内容正文:
专题3 物质的检验、分离提纯
考点01 实验安全与基本规范
考点02 物质的分离提纯
考点03 物质的检验
考点04 实验探究物质的性质和变化
▉考点01 实验安全与基本规范
1.实验安全
(1)实验前:做好预习和准备,熟悉实验药品,掌握仪器、药品安全使用要领,理解实验原理,熟悉实验步骤和操作要求。
(2)实验中:规范操作和取用药品、仔细观察和记录实验现象、分析实验结果,写好实验报告;同组分工协作、沉着冷静处理突发状况;树立环保意识,减少实验排出的废气、废液和固体废物对环境的影响等。
(3)实验后:将药品和所用仪器收拾干净,保持实验室整洁卫生。实验用剩的试剂一般不放回原试剂瓶,以防污染试剂。实验后的废液用废液缸收集,实验后集中处理等。
2.实验常见事故的处理
常见事故
处理方法
玻璃等创伤急救
先用双氧水清洗伤口,然后涂上红药水或碘酒,最后用创可贴外敷
烫伤和烧伤
用药棉浸75%的酒精轻涂伤处(也可用3%~5%的KMnO4溶液),再涂烫伤膏
浓酸溅到皮肤上
立即用大量水冲洗,再用3%~5%的NaHCO3溶液清洗
浓碱溅到皮肤上
用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
酸(碱)流到桌上
立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和,再用水冲洗,并用抹布拭去
酸(碱)溅到眼中
立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛。若为碱,再用20%的硼酸淋洗;若为酸,再用3%的NaHCO3溶液淋洗
着火处理
①酒精或有机物小面积着火用湿布或沙子扑盖;②反应器内着火,若是敞口容器,可用石棉布盖灭;③移走可燃物,切断电源,停止通风。
3.常见危险化学品的图形标志
4.基本操作规范
(1)化学药品的保存
①固体一般保存在广口瓶,固体一般保存在细口瓶。
②碱性物质保存在带橡胶塞的玻璃瓶中,酸(如硫酸)、汽油等物质保存在带玻璃塞的玻璃瓶中。
③易吸水、易潮解、易被氧化或易与空气中的CO2反应的物质应密封存放,如NaOH等;白磷易自燃要保存在水中。
④见光易分解的物质应选用棕色瓶,并存放在冷暗处,如硝酸等。
⑤易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的药品要密封存放冷暗处;易燃、易爆药品应远离火源和电源;剧毒药品要单独专柜保存。
(2)药品的取用
①原则:①三不:不能用手直接取用或接触药品;不要凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味;不能尝药品的味道。②少量:如果没有说明用量,液体一般取1~2 mL,固体盖住试管底部即可。
②方法:固体粉状(颗粒)用钥匙或纸槽,块状(片状)用镊子。液体少量用胶头滴管,一定量用量筒,较多量直接倾倒。
③处理:①实验用剩的试剂(钠、钾等除外)一般不放回原试剂瓶。②废气不能直接排入空气(回收),废液不能直接倒入下水道(指定容器中),废渣不能随意丢弃(分类处理)。
5.化学实验中常见先后关系
操作
先
后
说明
点燃气体
验纯
点燃
防止H2不纯引起爆炸
加热固体
先预热
集中加热
防止试管炸裂
H2还原氧化物
验纯氢气
加热氧化物
氢气不纯会爆炸;若先停止通氢气,金属会被氧化
停止加热氧化物
停止通氢气
除去Cl2中HCl和H2O
除HCl
除H2O
先除其他的杂质,最后除去水蒸气
分液
放出下层液体
上层液体从上口倒出
上层液体不可从下端放出
侯氏制碱法
通氨气至饱和
通二氧化碳
先通氨气再通二氧化碳,生成更多的NaHCO3
配制稀硫酸
把水加入烧杯中
注入浓硫酸
不可把水加入浓硫酸中,否则会引起液体外溅
排水法收集KMnO4分解制O2
刚有气泡生成不收集
连续气泡生成再收集
不可先熄灭酒精灯再从水槽中移出导气管
移出导管
熄灭酒精灯
配制氯化铁溶液
溶解在较浓的盐酸中
加水稀释
不可直接溶解在水中,防止Fe3+水解
试纸检验气体
润湿
检验
——
【温馨提示】
1.化学实验安全应注意
(1)酒精灯的安全使用:①绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免引起火灾。 ②绝对禁止用燃着的酒精灯点燃另一个酒精灯。③用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴吹灭。④不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌面上燃烧起来,应迅速用湿抹布盖灭。
(2)加热仪器和方法的选择:①能直接加热的仪器有试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙等。②需垫石棉网加热的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶等。③给液体加热时,可使用试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿等。④给固体加热时,可使用试管或坩埚。
2.化学实验加热基本操作规范
(1)加热操作:①容器外壁不能有水,底部不能与酒精灯的灯芯接触;②加热试管先进行预热;③给试管内的液体加热时管口不能对着人,给试管内的固体加热时,管口略向下倾斜;④灼热的实验仪器应放在石棉网上。
(2)加热时几个数据:①酒精灯内酒精的量不能少于容积的1/4,也不能多于2/3;②试管在加热时所加液体不能超过试管容积的1/3;用试管夹夹试管时,应夹在离管口处1/3。③蒸发皿在加热液体时,盛液体量不超过其容积的2/3,烧杯、烧瓶加热时盛液体量应在其容积的1/3~2/3之间。
▉考点02 物质的分离提纯
1.概念:物质的分离是将混合物中的各组分分开,得到纯净的物质的过程;物质的提纯是除去混合物中的杂质,保留主要物质的过程。
2.依据:混合物分离提纯的依据是混合物中各组分性质(如状态、沸点、水溶性等)的差异。分离和提纯过程中,应尽量减少所需物质的损失。
3.原则:不增加新的杂质;不减少被提纯的物质;杂质易分离;被提纯物质易复原。
4.方法:
(1)过滤
①适用范围:固液混合物的分离或可溶与难溶固体混合物的分离。
②主要仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸等。
③操作要点:一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;二低:滤纸边缘略低于漏斗边缘;液体的液面略低于滤纸的边缘;三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的尖嘴应靠到玻璃棒上;玻璃棒的底端应轻靠到漏斗三层滤纸一侧;漏斗颈的末端尖嘴应靠到烧杯的内壁上。
(2)蒸发结晶
①原理:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈
晶体析出,叫蒸发结晶,蒸发结晶适用于将可溶于溶剂的溶质分离出来。
②主要仪器:蒸发皿、三脚架或铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒。
③在进行蒸发操作时要注意以下几个问题:
a.在加热蒸发过程中,应用玻璃棒不断搅拌,防止由于局部过热造成液滴飞溅;
b.加热到蒸发皿中剩余少量液体时(出现较多晶体时)应停止加热,用余热蒸干;
c.热的蒸发皿应用坩埚钳取下,不能直接放在实验台上,以免烫坏实验台或引起蒸发皿破裂要垫在石棉网上。
(3)冷却结晶
①原理:在较高温度下蒸发溶剂,形成饱和溶液,降低温度,溶质溶解度降低,析出晶体的过程叫冷却结晶。
②应用:冷却结晶主要适用于分离溶解度随温度变化有较大差异的物质。如实验室从KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质的实验方案:将混合物加适量水,使KCl完全溶解,将混合物过滤,滤渣洗涤、干燥,得到MnO2,将滤液蒸发,得到KCl固体。
③参照溶解度曲线,设计实验方案提纯混有少量KCl的KNO3。
KCl和KNO3的溶解度曲线
实验方案:将固体混合物用90℃以上的热水溶解,形成热的浓溶液,冷却至室温,过滤,将晶体洗涤、干燥,得到KNO3晶体。
(4)蒸馏
①原理:将液态物质加热至沸点,使之汽化,然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程称为蒸馏。
②应用:运用蒸馏,可以分离沸点相差较大的液体混合物,也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。
③实验装置:
④主要仪器:蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接收管(牛角管)、锥形瓶、酒精灯。
⑤操作的顺序:安装蒸馏装置→加入待蒸馏的物质和沸石→通冷凝水→加热→弃去前馏分→收集馏分→停止加热→停止通冷凝水。
⑥操作要点:温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的,也不能少于;冷凝管中冷却水从下口进,上口出;先接通冷凝水,再加热;蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片——防液体暴沸;剩余少量溶液时即可停止加热,溶液不可蒸干。
(5)分液
①原理:如果两种液体互不相溶,就可以用分液的方法分离这两种液体。
②仪器:铁架台、分液漏斗、烧杯。
③操作过程:装液(将要分离的液体倒入分液漏斗中,塞上分液漏斗顶部的塞子,将分液漏斗倒转过来,充分振荡,打开活塞放气,再关闭活塞)→静置(将分液漏斗放在铁架台上,分液漏斗下端尖嘴紧贴烧杯壁)→放液(打开分液漏斗顶部塞子,再打开活塞,将下层液体恰好放出到烧杯中,关闭活塞)→倒液(另取一只烧杯,将上层液体倒入烧杯中)。
(6)萃取
①原理:萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,将物质从一种溶剂中转移到另一种溶剂(即萃取剂)中,从而实现分离的方法。
②萃取的条件:a.与原溶剂互不相溶;b.与原溶剂及溶质都不反应;c.溶质在萃取剂中的溶解度要远大于其在原溶剂中的溶解度。
【温馨提示】
1.过滤装置的拓展创新
(1)热过滤:在加热条件下,趁热过滤的分离方法。为避免接近饱和溶质在过滤时结晶析出(见下左图)。
(2)减压过滤(抽滤):加快过滤速度及干燥。由布氏漏斗、吸滤瓶、胶管、安全瓶、抽气泵、滤纸等组装而成(见下右图)。
2.蒸发结晶和降温结晶
(1)蒸发结晶:蒸发溶剂,如海水“晒盐”。蒸发时要注意:蒸发皿可直接受热;加热时用玻璃棒不断地搅动(防止热液溅出),发现溶液出现较多固体时撤火,利用余热将溶液蒸干。
(2)降温结晶:降低饱和溶液温度,如硝酸钾的结晶提纯法。先蒸发浓缩,形成较高温度下的饱和溶液,再冷却,即有晶体析出,最后过滤得硝酸钾晶体。
3.蒸馏实验中几种防暴沸措施
(1)外加沸石(如果加热后发现未加沸石,应停止加热,待冷却后补加)。
(2)毛细管连通大气(在减压蒸馏中,毛细管吸入少量空气形成小气泡,防止液体暴沸,同时还具有搅拌等作用)。
(3)减压蒸馏:当蒸馏分离受热易分解的物质时,常采取减压蒸馏的方法,以降低馏出物的沸点。
4.分液操作注意事项
(1)分液漏斗使用前要洗涤并检漏。
(2)振荡时,要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大引起危险。
(3)分液时,要将漏斗下端管口尖嘴紧贴烧杯内壁,使液体顺利流下,防止液体飞溅。
(4)下层液体要从下口放出,恰好流尽时及时关闭活塞,防止上层液体流出。
(5)上层液体要从上口倒出,保证上层液体尽量少地沾附下层液体。
5.常用的萃取剂
(1)常见的萃取剂有四氯化碳、苯、汽油等。
(2)与水的密度比较:ρ(CCl4)>ρ(H2O)>ρ(汽油)或ρ(苯)。
(3)分层判断:密度大的溶剂在下层、密度小的溶剂在上层。
▉考点03 物质的检验
1.常见离子的检验
离子
所用试剂
实验操作或现象
相关反应的化学方程式
NH4+
浓氢氧化钠溶液、湿润红色石蕊试纸
与浓氢氧化钠溶液共热,
产生能使湿润的红色石蕊
试纸变蓝色的气体
NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
Cl-
硝酸银溶液、
稀硝酸
滴加硝酸银溶液,产生
不溶于稀硝酸的白色沉淀
NH4Cl+AgNO3===AgCl↓+NH4NO3
SO
稀盐酸、
氯化钡溶液
滴加稀盐酸无明显现象,
加氯化钡溶液产生白色沉淀
(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl
CO
CaCl2溶液、稀盐酸
加入CaCl2溶液产生白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀溶解,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
Ca2++CO===CaCO3↓
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
Na+/K+
稀盐酸
在外焰上灼烧,观察火焰颜色;观察火焰颜色,Na+是黄色,K+是紫色(透过蓝色钴玻璃)
——————
2.物质检验方法
(1)物质检验的思想方法:人们常依据某物质参加化学反应时产生的特殊现象及某些物理特征进行物质的检验。
(2)焰色反应
①定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时的火焰都会呈现特殊颜色,这叫做焰色反应。根据灼烧时火焰呈现的特殊颜色,可以检验金属或金属离子的存在。
②【实验探究】Na、K元素的检验
实验1:取一根铂丝(或细铁丝),放在酒精灯火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液,置于火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈紫色。
实验2:再用稀盐酸洗净铂丝,并在火焰上灼烧至无色,蘸取少量NaCl溶液,置于火焰上灼烧,观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈黄色。
(3)仪器分析法
①元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素。
②红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团。
③原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素。
(4)物质的特征反应法
①产生气体或沉淀,如:CO与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,NH与碱溶液在加热时生成有刺激性气味的气体;SO与稀盐酸、BaCl2溶液反应生成白色沉淀。
②产生特殊气味,如:蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味。
③呈现特殊颜色。如:淀粉溶液遇碘单质变蓝色。
3.离子推断“四原则”
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等。(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
(4)进出性原则:指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
【温馨提示】
1. 物质的检验
物质检验时,应按照取样→操作→现象→结论的顺序进行描述,具体如下:
(1)“先取样,后操作”,若试样是固体,一般先配成溶液再检验。
(2)“取少量溶液分别加入几支试管中”,不得在原试剂瓶中进行检验。
(3)“先现象,后结论”,如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4时,现象是“有白色沉淀生成”,不能说成“有白色的BaSO4沉淀生成”。
2. 常见离子的检验方法
离子
试剂
现象
注意
沉淀法
Cl-
AgNO3溶液和稀HNO3
AgCl白色沉淀
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化无明显现象再加氯化钡
气体法
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
要加热
CO
稀盐酸和石灰水
石灰水变浑浊
SO、HSO、HCO有干扰
显色法
I-
氯水(少量),CCl4
下层为紫色
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K+要透过蓝色钴玻璃片观察焰色
3. 焰色反应
(1)焰色反应表现的是某些金属元素的性质,用来检验某些金属元素的存在。
(2)焰色反应是物理变化,不是化学变化,在灼烧时,被检验物质可能发生化学变化,但与火焰的颜色无关。
(3)不是所有的金属都可呈现焰色反应,金属单质与它的化合物的焰色反应相同。
(4)观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃去观察,这样可以滤去黄光,避免其中含钠杂质所造成的干扰。
▉考点04 实验探究物质的性质和变化
1.实验探究铝的性质
(1)铝与氧气反应
实验
操作
用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,仔细观察
再取一小块铝箔,用砂纸仔细打磨(或在酸中处理后,用水洗净),除去表面的保护膜,再加热至熔化
实验现象
两块铝箔都熔化,失去金属光泽,熔化的铝不滴落
结论
化学方程式:4Al+3O22Al2O3
(2)铝与盐酸和NaOH溶液反应
实验操作
实验现象
试管中有气泡产生,铝片溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
试管中有气泡产生,铝片溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
结论
化学方程式:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2.实验探究双氧水分解快慢的因素
(1)催化剂对化学反应快慢影响的探究
实验操作
实验现象
加入MnO2前有少量气泡出现,加入MnO2后产生大量气泡
实验结论
MnO2可以使H2O2分解的速率加快
(2)温度对化学反应快慢影响的探究
实验操作
试管中均为2~3 mL 15% H2O2溶液
实验现象
常温下产生气泡慢,加热产生气泡加快
实验结论
对于反应2H2O22H2O+O2↑来说,温度越高,H2O2的分解越快,反应越快
3.探究化学问题的一般思路
确定问题(确定要研究的化学问题)→提出假设(依据已有的知识和一定的化学原理提出假设)→设计方案(控制某些因素,选择适宜的条件、试剂和仪器)→实施实验(观察、记录化学反应的现象、数据)→得出结论(整理分析有关资料,基于实验证据推理判断,检验所作的假设或解释是否合理)。
【温馨提示】
1.金属铝的性质
(1)物理性质:铝是银白色金属,熔点比氧化铝低。
(2)化学性质
①被O2氧化:常温下,铝与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化物薄膜,因此铝制品具有良好的抗腐蚀性。反应的化学方程式为4Al+3O2==2Al2O3。
②与盐酸反应:现象为铝片溶解,生成无色无味气体。反应的化学方程式为2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑。
③与氢氧化钠溶液反应:现象为铝片溶解,生成无色无味气体。反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑。
2.探究影响双氧水分解速率因素的实验方案设计思路
(1)比较相同温度下,不同浓度的过氧化氢溶液放出气体的快慢;
(2)比较在不同温度下,相同浓度的过氧化氢溶液放出气体的快慢;
(3)比较在少量二氧化锰催化下放出起的的快慢。
3.用控制变量法探究物质的性质和变化
物质变化往往受到多个因素的影响,在研究化学反应与外界因素之间的关系时,对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制,使其他几个因素不变,集中研究其中一个因素的变化所产生的影响,有利于在研究过程中,迅速寻找到物质变化的规律。
1.遇到下列情况,采用的措施正确的是( )
A. 不慎将浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量的氢氧化钠溶液冲洗
B. 如果少量酒精失火燃烧,立即用水浇灭
C. 炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
D. 发现家中天然气泄漏,立即打开抽油烟机
2.化学实验中必须注意安全,以下实验操作或事故处理中正确的是( )
①在点燃氢气、一氧化碳、甲烷等易燃气体前,必须检验气体的纯度
②做氢气还原氧化铜实验开始时,先通氢气后加热氧化铜
③浓碱液有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液
④给试管中的液体加热时,液体应不超过试管容积的1/3
⑤点燃装满酒精的酒精灯
A.仅①②③④ B.仅①②③
C.仅①② D.①②③④⑤
3.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
4.规范的实验操作是进行科学探究的重要保障。下列实验操作中,不合理的是( )
A.使用量筒量取液体体积读数时,视线与凹液面的最低处保持水平
B.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
C.测定某溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测溶液滴到湿润的pH试纸上进行测定
D.做CO还原Fe2O3实验时,先向盛Fe2O3的玻璃管中通入CO一段时间后再加热
5.下列有关试纸的叙述正确的是( )
A.用干燥洁净的玻璃棒蘸取某溶液,滴在湿润的pH试纸上,跟标准比色卡比较来测定该溶液的pH
B.使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是氯气
C.使湿润的品红试纸褪色的气体必是SO2
D.使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气
6.下列从混合物中分离出其中的一种成分,所采取分离方法正确的是( )
A.由于碘在酒精中的溶解度大,所以,可用酒精把碘水中的碘萃取出来
B.水的沸点是100℃,酒精的沸点是78.5℃,所以,可用加热蒸馏方法使含水酒精变成无水酒精
C.氯化钠的溶解度随着温度下降而减少,所以,用冷却法从热的含有少量氯化钾浓溶液中得到纯净的氯化钠晶体
D.分离KCl和MnO2的混合物,可以用溶解、过滤的方法从反应产物中得到二氧化锰
7.下列实验装置操作错误的是( )
A.装置①用于除去氯化钠溶液中的泥沙,然后再用装置②得到氯化钠晶体
B.装置③用于萃取碘水中的I2,并从中分离出I2的酒精溶液
C.装置④用于将自来水制成蒸缩水,一般无需温度计
D.装置⑤中加入饱和NaHCO3溶液用于除去CO2中混有的HCl
8.下列实验操作正确且能达到目的的是( )
A.按图甲操作,将溶液转移至分液漏斗中,加入萃取剂后,塞上玻璃塞,用力振摇
B.按图乙装置操作可制得CaCO3沉淀
C.按图丙操作可用于检验铜与浓硫酸反应后的混合液中是否含有Cu2+
D.用图丁装置,关闭a,打开b,可检验装置的气密性
9.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A.用可溶性钡盐检验硫酸根离子的存在时,先在待测溶液中加入盐酸,其作用是排除硫酸根离子以外其他阴离子及银离子的干扰
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明一定含有SO
C.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中一定含有碳酸盐
D.验证某溶液中是否含有Cl-,加入AgNO3溶液,有白色沉淀,证明含Cl-
10.下列说法正确的是( )
A.焰色反应时火焰呈黄色,说明该物质中含有钠元素
B.某物质的焰色不显紫色,说明该物质中肯定没有钾元素
C.焰色反应不能用于物质的鉴别
D.做焰色反应的金属丝可以用铜丝、光洁无锈的铁丝
11.下列关于离子检验的说法中正确的是( )
A.向某溶液中加入稀盐酸,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定含有CO或HCO
B.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有SO
C.向溶液中先加入H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液变红,则原溶液中含Fe2+而不含Fe3+
D.向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Cl-
12.下列除杂方案错误的是( )
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH 溶液、浓 H2SO4
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
13.Al3+、Fe2+、NH、Ba2+、Cl-、CO、SO、NO中的若干种。为确定溶液的组成进行了如下实验:
ⅰ. 取100mL原溶液,加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀a和无色气体b生成,过滤得滤液c。
ⅱ. 往滤液c中加入足量的NaOH溶液并加热,可得气体d和沉淀e,过滤得滤液f。
ⅲ. 取滤液f,通入少量的CO2,有白色沉淀g生成。
下列有关判断正确的是( )
A.试液中一定没有Ba2+、CO、NO、Cl-
B.试液中一定有Fe2+、NH、SO
C.气体b和气体d在一定条件下能反应生成盐
D.沉淀g一定含有Al(OH)3,可能含有BaCO3
14.根据下图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是( )
已知:MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A.过程①的提纯是物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生2 种单质
B.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
C.在过程④⑥反应中每氧化0.2 mol Br-需消耗2.24 L Cl2
D.在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
15.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项
操作和现象
结论或目的
A
向某溶液中滴加盐酸,再加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成
原溶液中一定含有SO
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
黑色固体中可能含有Fe3O4
C
用托盘天平称取1.0g NaOH固体,在烧杯中加少量蒸馏水溶解,转移至250mL容量瓶中定容
配制250mL 0.1nol/L的NaOH溶液
D
用 pH 试纸分别测定等浓度的 NaClO
和NaHCO3溶液的 pH,pH:NaClO> NaHCO3
碱性:NaClO> NaHCO3
16.下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)装置图1中B的名称是________________,图2中漏斗的名称是________________。A中一般要加入碎瓷片,其作用是__________________________。下列关于以上实验操作说法一定正确的是______________。
A.图1实验中,加热一段时间后发现未加入碎瓷片,应马上添加,以防发生危险
B.图2实验中,应打开活塞,将有机溶剂从下端导管中放出
C.图3实验中,可以用玻璃棒在漏斗中搅拌,以加快过滤速度
D.图4实验中,当加热至有较多固体析出时,即停止加热
(2)现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如下表。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
A
-11.5
198
1.11
A、B互溶,且均易溶于水和酒精
B
17.9
290
1.26
据此分析,将A和B相互分离可选用上图中的图________________所示仪器。
(3)在图2所示实验中,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法__________________________________________________。
17.某同学对教材中铜与浓硫酸的实验做了如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
实验步骤:
①组装仪器,检查装置气密性;
②加入试剂,关闭旋塞E,加热A,观察C中溶液颜色变化;
③将铜丝上提离开液面,停止加热。
(1)检查虚线框内装置气密性的方法是________________________________________。
(2)仪器A的名称是______________,仪器B的作用是____________________________,仪器D中所盛药品是__________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(4)实验后,拆除装置前,为避免有害气体的泄漏,应当采取的操作是_____________________________。
(5)实验后仪器A中有白色固体产生,将仪器A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中,可观察到的现象是________________________。不可直接向仪器A中加水的原因是_______________________。
18.一氧化二氯(Cl2O)是国际公认的高效安全灭菌消毒剂,其部分性质如下:现用如图所示装置制备少量Cl2O。
已知:常温下,Cl2O是棕黄色、有刺激性气味的气体,易溶于水;熔点:-120.6℃;沸点2.0℃。
(1)盛有浓盐酸的仪器的名称是__________________。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为___________________。
(3)装置B中的试剂是_____________________。
(4)装置C中固体产物为NaCl和NaHCO3,写出该反应的化学方程式_____________________。
(5)装置E中Cl2O的收率与装置C的温度和纯碱的含水量的关系如表所示,下列猜想明显不合理的是______________。
温度/℃
纯碱含水量/%
Cl2O收率/%
0~10
5.44
67.85
0~10
7.88
89.26
10~20
8.00
64.24
30~40
10.25
52.63
30~40
12.50
30.38
A.温度越高,Cl2O的收率越低 B.纯碱含水量越高,Cl2O的收率越高
C.随着纯碱含水量增大,Cl2O的收率先增大后减小
D.温度较低时,纯碱含水量越高,Cl2O的收率越高,温度较高时,纯碱含水量越高,Cl2O的收率越低
(6)C中盛装含水碳酸钠(即Na2CO3与水按照质量106∶9调制而成),用来吸收氯气制备Cl2O。如果用Na2CO3•xH2O表示含水碳酸钠,则x为_______。
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专题3 物质的检验、分离提纯
考点01 实验安全与基本规范
考点02 物质的分离提纯
考点03 物质的检验
考点04 实验探究物质的性质和变化
▉考点01 实验安全与基本规范
1.实验安全
(1)实验前:做好预习和准备,熟悉实验药品,掌握仪器、药品安全使用要领,理解实验原理,熟悉实验步骤和操作要求。
(2)实验中:规范操作和取用药品、仔细观察和记录实验现象、分析实验结果,写好实验报告;同组分工协作、沉着冷静处理突发状况;树立环保意识,减少实验排出的废气、废液和固体废物对环境的影响等。
(3)实验后:将药品和所用仪器收拾干净,保持实验室整洁卫生。实验用剩的试剂一般不放回原试剂瓶,以防污染试剂。实验后的废液用废液缸收集,实验后集中处理等。
2.实验常见事故的处理
常见事故
处理方法
玻璃等创伤急救
先用双氧水清洗伤口,然后涂上红药水或碘酒,最后用创可贴外敷
烫伤和烧伤
用药棉浸75%的酒精轻涂伤处(也可用3%~5%的KMnO4溶液),再涂烫伤膏
浓酸溅到皮肤上
立即用大量水冲洗,再用3%~5%的NaHCO3溶液清洗
浓碱溅到皮肤上
用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
酸(碱)流到桌上
立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和,再用水冲洗,并用抹布拭去
酸(碱)溅到眼中
立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛。若为碱,再用20%的硼酸淋洗;若为酸,再用3%的NaHCO3溶液淋洗
着火处理
①酒精或有机物小面积着火用湿布或沙子扑盖;②反应器内着火,若是敞口容器,可用石棉布盖灭;③移走可燃物,切断电源,停止通风。
3.常见危险化学品的图形标志
4.基本操作规范
(1)化学药品的保存
①固体一般保存在广口瓶,固体一般保存在细口瓶。
②碱性物质保存在带橡胶塞的玻璃瓶中,酸(如硫酸)、汽油等物质保存在带玻璃塞的玻璃瓶中。
③易吸水、易潮解、易被氧化或易与空气中的CO2反应的物质应密封存放,如NaOH等;白磷易自燃要保存在水中。
④见光易分解的物质应选用棕色瓶,并存放在冷暗处,如硝酸等。
⑤易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的药品要密封存放冷暗处;易燃、易爆药品应远离火源和电源;剧毒药品要单独专柜保存。
(2)药品的取用
①原则:①三不:不能用手直接取用或接触药品;不要凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味;不能尝药品的味道。②少量:如果没有说明用量,液体一般取1~2 mL,固体盖住试管底部即可。
②方法:固体粉状(颗粒)用钥匙或纸槽,块状(片状)用镊子。液体少量用胶头滴管,一定量用量筒,较多量直接倾倒。
③处理:①实验用剩的试剂(钠、钾等除外)一般不放回原试剂瓶。②废气不能直接排入空气(回收),废液不能直接倒入下水道(指定容器中),废渣不能随意丢弃(分类处理)。
5.化学实验中常见先后关系
操作
先
后
说明
点燃气体
验纯
点燃
防止H2不纯引起爆炸
加热固体
先预热
集中加热
防止试管炸裂
H2还原氧化物
验纯氢气
加热氧化物
氢气不纯会爆炸;若先停止通氢气,金属会被氧化
停止加热氧化物
停止通氢气
除去Cl2中HCl和H2O
除HCl
除H2O
先除其他的杂质,最后除去水蒸气
分液
放出下层液体
上层液体从上口倒出
上层液体不可从下端放出
侯氏制碱法
通氨气至饱和
通二氧化碳
先通氨气再通二氧化碳,生成更多的NaHCO3
配制稀硫酸
把水加入烧杯中
注入浓硫酸
不可把水加入浓硫酸中,否则会引起液体外溅
排水法收集KMnO4分解制O2
刚有气泡生成不收集
连续气泡生成再收集
不可先熄灭酒精灯再从水槽中移出导气管
移出导管
熄灭酒精灯
配制氯化铁溶液
溶解在较浓的盐酸中
加水稀释
不可直接溶解在水中,防止Fe3+水解
试纸检验气体
润湿
检验
——
【温馨提示】
1.化学实验安全应注意
(1)酒精灯的安全使用:①绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免引起火灾。 ②绝对禁止用燃着的酒精灯点燃另一个酒精灯。③用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴吹灭。④不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌面上燃烧起来,应迅速用湿抹布盖灭。
(2)加热仪器和方法的选择:①能直接加热的仪器有试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙等。②需垫石棉网加热的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶等。③给液体加热时,可使用试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿等。④给固体加热时,可使用试管或坩埚。
2.化学实验加热基本操作规范
(1)加热操作:①容器外壁不能有水,底部不能与酒精灯的灯芯接触;②加热试管先进行预热;③给试管内的液体加热时管口不能对着人,给试管内的固体加热时,管口略向下倾斜;④灼热的实验仪器应放在石棉网上。
(2)加热时几个数据:①酒精灯内酒精的量不能少于容积的1/4,也不能多于2/3;②试管在加热时所加液体不能超过试管容积的1/3;用试管夹夹试管时,应夹在离管口处1/3。③蒸发皿在加热液体时,盛液体量不超过其容积的2/3,烧杯、烧瓶加热时盛液体量应在其容积的1/3~2/3之间。
▉考点02 物质的分离提纯
1.概念:物质的分离是将混合物中的各组分分开,得到纯净的物质的过程;物质的提纯是除去混合物中的杂质,保留主要物质的过程。
2.依据:混合物分离提纯的依据是混合物中各组分性质(如状态、沸点、水溶性等)的差异。分离和提纯过程中,应尽量减少所需物质的损失。
3.原则:不增加新的杂质;不减少被提纯的物质;杂质易分离;被提纯物质易复原。
4.方法:
(1)过滤
①适用范围:固液混合物的分离或可溶与难溶固体混合物的分离。
②主要仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸等。
③操作要点:一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;二低:滤纸边缘略低于漏斗边缘;液体的液面略低于滤纸的边缘;三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的尖嘴应靠到玻璃棒上;玻璃棒的底端应轻靠到漏斗三层滤纸一侧;漏斗颈的末端尖嘴应靠到烧杯的内壁上。
(2)蒸发结晶
①原理:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈
晶体析出,叫蒸发结晶,蒸发结晶适用于将可溶于溶剂的溶质分离出来。
②主要仪器:蒸发皿、三脚架或铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒。
③在进行蒸发操作时要注意以下几个问题:
a.在加热蒸发过程中,应用玻璃棒不断搅拌,防止由于局部过热造成液滴飞溅;
b.加热到蒸发皿中剩余少量液体时(出现较多晶体时)应停止加热,用余热蒸干;
c.热的蒸发皿应用坩埚钳取下,不能直接放在实验台上,以免烫坏实验台或引起蒸发皿破裂要垫在石棉网上。
(3)冷却结晶
①原理:在较高温度下蒸发溶剂,形成饱和溶液,降低温度,溶质溶解度降低,析出晶体的过程叫冷却结晶。
②应用:冷却结晶主要适用于分离溶解度随温度变化有较大差异的物质。如实验室从KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质的实验方案:将混合物加适量水,使KCl完全溶解,将混合物过滤,滤渣洗涤、干燥,得到MnO2,将滤液蒸发,得到KCl固体。
③参照溶解度曲线,设计实验方案提纯混有少量KCl的KNO3。
KCl和KNO3的溶解度曲线
实验方案:将固体混合物用90℃以上的热水溶解,形成热的浓溶液,冷却至室温,过滤,将晶体洗涤、干燥,得到KNO3晶体。
(4)蒸馏
①原理:将液态物质加热至沸点,使之汽化,然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程称为蒸馏。
②应用:运用蒸馏,可以分离沸点相差较大的液体混合物,也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。
③实验装置:
④主要仪器:蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接收管(牛角管)、锥形瓶、酒精灯。
⑤操作的顺序:安装蒸馏装置→加入待蒸馏的物质和沸石→通冷凝水→加热→弃去前馏分→收集馏分→停止加热→停止通冷凝水。
⑥操作要点:温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的,也不能少于;冷凝管中冷却水从下口进,上口出;先接通冷凝水,再加热;蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片——防液体暴沸;剩余少量溶液时即可停止加热,溶液不可蒸干。
(5)分液
①原理:如果两种液体互不相溶,就可以用分液的方法分离这两种液体。
②仪器:铁架台、分液漏斗、烧杯。
③操作过程:装液(将要分离的液体倒入分液漏斗中,塞上分液漏斗顶部的塞子,将分液漏斗倒转过来,充分振荡,打开活塞放气,再关闭活塞)→静置(将分液漏斗放在铁架台上,分液漏斗下端尖嘴紧贴烧杯壁)→放液(打开分液漏斗顶部塞子,再打开活塞,将下层液体恰好放出到烧杯中,关闭活塞)→倒液(另取一只烧杯,将上层液体倒入烧杯中)。
(6)萃取
①原理:萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,将物质从一种溶剂中转移到另一种溶剂(即萃取剂)中,从而实现分离的方法。
②萃取的条件:a.与原溶剂互不相溶;b.与原溶剂及溶质都不反应;c.溶质在萃取剂中的溶解度要远大于其在原溶剂中的溶解度。
【温馨提示】
1.过滤装置的拓展创新
(1)热过滤:在加热条件下,趁热过滤的分离方法。为避免接近饱和溶质在过滤时结晶析出(见下左图)。
(2)减压过滤(抽滤):加快过滤速度及干燥。由布氏漏斗、吸滤瓶、胶管、安全瓶、抽气泵、滤纸等组装而成(见下右图)。
2.蒸发结晶和降温结晶
(1)蒸发结晶:蒸发溶剂,如海水“晒盐”。蒸发时要注意:蒸发皿可直接受热;加热时用玻璃棒不断地搅动(防止热液溅出),发现溶液出现较多固体时撤火,利用余热将溶液蒸干。
(2)降温结晶:降低饱和溶液温度,如硝酸钾的结晶提纯法。先蒸发浓缩,形成较高温度下的饱和溶液,再冷却,即有晶体析出,最后过滤得硝酸钾晶体。
3.蒸馏实验中几种防暴沸措施
(1)外加沸石(如果加热后发现未加沸石,应停止加热,待冷却后补加)。
(2)毛细管连通大气(在减压蒸馏中,毛细管吸入少量空气形成小气泡,防止液体暴沸,同时还具有搅拌等作用)。
(3)减压蒸馏:当蒸馏分离受热易分解的物质时,常采取减压蒸馏的方法,以降低馏出物的沸点。
4.分液操作注意事项
(1)分液漏斗使用前要洗涤并检漏。
(2)振荡时,要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大引起危险。
(3)分液时,要将漏斗下端管口尖嘴紧贴烧杯内壁,使液体顺利流下,防止液体飞溅。
(4)下层液体要从下口放出,恰好流尽时及时关闭活塞,防止上层液体流出。
(5)上层液体要从上口倒出,保证上层液体尽量少地沾附下层液体。
5.常用的萃取剂
(1)常见的萃取剂有四氯化碳、苯、汽油等。
(2)与水的密度比较:ρ(CCl4)>ρ(H2O)>ρ(汽油)或ρ(苯)。
(3)分层判断:密度大的溶剂在下层、密度小的溶剂在上层。
▉考点03 物质的检验
1.常见离子的检验
离子
所用试剂
实验操作或现象
相关反应的化学方程式
NH4+
浓氢氧化钠溶液、湿润红色石蕊试纸
与浓氢氧化钠溶液共热,
产生能使湿润的红色石蕊
试纸变蓝色的气体
NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
Cl-
硝酸银溶液、
稀硝酸
滴加硝酸银溶液,产生
不溶于稀硝酸的白色沉淀
NH4Cl+AgNO3===AgCl↓+NH4NO3
SO
稀盐酸、
氯化钡溶液
滴加稀盐酸无明显现象,
加氯化钡溶液产生白色沉淀
(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl
CO
CaCl2溶液、稀盐酸
加入CaCl2溶液产生白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀溶解,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
Ca2++CO===CaCO3↓
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
Na+/K+
稀盐酸
在外焰上灼烧,观察火焰颜色;观察火焰颜色,Na+是黄色,K+是紫色(透过蓝色钴玻璃)
——————
2.物质检验方法
(1)物质检验的思想方法:人们常依据某物质参加化学反应时产生的特殊现象及某些物理特征进行物质的检验。
(2)焰色反应
①定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时的火焰都会呈现特殊颜色,这叫做焰色反应。根据灼烧时火焰呈现的特殊颜色,可以检验金属或金属离子的存在。
②【实验探究】Na、K元素的检验
实验1:取一根铂丝(或细铁丝),放在酒精灯火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液,置于火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈紫色。
实验2:再用稀盐酸洗净铂丝,并在火焰上灼烧至无色,蘸取少量NaCl溶液,置于火焰上灼烧,观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈黄色。
(3)仪器分析法
①元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素。
②红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团。
③原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素。
(4)物质的特征反应法
①产生气体或沉淀,如:CO与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,NH与碱溶液在加热时生成有刺激性气味的气体;SO与稀盐酸、BaCl2溶液反应生成白色沉淀。
②产生特殊气味,如:蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味。
③呈现特殊颜色。如:淀粉溶液遇碘单质变蓝色。
3.离子推断“四原则”
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等。(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
(4)进出性原则:指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
【温馨提示】
1. 物质的检验
物质检验时,应按照取样→操作→现象→结论的顺序进行描述,具体如下:
(1)“先取样,后操作”,若试样是固体,一般先配成溶液再检验。
(2)“取少量溶液分别加入几支试管中”,不得在原试剂瓶中进行检验。
(3)“先现象,后结论”,如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4时,现象是“有白色沉淀生成”,不能说成“有白色的BaSO4沉淀生成”。
2. 常见离子的检验方法
离子
试剂
现象
注意
沉淀法
Cl-
AgNO3溶液和稀HNO3
AgCl白色沉淀
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化无明显现象再加氯化钡
气体法
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
要加热
CO
稀盐酸和石灰水
石灰水变浑浊
SO、HSO、HCO有干扰
显色法
I-
氯水(少量),CCl4
下层为紫色
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K+要透过蓝色钴玻璃片观察焰色
3. 焰色反应
(1)焰色反应表现的是某些金属元素的性质,用来检验某些金属元素的存在。
(2)焰色反应是物理变化,不是化学变化,在灼烧时,被检验物质可能发生化学变化,但与火焰的颜色无关。
(3)不是所有的金属都可呈现焰色反应,金属单质与它的化合物的焰色反应相同。
(4)观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃去观察,这样可以滤去黄光,避免其中含钠杂质所造成的干扰。
▉考点04 实验探究物质的性质和变化
1.实验探究铝的性质
(1)铝与氧气反应
实验
操作
用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,仔细观察
再取一小块铝箔,用砂纸仔细打磨(或在酸中处理后,用水洗净),除去表面的保护膜,再加热至熔化
实验现象
两块铝箔都熔化,失去金属光泽,熔化的铝不滴落
结论
化学方程式:4Al+3O22Al2O3
(2)铝与盐酸和NaOH溶液反应
实验操作
实验现象
试管中有气泡产生,铝片溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
试管中有气泡产生,铝片溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
结论
化学方程式:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2.实验探究双氧水分解快慢的因素
(1)催化剂对化学反应快慢影响的探究
实验操作
实验现象
加入MnO2前有少量气泡出现,加入MnO2后产生大量气泡
实验结论
MnO2可以使H2O2分解的速率加快
(2)温度对化学反应快慢影响的探究
实验操作
试管中均为2~3 mL 15% H2O2溶液
实验现象
常温下产生气泡慢,加热产生气泡加快
实验结论
对于反应2H2O22H2O+O2↑来说,温度越高,H2O2的分解越快,反应越快
3.探究化学问题的一般思路
确定问题(确定要研究的化学问题)→提出假设(依据已有的知识和一定的化学原理提出假设)→设计方案(控制某些因素,选择适宜的条件、试剂和仪器)→实施实验(观察、记录化学反应的现象、数据)→得出结论(整理分析有关资料,基于实验证据推理判断,检验所作的假设或解释是否合理)。
【温馨提示】
1.金属铝的性质
(1)物理性质:铝是银白色金属,熔点比氧化铝低。
(2)化学性质
①被O2氧化:常温下,铝与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化物薄膜,因此铝制品具有良好的抗腐蚀性。反应的化学方程式为4Al+3O2==2Al2O3。
②与盐酸反应:现象为铝片溶解,生成无色无味气体。反应的化学方程式为2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑。
③与氢氧化钠溶液反应:现象为铝片溶解,生成无色无味气体。反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑。
2.探究影响双氧水分解速率因素的实验方案设计思路
(1)比较相同温度下,不同浓度的过氧化氢溶液放出气体的快慢;
(2)比较在不同温度下,相同浓度的过氧化氢溶液放出气体的快慢;
(3)比较在少量二氧化锰催化下放出起的的快慢。
3.用控制变量法探究物质的性质和变化
物质变化往往受到多个因素的影响,在研究化学反应与外界因素之间的关系时,对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制,使其他几个因素不变,集中研究其中一个因素的变化所产生的影响,有利于在研究过程中,迅速寻找到物质变化的规律。
1.遇到下列情况,采用的措施正确的是( )
A. 不慎将浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量的氢氧化钠溶液冲洗
B. 如果少量酒精失火燃烧,立即用水浇灭
C. 炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
D. 发现家中天然气泄漏,立即打开抽油烟机
【答案】C
【解析】A、不慎将浓硫酸沾到皮肤上,立即用干布拭去,然后用大量水冲洗,最后涂上的碳酸氢钠溶液,故 A错误; B、酒精失火,立即用湿抹布盖灭或用沙子盖灭,故B错误; C、油锅着火,立即盖上锅盖,隔绝空气,故C正确; D、可燃性气体遇明火容易发生爆炸,家中天然气泄漏,立即打开抽油烟机,可能引起爆炸,故D错误,故选C。
2.化学实验中必须注意安全,以下实验操作或事故处理中正确的是( )
①在点燃氢气、一氧化碳、甲烷等易燃气体前,必须检验气体的纯度
②做氢气还原氧化铜实验开始时,先通氢气后加热氧化铜
③浓碱液有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液
④给试管中的液体加热时,液体应不超过试管容积的1/3
⑤点燃装满酒精的酒精灯
A.仅①②③④ B.仅①②③
C.仅①② D.①②③④⑤
【答案】A
【解析】可燃性气体中若混有氧气,点燃时可能会发生爆炸,点燃前必须检验纯度,①正确;氢气还原氧化铜开始时要先通氢气,排净装置内的空气,若先加热再通氢气会引起爆炸,②正确;浓碱液有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应用较多的水冲洗,再涂上3%~5%的硼酸溶液,③正确;给试管中的液体加热时,液体不超过试管容积的1/3,以防止液体溅出,④正确;装满酒精的酒精灯容易溢出酒精,点燃后可能会引起火灾,⑤错误。
3.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
【答案】A
【解析】煤矿中的瓦斯气体和液化气都是可燃性气体,遇明火都容易发生爆炸;烟花爆竹应在人少的空旷处燃放;稀释浓硫酸应将浓硫酸慢慢倒入水中,并用玻璃棒不断地搅拌。
4.规范的实验操作是进行科学探究的重要保障。下列实验操作中,不合理的是( )
A.使用量筒量取液体体积读数时,视线与凹液面的最低处保持水平
B.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
C.测定某溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测溶液滴到湿润的pH试纸上进行测定
D.做CO还原Fe2O3实验时,先向盛Fe2O3的玻璃管中通入CO一段时间后再加热
【答案】C
【解析】A.使用量筒量取液体体积读数时,为了能够准确量取液体体积,其视线要与凹液面的最低处保持水平,A正确;B.由于浓硫酸的密度比水大,溶于水时会放出大量热量,为防止混合时酸滴飞溅,因此稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量迅速扩散,B正确;C.测定某溶液的pH时,pH试纸不能湿润,否则会对溶液起稀释作用,C错误;D.做CO还原Fe2O3实验时,为防止装置中的空气与CO混合加热发生爆炸,要先向盛Fe2O3的玻璃管中通入CO一段时间,待空气排尽后再加热,D正确;故合理选项是C。
5.下列有关试纸的叙述正确的是( )
A.用干燥洁净的玻璃棒蘸取某溶液,滴在湿润的pH试纸上,跟标准比色卡比较来测定该溶液的pH
B.使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是氯气
C.使湿润的品红试纸褪色的气体必是SO2
D.使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气
【答案】D
【解析】A项中测溶液的pH时,pH试纸不能润湿,错误;B项中使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体不一定是氯气,只要是具有强氧化性的气体都可以,错误;C项中使湿润的品红试纸褪色的气体也可能是Cl2,错误;D项,中学阶段所学的使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有氨气,正确。
6.下列从混合物中分离出其中的一种成分,所采取分离方法正确的是( )
A.由于碘在酒精中的溶解度大,所以,可用酒精把碘水中的碘萃取出来
B.水的沸点是100℃,酒精的沸点是78.5℃,所以,可用加热蒸馏方法使含水酒精变成无水酒精
C.氯化钠的溶解度随着温度下降而减少,所以,用冷却法从热的含有少量氯化钾浓溶液中得到纯净的氯化钠晶体
D.分离KCl和MnO2的混合物,可以用溶解、过滤的方法从反应产物中得到二氧化锰
【答案】D
【解析】A.酒精和水互溶,不能用酒精作萃取剂,错误;B.酒精和水的分离不能直接用蒸馏的方法,应先加入生石灰(CaO)再蒸馏,错误;C.只有一种溶质的溶解度随温度变化较大的时候才能用冷却结晶的方法分离,氯化钠的溶解度随着温度下降而变化不大,要除去含有的少量氯化钾,可蒸发浓缩趁热过滤,错误;D.MnO2难溶,KCl易溶,采用先溶解再过滤的方法,正确。故答案选D。
7.下列实验装置操作错误的是( )
A.装置①用于除去氯化钠溶液中的泥沙,然后再用装置②得到氯化钠晶体
B.装置③用于萃取碘水中的I2,并从中分离出I2的酒精溶液
C.装置④用于将自来水制成蒸缩水,一般无需温度计
D.装置⑤中加入饱和NaHCO3溶液用于除去CO2中混有的HCl
【答案】B
【解析】A.泥沙不溶于水,NaCl为可溶性固体,则装置①过滤可除去氯化钠溶液中的泥沙,然后再用装置②蒸发得到氯化钠晶体,故A正确;B.酒精和水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘,故B错误;C.水的沸点为100℃,且自来水中水的沸点较低,则装置④蒸馏可制成蒸馏水,一般无需温度计,故C正确;D. HCl与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2气体,CO2不反应,能用于除去CO2中混有的HCl,故D正确;
故选B。
8.下列实验操作正确且能达到目的的是( )
A.按图甲操作,将溶液转移至分液漏斗中,加入萃取剂后,塞上玻璃塞,用力振摇
B.按图乙装置操作可制得CaCO3沉淀
C.按图丙操作可用于检验铜与浓硫酸反应后的混合液中是否含有Cu2+
D.用图丁装置,关闭a,打开b,可检验装置的气密性
【答案】B
【解析】A.萃取、分液应使液体充分接触,应将分液漏斗倒转过来,用力振摇,A错误;B.氨气和二氧化碳反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙反应生成碳酸钙,图中装置可制备碳酸钙,B正确;C.铜与浓硫酸反应后的混合液的密度大于水的密度,应将反应后的混合物注入水中观察溶液的颜色,可判断含有铜离子,C错误;D.关闭a,打开b,导管的存在可平衡气压,使得瓶内不存在液面差,图中装置不能检验气密性,D错误;故答案选B。
9.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A.用可溶性钡盐检验硫酸根离子的存在时,先在待测溶液中加入盐酸,其作用是排除硫酸根离子以外其他阴离子及银离子的干扰
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明一定含有SO
C.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中一定含有碳酸盐
D.验证某溶液中是否含有Cl-,加入AgNO3溶液,有白色沉淀,证明含Cl-
【答案】A
【解析】A.可溶性钡盐遇到硫酸根离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子等均会产生白色沉淀,但碳酸根离子、亚硫酸根离子等能和氢离子反应而除去,此外氯离子会和银离子产生白色沉淀,故用可溶性钡盐检验硫酸根离子的存在时,先在待测溶液中加入盐酸,其作用是排除硫酸根离子以外其他阴离子及银离子的干扰,A正确;B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,该白色沉淀可能含AgCl、BaSO3、BaCO3等,故不能证明一定含有SO,B错误;C.亚硫酸根离子离子、亚硫酸氢根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子等遇到盐酸均会产生无色气体,故某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,不能证明该固体中一定含有碳酸盐,C错误;D.加入AgNO3溶液,有白色沉淀,该白色沉淀可能含AgCl、Ag2CO3,Ag2SO4(微溶于水)等,不能证明含Cl-,D错误;选A。
10.下列说法正确的是( )
A.焰色反应时火焰呈黄色,说明该物质中含有钠元素
B.某物质的焰色不显紫色,说明该物质中肯定没有钾元素
C.焰色反应不能用于物质的鉴别
D.做焰色反应的金属丝可以用铜丝、光洁无锈的铁丝
【答案】A
【解析】含有金属元素钠的单质或化合物焰色反应的焰色为黄色,A项正确;含有金属元素钾的单质或化合物焰色反应的焰色为紫色(必须透过蓝色的钴玻璃观察),B项错误;焰色反应能用于物质的鉴别,比如鉴别钠盐和钾盐,C项错误;做焰色反应的金属丝可以铂丝、光洁无锈的铁丝,但不可以用铜丝,铜灼烧火焰为绿色,会干扰所测金属元素的颜色,D项错误。
11.下列关于离子检验的说法中正确的是( )
A.向某溶液中加入稀盐酸,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定含有CO或HCO
B.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有SO
C.向溶液中先加入H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液变红,则原溶液中含Fe2+而不含Fe3+
D.向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Cl-
【答案】A
【解析】A.能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是二氧化碳,所以原溶液中可能有CO或HCO
,故A正确;B.某溶液中加入硝酸钡溶液有白色沉淀产生再加稀盐酸沉淀不消失则原溶液中有或均符合,有亚硫酸根离子也符合,故B错误;C.H2O2具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,向某溶液中先滴加少量H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,不能说明原来溶液中含有亚铁离子,也可能含铁离子,故C错误;D.在某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,该白色沉淀可能是硫酸银,硫酸银沉淀也不溶于稀盐酸,故D错误;故选A。
12.下列除杂方案错误的是( )
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH 溶液、浓 H2SO4
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
【答案】B
【解析】A.CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3,而CO与NaOH溶液不反应,A选项正确;B.NaOH溶液不仅与Fe3+反应也会与NH发生反应,B选项错误;C.HCl极易溶于水,而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,C选项正确;D.加热灼烧可以使NaHCO3固体分解,且生成Na2CO3,D选项正确。
13.Al3+、Fe2+、NH、Ba2+、Cl-、CO、SO、NO中的若干种。为确定溶液的组成进行了如下实验:
ⅰ. 取100mL原溶液,加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀a和无色气体b生成,过滤得滤液c。
ⅱ. 往滤液c中加入足量的NaOH溶液并加热,可得气体d和沉淀e,过滤得滤液f。
ⅲ. 取滤液f,通入少量的CO2,有白色沉淀g生成。
下列有关判断正确的是( )
A.试液中一定没有Ba2+、CO、NO、Cl-
B.试液中一定有Fe2+、NH、SO
C.气体b和气体d在一定条件下能反应生成盐
D.沉淀g一定含有Al(OH)3,可能含有BaCO3
【答案】B
【解析】在强酸性溶液中,CO不能大量存在,Fe2+和NO也不能共存,钡离子和硫酸根离子不能共存,根据实验ⅰ可知,气体b为NO,沉淀a为硫酸钡,则溶液中一定存在硫酸根离子和Fe2+,一定不存在Ba2+和NO,根据实验ⅱ,气体d为氨气,沉淀e为氢氧化铁沉淀,则溶液中一定存在NH,可能有Al3+因为氢氧化铝溶于氢氧化钠,根据实验ⅲ,可知原溶液中可能含有Al3+,沉淀f可能为碳酸钡或碳酸钡与氢氧化铝的混合物,因为实验ⅰ中的硝酸钡是过量的。A.由上述分析可知,原溶液中一定不存在钡离子、碳酸根离子和硝酸根离子,A错误;B.由上述分析可知,原溶液中一定含有亚铁离子、铵根离子和硫酸根离子,B正确;C.气体b为NO,气体d为NH3,两者不能生成盐,C错误;D.沉淀g中可能含有氢氧化铝,D错误;故答案选B。
14.根据下图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是( )
已知:MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A.过程①的提纯是物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生2 种单质
B.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
C.在过程④⑥反应中每氧化0.2 mol Br-需消耗2.24 L Cl2
D.在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
【答案】B
【解析】过程①的提纯是通过化学反应除去杂质,A项错误。过程⑤反应生成硫酸和氢溴酸,溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题,B项正确。在过程④⑥反应中每氧化0.2molBr-需消耗标准状况下的2.24LCl2,C项错误。MgCl2·6H2O在灼烧时会发生水解,D项错误。
15.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项
操作和现象
结论或目的
A
向某溶液中滴加盐酸,再加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成
原溶液中一定含有SO
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
黑色固体中可能含有Fe3O4
C
用托盘天平称取1.0g NaOH固体,在烧杯中加少量蒸馏水溶解,转移至250mL容量瓶中定容
配制250mL 0.1nol/L的NaOH溶液
D
用 pH 试纸分别测定等浓度的 NaClO
和NaHCO3溶液的 pH,pH:NaClO> NaHCO3
碱性:NaClO> NaHCO3
【答案】B
【解析】A.若溶液中存在亚硫酸根,向溶液中滴加盐酸生成亚硫酸,再加Ba(NO3)2溶液,酸性条件下,硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,将亚硫酸氧化为硫酸根,会有硫酸钡白色沉淀生成,故A错误;B.氧化铁与一氧化碳反应可能生成铁或氧化亚铁或四氧化三铁或三者的混合物,则向反应后的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色说明黑色固体中可能含有四氧化三铁,故B正确;C.氢氧化钠固体溶于水放热,则用托盘天平称取1.0gNaOH固体,在烧杯中加少量蒸馏水溶解,需待冷却至室温后再沿玻璃棒注入250mL容量瓶中定容,故C错误;D.次氯酸钠具有强氧化性,能使有机色质漂白而褪色,无法用pH 试纸测定次氯酸钠溶液pH,故D错误;故选B。
16.下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)装置图1中B的名称是________________,图2中漏斗的名称是________________。A中一般要加入碎瓷片,其作用是__________________________。下列关于以上实验操作说法一定正确的是______________。
A.图1实验中,加热一段时间后发现未加入碎瓷片,应马上添加,以防发生危险
B.图2实验中,应打开活塞,将有机溶剂从下端导管中放出
C.图3实验中,可以用玻璃棒在漏斗中搅拌,以加快过滤速度
D.图4实验中,当加热至有较多固体析出时,即停止加热
(2)现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如下表。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
A
-11.5
198
1.11
A、B互溶,且均易溶于水和酒精
B
17.9
290
1.26
据此分析,将A和B相互分离可选用上图中的图________________所示仪器。
(3)在图2所示实验中,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法__________________________________________________。
【答案】(1)(直形)冷凝管 (梨型)分液漏斗 防止液体暴沸 D
(2)1
(3)继续向漏斗中加入少量水,体积增加的液层就是水层(其他合理方法也可)
【解析】(1)根据图1装置图,B为(直形)冷凝管;图2中漏斗为分液漏斗;A中加入碎瓷片或沸石,其作用是防止液体暴沸;A项,图1实验中,加热一段时间后,未加入碎瓷片,应停止加热,冷却后,再放入碎瓷片或沸石,故A错误;B项,分液时,应先打开分液漏斗的瓶塞,然后打开活塞,让下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出,通过本题,不知有机层在下层还是上层,故B错误;C项,过滤时玻璃棒的作用是引流,不能搅拌,若要增加过滤的速度,可以采用抽滤的方法,故C错误;D项,蒸发结晶中,当有大量晶体析出时,停止加热,让余温蒸干水分,故D正确;故选D;
(2) 根据表格中的数据,常温下,A和B两种互溶液体,利用其沸点不同,采用蒸馏的方法进行分析,即选择图1;
(3)确认哪一层为水层,可以采用继续向漏斗中加入少量的水,体积增大的液层为水层。
17.某同学对教材中铜与浓硫酸的实验做了如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
实验步骤:
①组装仪器,检查装置气密性;
②加入试剂,关闭旋塞E,加热A,观察C中溶液颜色变化;
③将铜丝上提离开液面,停止加热。
(1)检查虚线框内装置气密性的方法是________________________________________。
(2)仪器A的名称是______________,仪器B的作用是____________________________,仪器D中所盛药品是__________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(4)实验后,拆除装置前,为避免有害气体的泄漏,应当采取的操作是_____________________________。
(5)实验后仪器A中有白色固体产生,将仪器A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中,可观察到的现象是________________________。不可直接向仪器A中加水的原因是_______________________。
【答案】(1)关闭旋塞E,装置C中加水没过长导管口,给装置A微热,装置C中导管口有气泡冒出,撤去热源后,冷却至室温后,装置C长导管内有倒吸产生的液柱,且高度保持不变
(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 防倒吸 碱石灰(或NaOH等合理答案)
(3)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
(4)打开旋塞E,从E管口向A中鼓入大量空气
(5)混合时放热,白色固体溶解,溶液变蓝色 水加入浓硫酸中,放出大量的热使液体飞溅
【解析】(2)SO2在水中的溶解度较大,所以仪器B的作用是防止倒吸;仪器D的作用是吸收尾气中的SO2,防止污染空气,所以应盛装碱性固体。
(4)SO2的密度比空气大,所以反应后装置A、B、C中都会残留有一定量的SO2,可通过不断鼓入空气的方法将残留的SO2全部赶入装置D中被吸收。
18.一氧化二氯(Cl2O)是国际公认的高效安全灭菌消毒剂,其部分性质如下:现用如图所示装置制备少量Cl2O。
已知:常温下,Cl2O是棕黄色、有刺激性气味的气体,易溶于水;熔点:-120.6℃;沸点2.0℃。
(1)盛有浓盐酸的仪器的名称是__________________。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为___________________。
(3)装置B中的试剂是_____________________。
(4)装置C中固体产物为NaCl和NaHCO3,写出该反应的化学方程式_____________________。
(5)装置E中Cl2O的收率与装置C的温度和纯碱的含水量的关系如表所示,下列猜想明显不合理的是______________。
温度/℃
纯碱含水量/%
Cl2O收率/%
0~10
5.44
67.85
0~10
7.88
89.26
10~20
8.00
64.24
30~40
10.25
52.63
30~40
12.50
30.38
A.温度越高,Cl2O的收率越低 B.纯碱含水量越高,Cl2O的收率越高
C.随着纯碱含水量增大,Cl2O的收率先增大后减小
D.温度较低时,纯碱含水量越高,Cl2O的收率越高,温度较高时,纯碱含水量越高,Cl2O的收率越低
(6)C中盛装含水碳酸钠(即Na2CO3与水按照质量106∶9调制而成),用来吸收氯气制备Cl2O。如果用Na2CO3•xH2O表示含水碳酸钠,则x为_______。
【答案】(1)分液漏斗
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)饱和食盐水
(4)2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O
(5)B
(6)0.5
【解析】实验室先用MnO2与浓盐酸加热制Cl2,再用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl;将Cl2通入潮湿的Na2CO3中加热,发生反应2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O,将产生的Cl2O用冰水混合物冷却,从而获得Cl2O,含Cl2尾气用NaOH溶液吸收。
(1)盛有浓盐酸的仪器带有活塞,其名称是分液漏斗。答案为:分液漏斗;
(2)装置A中,MnO2与浓盐酸加热制Cl2,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。答案为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O:;
(3)后续实验是Cl2与潮湿的Na2CO3反应,所以Cl2不需要干燥,则装置B的作用是除去Cl2中混有的HCl,试剂是饱和食盐水。答案为:饱和食盐水;
(4)装置C中,Cl2与潮湿的Na2CO3反应,所得固体产物为NaCl和NaHCO3,该反应的化学方程式:2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O。答案为:2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O;
(5)A.从表中数据可以得出,随着温度的不断升高,Cl2O的收率不断降低,A正确;B.从表中数据可以看出,纯碱含水量越高,Cl2O的收率先高后低,B不正确;C.随着纯碱含水量增大,Cl2O的收率从67.85%增大到89.26%,然后不断减小,C正确;D.0~10℃,纯碱含水量越高,Cl2O的收率越高,从10℃往后,纯碱含水量越高,Cl2O的收率越低,D正确;故选B。答案为:B;
(6)Na2CO3与水质量比为106∶9,则物质的量之比为1:0.5,如果用Na2CO3•xH2O表示含水碳酸钠,则x为0.5。答案为:0.5。
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