第一单元 研究物质的实验方法(专项训练)化学苏教版2019必修第一册
2025-07-25
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2份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一单元 研究物质的实验方法 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 仪器使用与实验安全,物质的分离、提纯 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.41 MB |
| 发布时间 | 2025-07-25 |
| 更新时间 | 2025-09-25 |
| 作者 | 麦子化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53211367.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第一单元 研究物质的实验方法
题型01 化学实验安全
题型02 化学药品的保存与取用
题型03 过滤和结晶
题型04 蒸馏
题型05 萃取和分液
题型06 物质的分离和提纯
题型07 物质的检验
题型08 物质性质和变化的探究
题型01 化学实验安全
1.明确安全措施
常用危险化学品的标志及其分类
2.实验操作时,加强“六防意识”,防止事故发生
3.常见事故的处理方法
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,如果是敞口容器,可用石棉布盖灭;③移走可燃物,切断电源,停止通风
【典例1】(2025高一下·湖南娄底·学业考试)下列行为中符合安全要求的是
A.进入地窖时,用手电筒照明直接进 B.点燃氢气前,先检验氢气的纯度
C.闻到煤气泄漏的气味,立刻开灯检查 D.实验结束后,将剩余的硫酸直接倒入下水道
【答案】B
【解析】A.地窖可能积聚高浓度二氧化碳,直接进入有窒息风险,应先通风或用灯火测试氧气是否充足,故A错误;
B.可燃性气体点燃前必须验纯,以防止爆炸,故B正确;
C.煤气泄漏时开灯可能产生电火花,引发爆炸,应立即通风并避免火源,故C错误;
D.强腐蚀性废液需中和或回收处理,不可直接倾倒,故D错误;
选B。
【变式1-1】(24-25高一下·河南洛阳·期末)下列包装标签上的安全标识与试剂对应正确的是
A.乙烷 B.葡萄糖
C.过氧化钠 D.浓硫酸
【答案】A
【解析】A.乙烷易燃,属于易燃气体,A正确;
B.葡萄糖没有腐蚀性,不属于腐蚀类物质,B错误;
C.过氧化钠是固体,不需要用加压钢瓶储存,C错误;
D.浓硫酸没有爆炸性,不属于爆炸类物质,D错误;
故答案选A。
【变式1-2】下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是( )
【答案】B
【解析】二氧化碳的密度大于空气,应用向上排空气法收集,即长管进气;收集氧气用排空气法或排水法;氢气属于可燃性气体,点燃前应先验纯;浓硫酸稀释时,应将浓硫酸加入到水中,边加边搅拌。
【变式1-3】下列关于实验安全事故的处理方法,正确的是( )
A.实验结束时,用手取下热的蒸发皿
B.不慎洒出的酒精在桌上着火时,立即用大量水扑灭
C.水银温度计不慎摔破,常用硫黄覆盖,以除去洒落的水银
D.不慎将浓碱液滴在皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上盐酸
【答案】C
【解析】A项,用手取蒸发皿会烫伤,错误;B项,酒精密度比水小,会漂浮在水上继续燃烧,并且还会随水流动,用水灭火反而危害更大,故酒精在桌上着火,应该用湿抹布灭火,错误;C项,水银即汞单质,会与硫单质反应,温度计不小心摔破,用硫黄覆盖以除去,正确;D项,应先立即用大量的水冲洗,再涂上硼酸,错误。
题型02 化学药品的保存与取用
1.化学药品的保存
(1)按药品状态
(2)保护瓶塞
(3)密封: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、硝酸银等。
2.药品的取用
(1)药品取用的原则
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)药品的取用方法
【典例2】(24-25高一下·宁夏吴忠·期末)下列实验操作不符合实验操作规则的是
选项
A
B
C
D
实验操作
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.用胶体滴管向试管中滴加液体时,胶头滴管不能伸入试管内,应悬于试管口上方,A错误;
B.取用粉末状药品,试管横放,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,图中所示操作正确,B正确;
C.向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放标签要对准手心,瓶口紧挨,图中所示操作正确,C正确;
D.量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,图中所示操作正确,D正确;
故选A。
【变式2-1】在实验操作过程中,规范的操作是实验安全的基础,下列药品的取用方法或使用的仪器正确的是( )
A.用镊子取少量碳酸氢钠粉末
B.用药匙取锌粒制取氢气
C.用胶头滴管量取一定量液体试剂
D.取用固体药品,如果没有说明用量,盖满容器底部即可
【答案】D
【解析】取用碳酸氢钠粉末应该用药匙;取用块状固体锌粒应该用镊子;量取一定量的液体不能用胶头滴管,应该用量筒。
【变式2-2】(24-25高一下·山东临沂·期中)下列试剂在实验室中保存方法错误的是
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中 B.白磷浸没在含有水的试剂瓶中
C.氢氟酸保存在带塑料塞的玻璃瓶中 D.硅酸钠保存在带橡胶塞的试剂瓶中
【答案】C
【解析】A.浓硝酸见光易分解,需避光保存,棕色瓶可有效防止分解,且液体用细口瓶合理,A正确;
B.白磷在空气中易自燃,需浸没在水中隔绝氧气,保存方法正确,B正确;
C.氢氟酸会腐蚀玻璃(与SiO2反应),即使使用塑料塞,玻璃瓶仍会被腐蚀,应保存在塑料瓶中,C错误;
D.硅酸钠溶液呈碱性,会与玻璃中的SiO2反应,需用橡胶塞避免黏结,D正确;
故选C。
【变式2-3】实验室里不同化学试剂的保存方法不尽相同,①NaOH固体,②大理石,③NaCl溶液,④稀硝酸4种试剂通常各自存放在如下图所示的玻璃试剂瓶中。按照试剂瓶的顺序存放试剂序号正确的是( )
A.①②③④ B.②①④③ C.②③④① D.②①③④
【答案】D
【解析】本题考查化学试剂的保存。NaOH固体放在带橡胶塞的无色广口瓶中,大理石放在广口瓶中,NaCl溶液放在无色细口瓶中,浓、稀硝酸均保存在带玻璃塞(不能用橡胶塞)的棕色细口瓶中。
题型03 过滤和结晶
1.过滤:
(1)适用范围
若两种物质组成的混合物中,一种组分可溶于水,另一种组分难溶于水,可以先加适量的水溶解混合物,然后过滤出难溶于水的组分。
(2)在进行过滤操作时应注意的问题
①一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
②二低:滤纸边缘略低于漏斗边缘;液体的液面略低于滤纸的边缘;
③三靠: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;漏斗颈的末端应靠到烧杯的内壁上。
2.结晶:
(1)适用范围
若固体混合物中的两种组分都可溶于水,溶解度随温度变化有较大差异,可利用溶解、结晶的方法分离。
(2)两种结晶方法
①蒸发结晶:即蒸发溶剂,使溶质析出。如海水晒盐。
②降温结晶: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。如硝酸钾的结晶提纯法。
【典例3】下列说法正确的是( )
A.过滤、蒸发、溶解都要用到玻璃棒,其作用相同
B.过滤完成后洗涤沉淀时,应向漏斗中加入适量蒸馏水并搅拌滤干
C.蒸发时,应使混合物中的水分完全蒸干后才能停止加热
D.可用蒸发结晶法从饱和食盐水中提取食盐
【答案】D
【解析】过滤时玻璃棒起引流作用,蒸发和溶解时,玻璃棒起搅拌作用,A错误;不能在漏斗中搅拌,以免弄破滤纸,B错误;蒸发时,当出现大量固体时,即停止加热,用余热蒸干剩余液体,C错误。
【变式3-1】通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组混合物分离的是( )
A.硝酸钠、氢氧化钠 B.氧化铜、二氧化锰
C.氯化钾、碳酸钙 D.硫酸铜、氢氧化钙
【答案】C
【解析】A项,NaNO3和NaOH都溶于水,无法用过滤法分离;B项,CuO和MnO2都不溶于水;D项,CuSO4、Ca(OH)2溶于水后两者会发生反应;C项,KCl和CaCO3可用过滤法分离,然后蒸发滤液即可得到KCl。
【变式3-2】实验室蒸发NaCl溶液时,一般有以下操作过程:①放置酒精灯 ②固定铁圈的位置 ③放上蒸发皿 ④加热搅拌
⑤停止加热、余热蒸干
其正确的操作顺序是( )
A.②③④⑤① B.①②③④⑤
C.②③①④⑤ D.②①③④⑤
【答案】B
【解析】依据仪器组装的基本顺序。“先下后上”原则:放置酒精灯→依据酒精灯高度固定铁圈→放上蒸发皿→加热搅拌→停止加热、余热蒸干,故B正确。
【变式3-3】欲除去某溶液里混有的少量杂质,下列做法中不正确的是(括号内的物质为杂质)( )
A.NaCl溶液(BaCl2):加过量Na2CO3溶液,过滤,再加适量盐酸再加热
B.KNO3溶液(AgNO3):加入过量KCl溶液,过滤
C.NaCl溶液(Br2):加CCl4,萃取分液
D.碘单质I2(NaCl):加热升华后,再凝华
【答案】B
【解析】BaCl2和Na2CO3反应生成BaCO3沉淀,过滤后,过量的Na2CO3可与盐酸反应除去,加热可除去HCl,A项正确;KCl过量,引入新杂质,应加入适量的KCl,B项错误;Br2易溶于CCl4,可用萃取分液的方法分离,C项正确;I2单质易升华,NaCl难分解,D项正确。
题型04 蒸馏
1.适用范围
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。
2.实验装置及注意事项
(1)实验装置
如图为实验室制取蒸馏水的装置图,请填写图中序号所示仪器的名称。
(2)实验注意事项
①蒸馏装置的组装顺序是由下到上、由左到右。
②蒸馏烧瓶中所盛液体体积一般应介于其容积的~ 之间,不可将溶液蒸干。
③蒸馏时在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片或沸石是为了防止液体暴沸。
④冷凝管中的冷却水从下口进,从上口出。
⑤蒸馏烧瓶加热时要垫上石棉网。
⑥温度计的水银球与蒸馏烧瓶的支管口相平。
【典例4】下列有关蒸馏的实验装置与操作的说法中,错误的是( )
A.烧瓶必须垫石棉网加热
B.冷凝管中的水流是从下口进入,上口排出
C.实验中需要在烧瓶中加入几粒碎瓷片,防止出现暴沸现象
D.温度计的水银球应插入烧瓶中的液面以下
【答案】D
【解析】烧瓶加热需垫石棉网,且烧瓶中需放碎瓷片,A、C正确;冷凝管中的水流方向是从下口进入,上口排出,B正确;温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,D错误。
【变式4-1】已知丙酮(C3H6O)通常是无色液体,可溶于水,密度小于1 g/mL,沸点约为56 ℃。要从水与丙酮的混合物里将丙酮分离出来,下列方法中,最合理的是( )
A.蒸馏 B.升华
C.过滤 D.蒸发
【答案】A
【解析】蒸馏适用于两种沸点不同的互溶液体的分离,丙酮溶于水,故采用蒸馏将丙酮与水分离最合理。
【变式4-2】在蒸馏实验中,下列叙述不正确的是 ( )
A.在蒸馏烧瓶中盛约体积的自来水,并放入几粒沸石
B.将温度计水银球插入自来水中
C.冷水从冷凝管下口入,上口出
D.收集蒸馏水时,应弃去开始馏出的部分
【答案】B
【解析】温度计水银球的位置与蒸馏烧瓶支管口的下缘相平,因为它测定的是水蒸气温度,B错误。
【变式4-3】(24-25高一上·上海·期末)实验室模拟工业从海藻中提碘的流程如图:
(1)选择合适实验操作名称填入流程图中:
① ,② 。
A.溶解 B.过滤 C.萃取 D.分液
(2)碘水的颜色为 ,碘的CCl4溶液的颜色为 。
(3)从“含碘的有机溶液”中回收溶剂,并得到碘单质,可选用如下图装置完成。装置中间部分是“冷凝管”,请描述图中该装置的错误之处
(4)装置A中,温度计所处的正确位置是 。(选填编号)
(5)氧化环节,通入的氯气不能过量,原因是 。
【答案】(1) B C
(2) 棕黄色 紫红色
(3)冷凝水进出方向错误,尾接管与锥形瓶之间不应有塞子
(4)b
(5)过量的氯气会将生成的碘单质进一步氧化为高价态的碘酸盐等,降低碘的产率
【分析】该实验从海藻提碘,先将海藻晒干、浸取得到海藻灰悬浊液,通过过滤(①处)除去不溶物得含碘离子溶液,经氧化后,用有机溶剂萃取(②处)得到含碘有机溶液。碘水呈黄褐色,碘的溶液呈紫红色。从含碘有机溶液回收溶剂及得碘单质需蒸馏,图中冷凝管进出水方向错误,应下进上出;蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处(b位置);氧化环节氯气不能过量,否则会将碘单质氧化为高价态碘化合物,降低碘产率。
【解析】(1)海藻灰经过浸泡后得到海藻灰悬浊液,要将固体和液体分离,所以①处应选过滤操作,即B;含碘的水溶液通过加入有机溶剂将碘萃取到有机相中,得到含碘的有机溶液,这个过程是萃取,所以②处应选萃取操作,即C;
(2)碘水的颜色为棕黄色,碘易溶于四氯化碳,碘的的溶液的颜色为紫红色;
(3)在蒸馏操作中,冷凝水应下进上出,图中冷凝水的进出方向错误;同时,尾接管与锥形瓶之间不应有塞子,否则装置内压强过大,可能会发生危险;
(4)蒸馏时,温度计测量的是蒸汽的温度,所以温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,即b;
(5)若通入的氯气过量,过量的氯气会将生成的碘单质进一步氧化为高价态的碘酸盐等,从而降低碘的产率。
题型05 萃取和分液
1.萃取、分液的操作注意事项
操作
目的
振荡过程中要不时旋开活塞放气
防止分液漏斗内部压强过大发生危险
分液时要使分液漏斗的下端管壁紧贴烧杯内壁
防止液体飞溅
待下层液体恰好流尽时及时关闭活塞
防止上层液体流出
分液时要先打开分液漏斗上口的玻璃塞
保证分液漏斗内部气压与外界相同,使液体顺利流下
上层液体从上口倒出
保证上层液体尽量少地黏附下层液体
2.萃取剂选择的“三原则”
(1)萃取剂和原溶剂互不相溶。
(2)萃取剂和溶质不发生反应。
(3)溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
【典例5】(24-25高一下·陕西渭南·期中)萃取分液是化学实验中常用的一种分离技术。下列关于萃取、分液操作的叙述中,正确的是
A.萃取操作时,可选择用酒精、四氯化碳作萃取剂
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.分液操作时,需依次将下层液体和上层液体从下口放出至不同烧杯中
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞
【答案】D
【解析】A.酒精与水互溶,不会分层,不能作为萃取剂,四氯化碳可作萃取剂,故A错误;
B.振荡后将分液漏斗倒放,使下端活塞朝上,打开下端活塞放气,B错误;
C.分液时下层液体从下口放出,上层液体需从上口倒出,避免交叉污染,C错误;
D.打开上口玻璃塞或使凹槽对准小孔,可确保内外气压平衡,液体顺利流出,D正确;
故选D。
【变式5-1】选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来,这种萃取剂应具备的性质是( )
A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应
B.不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.不溶于水,且必须比水的密度大
D.不溶于水,且必须比水的密度小
【答案】B
【解析】假设要用溶剂A将溶质X从溶剂B中萃取出来,A应具备的基本性质是:①A与B互不相溶;②X在A中的溶解度远大于在B中的溶解度;③X与A不发生化学反应。
【变式5-2】现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液 ②39%的乙醇溶液
③氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A.分液、蒸馏、萃取 B.萃取、蒸发、分液
C.分液、萃取、蒸馏 D.蒸馏、萃取、分液
【答案】A
【解析】汽油和氯化钠溶液互不相溶,用分液法分离;39%的乙醇溶液用蒸馏法分离;氯化钠和单质溴的水溶液用萃取法分离。
【变式5-3】(24-25高一上·福建泉州·期中)从海带中提取碘要经过灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作,下列对应的装置合理、操作规范的是
A.图A是灼烧海带
B.图B是过滤含I-的溶液
C.图C是放出碘的CCl4溶液
D.图D是分离碘并回收CCl4
【答案】C
【解析】A.图A中,铁圈上的仪器是蒸发皿,用于蒸发浓缩溶液或提取溶液中的溶质,不能用于灼烧海带,A不正确;
B.过滤操作时,应使用玻璃棒引流,则图B不能过滤含I-的溶液,B不正确;
C.CCl4的密度比水大,萃取碘后仍在下层,则图C是放出碘的CCl4溶液,C正确;
D.分离碘并回收CCl4时,采用蒸馏操作,温度计水银球应位于支管口处,而图D中温度计水银球位于液面下,D不正确;
故选C。
题型06 物质的分离和提纯
1.混合物分离与提纯的物理方法
方法
适用范围
实例
过滤
固体与液体不互溶的混合物
粗盐的提纯
结晶与
重结晶
混合物中各成分在溶剂中溶解度不同,包括蒸发结晶和降温结晶
分离NaCl和KNO3的混合物
蒸馏
(分馏)
①难挥发的固体杂质在液体中形成的混合物
②互溶液体沸点有明显差异
蒸馏水、无水乙醇的制备、石油的分馏、CCl4(沸点76.75 ℃)和甲苯(沸点110.6 ℃)混合物的分离
分液
两种互不相溶的液体混合物
CCl4和水的分离
萃取
溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同
利用CCl4从溴水中萃取溴
2.混合物分离、提纯的化学方法
可以归纳为“杂转纯,杂变沉,化为气”。
(1)“杂转纯”:将要除去的杂质变为提纯物,这是提纯物质的最佳方案。如除去Na2CO3中混有的NaHCO3,则可将混合物加热使NaHCO3全部转化为Na2CO3(2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑)。
(2)“杂变沉”:加入一种试剂将要除去的杂质变为沉淀,最后用过滤的方法除去沉淀。
(3)“化为气”:加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出。如食盐水中混有Na2CO3,则可加盐酸使CO转变为CO2逸出。
3.混合物分离、提纯的原则
(1)不增:操作中不引入新的杂质,由于所加试剂过量而引入的新杂质必须除去。
(2)不减:尽量不减少被分离或被提纯的物质,被分离或被提纯的物质转化为其他物质后,应将其恢复到原来的状态。
(3)易分:被分离或被提纯的物质应易与其他物质或杂质分离。
(4)复原:操作要简单易行,所选试剂容易获得、价格低廉,并且被分离的每种纯净物都能恢复到原来的状态。
(5)除杂试剂要选择合适的顺序。
【典例6】某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物。试回答下列问题:
(1)B的化学式为____________________。
(2)该方案的明显失误是因某一步设计不当而使分离的产物KCl不纯,该步骤是________(填序号),改进措施是往滤液中滴加过量________以除去多余的杂质离子再结晶。
(3)写出②④两步中对应的化学反应方程式:
②___________________________________;
④____________________________________。
【解析】加入K2CO3时发生的反应是BaCl2+K2CO3===BaCO3↓+2KCl,故沉淀A是BaCO3,洗涤后加入盐酸,发生的反应是BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O,将溶液蒸发结晶所得固体B是BaCl2;步骤②所得滤液是KCl和过量的K2CO3,直接蒸发结晶所得KCl不纯,因此应往滤液滴加过量的盐酸除去多余的CO再进行结晶。
【答案】(1)BaCl2 (2)⑥ 盐酸
(3)BaCl2+K2CO3===BaCO3↓+2KCl
BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O
【变式6-1】(24-25高一上·江苏镇江·期中)下列物质分离与提纯的方法,不正确的是选项
选项
实例
分离方法
A
从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取硝酸钾
降温结晶
B
用乙醚提取青蒿中的青蒿素
过滤
C
分离乙酸(沸点为118℃)与乙醚(沸点为34℃)
蒸馏
D
分离汽油和水的混合物
分液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.KNO3溶解度受温度影响大,NaCl溶解度受温度影响不大,从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取硝酸钾,方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,故A正确;
B.用乙醚提取青蒿中的青蒿素,方法是萃取,故B错误;
C.乙酸与乙醚的沸点不同,用蒸馏法分离乙酸(沸点为118℃)与乙醚(沸点为34℃),故C正确;
D.汽油和水混合后分层,分液法分离汽油和水的混合物,故D正确;
故答案选B。
【变式6-2】(24-25高一上·福建泉州·期中)提纯下列物质(括号内物质为杂质),选用的试剂和分离方法都正确的是
物质
除杂试剂
分离方法
A
______
加热升华
B
NaOH溶液
洗气
C
水
乙醇
萃取分液
D
稀硫酸
过滤、洗涤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.I2易溶于CCl4,二者沸点相差较大,可采取蒸馏分离,A错误;
B.NaOH能吸收CO2,应该用饱和NaHCO3洗气,B错误;
C.乙醇可溶于水,不能做萃取剂,应该用CCl4、苯等难溶于水的有机溶剂做萃取剂,C错误;
D.Cu不与稀硫酸反应,Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝溶液,过滤洗涤后可得到Cu,D正确;
故选D。
【变式6-3】(24-25高一上·福建漳州·期中)青蒿素是高效的抗疟疾药,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂,在水中几乎不溶,熔点为,热稳定性差。提取青蒿素的主要工艺如下。(已知:乙醚的沸点为)
下列说法错误的是
A.破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率
B.操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ为蒸馏
C.操作Ⅱ中最好选用水浴加热
D.操作Ⅲ的主要过程为加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
【答案】D
【分析】青蒿经过破碎,干燥,用乙醚提取,过滤除去残渣,再进行蒸馏得到青蒿素粗品,粗品再经过操作III提纯得到较纯的青蒿素。
【解析】A.破碎可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率,故A正确;
B.根据分析可知,操作I为分离固体和溶液的操作,为过滤,操作Ⅱ为蒸馏,故B正确;
C.青蒿素的热稳定性差,再结合乙醚的沸点,可知操作Ⅱ蒸馏时最好选用水浴加热,更容易控制温度,故C正确;
D.青蒿素易溶于有机溶剂,在水中几乎不溶,无法通过加水溶解进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,故D错误;
故选D。
题型07 物质的检验
1.离子的检验
根据离子性质不同而在实验中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。
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
2.物质检验的基本步骤
【典例7】(24-25高一上·江苏连云港·期中)下列有关物质检验的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中一定含有
B
灼烧某盐溶液,火焰颜色为黄色,没有看到紫色火焰
该溶液一定没有
C
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
向某溶液中加入盐酸,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该溶液中一定含有,故A正确;
B.观察钾离子的焰色需透过蓝色钴玻璃,故B错误;
C.向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可能是氯化银也可能是硫酸钡等,因此溶液中不一定含有,故C错误;
D.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,变浑浊,该溶液中可能含有、HCO、、HSO等,故D错误;
故选:A。
【变式7-1】某无色溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,则下列判断正确的是( )
A.一定有SO B.一定有CO
C.一定有Ag+ D.一定有SO或Ag+
【答案】D
【解析】在某无色溶液中,加入BaCl2溶液有白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,生成的沉淀可能为氯化银或硫酸钡,原溶液中可能含有Ag+或SO,故选D。
【变式7-2】(24-25高一上·湖北随州·阶段练习)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中不正确的是
铂丝的清洗和灼烧
观察钾的焰色
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.可用焰色试验鉴别NaCl与KCl溶液
【答案】C
【解析】A.每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色,除去铂丝上残留的杂质,防止杂质影响被检验物质的焰色试验,再蘸取被检验物质,A正确;
B.观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃观察,滤去钠元素焰色(黄色)的干扰,B正确;
C.为了能够更加突出被检验试剂的颜色,实验时最好选择本身颜色较浅的火焰,C错误;
D.钠的焰色为黄色、钾的焰色为紫色,NaCl与KCl灼烧时焰色不同,可以用焰色试验鉴别,D正确;
故选C。
【变式7-3】(23-24高一下·浙江嘉兴·期末)某白色粉末中可能含有、、,现进行以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液滴入溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,下列判断正确的是
A.原白色粉末中肯定含、,可能含有
B.原白色粉末中肯定含、,可能含有
C.(1)中白色沉淀是、中的一种或两种
D.若将(2)中稀盐酸改为稀硝酸,则判断结果相同
【答案】C
【分析】(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,沉淀可能为碳酸钡或者碳酸钙,也可能二者都有;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,说明生成的碳酸盐沉淀溶解产生二氧化碳;
(3)取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明生成氯化银沉淀,因为(2)步骤加入了盐酸,但是不能证明原溶液一定有氯化钙;
【解析】A.原白色粉末中不一定都含有含Ba(NO3)2、Na2CO3,故A错误;
B.原白色粉末中可能含CaCl2、Na2CO3中的一种或两种,故B错误;
C.(1)中白色沉淀是BaCO3、CaCO3中的一种或两种,故C正确;
D.若将(2)中稀盐酸改为稀硝酸,则判断结果不相同,则说明原溶液含有氯离子,则一定有CaCl2,故D错误;
故答案选C。
题型08 物质性质和变化的探究
1.CO2的性质验证
实验操作
主要现象
结论
将CO2通入水中,滴入几滴紫色石蕊试液
溶液变红
有酸性物质生成
加热该红色液体
有气泡逸出,溶液重新变成紫色
生成的酸性物质不稳定
2.设计实验探究铝的性质
实验操作
主要现象
结论
打磨铝片,观察
打磨后为银白色
铝是银白色金属,铝在空气中易被氧化,形成一层氧化膜4Al+3O2===2Al2O3
加热未打磨的铝片
铝片内部熔融但不下滴
表层有一层Al2O3,且熔点高于Al单质
铝片均溶解,且均有气泡产生
Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
3.设计实验方案探究影响双氧水分解速率的因素(提示:控制单一变量)
实验序号
实验方案
现象
结论
①
气泡产生较慢
实验①②说明浓度越大,H2O2分解速率越快;
实验①③说明温度越高,H2O2分解速率越快;
实验①④说明在MnO2催化作用下H2O2分解速率加快
②
气泡产生非常慢
③
气泡产生较快
④
气泡产生非常快
【典例8】为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素,某学习小组设计了下列实验:
实验①(常温下)
实验②(常温下)
实验③
下列说法正确的是( )
A.对比实验①和②,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B.对比实验②和③,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C.对比实验②和③,可研究温度对反应剧烈程度的影响
D.对比实验①和②,可研究温度对反应剧烈程度的影响
【答案】A
【解析】实验①与②对比,改变量是盐酸的浓度;实验①与③对比,改变量是温度;实验②与③对比,改变量是盐酸的浓度和温度。实验中的改变量即为探究的因素,但同时改变两个量则不能进行对比分析,即不能进行有效探究。
【变式8-1】硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
【答案】D
【解析】本题以一个出现浑浊的化学反应为例,通过出现浑浊的快慢来说明温度和浓度两个因素对化学反应速率的影响。C、D项温度均为35 ℃,但B、D项c(Na2S2O3)比A、C项大,即D项温度最高,反应物浓度最大,故反应速率最快,最先出现浑浊。
【变式8-2】某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙”的实验时,设计了如图所示的方案。经检查装置气密性合格后加入试剂。下列说法正确的是 ( )
①鸡蛋壳发生了分解反应 ②Ⅰ中产生的现象为鸡蛋壳逐渐溶解,产生大量气泡 ③Ⅱ中的澄清石灰水变浑浊 ④Ⅲ中紫色石蕊试液变浅红
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
【答案】C
【解析】鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,加入稀盐酸后,发生如下复分解反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,现象是鸡蛋壳逐渐溶解,产生大量气泡。产生的CO2气体能够使澄清石灰水变浑浊,由于H2CO3酸性很弱,所以只能够使紫色石蕊试液变浅红。
【变式8-3】某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、温度对反应快慢的影响。按照如下方案完成实验。
反应物
催化剂
温度
①
10 mL 10% H2O2溶液
无
25 ℃
②
10 mL 20% H2O2溶液
无
25 ℃
③
10 mL 20% H2O2溶液
无
40 ℃
④
10 mL 20% H2O2溶液
1~2滴0.1 mol·
L-1 FeCl3溶液
40 ℃
通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)代表实验①的图示是________。
(2)对比实验③和④的目的是____________________________。
(3)通过上面对比实验,所得出的实验结论是_______________________。
【答案】(1)Ⅳ (2)研究催化剂对反应快慢的影响
(3)其他条件不变,增大反应物浓度或升高温度或加入合适的催化剂,化学反应速率加快
【解析】(1)反应温度越高,使用合适的催化剂,反应物浓度越大,反应越快,实验①中双氧水浓度最小,没有使用催化剂,温度为25 ℃,则在实验①~④中反应速率最小,图中斜率越大,反应速率越快,并且①中产生O2是②、③、④的一半,则代表实验①的为Ⅳ。
(2)实验③、④中,反应物浓度、反应温度相同,而实验④使用了催化剂,所以对比实验③和④的目的是研究催化剂对反应快慢的影响。
(3)根据实验①、②可知,增大反应物浓度,反应加快;根据实验②、③可知,升高反应温度,反应加快;根据实验③、④可知,使用合适的催化剂,反应加快;通过对比实验,得出的实验结论是其他条件不变,增大反应物浓度或升高温度或加入合适的催化剂,化学反应速率加快。
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第一单元 研究物质的实验方法
题型01 化学实验安全
题型02 化学药品的保存与取用
题型03 过滤和结晶
题型04 蒸馏
题型05 萃取和分液
题型06 物质的分离和提纯
题型07 物质的检验
题型08 物质性质和变化的探究
题型01 化学实验安全
1.明确安全措施
常用危险化学品的标志及其分类
2.实验操作时,加强“六防意识”,防止事故发生
3.常见事故的处理方法
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,如果是敞口容器,可用石棉布盖灭;③移走可燃物,切断电源,停止通风
【典例1】(2025高一下·湖南娄底·学业考试)下列行为中符合安全要求的是
A.进入地窖时,用手电筒照明直接进 B.点燃氢气前,先检验氢气的纯度
C.闻到煤气泄漏的气味,立刻开灯检查 D.实验结束后,将剩余的硫酸直接倒入下水道
【变式1-1】(24-25高一下·河南洛阳·期末)下列包装标签上的安全标识与试剂对应正确的是
A.乙烷 B.葡萄糖
C.过氧化钠 D.浓硫酸
【变式1-2】下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是( )
【变式1-3】下列关于实验安全事故的处理方法,正确的是( )
A.实验结束时,用手取下热的蒸发皿
B.不慎洒出的酒精在桌上着火时,立即用大量水扑灭
C.水银温度计不慎摔破,常用硫黄覆盖,以除去洒落的水银
D.不慎将浓碱液滴在皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上盐酸
题型02 化学药品的保存与取用
1.化学药品的保存
(1)按药品状态
(2)保护瓶塞
(3)密封: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、硝酸银等。
2.药品的取用
(1)药品取用的原则
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)药品的取用方法
【典例2】(24-25高一下·宁夏吴忠·期末)下列实验操作不符合实验操作规则的是
选项
A
B
C
D
实验操作
A.A B.B C.C D.D
【变式2-1】在实验操作过程中,规范的操作是实验安全的基础,下列药品的取用方法或使用的仪器正确的是( )
A.用镊子取少量碳酸氢钠粉末
B.用药匙取锌粒制取氢气
C.用胶头滴管量取一定量液体试剂
D.取用固体药品,如果没有说明用量,盖满容器底部即可
【变式2-2】(24-25高一下·山东临沂·期中)下列试剂在实验室中保存方法错误的是
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中 B.白磷浸没在含有水的试剂瓶中
C.氢氟酸保存在带塑料塞的玻璃瓶中 D.硅酸钠保存在带橡胶塞的试剂瓶中
【变式2-3】实验室里不同化学试剂的保存方法不尽相同,①NaOH固体,②大理石,③NaCl溶液,④稀硝酸4种试剂通常各自存放在如下图所示的玻璃试剂瓶中。按照试剂瓶的顺序存放试剂序号正确的是( )
A.①②③④ B.②①④③ C.②③④① D.②①③④
题型03 过滤和结晶
1.过滤:
(1)适用范围
若两种物质组成的混合物中,一种组分可溶于水,另一种组分难溶于水,可以先加适量的水溶解混合物,然后过滤出难溶于水的组分。
(2)在进行过滤操作时应注意的问题
①一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
②二低:滤纸边缘略低于漏斗边缘;液体的液面略低于滤纸的边缘;
③三靠: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;漏斗颈的末端应靠到烧杯的内壁上。
2.结晶:
(1)适用范围
若固体混合物中的两种组分都可溶于水,溶解度随温度变化有较大差异,可利用溶解、结晶的方法分离。
(2)两种结晶方法
①蒸发结晶:即蒸发溶剂,使溶质析出。如海水晒盐。
②降温结晶: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。如硝酸钾的结晶提纯法。
【典例3】下列说法正确的是( )
A.过滤、蒸发、溶解都要用到玻璃棒,其作用相同
B.过滤完成后洗涤沉淀时,应向漏斗中加入适量蒸馏水并搅拌滤干
C.蒸发时,应使混合物中的水分完全蒸干后才能停止加热
D.可用蒸发结晶法从饱和食盐水中提取食盐
【变式3-1】通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组混合物分离的是( )
A.硝酸钠、氢氧化钠 B.氧化铜、二氧化锰
C.氯化钾、碳酸钙 D.硫酸铜、氢氧化钙
【变式3-2】实验室蒸发NaCl溶液时,一般有以下操作过程:①放置酒精灯 ②固定铁圈的位置 ③放上蒸发皿 ④加热搅拌
⑤停止加热、余热蒸干
其正确的操作顺序是( )
A.②③④⑤① B.①②③④⑤
C.②③①④⑤ D.②①③④⑤
【变式3-3】欲除去某溶液里混有的少量杂质,下列做法中不正确的是(括号内的物质为杂质)( )
A.NaCl溶液(BaCl2):加过量Na2CO3溶液,过滤,再加适量盐酸再加热
B.KNO3溶液(AgNO3):加入过量KCl溶液,过滤
C.NaCl溶液(Br2):加CCl4,萃取分液
D.碘单质I2(NaCl):加热升华后,再凝华
题型04 蒸馏
1.适用范围
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。
2.实验装置及注意事项
(1)实验装置
如图为实验室制取蒸馏水的装置图,请填写图中序号所示仪器的名称。
(2)实验注意事项
①蒸馏装置的组装顺序是由下到上、由左到右。
②蒸馏烧瓶中所盛液体体积一般应介于其容积的~ 之间,不可将溶液蒸干。
③蒸馏时在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片或沸石是为了防止液体暴沸。
④冷凝管中的冷却水从下口进,从上口出。
⑤蒸馏烧瓶加热时要垫上石棉网。
⑥温度计的水银球与蒸馏烧瓶的支管口相平。
【典例4】下列有关蒸馏的实验装置与操作的说法中,错误的是( )
A.烧瓶必须垫石棉网加热
B.冷凝管中的水流是从下口进入,上口排出
C.实验中需要在烧瓶中加入几粒碎瓷片,防止出现暴沸现象
D.温度计的水银球应插入烧瓶中的液面以下
【变式4-1】已知丙酮(C3H6O)通常是无色液体,可溶于水,密度小于1 g/mL,沸点约为56 ℃。要从水与丙酮的混合物里将丙酮分离出来,下列方法中,最合理的是( )
A.蒸馏 B.升华
C.过滤 D.蒸发
【变式4-2】在蒸馏实验中,下列叙述不正确的是 ( )
A.在蒸馏烧瓶中盛约体积的自来水,并放入几粒沸石
B.将温度计水银球插入自来水中
C.冷水从冷凝管下口入,上口出
D.收集蒸馏水时,应弃去开始馏出的部分
【变式4-3】(24-25高一上·上海·期末)实验室模拟工业从海藻中提碘的流程如图:
(1)选择合适实验操作名称填入流程图中:
① ,② 。
A.溶解 B.过滤 C.萃取 D.分液
(2)碘水的颜色为 ,碘的CCl4溶液的颜色为 。
(3)从“含碘的有机溶液”中回收溶剂,并得到碘单质,可选用如下图装置完成。装置中间部分是“冷凝管”,请描述图中该装置的错误之处
(4)装置A中,温度计所处的正确位置是 。(选填编号)
(5)氧化环节,通入的氯气不能过量,原因是 。
题型05 萃取和分液
1.萃取、分液的操作注意事项
操作
目的
振荡过程中要不时旋开活塞放气
防止分液漏斗内部压强过大发生危险
分液时要使分液漏斗的下端管壁紧贴烧杯内壁
防止液体飞溅
待下层液体恰好流尽时及时关闭活塞
防止上层液体流出
分液时要先打开分液漏斗上口的玻璃塞
保证分液漏斗内部气压与外界相同,使液体顺利流下
上层液体从上口倒出
保证上层液体尽量少地黏附下层液体
2.萃取剂选择的“三原则”
(1)萃取剂和原溶剂互不相溶。
(2)萃取剂和溶质不发生反应。
(3)溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
【典例5】(24-25高一下·陕西渭南·期中)萃取分液是化学实验中常用的一种分离技术。下列关于萃取、分液操作的叙述中,正确的是
A.萃取操作时,可选择用酒精、四氯化碳作萃取剂
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.分液操作时,需依次将下层液体和上层液体从下口放出至不同烧杯中
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞
【变式5-1】选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来,这种萃取剂应具备的性质是( )
A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应
B.不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.不溶于水,且必须比水的密度大
D.不溶于水,且必须比水的密度小
【变式5-2】现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液 ②39%的乙醇溶液
③氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A.分液、蒸馏、萃取 B.萃取、蒸发、分液
C.分液、萃取、蒸馏 D.蒸馏、萃取、分液
【变式5-3】(24-25高一上·福建泉州·期中)从海带中提取碘要经过灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作,下列对应的装置合理、操作规范的是
A.图A是灼烧海带
B.图B是过滤含I-的溶液
C.图C是放出碘的CCl4溶液
D.图D是分离碘并回收CCl4
题型06 物质的分离和提纯
1.混合物分离与提纯的物理方法
方法
适用范围
实例
过滤
固体与液体不互溶的混合物
粗盐的提纯
结晶与
重结晶
混合物中各成分在溶剂中溶解度不同,包括蒸发结晶和降温结晶
分离NaCl和KNO3的混合物
蒸馏
(分馏)
①难挥发的固体杂质在液体中形成的混合物
②互溶液体沸点有明显差异
蒸馏水、无水乙醇的制备、石油的分馏、CCl4(沸点76.75 ℃)和甲苯(沸点110.6 ℃)混合物的分离
分液
两种互不相溶的液体混合物
CCl4和水的分离
萃取
溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同
利用CCl4从溴水中萃取溴
2.混合物分离、提纯的化学方法
可以归纳为“杂转纯,杂变沉,化为气”。
(1)“杂转纯”:将要除去的杂质变为提纯物,这是提纯物质的最佳方案。如除去Na2CO3中混有的NaHCO3,则可将混合物加热使NaHCO3全部转化为Na2CO3(2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑)。
(2)“杂变沉”:加入一种试剂将要除去的杂质变为沉淀,最后用过滤的方法除去沉淀。
(3)“化为气”:加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出。如食盐水中混有Na2CO3,则可加盐酸使CO转变为CO2逸出。
3.混合物分离、提纯的原则
(1)不增:操作中不引入新的杂质,由于所加试剂过量而引入的新杂质必须除去。
(2)不减:尽量不减少被分离或被提纯的物质,被分离或被提纯的物质转化为其他物质后,应将其恢复到原来的状态。
(3)易分:被分离或被提纯的物质应易与其他物质或杂质分离。
(4)复原:操作要简单易行,所选试剂容易获得、价格低廉,并且被分离的每种纯净物都能恢复到原来的状态。
(5)除杂试剂要选择合适的顺序。
【典例6】某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物。试回答下列问题:
(1)B的化学式为____________________。
(2)该方案的明显失误是因某一步设计不当而使分离的产物KCl不纯,该步骤是________(填序号),改进措施是往滤液中滴加过量________以除去多余的杂质离子再结晶。
(3)写出②④两步中对应的化学反应方程式:
②___________________________________;
④____________________________________。
【变式6-1】(24-25高一上·江苏镇江·期中)下列物质分离与提纯的方法,不正确的是选项
选项
实例
分离方法
A
从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取硝酸钾
降温结晶
B
用乙醚提取青蒿中的青蒿素
过滤
C
分离乙酸(沸点为118℃)与乙醚(沸点为34℃)
蒸馏
D
分离汽油和水的混合物
分液
A.A B.B C.C D.D
【变式6-2】(24-25高一上·福建泉州·期中)提纯下列物质(括号内物质为杂质),选用的试剂和分离方法都正确的是
物质
除杂试剂
分离方法
A
______
加热升华
B
NaOH溶液
洗气
C
水
乙醇
萃取分液
D
稀硫酸
过滤、洗涤
A.A B.B C.C D.D
【变式6-3】(24-25高一上·福建漳州·期中)青蒿素是高效的抗疟疾药,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂,在水中几乎不溶,熔点为,热稳定性差。提取青蒿素的主要工艺如下。(已知:乙醚的沸点为)
下列说法错误的是
A.破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率
B.操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ为蒸馏
C.操作Ⅱ中最好选用水浴加热
D.操作Ⅲ的主要过程为加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
题型07 物质的检验
1.离子的检验
根据离子性质不同而在实验中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。
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
2.物质检验的基本步骤
【典例7】(24-25高一上·江苏连云港·期中)下列有关物质检验的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中一定含有
B
灼烧某盐溶液,火焰颜色为黄色,没有看到紫色火焰
该溶液一定没有
C
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
向某溶液中加入盐酸,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【变式7-1】某无色溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,则下列判断正确的是( )
A.一定有SO B.一定有CO
C.一定有Ag+ D.一定有SO或Ag+
【变式7-2】(24-25高一上·湖北随州·阶段练习)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中不正确的是
铂丝的清洗和灼烧
观察钾的焰色
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.可用焰色试验鉴别NaCl与KCl溶液
【变式7-3】(23-24高一下·浙江嘉兴·期末)某白色粉末中可能含有、、,现进行以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液滴入溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,下列判断正确的是
A.原白色粉末中肯定含、,可能含有
B.原白色粉末中肯定含、,可能含有
C.(1)中白色沉淀是、中的一种或两种
D.若将(2)中稀盐酸改为稀硝酸,则判断结果相同
题型08 物质性质和变化的探究
1.CO2的性质验证
实验操作
主要现象
结论
将CO2通入水中,滴入几滴紫色石蕊试液
溶液变红
有酸性物质生成
加热该红色液体
有气泡逸出,溶液重新变成紫色
生成的酸性物质不稳定
2.设计实验探究铝的性质
实验操作
主要现象
结论
打磨铝片,观察
打磨后为银白色
铝是银白色金属,铝在空气中易被氧化,形成一层氧化膜4Al+3O2===2Al2O3
加热未打磨的铝片
铝片内部熔融但不下滴
表层有一层Al2O3,且熔点高于Al单质
铝片均溶解,且均有气泡产生
Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
3.设计实验方案探究影响双氧水分解速率的因素(提示:控制单一变量)
实验序号
实验方案
现象
结论
①
气泡产生较慢
实验①②说明浓度越大,H2O2分解速率越快;
实验①③说明温度越高,H2O2分解速率越快;
实验①④说明在MnO2催化作用下H2O2分解速率加快
②
气泡产生非常慢
③
气泡产生较快
④
气泡产生非常快
【典例8】为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素,某学习小组设计了下列实验:
实验①(常温下)
实验②(常温下)
实验③
下列说法正确的是( )
A.对比实验①和②,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B.对比实验②和③,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C.对比实验②和③,可研究温度对反应剧烈程度的影响
D.对比实验①和②,可研究温度对反应剧烈程度的影响
【变式8-1】硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
【变式8-2】某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙”的实验时,设计了如图所示的方案。经检查装置气密性合格后加入试剂。下列说法正确的是 ( )
①鸡蛋壳发生了分解反应 ②Ⅰ中产生的现象为鸡蛋壳逐渐溶解,产生大量气泡 ③Ⅱ中的澄清石灰水变浑浊 ④Ⅲ中紫色石蕊试液变浅红
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
【变式8-3】某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、温度对反应快慢的影响。按照如下方案完成实验。
反应物
催化剂
温度
①
10 mL 10% H2O2溶液
无
25 ℃
②
10 mL 20% H2O2溶液
无
25 ℃
③
10 mL 20% H2O2溶液
无
40 ℃
④
10 mL 20% H2O2溶液
1~2滴0.1 mol·
L-1 FeCl3溶液
40 ℃
通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)代表实验①的图示是________。
(2)对比实验③和④的目的是____________________________。
(3)通过上面对比实验,所得出的实验结论是_______________________。
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