色NO2产生,溶液变蓝(稀溶液不行)
Cl— Ag+,稀HNO3 产生白色沉淀,不溶于稀HNO3
Br— ①Ag+,稀HNO3②氯水、苯或CCl4 ①淡黄色沉淀,不溶于稀HNO3②溶液分层、苯层或CCl4层橙红色
I— ①Ag+,稀HNO3②新制氯水,淀粉溶液③氯水、苯或CCl4 ①黄色沉淀,不溶于稀HNO3②滴入新制Cl2,振荡后再滴入淀粉溶液,变蓝③溶液分层、苯层或CCl4层紫红色 I2遇淀粉变蓝
说明:
① 检验SO32—不能用硝酸酸化。
② Cl—,SO42—并存时,应先检验SO42—离子,用Ba(NO3)2,后检验Cl—。
③ AlO2—和SiO32—区别,加酸,AlO2—先沉淀后消失,SiO32—产生白色沉淀不消失。
④ ,无色溶液中可能含有CO32—、HCO3—、SO32-、HSO3—。
4.有机物检验
① 能使溴水褪色或变色的有机物有烯烃、炔烃、苯酚。
② 能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有烯烃、二烯烃、炔烃、苯的同系物等。
③ 能发生银镜反应的有含有—CHO的有机物,如醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、果糖、麦芽糖等。
④ 能和Cu(OH)2悬浊液反应的有醛、酸。
[例1] 某混合气体可能含有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水CuSO4(变蓝),则可断定该混合气中一定有( A )
A.HCl、CO2、H2 B.CO、H2、H2O
C.CO、H2、NH3 D.HCl、CO、H2O
[例2] 下列各组溶液,不用其他试剂就可以将它们区别开来的是(BC)
A.盐酸、氢氧化钠、碳酸氢钠、硫酸钠
B.盐酸、硝酸根、氢氧化钠、硝酸钠
C.氢氧化钠、硫酸镁、碳酸钠、硫酸氢钠
D.氯化钡、硫酸钠、氯化钙、硝酸钙
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