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文档简介
第一节化学实验基本方法目标导学1.了解有关化学实验安全的常识。了解化学实验的基本操作。2.掌握过滤、蒸发分离混合物的方法。3.掌握SOeq\o\al(2-,4)检验的原理和方法。4.掌握蒸馏操作的基本方法。掌握蒸馏操作所适用的物质。5.掌握萃取和分液操作和基本方法。掌握和分液操作所适用的物质。知识一化学实验安全[基础梳理]1.遵守实验室规则(1)进入实验室后,应自觉遵守有关规定,保持实验室安静和整洁。(2)实验中要认真操作,实验结束后要做好清洁工作,并将实验用品摆放整齐。(3)未经允许,不得随意挪动实验室的仪器和药品的位置,不得私自带出实验室中的物品。(4)实验完毕后,应打扫卫生,关闭水龙头、电源,经允许后方可离开实验室。2.了解安全措施(1)危险药品的存放:eq\a\vs4\al(密封且远离电源、火源)eq\a\vs4\al(单独专柜保存)eq\a\vs4\al(粘贴标志具体如下)标志意义爆炸品易燃品氧化剂剧毒品腐蚀品(2)意外事故的紧急处理:意外事故处理方法酒精着火迅速用湿布或沙子盖灭浓H2SO4沾到皮肤上应先用抹布擦去,再用大量水冲洗,再涂上适量的稀NaHCO3溶液浓碱沾到皮肤上立即大量水冲洗后,涂上适量的稀硼酸酸或碱溅到眼中立即用水冲洗,边洗边眨眼睛浓酸洒到桌子上应用NaHCO3溶液冲洗后,再用水冲洗浓碱洒到桌子上应用稀CH3COOH冲洗后,再用水冲洗3.实验操作方法4.实验后药品的处理方法[牛刀小试]1.将下列化学试剂与相应标志连线。答案:(1)—C(2)—D(3)—B(4)—A2.下列实验基本操作中,主要是出于实验安全考虑的是()A.实验废液用废液缸收集,集中处理B.点燃可燃性气体前的验纯C.气体实验装置在实验前进行气密性检查D.胶头滴管不能交叉使用解析:选BA项防止污染环境;B项防止可燃性气体不纯引起爆炸;C项防止漏气;D项防止污染原试剂。化学实验安全中的“六防”[重点剖析]实验操作时,加强“六防意识”,防止事故发生
1.防爆炸(1)点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)之前,要检验气体的纯度。(2)用H2、CO还原Fe2O3、CuO时,先通入H2或CO,待检验尾部气体纯净、保证空气已排尽后,再加热。2.防暴沸(1)加热液体混合物时要加沸石。(2)稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿器壁缓缓加入水中,边加边搅拌冷却。3.防失火可燃性物质一定要远离火源。4.防中毒(1)制取有毒气体时,要使用通风设备,有尾气处理装置。(2)误食重金属盐,应喝豆浆、牛奶或鸡蛋清解毒。5.防倒吸(1)加热法制取并且用排水法收集气体,实验结束时的操作为:先将导气管从水中取出,再熄灭酒精灯。(2)吸收溶解度较大的气体时,要加装安全瓶或防倒吸装置。6.防污染对环境有污染的物质的制取或性质探究的实验中,要有尾气处理或污水处理装置。[典例印证][例题]在化学实验时必须注意实验安全操作,下列实验操作或事故处理正确的是()①在点燃易燃气体前,必须检验气体的纯度②在稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒搅拌③浓硫酸对皮肤有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应用较多的水冲洗,再涂上硼酸稀溶液④给试管中的液体加热时,液体不超过试管容积的1/3⑤点燃添满酒精的酒精灯A.②③④B.①③④C.①②④D.全部[解析]浓硫酸对皮肤有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应先用抹布擦掉,然后用大量的水冲洗,再用NaHCO3溶液清洗;由于酒精有挥发性,酒精灯不能添满酒精,否则点燃时易出现爆炸。[答案]C化学实验安全的两个注意问题(1)浓硫酸稀释①不得将水倒入浓硫酸;②不得在量筒中进行稀释。浓硫酸与其他液体的混合方法:浓硫酸与浓硝酸(或盐酸等)的混合同浓硫酸的稀释一样,将浓硫酸沿器壁慢慢加入浓硝酸(或盐酸等)中,边加入边搅拌冷却。(2)浓酸(或浓碱)沾到皮肤上,要用大量水冲洗,再涂上稀的碳酸氢钠溶液(或硼酸),不得用氢氧化钠溶液(或盐酸)。题组一实验安全措施1.下列有关化学实验安全问题的叙述中,不正确的是()A.少量的浓硫酸沾到皮肤上时,迅速用干布擦拭,再用大量水冲洗B.取用化学药品时,应特别注意观察药品包装容器上的安全警示标志C.凡是给玻璃仪器加热,都要加垫石棉网,以防止仪器炸裂D.闻任何化学药品的气味都不能使鼻子凑近药品解析:选C浓硫酸沾到皮肤上,先用干布擦拭,再用大量水冲洗,防止浓硫酸稀释放热而灼烧皮肤,A项正确;取用药品时,要先观察其标志,防止发生危险,B项正确;有些玻璃仪器可以直接加热(如试管),有些需垫石棉网加热(如烧杯、烧瓶),有些不能加热(如量筒),C项错误;闻化学药品时,不能使鼻子凑近,防止中毒,D项正确。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()A.酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭B.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛C.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硫酸D.做“氢气还原氧化铜”实验时,先加热再通氢气解析:选B酒精灯失火时,应用湿抹布或细沙盖灭,不能用水扑灭;量筒不能用来配制或稀释溶液;氢气还原氧化铜时,应先通氢气排出装置中的空气后,再点燃酒精灯加热。3.对于易燃、易爆、有毒的化学物质,往往会在其包装上贴危险警告标签。下面所列物质中,贴错了标签的是()ABCD物质的化学式NaOHC2H5OH(酒精)Hg(汞)NaCl危险警告标签解析:选DNaCl是食盐的主要成分,不是爆炸品。题组二实验基本操作4.下列关于加热的操作正确的是()A.给试管中的液体加热时,试管口不准对着别人,但可以对着自己B.玻璃仪器都可能用于加热C.用H2还原氧化铜的实验中,应把H2通过预先加热的氧化铜D.无论给试管中的液体还是固体加热,都必须先预热解析:选D给试管中液体加热时,管口不准对着别人,也不能对着自己,A项错误;有些玻璃仪器不能加热,如量筒,B项错误;H2还原CuO的实验中,应先通H2,排尽装置中的空气后再加热CuO,以防引起爆炸,C项错误。5.要做好化学实验,必须具备化学实验操作的基本技能,如图所示的实验操作不正确的是()解析:选A胶头滴管不能伸入试管内,以免碰到试管内壁,产生污染,A错误。题组三仪器的使用6.下列实验仪器,能够受热或者在加热过程中可以用到的是()①试管②量筒③烧杯④酒精灯⑤胶头滴管⑥蒸发皿A.①②④⑥B.①③④⑥C.②③⑤D.①②③⑤解析:选B可加热仪器可直接加热仪器①试管、⑥蒸发皿垫石棉网加热仪器③烧杯不可加热仪器②量筒(量取液体)、⑤胶头滴管(滴加液体)热源④酒精灯7.实验是化学研究的常用方法,实验用品的准备选择是完成化学实验的前提条件,如表中所示是部分实验仪器:编号ABCD实验仪器仪器名称分液漏斗蒸馏烧瓶坩埚量筒请回答下列问题:(1)上述仪器中,名称错误的是________(填编号,下同)。(2)上述仪器中,用酒精灯加热时需垫石棉网的是________。(3)上述仪器中,使用前必须检查是否漏水的是________。(4)上述仪器中,标有温度的是________。解析:A是分液漏斗,常用于分液,使用前要检查是否漏水;B是蒸馏烧瓶,常用于沸点不同的混合液体的分离,受热时注意要垫石棉网,防止局部受热不均匀而炸裂;C是蒸发皿,常用于蒸发结晶操作;D是量筒,只用来量取液体体积,不可加热,不可量取热的液体,不可用作反应容器,量筒上方一般标有温度20℃。答案:(1)C(2)B(3)A(4)D题组四药品的保存和取用8.下列试剂保存方法中正确的是()A.浓硫酸难挥发,可以敞口放置B.浓硝酸见光易分解,可以放在棕色广口瓶中C.酒精应密封存放,并远离火源D.白磷不易挥发,不需密闭存放解析:选C应根据药品的性质选择合适的方法进行保存。浓硫酸易吸水而使其浓度变低,故不可敞口放置,应密封存放;液体试剂一般用细口瓶盛放,浓硝酸见光易分解,应放在棕色细口瓶中;白磷易氧化且着火点低(40℃),应封存在冷水中,以免发生自燃。9.下列实验操作正确的是()A.当某实验没有明确的药品用量说明时,为看到明显现象,取用药品越多越好B.取用细口瓶里的试液时,先拿下瓶塞,倒放在桌上,然后标签朝外拿起瓶子,瓶口要紧挨着试管口,使液体缓缓地倒入试管C.胶头滴管量取完一种试液后,可直接量取另一种不与其反应的试液D.取用粉末状固体或固体小颗粒时,应用药匙或纸槽,取用块状固体时,应用镊子夹取解析:选D实验要节约药品用量。应严格按实验规定的用量取用药品,如果没有用量说明,一般应按最少量取用:即液体1~2mL,固体只需盖满试管底部;取用液体时标签应对着手心,以免药液腐蚀标签;胶头滴管必须专管专用。(1)加热固体时试管口要略向下倾斜;加热液体时要放碎瓷片;点燃可燃性气体前要验纯。(2)稀释浓H2SO4时要将浓H2SO4沿器壁缓缓注入水中;浓H2SO4溅到皮肤上应先用抹布擦去,再用大量水冲洗,再涂上适量的稀NaHCO3溶液。知识二过滤和蒸发[基础梳理]一、混合物的分离和提纯3.粗盐的提纯(1)除去难溶性杂质:(2)除去可溶性杂质:杂质加入的试剂反应的化学方程式硫酸盐(Na2SO4)BaCl2Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaClMgCl2NaOH2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaClCaCl2Na2CO3CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl二、SOeq\o\al(2-,4)的检验[牛刀小试]1.判断正误(1)为加快过滤,可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液。()(2)蒸发时,可将溶液直接蒸干,得到固体。()(3)向某溶液中加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则溶液中一定含有SOeq\o\al(2-,4)。()答案:(1)×(2)×(3)×2.如图所示的实验操作中正确的是()解析:选AB项试管内液体过多;C项胶头滴管不可伸入试管中;D项会导致失火。3.如图所示是某学生设计的过滤操作装置图。(1)写出有标号仪器的名称:A________,B________,C________。(2)图中有________处错误,说明改正的方法:___________________________________。(3)该学生在进行过滤操作后发现,过滤后的液体仍有浑浊现象,可能是________的缘故。解析:过滤的仪器有铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯和玻璃棒,过滤时要注意“一贴、二低、三靠”。答案:(1)铁架台漏斗烧杯(2)1用玻璃棒引流,玻璃棒靠在三层滤纸处(3)滤纸破损(或液面高于滤纸的上缘)过滤、蒸发操作过程中的注意事项[重点剖析]1.过滤注意事项一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,滤纸和漏斗内壁之间无气泡二低eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(滤纸边缘略低于漏斗口,漏斗里液面略低于滤纸边缘))三靠eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(倾倒液体的烧杯尖口紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端轻轻靠在三层滤纸处,漏斗下口尖端紧靠烧杯内壁))2.蒸发注意事项(1)液体的体积不超过蒸发皿容积的eq\f(2,3)。(2)在加热过程中要不断搅拌液体以防局部过热导致液体飞溅出来。(3)当加热到蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热蒸干。(4)蒸发皿都应该用经过预热的坩埚钳夹住以后再收放,不能用凉的坩埚钳夹温度很高的蒸发皿,防止温差过大,引起蒸发皿炸裂。(5)不要把加热后的蒸发皿直接放在实验台上。[特别提醒]过滤完成后,漏斗中的沉淀物表面往往残留可溶性物质,所以沉淀物要洗涤,洗涤方法为向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀物(切不可用玻璃棒搅拌),待水滤出后,重复操作2~3次。[典例印证][例题1]过滤与蒸发是常用的物质分离与提纯的方法,试用你掌握的有关知识完成下列问题:(1)关于过滤操作的说法中,错误的是________。A.玻璃棒下端要靠在三层滤纸处B.滤纸边缘低于漏斗边缘,多余部分要剪去,并用水润湿贴紧,不留气泡C.过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器,并使液面高于滤纸边缘D.漏斗下端紧靠烧杯内壁(2)实验室将NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程,其正确的操作顺序为________。①放置酒精灯②固定铁圈位置③放上蒸发皿④加热搅拌⑤停止加热,用余热蒸干A.②③④⑤①B.①②③④⑤C.②③①④⑤D.②①③④⑤[解析](1)玻璃棒下端要靠在三层滤纸处,目的是防止玻璃棒捅破滤纸,故A项正确;滤纸边缘低于漏斗边缘,并用水润湿,且不留气泡的原因是防止液体从漏斗与滤纸之间流下,达不到过滤的目的,B项正确,C项错误;漏斗下端紧靠烧杯内壁其目的是防止液体溅出,D项正确。(2)在将NaCl溶液蒸发时,根据题意应先放置酒精灯,然后根据酒精灯的高度来调整铁圈的位置,接下来放上蒸发皿,加入NaCl溶液并加热,不断搅拌,当剩余少量液体时,停止加热,用余热蒸干。[答案](1)C(2)B玻璃棒的作用(1)固体溶解:搅拌,以加快固体物质的溶解速度。(2)过滤:引流,使液体沿玻璃棒注入漏斗中。(3)蒸发:搅拌,以免液体局部过热,致使液滴飞溅出来。混合物的分离、提纯及粗盐提纯的原理[重点剖析]1.混合物的分离和提纯(1)分离和提纯的比较:分离提纯含义把混合物的各成分分开把混合物中含有的杂质除去区别分开后的各物质要恢复原来的状态杂质不必恢复原状态物理方法过滤、结晶、升华、蒸馏、萃取、分液、溶解等化学方法沉淀、置换、加热等(2)提纯的原则:2.粗盐的提纯(1)除去粗盐中可溶性杂质的原理:(2)试剂加入的先后顺序:根据原理可知,Na2CO3溶液既可除去CaCl2,又可除去过量的BaCl2,故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入,盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH,故应最后加入,因此各试剂的加入顺序可以为:①BaCl2→NaOH→Na2CO3→盐酸②NaOH→BaCl2→Na2CO3→盐酸③BaCl2→Na2CO3→NaOH→盐酸[典例印证][例题2]为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按下列步骤操作:eq\x(固体)eq\o(→,\s\up7(加水),\s\do5())eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(加过量A),\s\do5())eq\o(→,\s\up7(加过量B),\s\do5(操作Ⅰ))eq\x(滤液)eq\o(→,\s\up7(加适量C),\s\do5())eq\o(→,\s\up7(加热煮沸),\s\do5())eq\x(KCl溶液)eq\o(→,\s\up7(操作Ⅱ),\s\do5())eq\x(KCl固体)(1)写出三种试剂的化学式:A________,B________,C________。(2)根据题意,回答下列问题:①加入过量A的目的是_________________________________________________;②加入过量B的目的是________________________________________________;③加热煮沸的目的是_________________________________________________。(3)操作Ⅰ是__________,操作Ⅱ是__________。[解析]当有多种杂质共存时,应认真分析。要使杂质一一除去,必须考虑到所加试剂是过量的,而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去,要除去Mg2+,可用含OH-的试剂,除SOeq\o\al(2-,4)可用含Ba2+的试剂,故先加入Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2+可用K2CO3除去,过量Ba(OH)2中的OH-,以及过量K2CO3中的COeq\o\al(2-,3),可用稀盐酸除去,最后加热煮沸可除去HCl。[答案](1)Ba(OH)2K2CO3HCl(2)①除尽Mg2+和SOeq\o\al(2-,4)②除尽过量的Ba2+③使HCl挥发(3)过滤蒸发化学方法提纯和分离物质的“三必须”一、除杂试剂必须过量。二、过量试剂必须除尽。三、除杂途径必须最佳。题组一过滤1.下列混合物适于用过滤法分离的是()A.KCl、NaNO3B.水、酒精C.Na2CO3、CaCO3D.MgSO4、ZnSO4解析:选CA、D两组中的固体物质都是易溶于水的物质,过滤法不能达到分离的目的;水与酒精都是液体,互溶后仍都可以透过滤纸,因此也不能采用过滤法分离;C组中Na2CO3能溶于水,CaCO3不溶于水,可采用过滤法分离。2.下列有关过滤实验的操作中不正确的是()A.玻璃棒与三层滤纸相互接触B.漏斗颈与烧杯内壁相互接触C.玻璃棒与烧杯口相互接触D.为加快过滤,使用玻璃棒搅拌漏斗里的液体解析:选DA、B、C三个选项是过滤操作中“三靠”的基本内容,所以必须互相接触;D项用玻璃棒搅动漏斗里的液体会使滤纸破裂而造成漏液。3.分离FeCl3、KCl、BaSO4的固体混合物,应采用的一组试剂是()A.水、硝酸银、稀硝酸B.水、氢氧化钠、盐酸C.水、氢氧化钾、盐酸D.水、氢氧化钾、硫酸解析:选C将固体混合物充分溶于水后过滤可以分离出BaSO4;向滤液中加入足量氢氧化钾,它与FeCl3充分反应后过滤即得Fe(OH)3沉淀,将沉淀溶解在盐酸中可以生成FeCl3;向第二次过滤所得滤液中加入适量盐酸至溶液呈中性可得KCl溶液,加热蒸干可以得到相应固体,C项正确。题组二蒸发4.蒸发时,下列操作正确的是()A.使蒸发皿盛满滤液,用小火加热B.等到蒸发皿中出现较多固体时停止加热C.待溶液蒸干后,再停止加热D.将蒸发皿放在石棉网上,用酒精灯加热解析:选B蒸发皿中所盛液体不得超过其容积的eq\f(2,3),A项错误;当有较多固体出现时,可利用余热将溶液蒸干,这样避免固体飞溅,B项正确,C项错误;蒸发皿可直接加热,D项错误。5.[双选]下列有关过滤和蒸发的操作中,正确的是()A.过滤时,漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁B.为了加快过滤速度,可用玻璃棒搅动过滤器中的液体C.当蒸发皿中出现大量固体时停止加热,用余热蒸干D.实验完毕后,用手直接取走蒸发皿解析:选A、C过滤时不可搅动过滤器中的液体,B错误;实验结束后应使用坩埚钳夹持蒸发皿,D错误。题组三粗盐的提纯6.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SOeq\o\al(2-,4)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.⑤②④③①B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.①④②⑤③解析:选CCa2+、Mg2+、SOeq\o\al(2-,4)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COeq\o\al(2-,3),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。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。如除去SOeq\o\al(2-,4)带入的Ba2+将和Ca2+一起用Na2CO3溶液除去,这样就可确定操作顺序为②⑤④①③。7.实验小组的同学欲对一粗盐样品进行初步提纯。所用实验仪器或用品如下:(1)D的名称是________。(2)提纯的步骤是:溶解、过滤、________、计算产率。(3)“过滤”操作的要点可概括为“一贴、二低、三靠”,其中“二低”的含义是________________________________________________________________________。(4)实验小组通过正确的计算发现,所得实验结果与该粗盐的实际含量对比,实验测得的结果比实际偏低,请分析可能的原因:_____________________________________________。解析:粗盐提纯的步骤是溶解、过滤、蒸发。过滤操作中的“二低”是:滤纸上沿低于漏斗边缘,液面低于滤纸上沿。引起误差的操作可能是称量时出错,溶解搅拌或过滤时有液体溅出,蒸发时有液体溅出等。答案:(1)蒸发皿(2)蒸发(3)滤纸上沿低于漏斗边缘;液面低于滤纸上沿(4)称取时出错;过滤或蒸发时有液体溅出等(其他合理答案均可)题组四SOeq\o\al(2-,4)的检验8.某溶液中可能含有SOeq\o\al(2-,4)、COeq\o\al(2-,3)、Cl-。为了检验其中是否含有SOeq\o\al(2-,4),除BaCl2溶液外,还需要的溶液是()A.H2SO4B.HClC.NaOHD.NaNO3解析:选B加入盐酸,排除COeq\o\al(2-,3)的干扰,因为BaCO3也是一种不溶于水的白色沉淀。9.下列离子检验的方法正确的是()A.向某溶液中加入硝酸银溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-B.向某溶液中加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中有SOeq\o\al(2-,4)C.向某溶液中加入氢氧化钠溶液,生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+D.向某溶液中加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,再加盐酸沉淀不溶解,说明原溶液中有SOeq\o\al(2-,4)解析:选CA中白色沉淀也可能为Ag2SO4、Ag2CO3等;B中白色沉淀也可能为AgCl;C中产生的蓝色沉淀只能是Cu(OH)2,故原溶液中含有Cu2+;D中白色沉淀也可能为AgCl。题组五混合物的分离和提纯10.欲除去下列物质中的杂质(括号内物质为杂质),所用试剂不正确的是()A.KNO3溶液(K2SO4):适量Ba(NO3)2溶液B.CaCO3粉末(CaCl2):过量盐酸C.Cu粉(Zn粉):过量盐酸D.CO2(O2):灼热的铜网解析:选BCaCO3中的CaCl2杂质易溶于水,而CaCO3不溶于水,把样品溶于水过滤即可除CaCO3中的CaCl2。不能用盐酸,因盐酸可与CaCO3反应而生成CaCl2。11.已知单质碘受热易升华(固体变为气体)。可用于分离或提纯物质的方法有:A.过滤B.加热升华C.加热分解D.洗气法。下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合适?(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3颗粒:________。(2)除去O2中少量的水蒸气:________。(3)除去固体碘中混有的少量NaI:________。(4)除去氧化钙中的CaCO3:________。解析:除去溶液中的固体颗粒,一般用过滤的方法;除去O2中的水蒸气可通过装有浓H2SO4的洗气瓶;单质I2易升华,可用升华法把I2从混合物中分离出来;CaO中的CaCO3可用加热法使CaCO3分解。答案:(1)A(2)D(3)B(4)C(1)过滤使用的玻璃仪器——漏斗、烧杯、玻璃棒。过滤的操作要点——一贴、二低、三靠。(2)液体的蒸发应在蒸发皿中进行,蒸发过程中要不断搅动液体,当出现较多固体时,停止加热,利用余热将溶液蒸干。(3)粗盐提纯中玻璃棒的作用:溶解时——搅拌,加速溶解;过滤时——引流,防止液体外溅;蒸发时——搅拌,防止受热不均匀。(4)检验SOeq\o\al(2-,4)时,先加稀盐酸,后加BaCl2溶液。知识三蒸馏[基础梳理]1.依据混合物中各组分的沸点不同。2.作用除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质。3.装置(制取蒸馏水)(1)写出A、B所代表的仪器的名称:A:圆底烧瓶,B:冷凝器。(2)说明冷却水流动方向:下口进水,上口出水。[牛刀小试]1.判断正误(1)蒸馏时,温度计的水银球应插入液体中。()(2)蒸馏时,蒸馏烧瓶内要加几粒碎瓷片。()(3)蒸馏过程中,蒸馏烧瓶不必垫石棉网加热。()(4)蒸馏过程中,冷凝器中冷却水的流向是上进下出。()答案:(1)×(2)√(3)×(4)×2.在自来水蒸馏实验中,下列操作叙述正确的是()A.在蒸馏烧瓶中盛满自来水,并放入几粒沸石B.将温度计水银球插到蒸馏烧瓶自来水中C.冷水从冷凝器上口入,下口出D.收集到的液体取少量滴入硝酸银和稀硝酸,无明显现象解析:选D蒸馏烧瓶中不可盛满自来水,A错误;温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,B错误;冷凝器中冷却水的流向应为下口进水,上口出水,C错误。蒸馏实验的改进装置及操作注意事项[重点剖析]1.改进装置当用蒸馏的方法分别获取几种沸点不同的液体时,应该用温度计控制收集沸点不同的馏分,装置改进如下:2.注意事项(1)装置的安装:由下到上,由左到右。(2)气密性的检验:连接好装置,在冷凝器的出口处接一橡胶管,并将橡胶管插入水中,将烧瓶微热,水中有气泡产生,冷却到室温,橡胶管中有水柱生成,则气密性良好。(3)冷凝器的使用:冷凝器中冷却水从下口进,上口出。先通冷凝水,再加热,蒸馏结束时先熄灭酒精灯,再停止通冷凝水。(4)温度计的使用:温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管处相平。(5)在使用蒸馏烧瓶进行蒸馏实验时,应在蒸馏烧瓶中加入少许碎瓷片或沸石,以防止瓶内液体暴沸,产生危险。[特别提醒]蒸馏和蒸发的不同点(1)目的不同:蒸发是为了除去溶剂得到晶体,蒸馏是为了得到液体成分。(2)主要仪器不同:蒸馏主要用蒸馏烧瓶和冷凝管,蒸发主要用蒸发皿。[典例印证][例题]将所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置,并进行蒸馏,可以得到汽油和煤油。(1)写出A、B、C所代表仪器的名称:A__________;B__________;C__________。(2)写出A仪器的进水口______,出水__________________________________________。(3)用字母表示装置的连接顺序:_____________________________________________。(4)在B中注入原油后,加入几片碎瓷片的目的是________________________________________________________________________。[解析](1)仪器的名称A为冷凝器;B为蒸馏烧瓶;C为锥形瓶。(2)冷凝器的进出水方向一般是下进上出,所以冷却水应该从c进入,从d流出。(3)装置的连接顺序应是从下到上,从左到右。(4)在蒸馏过程中,向蒸馏烧瓶中加入少许碎瓷片的目的是防止液体暴沸。[答案](1)冷凝器蒸馏烧瓶锥形瓶(2)cd(3)e—i—h—a—b—w(4)防止液体受热时暴沸解答本题要注意以下两个方面的失误(1)冷凝器进出水的流向易错答为d进水,c出水。(2)蒸馏烧瓶易错答为支管烧瓶。题组蒸馏1.以下实验装置一般能用于分离物质的是()A.只有①②B.只有②③C.只有①③D.①②③解析:选D①是蒸馏,用于分离互溶而沸点不同的液体混合物;②为蒸发,是从溶液中得到固体的方法;③为过滤,用于固体与液体的分离。D项正确。2.如图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)指出图中两处明显的错误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,还需加入少量__________,其作用是防止加热时液体暴沸。解析:对于蒸馏的实验装置,最重要的问题有:①仪器的连接顺序,②温度计的位置,③冷却水的流向(进出口),④防暴沸的措施。答案:(1)①温度计水银球位置应处于蒸馏烧瓶支管口处②冷却水进出口反了(2)蒸馏烧瓶冷凝管(3)沸石(或碎瓷片)(1)蒸馏用来分离相互溶解的沸点不同的液体混合物。(2)蒸馏时温度计的水银球位置要放在蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝水的水流方向与被冷凝蒸气的流出方向相反。知识四萃取和分液、Cl-的检验[基础梳理]一、萃取和分液1.概念(1)萃取:利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度不同,用一种溶剂把溶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:将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。2.主要仪器分液漏斗和烧杯。3.操作(萃取碘水中的碘)[牛刀小试]1.判断正误(1)用酒精作萃取剂萃取溴水中的溴。()(2)分液时,下层液体先从分液漏斗的下端放出,上层液体从上端倒出。()(3)利用分液法,可以分开水和花生油的混合物。()(4)I2易溶于乙醇,可用乙醇代替CCl4萃取碘水中的碘。()(5)用汽油萃取碘水中的碘,静止分层后,含碘的汽油层在下层。()(6)向某溶液中滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-。()答案:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×2.将下列分离物质的实例与所选择的分离方法连线。答案:(1)—D(2)—C(3)—A(4)—B3.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。萃取、分液操作的注意事项[重点剖析]1.分液漏斗使用前必须检查是否漏液2.萃取剂的选择(1)与另一种溶剂互不相溶。(2)与被萃取的物质不发生反应。(3)溶质在萃取剂中的溶解度远大于它在原溶剂中的溶解度。3.分液操作的注意事项(1)振荡:要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内部压强过大引起危险。(2)分液:①分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁,有利于液体流出,同时防止液体溅出。②分液时要打开玻璃塞(或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔),保证内外大气压强相等,有利于液体流出。③旋开下端活塞,用烧杯接收下层液体时,要注意待下层液体恰好流完时及时关闭活塞,不能让上层液体流出,上层液体应从上口倒出。[典例印证][例题]海水中的海带、紫菜等富集了大量的碘元素,某化学兴趣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50mL碘水和15mLCCl4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)上述E步骤的操作中应注意________________________________________________________________________。(3)上述G步骤操作的目的是________________________________________________________________________。(4)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)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。(3)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使漏斗内部与外界大气相连通。(4)萃取剂的选择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)CBDG(2)使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,不让上层液体流出(3)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(4)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(1)从水溶液中萃取时常用的萃取剂:①苯、汽油(或煤油):难溶于水,密度比水小;②CCl4:难溶于水,密度比水大。由于酒精与水互溶,故酒精一般不作从水溶液中萃取物质的萃取剂。(2)萃取和分液往往结合起来操作,打开活塞前属于萃取,打开活塞后属于分液。题组一萃取和分液1.在使用分液漏斗进行分液时,正确的操作是()A.上层液体经漏斗下口放出B.分离液体时,将漏斗拿在手上进行分离C.分离液体时,分液漏斗口上的小孔与大气相通时打开活塞D.分液漏斗中盛装的是液体,振荡后不必扭开活塞把气体放出解析:选C为确保分离效果,下层液体由漏斗下口放出,上层液体要经漏斗上口倒出;分离液体时,分液漏斗要固定在铁架台的铁圈上;分液时,磨口塞上的凹槽与漏斗口上的小孔要对准,这时漏斗内外的空气相通,压强相等,漏斗内的液体自然流下;振荡后由于溶液体积要发生变化,需旋开活塞放气。2.用四氯化碳萃取碘的饱和水溶液中的碘,下列说法中不正确的是()A.实验使用的主要仪器是分液漏斗B.碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大C.碘的四氯化碳溶液呈紫红色D.分液时,水从分液漏斗下口流出,碘的四氯化碳溶液从漏斗上口倒出解析:选D因四氯化碳的密度比水的密度大,所以萃取后分层时上层为水层,下层为四氯化碳层,分液时,碘的四氯化碳溶液从下口流出,水从分液漏斗上口倒出。3.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:选C汽油和氯化钠溶液不相溶,汽油的密度比水的小,所以在上层,可通过分液的方法进行分离;乙醇和水的沸点不同,可通过蒸馏的方法进行分离;碘在水溶液中的溶解度不大,可用有机溶剂把它从其水溶液中萃取出来。4.[双选]下列各组混合物不能用分液漏斗分离的是()A.CCl4和水B.汽油和食用油C.汽油和NaOH溶液D.酒精和水解析:选B、D分液漏斗用于分离互不相溶的两种液体,汽油是常用的有机溶剂,能够溶解食用油,而酒精和水是互溶的,故B、D两组不能用分液漏斗分离。题组二离子的检验5.为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:①取少量溶液滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;白色沉淀部分溶解③取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀根据实验,以下推测不正确的是()A.一定有SOeq\o\al(2-,4)B.一定有COeq\o\al(2-,3)C.不能确定Cl-是否存在D.不能确定SOeq\o\al(2-,4)是否存在解析:选D向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时,沉淀部分溶解,且产生CO2气体,证明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2-,4)和COeq\o\al(2-,3)。在②中的上层清液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl,并不能确定原溶液中是否有Cl-,因为原溶液中已经加入了稀盐酸。6.某溶液中含有较大量的Cl-、COeq\o\al(2-,3)、OH-3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3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.①②④②③B.④②①②③C.①②③②④D.④②③②①解析:选B因Ag+与Cl-、COeq\o\al(2-,3)、OH-均可生成沉淀,Mg2+与COeq\o\al(2-,3)、OH-均可生成沉淀,Ba2+只与COeq\o\al(2-,3)生成沉淀,故试剂的加入顺序为④①③。7.下列对实验过程的评价正确的是()A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含SOeq\o\al(2-,4)C.某无色溶液中滴入无色酚酞显红色,该溶液一定显碱性D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-解析:选CA项,Na2CO3、K2CO3等物质也可与稀盐酸反应产生无色气体CO2;B项,溶液中也可能含有Ag+;D项,加入稀盐酸时,引入了Cl-。(1)萃取时选择的萃取剂和溶质不反应,与原溶剂互不相溶,且溶质在萃取剂中的溶解度远大于它在原溶剂中的溶解度。(2)分液时下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。(3)检验Cl-先加AgNO3溶液,再加入稀HNO3。[对应学生用书课时达标训练(一)]一、选择题1.以下四种标签,适合贴在无水乙醇试剂瓶上的是()解析:选D乙醇属于易燃液体。2.下列仪器常用于物质分离的是()A.①③⑤B.②③⑤C.②④⑤D.①②④解析:选B漏斗可用于过滤,分离固、液混合物;蒸馏烧瓶可用于蒸馏或分馏,分离液、液混合物;分液漏斗用于分液,分离互不相溶的两种液体混合物。3.实验室进行过滤和蒸发操作时,都要用到的仪器是()A.烧杯B.玻璃棒C.蒸发皿D.酒精灯解析:选B过滤时要用玻璃棒引流,以免外洒;蒸发时要用玻璃棒搅拌,防止由于局部液体温度过高,造成液滴飞溅。4.下列生产、生活、实验中的行为,符合安全要求的是()A.进入煤矿井下作业,戴上安全帽,用帽上的矿灯照明B.节日期间,可以在热闹繁华的商场里燃放烟花爆竹,欢庆节日C.点燃打火机,可以检验液化气钢瓶口是否漏气D.实验室里,可以将水倒入浓硫酸中及时用玻璃棒搅拌,配制稀硫酸解析:选A煤矿中的瓦斯气体和液化气都是可燃性气体,遇明火容易发生爆炸,所以A正确,C不正确;燃放烟花爆竹应在人少的空旷处,B不正确;将水倒入浓硫酸中容易因放热过多而导致酸液沸腾溅出,D不正确。5.下列实验操作正确的是()A.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热B.萃取操作时,应选择溶质在其中更易溶的溶剂作萃取剂,且萃取剂与原溶剂互不相溶,其密度比原溶剂的可以大也可以小C.用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤的速度D.加入盐酸以除去硫酸钠中的少量碳酸钠杂质解析:选BA项中,通常蒸发到含少量水时,即停止加热,让其冷却结晶。B项中,对萃取剂的密度没有要求。C项是错误的操作,可能会捣破滤纸而使过滤操作失败。D项操作虽然能够除去Na2CO3,但是会引入新的杂质NaCl。6.如果你家里的食用花生油不小心混入了部分水,利用你所学的知识,采用最简便的分离方法是()解析:选B花生油与水互不相溶,可以利用分液的方法分离。7.某实验室仅有如下仪器或用品: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。从缺乏仪器或用品的角度看,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:选C选项A中,蒸发液体需要使用蒸发皿、酒精灯、火柴、玻璃棒、铁架台、铁圈或三脚架,所给仪器和用品充分。选项B中,萃取需使用分液漏斗、烧杯、铁架台、铁圈,所给仪器和用品充分。选项C中,液体过滤需使用滤纸,而题干中没有提供,故C不能进行,符合题意。选项D中,升华需使用酒精灯、火柴、烧杯、圆底烧瓶、铁架台、铁圈或三脚架,所给仪器和用品充分。8.下列除杂方法中,正确的是()A.除去含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液时,先加入过量的Na2CO3溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸B.除去CO2气体中的CO:在O2中点燃C.除去CO气体中的CO2:通过NaOH溶液洗气D.除去NH3中的水蒸气:通过浓H2SO4洗气解析:选C加入过量Na2CO3溶液后,最终KNO3溶液中有NaNO3杂质,故A项错误;O2若过量,则CO2含有杂质O2,故B项错误;NaOH将CO2吸收,并不引入新杂质,故C项正确;浓H2SO4将NH3吸收,故D项错误。9.某同学根据苯和四氯化碳互溶、苯的密度比水小、四氯化碳的密度比水大的性质制作了如图所示的“液体积木”。在试管中注入CCl4,再加少量水,再小心加入少量苯,溶液可出现分三层的现象,然后再用漏斗向水层中加入少量胆矾溶液及少量碘水(如图所示)。下列说法正确的是()A.上中下三层的颜色分别为无色、蓝色、紫色B.上中下三层的颜色分别为紫色、蓝色、紫色C.振荡再静置后溶液分为两层,水在下层D.振荡再静置后溶液仍分为三层解析:选B碘在苯与四氯化碳中的溶解度较大,它们都能从碘水中萃取碘,故上、中、下三层的颜色分别为紫色、蓝色、紫色。苯和四氯化碳互溶,故振荡后分为两层,有机层的密度大小取决于苯和四氯化碳的相对多少,故无法判断有机层是否在水的上面。10.自来水中因含有少量Fe3+而不能用于溶液的配制,实验室为了除去自来水中的Fe3+获得纯净水,可采用的方法是()A.过滤法B.结晶法C.蒸馏法D.沉淀法解析:选C除去自来水中的少量杂质离子只能用蒸馏法,C项正确。11.下列各组混合物的分离或提纯方法不正确的是()A.用萃取法从溴水中提取溴B.用蒸发结晶的方法从含少量KNO3的热的NaCl饱和溶液中提纯KNO3C.用蒸馏法分离酒精和水的混合物D.用加热升华的方法分离碘和氯化钠的混合物解析:选B萃取法是利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度不同而将溶质提取出来的方法,A正确。蒸发KNO3和NaCl混合溶液时,二者均析出,B错误。蒸馏时酒精挥发而水的沸点高,难挥发,C正确。加热时碘易升华而氯化钠熔沸点高,D正确。12.下列操作中,完全正确的一组是()①用试管夹夹持试管时,试管夹从试管底部往上套,夹在试管的中上部②给盛有液体的体积超过eq\f(1,3)容积的试管加热③把鼻孔靠近容器口去闻气体的气味④将试管平放,用纸槽往试管里送入固体粉末后,然后竖立试管⑤倾倒盛放在细口瓶中的液体时,瓶上的标签对着地面⑥将烧瓶放在桌上,用力塞紧塞子⑦用坩埚钳夹取加热后的蒸发皿⑧将滴管垂直伸进试管内滴加液体⑨稀释浓硫酸时,把水迅速倒入盛有浓硫酸的量筒中⑩检验装置的气密性时,把导管的一端浸入水中,用手捂住容器的外壁或用酒精灯微热A.①④⑦⑩B.①④⑤⑦⑩C.①④⑤⑦⑧⑩D.④⑤⑦⑧⑩解析:选A②不正确,试管液体过多,受热时易溅出;③不正确,这样操作会吸入较多的气体,容易发生意外,应用手扇闻;⑤不正确,倾倒盛放在细口瓶中的液体时,瓶子的标签应向着手心,以免液体腐蚀标签;⑥不正确,这样操作易使烧瓶破裂,应将烧瓶拿在手里塞紧塞子;⑧不正确,滴管不能伸入试管内,否则会污染试剂;⑨不正确,稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓缓注入盛有水的烧杯中,并不断搅拌。二、非选择题13.人们可根据物质的性质,采取适当的方法将混合物中各物质分离开来:(1)不溶性固体与水的混合物,如泥沙与水,可用________方法分离。(2)可溶性固体与水的混合物,如水和食盐,可用________方法分离。(3)两种可溶性固体,若它们的溶解度随温度变化不同,如氯化钠和硝酸钾,可通过________方法将其分离。(4)两种互相溶解但沸点不同的液体,如水与乙醇,可用________方法分离。(5)两种互不相溶的液体,如汽油与水,可通过________方法分离。解析:根据物质的性质,并结合分离方法的原理进行分析判断。答案:(1)过滤(2)蒸发(3)结晶(4)蒸馏(5)分液14.(1)现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如表所示。物质熔点(℃)沸点(℃)密度(g/cm3)溶解性A-198A、B互溶,且均易溶于水B290据此分析,将A和B相互分离的常用方法是________(填“过滤”、“蒸发”、“萃取”、“分液”或“蒸馏”等)。(2)除去NaNO3固体中混有的少量KNO3,所进行的实验操作依次为:________、蒸发、结晶、________。(3)除去KCl溶液中的K2SO4,依次加入的溶液为(填溶质的化学式):________________________________________________________________________。解析:(1)A、B两种液体相互溶解且沸点差别较大,应选择蒸馏的方法将二者分离。(2)NaNO3和KNO3均是易溶于水的固体,因此考虑结晶法分离。将混合物在较高温度下溶于水,得到NaNO3的饱和溶液,然后蒸发,使溶剂水减少,因为KNO3的量少还没有达到饱和,不会析出KNO3,而NaNO3已达到了饱和,将析出NaNO3,趁热过滤,就能将两者分开。(3)除去KCl溶液中的K2SO4,即要除去SOeq\o\al(2-,4)而不能引入新的杂质离子,因此要加入过量BaCl2[或Ba(OH)2]溶液,然后再加入K2CO3溶液除去过量的BaCl2[或Ba(OH)2],最后加盐酸将过量的K2CO3转变为KCl。答案:(1)蒸馏(2)溶解过滤(3)BaCl2[或Ba(OH)2]、K2CO3、HCl15.实验室里需要纯净的NaCl溶液,但手边只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl。某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl溶液。(已知:NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+CO2↑+H2O)如果此方案正确,那么:(1)操作①可选择________或________仪器。(2)操作②为什么不用硝酸钡溶液,其理由是________________________________________________________________________。(3)进行操作②后,如何判断SOeq\o\al(2-,4)已除尽,方法是________________________________________________________________________。(4)操作③的目的是________,为什么不先过滤后加碳酸钠溶液?理由是________________________________________________________________________。(5)操作④的目的是_______________________________________________。解析:(1)操作①为加热使NH4HCO3受热分解,因此可选择的仪器是蒸发皿或坩埚。(2)若用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NOeq\o\al(-,3),在以后操作中无法除去。(3)判断SOeq\o\al(2-,4)已除尽的方法:取上层清液加入BaCl2溶液,若无沉淀说明SOeq\o\al(2-,4)已除尽。(4)操作③“加入Na2CO3溶液”,目的是除去过量的Ba2+。先加Na2CO3后过滤,可以减少一次过滤操作。(5)除去溶解在溶液中的CO2和HCl。答案:(1)蒸发皿坩埚(2)引入新的杂质离子NOeq\o\al(-,3),在以后操作中无法除去(3)取上层清液加入BaCl2溶液,若无沉淀说明SOeq\o\al(2-,4)已除尽(4)除去过量的Ba2+可以减少一次过滤操作(5)除去溶解在溶液中的CO2和HCl16.海洋植物如海带海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海洋植物中提取碘的流程如下:eq\x(海藻)eq\o(→,\s\up7(灼烧))eq\x(海藻灰)eq\o(→,\s\up7(浸泡))eq\x(悬浊液)eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(含I-的溶液)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(X)eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(Y)→eq\x(晶态碘)某化学兴趣小组将上述流程②③设计成如图所示:已知氯水中含有Cl2,②中发生反应的化学方程式为Cl2+2KI=2KCl+I2。回答下列问题:(1)写出提取过程①③中实验操作的名称:①______________,③____________。(2)四氯化碳是______色、比水______的液体。F中下层液体的颜色为______色,上层液体中溶质的主要成分为______。(3)从F中得到固态碘还需进行的操作是______。(4)在灼烧过程中,将使用到的(除泥三角外)实验仪器有______。A.试管B.瓷坩埚C.坩埚钳D.蒸发皿E.酒精灯解析:(1)从实验流程看①操作为过滤,③操作为萃取。(2)CCl4萃取碘水中的碘后,上层液体为KCl溶液,注意不含Cl2和I2。(3)分液后得到碘的CCl4溶液,然后用蒸馏的方法得到I2。(4)给固体物质加热灼烧时用坩埚、坩埚钳和酒精灯。答案:(1)过滤萃取(2)无密度大紫红(或紫)KCl(3)分液、蒸馏(4)B、C、Eeq\a\vs4\al(第二节化学计量在实验中的应用)目标导学1.了解物质的量是国际单位制的基本物理量。了解物质的量的单位——摩尔。了解摩尔质量的含义。2.了解影响物质体积大小的因素。3.了解阿伏加德罗定律及其推论。4.了解气体摩尔体积的含义。掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。5.了解物质的量浓度的含义。掌握物质的量浓度的有关计算。6.掌握容量瓶的使用方法。掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作。知识一物质的量的单位——摩尔[基础梳理]1.物质的量的概念2.物质的量的单位——摩尔3.阿伏加德罗常数(1)把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用×1023_mol-1表示。(2)NA指1mol任何粒子的粒子数,一定要明确指明何种粒子,如1molH2O含有的分子数为NA,而原子数目为3NA。(3)涉及稀有气体时注意He、Ne、Ar等为单原子分子。(4)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系为n=eq\f(N,NA)。[牛刀小试]1.将下列符号与文字连线。①1molHA.1摩尔氢离子②1molH+B.1摩尔氢气分子③1molH2C.1摩尔氢原子答案:①-C②-A③-B2.[双选]下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是()A.×1023叫做阿伏加德罗常数B.12g12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数值C.含有阿伏加德罗常数个粒子的物质是1molD.1mol氯含有×1023个氯分子解析:选B、C摩尔是以kg12C所含碳原子数作为基准,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数值个微粒。阿伏加德罗常数常用×1023mol-1表示,而不是×1023。用摩尔来表示粒子时应指明具体微粒,如1molFe、1molH+、1mole-等,而1摩尔氯指代不明。物质的量的正确理解[重点剖析]1.专有化:物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”“物质的质量”“物质的数量”等。2.微观化:物质的量的单位是摩尔,只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不适合表示宏观物质的数量。例:1mol苹果、1mol铁元素等说法都是错误的。3.具体化:在使用物质的量表示物质时,必须具体指明粒子的种类。如1molH2表示一摩尔氢分子,1molH表示一摩尔氢原子,1molH+表示一摩尔氢离子。而1mol氢的表述是错误的,因为“氢”是元素名称,是宏观物质名称,不是微观微粒名称。4.集体化:微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。例:5molH2O、molH2O。[典例印证][例题]下列叙述中正确的是()A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一B.1mol氢C.1mol粒子集体所含的粒子数就是×1023个碳原子D.摩尔是物质的量的单位,也是粒子数量的单位[解析]物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,其单位是摩尔,A正确,D错误;使用摩尔时必须指明具体的粒子,1mol氢的说法指代不明确,B错误;1mol粒子集体所含的粒子数与kg12C含有的碳原子数相同,约是×1023个碳原子,C错误。[答案]A物质的量的有关概念的正确理解(1)“摩尔”是“物质的量”的单位,如同“千克”是“质量”的单位。(2)使用摩尔时必须指明具体的粒子,且不能描述宏观物体。(3)1mol粒子集体所含的粒子数是人为规定的,其准确数是kg12C含有的碳原子数,近似数是×1023。题组一物质的量的正确理解与应用1.判断下列说法的正误(1)1mol铅笔()(2)2mol氧()(3)4molH2()(4)1molNa2CO3中含有2molNa+()(5)12g12C中含有×1023个碳原子()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√2.下列关于摩尔的说法中,正确的是()A.摩尔是表示物质数量的单位B.摩尔是表示物质离子数和质量的单位C.摩尔是衡量物质所含粒子数目多少的基本物理量D.摩尔是物质的量的单位解析:选D摩尔是物质的量的单位,物质的量是衡量物质所含粒子数目多少的基本物理量。题组二阿伏加德罗常数的应用3.下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)说法错误的是()A.kg12C含有的12C是NA个B.NA个水分子的质量是18g/molC.1molO2中含有的氧分子数为NA个D.含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是mol解析:选BNA个水分子的质量是18g,B项错误。4.amolH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为()\f(a,4b)mol-1\f(b,a)mol-1\f(a,b)mol-1\f(b,4a)mol-1解析:选DamolH2SO4中氧原子的物质的量为4amol,NA=eq\f(N,n)=eq\f(b,4a)mol-1。(1)物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。(2)物质的量是表示含有一定数目粒子集合体的多少的物理量,其符号为n,单位为mol。
知识二摩尔质量[基础梳理][牛刀小试]1.下列说法正确的是()A.摩尔是表示物质的数量单位B.1mol氢的质量是2gC.O2的摩尔质量是32gD.每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个指定微粒解析:选D物质的量是7个基本物理量之一,它不是物质的质量,也不是物质的数量,摩尔是物质的量的单位,故A项错误;B项中“氢”指代不明确,无法确定其粒子种类,B项错误;摩尔质量的单位是g/mol,C错误;把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,所以每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个指定微粒,D正确。2.gCO2的物质的量为________,它与________gCO含有的氧原子数相等。解析:n(CO2)=eq\fg,44g/mol)=mol。它与molCO的氧原子数相等,其质量为mol×28g/mol=g。答案:mol摩尔质量的正确理解与应用[重点剖析]1.摩尔质量的“三性”(1)等同性:摩尔质量只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,其含义和单位是不同的。(2)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量的多少而改变。(3)近似性:由于电子的质量非常微小,所以粒子的摩尔质量以g/mol为单位时,其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。如NHeq\o\al(+,4)的摩尔质量为18g/mol。2.摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的比较摩尔质量(M)相对原子质量相对分子质量概念单位物质的量的物质所具有的质量一个原子的质量与12C的eq\f(1,12)作比较,所得的比值化学式中各元素相对原子质量之和单位g/mol11联系摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量[典例印证][例题1]下列叙述中正确的是()A.CO2的摩尔质量为44gB.1molCO2的质量为44g/molC.CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量D.NA个CO2的质量(以g为单位)与CO2的相对分子质量在数值上相同[解析]摩尔质量的单位是g/mol,质量的单位是g,A、B错误;摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,C错误;NA个CO2即1mol,其质量以g为单位与CO2的相对分子质量在数值上相同,D正确。[答案]D有关摩尔质量的等式关系摩尔质量(数值)=NA个粒子的质量(数值)=1mol粒子的质量(数值)=相对原子质量或相对分子质量注意:摩尔质量的单位是g/mol,质量的单位是g。物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算[重点剖析][典例印证][例题2]下列说法正确的是()A.16gO2所含的分子数为×1023个B.molH2SO4含有的原子数目为C.18gH2O中质子的物质的量为1molD.22g物质A中含有的分子数为×1023,则A的摩尔质量为44g[解析]A项,16gO2的物质的量为mol,其分子数为×1023,A错误;B项,1molH2SO4中含7mol原子,故molH2SO4含有的原子数目为,B正确;C项,n(H2O)=1mol,其质子的物质的量为10mol,C错误;D项,n(A)=eq\f×1023,×1023mol-1)=mol,M=eq\f(m,n)=eq\f(22g,mol)=44g/mol,其单位不是“g”,D项错误。[答案]B(1)由eq\f(m,M)=n=eq\f(N,NA)可见物质的量与物质的质量和微粒数目都有关系,它是联系两者的桥梁。(2)摩尔质量的计算方法:①M=eq\f(m,n);②Mr=eq\f(m原子,\f(1,12)m12C),M=Mrg/mol;③M=m(粒子)·NA。题组一摩尔质量的理解与应用1.[双选]下列说法正确的是()A.1molH的质量是1gB.1molHCl的质量是g/molC.Cl2的摩尔质量等于它的相对分子质量D.硫酸根离子的摩尔质量是96g/mol解析:选A、D1molH的质量为1mol×1g/mol=1g,A正确;质量的单位是g,B不正确;摩尔质量以g/mol为单位时,其在数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量,C不正确,D正确。2.某原子的摩尔质量是Mg/mol,则一个该原子的真实质量是()A.Mg\f(1,M)g\f(M,×1023)g\f×1023,M)g解析:选C以“g/mol”为单位时,摩尔质量与相对原子质量及1mol原子的质量数值相等,所以,1mol原子的质量为Mg。而1mol原子中含有原子的数目为×1023个,则1个原子的质量为eq\f(M,×1023)g。题组二以物质的量为中心的有关计算3.下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)()A.28g氮气含有的原子数为NAB.4g金属钙变成钙离子时失去的电子数为C.1molO2分子的质量等于1mol氧原子的质量D.24gO2分子和24gO3分子所含的氧原子数目相等解析:选DA项,28g氮气的物质的量为1mol,含有2mol氮原子。B项,4g金属钙为eq\f(4g,40g/mol)=mol,Ca-2e-=Ca2+,故4g金属钙变成钙离子时失去的电子数为;C项,1molO2分子的质量是32g,1mol氧原子的质量是16g。4.请填写下表:物质摩尔质量物质的量质量分子或离子数目SO22molSOeq\o\al(2-,4)×1022解析:M(SO2)=64g/mol,M(SOeq\o\al(2-,4))=96g/mol,2molSO2的质量为2mol×64g/mol=128g,2molSO2的分子数目为2mol××1023mol-1=×1024,6.02×1022个SOeq\o\al(2-,4)的物质的量为eq\f×1022,×1023mol-1)=mol,molSOeq\o\al(2-,4)的质量为mol×96g/mol=g。答案:物质摩尔质量物质的量质量分子或离子数目SO264g/mol128g×1024SOeq\o\al(2-,4)96g/molmolgmolBa(OH)2中含有____________个Ba2+,含有________个OH-,molBa(OH)2的质量是______g。含有×1024个OH-的Ba(OH)2的物质的量是________。解析:1molBa(OH)2含有1molBa2+和2molOH-,1mol的粒子数约为×1023,用Ba2+和OH-的物质的量分别乘以×1023即可得出答案。Ba(OH)2的摩尔质量是171g/mol,所以其质量为mol×171g/mol=g。×1024个OH-的物质的量为eq\f×1024,×1023mol-1)=2mol,则Ba(OH)2的物质的量为1mol。答案:×1024×10241mol(1)摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,当摩尔质量以g/mol为单位时,数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量。(2)物质的量的计算公式:n=eq\f(N,NA)=eq\f(m,M)。知识三气体摩尔体积[基础梳理]1.物质体积大小的影响因素2.气体体积的影响因素(1)对于气体,粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径,所以当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。(2)在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体含有相同数目的粒子。3.气体摩尔体积(1)概念单位物质的量的气体所占有的体积,符号:Vm,单位:L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。(2)计算公式Vm=eq\f(V,n)。(3)影响气体摩尔体积的因素①气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强,温度越高,体积越大,压强越大,体积越小。②标准状况下(即0℃和101kPa),气体摩尔体积为mol。[牛刀小试]1.判断正误(1)标准状况下,气体摩尔体积为L。()(2)在标准状况下,1mol任何物质的体积都是L。()(3)在标准状况下,LH2和N2的混合气体的物质的量约为1mol。()(4)在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离相等。()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√2.同温同压下,两种气体的体积不同,其主要原因是()A.气体的分子大小不同B.气体分子间的平均距离不同C.气体的物质的量不同D.气体的性质不同解析:选C同温同压时,气体分子之间的距离相等,而分子本身的大小又远小于气体分子之间的距离,故体积不同的主要原因是气体的物质的量不同。3.在同温同压下,A容器中盛有H2,B容器中盛有NH3,若使它们所含的原子总数相等,则两个容器的体积之比是()A.2∶1B.1∶2C.2∶3D.1∶3解析:选A同温同压下,两种气体的体积之比等于物质的量之比。根据题意:n(H2)×2=n(NH3)×4,则V(H2)×2=V(NH3)×4,故V(H2)∶V(NH3)=2∶1。气体摩尔体积的使用及相关计算[重点剖析]1.使用L/mol时的注意事项(1)条件:必须为标准状况,因此使用时,一定要看清气体所处的状况。(2)物质状态:必须为气体。如水、酒精、四氯化碳等物质在标准状况下不是气体。(3)数值:L/mol是近似值。2.适用范围气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可为混合气体,如标准状况下molH2与molO2的混合气体的体积约为L。3.计算①气体的物质的量n=eq\f(V,Vm)mol;②气体的摩尔质量M=eq\f(m,n)=eq\f(ρ·V,n)=ρ·eq\f(V,n)=Vm·ρ=ρg/mol(标准状况,ρ:g/L);③气体的分子数N=n·NA=eq\f(V,Vm)·NA;④气体的质量m=n·M=eq\f(V,Vm)·M。[典例印证][例题1]下列说法正确的是()A.在标准状况下,1mol水的体积是LB.1mol氢气所占的体积一定是LC.标准状况下,×1023个
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