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第一章 从实验学化学
第一节 化学实验基本方法
第1课时 化学实验安全 过滤和蒸发
课前预习学案
目标定位
基础梳理
一、化学实验安全
1.遵守实验室规则
走进化学实验室时,首先要认真阅读并牢记实验室的安全规则。
2.了解安全措施
(1)危险化学药品的存放
易燃、易爆试剂应______保存,放置在远离电源和火源的地方。
密封
(2)意外事故的紧急处理
①酒精及其他易燃有机物小面积着火,应迅速用_____ ________盖灭。
②若不慎烫伤,用药棉浸75%的酒精轻涂伤处。
③若眼睛受化学物质灼伤,立即用____________,边洗边眨眼睛。
④若浓酸(碱)洒到实验台上,应先用_____________ (或________)冲洗,然后用水冲洗。
⑤若浓硫酸沾在皮肤或衣服上,应立即用干布拭去,再用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的_____________。
⑥若被玻璃割伤或有创伤时,应先除去伤口的玻璃等杂物,再用稀双氧水擦洗,后到卫生室包扎。
湿布
或沙土
大量水冲洗
Na2CO3溶液
稀醋酸
NaHCO3溶液
3.掌握正确的操作方法
(1)药品的取用
药匙
镊子
胶头滴管
量筒
直接倾倒
(2)加热
①给液体加热时,可使用_____、 _____、 _____、 _______。
②给固体加热时,可使用_____或_____。
③加热时,容器外壁不能有水,底部不能与灯芯接触。烧得很热的容器,不能立即用冷水冲洗或放在冷桌上以防止骤冷炸裂。
(3)收集气体的方法
_____________法、 _____________法、 _____法。
4.重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法
包括有害气体、废液、固体废弃物(如破损玻璃、反应后剩余的金属等)的处理。
试管
烧杯
烧瓶
蒸发皿
试管
坩埚
向上排空气
向下排空气
排水
思考感悟
1.可直接加热的仪器有哪些?需垫石棉网加热的仪器有哪些?
【提示】 可直接加热的有试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙。需垫石棉网加热的仪器有:烧杯、烧瓶、锥形瓶。
二、混合物的分离和提纯
1.过滤
(1)概念:将_____与_____分离的一种方法。
(2)主要仪器及用品: _____、 _____、 ________、
_____、 _______________。
(3)装置图:
固体
液体
烧杯
漏斗
玻璃棒
滤纸
铁架台(带铁圈)
滤纸
漏斗内壁
滤纸上沿
漏斗上沿
液面
滤纸上沿
烧杯
玻璃杯
三层滤纸处
玻璃杯
漏斗下端
烧杯内壁
2.蒸发
(1)概念:分离溶于溶剂中的固体溶质的一种方法。
(2)主要仪器及用品:________、 ________、 _______ ________、 ________。
(3)装置图:
搅拌
有大量晶体析出
蒸发皿
酒精灯
铁架台
(带铁圈)
玻璃棒
3.粗盐的提纯
(1)粗盐中不溶性杂质的除去
操作依次为:溶解、_____、 _____。
(2)粗盐中可溶性杂质的除去
过滤
蒸发
思考感悟
2.以上试剂中BaCl2溶液和Na2CO3溶液的滴加顺序可以颠倒吗?
【提示】 不可以,为了除去多余的杂质离子,所加试剂均需过量,而过量的BaCl2溶液必须用Na2CO3溶液才可以除去。
白色
BaCl2溶液、稀盐酸
课堂互动探究
要点一
化学实验安全
六防内容 可能引起
事故的操作 采取的措施
防爆炸 点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等) 点燃前要先检验气体的纯度
用CO、H2还原
F e2O3、CuO等 先通入CO或H2,在装置尾部收集气体检验纯度,若尾部气体纯净,确保空气已排尽,再对装置加热
六防内容 可能引起
事故的操作 采取的措施
防暴沸 加热液体混合物 在混合液中加入碎瓷片
浓硫酸与水的混合 应注意将浓硫酸沿器壁慢慢加入水中,边加边搅拌,冷却
防失火 可燃性物质遇到明火 可燃性物质一定要远离火源
六防
内容 可能引起
事故的操作 采取的措施
防中毒 制取有毒气体;误食重金属盐类等 制取有毒气体要用通风设备;误食重金属盐应喝豆浆、牛奶或鸡蛋清解毒
防倒吸 加热法制取并用排水法收集气体 先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯;在有多个加热的复杂装置中,要注意熄灭酒精灯的顺序
防污染 对环境有污染的物质的制取 有毒物质进行尾气处理,如CO气体进行点燃处理
【解析】 A项,H2SO4、NaOH都具有腐蚀性;B项,CH4、C2H4为易燃气体;C项,CaC2、Na遇湿生成C2H2、H2易燃气体;D项,KMnO4、K2Cr2O7是常见的强氧化剂。
【答案】 B
例1
触类旁通
A.观察比较它们的外观状态
B.各取少许于小烧杯中,加适量水观察溶解性
C.各取少量分别放在口里品尝一下
D.用化学方法进行鉴别
解析:选C。为了确保实验者的人身安全,对任何化学药品,都不能用手直接接触,更不能用口尝其味道。
2.化学实验中安全意识是重要的科学素养,下列实验操作或事故处理操作中正确的是________(填写代号)。
A.酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭
B.将CO中毒者移至通风处抢救
C.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
D.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定量的水,再在搅拌条件下加入浓H2SO4
E.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的碎玻璃片,再用稀双氧水擦洗,然后敷药包扎
F.做“氢气还原氧化铜”的实验时,先加热再通氢气
G.拿燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯
解析:选BCE。少量酒精失火应用湿抹布盖灭,大量酒精失火可用沙子盖灭,水与酒精互溶,若用水会加大着火面积。将CO中毒者移至通风处,可使其呼入新鲜空气,缓解体内组织缺氧。量筒不能用于配制溶液。氢气还原氧化铜时,应先通氢气再加热,否则可能会引起爆炸。拿燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯,容易失火。
自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在,为了利用其中某一组分或研究其性质,常需要从混合物中将某物质分离出来,一般采用物理方法或化学方法。物理方法常用的是过滤与蒸发。
特别提醒
过滤是分离固液混合物的方法。操作要领一般可概括为:一贴、二低、三靠。
蒸发是从溶液中获得溶质的方法。此方法主要用于溶解度受温度变化影响较小的物质。
类型二
过滤和蒸发
在实验室里将粗盐制成精盐,主要操作步骤之一是蒸发。在加热蒸发溶剂的过程中,还要进行的动手操作是(作具体、完整地说明)____________,这样做的主要目的是__________;熄灭酒精灯停止加热的根据是(填写代号)________。
A.蒸发皿中恰好无水
B.蒸发皿中刚刚产生白色固体
C.蒸发皿中产生了较多的固体
例2
对黄海海水每次取20 g,严格按照过滤、蒸发、冷却、称量、计算的实验步骤规范操作,连续实验三次,平均计算得固态盐a g。该海水中含氯化钠的质量分数为(填“>”“=”或“<”)________5a%。
【解析】 对液体加热时,若温度变化不均匀使局部过热,会发生液体暴沸甚至飞溅的现象,对液体不断进行搅拌能避免这种现象的发生。
氯化钠的溶解度受温度影响不大,通过蒸发使氯化钠从溶液中析出,要待出现较多固体(实际上是大部分的水已挥发)时停止加热,利用有关仪器的余热使溶液蒸干。
海水中还含有少量的CaCl2、MgCl2等易溶性的物质,在蒸发时,它们也与NaCl一同结晶析出,成为NaCl中的杂质。
【答案】 用玻璃棒不断搅拌液体 防止液滴飞溅 C <
【规律方法】 ①粗盐提纯中加速固体溶解的方法有:研碎、搅拌和加热。②通过过滤可以除去不溶性杂质。③粗盐提纯过程中,四处用到玻璃棒:一是溶解过程中搅拌以加速溶解;二是过滤时引流;三是加热过程中搅拌使受热均匀,防止液体飞溅;四是结晶后用来转移晶体。
3.(2011年南京高一统考)某学生发现滴瓶中的溶液有悬浮物,拟用如图所示操作进行过滤,操作上错误的地方有( )
触类旁通
A.0处 B.3处
C.2处 D.1处
解析:选B。操作上错误的地方有3处:①液体未沿玻璃棒转移;②标签没有对手心;③漏斗颈的末端未与烧杯的内壁相接触。
4.通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组混合物分离的是( )
A.硝酸钠、氢氧化钠 B.氧化铜、二氧化锰
C.氯化钾、二氧化锰 D.硫酸铜、氢氧化钙
解析:选C。A项,NaNO3和NaOH都溶于水,无法用过滤法分离;B项,CuO和MnO2都不溶于水;D项CuSO4、Ca(OH)2溶于水后两者会发生反应;而KCl和MnO2可用过滤法分离,然后蒸发滤液即可得到KCl。
课后达标训练
第2课时 蒸馏和萃取
课前预习学案
目标定位
1.掌握蒸馏的实验原理和操作技能。
2.掌握萃取、分液的实验原理和操作技能。
3.通过对离子的检验、物质提纯方法的讨论,加深对离子检验原理和物质提纯方法的理解。
基础梳理
一、蒸馏
1.原理
利用混合物中各组分的_____不同,除去液态混合物中_______、 _______或_______的杂质的方法。
2.制取蒸馏水
(1)仪器及装置图
沸点
易挥发
难挥发
不挥发
(2)实验操作
①检验Cl-
在试管中加入少量自来水,滴入几滴________和几滴________ 溶液,试管中产生__________。说明水中含有Cl-。
②蒸馏
在100 mL烧瓶中加入约_____体积的自来水,再加入几粒_____,按上图连接好装置,向冷凝管中通入冷却水,加热烧瓶,弃去开始馏出的部分液体。
稀硝酸
AgNO3
白色沉淀
1/3
沸石
③再次检验Cl-
取少量收集到的液体加入试管中,然后滴入几滴稀硝酸和几滴AgNO3溶液,试管内________。说明制得的蒸馏水不含Cl-。
无沉淀
二、萃取与分液
1.原理
(1)萃取
利用物质在__________的溶剂里________的不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。
(2)分液
将______________的液体分开的操作。
2.主要仪器: __________、 ________、 ______。
3.用四氯化碳萃取碘水中的碘
互不相溶
溶解度
两种互不相溶
分液漏斗
铁架台
烧杯
(1)加萃取剂
用量筒量取10 mL碘的饱和水溶液,倒入_________,然后再注入4 mL四氯化碳,盖好玻璃塞,发现溶液分层。 _________在下层。
分液漏斗
四氯化碳
(2)振荡萃取
用右手压住分液漏斗______,左手握住______部分,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触,振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出。
(3)静置分层
将分液漏斗放在铁架台上静置,液体分层。上层为_____,无色;下层为__________________,显___色。
(4)分液
待液体分层后,将分液漏斗颈上的________打开(或使塞上的______对准_____________),再将分液漏斗下面的______拧开,使下层液体沿________流下。上层液体从分液漏斗______倒出。
口部
活塞
水层
碘的四氯化碳溶液
紫
玻璃塞
凹槽
漏斗上的小孔
活塞
烧杯壁
上口
思考感悟
从碘水中提取碘时能不能用酒精代替四氯化碳?
【提示】 不能,因为酒精与水互溶。
课堂互动探究
要点一
蒸馏和萃取操作时的注意事项
1.蒸馏操作注意事项
2.萃取操作注意事项
(1)分液漏斗的使用
分液漏斗使用前必须检查是否漏液,方法是:在分液漏斗中注入少量的水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水,若不漏水,正立后把瓶塞旋转180°,再倒置看是否漏水。
(2)萃取剂必须具备的三点性质
①萃取剂和水互不相溶;
②萃取剂和溶质不发生反应;
③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度。
(3)分液操作的注意事项
①振荡时,要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大引起危险。
②分液时要将玻璃塞打开,或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,保证漏斗内与外界大气相通,同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁,从而使液体顺利流下。
③下层液体要从下口放出,上层液体要从上口倒出。
特别提醒
分液既是萃取操作中的一个步骤,也是一个独立的分离混合物的方法,工业生产和实验室中经常利用萃取分液的方法分离提纯物质,如分离水和CCl4的混合物时可用分液的方法。
某化学课外小组以海带为原料制取少量碘水,现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验可分解为如下各步:
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.倒转漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收下层溶液;
例1
F.从分液漏斗上口倒出上层溶液;
G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗口上的小孔;
H.静置、分层。
就此实验完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写):
______→______→______→A→H→______→E→F
(2)D步骤为什么要不时旋开活塞放气?
(3)上述E步骤的操作中应注意_________________。
(4)上述G步骤操作的目的是____________________。
(5)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_________。
【解析】 (1)题中给出了八个步骤,后五个步骤的顺序也已给出了其中四个:A→H→( )→E→F,只要考虑到静置、分层后才能分液,操作顺序应为A→H→(G)→E→F。前三个步骤应为:查漏→装液→振荡,即C→B→D。
(2)振荡分液漏斗时,会产生气体,导致漏斗内压强过大而发生危险。
(3)操作时要注意使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,防止上层液体流入烧杯中。
(4)为保证分液漏斗内液体顺利流下,在进行分液操作时应注意漏斗内部应与外界大气相连通。
(5)萃取剂的选择原则应是两种溶剂不互溶,且要提取的物质在萃取剂中的溶解度应远大于在原溶剂中的溶解度。
【答案】 (1)C B D G
(2)防止分液漏斗内压强过大而发生危险
(3)使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,防止上层液体流出
(4)使分液漏斗内外空气相通,以保证进行E操作时漏斗里的液体顺利流出
(5)CCl4与水既不反应也不互溶,且碘在CCl4中的溶解度比在水中大得多
触类旁通
1.(2011年绍兴高一检测)如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水,利用你所学的知识,最简便的分离方法是( )
解析:选B。因为花生油和水互不相溶,故可用分液来分离。
2.(2011年苏州高一检测)某工业酒精是含水约4%的液态乙醇,向该工业酒精中加入生石灰,会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇:CaO+H2O===Ca(OH)2。要在实验中将该工业酒精转化为无水酒精,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)在选择的需要加热的实验方法中,需用的玻璃仪器除酒精灯以外,还有________________________;
在该方法的实验步骤中,紧挨加热之前的操作是__________________________,并且要注意的问题是________________________。
(3)用酒精灯作热源,在加热的过程中要适时调整酒精灯的位置,其目的是________________________。
解析:(1)Ca(OH)2和CaO都是不溶于酒精、难挥发的固体,酒精是较易挥发的液体。因此,答案为C项。
(2)根据题中的要求,实验方法是蒸馏,有关玻璃仪器除酒精灯以外还要有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管和锥形瓶;在蒸馏操作中,为了确保馏分及时得到冷却,要先向冷凝管内通入冷凝水,然后才能进行加热;为了提高冷凝管的冷却效率,冷凝水要从冷凝管的下口进,上口出。
(3)做蒸馏实验时要根据混合物中各组分沸点的情况,使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温,温度的测量靠温度计,温度的升降可以通过控制热源的强弱来实现。
答案:(1)C (2)蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶 向冷凝管内通冷凝水 使冷凝水从冷凝管的下口进,上口出 (3)使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温
1.物质的检验方法
(1)物理方法
利用物质的颜色、气味、溶解性加以区别,如区分CuSO4溶液和Na2SO4溶液可根据其颜色,区分Na2CO3和CaCO3可根据其溶解性。
(2)化学方法
常用指示剂、点燃、加热、加试剂等方法,如区分盐酸、NaOH溶液和NaCl溶液,可用石蕊试液。
类型二
物质的检验
3.常见离子的检验
特别提醒
1.当试样是固体时,需要先将少量试样配成溶液。
2.每次应取少量溶液进行检验。
例2
【答案】 D
触类旁通
课后达标训练第1课时
1.下列实验操作中正确的是( )
A.手持试管给试管里的物质加热
B.将鼻孔凑到集气瓶口闻气体的气味
C.酒精灯的火焰可以用嘴吹灭
D.一般用药匙或镊子取用固体药品
解析:选D。用试管夹夹持试管加热;用灯帽盖灭酒精灯;闻气体气味的正确方法是:用手轻轻地在瓶口扇动,仅使极少量的气体飘进鼻孔。
2.(2011年华师附中高一检测)下列事故或药品的处理正确的是( )
A.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗
B.当出现CO中毒时,应立即将中毒者抬到室外新鲜空气处
C.制取并收集氧气结束后,应立即停止加热
D.将含硫酸的废液倒入水槽,用水冲入下水道
解析:选B。A项,浓硫酸沾在皮肤上应先用干布擦去,再用大量的水冲洗,然后涂上NaHCO3溶液,NaOH溶液为强碱,腐蚀皮肤;C项,收集氧气结束后应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止倒吸;D项,应将含硫酸的废液倒入废液缸,不能直接排入下水道。
3.在盛放酒精的试剂瓶的标签上应印有的警示标志是( )
解析:选C。该题考查同学们对常用危险化学品的标志的识记能力和常用试剂性质的理解能力。A是腐蚀品标志,B是剧毒品标志,C是易燃品标志,D是氧化剂标志,酒精易燃烧。
4.进行化学实验时必须要有安全意识,下列做法错误的是( )
A.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的玻璃片,再用稀过氧化氢溶液擦洗,然后敷药包扎
B.加热试管时不小心发生烫伤,第一时间用冷水冲洗,再涂食盐(始终保持湿润)消毒降温
C.温度计摔坏导致水银散落到地面上,应立即用水冲洗水银
D.滴瓶中的滴管用后不用清洗,直接放到滴瓶中
解析:选C。C项,水银有毒,不能直接用水冲洗,应该洒上硫粉再做处理。
5.以下过滤操作中不正确的是( )
A.滤纸应紧贴漏斗内壁并用少量水润湿,使滤纸与漏斗之间没有气泡
B.漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁
C.倒入漏斗的过滤液的液面应高于滤纸边缘
D.要沿着玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒过滤液
解析:选C。当倒入漏斗的过滤液液面高于滤纸边缘时,过滤液会不经过滤纸而直接从滤纸和漏斗内壁的缝隙中流出,不能达到过滤的目的。
6.实验室常用氢氧化钠溶液吸收氯化氢尾气,以防止环境污染。下列既能吸收尾气,又能防止溶液倒吸的装置是( )
解析:选B。A装置虽然能防止倒吸,但会有氯化氢逸入空气而造成环境污染;B项中HCl极易溶于NaOH溶液,又可防止倒吸;C、D装置进气管插入了液面以下,不能起到防止倒吸的作用。
7.如图是某同学设计的一个可燃气体安全点燃装置,对此装置的评价和使用错误的是( )
A.用此装置点燃可燃性气体可防止爆炸的发生
B.实验时水槽中水量的多少不会影响实验效果
C.此装置防止气体爆炸的原理是使不纯的气体与燃着的气体不直接接触
D.此装置适用于难溶于水的可燃性气体
解析:选B。仔细观察实验装置,可看出导管内通入的气体与漏斗内的气体不直接接触,由水间隔开,即使点燃的是不纯气体,也不会引燃导管内的气体。如果漏斗的边缘高于水面,则空气将进入漏斗内,而无法检验可燃性气体是否纯净。
8.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列5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.⑤②④③① B.④①②⑤③
C.②⑤④①③ D.①④②⑤③
解析:选C。Ca2+、Mg2+、SO均可转化为不同的沉淀物质而除去。这里需要考虑两个问题,一是选用哪种试剂可使某离子沉淀最完全。如除去Mg2+,可选CO,也可选OH-作沉淀剂,两者比较,选OH-较好。二是要保证杂质离子除尽,所加试剂应过量。这样就出现除去了某离子,又带进了新的杂质的问题,所以在后续操作中还必须考虑除去前面操作中由于加入了过量试剂留下的杂质。如加过量的BaCl2溶液除去SO以后,带入的Ba2+将和Ca2+一起用Na2CO3溶液除去,过量的OH-和CO必须通过加适量的盐酸来除去。考虑到这一点,就可确定操作⑤必须在操作④之前,操作②和操作④必须在操作③之前,过滤操作必须在加入适量盐酸之前进行。
9.某溶液中存在Mg2+、Ag+、Ba2+三种金属离子,现用NaOH、Na2CO3、NaCl三种溶液使它们分别沉淀并分离出来,要求每次只加一种溶液,滤出一种沉淀,所加溶液顺序正确的是( )
A.Na2CO3、NaCl、NaOH B.NaOH、NaCl、Na2CO3
C.NaCl、NaOH、Na2CO3 D.NaCl、Na2CO3、NaOH
解析:选C。Ag+与三种物质均能产生沉淀故应先除Ag+,根据Mg2+、Ba2+的反应特点可知:用NaCl除Ag+,用NaOH除Mg2+,用Na2CO3沉淀Ba2+。
10.根据如图装置及描述,回答下列问题:
(1)关闭图A装置中的止水夹a后,从长颈漏斗向试管注入一定量的水,静置后如图所示。试判断:A装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)________,判断理由:________________________________________________________________________。
(2)关闭图B装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:B装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)________,判断理由:
________________________________________________________________________。
解析:若A装置不漏气,加水后试管内气体体积减小,导致压强增大,长颈漏斗内的水面高出试管内的水面,即长颈漏斗内的水面与试管内的水面要保持一定的高度差。若A装置漏气,依据“连通器”原理,长颈漏斗内的水面与试管内的水面相平。B装置分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,无论装置是否漏气,分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的气体空间保持同一压强,不会影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。
答案:(1)不漏气 由于不漏气,加水后试管内气体体积减小,导致压强增大,长颈漏斗内的水面高出试管内的水面
(2)无法确定 由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶
11.如图是甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置。回答下列问题:
(1)实验时应先点燃________(填“A”或“B”)处的酒精灯。
(2)洗气瓶中的现象为
________________________________________________________________________。
(3)酒精灯B的作用是
________________________________________________________________________。
(4)乙同学提出甲设计太复杂,可将酒精灯合二为一,去掉B而将尾气导管口旋转到A的火焰上即可,乙同学设计是否合理?________;理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)丙同学质疑CO能否使石灰水变浑浊,因此其设计在CO通入CuO之前应先通过澄清石灰水以排除CO与澄清石灰水反应,试对此做出评价,你认为丙的设计________(填“必要”或“不必要”),理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)丁同学认为甲设计的装置中尾气处理还可以用其他方法,请你为丁同学设计一种合理的尾气处理方法:________________________________________。
解析:本题的关键是搞清实验原理,掌握实验基本操作,由于CO是可燃性气体,与空气混合加热可能发生爆炸,因此与CuO反应前,应先通入CO排除装置中的空气,CO有毒,故应先点燃B处酒精灯进行处理,在反应前CO已通过石灰水,没必要再设计CO与石灰水的反应。
答案:(1)B
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)将未反应的CO转化为CO2,防止污染空气
(4)不合理 A、B并非同时点燃
(5)不必要 在点燃A之前CO已通过石灰水
(6)在导管末端连接一气囊(或贮气瓶)再处理
12.粗盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥沙等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
(1)如何运用最简方法检验溶液中有无SO?
________________________________________。如果有,应该如何除去SO?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是
________________________________________________________________________。
(3)将经过操作(2)后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的:
溶解时:
________________________________________________________________________;
过滤时:
________________________________________________________________________;
蒸发时:
________________________________________________________________________。
解析:(1)硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,而且这种白色沉淀不溶于水也不溶于酸。所以一般用可溶性钡盐来检验硫酸根离子的存在。(2)碳酸钠在粗盐的提纯过程中有多种作用,除去Ca2+、Mg2+以及加入的过量Ba2+。(3)加入碳酸钠后溶液中的沉淀主要有BaSO4、CaCO3、MgCO3、BaCO3,所以过滤可将这些物质除去。
答案:(1)取粗盐溶解于水,静置片刻取上层清液,滴加盐酸后,无明显变化,再滴加一滴BaCl2溶液,如果出现白色浑浊或者沉淀,溶液中有SO,不出现浑浊就说明SO已经除尽 在溶液中加入过量的BaCl2溶液
(2)除去Ca2+以及加入的过量Ba2+
(3)BaSO4、CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质
(4)搅拌,加速溶解 引流,使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒 搅拌,防止因局部过热导致液滴或晶体飞溅
第2课时
1.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液 ②39%的乙醇溶液 ③氯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、蒸馏、萃取 B.萃取、蒸发、分液
C.分液、萃取、蒸馏 D.蒸馏、萃取、分液
解析:选A。汽油和氯化钠溶液互不相溶可用分液分离;水和乙醇的沸点不同,可用蒸馏法分离;氯化钠和溴的水溶液可萃取分离。
2.下列对实验操作的叙述错误的是( )
A.用胶头滴管加液时,不能伸入试管中
B.蒸馏盛在烧瓶中含水的酒精,需在瓶内放一些碎瓷片
C.温度计插入液体中测量温度的同时,又用它搅拌液体
D.用容积为100 mL的量筒量取80 mL无水乙醇,使液面最低点至刻度80 mL处
解析:选C。温度计是测量温度的仪器,不能用于搅拌。胶头滴管应放在试管的正上方,垂直向试管内滴加液体;加热盛在烧瓶中的液体,应放碎瓷片或碎玻璃片,以免发生“暴沸”;使用量筒量取80 mL无水乙醇,选用容积为100 mL的量筒合适,且操作方法正确。
3.选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来,这种萃取剂应具备的性质是( )
A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应
B.不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.不溶于水,且必须比水的密度大
D.不溶于水,且必须比水的密度小
解析:选B。假设要用溶剂A将溶质X从溶剂B中萃取出来,A应具备的基本性质是:①与B互不相溶;②X在A中的溶解度远大于在B中的溶解度;③X与A不发生化学反应。
4.已知乙酸乙酯(C4H8O2)是一种无色液体,不溶于水,密度小于1 g·mL-1,沸点约为55 ℃。要从水与乙酸乙酯的混合物中将乙酸乙酯分离出来,下列方法中最简便的是( )
A.蒸馏 B.分液
C.过滤 D.蒸发
解析:选B。乙酸乙酯与水不互溶,用分液的方法分离最简便。
5.(2011年绍兴高一检测)下列仪器中常用于物质分离的是( )
A.天平 B.分液漏斗
C.量筒 D.集气瓶
答案:B
6.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。从缺乏仪器或用具的角度看,不能进行的实验操作项目是( )
A.蒸发 B.萃取
C.过滤 D.升华
答案:C
7.下列实验装置图中没有涉及气体压强原理的是( )
解析:选D。萃取是根据溶解度和密度大小进行的操作,与压强无关。
8.下列实验设计方案中,可行的是( )
A.用加入适量NaCl溶液的方法除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3杂质
B.用洗气瓶中的NaOH溶液除去CO2气体中混有的HCl气体
C.向某无色溶液中仅加入BaCl2溶液,以检验未知溶液中的SO
D.先后添加石蕊试液、BaCl2溶液,可将盐酸、硫酸、硫酸钠、氢氧化钠和硝酸钾五种溶液鉴别开
解析:选D。A项中NaCl和硝酸银反应得AgCl沉淀,但又引入了新杂质NaNO3。B项中NaOH也与CO2反应。C项溶液中也可能含有Ag+。
9.下列萃取与分液结合进行的操作(用CCl4作萃取剂,从碘水中萃取碘)中错误的是( )
A.饱和碘水和CCl4加入分液漏斗中后,塞上上口部的塞子,用一手压住分液漏斗上口部,一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡
B.静置,待分液漏斗中液体分层后,先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)
C.打开分液漏斗的活塞,使全部下层液体沿承接液体的烧杯内壁慢慢流出
D.最后继续打开活塞,另用容器承接并保存上层液体
解析:选D。分液漏斗中的上层液体须从上口倒出。
10.(1)CCl4和蒸馏水都是无色液体,请按下列要求用实验方法鉴别开(简要地写出实验过程)。
①只允许用一种试剂
________________________________________________________________________。
②不用任何试剂
________________________________________________________________________。
(2)NaCl溶液中含有少量的CaCl2,某学生用过量的Na2CO3溶液使Ca2+转化为沉淀而除去,确认Na2CO3已过量的实验方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)①用两支试管分别取出少量的CCl4和蒸馏水,然后分别加入少量的单质碘,振荡,呈紫红色的液体是CCl4,呈棕黄色的液体是蒸馏水
②用试管取出少量的其中一种液体,再加入另外一种液体,出现分层,下层液体是CCl4,上层液体是蒸馏水
(2)沉淀反应后,用试管取出上层清液,再加入CaCl2溶液,若产生白色沉淀,则可确认Na2CO3已过量
11.如图所示a、b、c、d分别是几种常见漏斗的上部,A、B、C、D是实际操作中各漏斗的下部,插入容器中的示意图,请指出A、B、C、D分别与a、b、c、d相匹配的组合及其组合后装置在实验中的应用,例如:C和a组合,用于制取气体。
(1)A与________组合,用于
________________________________________________________________________。
(2)B与________组合,用于
________________________________________________________________________。
(3)B与________组合,用于
________________________________________________________________________。
(4)D与________组合,用于
________________________________________________________________________。
解析:球形分液漏斗常用作制备气体时的反应装置,梨形分液漏斗常在分液时使用,普通漏斗的颈比较短,因此常在过滤和添加酒精时使用。
答案:(1)c 制备气体 (2)b 分液 (3)d 过滤 (4)d 向酒精灯里添加酒精
12.有5瓶白色固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、无水硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠。现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白:
(1)各取适量固体试剂分别加入5支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管,观察到的现象是________________________________________________________________________。
被检出的物质的化学式(分子式)是________。
(2)分别取未检出的溶液,往其中加入上述已检出的溶液,观察到的现象和相应的化学方程式是:
1支试管中有白色沉淀生成
________________________________________________________________________。
2支试管中有蓝色沉淀生成
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
被检出物质的化学式(分子式)是________。
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)5种固体均溶于水形成溶液,其中只有CuSO4溶液是蓝色,故先检出的物质是CuSO4。
(2)剩余的四种溶液加入CuSO4溶液时,产生白色沉淀的是BaCl2,产生蓝色沉淀的是NaOH和Na2CO3,无明显变化的是Na2SO4,故被检出的物质是BaCl2和Na2SO4。
(3)向未检出的NaOH溶液和Na2CO3溶液中,加入已检出的BaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3溶液,无白色沉淀的是NaOH溶液。
答案:(1)5种固体全部溶解,4支试管中得到无色溶液,1支试管中得到蓝色溶液 CuSO4
(2)CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4和
CuSO4+Na2CO3===CuCO3↓+Na2SO4
BaCl2和Na2SO4
(3)分别取(2)中能产生蓝色沉淀的两种溶液,向其中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液,无沉淀生成的是NaOH溶液