化学实验基本方法

四重五步学习法——让孩子终生受益的好方法PAGE1让更多的孩子得到更好的教育400-661-6666化学实验基本方法一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！学习目标：树立安全意识，初步形成良好的实验习惯，并能识别一些化学品安全标识。通过粗盐提纯实验，进一步掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作，在此基础上练习蒸馏、萃取等分离方法。通过实验中杂质离子的检验与除杂方法的讨论，加深对提纯操作原理和方法的理解。体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。重点难点：混合物的分离与离子的检验；物质检验试剂的选择，蒸馏、萃取的操作，分离与提纯过程的简单设计。学习策略：本节知识与实际实验操作相结合，可以加深体会，熟练掌握；将离子的检验方法、物质除杂等知识分类整理，以便于记忆。二、学习与应用“凡事预则立，不预则废”“凡事预则立，不预则废”．科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性．我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记．知识要点——知识要点——预习和课堂学习认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听课学习。请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。若有其它补充可填在右栏空白处。详细内容请参看网校资源ID：#tbjx2#210653。详细内容请参看网校资源ID：#tbjx5#210828知识点一：化学实验安全要做到实验安全，应注意问题：（一）遵守实验室规则包括保持安静和卫生，提前预习实验内容，严格按实验规程操作，节约水电、药品等。（二）了解安全措施包括危险化学药品在存放和使用时的注意事项、着火和烫伤的处理、化学灼伤的处理、如何防止中毒、意外事故的紧急处理方法，以及灭火器材、煤气、电闸等的位置和使用方法、报警电话等。（三）掌握正确的操作方法包括仪器和药品的使用、加热、气体收集等。（四）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。（五）常用危险化学品的分类及标志第1类第2类第3类第4类第5类第6类第7类第8类（六）实验室操作应注意以下五防：（1）防爆炸：点燃可燃气体（如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4等）或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要。（2）防暴沸：稀释浓硫酸或将浓硫酸与酒精溶液混合时，要

；加热液态混合物时要

。（3）防失火：实验室中的可燃性物质一定要。（4）防中毒：制取有毒气体（如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO等）时，应进行。（5）防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体时，要注意。（七）化学实验常见的安全装置（1）防安全装置（2）防安全装置（3）防倒火安全装置（4）防安全装置知识点二：混合物的分离和提纯（一）分离是将混合物中的两种或几种物质通过一定的方法和实验程序使它们分开的操作。如果混合物中的某些物质属于杂质，分离后可弃去，这就是提纯，也叫做除杂。（1）物质的分离和物质的鉴别不同。物质的鉴别是通过实验将几种物质进行区分识别的操作方法。例如，用磁铁将混合在一起的铝粉和铁粉分开，这是分离；用磁铁将一包铁粉和一包铝粉加以识别，这就是鉴别。（2）物质的分离和物质的检验不同。物质的检验是通过实验方法验证一组物质中含有哪些物质，不含有哪些物质。例如，某溶液中可能含有Na2CO3和Na2SO4，取少量该溶液，向其中加入足量盐酸，如果有无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，证明含有，否则不含；继续加入BaCl2溶液，如果有白色沉淀生成，证明还含，否则不含。这就是物质的检验，它不需要把溶液中的Na2CO3和Na2SO4分离。（二）混合物的分离和提纯的基本方法有过滤、蒸发、蒸馏、萃取和分液等。不同的混合物可以选取不同的分离方法。（1）不相溶的固体和液体混合物：过滤（2）可溶的固体和液体混合物：（3）互溶的液体和液体混合物：（4）互溶的液体和液体（或固体和液体）混合物（其中一种含量较少需要富集）：

（5）不互溶的液体和液体混合物：（6）两种可溶性固体混合物（溶解度随温度变化差别较大）：

。知识点三：过滤过滤是分离不相溶的固体和液体物质的基本方法。（一）实验用品：。（二）仪器装配：铁架台→大烧杯→确定铁圈高度放上漏斗，使漏斗颈靠紧烧杯壁→放进折好的滤纸→用水润湿滤纸，使滤纸贴紧漏斗内壁，中间无气泡。如图1-1-1所示。（三）操作步骤：把玻璃棒抵在处→将小烧杯中的混合物沿倒入漏斗中→用蒸馏水冲洗小烧杯2～3次，将洗涤液一同沿玻璃棒倒入漏斗中，使水自然流下→待滤不出水时，向滤渣中加蒸馏水至，使水自然流下→重复洗涤2～3次。（四）实验注意事项：“一贴”、“二低”、“三靠”：

。知识点四：蒸发（一）实验用品：铁架台、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳、火柴。（二）装置如图1-1-2。（三）操作步骤：将待蒸发的液体放在蒸发皿中，用酒精灯直接加热蒸发皿，边加热边用玻璃棒搅拌，防止。如果需要蒸干，当加热到

时即停止加热，利用余热将剩余水分蒸干。如果是蒸发结晶，则加热到

时，可停止加热。（四）注意事项：液体放置在蒸发皿中的量不得超过容器体积的，以免加热时溶液溅出；加热过程中一定要，以免液体局部过热而飞溅。知识点五：粗盐提纯和离子的检验（一）粗盐的提纯粗盐（含泥沙、SO42－、Ca2+、Mg2+等）步骤①②③④⑤⑥⑦实验操作溶于水加入过量BaCl2溶液加入过量石灰乳加入过量Na2CO3溶液过滤加入过量盐酸用NaOH调节pH实验目的XXXX说明：以上操作中第②和③两步可以调换，第③步中也可以用NaOH溶液代替Ca(OH)2。每步加入的试剂都是过量的，目的是。（二）几种离子的检验离子检验试剂实验现象化学方程式Cl－AgNO3溶液和稀硝酸SO42－稀盐酸和BaCl2溶液CO32－稀盐酸和澄清石灰水知识点六：蒸馏（一）实验用品：铁架台、石棉网、蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶、橡胶塞、橡胶管、木块、自来水等。（二）仪器装配：如图1-1-3所示，按由下到上，从左到右的顺序连接。纵看一条线，横看一个面。（三）实验步骤：（以用自来水制取蒸馏水为例）检验自来水中含有氯离子→在蒸馏烧瓶中加入约1/3体积的自来水→加入几粒碎瓷片→连接烧瓶与冷凝管、冷凝管与接受器→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，在锥形瓶中收集约10mL液体→停止加热→检验馏出液中是否还含氯离子→拆卸装置。（四）说明：（1）蒸馏烧瓶中的液体不能超过其球部容积的，加热时不得将液体全部蒸干；（2）温度计的感温泡（水银球）置于处；（3）冷却水的方向是；（4）加几块碎瓷片可以防止。（5）开始收集到的液体因与某些器壁接触可能会引入杂质，因而弃去。知识点七：萃取和分液（一）原理：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法称为萃取。使用分液漏斗将两种互不相溶的液体分开的操作称为分液。（二）萃取剂应符合下列条件：（1）；（2）；（3）。（三）操作要求：（1）萃取、分液前需对分液漏斗检漏。（2）在溶液中加入萃取剂，

。（3）把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻。（4）待溶液分层后，

。（5）接着慢慢打开活塞，使下层的液体慢慢流出。（四）从碘水中萃取碘的实验（1）四氯化碳是一种有机化合物，通常是无色液体，不溶于水，密度比水大，与水混合后会分层（处于下层）。碘在水中的溶解度很小，而在四氯化碳中的溶解度很大。碘溶于四氯化碳中呈紫红色。（2）实验现象：

。（3）实验步骤：①取10mL碘水倒入分液漏斗中→注入4mL四氯化碳，盖上玻璃塞→用右手手心顶住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡→将分液漏斗放在铁架台上静置（以上完成萃取操作，以下是分液操作）→②在分液漏斗下面放一个烧杯，使漏斗颈紧靠烧杯内壁→打开

，使漏斗中下层液体慢慢流出后适时关闭下面的活塞→上层液体从倒入另一烧杯中，以免其被残留在漏斗颈上的液体玷污。（五）注意：（1）萃取和分液是两种不同的分离混合物的方法，但往往结合进行。（2）分液时，不要使上层的液体流出，上层液体要从分液漏斗的倒出。（3）分液时，分液漏斗下口尖端要。（4）分离液体混合物的常用方法有两种：①分液；②蒸馏。前者适用于，后者适用于

。知识点八：物质的鉴定、鉴别、推断（一）鉴定、鉴别、推断比较不同点相同点鉴定根据物质的化学性质，对某一种物质分别检验出其阴、阳离子均需根据物质的特征反应，选择恰当的试剂和方法，准确观察反应中颜色的变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、颜色等现象加以判断鉴别对两种或两种以上物质进行辨认推断通过已知实验事实，根据性质分析，推出被检验物质的组成或名称（二）常见物质的检验方法一般先

。当试样是固体时，一般

等。如需要加鉴别试剂检验时，应

。（三）物质的鉴别（1）先分析

。（2）在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据

。（3）要注意取样。（4）不许“指名道姓”，结论的得出来自实验现象。在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不许出现“取某某试剂加入某某物质……”的字样。一般的简答顺序为：

。经典例题-自主学习认真分析、解答下列例题，尝试总结提升各类型题目的规律和技巧，然后完成举一反三。无星号题目要求同学们必须掌握，为基础题型，一个星号的题目综合性稍强。经典例题-自主学习认真分析、解答下列例题，尝试总结提升各类型题目的规律和技巧，然后完成举一反三。无星号题目要求同学们必须掌握，为基础题型，一个星号的题目综合性稍强。更多拔高题型和分析请参看网校资源ID：#tbjx40#210653类型一：化学实验安全例1．已知H2的爆炸极限是4.0%～74%（体积分数）。某H2中含有0.8%（体积分数）的O2，甲学生用它还原CuO，设计了如图所示装置（夹持装置已略去）。请回答下列问题：（1）实验开始，应将酒精放在a管的。A．左端B．中间C．右端然后，使酒精灯缓缓向另一端移动，以保证CuO完全被还原。（2）a管右端略向下倾斜的原因是。a管中石棉绒的作用是。b管中Cu网的作用是。（3）经观察黑色CuO已完全变为红色，能否表明CuO已完全被还原为Cu，为什么？总结升华：借助元素及其化合物知识，以实验的题型考查实验安全问题，是高考中重要的考点。举一反三：【变式1】进行化学实验必须注意安全。下列说法中不正确的是（）A．不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛B．不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液C．使用可燃性气体前要检验气体的纯度D．配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸【变式2】以下是一些常用的危险品标志，装运乙醇的包装箱应贴的图标是（）类型二：混合物的分离和提纯☆例2．下列有关除去杂质（括号内为杂质）的操作中正确的是（）A．硫酸钠（碳酸钙）：加水溶解，然后过滤B．碳酸钠（大量水）：蒸发C．氯化钠（氯化镁）：加水溶解，然后过滤D．硫酸钡（硝酸钡）：加水溶解，然后蒸发（有关解析，请参考网校资源ID：#tbjx43#210653）总结升华：混合物的分离和提纯的基本方法有：过滤、蒸发、蒸馏、萃取和分液等。分离不相溶的固体和液体时用过滤；从溶液中得到固体用蒸发；分离相溶在一起的液体（沸点差别较大）用蒸馏；分离互不相溶的液体用分液。举一反三：【变式3】提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法是（）A．加入过量的碳酸钠溶液，过滤除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B．加入过量的硫酸钾溶液，过滤除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C．加入过量的硫酸钠溶液，过滤除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D．加入过量的碳酸钾溶液，过滤除去沉淀，溶液中补加适量硝酸【变式4】可用于分离和提纯物质的方法有：A．过滤B．加热分解C．蒸发D．冷却结晶下列各组物质的分离或提纯应选择或用到上述哪种方法最合适？将编号填在横线上。（1）除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3颗粒。（2）除去食盐中混有的乙醇。（3）除去氧化钙中混有的碳酸钙。（4）除去食盐水中混有的二氧化锰。类型三：过滤☆例3．已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲。（实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器）请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。序号实验步骤简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置）①溶解将混合物放入烧杯中，加入98%的H2SO4，充分搅拌，直至固体不再溶解②③④⑤洗涤沉淀⑥检验沉淀是否洗净总结升华：解此类题目要注意把握过滤的实质，能将知识灵活运用。注重平时对实验操作能力的训练，注意书面表达的准确、精炼。（有关解析，请参考网校资源ID：#tbjx45#210653）举一反三：【变式5】某同学用如图1-1-5装置进行过滤操作，请将错误之处找出并加以纠正。【变式6】从氯酸钾分解制氧气后的剩余物中回收二氧化锰的操作顺序正确的是（）A．溶解、过滤、蒸发、加热B．溶解、过滤、洗涤、加热C．溶解、蒸发、洗涤、过滤D．溶解、洗涤、过滤、加热类型四：蒸发例4．“粗盐提纯”的实验中，蒸发时，正确的操作是（）A．把浑浊的液体倒入蒸发皿中加热B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌C．待水分完全蒸干后停止加热D．蒸发皿中出现多量固体时停止加热思路点拨：粗盐提纯实验的目的是得到固体食盐，所以蒸发至溶液出现较多固体、少量液体时即可停止加热，利用余热将溶液蒸干。解析：将浑浊液体进行蒸发，得到仍然混有杂质的食盐，A错；蒸发过程中要用玻璃棒不断搅拌，以防液体局部过液而飞溅，B错；将水完全蒸干，会使固体食盐迸溅，C错；蒸发至有较少水分，要停止加热，利用余热将水分蒸干。答案：D总结升华：蒸发操作中需注意两点：（1）液体放置在蒸发皿中的量不得超过容器体积的2/3，以免加热时溶液溅出；（2）加热过程中一定要用玻璃棒不断地搅拌液体，以免液体局部过热而飞溅。举一反三：【变式7】蒸发实验中，液体放置在蒸发皿中的量不得超过，以免加热时；其操作为：将待蒸发的液体放在蒸发皿中，用酒精灯直接加热蒸发皿，边加热边用，防止。如果需要蒸干，当加热到剩有少量液体时，利用将剩余水分蒸干。如果是蒸发结晶，则加热到有时，即可停止加热。【变式8】（2011天津高考）向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SO42－B滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I－C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na+，无K+D滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH4＋类型五：粗盐的提纯例题5．提纯含有泥沙的粗盐，有以下四步操作：①过滤②结晶③蒸发④溶解。正确的操作顺序应该是（用序号表示），需要使用的主要仪器有。举一反三：【变式9】现有一包氯化钠固体，其中混有少量的硫酸钠和氯化镁，可通过以下实验除去杂质得到纯净的氯化钠。请将正确合理的操作顺序填入括号中，并简要回答（1）～（3）题。（）在溶液中加入稍过量的碳酸钠溶液，然后过滤。（）加入稍过量的氯化钡溶液，然后过滤。（）在滤液中加入稀盐酸至溶液呈中性。（）将混有杂质的氯化钠完全溶解于水。（）蒸发结晶。（）在滤液中加入稍过量的氢氧化钠溶液，然后过滤。（1）为什么要加入稍过量的碳酸钠溶液。（2）为什么要加入稀盐酸至溶液呈中性？。（3）写出上述两步骤中的有关化学方程式。【变式10】粗食盐中除含有钙离子、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。精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的实验内容，回答下列问题。（1）实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程①放置酒精灯；②固定铁圈位置；③放上蒸发皿（蒸发皿中盛有NaCl溶液）；④加热搅拌；⑤停止加热。其正确的操作顺序为____________。（2）如何运用最简方法检验溶液中有无SO42―？。如果有，应该如何除去SO42―？。（3）在粗盐经过溶解和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。（4）将经过操作（3）后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质？

。（5）实验室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：。类型六：蒸馏例题6．回答下列问题：（1）分离怎样的混合物常用蒸馏的方法？（2）蒸馏和蒸发有哪些异同点？（3）蒸馏操作用到的主要仪器有哪些？（4）蒸馏实验中常加入几粒碎瓷片，它有什么作用？（5）蒸馏装置中，温度计的感温泡应放在什么位置最合理？为什么？（6）冷却水从冷凝管的哪个方向进，哪个方向出？总结升华：理解蒸馏的原理，熟悉蒸馏的操作和注意事项是做好本题的前提。举一反三：【变式11】下列对蒸馏实验操作的叙述正确的是（）A．应使温度计的水银球靠近蒸馏烧瓶内支管口B．加入碎瓷片的目的是防止加热时蒸馏烧瓶剧烈跳动C．冷却水的方向应上进下出，这样水流比较畅通，冷却效果更好D．当蒸馏到烧瓶内剩有少量液体时，停止加热，用余热蒸干，不能直接加热蒸干【变式12】用自来水制取蒸馏水的实验步骤如下，填写下列空白。检验自来水中含有氯离子→在蒸馏烧瓶中加入约体积的自来水→加入

→用带有温度计和导管的塞子塞紧瓶口，连接烧瓶与冷凝管、冷凝管与

→向冷凝管中通入冷却水→加热→弃去开始馏出的，在锥形瓶中收集约10mL液体→停止→检验馏出液中是否还含氯离子→拆卸装置。类型七：萃取和分液☆例题7．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：（1）写出提取碘的过程中有关实验操作的名称。①；③。（2）提取碘的过程中可供选择的有机溶剂是（）A．汽油、酒精B．四氯化碳、汽油C．醋酸、酒精（3）为完成以上①、③两步操作，实验室里有烧杯、玻璃棒、铁架台、烧瓶、导管、酒精灯，尚缺少的玻璃仪器是。（4）从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏。指出如图1-1-6所示的实验装置中的错误之处：①，②，③，④。（5）为便于控制蒸馏时的温度，操作时使用水浴加热，最后晶体碘在里聚集。总结升华：选取萃取剂的原则之一是不与原溶液中的溶剂互溶，酒精易溶于水，所以第（2）问只能选B；因碘易升华，为了较好的控制温度，选用水浴加热的方法蒸馏碘的CCl4或汽油溶液。检查装置中的错误可按装置的安装顺序进行排查，以防出现漏失。（有关解析，请参考网校资源ID：#tbjx53#210653）举一反三：【变式13】下列每组中的两对物质，都能用分液漏斗分离且油层由分液漏斗上口倒出的是（）A．汽油和水、四氯化碳和水B．汽油和水、苯和水C．食用油和水、醋酸和水D．葡萄糖和水、酒精和水【变式14】回答下列问题：（1）分离沸点不同但又互溶的液体混合物，常用方法。简述在组装实验装置时按照从左到右，从下至上的顺序依次使用的实验仪器的名称。（2）在分液漏斗中用一种有机溶剂萃取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简单的判断方法。类型八：物质的检验、鉴定、鉴别、推断☆例题8．对下列未知盐的稀溶液所含离子的检验中，作出的判断一定正确的是（）A．当加入氯化钡溶液时不产生沉淀，当加入硝酸银溶液时，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，可判定含有Cl―B．加入硝酸钡溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸酸化沉淀不消失，可判定含有SO42―C．加入NaOH溶液，有白色沉淀产生，可判定含有Mg2+D．加入盐酸后有无色无味气体逸出，此气体能使澄清石灰水变浑浊，可判定含有CO32―总结升华：离子的检验要求加入试剂后产生的现象具有唯一性才能确定。因此要熟记这些离子的相关性质。（有关解析，请参考网校资源ID：#tbjx55#210653）举一反三：【变式15】有甲、乙、丙三种溶液，向Na2CO3溶液中加入甲，生成白色沉淀；继续加入乙（过量），沉淀溶解并产生气体；