【创新设计】2021年高考化学总复习(江西版)配套文档：第十章-化学实验分类探究-化学实验分类探究

课时1物质的检验与定性试验分析最新考纲能对常见物质(阳离子、阴离子、气体、有机物等)进行检验。考点一常见离子的检验1．常见物质的检验(包括鉴别、鉴定、推断)类型鉴别利用不同物质的性质差异，通过试验，将它们区分开来。鉴定依据物质的特性，通过试验，检验出该物质的成分，确定它是否是这种物质，如鉴定NH4Cl，既要检验出NH4＋，又要检验出Cl－。推断依据已知试验及现象，分析推断，确定被检的是什么物质，并指出可能存在什么，不行能存在什么。方法①②③④若是固体，一般应先用蒸馏水溶解若同时检验多种物质，应将试管编号要取少量溶液放在试管中进行试验，绝不能在原试剂瓶中进行检验叙述挨次应是：试验(操作)→现象→结论→原理(写方程式)要求①反应要有良好的选择性、反应速率要快，并且能够完全反应。②反应要有明显的外部特征，如溶液颜色的转变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。③要排解干扰物质的影响，如用Ba2＋检验SO42－的存在，要排解CO32－、SO32－、PO43－等离子的干扰，如用Ag＋检验Cl－、Br－、I－的存在，要排解CO32－、PO43－等离子的干扰。④反应要在适宜的酸度、碱度、浓度、温度下进行。2.常见阳离子的检验依据离子检验时生成物所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。常见阳离子试剂或方法试验现象H＋①紫色石蕊试液①变红②活泼金属(如Zn)或Na2CO3溶液②有无色无味气体产生Na＋焰色反应黄色火焰K＋焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Mg2＋NaOH溶液白色沉淀，不溶于过量的碱Al3＋NaOH溶液白色沉淀，溶于过量的强碱Fe2＋①NaOH溶液①白色沉淀→灰绿色→红褐色②先加KSCN溶液，再加氯水②先无明显变化，再变血红色Fe3＋①NaOH溶液①生成红褐色沉淀②KSCN溶液②溶液呈红色③苯酚溶液③溶液呈紫色Cu2＋NaOH溶液蓝色沉淀，加热则沉淀变黑Ag＋①含Cl－的溶液，稀硝酸①白色沉淀，不溶于稀硝酸②稀氨水②先生成白色沉淀，然后沉淀溶解Ba2＋稀硫酸或可溶性的硫酸盐溶液白色沉淀NH4＋NaOH溶液，加热产生使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体3.常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验OH－—eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(→滴入酚酞试液，溶液变红色,→滴入紫色石蕊试液，溶液变蓝色))(2)利用盐酸和其他试剂检验CO32－→加入BaCl2溶液后，生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并放出无色无味气体HCO3－→加入BaCl2溶液后，无白色沉淀，再加入稀盐酸放出无色无味气体且能使澄清石灰水变浑浊。SO42－→先加稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生不溶于稀盐酸的白色沉淀SO32－→加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有刺激性气味并能使品红溶液褪色的气体(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验eq\a\vs4\al(Cl－→,Br－→,I－→)eq\x(\a\al(先加,AgNO3,溶液，,再加稀,硝酸))→生成不溶于稀硝酸的白色沉淀→生成不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀→生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀(4)利用某些特征反应检验I－→滴入淀粉溶液和新制氯水，溶液变蓝色探究思考1．向某溶液中，加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消逝，能否推断溶液中存在SO42－？答案不能，若溶液中存在Ag＋，也有相同的现象发生。2．向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否推断溶液中肯定存在CO32－？答案不能，若溶液中存在HCO3－、SO32－、HSO3－，也有相同的现象。3．向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，能否确定溶液中肯定存在SO42－？答案不能，若溶液中存在SO32－和Ag＋，也有相同现象。4．向某溶液中加入稀NaOH溶液，把潮湿无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中肯定不存在NH4＋，该推断是否正确？为什么？答案推断错误，检验NH4＋时，应加入浓NaOH溶液，并加热，且用潮湿的红色石蕊试纸。【示例1】(2021·浙江，13)现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下试验：已知：把握溶液pH＝4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2＋、Mg2＋不沉淀。该同学得出的结论正确的是()。A．依据现象1可推出该试液中含有Na＋B．依据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C．依据现象3和4可推出该试液中含有Ca2＋，但没有Mg2＋D．依据现象5可推出该试液中肯定含有Fe2＋思维启迪解答本题要留意以下三点：(1)所加试剂对后续试验的影响；(2)所检验离子的特征性质；(3)葡萄糖酸根的结构。解析由于试液中加入了Na2CO3溶液和NaOH溶液，所以不能确定原溶液中是否含有Na＋，A项错误；葡萄糖酸中不存在醛基，所以无法用是否发生银镜反应来推断葡萄糖酸根的存在，B项错误；现象3说明无Mg2＋，现象4说明存在Ca2＋，C项正确；由于加H2O2之前，也没有进行过是否存在Fe2＋的测定，最终检测得到存在Fe3＋，可能是原来存在的，也可能是由Fe2＋氧化得到的，D项错误。答案C【示例2】(2011·天津理综，3)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，将潮湿红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH4＋解析A项中，原溶液可能有Cl－或SO32－、CO32－、Ag＋等，错误；C项中只能证明肯定有Na＋，可能有K＋，需要透过蓝色钴玻璃推断，错误；D项需要用浓NaOH或加热，使NH3逸出，错误。答案B1．(2021·长沙模拟)某溶液中可能含有Na＋、NH4＋、Ba2＋、SO42－、I－、S2－，分别取样：①用pH计测试，溶液显弱酸性；②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是()。A．Na＋B．SO42－C．Ba2＋D．NH4＋解析溶液显弱酸性必含NH4＋，由①、②可分别排解S2－、I－，所以溶液中必有SO42－和NH4＋，Na＋不能确定，选A。答案A2．(2021·西安调研)某钠盐溶液中可能含有NO2－、SO42－、SO32－、CO32－、Cl－、I－等阴离子。某同学取5份此溶液样品，分别进行了如下试验：①用pH计测得溶液的pH大于7②加入盐酸，产生有色刺激性气体③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体④加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色⑤加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，显红色该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO2－、CO32－、Cl－三种阴离子。请分析，该同学只需要完成上述哪几个试验，即可得出此结论()。A．①②④⑤B．③④C．③④⑤D．②③⑤解析③中加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，可证明有Cl－无I－；且放出有色刺激性气体，可证明有NO2－。④中加足量BaCl2溶液产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸，可证明无SO42－和SO32－；产生不能使品红溶液褪色的气体，可证明有CO32－。故选B。答案B3．某溶液中可能含有H＋、NH4＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO32－、SO42－、NO3－中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()。A．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋B．溶液中n(NH4＋)＝0.2molC．溶液中肯定不含CO32－，可能含有SO42－和NO3－D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1解析由①知溶液中肯定含有H＋，肯定没有CO32－、NO3－，由②知溶液中肯定含有Mg2＋、Al3＋，由图像可知溶液中还肯定含有NH4＋，且n(NH4＋)＝0.7mol－0.5mol＝0.2mol，n(H＋)＝0.1mol，n(Al3＋)＝0.8mol－0.7mol＝0.1mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4molOH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3molOH－，沉淀Mg2＋消耗0.1molOH－，依据Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05mol，故只有选项B正确。答案B坚持“四项基本原则”，破解离子推断题(1)确定性原则：依据试验现象推出溶液中确定存在或确定不存在的离子；(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO4－、CrO42－、Cr2O72－)(2)互斥性原则：在确定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要留意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离状况等)(3)电中性原则：溶液呈电中性，肯定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可挂念我们确定一些隐含的离子)(4)进出性原则：是指在试验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续试验的干扰。考点二常见气体及有机物的检验1．常见气体检验检验气体是依据气体的特性，一般从以下5方面考虑：①气体的颜色和气味；②水溶液的酸碱性；③助燃、可燃及燃烧现象和产物；④遇空气的变化；⑤其他特性。待检物操作步骤现象O2用试管或集气瓶取待检气体，然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条带火星的木条复燃H2使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯有浅蓝色火焰，烧杯里有水雾生成NH3①用潮湿的红色石蕊试纸检验变蓝②把待检气体收集在集气瓶里，盖上玻璃片，用玻璃棒蘸取浓盐酸，开启玻璃片放在瓶上方生成白烟SO2在洁净试管里加入5mL品红溶液，再通入待检气体品红溶液褪色，加热后又恢复红色CO2通入澄清石灰水中石灰水变浑浊，连续通入后变澄清Cl2用潮湿的KI－淀粉试纸靠近集气瓶口变蓝2.常见有机物的检验(1)碳碳双(三)键：能使少量溴水或酸性KMnO4溶液褪色。(2)乙醇：将螺旋状铜丝加热至表面有黑色CuO生成，快速插入待测溶液，反复多次，可见铜丝被还原成光亮的红色，并有刺激性气味产生。(3)乙醛或葡萄糖：加入到银氨溶液中，水浴加热，产生银镜；或加入到新制Cu(OH)2悬浊液，加热至沸腾，有红色沉淀生成。(4)乙酸：使石蕊试液变红；或与Na2CO3或NaHCO3溶液反应有气泡生成；或使新制Cu(OH)2悬浊液溶解得蓝色溶液。(5)乙酸乙酯：加入滴有酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅或消逝。(6)淀粉：滴加碘水，呈蓝色。(7)蛋白质：灼烧，有烧焦羽毛的气味；或加入浓硝酸微热，消灭黄色。(8)苯酚：遇浓溴水快速生成白色沉淀。遇Fe3＋呈紫色。探究思考1．将气体通入澄清石灰水中，若石灰水先变浑浊，后又变澄清，能否推断该气体肯定是CO2?提示不能。若气体是SO2，也有相同的现象发生。若该气体无色无味，则可以推断是CO2。2．溴水和酸性KMnO4溶液是有机物检验的2种重要的无机试剂。下列物质中能与溴水发生化学反应而使之褪色的有________，能使酸性KMnO4溶液褪色的有________。①己烷②③SO2④⑤CH3CH2OH提示②③②③⑤【示例3】(2021·海南化学，7)下列鉴别方法不行行的是()。A．用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯B．用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳C．用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯D．用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷思维启迪认真分析被鉴别的物质与所用试剂作用表现的性质及现象。解析乙醇溶于水，甲苯浮于水面，溴苯沉在水底，A对；乙醇、苯燃烧火焰有明显差别，而四氯化碳不燃烧，B对；乙醇溶于碳酸钠，乙酸与碳酸钠反应产生气泡，乙酸乙酯浮于溶液表面，C对；酸性高锰酸钾不能氧化苯和环己烷，D错。答案D【示例4】(2021·江苏化学，13)下列依据相关试验得出的结论正确的是()。A．向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液肯定是碳酸盐溶液B．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液肯定是钠盐溶液C．将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体肯定是乙烯D．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中肯定含Fe2＋解析A项，一是能使澄清石灰水生成沉淀的气体除CO2外还有SO2，二是还可能是碳酸氢盐溶液，错误；B项，溶液焰色反应呈黄色，只能说明肯定含有钠元素，不肯定是钠盐，也可能是NaOH溶液，错误；C项，能使溴水褪色的气体除乙烯外还可能是其它不饱和气态烃如丙烯、乙炔等或是还原性气体如SO2等，错误；D项，加KSCN溶液不变色，说明没有Fe3＋，加氯水后显红色，说明生成Fe3＋，原溶液中肯定含有Fe2＋，正确。答案D1．某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓H2SO4，总体积基本不变；通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小；把剩余气体导出后，在空气中能够点燃，燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体的成分是()。A．HCl和COB．HCl、H2和COC．CH4和NH3D．HCl、CO和CO2解析该题考查了混合气体组成成分的鉴定。依据题意可推知该混合气体中不含碱性气体；混合气体中无CO2但有酸性气体；混合气体中的可燃性气体不含氢元素。所以此混合气体的成分只能是HCl和CO。答案A2．物质鉴别有多种方法，下列能达到鉴别目的是()。①用水鉴别苯、乙醇、溴苯②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(C2H2)A．①②B．①③C．②③D．①②③解析①中乙醇与水互溶，另二者分层，苯层(油层)在上层，溴苯(油层)在下层，可以区分。②中两者互滴，均有沉淀。至过量也是此现象，无法区分。③乙炔中C、H比与苯同，燃烧现象同苯，可以通过烟的浓烈程度，火焰光明程度及颜色来区分。答案B3．右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题。(1)B中加入的试剂是__________，作用是______________________________。(2)C中加入的试剂是__________，作用是______________________________。(3)D中加入的试剂是__________，作用是______________________________。(4)试验时，C中应观看到的现象是__________________________________。解析肯定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸取二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必需除尽二氧化硫，由于二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色不能证明二氧化硫已除尽。答案(1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色不褪尽(或不褪色，或不褪成无色)1．物质检验的一般步骤eq\x(观看物理性质)→eq\x(取少量样品)→eq\x(加入某种试剂)→eq\x(加热、振荡等操作)→eq\x(依据现象)→eq\x(得出结论)2．物质检验的一般依据任何具有明显试验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。在物质鉴定过程中经常是依据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来推断；还可以依据能不能产生某个现象来推断，也可以依据产生某个现象的快慢进行推断。气体混合物成分的检验(老师用书独具)[问题探究]在教材中有很多试验的反应产物是混合气体，如：(1)碳与浓硫酸的反应，产物中有CO2、SO2和H2O(g)，(2)过量的金属锌等与肯定量的浓硫酸的反应，产物中有H2、SO2和H2O(g)，(3)浓盐酸与二氧化锰的反应，产物中有Cl2、HCl、H2O(g)，(4)乙烯的制取试验，产物中有CH2CH2、CO2、SO2、H2O(g)。另外，试题中也常会消灭一些信息，说明气体产物中有多种成分。如草酸(HOOC—COOH)在浓硫酸作用下，受热分解生成CO、CO2、H2O(g)。在检验这些气体混合物的成分时相互间可能存在干扰，审题时肯定要弄清气体通过的试剂会与哪种气体反应，可能产生什么现象，排解干扰，从而确定检验气体的挨次。[当场指导]【典例】某课外活动小组的同学，在试验室争辩用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的有关问题。(1)这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是________________。(2)某同学用下列装置连接成一套完整的试验装置以验证(1)的推断是否正确，若按气体从左到右的流向，气体流经各装置导管的编号依次是________________(用a、b……填写)。(3)依据(2)确定的试验过程，请将试验时有关装置中所盛药品、试验现象、结论或解释填入下表：装置所盛药品试验现象结论或解释BCCuO固体解析本题考查了常见气体的检验方法和操作挨次。随着反应进行，浓硫酸渐渐变稀，稀硫酸会和过量的锌反应生成H2，同时带出部分水蒸气，所以SO2中的杂质可能为H2和H2O(g)。检验H2的方法通常是检验H2与灼热的CuO反应生成的水，进而确定H2的存在，产物中本身就有水蒸气的存在，所以要先检验水的存在，将水除尽，再检验H2和CuO反应生成的水。答案(1)氢气和水蒸气(2)cd(或dc)ab(或ba)e(3)装置所盛药品试验现象结论或解释B无水硫酸铜固体由白色变成蓝色SO2中含有水蒸气C固体由黑色变成红色SO2中含有氢气【应用】不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO2，也可被还原为氢气。某校争辩性学习小组拟设计试验验证这一事实，并进行数据测定和相关计算。(1)该小组设计了如图所示的试验装置，检查该装置气密性的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若在烧瓶中放入1.30g锌粒，与cmol·L－1H2SO4反应。为保证明验结论牢靠，量气管的适宜规格是________(填字母)。A．100mLB．200mLC．400mLD．500mL(3)若1.30g锌粒完全溶解，氢氧化钠洗气瓶增重0.64g(烧瓶中残留气体忽视不计，下同)，则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)若烧瓶中投入ag锌且完全反应，氢氧化钠溶液洗气瓶增重bg，量气管中收集到VmL气体(标准状况)，请用一个代数式表示a、b、V之间的关系________________。(5)若撤走盛有无水氯化钙的U形管，则n(H2)/n(SO2)的数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(6)反应结束后，为了精确     地测量气体体积，读数时应留意的事项是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)可接受液差法检查装置的气密性。(2)锌与硫酸反应，不管是产生SO2，还是产生H2，反应的锌与生成气体的物质的量之比均是1∶1，当锌全部反应时，产生的气体最多，以标准状况下计算，V(气)＝n(Zn)×22.4L·mol－1＝1.30g÷65g·mol－1×22.4L·mol－1＝0.448L，所以应选择500mL的量气管；(3)由氢氧化钠溶液洗气瓶增重0.64g，知产生的SO2为0.01mol，小于锌的物质的量(0.02mol)，所以还有H2产生；(4)依据(2)的分析可知，锌的物质的量是SO2和H2的物质的量之和，由此即可得到a、b、V三者的关系；(5)撤走盛有无水氯化钙的U形管后，SO2中的水蒸气也进入氢氧化钠溶液洗气瓶，导致SO2的物质的量增大，故n(H2)/n(SO2)会偏小；(6)读数时除了平视液面外，还要保持装置内和装置外的压强相等，故要等恢复到室温并调整量气管的高度使左右液面相平后才能开头读数。答案(1)关闭分液漏斗活塞，向右侧球形管中加入水，一段时间后观看球形管和量气管之间的液面差有无变化，若无变化，说明气密性良好(2)D(3)Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑或2Zn＋3H2SO4=2ZnSO4＋SO2↑＋H2↑＋2H2O(4)eq\f(a,65)＝eq\f(b,64)＋eq\f(V,22400)(5)偏小(6)①待冷却至室温再开头读数，②读数前使量气管左右液面相平，③眼睛视线与液面最低处相平(答出其中任意2点即可)(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．下列鉴别方法可行的是 ()。A．用溴水鉴别苯和己烷B．用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl－、SO42－和CO32－C．用核磁共振氢谱鉴别1－溴丙烷和2－溴丙烷D．用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CHCHCH2OH和CH3CH2CH2CHO解析A项，苯、己烷都不能与溴反应，都比水密度小，都可把溴从溴水中萃取出来，所以二者不能区分；B项，Ba(NO3)2与SO42－、CO32－均生成白色沉淀；C项，1－溴丙烷的核磁共振氢谱有3个峰，2－溴丙烷有2个峰；D项，两种有机物均能使KMnO4酸性溶液褪色。答案C2．(2022·海南化学，8改编)两种盐的固体混合物：①加热时有气体产生，②加水溶解时有沉淀生成，且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是()。A．BaCl2和(NH4)2SO3 B．AgNO3和NH4ClC．FeCl3和Na2CO3 D．KCl和Na2CO3解析A选项中有铵盐，加热时能产生气体，加水溶解得到BaSO3沉淀且该沉淀溶于稀盐酸；B选项，加热固体混合物有气体产生，加水溶解固体混合物得到AgCl沉淀不溶于稀盐酸；C选项中加热时不能产生气体，加水溶解固体混合物时Fe3＋与CO32－，相互促进水解生成Fe(OH)3沉淀，该沉淀可溶于稀盐酸；D选项，加热固体混合物无气体产生且溶解固体混合物得不到沉淀。答案A3．依据下列试验内容得出的结论正确的是 ()。选项试验内容结论A某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝该物质中肯定含有OH－，而且肯定是碱B某气体能使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝该气体肯定是氯气C某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体该溶液中肯定含有CO32－D0.84g铁和50.00mL1.00mol·L－1的稀硝酸反应反应后的溶液中肯定含有Fe3＋和Fe2＋解析该题考查了OH－、CO32－和Fe3＋等离子的检验方法。显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝，如Na2CO3溶液，A错；O3、NO2等都能使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝，B错；C项，若该溶液中含有碳酸氢根离子，加入盐酸也能产生无色无味气体，C错；由方程式3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O和Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O可知，当eq\f(1,4)<eq\f(n（Fe）,n（HNO3）)<eq\f(3,8)时，反应后的溶液中肯定含有Fe3＋和Fe2＋，n(Fe)＝eq\f(0.84g,56g·mol－1)＝0.015mol，n(HNO3)＝0.05mol，由于eq\f(1,4)<eq\f(n（Fe）,n（HNO3）)＝eq\f(0.015,0.05)<eq\f(3,8)，D正确。答案D4．依据下列试验事实得出的结论正确的是 ()。A．气体eq\o(→,\s\up10(通入品红溶液))品红溶液褪色结论：原气体肯定是SO2B．气体eq\o(→,\s\up7(点燃))气体eq\o(→,\s\up10(通入Ba（OH）2溶液))白色沉淀结论：原气体肯定是烃C．某溶液eq\o(→,\s\up10(打开瓶盖))冒白雾eq\o(→,\s\up10(用蘸有浓氨水的),\s\do10(玻璃棒靠近))白烟结论：原溶液肯定是浓盐酸D．某有色溶液eq\o(→,\s\up10(滴加苯酚溶液))紫色结论：原溶液中肯定含有Fe3＋解析A项中O3、Cl2、NO2等都能使品红溶液褪色；B项中H2S、CxHy、HCHO等都可消灭此现象；C项中浓HNO3等也有此现象。答案D5．(2021·银川质检)为确定下列久置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是 ()。A．Na2SO3溶液(BaCl2) B．FeCl2溶液(KSCN)C．KI(淀粉溶液) D．NaOH溶液(盐酸)解析无论Na2SO3溶液变质与否(变质后溶液中含有Na2SO4)，加入BaCl2都有白色沉淀生成，故不能用BaCl2来检验Na2SO3溶液是否变质。答案A6．5支编号的试管里分别装有K2CO3、KNO3、K2SO4、KOH和Ba(OH)2溶液，现需要用最少种类的试剂将它们一一区分开来，则所需试剂的种类数是()。A．1种 B．2种C．3种 D．不用任何试剂解析可用AlCl3。将溶液两两混合，产生两种沉淀的是Ba(OH)2溶液；与Ba(OH)2形成沉淀的是K2CO3和K2SO4溶液。取两支试管，分别加入少量的两种溶液，再在两试管中分别加入少量AlCl3溶液，无现象的是K2SO4溶液，有白色沉淀生成的是K2CO3溶液。再取两支试管分别加入剩下KNO3和KOH溶液少量，向这两支试管中分别滴加AlCl3溶液，没现象的是KNO3溶液，另一为KOH溶液。答案A7．(2022·浙江理综，13)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO2－、 SiO32－、SO32－、CO32－、SO42－中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下试验：下列推断正确的是 ()。A．气体甲肯定是纯洁物B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物C．K＋、AlO2－和SiO32－肯定存在于溶液X中D．CO32－和SO42－肯定不存在于溶液X中解析加入过量盐酸有气体生成，则X中至少含有SO32－、CO32－中的一种，有沉淀甲生成则溶液X中肯定含有SiO32－，有SiO32－则X中肯定无Mg2＋、Al3＋；无色溶液甲加入过量氨水有白色沉淀乙生成，则乙肯定是Al(OH)3，溶液X中肯定含AlO2－，依据电荷守恒，溶液中肯定含有阳离子(K＋)；SO42－不能确定是否存在。只有C选项正确。答案C二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(14分)饮水平安在人们生活中占有极为重要的地位，某争辩小组提取三处被污染的水源进行了分析，给出了如下试验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质。A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成：阳离子K＋Na＋Cu2＋Al3＋阴离子SO42－HCO3－NO3－OH－为了鉴别上述化合物，分别进行以下试验，其结果如下所示：①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；②将E溶液滴入到C溶液中消灭白色沉淀，连续滴加，沉淀溶解；③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片)；④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀；⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。依据上述试验填空：(1)写出B、D的化学式：B：________、D：________。(2)将含1molA的溶液与含1molE的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为________。(3)写出试验②发生反应的离子方程式：________________________、________________。(4)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：_____________________。解析依据试验①可知，D中含有Cu2＋；依据试验②可知C中含有Al3＋，E可能是KOH或NaOH；再依据③，只有B、C中含有K＋，故E为NaOH；依据试验④A中含有HCO3－，故A为NaHCO3，C、D中含有SO42－，故D为CuSO4，C为KAl(SO4)2。依据试验⑤可判定B为KNO3。等物质的量的NaHCO3与NaOH反应生成Na2CO3和H2O。NaOH溶液加入到KAl(SO4)2溶液中，首先是Al3＋与OH－反应生成Al(OH)3，Al(OH)3又溶解在过量的NaOH溶液中：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O。KAl(SO4)2中的Al3＋水解生成具有吸附作用的Al(OH)3胶体，其具有净水作用。答案(1)KNO3CuSO4(2)Na2CO3(3)Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O(4)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋9．(15分)A、B、C、D、E、F、G7种不同物质的溶液，它们分别是Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、MgCl2、Ca(NO3)2和Ba(OH)2溶液中的一种。为了鉴别，各取少量溶液进行两两混合，试验结果如表所示。表中“↓”表示生成的沉淀或微溶化合物，“－”表示观看不到明显变化。试回答下面问题。ABCDEFGA－－－－－－↓B－－－－↓↓↓C－－－↓－↓↓D－－↓－↓↓↓E－↓－↓－↓－F－↓↓↓↓－↓G↓↓↓↓－↓－(1)A的化学式是________，G的化学式是________。推断理由是________。(2)写出其余几种物质的化学式：B________，C________，D________，E________，F________。解析该题看似没有什么解答突破口，难以推断，但通过表中溶液两两混合的试验现象可以看出，只有A跟其他全部的溶液混合时，只有一次生成沉淀，再对比全部的溶液，可以得出A只能是KCl。A(KCl)的推断就是该题的突破口。能够使KCl产生沉淀的只有AgNO3(G)溶液，以A、G为突破口，可以依次推断出B、C、D、E、F分别为Na2SO4、MgCl2、Na2CO3、Ca(NO3)2和Ba(OH)2。答案(1)KClAgNO3两两混合时只生成一种沉淀的是KCl，生成的是AgCl，所以A是KCl，G是AgNO3(2)Na2SO4MgCl2Na2CO3Ca(NO3)2Ba(OH)210．(13分)某无色溶液X，由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO2－、MnO4－、CO32－、SO42－中的若干种离子组成，取溶液进行如下连续试验：(1)气体A的成分是(填化学式，下同)________，气体B的成分是________。(2)X溶液中肯定存在的离子是________________________________________________________________________________________________________。(3)写出步骤①发生反应的全部离子方程式____________________________________________________________________________________________。(4)写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式_____________________________________________________________________________________________。(5)通过上述试验，溶液X中还有未完全确定的离子是________；只要设计一个简洁的后续试验就可以确定该离子是否存在，该方法是___________________________________________________________(简述所加试剂及理由)。解析该无色溶液中肯定不含MnO4－；加入过量盐酸生成气体，说明溶液中确定有CO32－，则确定无Ag＋、Ba2＋、Al3＋，气体A为CO2；溶液Ⅰ中含有NaCl、HCl，可能含有AlCl3、SO42－，再加入过量碳酸氢铵溶液，产生白色沉淀应为Al(OH)3，说明X中含有AlO2－，溶液Ⅱ加过量氢氧化钡溶液，放出的气体为NH3，产生的白色沉淀应为BaCO3，可能含有BaSO4。再加入足量盐酸，看沉淀是否完全溶解，便可确定X中是否有SO42－。答案(1)CO2NH3(2)CO32－、AlO2－、Na＋(3)CO32－＋2H＋=H2O＋CO2↑、AlO2－＋4H＋=Al3＋＋4H2O(4)Al3＋＋3HCO3－=Al(OH)3↓＋3CO2↑(5)SO42－取少量的白色沉淀乙于试管中加足量盐酸，充分振荡后若白色沉淀能完全溶解，则X中不存在SO42－，若不完全溶解，则存在SO42－11．(16分)六个未贴标签的试剂瓶中分别装有以下稀溶液①FeSO4、②H2SO4、③BaCl2、④H2O2、⑤Al(NO3)3、⑥NaOH。(1)某同学想不用其他试剂，仅通过用试管取少量上述溶液进行两两混合试验而给试剂瓶贴上正确的标签，他能成功吗？________(填“能”或“不能”)。(2)试验中发觉，有一组在混合时，随着试剂滴加的挨次不同而消灭明显不同的现象，该组是________；有一组在混合时，随着试剂滴加后的时间不同而消灭明显不同的现象，该组是________，其中涉及氧化还原反应的化学方程式为________________。(3)鉴别后，该同学又用FeSO4做了三个体现Fe2＋还原性的试验，每次加入上述两种已鉴别的物质的溶液与其混合。试写出其中两个反应的离子方程式________________________。(4)实际上试验室配制的FeSO4溶液不行长期保存，短期保存时可在FeSO4溶液配制时加入少量的上述________(填编号)防止水解，若能再加上________(填物质名称)效果会更好。解析假如不用其他试剂将几种物质鉴别出来，首先可以通过颜色将FeSO4区分出来，然后利用FeSO4将BaCl2(白色沉淀)和NaOH(白色沉淀，快速变为灰绿色，最终变为红褐色)鉴别出来。再利用BaCl2和NaOH分别检验出H2SO4和Al(NO3)3，剩余没有现象的物质为H2O2。在上述混合中，NaOH和Al(NO3)3随着试剂滴加的挨次不同而消灭明显不同的现象，FeSO4和NaOH随着试剂滴加后的时间不同而消灭明显不同的现象。三个体现Fe2＋还原性的试验，均需要加入氧化剂，H2O2具有氧化性，无论酸性还是碱性条件，NO3－在酸性条件下具有氧化性。FeSO4溶液由于水解和还原性而不易保存，可以加入H2SO4抑制其水解，加入还原性铁(铁钉)防止其被氧化。答案(1)能(2)⑤和⑥①和⑥4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)3Fe2＋＋4H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O2Fe2＋＋4OH－＋H2O2=2Fe(OH)3↓(以上任写两个)(4)②几枚铁钉

课时2物质的制备与定量分析试验最新考纲1．把握常见气体的试验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。2.分析或处理试验数据，得出合理结论。考点一常见气体的制备1．试验室典型的气体发生装置2．气体收集方法收集方法排水法向上排空气法向下排空气法收集原理收集的气体不与水反应且难溶于水收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应收集装置3.常见气体的试验室制备原理与收集气体反应原理发生装置图含有的杂质收集方法O2①2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())K2MnO4＋MnO2＋O2↑②2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑③2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5())2H2O＋O2↑AAB②H2OⅠ或ⅡH2Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑B①H2OⅠ或ⅢCO2CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2OB①HCl、H2OⅡCl2MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())MnCl2＋Cl2↑＋2H2OCHCl、H2O排饱和食盐水法或ⅡNH3Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CaCl2＋2NH3↑＋2H2OAH2OⅢ4.气体的净化①常见净扮装置a．装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流淌”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。b.装置一般盛液体试剂，用于洗气。c.装置一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。②常见干燥剂：液态干燥剂固态干燥剂装置常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)不行干燥的气体NH3、H2S、HBr、HI等NH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等5.尾气的处理(1)直接排空处理：主要是针对无毒、无害气体的处理。如N2、O2、CO2等。(2)尾气处理装置：①在水中溶解度较小的有毒气体，多数可通入烧杯中的某种试剂吸取除去(如图甲)。如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去。②某些可燃性气体可用点燃或转化的方法，如图丙，如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。③某些可燃性气体(如CH4、C2H4、H2、CO等)可以接受收集的方法(如图丁)。④对于溶解度很大吸取速率很快的气体，吸取时应防止倒吸，典型装置如图乙。常见的防倒吸装置还有如下改进装置(以NH3的吸取为例，未注明的液体为水)。探究思考1．试验室里能否用图1装置制取氯气？若能，试写出反应的化学方程式。答案能，2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O2．选择合适的试剂，能否用图2所示的装置分别制取少量NO和O2？为什么？答案不能制取NO，缘由是NO不能用排空气法收集。3．二氧化硫具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，能否用浓H2SO4干燥二氧化硫气体？答案能【示例1】(2021·安徽，8)试验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净扮装置)。仅用此装置和表中供应的物质完成相关试验，最合理的选项是()。选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液思维启迪(1)生疏常见气体的制备原理；(2)了解常见气体的收集方法和尾气处理方法。解析氨气的密度小，用排空气法收集时应“短进长出”，所以A错误；B合理；稀硝酸与铜反应产生NO，而且不能用排气法收集，若制取NO2，应当用浓硝酸，但尾气NO2不能用水吸取，C不合理；浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气应当加热，不合理。因此选B。答案B【示例2】(2011·全国大纲卷，29)请回答下列试验中制取气体的有关问题。(1)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：B_________________________________________________________________；C_________________________________________________________________；D________________________________________________________________。(2)在试验室欲制取适量NO气体。①下图中最适合完成该试验的简易装置是________(填序号)；②依据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：应加入的物质所起的作用ABC③简洁描述应观看到的试验现象_______________________________________________________________________________________________________。解析本题主要考查常见气体的制备，意在考查考生依据反应原理和气体的性质进行化学试验的力量。高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B用来收集比空气密度大的氯气，装置D吸取尾气，装置C起到了防倒吸的作用。一氧化氮的密度与空气接近且与空气中的氧气反应，不能用排空气法收集，一氧化氮不与水反应，可以用排水法收集，选用装置Ⅰ，A装置中盛放铜片和稀硝酸，B装置中盛放水，C装置接收排出的水。答案(1)向上排气收集氯气平安作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中吸取尾气，防止氯气集中到空气中污染环境(2)①Ⅰ②应加入的物质所起的作用A铜屑和稀硝酸产生NO气体B水排水收集NO气体C主要是接收B中排出的水③反应开头时，A中铜表面消灭无色小气泡，反应速率渐渐加快；A管上部空间由无色渐渐变为浅棕红色，随反应的进行又渐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面渐渐下降，B管中的水渐渐流入烧杯C中1．下列有关图示装置的叙述不正确的是()。A．装置①可用于吸取试验中多余的SO2B．装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、NO2等C．装置③中X为苯，可用于吸取NH3或HCl气体D．装置④可用于收集NH3，并吸取多余的NH3解析SO2和NaOH溶液会发生反应，故用NaOH溶液吸取SO2可以防止污染，A选项正确。装置②中假如气体从长导管通入，只能收集密度比空气大且不能与空气中的成分发生反应的气体，此时可以收集Cl2、NO2等；假如气体从短导管通入，只能收集密度比空气小且不能与空气中的成分发生反应的气体，此时可以收集H2、NH3等，B选项正确。装置③中假如X为苯，由于苯的密度比水的小，故苯应当在上层，C选项错误。装置④中先用盛有碱石灰的干燥管除去氨气中的水蒸气，然后用向上排空气法收集NH3，最终用防倒吸的装置吸取多余的NH3，故D选项正确。答案C2．可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是()。A．铜和稀硝酸制一氧化氮B．亚硫酸钠与浓硫酸制二氧化硫C．锌和稀硫酸制氢气D．浓氨水和生石灰制取氨气解析NO不能用排气法收集，A错；亚硫酸钠与浓硫酸反应不需加热即可制取二氧化硫，可以用浓硫酸除去水蒸气，并且二氧化硫的密度大于空气的，可以用该装置制取、净化、收集，B对；氢气密度小于空气的，应当接受“短管进气，长管出气”的方法收集，C错；氨气是碱性气体，不能用浓硫酸净化，且氢气的密度小于空气的，应当接受“短管进气，长管出气”的方法收集，D错。答案B3．下图是几种常见的加热装置。(1)A、B、C、D四装置都是用酒精灯直接加热，E、F装置加热时需垫________。其中F装置中对试管的加热方式是________，接受这种加热方式的目的是____________。(2)H2还原CuO可选用________装置。(3)NH4Cl与Ca(OH)2混合制NH3可选用________装置。(4)胆矾中结晶水含量的测定可选用________装置。(5)乙酸乙酯的制备可选用________装置。(6)MnO2与浓盐酸混合制氯气可选用________装置。若该装置只加热液体时，容器内必需放________________。答案(1)石棉网水浴加热使仪器受热均匀，便于把握溶液的温度(2)A(3)C(4)D(5)B(6)E碎瓷片或沸石有关气体制备试验装置的解题思路考点二几种重要物质的制备1．选择最佳反应途径(1)用铜制取硫酸铜2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2CuO、CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2O(2)用铜制取硝酸铜2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2CuO、CuO＋2HNO3(稀)=Cu(NO3)2＋H2O(3)用铝制取氢氧化铝2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O=8Al(OH)3↓＋3Na2SO4当n(Al3＋)∶n(AlO2－)＝1∶3时，Al(OH)3产率最高。2．选择最佳原料如用氯化铝溶液制氢氧化铝：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋。3．选择适宜操作方法试验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，更要留意隔绝空气。其方法是：(1)亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应)；(2)将所用氢氧化钠溶液煮沸以驱尽O2；(3)使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后末端伸入FeSO4溶液液面下，渐渐挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。4．乙酸乙酯的制备(1)制备原理：CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up10(浓硫酸),\s\do10(△))CH3COOCH2CH3＋H2O(2)试验装置：探究思考1．Al2(SO4)3与NaOH溶液、氨水反应均可生成Al(OH)3沉淀，可是在试验室中我们通常用氨水与Al2(SO4)3反应来制取Al(OH)3，为什么一般不用NaOH溶液？答案由于Al(OH)3能与过量的NaOH反应，NaOH溶液的量较难把握。2．乙酸乙酯制备试验中，浓H2SO4、饱和Na2CO3溶液的作用分别是什么？答案浓H2SO4的作用：催化剂、吸水剂；饱和Na2CO3溶液的作用：吸取挥发出来的乙醇，与乙酸反应，降低乙酸乙酯的溶解度，有利于乙酸乙酯的析出。【示例3】(2021·新课标Ⅰ，26)醇脱水是合成烯烃的常用方法，试验室合成环己烯的反应和试验装置如下：可能用到的有关数据如下：相对分子质量eq\f(密度,（g·cm－3）)沸点/℃溶解性环己醇1000.9618161微溶于水环己烯820.810283难溶于水合成反应：在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下渐渐加入1mL浓硫酸。B中通入冷却水后，开头缓慢加热a，把握馏出物的温度不超过90℃。分别提纯：反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分别后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯洁环己烯10g。回答下列问题：(1)装置b的名称是________________。(2)加入碎瓷片的作用是______________；假如加热一段时间后发觉遗忘加瓷片，应当实行的正确操作是________(填正确答案标号)。A．马上补加B．冷却后补加C．不需补加D．重新配料(3)本试验中最简洁产生的副产物的结构简式为________________。(4)分液漏斗在使用前须清洗洁净并________；在本试验分别过程中，产物应当从分液漏斗的________(填“上口倒出”或“下口放出”)。(5)分别提纯过程中加入无水氯化钙的目的是________________。(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中，不行能用到的仪器有________(填正确答案标号)。A．圆底烧瓶B．温度计C．吸滤瓶D．球形冷凝管E．接收器(7)本试验所得到的环己烯产率是________(填正确答案标号)。A．41%B．50%C．61%D．70%思维启迪(1)通过题给信息，了解有机物的性质，理解分别提纯的方法。(2)环己醇在浓H2SO4作用下加热可能发生的反应。解析(1)装置b为直形冷凝管。(2)碎瓷片的存在可防止在加热过程中产生暴沸现象；补加碎瓷片时需要待已加热的试液冷却后再加入。(3)加热过程中，环己醇除可发生消去反应生成环己烯外，还可发生取代反应生成二环己醚()。(4)由于分液漏斗有活塞开关，故使用前需要检查是否漏液；分液过程中，由于环己烯的密度比水的密度小，故应当从分液漏斗的上口倒出。(5)无水CaCl2用于吸取产物中少量的水等。(6)观看题目供应的试验装置图知蒸馏过程中不行能用到吸滤瓶及球形冷凝管。(7)环己醇为0.2mol，理论上可得到0.2mol环己烯，其质量为16.4g，故产率为eq\f(10g,16.4g)×100%＝61%。答案(1)直形冷凝管(2)防止暴沸B(3)(4)检漏上口倒出(5)干燥(或除水除醇)(6)CD(7)C【示例4】(2021·山东理综，30)TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。(1)试验室利用反应TiO2(s)＋CCl4(g)eq\o(=,\s\up7(△))TiCl4(g)＋CO2(g)，在无水无氧条件下制备TiCl4，试验装置示意图如下：有关物质性质如下表：物质熔点/℃沸点/℃其他CCl4－2376与TiCl4互溶TiCl4－25136遇潮湿空气产生白雾仪器A的名称是________。装置E中的试剂是________。反应开头前依次进行如下操作：组装仪器、________、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：①停止通N2②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的挨次为________(填序号)。欲分别D中的液态混合物，所接受操作的名称是________。(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括：酸溶FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)水解TiOSO4(aq)＋2H2O(l)eq\o(=,\s\up7(90℃))H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)简要工艺流程如下：①试剂A为________。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产品TiO2收率降低，缘由是_____________________________________________________________________________________________________________________。②取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后消灭微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是________。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是____________________(填化学式)。解析(1)留意审题，该反应是在无水无氧条件下制备的；安装完装置，首先检查气密性，然后装入药品。依据反应条件，N2必需进行干燥处理(干燥管)。然后通过N2排解系统内的空气(O2)，点燃酒精灯，使反应发生。为了防止倒吸，反应结束后，应先熄灭酒精灯，再冷却到室温，最终停止通N2。在D中冷凝的液体有CCl4和TiCl4，依据沸点不同，可接受分馏的方法分别。(2)①加入H2SO4，除发生FeTiO3酸溶外，还发生反应Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，为了使Fe3＋转化成Fe2＋，所以应加入Fe粉(A)，钛液中含有FeSO4和TiOSO4，考虑到温度越高，TiOSO4的水解程度越大，造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，在过滤时，造成钛损失。②由于Fe2＋不行能全部结晶生成绿矾，造成H2TiO3中含Fe2＋，滴入H2O2发生反应2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O，所以当加入KSCN后，显红色，由于在H2TiO3中含Fe2＋，所以煅烧后会发生反应生成Fe2O3，造成TiO2发黄。答案(1)干燥管浓H2SO4检查气密性②③①分馏(或蒸馏)(2)①Fe温度过高会导致TiOSO4提前水解，产生H2TiO3沉淀②Fe2＋Fe2O31．(2021·滨州质检)用含少量镁粉的铝粉制取纯洁的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()。①加盐酸溶解；②加烧碱溶液溶解；③过滤；④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀；⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀；⑥加入过量烧碱溶液A．①⑥⑤③B．②③④③C．②③⑤③D．①③⑤③解析加NaOH溶液，Al溶解生成NaAlO2溶液，Mg不溶解，过滤掉，在NaAlO2溶液中通过量CO2，不宜加盐酸，盐酸过量，Al(OH)3溶解。答案B2．制造干电池的主要原料之一是MnO2，工业上常以Mn(NO3)2和KMnO4为原料制备MnO2，其生产原理为先用软锰矿(含MnO2、少量的Fe2O3和SiO2)和碳反应制得MnO，再将MnO与稀硝酸反应，反应后经过滤、提纯、浓缩，可制得50%的Mn(NO3)2溶液。在肯定条件下，把50%的Mn(NO3)2溶液滴加到KMnO4溶液中，发生反应：Mn(NO3)2＋KMnO4＋H2O→MnO2↓＋KNO3＋HNO3(未配平)，反应生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后得到MnO2。请回答下列问题：(1)若将软锰矿和碳反应后的固体产物置于如图所示的装置甲中，使其与稀硝酸反应，观看到装置乙中有红棕色气体产生。①写出甲中产生气体的化学反应方程式：________________________。②反应过程中，要向装置乙中通入肯定量的空气，缘由是________________。③装置丙中盛放的试剂是________________。(2)请配平：________Mn(NO3)2＋________KMnO4＋________H2O=________MnO2↓＋________KNO3＋________HNO3，在制备MnO2的试验中要向反应混合液中不断滴加氨水，则氨水的作用是____________________________。(3)沉淀经过滤、洗涤、干燥后所得到的固体中除主要含有MnO2外，还可能混有杂质，则该杂质可能是________________(写化学式)。(4)有人提出用日光分解KMnO4溶液的方法制取MnO2，反应方程式为4KMnO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(光),\s\do5())4MnO2↓＋4KOH＋3O2↑，该反应中c(OH－)随时间的变化曲线如图所示，分析曲线的变化趋势，你认为形成该变化的缘由是_________________________________________________________________。解析(1)依据题中信息可知软锰矿和碳反应生成MnO，杂质Fe2O3与碳反应会生成单质Fe。MnO与稀硝酸反应生成Mn(NO3)2，无气体产生，而Fe能与稀硝酸反应生成NO。向乙中通入空气，空气中的氧气将NO氧化成NO2，使气体呈红棕色，丙中应盛NaOH溶液等碱性物质，吸取有毒气体NO2。(2)依据得失电子守恒和观看法可配出化学计量数为3、2、2、5、2、4；Mn(NO3)2和KMnO4反应后有硝酸产生，加入氨气，可以中和硝酸，增大反应物的转化率。(3)由于加入氨水，会有Mn(OH)2生成。(4)反应进行一段时间后，反应速率快速增大，应考虑生成物对反应的影响，其中MnO2最有可能对反应具有催化作用。答案(1)①Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O②把一氧化氮氧化成二氧化氮，便于尾气被吸取充分，防止污染环境③NaOH溶液(其他合理答案均可)(2)322524中和产生的HNO3，使原料尽可能多地转化为MnO2(3)Mn(OH)2(4)反应生成的MnO2对该反应具有催化作用3．(2021·新课标Ⅱ，26)正丁醛是一种化工原料。某试验小组利用如下装置合成正丁醛。发生的反应如下：CH3CH2CH2CH2OHeq\o(→,\s\up10(Na2Cr2O7),\s\do10(H2SO4△))CH3CH2CH2CHO反应物和产物的相关数据列表如下：沸点/℃密度/(g·cm－3)水中溶解性正丁醇117.20.8109微溶正丁醛75.70.8017微溶试验步骤如下：将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液当心转移到B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸汽消灭时，开头滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90～95℃，在E中收集90℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77℃馏分，产量2.0g。回答下列问题：(1)试验中，能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，说明理由________________________________________________________________________。(2)加入沸石的作用是______________。若加热后发觉未加沸石，应实行的正确方法是___________________________________________________________。(3)上述装置图中，B仪器的名称是____________，D仪器的名称是__________________。(4)分液漏斗使用前必需进行的操作是________(填正确答案标号)。A．润湿B．干燥C．检漏D．标定(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，水在________层(填“上”或“下”)。(6)反应温度应保持在90～95℃，其缘由是____________________________________________________________________________________________。(7)本试验中，正丁醛的产率为________%。解析(1)浓H2SO4溶于水时放出大量热，不能将水或溶液加入浓硫酸中，否则会迸溅。(2)加热纯洁液体时易发生暴沸，加入沸石(碎瓷片)，防止暴沸。(3)留意直形冷凝管与球形冷凝管的区分，球形冷凝管不用于蒸馏。(4)分液漏斗有玻璃活塞，使用前必需检漏。(5)正丁醛的密度比水小，水在下层。(6)回答本题，要依据试验目的和所制物质的性质阐述，温度过低不利于正丁醛的蒸出和生成，温度过高正丁醛易被氧化，同时正丁醇也可能蒸出，使产率降低。(7)产率＝eq\f(实际产量,理论产量)×100%，必需用方程式计算理论产量：CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2CHO74724gm(理论)m(理论)＝eq\f(72,74)×4g≈3.9g，代入公式计算出产率为51%。答案(1)不能，浓硫酸溶于水会放出大量热，易造成迸溅(2)防止暴沸冷却后补加(3)滴液漏斗直形冷凝管(4)C(5)下(6)既可保证正丁醛准时蒸出，又可尽量避开其被进一步氧化，同时避开正丁醇蒸出(7)51物质制备的基本思路1．明确物质制备原理：进行物质制备试验设计前必需先认真审题，明确要制备的物质，弄清题目有哪些新信息，综合学过的学问，通过类比、分析、迁移，从而明确制备原理。2．选择试验仪器与试验试剂：依据制备的物质的性质，需要的反应条件，选择合理的试验仪器和试剂。如制备的物质具有猛烈的腐蚀性，就不能选用橡胶管来连接试验仪器，若反应条件是加热，且温度不超过100℃，就可以选择水浴加热的装置。3．设计物质制备步骤：依据物质制备的原理以及所选用的试验仪器和试剂，设计出合理的试验装置和试验操作步骤，试验步骤应完整、简明。考生应当具备识别和绘制典型的试验仪器装置图的力量，特殊是对装置图的识别力量，这是评价试验方案的力量之一。4．检验制备物质的纯度：接受可行的方法对制备的物质进行检验，确定是否试验成功。考点三常见定量试验分析1．常见定量试验的误差分析方法(1)肯定物质的量浓度溶液配制试验中的误差分析：由公式：c＝eq\f(n,V)＝eq\f(m,MV)，可知物质的量浓度与溶质的质量和溶液的体积有关。(2)用标准酸(碱)溶液滴定待测碱(酸)溶液的误差分析①原理：酸、碱恰好反应，则：c酸V酸＝c碱V碱c——酸或碱的物质的量浓度；V——酸或碱溶液的体积。②误差分析依据：若用标准酸溶液滴定未知碱溶液确定碱的浓度时，则：c碱＝eq\f(c酸·V酸,V碱)，误差主要取决于V酸和V碱的大小。(3)中和热测定试验中误差分析①计算公式：ΔH＝－eq\f(（m1＋m2）×c×（t2－t1）,n水)＝－eq\f(0.418（t2－t1）,0.025)kJ·mol－1，其中t2－t1为反应前后的温度差(式中有0.025molH＋和0.025molOH－反应生成0．025mol水，酸与碱的质量都为50g)。②误差分析依据：看试验中有哪些因素能造成t2－t1消灭偏差。若t2－t1偏大，则|ΔH|偏大，若t2－t1偏小，则|ΔH|偏小。2．定量试验数据的测定方法①沉淀法先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯洁、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。②测气体体积法对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。③测气体质量法将生成的气体通入足量的吸取剂中，通过称量试验前后吸取剂的质量，求得所吸取气体的质量，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、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。探究思考1．用50mL0.5mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反应测定中和热的误差分析：能引起误差的试验操作Δt＝t2－t1|ΔH|保温措施不好偏__偏__搅拌不充分偏__偏__所用酸碱浓度过大偏__偏__用同浓度的氨水代替NaOH溶液偏__偏__用同浓度的醋酸溶液代替盐酸偏__偏__用50mL0.50mol·L－1NaOH溶液偏__偏__量热器中小烧杯口与大烧杯口不相平偏__偏__答案小小小小大大小小小小小小小小2．酸碱中和滴定过程中的误差分析试验操作状况对c碱的影响①开头滴定时滴定管尖嘴处留有气泡，滴定结束时气泡消逝偏__②读数开头时仰视，终止时俯视偏__③到滴定终点时尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥形瓶偏__④洗净的酸式滴定管未用标准酸液润洗偏__⑤洗净的锥形瓶用待测碱润洗偏__⑥不当心将标准液滴至锥形瓶外偏__⑦不当心将待测碱液溅至锥形瓶外偏__⑧滴定前向锥形瓶中加入10mL蒸馏水，其余操作正常无影响⑨未摇匀，消灭局部变色或刚变色，未等待半分钟变色是否稳定，就停止滴定偏__答案高低高高高高低低【示例5】(2021·天津，4)下列试验误差分析错误的是()。A．用潮湿的pH试纸测稀碱溶液的pH，测定值偏小B．用容量瓶配制溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏小C．滴定前滴定管内无气泡，终点读数时有气泡，所测体积偏小D．测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测温度值偏小思维启迪(1)把握试验操作要点，(2)清楚误差分析依据。解析该题考查基本试验的误差分析。A选项潮湿的pH试纸测稀碱液的pH时，碱液被稀释，pH偏小，正确。B选项用容量瓶配制溶液定容时俯视刻度线造成加入水偏少，所配溶液浓度偏大，错误。C选项滴定前滴定管内无气泡，终点读数时有气泡，所测体积偏小，也就是读数偏小，正确。D选项测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，热量损失比较多，所测温度值偏小，正确。答案B【示例6】(2021·海南化学，17)BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定：①称取1.222g样品，置于小烧杯中，加入适量稀盐酸，加热溶解，边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全，静置；②过滤并洗涤沉淀；③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧；转入高温炉中，反复灼烧到恒重，称得沉淀质量为1.165g。回答下列问题：(1)在操作②中，需要先后用稀硫酸和________洗涤沉淀；检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是_______