2013年苏教版高中化学必修1强化训练：专题1 第2单元 研究物质的实验方法规律总结(知识小结+例题解答)

PAGEPAGE1《研究物质的实验方法》规律总结一、知识小结1．物质检验的操作步骤（1）物理方法：依据特殊的物理性质（如颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等）进行观察、分析、判断，得出结论。（2）化学方法：一般应包括取样、操作、现象、结论四个部分，要求做到：①“先取样，后操作”，如果样品是固体，一般先用水溶解，配成溶液后再检验；②要“各取少量溶液，分别加入几支试管”进行检验，不得在原试剂瓶中进行检验；③要“先现象，后结论”，如向Na2CO3溶液中滴加盐酸，所观察到的现象应记录为“有气泡产生”或“有无色气体放出”，不能说成“碳酸钠和盐酸反应，放出二氧化碳”，或“有无色二氧化碳气体放出”。2．常见物质的主要物理特性（1）固体物质的颜色①白色固体：CuSO4、MgO、P2O5、CaO、Ca（OH）2、CaCO3、KClO3、KCl、NaCl、Na2CO3等②红色固体：Cu、Fe2O3、Cu2O、HgO③黑色固体：C（木炭）、CuO、MnO2、Fe3O4、铁粉④蓝色固体：CuSO4·5H2O⑤绿色固体：Cu2（OH）2CO3⑥淡黄色固体：S、Na2O2。（2）沉淀的颜色①不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀物是AgCl、BaSO4。②不溶于水但能溶于酸，且能产生大量气泡，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的白色沉淀物常见的是CaCO3、BaCO3、MgCO3、ZnCO3、BaSO3、CaSO3。③不溶于水，能溶于酸，但没有气泡生成的白色沉淀物常见的是Mg（OH）2、Zn（OH）2、Al（OH）3。④不溶于水的蓝色沉淀物是Cu（OH）2。⑤不溶于水的红褐色沉淀是Fe（OH）3。（3）溶液的颜色①蓝色溶液：含Cu2＋的溶液，如CuSO4溶液、CuCl2溶液（带绿色）。②黄色溶液：含Fe3＋的溶液，如Fe2（SO4）3溶液、FeCl3溶液。③浅绿色溶液：含Fe2＋的溶液，如FeSO4溶液、FeCl2溶液。④无色溶液一般是不含Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋的溶液。（4）有刺激性气味的气体是SO2、HCl、NH3。（5）酸碱盐的溶解性表（祥见课本插页）。3．提纯与分离对混合物分离、提纯的基本要求：原理正确，操作简便，少用试剂（主要成分）量不减少（或减少很少），保护环境。（1）提纯：某种物质里含有一种或几种杂质，除去杂质从而得到纯净的某物质。提纯时要注意以下几点：①不能引入新的杂质；②选用的试剂只能和杂质起反应，不能与欲提纯的主要成分反应；③和杂质起反应所生成的产物和主要成分容易分离开来。（2）分离：将混合物分离而得到纯净物，其原则与提纯大同小异，故前面主要论述提纯。4．常见的物质的检验：离子鉴定方法现象化学方程式H＋①将少许石蕊试液滴入被测试液②取少许试液加入锌粒①溶液变红②产生气体（H2）Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑NH加入少量碱液，加热，用湿润红色石蕊试纸检验产生的气体有刺激性气体放出，试纸变蓝NH4Cl＋NaOH==NaCl＋NH3↑＋H2OCu2＋滴入氢氧化钠溶液蓝色沉淀CuCl2＋2NaO==Cu（OH）2↓＋2NaClFe3＋滴入氢氧化钠溶液红褐色沉淀FeCl3＋3NaOH==Fe（OH）3↓＋3NaClOH－①滴入石蕊试液②滴入酚酞试液①变蓝②变红Cl－滴入AgNO3溶液和稀硝酸白色沉淀HCl＋AgNO3AgCl↓＋HNO3SO滴入BaCl2溶液，再加稀硝酸产生不溶于稀硝酸的白色沉淀H2SO4＋BaCl2BaSO4↓＋2HClCO滴入盐酸，放出的气体通入石灰水中放出气体；使石灰水变浑浊Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2OCO2＋Ca（OH）2==CaCO3↓＋H2O5．物质的量浓度质量百分比浓度不能很好地解释溶液的导电能力因而引入单位体积内粒子数目多少，从而介绍物质的量浓度。（1）定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫溶质的物质的量浓度。符号为c（B），单位为mo1·L－1或mo1·m－3。（2）表达式：c（B）＝注意：①单位体积为溶液的体积，不是溶剂的体积。②溶质必须用物质的量来表示。6．一定物质的量浓度溶液的配制（1）仪器：容量瓶（规格：有100mL、250mL、500mL和1000mL等几种）。（2）步骤：①计算：计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积。②用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积。③溶解：将溶质加入小烧杯中，加适量水溶解。④移液：将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中，并用玻璃棒引流。⑤洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液倒入容量瓶中。⑥振荡：使液体混合均匀。⑦定容：缓缓向容量瓶中注入蒸馏水，直到容量瓶液面接近刻度线1cm～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。⑧摇匀：盖好容量瓶塞塞子，反复上下颠倒，摇匀。⑨装瓶：最后将容量瓶中溶液转移到试剂瓶中备用。7.洗涤沉淀的一般方法：把需要洗涤的沉淀放置在一个干净的过滤器中，向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，然后将所加蒸馏水放出，这样反复操作2~3次，直至沉淀洗涤干净。注意事项：a.洗涤时，用少量蒸馏水小心沿过滤器四周从上而下冲洗，将沉淀冲到漏斗试底部，不可使蒸馏水流速过猛，否则会使沉淀冲出过滤器。B.也不可用玻璃棒搅拌漏斗内的物质，以免划破滤纸。8.判断沉淀是否洗涤干净：可根据沉淀物中可能存在的杂质，向最后一次洗涤液中加入适宜的试剂，来检验洗涤程度。如过滤Na2SO4、BaCl2两种溶液恰好完全反应后的沉淀时，要检验沉淀物是否洗涤干净，应选择AgNO3溶液。若在最后一次洗涤液中加入溶液无沉淀（AgCl）生成，则说明沉淀已洗涤干净。9.确定沉淀完全的方法：如MgCl2溶液与NaOH溶液的反应静置取上层清液，继续滴加NaOH溶液，若无沉淀，则说明已沉淀完全，反之，需继续滴加NaOH溶液。10.焰色反应（1）定义：多种金属或它们的化合物在燃烧时使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。（由于该过程中没有新物质生成，因此焰色反应不属于化学变化。焰色反应是元素的一种物理性质，但并不是所有的元素都有这种性质。如Fe、Al、Pt等就没有焰色反应，所以可以用铁丝或铂丝作焰色反应的载体。）（2）操作步骤：可概括为“干烧”、“蘸烧”、“洗烧”。“干烧”：实验之前先将铂丝灼烧至无色；“蘸烧”：蘸取待测液灼烧并观察颜色；“洗烧”：每次做完实验都必须用稀盐酸洗净铂丝并灼烧至无色。（3）实验注意事项①焰色反应所用火焰本身颜色要浅，否则会干扰实验现象的观察。采用煤气灯较理想，若用酒精灯，则要使用其外焰的侧面。②蘸取待测物的金属丝在火焰上灼烧时本身应为无色，同时焰点要高，且不易被氧化。用铂丝效果最好，也可以用铁丝、镍丝、钨丝等。③金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的的氧化膜洗净，然后在火焰上灼烧至无色。这是因为金属氧化物跟稀盐酸反应生成的氧化物灼烧时易气化而挥发，以除去少量能发生焰色反应的杂质。不能选用稀硫酸来洗涤，因为生成的硫酸盐沸点很高，不易除去而干扰火焰的颜色。④观察钾的火焰反应时，要透过蓝色的钴玻璃片。钾的焰色为紫色，因为钾中常混有钠的杂质，而蓝色钴玻璃可以滤去黄光。⑤焰色反应作为鉴别物质的一种方法，一般是在其他化学方法无效时才使用。如碱金属盐易溶于水，且其水溶液均为无色，因此不能通过沉淀反应来检验碱金属离子的存在，通常采用焰色反应来检验。⑥焰色反应不属于化学检验法。二、例题解答【例1】下列溶液中的c（Cl－）与50mL1mo1·L－1AlC13溶液中的c（Cl－）相等的是（）A．150mL1mol·L－1氯化钠B．75mL2mo1·L－1氯化钙C．150mL3mo1·L－1氯化钾D．75mL1m01·L－1氯化铁【例2】20mLlmol·L－1的NaCl与40ml0.5mo1·L－1的BaCl2溶液混合，若混合液体积为60ml，求Cl－的物质的量浓度。【例3】除去下列物质中的杂质，所用试剂和方法不正确的是（）物质杂质除杂所用试剂和方法A．H2SO4HCIAgNO3溶液、过滤B．KNO3K2SO4Ba（NO3）2溶液、过滤C．CuCuO盐酸、过滤D．CaCO3CaOH2O、过滤三、变式练习1．除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，应采用的方法是（）A．把混合气体点燃B．把混合气体通过澄清石灰水C．把混合气体通过浓硫酸D．把混合气体通过灼热的氧化铜粉末2．NaCl溶液中混有少量Na2CO3。为了除去Na2CO3，可加入适量（）A．NaOH溶液B．稀H2SO4C．HClD．Ca（OH）2溶液3．KCl溶液中混有少量的CuSO4，若加入一种试剂能除去CuSO4，该试剂为（）A．NaOHB．AgNO3C．BaCl2D．Ba（OH）24．某溶液中有Ba2＋、Ag＋、Cu2＋三种离子，现用①NaOH溶液②K2SO4溶液③盐酸将三种离子逐一沉淀并加以分离，则加入试剂顺序正确的是（）A．①②③B．③②①C．②③①D．②①③5．下列四组试剂，某同学欲分离含有KCl、FeCl3和BaSO4的混合物，应选用的试剂是（）A．H2O、AgNO3、稀HNO3B．H2O、NaOH、HCIC．H2O、KOH、稀HNO3D．H2O、KOH、HCl6．下列物质的检验方法正确的是A．I2--淀粉B．H+--酚酞C．OH蓝色石蕊试纸D．Cl盐酸酸化的AgNO37.做焰色反应实验所用的铂丝，每次用毕后都要

A．用水多洗几次B．用稀盐酸洗，再在火焰上灼烧到没有什么颜色为止C．先用稀盐酸洗，再用水洗D．放在火焰上灼烧，直到铂丝发红为止

8.“脚印”、“笑脸”、“五环”等焰火让北京奥运会开幕式更加辉煌壮观，这些五彩缤纷的焰火与元素的焰色反应有关。下列说法错误的是

A．观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃B．Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同

C．可以用焰色反应来区别NaCl和KClD．焰色反应一定发生化学变化

9．已知96％的浓硫酸的密度为1.84g·cm－3，求硫酸溶液的物质的量浓度为多少？例题答案练习答案：DCDBDABD[例题解析]例１：比较溶液中某离子浓度，要考虑到该物质1mol在溶液中电离出某离子的多少，注意不要受体积虚设条件的干扰。答案：CD1mo1·L－1NaCl中c（Cl－）＝1mo1·L－1，2mo1·L－1CaCl2中c（CI—）＝4mo1·L-13mo1·L－1KCl中c（Cl－）＝3mo1·L－1，lmo1·L－1FeCl3中c（C1－）＝3mo1·L-1点评：本题主要考查物质的量浓度的概念的理解和学生考虑问题的周密性。例２：c（Cl－）＝＝另一方法：因NaCI溶液与BaCI2溶液中C1—的物质的量浓度相同，均为lmo1·L－1，两溶液以任意体积比混合，Cl—的物质的量浓度不变。答案：混合液中Cl－的物质的量浓度为1mo1·L－1。点评：考查了学生对混合溶液中离子浓度的计算方法和解题的技巧。例３：除杂——将杂质除去并进行有效的分离。因此，所加试剂与杂质反应后生成的产物应易于分离而除去，将杂质转化为难溶物或转化为可溶物（非杂质难溶时）而通过过滤方法除去。此类问题是高考的考点，需要引起注意的是所加试剂不能跟非杂质反应。答：A点评：考查了学生对几种物质的分离、除杂的原则和具体方法。变式练习解析：1.气体除杂所选用的方法应考虑既要除去杂质（CO），又不能消耗有用的气体（CO2）。另外还需注意不能引入新的杂质，这是高考的考点。答案：D本题A选项，把CO转化为CO2，但会因为引入了更难除去的空气而使实验失败。3.在考虑除去CuSO4时要考虑到除去阳离子和阴离子。答案：D4.要考虑到逐一沉淀，由于Ag＋和OH－、SO都沉淀，所以要先除Ag＋。答案：B9.解析：本题考查已知溶质的质量分数及溶液的密度，求物质的量浓度。我们可以采用概念导出法，根据公式c＝，可分别求出溶质的物质的量和溶液的体积，此时便可以求出物质的量。但也可以采用当同一种溶液用不同浓度表示时，其中溶质的质量不变的方法来求解。方法1：（1）求1L浓