2023届高考化学二轮复习专题14物质的分离、提纯与制备教案鲁科版

专题十四物质的别离、提纯与制备教学目标：1、能根据物质的特性，运用过滤、蒸发、蒸馏、结晶、萃取等方法别离和提纯常见的物质。。2、能对常见的物质进行检验和分析。3、了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。教学重点：物质别离、提纯与检验的原理及应用。常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。教学难点：物质别离、提纯与检验的原理及应用。教学过程：考点一：物质制备与别离、提纯的融合【知识精讲】1．物质别离、提纯的热点仪器及装置(1)热点仪器①三颈烧瓶是一种常用的化学玻璃仪器，它有三个口，可以同时参加多种反响物，或是加冷凝管、温度计、搅拌器等，常用于物质的制备、别离和提纯。a．通常用于需要控制温度的化学反响，中间孔装搅拌杆，一个侧孔装温度计，另一个滴加反响物料。b．物质的别离和提纯，三颈烧瓶的三颈中间孔可以插上回流管，右侧可插入温度计，左侧主要是用来添加药品。②分液漏斗(滴液漏斗)，一般为向烧瓶(带磨口塞)中滴加液体，其中(a)能起到平衡气压的作用。③冷凝管，注意进出水方向(下口进，上口出)。④布氏漏斗是中间带有多孔瓷板的白色瓷质漏斗，适用于晶体或沉淀等固体与大量溶液别离的实验中，常用于抽滤。⑤吸滤瓶，与布氏漏斗组成减压过滤装置，用于接收液体。(2)热点组合装置①蒸馏装置②过滤装置③减压过滤装置为了加快过滤速度，得到较枯燥的沉淀，可进行减压过滤(也称抽滤或吸滤)。减压过滤装置如上图所示。装置中抽气泵给吸滤瓶减压，造成瓶内与布氏漏斗液面上的压力差，从而加快过滤速度。吸滤瓶用于承接滤液。布氏漏斗上有许多小孔，漏斗管插入单孔橡胶塞与吸滤瓶相接。注意布氏漏斗的颈口斜面应与吸滤瓶的支管口相对，以便于吸滤。④热过滤装置⑤蒸发结晶装置⑥分液装置⑦纸层析实验示意图⑧搅拌滴加回流反响装置2．物质别离、提纯的思维方向(1)固体混合物的别离、提纯①溶解过滤法(如别离MnO2和KCl的混合物)。②溶解结晶法(如别离KNO3和NaCl的固体混合物)。③升华法(如别离I2、NaCl或NH4Cl、NaCl的混合物)。④加热灼烧法(如除去Na2CO3中的NaHCO3)。(2)气体的别离、提纯①混合法：如用水洗法除去NO中的NO2、H2中的HCl等。②加热法：如用灼热铜网除去N2中的O2。③吸收法：如用碱石灰除去气体中的水蒸气，用Na2O2除去O2中的CO2等。(3)液体的别离、提纯①萃取法；②分液法；③沉淀法；④生成气体法(如NaCl溶液中的Na2CO3杂质用盐酸除去)；⑤氧化法或复原法(如FeCl3中的FeCl2用Cl2除去，FeCl2中的FeCl3用铁粉除去)；⑥转化法(如NaHCO3溶液中的Na2CO3用通CO2的方法除去)；⑦电解法(如稀硫酸中的盐酸可用电解法除去)等。3．纸层析法的原理及实验操作(1)根本原理纸层析以滤纸为惰性支持物。滤纸纤维上的羟基具有亲水性，它所吸附的水作为固定相，不与水混溶的有机溶剂作为流动相。样品中各组分在水或有机溶剂中的溶解能力不同，各组分在两相中有不同的分配现象。亲脂性强的成分在流动相中分配得多，随流动相移动的速度快；而亲水性强的成分在固定相中分配得多，随流动相移动的速度慢。(2)应用举例——用纸层析法别离铁离子和铜离子①纸层析法别离Fe3＋、Cu2＋的原理Fe3＋、Cu2＋在滤纸上随丙酮等展开的速度不同，展开后两种离子的富集局部不同，从而到达别离的目的。②Fe3＋、Cu2＋的显色反响吸附有Fe3＋、Cu2＋的滤纸经氨薰后显色：Cu(OH)2能溶于过量氨水中，生成Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)(呈深蓝色)；Fe(OH)3(呈红褐色)不溶于过量氨水中。Fe3＋、Cu2＋的显色是利用Fe(OH)3、Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)的特征颜色。Fe3＋遇氨水反响生成红褐色沉淀：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。Cu2＋遇氨水反响生成深蓝色溶液：Cu2＋＋4NH3·H2O=Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)＋4H2O。③操作步骤：a．装置制作——裁纸b．点样——点层析试样c．配制展开剂d．层析操作e．显色反响【题组集训】题组一热点仪器、热点操作的考查1．用布氏漏斗和吸滤瓶接抽水泵过滤沉淀后，正确的操作是()A．先关水龙头，拔下抽滤瓶上的橡皮管，再取下布氏漏斗B．先取下布氏漏斗，再关上水龙头C．先将沉淀和滤纸一起取出，再关上水龙头D．先拔下抽滤瓶上的橡皮管，关上水龙头，再取下布氏漏斗【答案】D【解析】抽滤装置由布氏漏斗、吸滤瓶、平安瓶、抽气泵等仪器组成，工作的主要原理是抽气泵给吸滤瓶减压，导致装置内部的压强降低，使过滤的速度加快。用布氏漏斗和吸滤瓶接抽气泵过滤沉淀后，先拔下抽滤瓶上的橡皮管，关上水龙头，再取下布氏漏斗。2．以下实验装置不适用于物质别离的是()【答案】A【解析】A项，该装置是别离提纯装置，不符合题意；B项，该装置是升华装置，不符合题意；C项，该装置可用于纸层析法，不符合题意；D项，该装置不能用于物质的别离，正确。3．以下关于实验原理或操作的表达中，正确的选项是()A．海带中碘的提取实验中，将海带灰溶于水，过滤后在滤液中参加CCl4即可萃取B．减压过滤可以过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀C．用纸层析法别离Cu2＋和Fe3＋，滤纸上端呈棕黄色，说明Fe3＋在固定相中分配的更多D．纸层析实验中，不能将滤纸上的试样点浸入展开剂中【答案】D【解析】A项，海带中碘元素以碘离子存在，应该先将碘离子转化为碘单质，然后萃取得到碘，错误；B项，此法可加速过滤，并使沉淀抽吸得较枯燥，但不宜过滤胶状沉淀和颗粒太小的沉淀，因为胶状沉淀易穿透滤纸，颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过，错误；C项，用纸层析法别离Cu2＋和Fe3＋，滤纸上端呈棕黄色，说明Fe3＋在流动相中分配的更多，随流动相移动的速度快一些，错误；D项，纸层析法中要求流动相溶剂对别离物质应有适当的溶解度，由于样品中各物质分配系数不同，因而扩散速度不同，所以纸层析法是利用试样中各种离子随展开剂在滤纸上展开的速率不同而形成不同位置的色斑，如果试样接触展开剂，样点里要别离的离子或者色素就会进入展开剂，导致实验失败，正确。4．物质的提纯是化学实验中的一项重要操作，也是化工生产及物质制备中的主要环节。以下有关表达中，不正确的选项是()A．乙酸乙酯中混有乙酸，可选用饱和Na2CO3溶液洗涤，然后将两层液体分开B．在提纯鸡蛋中的蛋白质时，可向鸡蛋清溶液中参加浓(NH4)2SO4溶液，然后将所得沉淀滤出，即得较纯的蛋白质C．油脂的提纯中，可将油脂参加浓NaOH溶液中加热，然后过滤，滤出的溶液即为较纯的油脂D．甘蔗是制备蔗糖的主要原料，榨出的甘蔗汁因含色素而呈棕黄色，在制取蔗糖前应先参加适量的活性炭，搅拌、过滤，蒸发结晶，即得较纯的蔗糖【答案】C【解析】A项，乙酸可以和碳酸钠反响生成乙酸钠的水溶液，但是乙酸乙酯在饱和碳酸钠中的溶解度极小，也不溶于水，这样乙酸乙酯和醋酸钠溶液分层，可以采用分液法来别离，正确；B项，饱和(NH4)2SO4溶液能使蛋白质发生盐析，且为可逆过程，能用于蛋白质的别离提纯，正确；C项，油脂是高级脂肪酸甘油酯，在碱性条件下能发生水解生成高级脂肪酸和甘油，那么参加浓NaOH溶液中加热，然后过滤，不能得到较纯的油脂，错误；D项，甘蔗中含蔗糖，能溶于水，参加活性炭利用其吸附性除去杂质，那么制取蔗糖前应先参加适量的活性炭，搅拌、过滤、蒸发结晶，即得较纯的蔗糖，正确。5．以下有关实验说法正确的选项是()A．在“阿司匹林的合成〞实验中，把从盐酸中析出的晶体进行抽滤，用乙醇洗涤晶体1～2次，然后抽滤，将晶体转移到外表皿上，枯燥后称其质量，计算产率B．制备摩尔盐时，最后在蒸发皿中蒸发浓缩溶液，加热至液体外表出现晶膜为止，不能将溶液全部蒸干C．晶体颗粒的大小与结晶条件有关，溶质的溶解度越小，或溶液的浓度越高，或溶剂的蒸发速度越快，析出的晶粒就越细大D．从溴水中提取单质溴时，能用无水乙醇代替CCl4【答案】B【解析】A项，在“阿司匹林的合成〞实验中，把从盐酸中析出的晶体进行抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，然后抽滤，将晶体转移到外表皿上，枯燥后称其质量，计算产率，错误；B项，蒸发操作不能直接蒸干，以防止温度过高而导致分解而变质，正确；C项，晶体颗粒的大小与结晶条件有关，溶质的溶解度越小，或溶液的浓度越高，或溶剂的蒸发速度越快，析出的晶粒就越细小，错误；D项，乙醇和水互溶，所以不能作萃取剂，那么乙醇不能代替四氯化碳，但可以用苯代替，错误。【题后反思】1．物质的别离与提纯的方法很多，如升华、蒸馏、萃取、重结晶、色谱别离、离子交换别离、膜别离技术等。纸层析法属于其中的色谱别离技术，是别离微量物质的常用方法之一。2．在别离或提纯操作中，应注意以下两点：(1)如果被别离的物质转变为其他物质，应设法将其恢复原状；(2)由于反响终点较难控制，为使离子沉淀完全，所加试剂常常是过量的，而由过量试剂引入的新杂质亦必须除尽。3．在理解纸层析法原理时，注意区分“固定相〞、“流动相〞、“分配〞等概念。纸层析别离铁离子、铜离子的实验中，“固定相〞是滤纸纤维上所吸附的水，“流动相〞是作为展开剂的有机溶剂。题组二根本操作与无机物制备的融合6．某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同学用15.0g该废催化剂为原料，回收锌和铜。采用的实验方案如下，答复以下问题：：ZnS与稀硫酸反响，且化合价不变；CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反响。(1)在以下装置中，第一次浸出反响装置最合理的________(填标号)。(2)滤液1中含有Fe2＋，选用提供的试剂进行检验，检验方法如下：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(提供的试剂：稀盐酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水)(3)本实验要用到抽滤，设所用的洗涤剂为X，抽滤洗涤沉淀的操作：________。(4)写出第二次浸出的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________。向盛有滤渣1的反响器中加H2SO4和H2O2溶液，应先加________。(5)滤渣2的主要成分是____________________________________________________。浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器名称是______________________________。(6)某同学在实验完成之后，得到1.50gCuSO4·5H2O，那么铜的回收率为________。【答案】1)D(2)取少量滤液1，滴加高锰酸钾溶液，假设褪色，那么证明有亚铁离子(3)关小水龙头，使洗涤剂缓缓通过沉淀物(4)CuS＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋S＋2H2OH2SO4(5)SiO2蒸发皿(6)30.0%【解析】(1)第一次浸出时参加的0.5mol·L－1稀硫酸会与ZnS反响产生H2S气体，故应有尾气吸收装置，选D。(2)因滤液1中既有Fe3＋也有Fe2＋，故利用Fe2＋的复原性来检验，碘水颜色变化不明显，用酸性KMnO4溶液，假设褪色那么证明含有Fe2＋。(3)洗涤沉淀时应关小水龙头，让洗涤剂与沉淀物充分接触。(4)第二次浸出时利用H2O2的氧化性来实现。H2O2＋CuS＋H2SO4=CuSO4＋S＋2H2O。H2O2在酸性条件下氧化性更强，故应先加稀硫酸。(5)滤渣1的主要成分是SiO2和CuS，故滤渣2的主要成分为SiO2，浓缩结晶所用的主要仪器为蒸发皿、酒精灯等。(6)15.0g废料含Cu：n(Cu)1＝eq\f(15.0g×12.8%,96g·mol－1)＝0.02mol，1．5gCuSO4·5H2O中含Cu：n(Cu)2＝eq\f(1.5g,250g·mol－1)＝0.006mol，故铜的回收率为eq\f(0.06mol,0.02mol)×100%＝30%。7．硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反响生成硫酸亚铁铵，一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成摩尔盐后就比拟稳定了。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表：温度/℃102030405070(NH4)2SO473.075.478.081.084.591.9FeSO4·7H2O40.048.060.073.3——(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O18.121.224.527.9——Ⅰ.实验室制取少量摩尔盐的流程如下：试答复以下问题：(1)步骤3中进行“趁热快速过滤〞，可采取的措施是________________________________________________________________________________(写出1种)，趁热过滤的目的是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤4中加热浓缩至________________时为止。(3)步骤4中析出的晶体不含(NH4)2SO4、FeSO4的原因是_______________________________________________________________________________________________________，理论上制得的摩尔盐的质量为________。Ⅱ.称取两份质量均为1.96g的该硫酸亚铁铵，制成溶液。用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定。(1)滴定时，将酸性KMnO4溶液装在________(填“酸式〞或“碱式〞)滴定管。MnOeq\o\al(－,4)被复原为Mn2＋，试写出该滴定过程中的离子方程式：__________________________________________________。(2)判断该反响到达滴定终点的现象为________________________________________________。(3)假设到达滴定终点时，用去VmL酸性KMnO4溶液，那么该酸性KMnO4溶液的浓度为________mol·L－1。【答案】Ⅰ.(1)将漏斗置于沸水中预热后进行快速热过滤防止FeSO4·7H2O晶体析出(2)液体外表出现晶膜(3)在相同温度下，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度比(NH4)2SO4、FeSO4都要小7(m1－m2)gⅡ.(1)酸式5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O(2)当最后一滴酸性KMnO4溶液滴下时，溶液变成紫色，30s内不褪色，说明到达滴定终点(3)eq\f(1,V)【解析】以物质的制备为背景材料的实验题对实验能力的要求是很弹性的，可以问最简单的实验仪器使用、根本操作，也可以提高到实验步骤的分析能力，还可以灵活考查实验方法的灵活运用能力，甚至可以渗透实验方案设计。由于试题情景的绝对真实性，所涉及的反响原理、实验操作方法一般都是常用的、实用的，仪器也是比拟常见的。所以应该把精力放在理解透根本的实验方法、实验原理上。如此题因为FeSO4在低温时溶解度较小，应采用趁热过滤，如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O晶体析出，过滤时会出现漏斗堵塞现象。题组三根本操作与有机物的制备解题指导阿司匹林的合成流程：eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(水杨酸,乙酸酐))eq\o(→,\s\up11(水浴加热),\s\do4(催化剂))乙酰水杨酸eq\o(→,\s\up7(抽滤))乙酰水杨酸晶体eq\o(→,\s\up7(提纯))乙酰水杨酸eq\o(→,\s\up7(检验))杂质(水杨酸)8．阿斯匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的：在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子间也能发生缩合反响，生成少量聚合物(副产物)。主反响：副反响：合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：①向150mL枯燥锥形瓶中参加2g水杨酸、5mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85～90℃条件下反响5～10min。然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体被收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至外表皿上，在空气中风干。③将粗产品置于100mL烧杯中，搅拌并缓慢参加25mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3分钟，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10mL蒸馏水洗涤沉淀，合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢参加15mL4mol·L－1盐酸，将烧杯置于冷水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品。请思考答复以下问题：(1)第①步中，要控制反响温度在85～90℃________________________________________________________________________。(2)在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是____________________________________________________________________________________________________。(3)第③步中，参加碳酸氢钠的作用是_____________________________________________________________________________________________________________，参加盐酸的作用是_______________________________________________。(4)如何检验产品中是否混有水杨酸_________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)水浴酒精灯、烧杯、温度计(2)洗涤晶体外表附着的杂质、减少阿斯匹林因溶解而引起的损耗(3)使阿斯匹林转化为可溶性盐，而与不溶性的物质相互别离将阿斯匹林的可溶性盐重新转化为阿斯匹林，从而到达提纯的目的(4)向水中参加少量产品，然后滴加FeCl3溶液，假设有紫色出现，说明产品中有水杨酸；假设无紫色出现，说明产品中不含水杨酸9．苯甲酸是一种重要的化工产品，某学习小组设计方案制备苯甲酸。反响原理如下：C6H5—CH3＋2KMnO4eq\o(→,\s\up7(△))C6H5—COOK＋KOH＋2MnO2↓＋H2OC6H5—COOK＋HCl→C6H5—COOH＋KCl甲苯的熔点为－95℃，沸点为110.6℃，易挥发，密度为0.866g·cm－3；苯甲酸的熔点为122.4℃，在25℃和95℃【制备产品】30.0mL甲苯和25.0mL1mol·L－1高锰酸钾溶液在80℃(1)图中恒压滴液漏斗支管的作用是____________________________________。(2)在本实验中，三颈烧瓶最适宜的容积是________(填字母)。A．50mL B．100mLC．200mL D．250mL【别离产品】他们设计如下流程别离粗产品苯甲酸和回收甲苯：反响混合物eq\o(→,\s\up7(过滤))eq\x(滤液)eq\f(操作Ⅰ,)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→\x(有机相)\o(→,\s\up11(①用无水硫酸钠枯燥),\s\do4(②过滤))\o(→,\s\up7(操作Ⅱ))\x(无色液体A),→\x(水相)\o(→,\s\up7(浓盐酸酸化))\o(→,\s\up7(蒸发浓缩),\s\do5(操作Ⅲ))\x(白色固体B)))(3)操作Ⅰ的名称是________；含杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体A，那么操作Ⅱ的名称是________。(4)操作Ⅲ的名称是________。检验B中是否含有Cl－的方法如下：取少量B溶于水，在上层清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液，假设产生白色沉淀，那么B中含有Cl－。【答案】(1)平衡压强，使甲苯顺利滴入三颈烧瓶(2)B(3)分液蒸馏(4)冷却、过滤AgNO3【归纳总结】有机物制备实验中易错点(1)温度计水银球的位置：假设要控制反响温度，应插入反响液中，假设要选择收集某温度下的馏分，那么应放在支管口附近。(2)冷凝管的选择：球形冷凝管只能用于冷凝回流，直形冷凝管既能用于冷凝回流，也能用于冷凝收集馏分。(3)冷凝管的进出水方向：“下进上出〞。(4)加热方法的选择①酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400～500℃，所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。②水浴加热。水浴加热的温度不超过100℃(5)防暴沸：加碎瓷片，防止溶液暴沸，假设开始忘加沸石，需冷却后补加。考点二物质的检验及组成的定量测定【知识精讲】1．定量测定数据测定的常用方法(1)沉淀法先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯洁、枯燥的沉淀的质量，再进行相关计算。(2)测气体体积法对于产生气体的反响，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。量气装置的设计：以下装置中，A是常规的量气装置，B、C、D是改良后的量气装置。(3)测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。(4)滴定法即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化复原反响滴定等获得相应数据后再进行相关计算。(5)热重法只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。2．应用举例碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。①气体a的成分是________________。②假设钢样中硫以FeS的形式存在，A中反响：3FeS＋5O2eq\o(=,\s\up7(高温))1________＋3________。(2)将气体a通入测硫装置中(如以下图)，采用滴定法测定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化学方程式：________________________________________。②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗zmLNaOH溶液，假设消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，那么该钢样中硫的质量分数：________。(3)将气体a通入测碳装置中(如以下图)，采用重量法测定碳的含量。①气体a通过B和C的目的是____________________________________________________。②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是_______________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)①O2、SO2、CO2②Fe3O4SO2(2)①H2O2＋SO2=H2SO4②eq\f(yz,x)(或eq\f(yz,x)×100%)(3)①排除SO2对CO2测定的干扰②吸收CO2前、后吸收瓶的质量【解析】(1)①钢样中的碳、硫在装置A中高温加热条件下生成CO2和SO2，还有未反响的O2，故气体a的成分为O2、SO2、CO2。②根据得失电子守恒和质量守恒定律配平化学方程式：3FeS＋5O2eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋3SO2。(2)①H2O2和SO2发生氧化复原反响：H2O2＋SO2=H2SO4。②根据题意，消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，那么消耗zmLNaOH溶液，相当于硫的质量为yzg，所以钢样中硫的质量分数为eq\f(yz,x)或eq\f(yz,x)×100%。(3)①气体a中含有O2、SO2和CO2，在吸收CO2测定碳的含量时，也可能吸收SO2，故气体a通过装置B和C的目的排除SO2对CO2测定的干扰。②计算钢样中碳的质量分数，应测量吸收CO2前、后吸收瓶的质量，其质量差为CO2的质量。【题组集训】题组一物质成分的检验与常见物质的鉴别1．检验牙膏中是否含有甘油选用的试剂是()A．氢氧化钠溶液 B．氢氧化铜浊液C．醋酸溶液 D．碳酸钠溶液【答案】B2．用于检验火柴头燃烧可产生SO2的装置正确的选项是()【答案】B3．检验火柴头中含有的氯元素，先将火柴头浸没于少量水中，取其浸取液，其后的操作正确的选项是()A．滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀B．滴加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液，观察是否有白色沉淀C．滴加NaOH溶液，并加热片刻，再用稀硝酸酸化后，滴入AgNO3溶液观察是否有白色沉淀D．滴加AgNO3溶液和稀硝酸，观察是否有白色沉淀【答案】B4．亚硝酸钠又称为“工业盐〞，在新闻报道中常出现因误食工业盐而导致中毒的事件。以下关于亚硝酸钠的表达不正确的选项是()A．亚硝酸钠外观与食盐相似B．亚硝酸钠和食盐一样也具有咸味C．食盐可用作食品的添加剂而亚硝酸钠绝对不可用作食品添加剂D．亚硝酸钠溶液和食盐溶液中滴加硝酸银溶液均可产生白色沉淀【答案】C5．以下各组仅用蒸馏水不能鉴别的是()A.苯、酒精、硝基苯B.食盐、烧碱、硝酸铵C.蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末D.氧化铜、二氧化锰、活性炭【答案】D6．以下用水能鉴别的一组物质是()A．乙酸乙酯、甘油、硝基苯B．乙醇、甘油、四氯化碳C．乙酸乙酯、苯、乙醇D．苯、四氯化碳、硝基苯 【答案】A【解析】A项，乙酸乙酯不溶于水，且密度小于水，浮在水面，出现分层，甘油溶于水，不出现分层，硝基苯为不溶于水的液体，且密度大于水，在水的下层，可以鉴别，正确；B项，乙醇、甘油都溶于水，不出现分层，无法区分，错误；C项，乙酸乙酯、苯都不溶于水，且密度都小于水，因此无法鉴别，错误；D项，四氯化碳、硝基苯为均不溶于水的液体，且密度大于水，都出现分层，且都在水的下层，因此无法鉴别，错误。7．以下方法中不能用来区别NaNO2和NaCl的是()A．测定这两种溶液的pH值B．在酸性条件下参加KI淀粉溶液C．观察二者的颜色D．用AgNO3和HNO3两种试剂来区别【答案】B【解析】A项，测定pH时，pH大的为NaNO2，可鉴别，不符合题意；B项，溶液变蓝的为NaNO2，无现象的为NaCl，可鉴别，不符合题意；C项，均为无色溶液，观察不能鉴别，符合题意；D项，生成白色沉淀的为NaCl，无现象的为NaNO2，可鉴别，不符合题意。8．物质的鉴别有多种方法。以下能到达鉴别目的的是()①用水鉴别苯、乙醇、溴苯②用相互滴加的方法鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液③点燃鉴别甲烷和乙炔A．①② B．①③C．②③ D．①②③【答案】B【解析】苯、溴苯不溶于水，当二者分别与水混合时，苯在上层，溴苯在下层，乙醇和水互溶，①能到达鉴别目的。Ca(OH)2和NaHCO3相互滴加的反响方程式虽然不同，但现象都是生成白色沉淀，所以②达不到鉴别目的。甲烷燃烧产生淡蓝色火焰，乙炔燃烧产生明亮的火焰，并且伴有浓烟，③能到达鉴别目的，答案选B。题组二物质制备与定量测定9．铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了以下两种不同实验方案进行探究。[方案一][实验方案]将铝镁合金与足量NaOH溶液反响，测定剩余固体质量。实验中发生反响的化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________。[实验步骤](1)称取10.8g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0mol·L－1的NaOH溶液中，充分反响。那么NaOH溶液的体积V≥__________mL。(2)过滤、洗涤、枯燥、称量固体。该步骤中假设未洗涤固体，测得镁的质量分数将______________(填“偏高〞、“偏低〞或“无影响〞)。[方案二][实验方案]将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反响，测定生成气体的体积。[实验步骤](1)同学们拟选用以下实验装置完成实验：你认为最简易的装置其连接顺序是A接()()接()()接()(填接口字母，可不填满)。(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如下图的实验装置。①装置中导管a的作用是______________________________________________________________________________________________________________________；②实验前后量气管中液面读数分别为V1mL、V2mL，那么产生氢气的体积为__________mL；③假设需确定产生氢气的量，还需测定的数据是_______________________________。【答案】方案一：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(1)97(2)偏高方案二：(1)EDG(2)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，翻开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于参加稀硫酸引起的氢气体积误差②(V1－V2)③实验时的温度和压强【解析】方案一：将铝镁合金与足量NaOH溶液反响，镁不和NaOH溶液反响，铝发生反响：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(1)假设合金中镁的质量分数最少为3%，那么10.8g铝镁合金粉末样品中含有铝10.476g，其物质的量是0.388mol，根据反响2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑知，需要n(NaOH)＝n(Al)＝0.388mol，V(NaOH)＝0.388mol/4.0mol·L－1＝0.097L。(2)过滤后，金属镁的外表会沾有其他离子，如果没有洗涤，称量后的固体的质量将大于镁的实际质量，所测得镁的质量分数将偏高。方案二：(1)很明显，该同学采用排水法来测量产生氢气的体积，故A应连接E，D连接G。(最后读数时要调节广口瓶和量筒中的液面高度，F接口的导管太短)。(2)①用导管a连接后，滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于参加稀硫酸引起的氢气体积误差；②量气管的0刻度在上，故产生氢气的体积为(V1－V2)mL；③假设需确定产生氢气的量，还需知道实验时的温度和压强。10．Na2S2O3俗称大苏打(海波)是重要的化工原料。用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反响，可以制得Na2S2O3。10℃和70℃时，Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下，从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H现实验室欲制取Na2S2O3·5H2O晶体