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的气体等要注音先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯;在有多个加热装置的复杂装置中,要注音熄灭酒精灯的顺序,必要时要加装防倒吸装置3化学实验常见事故及处理方法事故处理方法酸洒在皮肤上立即用较多量水冲洗,再涂上3%~5%的溶液碱洒在皮肤上用较多量水冲洗,再涂上硼酸溶液浓酸(或碱)流到实验台上立即用适量的碳酸氢钠溶液(或稀醋酸)冲洗,然后用水冲洗,再用抹布擦干。如果只是少量酸或碱溶液滴到实验台上,立即用湿抹布擦净,再用水冲洗抹布液、溴、苯酚洒在皮肤上用酒精擦洗水银洒在桌面上撒上硫粉进行处理金属钠、钾起火用沙子盖灭,不能用水、灭火器或泡沫灭火器灭火酒精灯碰倒起火要用湿抹布盖灭,不能用水泼灭4化学实验安全装置装置原理实验示例导气管末端不插入液体(如水)中,导气管与液体呈隔离状态制取溴苯的实验中利用这一装置吸收HBr由于漏斗容积较大,当水进入漏斗内时,烧杯中液面显著下降而低于漏斗口,由于重力作用,漏斗中液体又流到烧杯中制取实验中利用这一装置吸收使用较大容积的容器将可能倒吸入的液体前端装置可用于吸收的防倒吸装置流动的气体若在前主受阻,锥形瓶内液面下降,玻璃管中水柱上升制备气体的装置中可用到使分液漏斗与烧瓶内气压相同,保证漏斗中液体顺利流入圆底烧杯——有毒、可燃性气体被燃烧除去有毒气体与吸收液反应被除去用碱液吸收、、等用气球将有害气体收集起来,另作处理、等方法技巧(二)装置气密性的检查方法方法指导1微热法(基本法)如图Ⅰ,将导气管b的末端插入水中,用手握住试管或用酒精灯微热,导管末端有气泡产生,松开手或撤离酒精灯后,导管末端又有一段水柱上升,证明装置不漏气。2液差法(1)启普发生器气密性检查如图Ⅱ,关闭活塞,向球形漏斗中加水,使漏斗中的液面高于容器的液面,静置片刻液面位置不变时,证明启普发生器气密性良好。(2)检查量气装置气密性如图Ⅲ,连接好仪器,向乙管中注入适量水,使乙管液面高于甲管液面,静置片刻,若液面位置保持不变证明装置不漏气。(3)液封法如图Ⅳ,检验此装置的气密性,应先关闭活塞K,向长颈漏斗中加入水至浸没长颈漏斗下端管口,若漏斗颈出现一段稳定的水柱,证明此装置不漏气。规律①整套装置气密性的检查:为使其产生明显的现象,用酒精灯对装置中某个可加热容器微热,观察插入水中导管口是否有气泡冒出;也可对整套装置适当分割,分段:检查气密性。②不论是哪一种装置气密性的检查方法,其:根本的理论依据是形成一定的压强差,通过相关的实验现象来说明,因此实验的关键是经过怎样的操作才能形成压强差。③装置气密性的检查必须在放入药品之前进行。点评检查实验装置的气密性时,若装置较简单,可根据装置的特点,选用“微热法”或“液封法”;若装置较复杂,可用分段的方法检查,但通常要有“形成一段水柱,且水柱高度不变”的现象。方法技巧(三)化学实验仪器的创新使用方法指导高考试题中经常出现常规化学仪器的创新使用,主要体现在以下两个方面:①一套装置的多种用途;②一种仪器的多种用法。1广口瓶的“一器多用”(1)A装置作集气瓶①若广口瓶是干燥的,由a管进气,b管排出空气,采用向上排空气法收集气体,可收集密度大于空气的气体,如、等。②若广口瓶是干燥的,由b管进气,a管排出空气,采用向下排空气法收集气体,可收集密度小于空气的气体,如、等。③若广口瓶中充满水,由b管进气,a管排出水,采用排水法收集气体,可收集难溶于水的气体,如、等。(2)A装置作洗气瓶(最常用)若广口瓶中装入一定量试剂(如浓硫酸、溶液、饱和食盐水等),可用于气体的除杂,这时气体由a管通入,由b管流出。(3)A装置用于控制气体流速在气体参与的反应中,常通过控制气体的流速来控制反应速率。在广口瓶中加入一定量试剂,气体从a管通入,从b管流出,通过观察广口瓶中产生气泡的速率来控制气体的流速。(4)B装置用于测量气体的体积广口瓶中盛满水,气体从短管通入,水从长管排出,量筒用于盛接排出的水,并且测量其体积。(5)C、D装置用于安全防倒吸C装置中长导与另一玻璃弯管连接插入溶液中,广口瓶中气体“短进长出”。D装置中,两短导管中间加一长直玻璃管,气体从两短导管中的一个通入,另一个流出。2球形干燥管的“一管多用”(1)A装置用于定性检验水干燥管中盛有无水硫酸铜粉末,可用于检验气体中是否含有水蒸气,若含有水蒸气,则无水硫酸铜粉末由白色变成蓝色。(2)A装置用于有毒尾气的处理干燥管中盛有碱石灰,可用于吸收、等有毒气体。(3)A装置用于定量测定气体的质量干燥管中盛有碱石灰,可吸收气体中的或,通过测定实验前后干燥管的质量,确定被吸收气体的质量。(4)B装置用于防倒吸B装置为尾气吸收装置,原理类似于倒扣在水中的漏斗,可防止倒吸。(5)C装置用于制取气体C装置为一简易的启普发生器,适用于“难溶性固体+液体→气体”,可用于制取、、等气体。点评在广口瓶“一器多用”时,要特别注意气体的流向:①利用向上排空气法收集气体时,要求“长进短出”;②利用向下排空气法收集气体时,要求“短进长出”;③利用排水法收集气体时,要求“短进长出”;④进行洗气除杂时,要求“长进短出”。易错易混辨析易错易混(一)实验室中化学药品的保存高考试题对化学药品的保存考查较多,化学药品的保存一般要根据物质的性质及变质的原因,选用不同的保存方法,同时还要考虑试剂瓶的种类及颜色、瓶塞的选用等。1选用药品时对试剂瓶和瓶塞的要求试剂瓶或瓶塞存放药品实例广口瓶存放固体药品大理石、锌粒细口瓶存放液体药品盐酸、食盐溶液棕色瓶见光易分解变质的药品、塑料瓶与玻璃发生反应的药品氢氟酸不用玻璃塞与玻璃反应而使其粘连的药品强碱、、及其他强碱性物质不用橡胶塞能与橡胶塞发生反应或具有腐蚀性的药品有机溶剂、强氧化性物质2特殊化学药品的保存依据保存方法典型实例防氧化①密封或用后立即盖好;②加入还原剂;③隔绝空气①固体,、溶液等用后立即盖好;②溶液中加少量铁屑;③、保存在煤油中,白磷保存在水中,保存在石蜡中防吸水密封保存、、等固体,浓等密封保存防分解保存在棕色瓶中,置于阴暗处浓、溶液、氯水、固体等防腐蚀腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑料盖①浓、溶液、氯水等腐蚀橡胶、汽油、苯、等能使橡胶溶胀;②氢氟酸保存在塑料瓶中防粘连碱性溶液用橡胶塞、、溶液等防挥发①密封,置于阴凉处;②液封①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处;②液溴用水封易错易混(二)化学实验操作中若干易被忽视的问题1化学实验中的重要数据(1)托盘天平的精确度为0.1g。(2)滴定管的精确度为0.01mL。(3)酒精灯内酒精的量不少于容积的1/3,也不能多于3/4(4)试管在加热时所加液体不能超过试管容积的1/3,且要与桌面成45°角;用试管夹夹试管时,应夹在离管口1/3处。(5)烧杯、烧瓶加热时盛液体量均为容积的1/3~2/3;蒸发皿加热时盛液体量不宜超过容积的2/3。(6)液体取用时,若没有说明用量,一般取1~2mL。(7)配制一定物质的量浓度的溶液时,烧杯和玻璃棒要洗2〜3次;用烧杯往容量瓶中加蒸馏水时一般加到距离刻度线1~2cm处,再改用胶头滴管滴加。(8)酸碱指示剂的用量一般是2〜3滴。2化学实验中的“先后关系”(1)加热试管时,先均匀加热后局部加热。(2)制取气体时,先检査装置气密性后装药品。(3)使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前,先检查是否漏液后洗涤干净。(4)用排水法收集气体时,先移出导管后撤酒精灯。(5)用石蕊试纸、淀粉—KI试纸检验气体性质时,要先用蒸馏水将试纸润湿,再靠近气体检验,而用PH试纸测定溶液酸碱性时不能将试纸润湿,用玻璃棒蘸取待测液少许点到PH试纸上,再与标准比色卡对比。(6)中和滴定实验,用蒸馏水洗涤的滴定管先用标准液润洗2~3次后,再装标准液,同理,同移液管移取液体时先用标准液润洗2~3次后再移取。(7)点燃可燃性气体时,应先验纯再点燃;净化气体时,应先洗气再干燥。(8)焰色反应实验中,每做一次,铂丝都应先蘸取稀盐酸放在火焰上灼烧至无色再做下一次。(9)配制一定物质的量浓度的溶液时,溶解或稀释后的溶液应先冷却后再转移到容量瓶中。高考能力培养高考能力(一)考纲解读考纲内容考查频率常见题型所占分值1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法★☆☆☆☆选择题填空题4~10分2.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法★★★☆☆3.掌握化学实验的基本操作。能识别化学品安全使用标志★★★☆☆4.了解实验室一般事故的预防和处理方法★★☆☆☆专题二物质的检验、分离和提纯知能图谱知识能力解读知能解读(一)物质的分离与提纯1二者的区别(1)物质的分离将混合物中的各组分用物理或化学方法各自独立分开,获得若干种具有一定纯度、有保留价值的物质。对混合物进行分离,要做到:原理正确,操作简便,少用试剂,量不减少,纯度合格。(2)物质的提纯物质的提纯是将被提纯物质的杂质除去。一些基本操作与物质的分离相同,仅靠物理方法难以达到提纯目的,往往需采用化学方法。即依据被提纯物质与杂质组分有差异的特性,加入某种试剂把杂质转化为沉淀、气体等除去,或能转化为被提纯物质更佳,但整个过程不能引入新的杂质。2基本原则及注意事项 ①不增(不引入新杂质)②不减(不减少被提纯物)基本原则 ③易分离(被提纯物与杂质易分离)④易复原(被提纯物易复原)①除杂试剂须过量②过量试剂须除尽注意事项 ③去除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序④选择最佳的除杂途径3常用物理方法方法装置条件说明过滤不溶性固体和液体的分离①操作中注意“一贴、二低、三靠”;②若一次过滤后滤液仍浑浊,需重复过滤蒸发分离易溶性固体溶质和溶剂①玻璃棒的作用:搅拌,防止局部过热导致液体或晶体飞溅;②当有较多晶体折出时,停止加热,利用余热蒸干萃取分液分离互不相溶的两种液体①溶质在萃取剂中的溶解度大;②两种液体互不相溶;③溶质和萃取剂不反应;④分液时下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出蒸馏分离沸点相差较大的互溶液体混合物①温度计的水银球在支管口处;②加碎瓷片防暴沸;③冷凝管水流方向“低进高出”升华利用物质升华的性质进行分离属于物理变化,与物质的分解反应区别开渗析分离提纯胶体和小分子要不断更换烧杯中的液体,以提高渗析效果4常用化学方法(1)加热分解法:如中混有少量,加热使分解。(2)氧化还原法:利用氧化还原反应将杂志或氧化或还原,转化为易分离物质从而除去。如除去溶液中的少量,可在溶液中加入过量粉后过滤;又如除去中的少量,可将气体通过灼热的铜网。(3)沉淀法:将杂质转变为沉淀使之除去的方法。如除去中的气体,可将混合气体通入溶液中,除去气体。(4)气化法:将杂质转变为气体使之除去的方法。如除去固体中的固体,可加入盐酸将其中的转变为。(5)酸碱法:利用杂质和酸或碱的反应将不溶物转变成可溶物,气体杂质通入酸、碱中被吸收来进行提纯。除去中的就可采用加入盐酸充分溶解,利用和盐酸反应而不反应的特点将溶解除去。(6)络合法:有些物杂可钭其转化为配合物来达到分离目的。如中的可通过加入浓氨水,使转化为可溶的除去。(7)转化法:利用某些反应原理,将杂质转化为所需物质。如溶液中含,可通入足量转化,中含可加热转化等。(8)水解法:当溶液中的杂质存在水解平衡,而用其他方法难以除去时,可加人合适试剂以破坏水解平衡,使杂质转化为沉淀或气体而除去。如除去溶液中的,可加、、等,降低浓度,促进水解为沉淀,但不能加、等。(9)其他:如除去溶液中的,可利用的两性,先加过量氢氧化钠溶液,过滤,在滤液中通足量,再过滤,在滤渣中加盐酸使之溶解。此外还有电解法精炼铜,离子交换法软化硬水等。多数物质的分离、提纯采用物理-化学综合法。注意化学分离提纯法要同时考虑到各组成成分及杂质的化学性质和特点,利用它们之间的差别加以分离提纯。一般原则是:①加入的试剂一般只跟杂质反应;②后续试剂应能除去过量的前一试剂;③不引入新杂质;④杂质与试剂生成的物质易与被提纯物分离;⑤过程简单,现象明显,纯度要高;⑥尽可能将杂质转化为所需物质;⑦除去多种杂质时应考虑加入试剂的合理顺序;⑧如遇到极易溶于水的气体时,应防止倒吸现象的发生。在进行化学分离、提纯时,进行完必要的化学处理后,要适时实施某些物理操作(如过滤、分液等)。点评:解答物质的分离及提纯问题时,要立足于物质的物理性质和化学性质,根据物质的性质及分离提纯原则,按照先物理方法(过滤、蒸馏、萃取、重结晶、渗析等)后化学方法(加酸或碱、沉淀剂等)的选择顺序,选取合适的分离提纯方法。知能解读(二)物质的检验、鉴别与鉴定1三者的区别及联系鉴定是指用化学方法来确定未知物质的组成,各组成部分一定要逐一检验出来。鉴定又分为定性鉴定和定量鉴定两种。鉴别是用一定的物理方法或化学方法把两种或两种以上的已知物质一一区别开。一般原则是:①若有n种物质需鉴别,一般检验出(n-1)种物质即可。②方法或试剂选择得越简单越好,条件越简单越好,实验现象越明显、越典型越好。③若无限定要求,一般首先考虑用物理方法,当物理方法无法鉴别时,再考虑用化学方法。④用物理方法时,一般可按观察法→嗅试法→水溶法的顺序进行。⑤用化学方法时,对固体可按加热法→指示剂测试法→指定试剂法进行;对液体可按指示剂测试法→指定试剂法进行;对气体可用点燃法→通入指定试剂法等进行。检验是根据所给出的检验某些物质的实验步骤和现象,通过推理判断来确定被检验物质是否存在。2物质检验的基本要求进行物质检验时对化学反应的一般要求:(1)在反应进行的条件方面的要求①反应要有明显的外部特征(现象),且反应能迅速、完全地进行。②反应要在适宜的酸碱度、浓度、温度、催化剂等条件下进行。③要排除干扰物质的影响。(2)在反应的选择性方面的要求在化学反应中,往往存在着一种试剂能与多种物质(或离子)发生化学反应的现象。一种试剂如果只与少数几种物质同(或离子)反应,这种反应就叫做选择性反应。与该试剂反应的物质(或离子)的种类越少,反应的选择性越高。如果试剂只与一种物质(或离子)发生反应,则这个反应的选择性最高,这样的反应叫做这种物质(或离子)的特征反应。进行物质检验的化学反应要具有一定的选择性和特效性。3物质检验的一般思路和程序为了综合运用以上物质(特别是离子)检验的知识解决具体问题,下面整理出中学化学中常见的固态和液态无机物检验的一般程序与思路。(1)固态物质的检验(2)无色溶液的检验4常见阳离子的检验离子检验试剂主要实验现象离子方程式及说明硫酸或硫酸盐溶液,稀硝酸加生成白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解(白色)溶液生成白色沉淀当过量时,沉淀仍不溶解(白色)溶液,氨水加适量溶液,有白色絮状沉淀生成,加过量溶液,沉淀能溶解,但该沉淀不溶于氨水(白色)(黄色)①溶液②溶液①生成红褐色沉淀②溶液呈红色①(红褐色)②(红色)(浅绿色)①溶液②溶液,氯水①生成白色沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色②无明显现象,加氯水呈红色①(白色)②(红色)①紫色石蕊溶液②橙色甲基橙溶液③锌片④pH试纸①变红色②变红色③生成无色气泡④变红色表现酸性(蓝色)①溶液②(或溶液)①加溶液,生成蓝色沉淀,若加热则沉淀变黑②黑色沉淀①(蓝色)(黑色)②(黑色)①盐酸或氯化物溶液,稀硝酸,氨水②溶液,氨水①生成白色沉淀,此沉淀不溶于稀硝酸,溶于氨水②生成白色沉淀,迅速转变成棕色,此沉淀溶于氨水,形成无色溶液①(白色)②(白色)(棕色)溶液,湿润的红色石蕊试纸加热并用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,试纸变蓝可使湿润的红色石蕊试纸变蓝焰色反应焰色呈黄色焰色反应焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)焰色反应属物理变化而非化学变化焰色反应焰色呈砖红色5常见阴离子的检验离子检验试剂主要实验现象离子方程式及说明溶液,稀硝酸生成的白色沉淀不溶于稀硝酸(白色)①溶液,稀硝酸②新制氯水,①生成的淡黄色沉淀不溶于稀硝酸②层呈橙色①(淡黄色)②①溶液,稀硝酸②滴入淀粉溶液后滴入氯水③新制氯水,①生成的黄色沉淀不溶于稀硝酸②溶液显蓝色③层呈紫色①(黄色)②(使淀粉变蓝)③可溶性钡盐溶液,稀盐酸先加入足量稀盐酸,无沉淀也无气体生成,再加入钡盐,生成白色沉淀(白色)①溶液,盐酸②盐酸或硫酸,品红溶液①生成白色沉淀,此沉淀溶于盐酸,放出有刺激性气味的气体②生成的气体使品红褪色①(白色)②(有漂白性)澄清石灰水,溶液,稀盐酸加生成白色沉淀,加盐酸生成无色、无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊(白色)试液浓缩后加浓硫酸和铜片生成红棕色、有刺激性气味的气体,溶液变蓝(黑色)①稀硫酸或盐酸②溶液①生成无色、有臭鸡蛋气味的气体②生成黑色沉淀①②(黑色)①无色酚酞试液②紫色石蕊试液③甲基橙溶液④pH试纸①变红②变蓝③变黄④显蓝色至深蓝色表现碱性6常见气体的检验方法检验的气体用湿润的蓝色石蕊试纸检验酸性气体:、、、、、(蒸气)等用湿润的红色石蕊试纸检验碱性气体:用淀粉-KI试纸检验氧化性气体:、、、等用品红溶液检验、等用酸性溶液检验、、、等(2)具体检验气体检验方法化学(或离子)方程式或解释说明纯氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰(在玻璃管口燃烧略带黄色),不纯的氢气点燃有爆鸣声氢气无色、无味、可燃;可点燃的气体不一定是氢气(、等也可);可燃性气体中混有点燃时都可能发生爆炸将带火星的木条伸入瓶中,可使木条复燃氧气无色、无味,能支持燃烧①点燃,安静燃烧,火焰呈蓝色,生成的通入澄清石灰水中,使澄清石灰水变浑浊②通过灼热的氧化铜时,能还原出铜,并转变成二氧化碳①②一氧化碳无色、无味、可燃、有剧毒;注意与其他可燃性气体的区别,也能还原在空气中迅速变为红棕色一氧化氮为无色气体,极星被氧化,有毒溶于水褪色,能使紫色石蕊试液变红二氧化氮为红棕色,有刺激性气味,溶于水生成硝酸;颜色易与蒸气相混淆;有毒①点燃,火焰呈蓝色,产物使澄清石灰水变浑浊②通入溴水(或酸性溶液)中,溶液不褪色甲烷无色、无味,极难溶于水,可燃,常温下较稳定;燃烧产物有两种,有别于及①通入溴氷(或酸性溶液)中,使之褪色②点燃,火焰明亮,有黑烟①(无色)能被酸性溶液氧化②乙烯稍有气味,难溶于水①将湿润的淀粉-KI试纸伸入集气瓶中,试纸变蓝②将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶中,试纸先变红后褪色①(淀粉遇变蓝)②(有漂白作用)氯气呈黄绿色,有毒,有强烈刺激性气味和强氧化性;、也能使淀粉-KI试纸变蓝,但气体颜色易与区分(蒸气)①将湿润的淀粉-KI试纸伸入集气瓶中,试纸变蓝②将气体通入用硝酸酸化的溶液中,生成淡黄色沉淀①②(淡黄色)溴蒸气为红棕色、有刺激性气味的气体,剧毒①能使湿润的红色石蕊试纸变蓝②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟①②(白色固体)氨气无色、有刺激性气味,极易溶于水,溶液呈碱性①能使湿润的蓝色石蕊试纸变红②用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,产生白烟③用硝酸银溶液吸收,生成白色沉淀①酸性②(白色固体)③(白色)氯化氢无色、有刺激性气味,极易溶于水,溶液呈酸性;、等很多气体也可使湿润的蓝色石蕊试纸变红①通入品红溶液中,褪色,加热颜色复现②通入酸性溶液中,溶液褪色①与有机色素化合生成不稳定的无色物质②二氧化硫无色、有刺激性气味,具有漂白性,水溶液显酸性,有毒;、、也能使品红溶液褪色,但加热颜色不能复现①能使燃着的木条熄灭②能使澄清的石灰水变浑浊③可使湿润的蓝色石蕊试纸变浅红①不燃烧,不支持燃烧,灭火②③水溶液显弱酸性二氧化碳无色、无味,不燃烧,不支持燃烧,水溶液显弱酸性;燃着的木条在及其他一些气体中也会熄灭①通入溴水或酸性溶液中,溶液均能褪色②点燃,火焰明亮,有浓烟①能被酸性溶液氧化②乙炔无色、无味,微溶于水(由电石与水反应生成的乙炔常因混有磷化氢、硫化氢等杂质而有特殊难闻的气味)7常见有机物的检验有机物含有官能团常用试剂实验现象烯(炔)烃或溴水溴水褪色苯的同系物——酸性溶液的紫红色褪去苯酚酚羟基(—)溴水溶液生成白色沉淀溶液显紫色醛类醛基(—)银氨溶液新制悬浊液水浴加热,生成光亮的眼镜加热煮沸,生成砖红色沉淀羧酸羧基(—)溶液产生无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体淀粉——碘水淀粉溶液变成蓝色蛋白质————灼烧时,有烧焦羽毛的气味点评分析物质或离子的检验问题时,要按照先物理方法(观察颜色、闻气味、加水溶解等),后化学方法(酸碱指示剂、加酸或碱、加热分解、加入沉淀剂等)的顺序,通过观察实验现象,得出实验结论。方法技巧归纳方法技巧(一)根据物质的状态及性质选择合适的分离与提纯方法方法指导1“固+固”混合物的分离(提纯)2“固+液”混合物的分离(提纯)3“液+液”混合物的分离(提纯)4“气+气”混合物的分离(提纯)5含杂质的胶体的分离(提纯)渗析法:用半透膜除去胶体中混有的分子、离子等杂质。点评进行物质的分离及提纯时,要根据物质的状态及性质,选择合适的方法,尽可能使用最简单的分离方法,即能用物理方法不用化学方法,能用一步分离时不用多步分离等。方法技巧(二)物质鉴别的常见类型及分析方法方法指导1不加限制条件鉴别一组物质此类题目不限所加试剂的种类,可有多种解法。题目考查的形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案。其要求是操作步骤简单、试剂选用最少、现象明显。考查的题型多为简答题,答题时要掌握以下要领:(1)选取试剂要最佳:选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一,使之一目了然。(2)不许原瓶操作:鉴别是为了以后的使用,若原瓶操作,试剂污染,“别”而无用,故要有“各取少许”等字样。(3)不许“指名道姓”:结论的得出来自于实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,叙述时不可出现“取某某物质加入某某试剂……”的字样。一般简答顺序为各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。2不用试剂鉴别一组物质解题方法有特征现象法、加热鉴别法、列表优选法、逐一检出法等。(1)特征现象法:先利用待鉴别物质中的特殊颜色、特殊气味、挥发出雾状气体等特征现象鉴别出个别物质,再利用这种物质去鉴别其他物质。如不另用其他试剂鉴别、、、四种溶液。该题首先利用溶液呈棕黄色的特征鉴别出它,再利用与能生成红褐色沉淀的特征鉴别出溶液,再利用溶液去鉴别出溶液,这样剩下的就是溶液。(2)加热鉴别法:如果待鉴别物质通过加热发生有特征现象的反应,如有气体放出、颜色改变、升华等,则首先可鉴别出它。再借用这一物质去鉴别其他物质,以此类推,可达到鉴别的目的。(3)列表优选法(又称相互作用判断法):不能用前两种方法鉴别的一组物质,只能利用两两反应所产生的现象判断、鉴别各物质。由于内容多、现象重复出现多,为了好比较、优选,可列出表格对比、判断。如不另加其他试剂鉴别、、、四瓶无色溶液。被鉴别物质—白色↓—无色↑白色↓—白色↓——白色↓——无色↑———(4)逐一检出法:首先利用两种物质(或溶液)之间的特征反应鉴别出两种物质(或溶液),再用其中的一种或两种作试剂依次鉴别出其他的物质(或溶液)。如不用其他试剂鉴别溶液、溶液、溶液、溶液,可利用逐滴加入的操作所产生的特有现象鉴别出溶液和溶液,然后再用溶液区别开溶液和溶液。在逐滴加入的操作过程中可产生特有现象的常见物质有:溶液与溶液,溶液与溶液,溶液与溶液,溶液与溶液,溶液与溶液,溶液与溶液等。3只用一种试剂鉴别一组物质这类题多数是根据被检物质的选择,选择一种试剂能与()种被检物质分别发生作用产生不同现象达到鉴别的目的。试剂的选择可按照下列思路进行。(1)用指示剂或pH试纸:若题中所给的物质的溶液酸碱不同,可选用石蕊试液、甲基橙试液、pH试纸等进行检验。如用一种试剂鉴别:、、三种溶液,、、三种溶液。(2)用酸:若几种物质含有不同阴离子,且部分阴离子跟作用会出现气体或生成沉淀等不同现象时,选或。如鉴别:、、、、五种溶液(可用溶液),、、、四种溶液(可用稀盐酸)。若被鉴别的物质中有金属、金属氧化物时,也可以考虑用酸。如鉴别粉、、、、木炭粉五种固体,可用浓盐酸(需加热)。(3)用碱:若几种物质含有不同阳离子,可用溶液与之反应,根据生成物的溶解性、颜色、稳定性的不同加以鉴别。如鉴别:、、、、五种溶液,、、、、、六种溶液。若几种物质的组成中阳离子部分含有、、等,阴离子部分含有时,可选用溶液。如鉴别:、、、四种溶液,、、、、溴水五种溶液。(4)用盐:主要是根据盐类相互促进的水解反应有沉淀和气体生成的特征现象或其相互作用的特征现象加以鉴别。若被鉴别的溶液中含有、、,有时可用溶液,如用一种试剂鉴别、、、四种溶液。若被鉴别的溶液中含有、、,有时可用溶液,如用一种试剂鉴别、、、四种溶液。若被鉴别的溶液中含有、、、,有时可用溶液,如用一种试剂鉴别、、、、五种溶液。(5)用强氧化剂:溶液、溶液、氯水、溴水等,均可用作鉴别某一组物质的一种试剂。如用一种试剂鉴别:(A)、、三种液态有机物(可选用酸性溶液),(B)溶液、溶液、溶液、(可选用溴水)。(6)用弱氧化剂:如用一种试剂鉴别溶液、溶液、溶液、溶液,可选用新制的悬浊液。点评①若被鉴别溶液的酸碱性不同,可选用酸碱指示剂或pH试纸进行鉴别,如鉴别、、三种溶液。②若被鉴别溶液含有不同的阳离子,可选用强碱(如溶液)进行鉴别,如鉴别、、三种溶液。③若被鉴别溶液含有不同的阴离子,可选用强酸(如稀盐酸、稀等)进行鉴别,如鉴别、、三种溶液。④若被鉴别物质为金属及不同的金属氧化物,可考虑选用强酸进行鉴别,如鉴别、、三种黑色粉末,可选用盐酸。易错易混辨析易错易混(一)常见物质的除杂方法除去某物质中混有杂质的关键有两点:一是选择合适的除杂试剂;二是选择合适的分离及提纯方法。在解决物质的除杂问题时,若忽视这两点,可能导致产生错误。1常见气体的除杂方法气体所含杂质试剂装置溶液饱和溶液饱和食盐水饱和溶液饱和溶液溶液浓溶液溴水碱石灰灼热的铜网或灼热的(除去还应在后面加干燥装置)2常见无机物的除杂方法无机混合物除杂试剂或方法反应的化学方程式或原理适量或加热和加热适量铁粉通加热升华,待冷却、凝华得过滤3常见有机物的除杂方法有机混合物除杂试剂反应的化学方程式或原理分离方法乙醇(水)新制蒸馏溴苯(溴)溶液分液溴乙烷(乙醇)水乙醇易溶于水分液苯(苯酚)溶液分液淀粉()蒸馏水(半透膜)淀粉不能通过半透膜而可以渗析点评解答此类问题时,要先分析被提纯有机物与杂质的物理性质、化学性质的差异,要判断题给除杂试剂及除杂方法是否合理,得出正确答案。易错易混(二)检验物质中所含离子时,忽视干扰因素影响当某物质(或溶液)中含有多种离子时,要按照一定顺序对所含离子进行逐一检验,常忽视中间加入试剂的干扰,产生“过检”或“漏检”现象。(1)实验操作及现象是试题的显性条件,是检验的明线;离子共存是试题的隐性条件,是检验的暗线。解题时要分析显性条件,挖掘隐性条件,将实验操作、实验现象及离子共存相结合,缜密分析。(2)要特别注意在实验中加入试剂时,是否引入或生成了原溶液中可能存在的离子,这将影响到这种离子的检验,若忽视这一点将产生“过检”现象。(3)当排队溶液中其他阳离子(或阴离子)存在的可能性,仅剩一种阳离子(或阴离子)时,该离子则不需要检验,一定含有这种离子(溶液呈电中性决定)。若涉及离子的物质的量,还要考虑电荷守恒这一定量条件的应用。(4)检验溶液中是否含有、时,要借助焰色反应。检验是否含有时,要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,否则可能产生“漏检”现象。专题三常见物质的性质实验知能图谱知识能力解读知能解读(一)常见金属单质的性质实验1铝的性质实验(1)铝在空气中燃烧实验方法用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,观察现象;再取一块铝箔,用砂纸仔细打磨,除去表面的保护膜,再加热至熔化,观察现象。实验现象铝箔熔化,但是不滴落。实验结论铝可以与氧气反应生成一层氧化膜。注意事项做铝的加热实验时,要用坩埚钳取出铝箔,而且加热后的铝箔不要直接放在实验台上,而应放在石棉网上,因为刚加热完的铝箔很热,容易烫伤人或烫坏实验台。(2)铝跟氧化铁反应实验方法将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,套在一起,使四周都是四层。把内层“纸漏斗”套在一起,架在铁架台的铁圈上,下面放置盛有细沙的蒸发皿。把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀,放在“纸漏斗”中,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用燃着的木条点燃镁条,如图所示,观察发生的现象。实验现象镁条剧烈燃烧之后,氧化铁粉末和铝粉剧烈反应,发出耀眼的光芒,从“纸漏斗”下部漏出了火红的液珠,液珠冷却后呈黑色。实验结论在高温的条件下,铝跟氧化铁剧烈反应,生成氧化铝和单质铁,并放出大量的热。除氧化铁外,铝还能跟氧化铜()、四氧化三铁()、氧化亚铁()、二氧化猛()、三氧化钨()、三氧化二铬()等金属化物在高温下发生化学反应,生成氧化铝和金属单质。注意事项①是镁条燃烧的供氧剂,使镁条快速燃烧,产生高温。②“纸漏斗”务必要湿润,以免燃烧。③生成的铁是液态,温度很高,注意不要接触到皮肤,以免烫伤。2铁的性质实验铁跟水蒸气反应实验方法如图所示,在双口、硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,点燃酒精喷灯给铁粉加热,使铁粉发红;点燃酒精灯给水加热,使水蒸气通入双口、硬质玻璃管,观察现象;点燃试管内的气体,观察现象。实验现象双口、硬质玻璃管中红热的固体变为黑色;试管内气体点燃时燃烧并有淡蓝色火焰。实验结论红热的铁跟水蒸气反应,生成氢气和四氧化三铁。知能解读(二)常见非金属单质的性质实验氯气的性质实验检验氯气是否具有漂白性实验方法如图所示,在集气瓶A中放入干燥的红色纸条,在集气瓶B中放入湿润的红色纸条,然后通往干燥的氯气,观察现象。实验现象瓶A中的干燥红色纸条颜色不变,瓶B中的湿润红色纸条变为白色。实验结论氯气本身没有漂白性,氯气跟水反应生成的次氯酸有漂白性。注意事项①必须干燥,否则起不到对比实验的效果。②有毒,要防止泄漏。③将分别通入放有干燥的有色纸条和湿润的有色纸条的集气瓶中时,要先通入放有干燥的有色纸条的集气瓶中。知能解读(三)常见氧化物的性质实验二氧化硫的性质实验(1)二氧化硫在水中的溶解实验方法将一支装满二氧化硫气体的试管倒立在滴有紫色石蕊溶液的水中(如图所示),观察现象。实验现象试管内很快充满了液体,液体显红色。实验结论二氧化硫气体溶于水,该水溶液显酸性。说明在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫气体。二氧化硫溶于水后跟水发生可逆反应:。(2)二氧化硫的漂白性实验方法将二氧化硫气体通入装有品红溶液的试管里,观察现象。给试管加热,观察现象。实验现象通入二氧化硫气体后,品红溶液很快变为无色。加热后,液体又恢复了红色。实验结论二氧化硫使品红溶液褪色,二氧化硫有漂白性。用二氧化硫漂白过的物质不太稳定,较易恢复原来的颜色。(3)二氧化硫的催化氧化实验方法按如图所示组装实验装置、检验气密性、加入化学试剂。给双口玻璃管内的催化剂加入化学试剂。给双口玻璃管内的催化剂加热2~3min后,将分液漏斗中的浓硫酸滴入烧瓶内,使亚硫酸纳与浓硫酸反应产生二氧化硫气体,同时通入氧气。当装有蒸馏水的吸收瓶内产生大量酸雾时,停止加热催化剂和通入氧气。从吸收瓶中取出少量溶液分成两份,分别滴入石蕊溶液和溶液,观察发生的现象并判断是否有硫酸生成。实验所产生的尾气用溶液吸收。实验现象溶液里滴入石蕊溶液后,溶液由无色变为红色;溶液里滴入溶液后,生成了白色沉淀。实验结论在催化剂和加热的条件下,二氧化硫被氧气氧化生成了三氧化硫,三氧化硫跟水反应生成了硫酸。知能解读(四)常见氢化物的性质实验1氯化氢溶于水实验方法在干燥的圆底烧瓶里充满氯化氢气体,用带有玻璃管和滴管(滴管内预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量石蕊试液),安装好装置。打开橡胶管上的夹子,挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶,观察现象。实验现象打开橡胶管上的夹子,挤压滴管的胶头,滴管内的少量水进入烧瓶,烧瓶内形成了红色的喷泉。实验结论氯化氢气体极易溶于水,并且溶解的速率很快。2氨溶于水实验方法主要同上面的“氯化氢溶于水”,需要将石蕊试液改为酚酞试液。实验现象同上面的“氯化氢溶于水”。实验结论氨气极易溶于水,并且溶解的速率很快。注意事项①胶头滴管必须预留少量的水,用来引发反应。②收集的烧瓶要保证干燥且气密性良好,收集有的烧瓶必须用橡胶塞塞好,且瓶口朝下放置。3氨与氯化氢反应实验方法用两根玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水,然后将这两根玻璃棒接近(不要接触)(如图所示),观察现象。实验现象两根玻璃棒接近时,产生了大量的白烟。实验结论在常温下,氨气与氯化氢气体很容易发生化学反应生成氯化铵。知能解读(五)常见酸的性质实验1浓硫酸的氧化性实验方法(1)按图所示组装仪器,并检验其气密性,直至气密性合格为止。(2)按图所示将各种化学药品加到试管中(浓硫酸取3mL),并重新将仪器组装好。观察铜丝在浓硫酸中的现象。(3)点燃酒精灯,对盛浓硫酸和铜丝的试管先预热后固定加热。观察三支试管中的现象。(4)待三支试管中的现象都很明显后,先向上拉动铜丝,然后将连接a、b试管的导气管从橡胶管处拔开,熄灭酒精灯,停止加热,使试管a中的物质冷却至室温。(5)从试管a中取出铜丝,放入盛有少量水的大试管中,将a试管中的液体也倒入盛有少量水的大试管中少许,观察大试管中的现象。实验现象未加热前,无明显现象;加热之后,b试管中的品红溶液逐渐变为无色,c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色,大试管中的溶液呈蓝色。实验结论在加热的条件下,浓硫酸跟铜发生了化学反应,+6价硫部分被还原为+4价硫。2硝酸的氧化性实验方法(1)在两支试管中各放入一小块铜片,分别加入少量稀硝酸(4mol·L-1)和浓硝酸(12mol·L-1),立即用蘸有溶液的棉花封住试管口,观察试管中发生的现象。(2)在两支试管中各放入一小块铁片,分别加入少量稀硝酸(4mol·L-1)和浓硝酸(12mol·L-1),立即用蘸有溶液的棉花封住试管口,观察试管中发生的现象。实验现象(1)加稀硝酸的试管中,反应较慢;液体由无色变为蓝色;生成无色气体,该气体在试管口变成了红棕色。加浓硝酸的试管,反应较快,液快由无色变为蓝色,直接生成了红棕色气体。(2)加稀硝酸的试管中,液体由无色变为棕黄色;生成无色气体,该气体在试管口变成了红棕色。加浓硝酸的试管中,铁片没有明显变化。实验结论知能解读(六)常见盐的性质实验1碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验方法如图所示,将少量装入试管中,往另一支试管里倒入澄清石灰水,然后加热,观察澄清石灰水是否有变化。换上一支装入少量的试管,加热,观察澄清石灰水的变化。实验现象受热没有变化,受热生成了使澄清石灰水变浑浊的气体。实验结论很稳定,不稳定,受热容易分解生成。2铵盐跟碱反应实验方法(1)在试管中加入少量硫酸铵饱和溶液,再滴加适量10%溶液,加热,并用玻璃棒将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察现象。(2)在试管中加入少量氯化铵固体和氢氧化钙固体,加热,并用玻璃棒将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察现象。实验现象(1)和(2)中湿润的红色石蕊试纸均变为蓝色。实验结论铵盐跟碱反应生成氨气。(溶液中进行)3碳酸氢铵分解实验方法如图所示,取少量碳酸氢铵固体放在试管内加热,并将生成的气体通入新制的澄清石灰水中,观察现象。实验现象试管底部的白色固体逐渐减少,澄清石灰水变浑浊。实验结论碳酸氢铵不稳定,受热易分解。4氯化铵分解实验方法如图所示,取少量氯化铵固体放在试管内加热,观察现象。实验现象试管底部的白色固体逐渐减少,在试管上部的内壁上生成了白色固体。实验结论氯化铵不稳定,受热易分解生成氨气和氯化氢气体。氨气氯化氢气体遇冷又重新化合生成氯化铵。知能解读(七)电化学实验1探究原电池的工作原理实验目的探究化学能转化为电能,即原电池的工作原理。实验装置如图所示的装置叫做原电池,其中有电流计、电极(锌片和铜片)、电解质溶液(溶液和溶液)、盐桥。实验方法按图所示组装好仪器,向两个烧杯中分别加入30mL1.0mol·L-1溶液和30mL1.0mol·L-1溶液,将连接导线和电流计的锌片和铜片分别插入溶液和溶液中,观察实验现象,取出盐桥再观察实验现象。实验现象取盐桥之前,电流计的指针发生偏转;锌片和溶液中无明显现象;铜片上附着上了新的红色固体,溶液的蓝色变浅。取出盐桥之后,电流计的指针恢复了实验前的状态。实验结论实验装置内有化学反应发生,有电流产生,即有化学能转化为电能。结论解释在溶液中失去电子被氧化为进入溶液,使溶液中正电性趋势加强;由原子失去的电子沿着导线经电流计到达片上,溶液中的从片上得到电子被还原为,使溶液中负电性趋势加强。盐桥这其电解质溶液的导电性平衡了溶液和溶液之间的电性。具体地说,盐桥中的阳离子移向溶液,抵消其负电性增强的趋势,阴离子移向溶液。抵消其正电性增强的趋势,如此,在由溶液、片、导线、电流计、片、溶液、盐桥组成的循环系统中有电荷不断地定向流动,形成了电流。这就是该原电池内化学能转化为电能的原理,即原电池工作的原理。取出盐桥以后,电荷流动的循环系统中断,没有电流产生。负极反应式:正极反应式:总反应式:实验说明盐桥作用:①平衡电荷;②使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触。2电解饱和食盐水实验方法在U形管里注入饱和食盐水,在滴入几滴酚酞试液,用石墨棒作阳极(连接直流电源的正极),铁棒作阴级(连接直流电源的负极),如图所示。把湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近。接通直流电源观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。实验现象U形管内,阴极和阳极上都有气体生成;阴极区溶液由无色变为红色,阳极区溶液由无色变为黄绿色,湿润的淀粉碘化钾试纸变为蓝色。实验结论在直流电的作用下,溶液发生化学反应生成、和。阳极反应式:阴极反应式:总反应式:注意事项淀粉碘化钾试纸在检验氯气之前必须润湿知能解读(八)有机化学实验1乙醛被银氨溶液氧化实验方法向洁净的试管中加入1mL2%的溶液,然后边振荡试管,边逐滴加入2%的氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制成银氨溶液。再向银氨溶液中滴入3滴乙醛,振荡后把试放在热水中温热,观察现象。实验现象试管的内壁上形成了光亮的银镜。实验结论乙醛易被氧化。注意事项①试管要洁净,否则会生成黑色疏松的银沉淀而不是光亮的银镜。②必须用水浴加热,不能用酒精灯火焰直接加热,用水浴加热过程中不要振荡、不要搅拌,否则难以得到光亮的银镜。③银氨溶液必须现用现配,不可久置,否则会生成易爆炸物质;不能过量,注意银氨溶液的配制方法,银镜反应的条件要控制为弱碱性;还要注意乙醛要少量,银氨溶液要过量。④反应后的试管若要除去银,先用稀洗,再用水冲洗。2乙醛被新制的氢氧化铜悬浊液氧化实验方法向试管里加入2mL10%的溶液,滴入4~6滴2%的溶液,振荡,制得氢氧化铜悬浊液。向新制的氢氧化铜悬浊液中加入0.5mL乙醛溶液,将试管加热至沸腾,观察现象。实验现象试管内生成了红色沉淀。实验结论乙醛易被氧化。注意事项①实验中氢氧化铜悬浊液必须是新制时,制备时,溶液应过量,否则实验效果不好。②该反应必须加热煮沸③新制的氢氧化铜悬浊液是弱氧化剂,它能与乙醛发生反应,说明乙醛具有很强的还原性。由此可以推得,乙醛能被酸性溶液、溴水等强氧化剂氧化。方法技巧归纳方法技巧验证物质性质实验方案设计的基本思路和常用方法方法指导1基本思路这类实验方案的设计,要分析物质结构特点或从物质所属类型的代表物去推测物质可能具有一系列性质,根据现象明显、科学合理、安全可靠、简捷易行的原则提出合理的实验方案,去探索物质可能具有的各种性质。2常用方法类型方法证明酸性①pH试纸或酸碱指示剂②与溶液反应③与等反应证明弱酸性①证明存在电离平衡②测定对应盐溶液的酸碱性③测量稀释前后pH的变化证明氧化性与还原性物质(如、、等)反应观察现象证明还原性与氧化性物质(如酸性溶液、浓等)反应,观察现象比较金属的活动性①与水反应②与酸反应③利用置换反应④利用原电池原理⑤利用电解放电顺序⑥利用最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较非金属的活动性①利用置换反应②与氢气反应,比较反应速率③利用气态氢化物的稳定性、还原性④利用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱易错易混辨析易错易混物质性质实验容易忽视的隐含条件(1)酸性溶液中表现强氧化性(相当于稀溶液)①与活泼金属反应不能产生。②能将氧化为,在溶液中加入盐酸会发生反应。③向溶液中通入气体不会有沉淀产生,但向溶液中通入气体时发会发氧化还原反应生成沉淀。(2)验证的酸性强于利用盐酸(或稀)与碳酸钙反应制取,再将通入沉淀,并且不能证明的酸性强于,其原因是盐酸(或稀)具有挥发性,挥发出的(或)进入溶液,也能与反应生成,故应将制得的气体先通过盛有饱和溶液的洗气瓶除去(或),再通入溶液中。(3)卤代烃的水解反应及卤素离子检验的条件卤代烃的水解反应需要在碱性条件下进行,而卤素离子的检验则需要在酸性条件下进行。(4)糖类的水解反应及水解产物检验的条件糖类的水解反应需要在酸性条件下进行,而水解产物葡萄糖的检验则需要在碱性条件下进行。高考能力培养高考能力(一)考纲解读考纲内容考查频率常见题型所占分值1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法★☆☆☆☆选择题3~8分2.了解常见物质的性质实验★★☆☆☆填空题专题四几个重要的定量实验知识能力解读知能解读(一)配制一定物质的量浓度的溶液1实验原理(1)利用固体溶质配制溶液:。(2)利用浓溶液配制稀溶液:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。2实验仪器托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶、量筒等,其中量筒用来量取浓溶液和蒸馏水。3实验操作以用固体配制500mL0.25mol·L-1溶液为例。第一步计算所需溶质的量。需要固体的质量为。说明①托盘天平能精确至0.1g。②若实验所使用的溶质是固体,一般要求出所需溶质的质量。③若实验所使用的溶质是液体,一般要求出所需溶质的体积。第二步取一定量的溶质。用托盘天平称取5.0g氢氧化钠。说明①氢氧化钠易潮解,腐蚀性强,应放在烧杯中进行称量。②若实验所使用的溶质是液体,一般用滴定管量取。第三步溶解(或稀释)溶质。用量筒量取适量蒸馏水并倒入烧杯内,用玻璃棒搅拌使氢氧化钠全部溶解。说明因为是用烧杯盛着氢氧化钠进行称量,所以直接在该烧杯内加水溶解氢氧化钠。第四步调整溶液的温度。轻轻搅拌氢氧化钠溶液,使其冷却至室温。说明温度过高或过低都会影响容量瓶的精确度和溶液的体积。将氢氧化钠、浓硫酸等物质溶于水后形成的溶液的温度明显比水高,将硝酸铵等物质溶于水后开成的溶液的温度明显比水低。因此,这里必须进行溶液温度的调整。第五步将溶液转移至容量瓶内。如图所示,将玻璃棒下端靠在容量瓶内刻度线以下的瓶壁上,棒身立于瓶口中央,使氢氧化钠溶液沿着玻璃棒流至容量瓶内刻度线以下。注意①容量瓶在使用之前要进行洗涤,要经过检查确定其密闭性是否合格。②防止溶液流到容量瓶外边,不要让溶液粘在刻度线以上的瓶壁上。第六步洗涤烧杯和玻璃棒。每次用蒸馏水约10mL,连续洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,每次的洗液都按图所示的方法转入容量瓶内。第七步摇匀溶液。按图所示的方法轻轻旋摇容量瓶,直至氢氧化钠溶液均匀为止。第八步使溶液的体积达到容量瓶的有效容积。如图所示,用烧杯沿着玻璃棒慢慢地向容量瓶内加蒸馏水,观察容量瓶内液面上升的状况。当液面上升至离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管将蒸馏水逐滴加到容量瓶内液面的中央,同时平视,视线重合于容量瓶的刻度线(如图)(视角不能偏大、偏小,视线不能偏高、偏低),仔细观察液面上升的状况。当液体凹液面的最低点恰好与刻度线齐平时(液面的最低点与刻度线相切),立即停止加水。第九步颠倒混匀溶液。盖严容量瓶,按照图所示的方法,双手持瓶,倒、正交替反复振荡,直至氢氧化钠溶液混合均匀为止。第十步分装、贮存溶液。将氢氧化钠溶液转移到洁净、干燥的试剂瓶内,封严,在瓶上贴好标签。按照规范要求整理实验用品。说明标签上的项目,一般包括溶液名称、溶液浓度、配制日期、配制人姓名等。对有毒、有强腐蚀性等的溶液,要在标签上用文字或图标注明。配制500mL0.25mol·L-1NaOH溶液的操作流程如图所示:4误差分析分析依据。以配制溶液为例,在进行误差分析时,先根据实验操作弄清是“m”还是“V”引起的误差,再具体分析,如:①称量固体溶质时,操作无误,但所用砝码生锈,导致称量的的质量m偏大,故c偏高。②没有洗涤烧杯内壁或玻璃棒,导致溶液中的质量m减小,故c偏低。③定容时仰视、俯视对结果的影响:a.仰视刻度线:加水量增多,导致溶液体积V增大,故c偏低。b.俯视刻度线:加水量减少,导致溶液体积V减小,故c偏高。④称量固体时,若称量时间过长,因其吸水而使称量的的质量m减小,故c偏低。⑤定容前未冷却至室温,由于液体的膨胀系数大于玻璃的膨胀系数,冷却后溶液的体积V偏小,故c偏高。⑥定容后摇匀,液面下降少许是正常的。此误差已在制作仪器时加以考虑,不必再补水,若再加水,导致溶液体积V偏大,故c偏低。⑦若容量瓶中原有少量蒸馏水,则对结果无影响。点评配制一定物质的量浓度的溶液时,要特别注意:①容量瓶只能用于配制溶液,不能用于溶解固体、稀释溶液或贮存溶液;②配制溶液过程中,出现液体洒落、未洗涤烧杯等损失溶质现象,或定容时液面超过了刻度线,都将重新配制。知能解读(二)酸碱中和滴定1实验原理用已知体积和浓度的酸(或碱)与已知体积、未知浓度的碱(或酸)恰好完全中和,应用酸碱反应的化学方程式进行计算可求出碱(或酸)的浓度。在中学化学里主要研究强酸或强碱的滴定,强酸跟强碱完全反应的定量关系是:2实验关键一是要准确测量发生中和反应的酸溶液和碱溶液的体积;二是要准确判断酸与碱是否恰好完全反应。准确测量溶液的体积,常用滴定管(包括酸式滴定管和碱式滴定管)。判断酸与碱是否恰好完全反应,通常利用酸碱指示剂的颜色变化。3实验用品(1)试剂标准液、待测试、指示剂、蒸馏水。(2)仪器酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。4实验步骤以0.1000mol·L-1标准盐酸滴定25.00mL未知浓度的溶液为例。第一步准确滴定管和锥形瓶。将50mL酸式滴定管和50mL碱式滴定管先后用自来水、蒸馏水洗涤干净。检查酸式滴定管的活塞是否转动灵活、是否漏液,检验碱式滴定管的橡胶阀是否好用、是否漏液(确定合格时才能使用)。用0.1000mol·L-1的盐酸润洗酸式滴定管3次,用待测的溶液润洗碱式滴定管3次。将锥形瓶先后用自来水、蒸馏水洗涤干净。说明锥形瓶不能用待测液(如本实验中的溶液)润洗。若锥形瓶用待测液润洗,就是向锥形瓶中多加了待测试,导致滴定结果偏大。第二步将酸、碱溶液装入滴定管。把0.1000mol·L-1的盐酸注入酸式滴定管,至刻度“0”以上,将酸式滴定管固定在滴定管夹上,轻轻转动下面的活塞,使管的尖嘴部分充满溶液且无气泡,然后调整管内液面,使其保持在“0”刻度或以下,并记下准确读数;把待测浓度的溶液注入碱式滴定管,至刻度“0”以上,将碱式滴定管固定在滴定管夹上,轻轻挤压玻璃球,使管的尖嘴部分充满溶液且无气泡,然后调整管内液面,使其保持在“0”刻度或以下,并记下准确读数。注意一是注意读数的方式(平视)和读数的目标(读取与液体凹液面的最低点齐平的刻度线);二是注意读数、计数的精确度(估读、记录都达到0.01mL的精确度)。第三步准确量取待测溶液。在碱式滴定管下放一锥形瓶,从滴定管中放出25.00mL溶液,注入锥形瓶,加入2滴酚酞试液(此时溶液呈红色)。说明也可以用甲基橙作指示剂。必要时向锥形瓶内加少量的蒸馏水,稀释待测液,便于观察溶液颜色的变化。第四步滴定。把锥形瓶移至酸式滴定管下,并在锥形瓶下放一张白纸。右手持锥形瓶,左手控制滴定管的活塞。将盐酸逐滴滴入锥形瓶内的液体中,同时不停地旋摇锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。当滴入某一滴盐酸后溶液由红色变为无色且反滴一滴溶液又变回红色,说明反应恰好进行完全。停止滴定,准确记下滴定管内溶液液面的刻度,并准确求得滴定用去盐酸的体积。为保证测定的准确性,上述滴定操作应重复2~3次,并求出滴定用去盐酸体积的平均值。说明①在滴定的过程中,可以停下来用少量蒸馏水冲洗锥形瓶的内壁,使附着在瓶壁上的溶液参与中和反应。②滴定连续进行2~3次,取平均值,目的是减小操作误差。第五步计算。假设实验记录的,则的物质的量浓度为:5误差分析中和滴定的误差来源主要包括:仪器产生的误差;操作方面产生的误差;终点判断产生的误差(指示剂误差);标准溶液产生的误差。(1)分析思路中和滴定实验中,不同的测量、不同的错误操作引起不同的偏差,它们对实验结果的影响也不同,学生分析误差时往往无从入手。分析时应注意思维的有序性,首先依题意列出计算式,再区别计算过程中的不变量和变化量,然后紧紧抓住变化量对实验结果的影响进行分析。[如果是一元酸和一元碱,则]将标准溶液滴入待测溶液内(一般按此顺序,有时也与之相反),在实际计算中,c(标)和V(待)按既定数据计算,是不变量。在实际的实验操作中,将c(标)、V(待)的变化都转化为V(标)的变化进行计算。从上面的计算式可知,c(待)、V(标)成正比。只要使V(标)增大的实验操作,所得待测液浓度都偏大,反之则偏小。(2)分析实例①盛标准液的滴定管用水润洗后未用标准液润洗就直接注入标准液,c(标)被管内的蒸馏水稀释而变小,导致V(标)增大,计算得c(待)增大;盛待测液的滴定管未用待测液润洗就直接注入待测液,c(待)被管内的蒸馏水稀释而变小,导致V(标)减小,计算得c(待)偏小。②盛标准液的滴定管在调整液面后滴定前尖嘴内有气泡,滴定完毕气泡消失,导致V(标)偏大,计算得c(待)偏大;盛待测液的滴定管在调整液面后放液前尖嘴内有气泡,放液完毕气泡消失,实际上V(待)偏小,导致V(标)偏小,计算得c(待)偏小。③锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗,导致V(标)偏大,计算得c(待)偏大。④滴定过程中不慎将标准液滴到锥形瓶外或滴定管漏液,导致V(标)偏大,计算得c(待)偏大;放液过程中不慎将待测液放到锥形瓶外或滴定管漏液,实际上V(待)偏小,导致V(标)偏小,计算得c(待)偏小。⑤用含杂质的配制标准溶液来测定某酸的浓度,标准溶液的浓度偏大,导致V(标)偏小,计算得c(待)偏小;用含杂质的配制标准溶液来测定某酸的浓度,标准溶液的浓度偏小,导致V(标)偏大,计算得c(待)偏大。⑥对滴定管的读数方式引起的读数误差,见图。方法归纳:对滴定管的读数方式引起的读数误差,记忆方法可归纳为“仰—低—大、俯—高—小”,即:仰视式观察管内液面读数,视线低了,将刻度看大了,俯视式观察管内液面读数,视线高了,将刻度值看小了。⑦对滴定管的读数方式引起的液体体积误差和滴定误差,应注意熟练掌握。知能解读(三)测定中和热1实验原理在稀溶液里,酸跟碱反应生成(1),这时的反应热叫做中和热。如跟在稀溶液里的反应:(1)或(1)使一定体积、密度和物质的量浓度的酸跟一定体积、密度和物质的量浓度的碱在稀溶液里完全反应,测量反应前后溶液的温度。2实验关键一是保证一定量的酸或一定量的碱充分反应;二是尽量减少热量散失,并准确测量溶液的温度。3实验用品的溶液、的溶液。量热计(如图所示)、量筒、烧杯。说明图Ⅰ和图Ⅱ都是简易量热计的示意图,其构造的共同点是由容器、温度计和搅拌器组成。4实验步骤以测定稀盐酸和稀溶液反应的中和热为例。第一步测量中和反应前酸、碱溶液的温度。向量热计(图)的内筒中加入的溶液,盖上杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度。向的烧杯中加入的溶液,调节其温度,使之与量热计中盐酸的温度相同。说明稍过量的目的是使完全反应。也可以让稍过量,使完全反应。第二步测量酸碱中和反应后的液体的温度。快速把烧杯中的溶液倒入量热计中,立即盖好杯盖,匀速搅拌,记录体系达到的最高温度。说明读取温度计上的温度值时要平视且及时。要将实验连续进行2~3次。第三步计算中和热。假设溶液和溶液的密度均为,它们的比热容均为。则:注意①应求多次实验的中和热,最后取平均值。②在本实验的中和反应中,是过量的,应用的盐酸求反应生成的的物质的量。5误差分析测定中和热的理论依据是,基本方法是假设的某两项不变,分析第三项的变化对的影响。方法技巧归纳方法技巧中和滴定实验中指示剂的选择方法方法指导,1好基本原则指示剂的作用是通过颜色变化来确定滴定终点,因此选择指示剂要考虑到:指示剂的变色范围与酸碱恰好中和时溶液的越接近越好且变色灵敏、明显。一般来说,强酸、强碱之间的互滴,选择甲基橙或酚酞均可。若酸与碱中有一方是弱的,则要根据中和反应所得的盐溶液的来确定。一般来说,强酸滴定弱碱时,选用甲基橙;强碱滴定弱酸时,选择酚酞。石蕊的变色范围较宽且变色不明显,故一般不用其作为中和滴定的指示剂。2中和滴定的指示剂及颜色变化滴定种类选用的指示剂达滴定终点时颜色变化指示剂的用量滴定终点的判断标准强酸滴甲基橙黄色→橙色2~3滴当指示剂刚好变色,并在半分钟内不褪色,即认为已达到滴定终点定强碱酚酞红色→无色强酸滴甲基橙黄色→橙色定弱碱强碱滴甲基橙红色→黄色定强酸酚酞无色→粉红色强碱滴酚酞无色→粉红色定弱酸注意①酸碱中和滴定这一定量型实验的原理可迁移到盐与酸的反应、氧化还原反应等情境中,只要有恰当的方法指示反应恰好进行,便能测定浓度、确定含量。②酸、碱滴定终点是指二者恰好完全反应,反::应
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