内容正文:
1.3 化学中常用的实验方法
题型01 实验安全
题型02 物质的制备方法
题型03 氯气的实验室制法
题型04 实验仪器的选择
题型05 物质的分离提纯方法
题型06 分离提纯的实验探究
题型07 焰色试验
题型08 物质的检验及离子推断
题型09 物质的量浓度的计算
题型10 配制一定物质的量浓度的溶液
题型11 溶液配制的误差分析
题型01 实验安全
1. 化学品安全使用标识
腐蚀性物质
健康危害
警告(对皮肤有刺激)
2. 遵守实验规则和安全要求:
(1) 明确实验步骤、注意事项 和操作规范;
(2) 谨慎处理易燃、易爆的物质——点燃可燃气体前需验纯;酒精、汽油等着火用湿抹布盖灭;油锅着火盖上锅盖;钠着火用沙子盖灭。
(3) 有毒气体的实验要在通风橱中进行。
(4) 有腐蚀性的物质小心使用——浓硫酸不小心洒在皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上3~5%的碳酸氢钠;氢氧化钠滴在皮肤上,大量水冲洗,再涂上3%的硼酸;若酸碱溅到眼睛里,大量水冲洗,边洗边眨眼睛。
(5) 佩戴护目镜,实验操作时不能俯视。
【典例1】以下不属于氯气安全使用标识的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
A.Cl2是有毒气体,可以使用毒性物质标识,A不符合题意;
B.Cl2具有强氧化性,可以使用氧化性物质标识,B不符合题意;
C.Cl2是有毒气体,会导致水污染、大气污染,因此可以使用危险品标识,C不符合题意;
D.Cl2不具有可燃性,因此不能使用易燃物质标识,D符合题意;
故合理选项是D。
【变式1-1】在实验室中,下列行为不符合安全要求的是
A.点燃氢气前,先验纯确认其纯净 B.制备有毒气体时,在通风橱内进行
C.实验结束后,将废液倒入指定容器中 D.稀释浓硫酸时,将水注入浓硫酸中
【答案】D
【详解】A.氢气是可燃性气体,可燃气体在点燃前需要进行验纯,防止气体在爆炸极限范围内发生爆炸,造成安全事故,故A不符合题意;
B.为了防止中毒,制备有毒气体的实验时,要及时将气体排出,所以要在通风橱中进行,故B不符合题意;
C.实验结束后,对化学实验剩余药品,要做到不放回原瓶、不随丢弃、不拿出实验室,要放入指定容器,防止污染环境、造成安全事故,故C不符合题意;
D.浓硫酸的密度大于水,稀释时,应将浓硫酸加入水中,并且用玻璃棒不断搅拌,若将水注入浓硫酸中会产生暴沸,造成安全事故,故D符合题意;
故选D。
【变式1-2】下列与实验有关的图标对应错误的是
A.护目镜
B.排风
C.用电
D.洗手
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.为护目镜图标,进行化学实验需要佩戴护目镜,以保护眼睛,A正确;
B.为排风图标,实验中会用到或产生有害气体,或产生烟、雾,应开启排风管道或排风扇,B正确;
C.为明火图标,实验中会用到明火,要正确使用火源,为用电图标,C错误;
D.为洗手图标,实验结束后,离开实验室前需用肥皂等清洗双手,D正确;
故选C。
【变式1-3】在生产生活中,对于易燃、易爆、有毒的化学物质,按规定会在其包装上面贴上危险警告标签。下面所列物质,错误使用包装标签的是( )
选项
A
B
C
D
物质
四氯化碳
浓硫酸
氯酸钾
白磷
标签
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A. 四氯化碳不支持燃烧,不能燃烧,不属于易燃液体,故A错误;
B. 浓硫酸有腐蚀性,属于腐蚀品,图为腐蚀品标志,故B正确;
C. KClO3属于易爆物,应贴爆炸品的标志,图为爆炸品标志,符合题意,故C正确;
D.白磷是易燃有毒固体,图为剧毒品,故D正确;
故选A。
题型02 物质的制备方法
1. 制备物质的流程:
2. 遵循的原则:原料易得,原理绿色,条 件温和,装置简单,分离方便等。
【典例2】每化学是一门以实验为基础的科学。化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础。下图装置可用于实验室O2、H2等气体的制备。
(1)装置B的名称是 ,其优点是 ;若B装置内药品为Zn和稀盐酸,该反应的方程式是 。
(2)若用KClO3和MnO2制氧气,可以选用装置 。
(3)若用H2O2和MnO2制氧气,可以选用装置 。
(4)已知实验室制备氯气的反应原理方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,则其发生装置可以选用装置 。
(5)由以上可知,在选择制备气体的发生装置时,需要考虑的因素是___________。
A.反应物的状态 B.气体的密度大小 C.反应条件 D.气体的溶解性
【答案】(1) 启普发生器 随开随用,随关随停(或可以随时控制反应的发生与停止) Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2 (2)A (3)E (4)C (5)AC
【分析】A适合固体加热反应,BDE适合固液不加热反应,C适合固液加热反应;
【详解】(1)装置B的名称是启普发生器,其关闭活塞,固液分离反应停止,打开活塞,固液接触反应进行,故其优点是随开随用,随关随停(或可以随时控制反应的发生与停止);若B装置内药品为Zn和稀盐酸,则反应生成氯化锌和氢气:Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2;
(2)KClO3和MnO2制氧气,为固体加热反应,可以选用装置A;
(3)H2O2和MnO2制氧气,为固液不加热装置,且二氧化锰为固态粉末,可以选用装置E,而不能选择BD;
(4)反应为固液加热制取氯气,故选C;
(5)在选择制备气体的发生装置时,需要考虑的因素是反应物状态、反应条件,故选AC。
【变式2-1】以下各种尾气吸收装置中,不适合于吸收气体,且不能防止倒吸的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.球形干燥管插入溶液中,气体能被充分吸收,且球形干燥管有缓冲作用而防止倒吸,A不符合题意;
B.导气管插入溶液中,两个玻璃球有缓冲作用,气体能充分被吸收且防止倒吸,B不符合题意;
C.气体能充分被吸收,但能产生倒吸,C符合题意;
D.水的密度比四氯化碳小且水和四氯化碳不互溶,所以水浮在四氯化碳的上面,四氯化碳不能和氯化氢反应,也不溶解氯化氢,该装置既能够吸收易溶性气体,又能够防止倒吸,D不符合题意;
故选C。
【变式2-2】制备物质时一般遵循的原则不包括
A.原料易得 B.原理简单 C.条件温和 D.分离方便
【答案】B
【详解】制备物质时一般遵循的原则有:原料易得,原理正确,原理绿色,条件温和,步骤简单,分离方便,污染少等原则,故选B。
【变式2-3】用如图实验装置制取干燥且纯净的气体,下列判断正确的是
(1)
(2)
(3)
(4)
X
大理石与盐酸
锌粒与稀硫酸
双氧水与二氧化锰
二氧化锰与氯酸钾
Y
浓硫酸
浓硫酸
浓硫酸
浓硫酸
Z
CO2
H2
O2
O2
A.只有(1) B.(1)(2) C.只有(3) D.(2)(3)
【答案】C
【详解】(1)大理石与盐酸反应制得CO2,经过浓硫酸干燥,CO2气体中含有HCl,所得气体干燥但不纯净,不符合题意;
(2)制取氢气,要用向下排空气法,该收集装置有问题,不符合题意;
(3)双氧水与二氧化锰反应制得O2,经过浓硫酸干燥,所得O2气体干燥且纯净,符合题意;
(4)二氧化锰与氯酸钾反应制得O2,要采用固固加热型发生装置,装置有问题,不符合题意;
综上,只有(3)实验装置制取干燥且纯净的气体,答案选C。
题型03 氯气的实验室制法
1. 实验室制氯气
;
2. 制备纯净干燥的氯气实验装置:
实验装置:固液加热装置,如图所示。
连接顺序:从左到右,从下到上。
1. 实验步骤:连接好装置→检验装置气密性→装入药品→点燃酒精灯进行实验→停止加热
2.
【典例3】某小组同学设计实验探究影响与浓盐酸反应制备的因素。下列装置应用于实验室制氯气并检验氯气的性质,能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙收集氯气 D.用装置丁吸收剩余的氯气
【答案】C
【详解】A.与浓盐酸反应制备需要加热,A错误;
B.除去氯气中的少量氯化氢,用饱和氯化钠溶液洗气,应长管通入气体,短管导出气体,B错误;
C.氯气的密度比空气大,采用向上排空气法收集,C正确;
D.吸收剩余的氯气应用氢氧化钠溶液,D错误;
故选C。
【变式3-1】某校化学实验兴趣小组欲采用实验装置A制备 Cl2,同时进行与氯气有关的实验。
(1)仪器a的名称为 ,仪器a中盛放的试剂为 。
A. 稀盐酸 B. 浓盐酸 C. NaCl溶液 溶液
烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)在实验室中,乙同学欲用装置B、C净化氯气,则B、C中应盛放的试剂分别是___________。
A.饱和NaOH溶液、浓硫酸 B.浓硫酸、饱和NaOH 溶液
C.饱和NaCl溶液、浓硫酸 D.浓硫酸、饱和NaCl溶液
(3)利用装置D收集Cl2,气体应该从集气瓶的 (填m2或“n”)口进入; 若D中装满水,气体从集气瓶的 (填“m”或“n”)口进入,可以收集的气体是 (不定项)。
A. H2 B. HCl C. Cl2 D. CO2
【答案】(1) 分液漏斗 B
(2)C (3) n m AD
【分析】A装置二氧化锰和浓盐酸在加热条件下放出氯气,B中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢,C中盛放浓硫酸干燥氯气,D用向上排空气法收集氯气。
(1)根据装置图,仪器a的名称为分液漏斗;二氧化锰和浓盐酸在加热条件下放出氯气,所以仪器a中盛放的试剂为浓盐酸,选B;烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水,发生反应的化学方程式为 。
(2)在实验室中,乙同学欲用装置B、C净化氯气,先用饱和食盐水除氯气中的氯化氢,在用浓硫酸干燥氯气,则B、C中应盛放的试剂分别是饱和NaCl溶液、浓硫酸,选C;
(3)氯气密度大于空气,用向上排空气法收集氯气,利用装置D收集Cl2,气体应该从集气瓶n口进入; 若D中装满水,气体从集气瓶的m口进入,收集难溶性气体,可以收集的气体是H2、CO2,选AD。
【变式3-2】用1 mol MnO2和含HCl为4 mol的浓盐酸充分反应(共热),在不考虑HCl挥发的情况下,得到的氯气的物质的量
A.等于2 mol B.等于1 mol C.小于1 mol D.大于2 mol
【答案】C
【详解】浓盐酸与MnO2发生化学反应,反应的化学方程式为:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,随着反应的进行,盐酸的浓度降低,还原性减弱,稀盐酸与MnO2不反应,参加反应的HCl的物质的量小于4 mol,所以生成的n(Cl2)<1mol,
答案选C。
【变式3-3】有两组学生根据不同的反应原理在实验室制取氯气
(1)请按要求填表:
实验组
实验原理
发生装置(填编号)
第一组
第二组
(2)有同学建议第一组使用下图所示装置作为氯气的发生装置,请谈谈你的看法 。
【答案】(1) ③ ④
(2)该装置改用恒压滴液漏斗,利用恒压滴液漏斗可平衡上下气压,便于液体滴下,解决了使用分液漏斗开始时会有氯气从分液漏斗中逸出的问题等
【详解】(1)①该反应为固液加热制取气体的反应,应选用③装置;该反应为固液常温反应制取气体的反应,应选用④装置;
(2) 由图可知,该装置改用恒压滴液漏斗,利用恒压滴液漏斗可平衡上下气压,便于液体滴下,解决了使用分液漏斗开始时会有氯气从分液漏斗中逸出的问题等。
题型04 实验仪器的选择
制备气体的发生装置:
固固加热 固液不加热 固液加热 固液不加热
注意:分液漏斗在使用前需验漏;使用时要先打开上口玻璃塞,再开下口活塞以使液体顺利留下。
气体的除杂装置:
干燥管
除杂试剂
1. 除去CO2中的HCl用饱和NaHCO3溶液
2. 除去Cl2中的HCl用饱和NaCl溶液
3. 干燥、吸水可用浓硫酸
4. 干燥管用来盛装固体干燥剂,如:无水CaCl2、硅胶、P2O5、碱石灰(CaO和NaOH)等
气体的收集装置:
排水法:装液,长进短出
向上排空气法:长进短出
向下排空气法:短进长出
尾气处理及防倒吸装置:
【典例4】在制备物质时,会根据目标产品的组成来选择合适的原理与确定反应原理,设计路径、选择合适仪器在一定条件下制备。铝氢化钠(,氢元素为-1价)是一种重要还原剂,其合成线路如图所示:
已知无水在潮湿的空气中极易与水反应。先利用图中部分装置制备无水。
(1)要制备纯净的氯气,按照上述仪器及药品,F中应盛装的试剂是 。
(2)所选装置按气流方向连接,正确的接口连接顺序为 。
铝氢化钠与水反应生成氢气,。
(3)利用铝氢化钠遇水反应生成氢气的体积测定铝氢化钠样品的纯度。现设计如图两种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
从测量气体体积的准确性考虑,最适宜的装置是 (填编号)。
(4)某同学选用上述最恰当的装置,称取m g铝氢化钠样品,测得生成气体的体积为V L(已折算为标准状况),重复实验操作三次,测得有关数据如下表所示,则样品中铝氢化钠的纯度为 。(结果保留三位小数)
实验次数
样品质量m(g)
气体体积V(L)
Ⅰ
1.200
1.907
Ⅱ
1.200
1.904
Ⅲ
1.200
1.901
三次平均体积1.904
(5)甲乙两个装置的区别是什么 。若选另一装置,则对铝氢化钠的纯度测定有无影响 (填“有”或“无”),原因是 。
【答案】(1)饱和食盐水
(2)a→i→h→d→e→b→c→f→g
(3)乙
(4)
(5) 乙装置能保持漏斗内恒压 有 滴入锥形瓶内的水排出的气体进入注射器,使测量的气体体积偏大,铝氢化钠的纯度偏大
【分析】装置A未加热,不能制取氯气,B装置制取氯气,F装置用饱和食盐水吸收氯化氢气体,D中装置有浓硫酸干燥氯气,C装置中是氯气与铝在加热条件下生成氯化铝,反应的尾气是氯气会污染空气,所以E装置中用碱石灰吸收氯气尾气,且能防止水蒸气进入装置C中;
【详解】(1)B中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、F中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢、D中浓硫酸干燥氯气,要制备纯净的氯气,F中应盛装的试剂是饱和食盐水。
(2)B中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、F中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢、D中浓硫酸干燥氯气,C中铝和纯净的氯气反应生成氯化铝,E中碱石灰吸收氯气并防止空气中水蒸气进入E,正确的接口连接顺序为a→i→h→d→e→b→c→f→g
(3)甲中滴入锥形瓶内的水排出的气体进入注射器,使测量的气体体积不准确,从测量气体体积的准确性考虑,最适宜的装置是乙。
(4)三次平均体积1.904L,氢气的物质的量为0.085mol,根据,可知的物质的量为0.02125mol,的纯度为 ;
(5)甲乙两个装置的区别是乙装置能保持漏斗内恒压。若选甲置,滴入锥形瓶内的水排出的气体进入注射器,使测量的气体体积偏大,铝氢化钠的纯度偏大。
【变式4-1】下列关于实验室制取氧气的说法中,一定正确的是
A.必须选择含氧元素的物质作原料 B.必须用排水法收集氧气
C.必须使用二氧化锰作催化剂 D.必须使用酒精灯
【答案】A
【详解】A.根据化学反应前后元素的种类不变,生成物中有氧气,反应物中必须含有氧元素,A项正确;
B.氧气可用排水法或向上排空气法收集,B项错误;
C.用高锰酸钾制氧气时不需要催化剂,C项错误;
D.分解过氧化氢溶液制氧气时不用加热,不需要酒精灯,D项错误;
答案选A。
【变式4-2】如图是实验室常用的部分实验装置,请按要求回答问题。
(1)图中仪器a的名称是 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取O2,反应的化学方程式为 ;其中二氧化锰固体的颜色是 。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取一瓶CO2,发生装置选择 (填“A”或“B”);用D装置收集二氧化碳,检验集满的方法是 。
(4)实验室用稀硫酸和锌粒反应制取氢气,可选择C作为发生装置,理由是 ;E装置可用来测量生成氢气的体积,进行操作时,集气瓶未装满水是否会影响实验结果 (填“是”或“否”)。
(5)计算制取0.5mol氢气至少需要 克锌粒与稀硫酸反应?
【答案】(1)锥形瓶
(2) 2KClO3 2KCl+3O2↑ 黑色
(3) B 用燃着的木条放在集气瓶口,火焰熄灭则满
(4) 块状(或大颗粒状)固体和液体,不需加热的反应 否
(5)32.5g
【分析】装置A是加热固体的装置,装置B是固液常温型的反应装置,装置C是启普发生器,装置D用于收集气体,装置E用于排水法测量气体体积。
【详解】(1)根据仪器a的构造可知,仪器a为锥形瓶,故答案为:锥形瓶;
(2)在二氧化锰作催化剂的条件下,加热氯酸钾分解生成氧气、氯化钾,反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑;二氧化锰是黑色固体,故答案为:2KClO3 2KCl+3O2↑;黑色;
(3)大理石为固体,稀盐酸为液体,大理石和稀盐酸在常温下反应生成CO2,发生装置应选择固液常温型,故选B;CO2不燃烧也不支持燃烧,可用燃着的木条检验CO2,具体操作为用燃着的木条放在集气瓶口,火焰熄灭则满,故答案为:B;用燃着的木条放在集气瓶口,火焰熄灭则满;
(4)稀硫酸和锌粒反应制取氢气,锌粒为块状(或大颗粒状)固体,稀硫酸为液体,且反应不需要加热,可用装置C作为发生装置;E装置从短管通入氢气,氢气将水排到量筒中,氢气不溶于水,则排出的水的体积即为氢气的体积,集气瓶未装满水不会影响实验结果,故答案为:块状(或大颗粒状)固体和液体,不需加热的反应;否;
(5)锌和稀硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,1mol锌与稀硫酸反应生成1mol氢气,则制取0.5mol氢气需要0.5mol锌,0.5mol锌的质量为0.5mol×65g/mol= 32.5g,故答案为:32.5g。
【变式4-3】某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进联合制碱法制备。
(1)如图B中饱和氨盐水是在饱和食盐水中通入氨气形成的,使用雾化装置的优点是 。
(2)向饱和氨盐水中通入二氧化碳,利用在溶液中溶解度较小,析出。生成的总反应的化学方程式为 。
(3)A~D中选择合适的仪器制备,正确的连接顺序是 (按气流方向,用小写字母表示),最后通入NaOH溶液。
【答案】(1)使氨盐水雾化,可增大与CO2的接触面积,从而提高产率
(2)
(3)aefbc
【分析】装置A用于制备CO2,D装置用于去除CO2中混有的HCl,B装置中CO2与饱和氨盐水发生反应,生成NaHCO3,由于NH3有毒,需要进行尾气处理。
【详解】(1)使用雾化装置的优点是:使氨盐水雾化,可增大与CO2的接触面积,从而提高产率;
(2)向饱和氨盐水中通入二氧化碳,利用在溶液中溶解度较小,析出,其化学方程式为:;
(3)由分析得,装置A用于制备CO2,D装置用于去除CO2中混有的HCl,B装置中CO2与饱和氨盐水发生反应,最后通途NaOH溶液进行尾气处理,正确的连接顺序为:aefbc。
题型05 物质的分离提纯方法
过滤:分离难溶固体与溶剂
“一贴、二低、三靠”:
滤纸紧贴烧杯内壁;滤纸边缘低于漏斗边缘、液面低于滤纸边缘,
烧杯紧靠玻璃棒、玻璃棒靠在三层滤纸处、漏斗下端斜口紧贴烧杯内壁。
结晶:
1. 蒸发结晶:加热使溶剂挥发,将可溶性溶质和溶剂分离的过程。
在蒸发皿中进行。
要点:①加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅拌溶液,
防止因局部温度过高,造成液滴飞溅。
②蒸发至有大量固体析出时,停止加热,预热蒸干。
2. 蒸发浓缩、冷却结晶:冷却热的饱和溶液。
适于受热易分解或易水解的物质。
要点:蒸发至有晶膜出现时,停止加热。
3. 重结晶:将含有少量杂质的晶体溶于水,再重新进行结晶,利用物质溶解度的差异,使杂质全部或大部分留在溶液中,这种提纯操作称为重结晶。
例如,混有少量氯化钾的硝酸钾粉末可以利用此法分离。
由于硝酸钾溶解度随温度变化较大,加热溶解后,形成热
的饱和溶液,再冷却结晶析出硝酸钾,氯化钾则剩在滤液里。
若晶体的纯度仍没有达到要求,可再次进行重结晶。
蒸馏:是将液体加热汽化后再冷凝蒸气的操作。
原理:利用混合物沸点不同,将沸点低的成分蒸出来再液化。
适于分离互溶的液体,且沸点相差越大,分离效果越好。
装置如图所示蒸
馏
头
注意:烧瓶内液体的容积不超过三分之二,烧瓶要垫上石棉网
加热,烧瓶中还要加入碎瓷片或沸石防止暴沸。
温度计的水银球位于支管口处,测量蒸汽的温度;
冷却水下进上出;
采用图示多尾接液管,可收集2-3种不同沸点的馏分;
烧瓶不可蒸干。蒸馏烧瓶
圆底烧瓶
分馏:对于沸点相差不大的液体,仅靠一次蒸馏无法实现较好的分
离效果,此时可采用分馏。装置与蒸馏类似,增加了一根特
制的分馏柱,可以加大蒸气与分馏柱内填充物接触的表面积,
通过液体在柱内的反复汽化和冷凝,实现多次蒸馏效果,使混
合物分离更加完全。此法在工业上应用广泛,如石油的分馏、
分离液态空气、酿酒提高乙醇浓度精等。
萃取:利用某种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解能力的不同,
用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来
的方法,叫做萃取。
仪器:分液漏斗、烧杯
萃取剂的选择条件:
a.溶质在萃取剂的溶解度要比在原溶剂(水)大。
b.萃取剂与原溶剂(水)不互溶。
c.萃取剂与溶质不反应。
分液:将两种互不相溶的液体分离的操作,叫做分液。
常与萃取联合使用,适于分离互不相溶的液体。
萃取与分液的步骤:
a.检验分液漏斗是否漏水
b.加入溶液,加入萃取剂,振荡。使两种液体充分混合,然后旋开活塞放气。反复几次。
c.静置分层,上层水层接近无色,下层四氯化碳层紫色。
d.分液,打开分液漏斗顶塞,再将分液漏斗活塞旋开,使下层液体慢慢沿锥形瓶壁流下。当两种液体的交界面进入活塞孔时,关闭活塞,将上层液体从上口倒出。
常见萃取分液的实验现象:
溶液
现象
萃取剂
剂
四氯化碳
ρCCl4 > ρ水
苯
ρ水 > ρ苯
碘水
上层无色,下层紫色
上层紫色,下层无色
溴水
上层无色,下层橙色
上层橙色,下层无色
【典例5】疟疾曾经严重威胁人类生命安全,东晋葛洪《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”。其中涉及到的操作是
A.过滤 B.渗析 C.分液 D.蒸馏
【答案】A
【详解】以水二升渍,可知加水溶解,绞取汁,可知过滤分离出液体,其中涉及到的操作是过滤;答案选A。
【变式5-1】下列分离方法与从含碘单质的水溶液中提取碘的原理相同的是
A.建筑工人用铁筛把大小不同的沙粒分开
B.农民“扬谷”分离饱满的谷粒与干瘪的谷壳
C.青海湖附近的人们“冬天捞碱,夏天晒盐”
D.屠呦呦用乙醚浸泡黄花蒿,再低温蒸出混合液中的乙醚获得青蒿素晶体
【答案】D
【分析】从含碘单质的水溶液中提取碘的原理是加入有机溶剂,利用碘在有机溶剂和水中的溶解度不同,进行萃取后分液的操作。
【详解】A.用铁筛把大小不同的沙粒分开是因为不同沙粒直径不同,直径小的能够通过铁筛,从而把不同的直径的沙粒进行分离的方法,与过滤原理相同,A不合题意;
B.农村“扬谷”分离饱满的谷粒和干瘪的谷壳,利用谷粒和谷壳的密度和质量大小进行分离,谷壳密度较小,在扬谷时易分离,与过滤无关,B不合题意;
C.青海湖附近的人们“冬天捞碱,夏天晒盐”是利用了食盐在不同温度下溶解度的不同,进行物质的分离,C不合题意;
D.用乙醚浸泡黄花蒿,再低温蒸出混合液中的乙醚获得青蒿素晶体即是先萃取,再分离的操作,与从含碘单质的水溶液中提取碘的原理相同,D符合题意;
故选D。
【变式5-2】请选择从海水中获取淡水的装置为
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.该装置中,温度计水银球插入溶液中,测定的是溶液的温度,而不是蒸汽的温度,A不正确;
B.蒸馏时,温度计水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处,控制的温度为水的沸点,提取的是淡水,B正确;
C.该装置所用冷凝管为球形冷凝管,冷凝的液体有部分滞留在冷凝管内,难以全部流出,C不正确;
D.该装置中,温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管的下方,测定的并不是待蒸出的蒸汽的温度,D不正确;
故选B。
【变式5-3】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
B
17.9
290
1.26
据此分析,将A和B分离的方法是
A.分液 B.萃取 C.蒸馏 D.重结晶
【答案】C
【详解】根据表中数据可知,A和B沸点不同,且相差较大,因此可用蒸馏的方法分离;而二者互溶,且均易溶于水,则不能用萃取、过滤、分液的方法分离,答案选C。
题型06 分离提纯的实验探究
混合物的分离与提纯:将混合物中的杂质分离出来提高纯度的操作叫做物质的分离提纯,分离物质提纯的方法依据是各成分性质的差异,可以是物理方法,也可以是化学方法。将混合物中
的组分分开,这种操作称为分离;去除杂质得到纯物质的操作则称为提纯。
洗涤沉淀的方法:根据实验要求不同,有时要对过滤出的沉淀进行洗涤;洗涤方法为向漏斗中加水至其淹没沉淀,静置使水全部滤出,重复操作两至三次。
常见分离方法的选择:过滤一般是用来分离不溶性固体和溶液的混合物。
蒸发一般用来分离可溶性溶质和溶剂的混合物。
对于溶解度受温度影响变化较大的物质,可采取冷却热饱和溶液的方法,使溶质从溶液中结晶析出,即降温结晶。
蒸馏一般用来分离互溶的液体(沸点不同)。
分液一般用来分离互不相溶的液体。
【典例6】如图是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)利用乙醚浸取法提取青蒿素涉及到的操作中,不会用到的装置是 (填写代表装置图的字母,下同)。
(2)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,选择装置为 。
(3)分离植物油和水选择装置 ,该分离方法的名称为 。
(4)从乙醇和水的混合物中得到乙醇,选择装置 。
【答案】(1)B
(2)CD
(3) B 分液
(4)A
【详解】(1)用乙醚浸取法提取青蒿素的过程中,先将青蒿干燥粉碎后加入乙醚,随后过滤得到提取液,提取液经过蒸馏得到青蒿素粗产品,粗产品经过重结晶得到精品,则不会用到的装置为B。
(2)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,先蒸发浓缩氯化钾,再冷却结晶促使氯化钾结晶析出,最后过滤得到氯化钾固体,选择装置为CD。
(3)植物油和水不互溶且两者密度不同,可用分液的方式分离,选择装置B。
(4)乙醇和水互溶,但是两者沸点差别较大,用蒸馏的方式得到乙醇,选择装置A。
【变式6-1】四氯化碳也是一种重要的含氯化合物,其沸点约为。碘单若要从含碘的四氯化碳中提取碘和回收四氯化碳,还需要经过蒸馏,装置如图(加热和夹持装置已略去)。冷凝水应从 (填a或b)口通入,该装置使用水浴加热的优点是 ,最后晶态碘在 里聚集(填仪器名称)。
【答案】 b 受热均匀、便于控温 蒸馏烧瓶
【详解】冷凝管进水应下进上出,即从b口进水,a口出水;使用水浴加热优点是受热均匀、便于控温;最后晶态碘在蒸馏烧瓶中析出。
【变式6-2】从碘水中获得单质碘时,常采用萃取分液的方法。
(1)下列可作为萃取剂且碘在萃取后在上层液体中的是_________。
A.酒精 B.苯 C. D.环己烷
(2)“萃取并分液”的具体操作顺序为: (填字母编号)。
a.把20mL碘水与5mL萃取剂加入分液漏斗中,并盖好顶塞;
b.旋开活塞,用烧杯接收下层溶液,从分液漏斗上口倒出上层溶液;
c.将分液漏斗上口的顶塞打开;
d.振荡漏斗,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正,静置、分层;
e.检查分液漏斗是否漏水。
【答案】(1)BD
(2)eadcb
【详解】(1)A.酒精与水互溶,故不能作本实验的萃取剂,A不符合题意;
B.苯可萃取碘水中的碘单质,且密度比水小,萃取后碘在上层,B符合题意;
C.可萃取碘水中的碘单质,但密度大于水,萃取后碘在下层,C不符合题意;
D.环己烷可萃取碘水中的单质碘,且密度比水小,萃取后碘在上层,D符合题意;
故选BD;
(2)“萃取并分液”的具体操作为检查分液漏斗是否漏水;把20mL碘水与5mL萃取剂加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;震荡漏斗,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正,静置、分层;将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔;旋开活塞,用烧杯接收下层溶液,从分液漏斗上口倒出上层溶液,则顺序为eadcb,故答案为:eadcb。
【变式6-3】在薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。某小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少量精油。
【查阅资料】薰衣草精油成分复杂,沸点范围100℃~220℃,相同温度时在水中溶解度小于在苯、四氯化碳(有毒、沸点76.8℃)等溶剂中的溶解度。
【方案实施】
(1)步骤①:在研钵中将薰衣草捣碎,转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水,搅拌使充分溶解,然后 。(单选题,选择上图装置的字母)
(2)将薰衣草捣碎的目的: 。
(3)步骤②:在薰衣草水中加入适量CCl4利用B装置进行 , (填写操作)。
(4)溶有精油的CCl4层在 层。
A.上 B.下
(5)步骤③:将分离出的CCl4层利用 (单选题,选择图中装置的字母)进行蒸馏。
(6)蒸馏收集温度在 ℃的馏分(该馏分可循环使用)。
A.100~220 B.76.8
(7)仪器e的名称是 。瓶中加入沸石的目的是 。温度计感温泡的位置是 。
(8)冷凝水的进水口为 。
A.g B.f
(9)为进一步检验薰衣草溶解液中的其他物质,配制500 mL 0.5000 mol/L的NaOH溶液。配制时,应用电子天平称取NaOH的质量为 。
(10)(不定项)下列说法错误的是______。
A.称量NaOH固体的时间不宜过长
B.摇匀后发现液面低于刻度线,应及时加水至刻度线
C.定容时,仰视容量瓶刻度线会使配制的NaOH溶液浓度偏低
D.容量瓶可存放配好的NaOH溶液
【答案】(1)D
(2)扩大物质的接触面积,使物质充分溶解
(3) 萃取 分液
(4)B
(5)C
(6)B
(7) 蒸馏烧瓶 防止爆沸 蒸馏烧瓶支管口下沿
(8)A
(9)10.0 g
(10)BD
【分析】要从新鲜薰衣草中提取少量精油,首先将薰衣草在研钵中捣碎,然后将其转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水,搅拌使充分溶解,再进行过滤,分离固、液混合物,弃去滤渣,然后根据薰衣草精油易溶于四氯化碳等有机物,而四氯化碳与水又互不相溶、密度比水大的性质,向水溶液中加入四氯化碳,充分振荡、静置、分液,得到精油的CCl4溶液,再根据精油、CCl4是互溶的沸点不同的液体混合物,采用蒸馏方法,收集100-220℃的馏分,就分离出薰衣草精油。配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液需使用容量瓶,根据c=、m=n·M计算配制溶液需称量的溶质的质量。容量瓶不能稀释浓溶液、不能用于溶解固体、储存溶液等。根据配制溶液的步骤确定使用的仪器种类,结合物质的量浓度定义式,根据操作对配制溶液的体积及溶质的物质的量的影响分析实验误差。
【详解】(1)步骤①在研钵中将薰衣草捣碎,转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水,搅拌使其充分溶解后过滤,分离滤渣与滤液,故该步操作名称为过滤,操作装置图为图D;
(2)在研钵中将薰衣草捣碎,目的是扩大水与薰衣草中的固体物质的接触面积,使物质充分接触,并将可溶性物质充分溶解在水中;
(3)步骤②中在薰衣草水中加入适量CCl4充分振荡。由于薰衣草精油在水中的溶解度小于在CCl4的溶解度,再根据四氯化碳的密度大于水的密度,利用装置B进行萃取、分液,薰衣草精油就存在于下层的CCl4层中;故这两步操作分别为:萃取、分液;
(4)由于薰衣草精油在水中的溶解度小于在CCl4的溶解度,密度大于水,所以萃取时在下层;
(5)精油与四氯化碳互溶,但二者的沸点不同,相差较大,因此可知步骤③将CCl4层利用装置C进行蒸馏操作;
(6)薰衣草精油成分复杂,沸点范围100℃~220℃,则收集温度在76.8℃,得到的可以循环使用;
(7)根据图示可知:仪器e为蒸馏烧瓶;
液体混合物进行加热时,为防止液面剧烈跳动,避免产生爆沸现象,应该加入碎瓷片;
进行蒸馏时要使温度计测量收集的馏分的温度,因此温度计水银球应该在蒸馏烧瓶支管口下沿附近;
(8)同时为增强冷凝效果,使物质被充分冷凝收集,要采用逆流原理,使冷凝管内的冷却水的方向是下口g进上口f出,故合理选项是A;
(9)要配制500 mL 0.5000 mol/L的NaOH溶液,需要溶质NaOH的物质的量n=c·V=0.5000 mol/L×0.5 L=0.2500 mol,其质量m=n·M=0.2500 mol×40 g/mol=10.0 g;
(10)A.NaOH具有吸湿性,因此在称量NaOH固体时要避免其吸水潮解,故称量NaOH固体的时间不宜过长,A正确;
B.配制NaOH溶液时,若摇匀后发现液面低于刻度线,这是由于部分溶液黏在容量瓶的瓶颈上,由于溶液具有均一性,溶液的浓度与溶液体积大小无关,因此不能再加水至刻度线,否则会对配制好的溶液起到稀释作用,使溶液浓度变小,B错误;
C.在定容时,仰视容量瓶刻度线,则溶液的体积偏大,由于溶质的物质的量不变,最终会使配制的NaOH溶液浓度偏低,C正确;
D.容量瓶是准确配制一定体积一定物质的量浓度的溶液的仪器,不可用于存放配好的NaOH溶液,而应该将配制好的NaOH溶液转移至试剂瓶中,D错误;
故合理选项是BD。
题型07 焰色试验
焰色试验:许多金属或者它们的化合物在火焰上灼烧会使火焰呈现特殊的颜色,这种定性分析操作叫做焰色试验。
注意:1. 焰色试验为物理变化。
2. 焰色试验是元素的性质,不是单质或某种化合物的性质。
3. 钠的焰色试验为黄色,钾为紫色。
4. 钾盐中常含有钠元素,观察钾元素的焰色试验时,需透过蓝色钴玻璃片,目的是滤去钠的黄光。
5. 实验时,可用干净无锈的铁丝替代铂丝。
实验步骤:
1. 洗:用稀HCl浸洗铂丝。
2. 烧:将用稀HCl洗涤过的铂丝在火焰上灼烧直至火焰恢复原来颜色为止。,
3. 蘸:用灼烧后的铂丝蘸取待测物质
4. 烧:将沾有待测物的铂丝放在火焰上灼烧,观察火焰的颜色。
5. 洗:用稀盐酸洗涤用过的铂丝。
【典例7】在国庆联欢晚会上,烟花表演用璀璨的焰火点亮了北京的夜空,惊艳了无数国人。这与高中化学中“焰色试验”知识相关,下列说法中正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.利用焰色试验可区分NaCl与固体
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)
【答案】D
【详解】A.焰色试验是元素的性质,属于物理变化,故A错误;
B.氯化钠和碳酸钠都含有钠元素,焰色试验的焰色都为黄色,所以用焰色试验不能区分氯化钠和碳酸钠,故B错误;
C.钾元素的焰色反应,需要隔着钴玻璃观察,避免钠元素的干扰,其他元素的焰色反应不需要,故C错误;
D.盐酸可以溶解铂丝(镍丝或铁丝)表面附有的杂质,且易挥发,不会残留痕迹,所以实验时用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝),故D正确;
故选D。
【变式7-1】下列对焰色试验操作注意事项的说明,不正确的是
A.钾的火焰颜色,要通过蓝色钴玻璃观察
B.先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检测物质
C.每次实验后都要用硫酸把铂丝洗干净
D.没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替
【答案】C
【详解】A.钾的火焰颜色,要通过蓝色钴玻璃观察,以滤去黄光,A正确;
B.焰色反应试验时先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检测物质,B正确;
C.每次实验后都要用盐酸把铂丝洗干净,C错误;
D.没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替,两者无明显焰色,D正确;
故选C。
【变式7-2】下列有关焰色试验的叙述正确的是
A.焰色试验是指金属元素在加热灼烧时火焰呈现特殊的颜色,是物质的化学性质
B.观察钾的焰色要透过蓝色钴玻璃
C.焰色试验实验结束后,要用硫酸溶液洗净铂丝
D.可用铜丝代替铂丝进行焰色试验实验
【答案】B
【详解】A.焰色试验是金属原子中激发态电子跃迁到低能级时以光的形式释放的能量,属于物理性质,故A错误;
B.钾元素的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察,以避免钠元素焰色的干扰,故B正确;
C.焰色试验实验结束后,应用盐酸洗去铂丝表面的杂质,不能使用硫酸溶液,故C错误;
D.铜丝的焰色为绿色,会干扰其它元素的检验,若无铂丝可用无锈铁丝代替,故D错误;
故答案选B。
【变式7-3】下列有关焰色试验的叙述不正确的是
A.焰色试验是物理变化
B.用焰色试验可以鉴别和
C.连续试验时,应将铂丝用稀硫酸酸洗净并灼烧至无色
D.如透过蓝色的钴玻璃观察到紫色火焰,则说明存在元素
【答案】C
【详解】A.焰色反应是金属元素的一种特殊性质,焰色试验是物理变化,A正确;
B.焰色试验可以鉴别Na元素和K元素,故可以通过焰色试验可以鉴别NaCl和KNO3,B正确;
C.连续试验时,应将铂丝用盐酸洗净并灼烧至无色,而硫酸难挥发,C错误;
D.检验K元素时,需透过蓝色的钴玻璃观察到紫色火焰,D正确;
本题选C。
题型08 物质的检验及离子推断
初步检验及判断:
鉴别物质的常用方法:焰色试验、显色法、沉淀法、气体法等。
1. 显色法:使特定组分发生化学反应,产生特征颜色。如酸碱指示剂、pH 试纸等检测溶液的酸碱性,用淀粉溶液检测碘单质等。
2. 气体法:通过加入某种试剂,将待测物质转化为易于鉴别的气体。例如:向某物质中滴加盐酸,若产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,则可推测该物质中存在碳酸根或碳酸氢根离子。
3. 沉淀法:加入某种试剂,观察是否有沉淀产生,来判断物质中所含的组分。
(1)Cl-的检验:向溶液中加入酸化的硝酸银溶液,观察是否有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
(2)SO42—的检验:向溶液中加入稀盐酸,若无沉淀,加入氯化钡,若产生白色沉淀,则说明有SO42—。
注意:不能用稀硝酸代替,因为稀硝酸具有较强的氧化性,能将SO32—氧化为SO42—;稀盐酸和BaCl2溶液的加入顺序不能颠倒,若先加入氯化钡,产生白色沉淀,不能排除银离子的干扰。
【典例8】下列物质或离子的检验,叙述正确的是
A.先加盐酸无现象,再滴加AgNO3溶液产生白色沉淀,说明一定含Cl﹣
B.先加硝酸无现象,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,说明一定含
C.利用丁达尔效应可鉴别淀粉胶体和葡萄糖溶液
D.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
【答案】C
【详解】A.盐酸中含有氯离子,应加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液产生白色沉淀(AgCl),检验Cl﹣,A错误;
B.如原溶液中有亚硫酸根离子,硝酸能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,干扰硫酸根离子检验,应先加入足量盐酸酸化,B错误;
C.可利用丁达尔效应鉴别胶体和溶液,C正确;
D.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明溶液中含有钠离子,但溶液不一定是钠盐,可能为NaOH等,D错误;
故选C。
【变式8-1】下列关于物质鉴别或检验的叙述正确的是
A.用石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
B.向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定有
C.通过焰色反应鉴别KNO3和NaCl固体
D.向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定存在或
【答案】C
【详解】A. 不能用石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,均产生CaCO3沉淀,故A错误;
B. 向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中可能有、、等,故B错误;
C. 用焰色反应检验K元素,应通过蓝色钴玻璃,通过焰色试验鉴别KNO3和NaCl固体,焰色分别为紫色和黄色,故C正确;
D. 向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能是二氧化碳或二氧化硫,则该溶液中可能存在或、或,故D错误;
故选C。
【变式8-2】小高同学在某食品包装内发现有一包白色颗粒状固体A的小纸袋,上面写着“生石灰干燥剂,请勿食用”。小高同学随手将小纸袋放在窗台上,过一段时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。
(1)小高同学对块状固体B进行探究。
猜想一:块状固体B中除含A外,还可能有 、 (写两种);
猜想二:块状固体B溶于水可能有放热现象。
(2)取块状固体B加入盛有一定量水的试管内,振荡、静置、过滤,得到少量白色固体C.小高同学认为白色固体C中可能有碳酸钙,请写出一种检验其中含有碳酸钙的简单方法 。
【答案】(1) Ca(OH)2 CaCO3
(2)取少量白色固体放入试管中,滴加稀盐酸,产生无色能使澄清石灰水变浑浊的气体
【分析】白色干燥剂为氧化钙,氧化钙吸水变为氢氧化钙,氢氧化钙可以吸收空气中的二氧化碳变为碳酸钙,据此解答。
【详解】(1)根据分析,块状固体B中除含A外,还可能有Ca(OH)2和CaCO3;
(2)检验碳酸钙的方法是取少量白色固体放入试管中,滴加稀盐酸,产生无色能使澄清石灰水变浑浊的气体。
【变式8-3】Ⅰ.某无色透明溶液可能含有Cu2+、Ca2+、K+、Ag+、SO、CO、Cl-中的几种,现进行如下实验:
①滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,将沉淀滤出。
②向①沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解。
③向①滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀HNO3。
(1)试判断:该溶液中肯定有 ,肯定没有 (填离子符号)。
(2)写出步骤②发生反应的离子方程式 。
(3)若要检验溶液中可能存在的离子是否存在,进行的实验操作为 。
Ⅱ.某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来:
(4)下列实验操作顺序正确的是 。(填写序号,可重复使用)
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液
【答案】(1) K+、SO、CO Cu2+、Ca2+、Ag+
(2)Ba2CO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
(3)取少量原溶液,加入足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则有Cl-存在,否则没有
(4)④②①②③
【分析】Ⅰ.Cu2+水溶液显蓝色,在无色透明溶液不能大量存在;
①向该溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀可能是BaSO4、BaCO3或二者的混合物,说明、至少有一种;
②向上述沉淀中加入足量的稀硝酸,部分沉淀溶解,说明沉淀为BaSO4、BaCO3的混合物,则原溶液中一定含有、;由于、Ca2+与会形成Ag2CO3、CaCO3沉淀不能大量共存,则一定不存在、Ca2+;、都是阴离子,根据电荷守恒,溶液中一定还含有阳离子K+;
③向滤液加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀HNO3,该沉淀为AgCl,由于在①中加入的试剂是BaCl2溶液,引入了Cl-,因此不能确定原溶液中是否含有Cl-。
【详解】(1)据分析,该溶液中肯定有、、,肯定没有、、,可能有Cl-。
(2)步骤②发生反应为碳酸钡溶于硝酸,离子方程式。
(3)若要检验溶液中可能存在的离子即氯是否存在,要排除硫酸根离子的干扰,则可以进行的实验操作为:取少量原溶液,加入足量的溶液,过滤沉淀,向滤液中加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则有存在,否则没有。
(4)某溶液中含有较大量的、、,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来:
滴加Mg(NO3)2溶液,碳酸根、氢氧根都与镁离子生成沉淀;滴加AgNO3溶液,碳酸根、氯离子、氢氧根都与银离子生成沉淀;滴加Ba(NO3)2溶液,碳酸根形成沉淀,因此先加Ba(NO3)2溶液,沉淀碳酸根,过滤,再加入Mg(NO3)2溶液,沉淀氢氧根离子,过滤,再滴加AgNO3溶液,沉淀氯离子,因此正确的实验操作顺序为④②①②③。
题型09 物质的量浓度的计算
物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
符号:CB
单位:mol/L或 mol·L-1
公式: nB:溶质B的物质的量 V:溶液的体积
注意:1 mol NaCl溶于1 L水所得溶液物质的量浓度不是1 mol·L-1;因为体积必须是溶液的体积而非溶剂。
溶液中离子浓度的计算规律:溶液中阴、阳离子的物质的量浓度之比=化学组成中的离子个数之比。
如Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)=2c(Na2CO3 ),遵循电荷守恒规律。
公式换算:1. 与物质的量的关系
2. 与质量分数的换算
c为溶质的物质的量浓度,单位mol·L-1; ρ为溶液的密度,单位g·cm-3;
w为溶质的质量分数; M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1
3. 相同溶质两溶液混合 c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
【典例9】下面是某品牌饮用矿物质水标签的部分内容。
饮用矿泉水
净含量:500mL
配料表:纯净水 硫酸镁 氯化钾
保质期:12个月
主要离子成份:钾离子(K+):1.0~27.3mg/L 镁离子(Mg2+):0.1~4.8mg/L
氯离子(Cl-):10~27.3mg/L 硫酸根离子()0.4~19.2mg/L
1.下列说法正确的是
A.标签上给出的离子的物理量是物质的量浓度
B.任何饮用水中氯离子(Cl-)的浓度均在10~27.3 mg/L之间
C.该品牌饮用矿物质水中c(Mg2+)的最大值为2×10-4 mol/L
D.一瓶该品牌饮用矿物质水中的物质的量不超过1×10-5 mol
2.该溶液中还可能存在的离子是
A.OH- B.Ag+ C.Na+ D.Ca2+
【答案】1.C 2.C
【解析】1.A.标签上给出的离子的物理量是单位体积内离子的质量而不是物质的量浓度,A错误;
B.该品牌饮用矿物质水中氯离子的含量为:10~27.3mg/L,不能说明其它饮用水中氯离子的含量均在10~27.3mg/L之间,B错误;
C.该品牌饮用矿物质水中c(Mg2+)的最大值为4.8mg/L ,转换成浓度为:(4.8×10-3)/24mol/L=2×10-4mol/L,C正确;
D.硫酸根离子():0.4~19.2mg/L,1瓶该品牌饮用矿泉水的体积为500mL,硫酸根离子的质量最大值为19.2mg/L×0.5L=9.6mg,故n()的最大值为0.0096g/96g·mol-1=1×10-4mol,D错误;
故选C。
2.A.OH-与Mg2+不能大量共存,A错误;
B.Ag+与Cl-不能大量共存,B错误;
C.Na+与该饮用水中所含离子不反应,可以大量存在,C正确;
D.Ca2+与硫酸根离子不能大量共存,D错误;
故选C。
【变式9-1】将下列溶液分别稀释到,稀释后的溶液中氯离子浓度最大的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.稀释到100mL后,Cl-浓度为1mol·L-1×3×=0.45mol·L-1;
B.稀释到100mL后,Cl-浓度为1mol·L-1×=0.5mol·L-1;
C.稀释到100mL后,Cl-浓度为2mol·L-1×=0.4mol·L-1;
D.稀释到100mL后,Cl-浓度为2mol·L-1×2×=0.4mol·L-1
B中氯离子浓度最大;
答案选B。
【变式9-2】下列叙述正确的是
A.将晶体溶入水中,制得的溶液
B.将无水溶于水制成溶液,其浓度为
C.将的盐酸和等体积的水混合后,得到的盐酸
D.将1体积的硫酸用水稀释为5体积,稀溶液的浓度为
【答案】D
【详解】A.不能将100mL水的体积当成溶液的体积,故A错误;
B.25g无水CuSO4物质的量为≈0.156mol,溶于水制成100mL溶液,其物质的量浓度为=1.56mol/L>1mol/L,故B错误;
C.盐酸与水的密度不同,等体积混合溶液体积不等于原体积2倍,所以将0.2mol/L的盐酸和等体积的水混合后,得到盐酸浓度不是原来的一半,故C错误;
D.溶液稀释前后溶质的物质的量不变,所以稀溶液物质的量浓度==,故D正确;
答案选D。
【变式9-3】现需寻找与的溶液的氯离子浓度相同的溶液是
A.的 B.的
C.的 D.的
【答案】B
【分析】的溶液的氯离子浓度为。
【详解】A.的溶液的氯离子浓度为,A不符合题意;
B.的溶液的氯离子浓度为=,B符合题意;
C.的溶液的氯离子浓度为=,C不符合题意;
D.的溶液的氯离子浓度为=,D不符合题意;
故选B。
题型10 配制一定物质的量浓度溶液
容量瓶的使用注意事项:
1.使用前需检漏。
2.不能用来溶解、贮存或做反应容器。
3.不能加热或加入热的溶液。
4.使用注明规格:如500 mL 容量瓶、100 mL 容量瓶
一定物质的量浓度溶液的配制:
1.计算 mB=nB×MB=cB×V×MB 或 稀释定律n(溶质)=c(浓)×V(浓)= c(稀)×V(稀)
2.称量或量取 电子天平最小分度值为0.001 g 量筒精确度0.1mL
3.溶解或稀释 在烧杯中进行
4.转移 冷却到室温再转移,洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次,洗涤液也转移至容量瓶。轻摇,混匀。
5.定容 加水至刻度线1-2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面底部与刻度线相切。
6.摇匀 将容量瓶用瓶塞盖好,上下颠倒几次,摇匀。
【典例10】配制的溶液部分实验操作示意图如下,下列说法正确的是
A.实验中共需用到玻璃棒2次
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
D.配制完后,应将容量瓶中的溶液转移到干燥洁净的试剂瓶中存放,盖好塞子并贴上标签
【答案】D
【详解】A.该实验中:②溶解、①转移、④洗涤均需要用到玻璃棒,A错误;
B.上述实验操作步骤的正确顺序为溶解、转移、洗涤、定容,即②①④③,B错误;
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,由于定容时加蒸馏水定容,故容量瓶不经干燥即可用,C错误;
D.配制完后,应将容量瓶中的溶液转移到干燥洁净的试剂瓶中存放,盖好塞子并贴上标签,不能在容量瓶中长期存放溶液,D正确;
故选D。
【变式10-1】已知某样品中含水,含,含,现将1g样品加入46mL1mol/L的盐酸中,过量的酸用1.1mol/LKOH溶液中和。蒸发溶液,蒸发到无水时,可得的固体的质量为
A. B. C. D.无法计算
【答案】B
【详解】由题意可知,完全消耗46mL1mol/L的盐酸最终得到的固体是氯化钾,根据Cl元素守恒可知,生成的,则最终得到的固体质量为,故选B。
【变式10-2】如图是某学校实验室从化学试剂商店采购的浓盐酸试剂标签上的部分内容,实验室用该浓盐酸配制240 mL 0.5mol/L的稀盐酸。下列说法正确的是
A.实验需要用量筒取该浓盐酸10.50mL进行稀释
B.实验需要用量筒取该浓盐酸8.4 mL进行稀释
C.取浓盐酸时仰读会导致配制盐酸浓度偏高
D.定容过程中俯读会导致配制盐酸浓度偏低
【答案】C
【详解】A.由题给信息,可计算出浓盐酸的物质的量浓度:c=,配制时选择250mL规格的容量瓶,即需配制250mL0.5mol/L的稀盐酸,由c稀溶液V稀溶液=c浓溶液V浓溶液,可知需浓盐酸的体积为,量筒的精确度为0.1mL,故只能用量筒取该浓盐酸10.5 mL进行稀释,A项错误;
B.由A选项可知,量取的浓盐酸的体积为10.5mL,B项错误;
C.取浓盐酸时仰视读数会导致量取的浓盐酸的体积偏大,最后导致配制的盐酸溶液浓度偏高,C项正确;
D.定容过程中俯视读数导致加水时水的体积偏小,最后导致溶液浓度偏高,D项错误;
答案选C。
【变式10-3】如图是某硫酸试剂标签上的部分内容,请回答下列问题。
(1)要配制50mL、4.6mol•L-1的稀硫酸,需取该硫酸 mL。
(2)若在配制过程遇到下列情况,溶液的浓度偏低的是_______(不定项)。
A.加水时超过刻度线,再用滴管吸出直至刻度线
B.未冷却立即定容
C.定容时,仰视容量瓶刻度线
D.洗净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
(3)取任意体积的该硫酸溶液时,下列物理量中不随所取体积多少而变化的是_______(不定项)。
A.溶液中H2SO4的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中的数目 D.溶液的密度
【答案】(1)12.5mL
(2)AC
(3)BD
【详解】(1)浓硫酸浓度为,稀释前后溶质的物质的量不变,要配制50mL、4.6mol•L-1的稀硫酸,需取该硫酸 mL=12.5 mL;
(2)A.加水时超过刻度线,再用滴管吸出直至刻度线,会将一部分溶质吸出,造成溶质质量偏小,溶液的浓度偏低,A正确;
B.定容时,溶液温度高,冷却后,溶液体积偏小,溶液的浓度偏高,B错误;
C.定容时,仰视容量瓶刻度线读数,溶液体积偏大,溶液的浓度偏低,C正确;
D.洗净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液,对所配溶液浓度无影响,因为定容时还要加水,D错误;
故选AC;
(3)A.n=cV,溶液体积改变,溶液中H2SO4的物质的量改变,A错误;
B.溶液的物质的量浓度c=,不随溶液体积的改变而改变,B正确;
C.溶液中微粒数目N=nNA=cVNA,溶液体积改变,溶液中的数目改变,C错误;
D.溶液的密度与溶液的体积无关,不会随体积的改变为改变,D正确;
答案选BD。
题型11 溶液配制的误差分析
误差分析:
步骤
操作
变化量
物质的量浓度变化
称量
NaOH放在滤纸上称量
m↓
c↓
量浓硫酸时俯视
m↓
c↓
量浓硫酸时仰视
m↑
c↑
将量筒的洗涤液注入容量瓶
n↑
c↑
定容
仰视刻度线
V↑
c↓
俯视刻度线
V↓
c↑
水加多了用滴管吸出
V↑
c↓
摇匀
摇匀后液面下降,再加水
V↑
c↓
装瓶
试剂瓶刚用蒸馏水洗过
V↑
c↓
读数:
【典例11】下列情况会使所配溶液浓度偏低的是
①读数时俯视刻度线
②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
④定容摇匀后,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①②④ B.①② C.②③ D.②④
【答案】D
【详解】①读数时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高;
②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤,溶质未全部转移到容量瓶中,所配溶液浓度偏低;
③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水,不影响所配溶液浓度;
④定容摇匀后,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线,溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低;
满足条件的为②④,故选D。
【变式11-1】若所配制的次氯酸钠溶液浓度偏小,原因可能是下列分析中的
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水 B.定容时水多、超过刻度线,用胶头滴管吸出
C.定容时,俯视溶液的凹液面最低处 D.溶解后未冷却就进行下一步操作
【答案】B
【详解】A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水,不影响配制,没有误差,A不符合题意;
B.定容时水多,溶液浓度偏小,B符合题意;
C.定容时,俯视溶液的凹液面最低处,导致加水量偏少,溶液浓度偏大,C不符合题意;
D.溶解后未冷却就进行下一步操作,待溶液温度降低至室温后,溶液体积减小,定容时加水量不足,浓度偏大,D不符合题意;
故选B。
【变式11-2】实验室用NaOH固体配制240mL1.0mol·L-1的NaOH溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制时必须的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 、 。
(2)配制时,其正确的操作顺序是 (用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用电子天平准确称取所需的NaOH的质量,加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处。
(3)用电子天平准确称取所需的NaOH的质量 。
(4)误差分析:请用“偏高”“偏低”或“无影响”进行填空
①定容时,观察液面时俯视,则浓度 ,
②若称量NaOH时间过长,则浓度 ,
③容量瓶洗涤后未干燥,则浓度 ,
④若称量的NaOH含杂质,则浓度 。
(5)多份食谱中建议碱水配制时应加40gNaOH至1000mL水中,请问此时配制的氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
A. B. C. D.无法确定
【答案】(1) 胶头滴管 250mL容量瓶
(2)BCAFED
(3)10.0g
(4) 偏高 偏低 无影响 偏高
(5) D
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为:计算,称量,溶解,冷却,转移,洗涤,定容,倒转摇匀,贴标签;所需要的仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,据此解答;
【详解】(1)由分析可知,配制时必须的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管,配制240mL溶液,则选用容量瓶的规格为250mL,故还需要250mL容量瓶;
(2)根据实验步骤计算,称量,溶解,冷却,转移,洗涤,定容,倒转摇匀,贴标签,结合题意可知:顺序为BCAFED;
(3)所需称量NaOH固体的质量为;
(4)①定容时,观察液面时俯视,溶液体积偏小,浓度偏高;
②若称量NaOH时间过长,NaOH吸水潮解,称量NaOH质量偏小,物质的量偏小,所配溶液浓度偏低;
③容量瓶洗涤后未干燥,不影响溶液的体积和溶质的物质的量,则浓度无影响;
④若称量的NaOH含杂质,则溶解后NaOH物质的量偏大,所配溶液浓度偏高。
(5)40gNaOH的物质的量为1mol,溶于1L水中,但最终溶液的体积未知,不能计算氢氧化钠的物质的量浓度,答案选D。
【变式11-3】某同学准备用配制的溶液。
(1)溶液配制的所需的部分步骤如下:
将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列。
(2)玻璃棒在该实验中有重要的用途,分别是 和 。
(3)该同学通过计算,应使用电子天平称取 ;取少量所配溶液于小试管中,向试管中加入一种易溶于水的试剂可以生成两种沉淀,这种试剂是 (写化学式);
(4)所配溶液浓度误差分析:(填偏高、偏低、无影响)
①未洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的溶液浓度将 。
②定容时,若眼睛俯视,则所配制的溶液浓度将 。
(5)在容量瓶的使用方法中,下列操作不准确的是______;
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次
C.容量瓶洗净后未干燥,残留少量水,直接进行实验
D.配制溶液时,如果试样是固体,把称量好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,加入蒸馏水到接近刻度线2-3cm处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线
【答案】(1)CBDFAE
(2) 引流 搅拌
(3) 12.5 Ba(OH)2
(4) 偏低 偏高
(5)D
【分析】
配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤:计算、称量、溶解、转移、洗涤转移、定容、摇匀。
【详解】(1)溶液配制步骤:计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀,故溶液配制实验过程先后次序排列为:CBDFAE,故答案为:CBDFAE。
(2)上述A-F操作中玻璃棒的作用:引流、搅拌,故答案为:引流;搅拌。
(3)需要溶质的质量,即;向试管中加入一种易溶于水的试剂可以生成两种沉淀,则满足条件的是Ba(OH)2,与CuSO4反应生成的是Cu(OH)2、BaSO4,故答案为:12.5;Ba(OH)2。
(4)①未洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则烧杯内壁残留的有溶质,则配制的浓度偏低;
②定容时俯视刻度线,可导致体积偏小,溶液浓度偏高;
故答案为:偏低;偏高。
(5)A.容量瓶是准确配制一定体积一定物质的量浓度溶液的仪器,配制的溶液最后要摇匀,因此使用容量瓶前应该检查它是否漏水,A正确;
B.当溶液定容后,盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次,就得到需要配制的一定体积一定物质的量浓度的溶液,B正确;
C.容量瓶洗净后未干燥,残留少量水, 并不影响实验的结果,可以直接进行实验,C正确;
D.配制溶液时,如果试样是固体,应该先把称好的试样在烧杯中进行溶解,待溶液冷却至室温后再转移至容量瓶中,不能将其倒入容量瓶中,进行溶解,最后定容时加入蒸馏水到接近刻度线1~2 cm处,最后用滴管滴加蒸馏水到刻度线,D错误;
故答案选D。
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1.3 化学中常用的实验方法
题型01 实验安全
题型02 物质的制备方法
题型03 氯气的实验室制法
题型04 实验仪器的选择
题型05 物质的分离提纯方法
题型06 分离提纯的实验探究
题型07 焰色试验
题型08 物质的检验及离子推断
题型09 物质的量浓度的计算
题型10 配制一定物质的量浓度的溶液
题型11 溶液配制的误差分析
题型01 实验安全
1. 化学品安全使用标识
腐蚀性物质
健康危害
警告(对皮肤有刺激)
2. 遵守实验规则和安全要求:
(1) 明确实验步骤、注意事项 和操作规范;
(2) 谨慎处理易燃、易爆的物质——点燃可燃气体前需验纯;酒精、汽油等着火用湿抹布盖灭;油锅着火盖上锅盖;钠着火用沙子盖灭。
(3) 有毒气体的实验要在通风橱中进行。
(4) 有腐蚀性的物质小心使用——浓硫酸不小心洒在皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上3~5%的碳酸氢钠;氢氧化钠滴在皮肤上,大量水冲洗,再涂上3%的硼酸;若酸碱溅到眼睛里,大量水冲洗,边洗边眨眼睛。
(5) 佩戴护目镜,实验操作时不能俯视。
【典例1】以下不属于氯气安全使用标识的是
A. B. C. D.
【变式1-1】在实验室中,下列行为不符合安全要求的是
A.点燃氢气前,先验纯确认其纯净 B.制备有毒气体时,在通风橱内进行
C.实验结束后,将废液倒入指定容器中 D.稀释浓硫酸时,将水注入浓硫酸中
【变式1-2】下列与实验有关的图标对应错误的是
A.护目镜
B.排风
C.用电
D.洗手
A.A B.B C.C D.D
【变式1-3】在生产生活中,对于易燃、易爆、有毒的化学物质,按规定会在其包装上面贴上危险警告标签。下面所列物质,错误使用包装标签的是( )
选项
A
B
C
D
物质
四氯化碳
浓硫酸
氯酸钾
白磷
标签
A.A B.B C.C D.D
题型02 物质的制备方法
1. 制备物质的流程:
2. 遵循的原则:原料易得,原理绿色,条 件温和,装置简单,分离方便等。
【典例2】每化学是一门以实验为基础的科学。化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础。下图装置可用于实验室O2、H2等气体的制备。
(1)装置B的名称是 ,其优点是 ;若B装置内药品为Zn和稀盐酸,该反应的方程式是 。
(2)若用KClO3和MnO2制氧气,可以选用装置 。
(3)若用H2O2和MnO2制氧气,可以选用装置 。
(4)已知实验室制备氯气的反应原理方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,则其发生装置可以选用装置 。
(5)由以上可知,在选择制备气体的发生装置时,需要考虑的因素是___________。
A.反应物的状态 B.气体的密度大小 C.反应条件 D.气体的溶解性
【变式2-1】以下各种尾气吸收装置中,不适合于吸收气体,且不能防止倒吸的是
A. B. C. D.
【变式2-2】制备物质时一般遵循的原则不包括
A.原料易得 B.原理简单 C.条件温和 D.分离方便
【变式2-3】用如图实验装置制取干燥且纯净的气体,下列判断正确的是
(1)
(2)
(3)
(4)
X
大理石与盐酸
锌粒与稀硫酸
双氧水与二氧化锰
二氧化锰与氯酸钾
Y
浓硫酸
浓硫酸
浓硫酸
浓硫酸
Z
CO2
H2
O2
O2
A.只有(1) B.(1)(2) C.只有(3) D.(2)(3)
题型03 氯气的实验室制法
1. 实验室制氯气
;
2. 制备纯净干燥的氯气实验装置:
实验装置:固液加热装置,如图所示。
连接顺序:从左到右,从下到上。
1. 实验步骤:连接好装置→检验装置气密性→装入药品→点燃酒精灯进行实验→停止加热
2.
【典例3】某小组同学设计实验探究影响与浓盐酸反应制备的因素。下列装置应用于实验室制氯气并检验氯气的性质,能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙收集氯气 D.用装置丁吸收剩余的氯气
【变式3-1】某校化学实验兴趣小组欲采用实验装置A制备 Cl2,同时进行与氯气有关的实验。
(1)仪器a的名称为 ,仪器a中盛放的试剂为 。
A. 稀盐酸 B. 浓盐酸 C. NaCl溶液 溶液
烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)在实验室中,乙同学欲用装置B、C净化氯气,则B、C中应盛放的试剂分别是___________。
A.饱和NaOH溶液、浓硫酸 B.浓硫酸、饱和NaOH 溶液
C.饱和NaCl溶液、浓硫酸 D.浓硫酸、饱和NaCl溶液
(3)利用装置D收集Cl2,气体应该从集气瓶的 (填m2或“n”)口进入; 若D中装满水,气体从集气瓶的 (填“m”或“n”)口进入,可以收集的气体是 (不定项)。
A. H2 B. HCl C. Cl2 D. CO2
【变式3-2】用1 mol MnO2和含HCl为4 mol的浓盐酸充分反应(共热),在不考虑HCl挥发的情况下,得到的氯气的物质的量
A.等于2 mol B.等于1 mol C.小于1 mol D.大于2 mol
【变式3-3】有两组学生根据不同的反应原理在实验室制取氯气
(1)请按要求填表:
实验组
实验原理
发生装置(填编号)
第一组
第二组
(2)有同学建议第一组使用下图所示装置作为氯气的发生装置,请谈谈你的看法 。
题型04 实验仪器的选择
制备气体的发生装置:
固固加热 固液不加热 固液加热 固液不加热
注意:分液漏斗在使用前需验漏;使用时要先打开上口玻璃塞,再开下口活塞以使液体顺利留下。
气体的除杂装置:
干燥管
除杂试剂
1. 除去CO2中的HCl用饱和NaHCO3溶液
2. 除去Cl2中的HCl用饱和NaCl溶液
3. 干燥、吸水可用浓硫酸
4. 干燥管用来盛装固体干燥剂,如:无水CaCl2、硅胶、P2O5、碱石灰(CaO和NaOH)等
气体的收集装置:
排水法:装液,长进短出
向上排空气法:长进短出
向下排空气法:短进长出
尾气处理及防倒吸装置:
【典例4】在制备物质时,会根据目标产品的组成来选择合适的原理与确定反应原理,设计路径、选择合适仪器在一定条件下制备。铝氢化钠(,氢元素为-1价)是一种重要还原剂,其合成线路如图所示:
已知无水在潮湿的空气中极易与水反应。先利用图中部分装置制备无水。
(1)要制备纯净的氯气,按照上述仪器及药品,F中应盛装的试剂是 。
(2)所选装置按气流方向连接,正确的接口连接顺序为 。
铝氢化钠与水反应生成氢气,。
(3)利用铝氢化钠遇水反应生成氢气的体积测定铝氢化钠样品的纯度。现设计如图两种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
从测量气体体积的准确性考虑,最适宜的装置是 (填编号)。
(4)某同学选用上述最恰当的装置,称取m g铝氢化钠样品,测得生成气体的体积为V L(已折算为标准状况),重复实验操作三次,测得有关数据如下表所示,则样品中铝氢化钠的纯度为 。(结果保留三位小数)
实验次数
样品质量m(g)
气体体积V(L)
Ⅰ
1.200
1.907
Ⅱ
1.200
1.904
Ⅲ
1.200
1.901
三次平均体积1.904
(5)甲乙两个装置的区别是什么 。若选另一装置,则对铝氢化钠的纯度测定有无影响 (填“有”或“无”),原因是 。
【变式4-1】下列关于实验室制取氧气的说法中,一定正确的是
A.必须选择含氧元素的物质作原料 B.必须用排水法收集氧气
C.必须使用二氧化锰作催化剂 D.必须使用酒精灯
【变式4-2】如图是实验室常用的部分实验装置,请按要求回答问题。
(1)图中仪器a的名称是 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取O2,反应的化学方程式为 ;其中二氧化锰固体的颜色是 。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取一瓶CO2,发生装置选择 (填“A”或“B”);用D装置收集二氧化碳,检验集满的方法是 。
(4)实验室用稀硫酸和锌粒反应制取氢气,可选择C作为发生装置,理由是 ;E装置可用来测量生成氢气的体积,进行操作时,集气瓶未装满水是否会影响实验结果 (填“是”或“否”)。
(5)计算制取0.5mol氢气至少需要 克锌粒与稀硫酸反应?
【变式4-3】某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进联合制碱法制备。
(1)如图B中饱和氨盐水是在饱和食盐水中通入氨气形成的,使用雾化装置的优点是 。
(2)向饱和氨盐水中通入二氧化碳,利用在溶液中溶解度较小,析出。生成的总反应的化学方程式为 。
(3)A~D中选择合适的仪器制备,正确的连接顺序是 (按气流方向,用小写字母表示),最后通入NaOH溶液。
题型05 物质的分离提纯方法
过滤:分离难溶固体与溶剂
“一贴、二低、三靠”:
滤纸紧贴烧杯内壁;滤纸边缘低于漏斗边缘、液面低于滤纸边缘,
烧杯紧靠玻璃棒、玻璃棒靠在三层滤纸处、漏斗下端斜口紧贴烧杯内壁。
结晶:
1. 蒸发结晶:加热使溶剂挥发,将可溶性溶质和溶剂分离的过程。
在蒸发皿中进行。
要点:①加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅拌溶液,
防止因局部温度过高,造成液滴飞溅。
②蒸发至有大量固体析出时,停止加热,预热蒸干。
2. 蒸发浓缩、冷却结晶:冷却热的饱和溶液。
适于受热易分解或易水解的物质。
要点:蒸发至有晶膜出现时,停止加热。
3. 重结晶:将含有少量杂质的晶体溶于水,再重新进行结晶,利用物质溶解度的差异,使杂质全部或大部分留在溶液中,这种提纯操作称为重结晶。
例如,混有少量氯化钾的硝酸钾粉末可以利用此法分离。
由于硝酸钾溶解度随温度变化较大,加热溶解后,形成热
的饱和溶液,再冷却结晶析出硝酸钾,氯化钾则剩在滤液里。
若晶体的纯度仍没有达到要求,可再次进行重结晶。
蒸馏:是将液体加热汽化后再冷凝蒸气的操作。
原理:利用混合物沸点不同,将沸点低的成分蒸出来再液化。
适于分离互溶的液体,且沸点相差越大,分离效果越好。
装置如图所示蒸
馏
头
注意:烧瓶内液体的容积不超过三分之二,烧瓶要垫上石棉网
加热,烧瓶中还要加入碎瓷片或沸石防止暴沸。
温度计的水银球位于支管口处,测量蒸汽的温度;
冷却水下进上出;
采用图示多尾接液管,可收集2-3种不同沸点的馏分;
烧瓶不可蒸干。蒸馏烧瓶
圆底烧瓶
分馏:对于沸点相差不大的液体,仅靠一次蒸馏无法实现较好的分
离效果,此时可采用分馏。装置与蒸馏类似,增加了一根特
制的分馏柱,可以加大蒸气与分馏柱内填充物接触的表面积,
通过液体在柱内的反复汽化和冷凝,实现多次蒸馏效果,使混
合物分离更加完全。此法在工业上应用广泛,如石油的分馏、
分离液态空气、酿酒提高乙醇浓度精等。
萃取:利用某种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解能力的不同,
用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来
的方法,叫做萃取。
仪器:分液漏斗、烧杯
萃取剂的选择条件:
a.溶质在萃取剂的溶解度要比在原溶剂(水)大。
b.萃取剂与原溶剂(水)不互溶。
c.萃取剂与溶质不反应。
分液:将两种互不相溶的液体分离的操作,叫做分液。
常与萃取联合使用,适于分离互不相溶的液体。
萃取与分液的步骤:
a.检验分液漏斗是否漏水
b.加入溶液,加入萃取剂,振荡。使两种液体充分混合,然后旋开活塞放气。反复几次。
c.静置分层,上层水层接近无色,下层四氯化碳层紫色。
d.分液,打开分液漏斗顶塞,再将分液漏斗活塞旋开,使下层液体慢慢沿锥形瓶壁流下。当两种液体的交界面进入活塞孔时,关闭活塞,将上层液体从上口倒出。
常见萃取分液的实验现象:
溶液
现象
萃取剂
剂
四氯化碳
ρCCl4 > ρ水
苯
ρ水 > ρ苯
碘水
上层无色,下层紫色
上层紫色,下层无色
溴水
上层无色,下层橙色
上层橙色,下层无色
【典例5】疟疾曾经严重威胁人类生命安全,东晋葛洪《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”。其中涉及到的操作是
A.过滤 B.渗析 C.分液 D.蒸馏
【变式5-1】下列分离方法与从含碘单质的水溶液中提取碘的原理相同的是
A.建筑工人用铁筛把大小不同的沙粒分开
B.农民“扬谷”分离饱满的谷粒与干瘪的谷壳
C.青海湖附近的人们“冬天捞碱,夏天晒盐”
D.屠呦呦用乙醚浸泡黄花蒿,再低温蒸出混合液中的乙醚获得青蒿素晶体
【变式5-2】请选择从海水中获取淡水的装置为
A. B.
C. D.
【变式5-3】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
B
17.9
290
1.26
据此分析,将A和B分离的方法是
A.分液 B.萃取 C.蒸馏 D.重结晶
题型06 分离提纯的实验探究
混合物的分离与提纯:将混合物中的杂质分离出来提高纯度的操作叫做物质的分离提纯,分离物质提纯的方法依据是各成分性质的差异,可以是物理方法,也可以是化学方法。将混合物中
的组分分开,这种操作称为分离;去除杂质得到纯物质的操作则称为提纯。
洗涤沉淀的方法:根据实验要求不同,有时要对过滤出的沉淀进行洗涤;洗涤方法为向漏斗中加水至其淹没沉淀,静置使水全部滤出,重复操作两至三次。
常见分离方法的选择:过滤一般是用来分离不溶性固体和溶液的混合物。
蒸发一般用来分离可溶性溶质和溶剂的混合物。
对于溶解度受温度影响变化较大的物质,可采取冷却热饱和溶液的方法,使溶质从溶液中结晶析出,即降温结晶。
蒸馏一般用来分离互溶的液体(沸点不同)。
分液一般用来分离互不相溶的液体。
【典例6】如图是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)利用乙醚浸取法提取青蒿素涉及到的操作中,不会用到的装置是 (填写代表装置图的字母,下同)。
(2)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,选择装置为 。
(3)分离植物油和水选择装置 ,该分离方法的名称为 。
(4)从乙醇和水的混合物中得到乙醇,选择装置 。
【变式6-1】四氯化碳也是一种重要的含氯化合物,其沸点约为。碘单若要从含碘的四氯化碳中提取碘和回收四氯化碳,还需要经过蒸馏,装置如图(加热和夹持装置已略去)。冷凝水应从 (填a或b)口通入,该装置使用水浴加热的优点是 ,最后晶态碘在 里聚集(填仪器名称)。
【变式6-2】从碘水中获得单质碘时,常采用萃取分液的方法。
(1)下列可作为萃取剂且碘在萃取后在上层液体中的是_________。
A.酒精 B.苯 C. D.环己烷
(2)“萃取并分液”的具体操作顺序为: (填字母编号)。
a.把20mL碘水与5mL萃取剂加入分液漏斗中,并盖好顶塞;
b.旋开活塞,用烧杯接收下层溶液,从分液漏斗上口倒出上层溶液;
c.将分液漏斗上口的顶塞打开;
d.振荡漏斗,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正,静置、分层;
e.检查分液漏斗是否漏水。
【变式6-3】在薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。某小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少量精油。
【查阅资料】薰衣草精油成分复杂,沸点范围100℃~220℃,相同温度时在水中溶解度小于在苯、四氯化碳(有毒、沸点76.8℃)等溶剂中的溶解度。
【方案实施】
(1)步骤①:在研钵中将薰衣草捣碎,转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水,搅拌使充分溶解,然后 。(单选题,选择上图装置的字母)
(2)将薰衣草捣碎的目的: 。
(3)步骤②:在薰衣草水中加入适量CCl4利用B装置进行 , (填写操作)。
(4)溶有精油的CCl4层在 层。
A.上 B.下
(5)步骤③:将分离出的CCl4层利用 (单选题,选择图中装置的字母)进行蒸馏。
(6)蒸馏收集温度在 ℃的馏分(该馏分可循环使用)。
A.100~220 B.76.8
(7)仪器e的名称是 。瓶中加入沸石的目的是 。温度计感温泡的位置是 。
(8)冷凝水的进水口为 。
A.g B.f
(9)为进一步检验薰衣草溶解液中的其他物质,配制500 mL 0.5000 mol/L的NaOH溶液。配制时,应用电子天平称取NaOH的质量为 。
(10)(不定项)下列说法错误的是______。
A.称量NaOH固体的时间不宜过长
B.摇匀后发现液面低于刻度线,应及时加水至刻度线
C.定容时,仰视容量瓶刻度线会使配制的NaOH溶液浓度偏低
D.容量瓶可存放配好的NaOH溶液
题型07 焰色试验
焰色试验:许多金属或者它们的化合物在火焰上灼烧会使火焰呈现特殊的颜色,这种定性分析操作叫做焰色试验。
注意:1. 焰色试验为物理变化。
2. 焰色试验是元素的性质,不是单质或某种化合物的性质。
3. 钠的焰色试验为黄色,钾为紫色。
4. 钾盐中常含有钠元素,观察钾元素的焰色试验时,需透过蓝色钴玻璃片,目的是滤去钠的黄光。
5. 实验时,可用干净无锈的铁丝替代铂丝。
实验步骤:
1. 洗:用稀HCl浸洗铂丝。
2. 烧:将用稀HCl洗涤过的铂丝在火焰上灼烧直至火焰恢复原来颜色为止。,
3. 蘸:用灼烧后的铂丝蘸取待测物质
4. 烧:将沾有待测物的铂丝放在火焰上灼烧,观察火焰的颜色。
5. 洗:用稀盐酸洗涤用过的铂丝。
【典例7】在国庆联欢晚会上,烟花表演用璀璨的焰火点亮了北京的夜空,惊艳了无数国人。这与高中化学中“焰色试验”知识相关,下列说法中正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.利用焰色试验可区分NaCl与固体
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)
【变式7-1】下列对焰色试验操作注意事项的说明,不正确的是
A.钾的火焰颜色,要通过蓝色钴玻璃观察
B.先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检测物质
C.每次实验后都要用硫酸把铂丝洗干净
D.没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替
【变式7-2】下列有关焰色试验的叙述正确的是
A.焰色试验是指金属元素在加热灼烧时火焰呈现特殊的颜色,是物质的化学性质
B.观察钾的焰色要透过蓝色钴玻璃
C.焰色试验实验结束后,要用硫酸溶液洗净铂丝
D.可用铜丝代替铂丝进行焰色试验实验
【变式7-3】下列有关焰色试验的叙述不正确的是
A.焰色试验是物理变化
B.用焰色试验可以鉴别和
C.连续试验时,应将铂丝用稀硫酸酸洗净并灼烧至无色
D.如透过蓝色的钴玻璃观察到紫色火焰,则说明存在元素
题型08 物质的检验及离子推断
初步检验及判断:
鉴别物质的常用方法:焰色试验、显色法、沉淀法、气体法等。
1. 显色法:使特定组分发生化学反应,产生特征颜色。如酸碱指示剂、pH 试纸等检测溶液的酸碱性,用淀粉溶液检测碘单质等。
2. 气体法:通过加入某种试剂,将待测物质转化为易于鉴别的气体。例如:向某物质中滴加盐酸,若产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,则可推测该物质中存在碳酸根或碳酸氢根离子。
3. 沉淀法:加入某种试剂,观察是否有沉淀产生,来判断物质中所含的组分。
(1)Cl-的检验:向溶液中加入酸化的硝酸银溶液,观察是否有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
(2)SO42—的检验:向溶液中加入稀盐酸,若无沉淀,加入氯化钡,若产生白色沉淀,则说明有SO42—。
注意:不能用稀硝酸代替,因为稀硝酸具有较强的氧化性,能将SO32—氧化为SO42—;稀盐酸和BaCl2溶液的加入顺序不能颠倒,若先加入氯化钡,产生白色沉淀,不能排除银离子的干扰。
【典例8】下列物质或离子的检验,叙述正确的是
A.先加盐酸无现象,再滴加AgNO3溶液产生白色沉淀,说明一定含Cl﹣
B.先加硝酸无现象,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,说明一定含
C.利用丁达尔效应可鉴别淀粉胶体和葡萄糖溶液
D.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
【变式8-1】下列关于物质鉴别或检验的叙述正确的是
A.用石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
B.向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定有
C.通过焰色反应鉴别KNO3和NaCl固体
D.向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定存在或
【变式8-2】小高同学在某食品包装内发现有一包白色颗粒状固体A的小纸袋,上面写着“生石灰干燥剂,请勿食用”。小高同学随手将小纸袋放在窗台上,过一段时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。
(1)小高同学对块状固体B进行探究。
猜想一:块状固体B中除含A外,还可能有 、 (写两种);
猜想二:块状固体B溶于水可能有放热现象。
(2)取块状固体B加入盛有一定量水的试管内,振荡、静置、过滤,得到少量白色固体C.小高同学认为白色固体C中可能有碳酸钙,请写出一种检验其中含有碳酸钙的简单方法 。
【变式8-3】Ⅰ.某无色透明溶液可能含有Cu2+、Ca2+、K+、Ag+、SO、CO、Cl-中的几种,现进行如下实验:
①滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,将沉淀滤出。
②向①沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解。
③向①滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀HNO3。
(1)试判断:该溶液中肯定有 ,肯定没有 (填离子符号)。
(2)写出步骤②发生反应的离子方程式 。
(3)若要检验溶液中可能存在的离子是否存在,进行的实验操作为 。
Ⅱ.某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来:
(4)下列实验操作顺序正确的是 。(填写序号,可重复使用)
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液
题型09 物质的量浓度的计算
物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
符号:CB
单位:mol/L或 mol·L-1
公式: nB:溶质B的物质的量 V:溶液的体积
注意:1 mol NaCl溶于1 L水所得溶液物质的量浓度不是1 mol·L-1;因为体积必须是溶液的体积而非溶剂。
溶液中离子浓度的计算规律:溶液中阴、阳离子的物质的量浓度之比=化学组成中的离子个数之比。
如Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)=2c(Na2CO3 ),遵循电荷守恒规律。
公式换算:1. 与物质的量的关系
2. 与质量分数的换算
c为溶质的物质的量浓度,单位mol·L-1; ρ为溶液的密度,单位g·cm-3;
w为溶质的质量分数; M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1
3. 相同溶质两溶液混合 c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
【典例9】下面是某品牌饮用矿物质水标签的部分内容。
饮用矿泉水
净含量:500mL
配料表:纯净水 硫酸镁 氯化钾
保质期:12个月
主要离子成份:钾离子(K+):1.0~27.3mg/L 镁离子(Mg2+):0.1~4.8mg/L
氯离子(Cl-):10~27.3mg/L 硫酸根离子()0.4~19.2mg/L
1.下列说法正确的是
A.标签上给出的离子的物理量是物质的量浓度
B.任何饮用水中氯离子(Cl-)的浓度均在10~27.3 mg/L之间
C.该品牌饮用矿物质水中c(Mg2+)的最大值为2×10-4 mol/L
D.一瓶该品牌饮用矿物质水中的物质的量不超过1×10-5 mol
2.该溶液中还可能存在的离子是
A.OH- B.Ag+ C.Na+ D.Ca2+
【变式9-1】将下列溶液分别稀释到,稀释后的溶液中氯离子浓度最大的是
A. B.
C. D.
【变式9-2】下列叙述正确的是
A.将晶体溶入水中,制得的溶液
B.将无水溶于水制成溶液,其浓度为
C.将的盐酸和等体积的水混合后,得到的盐酸
D.将1体积的硫酸用水稀释为5体积,稀溶液的浓度为
【变式9-3】现需寻找与的溶液的氯离子浓度相同的溶液是
A.的 B.的
C.的 D.的
题型10 配制一定物质的量浓度溶液
容量瓶的使用注意事项:
1.使用前需检漏。
2.不能用来溶解、贮存或做反应容器。
3.不能加热或加入热的溶液。
4.使用注明规格:如500 mL 容量瓶、100 mL 容量瓶
一定物质的量浓度溶液的配制:
1.计算 mB=nB×MB=cB×V×MB 或 稀释定律n(溶质)=c(浓)×V(浓)= c(稀)×V(稀)
2.称量或量取 电子天平最小分度值为0.001 g 量筒精确度0.1mL
3.溶解或稀释 在烧杯中进行
4.转移 冷却到室温再转移,洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次,洗涤液也转移至容量瓶。轻摇,混匀。
5.定容 加水至刻度线1-2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面底部与刻度线相切。
6.摇匀 将容量瓶用瓶塞盖好,上下颠倒几次,摇匀。
【典例10】配制的溶液部分实验操作示意图如下,下列说法正确的是
A.实验中共需用到玻璃棒2次
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
D.配制完后,应将容量瓶中的溶液转移到干燥洁净的试剂瓶中存放,盖好塞子并贴上标签
【变式10-1】已知某样品中含水,含,含,现将1g样品加入46mL1mol/L的盐酸中,过量的酸用1.1mol/LKOH溶液中和。蒸发溶液,蒸发到无水时,可得的固体的质量为
A. B. C. D.无法计算
【变式10-2】如图是某学校实验室从化学试剂商店采购的浓盐酸试剂标签上的部分内容,实验室用该浓盐酸配制240 mL 0.5mol/L的稀盐酸。下列说法正确的是
A.实验需要用量筒取该浓盐酸10.50mL进行稀释
B.实验需要用量筒取该浓盐酸8.4 mL进行稀释
C.取浓盐酸时仰读会导致配制盐酸浓度偏高
D.定容过程中俯读会导致配制盐酸浓度偏低
【变式10-3】如图是某硫酸试剂标签上的部分内容,请回答下列问题。
(1)要配制50mL、4.6mol•L-1的稀硫酸,需取该硫酸 mL。
(2)若在配制过程遇到下列情况,溶液的浓度偏低的是_______(不定项)。
A.加水时超过刻度线,再用滴管吸出直至刻度线
B.未冷却立即定容
C.定容时,仰视容量瓶刻度线
D.洗净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
(3)取任意体积的该硫酸溶液时,下列物理量中不随所取体积多少而变化的是_______(不定项)。
A.溶液中H2SO4的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中的数目 D.溶液的密度
题型11 溶液配制的误差分析
误差分析:
步骤
操作
变化量
物质的量浓度变化
称量
NaOH放在滤纸上称量
m↓
c↓
量浓硫酸时俯视
m↓
c↓
量浓硫酸时仰视
m↑
c↑
将量筒的洗涤液注入容量瓶
n↑
c↑
定容
仰视刻度线
V↑
c↓
俯视刻度线
V↓
c↑
水加多了用滴管吸出
V↑
c↓
摇匀
摇匀后液面下降,再加水
V↑
c↓
装瓶
试剂瓶刚用蒸馏水洗过
V↑
c↓
读数:
【典例11】下列情况会使所配溶液浓度偏低的是
①读数时俯视刻度线
②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
④定容摇匀后,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①②④ B.①② C.②③ D.②④
【变式11-1】若所配制的次氯酸钠溶液浓度偏小,原因可能是下列分析中的
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水 B.定容时水多、超过刻度线,用胶头滴管吸出
C.定容时,俯视溶液的凹液面最低处 D.溶解后未冷却就进行下一步操作
【变式11-2】实验室用NaOH固体配制240mL1.0mol·L-1的NaOH溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制时必须的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 、 。
(2)配制时,其正确的操作顺序是 (用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用电子天平准确称取所需的NaOH的质量,加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处。
(3)用电子天平准确称取所需的NaOH的质量 。
(4)误差分析:请用“偏高”“偏低”或“无影响”进行填空
①定容时,观察液面时俯视,则浓度 ,
②若称量NaOH时间过长,则浓度 ,
③容量瓶洗涤后未干燥,则浓度 ,
④若称量的NaOH含杂质,则浓度 。
(5)多份食谱中建议碱水配制时应加40gNaOH至1000mL水中,请问此时配制的氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
A. B. C. D.无法确定
【变式11-3】某同学准备用配制的溶液。
(1)溶液配制的所需的部分步骤如下:
将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列。
(2)玻璃棒在该实验中有重要的用途,分别是 和 。
(3)该同学通过计算,应使用电子天平称取 ;取少量所配溶液于小试管中,向试管中加入一种易溶于水的试剂可以生成两种沉淀,这种试剂是 (写化学式);
(4)所配溶液浓度误差分析:(填偏高、偏低、无影响)
①未洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的溶液浓度将 。
②定容时,若眼睛俯视,则所配制的溶液浓度将 。
(5)在容量瓶的使用方法中,下列操作不准确的是______;
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次
C.容量瓶洗净后未干燥,残留少量水,直接进行实验
D.配制溶液时,如果试样是固体,把称量好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,加入蒸馏水到接近刻度线2-3cm处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线
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