专题03 化学中常用的实验方法（期中复习讲义）高一化学上学期沪科版

专题03 化学中常用的实验方法 考查重点 命题角度 物质的制备与分离原理、实验操作 氯气的制备原理、装置、操作；常见几种气体的制备原理与实验操作 物质的鉴别 焰色反应、显色法、沉淀法、气体法等鉴别物质的常用方法 物质的量浓度 物质的量浓度的简单计算 配制一定物质的量浓度的溶液 配制一定物质的量浓度的溶液的实验操作、误差分析 一、物质的制备 1．氯气的实验室制法 （1）试剂选择：选取试剂的主要依据是制取气体的性质。氯气具有强氧化性，常用氧化其Cl－的方法来制取，因此要选用含有Cl－的物质(如盐酸)和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。 （2）反应原理：用MnO2制取Cl2的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 （3）实验装置：实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体的发生装置、净化除杂装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置 （4）发生装置： ①类型：固体＋液体气体。 ②实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶 （5）净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。 ①杂质成分：用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的HCl气体和水蒸气。 ②除杂顺序：先除HCl气体，再除水蒸气。 ③除杂试剂：用饱和食盐水除去Cl2中少量的HCl气体：常用浓H2SO4，也可用干燥的CaCl2，除去Cl2中少量的水蒸气。如图： （6）收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集。 （7）尾气处理装置：氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。应注意： ①导气管要伸入液面以下； ②氢氧化钠溶液的作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。 （8）验满方法： ①观察法：氯气是黄绿色气体。 ②将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满 ③将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满 特｜别｜提｜醒 （1）该发生装置适合固体与液体混合共热制取气体。①实验中要使用浓盐酸而不使用稀盐酸这是因为MnO2与稀盐酸不反应。②滴加浓盐酸时要拔开分液漏斗塞子(或使分液漏斗盖上的小孔对齐),目的是便于分液漏斗中的液体流出。 （2）净化装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体；装置特点是“长管进气，短管出气”。浓H2SO4是液体干燥剂，用于除去Cl2中的水蒸气。但浓硫酸不能干燥碱性气体(如NH3)、不能干燥还原性气体(如H2S)。 （3）收集装置：用排空气法收集密度比空气大的气体(如Cl2)时，要求装置中“长管进气，短管出气”;若收集密度比空气小的气体(如H₂、NH₃等),则装置中“短管进气，长管出气”。 （4）尾气处理装置：①为防止多余的Cl₂污染环境，常用NaOH溶液进行吸收。化学方程式为2NaOH+Cl2—NaCl+NaClO+H2O。②吸收Cl2时，不能用澄清的石灰水，原因是石灰水中Ca(OH)2量太少，吸收不完全。 2．常见气体的制备 （1）气体物质制备流程 （2）气体发生装置 ①设计原则：根据制备原理、反应物状态和反应所需条件、制取气体的量等因素来设计反应装置。 ②基本类型 装置 类型 反应装置图 适用 气体 操作注意事项 固、固 加热型 O2、NH3等 ①试管要干燥； ②试管口略低于试管底； ③加热时先均匀加热再固定加强热 固、液加热或液、液加热型 Cl2、HCl等 ①烧瓶加热时要隔石棉网 ②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片(或沸石) 固、液不加热或液、液不加热型 H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下； ②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水； ③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 （3）气体的净化装置 ①基本类型 装置 示意图 适用 范围 试剂与杂质气体反应，与主要气体不反应；装置③用固体吸收还原性或氧化性杂质气体 杂质气体被冷却后变为液体，主要气体不变为液体 ②吸收剂的选择 选择吸收剂应根据被提纯气体的性质和杂质的性质而确定，一般情况如下： a.易溶于水的气体杂质可用水来吸收； b.酸性杂质可用碱性物质吸收； c.碱性杂质可用酸性物质吸收； d.水为杂质时，可用干燥剂来吸收； e.能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。 （4）气体的收集方法及收集装置 根据制备气体的水溶性及气体的密度选择收集方法及收集装置： ①排液法：难溶于水(或某溶液)或微溶于水(或某溶液)，又不与其反应的气体可用排液法收集，选用、等收集装置收集。用该装置可收集O2、H2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO、C2H2、C2H4等气体。 ②向上排空气法：密度大于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，选用等收集装置收集。用该装置可收集Cl2、SO2、NO2、CO2等气体。 ③向下排空气法：密度小于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向下排空气法收集，选用等收集装置收集。用该装置可收集H2、NH3、CH4等气体。 （5）气体的量取装置 对难溶于水且不与水反应的气体，往往利用量筒或滴定管组装如图所示的装置量取其体积。 （6）尾气处理装置的选择 a用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体，如用NaOH溶液吸收Cl2等。 b用于收集少量气体。 c、d用于吸收极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。 e用于处理难以吸收的可燃性气体，如H2、CO等。 特｜别｜提｜醒 1．气体制备实验的基本思路 （1）根据反应物的状态及反应条件选择气体发生装置； （2）根据制备气体及气体杂质的性质选择气体净化装置； （3）根据制备气体的性质选择干燥剂及干燥装置； （4）根据制备气体的水溶性及气体的密度选择收集方法及收集装置； （5）根据制备气体的毒性选择尾气吸收剂及吸收装置。 2．涉气类制备实验先后顺序 （1）装配仪器时：先下后上，先左后右。 （2）加入试剂时：先固后液。 （3）实验开始时：先检查装置气密性，再加药品，后点酒精灯。 （4）净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。 （5）防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。 （6）防氧化实验：往往是最后停止通气。 二、物质的分离与提纯 1.滤、蒸发、蒸馏、萃取和分液的原理、适用范围和操作要点 分离方法 原理 适用范围 操作要点 过滤 溶解性差异 分离不溶性固体和溶液的混合物 一贴、二低、三靠；必要时洗涤沉淀 蒸发 加热使溶剂挥发 分离可溶性溶质和溶剂的混合物 搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅；出现大量固体时，停止加热，利用余热蒸干 蒸馏 沸点不同 分离互溶的液体混合物 液体容积不超过三分之二，垫石棉网加热，加沸石防止暴沸；温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处；冷凝水从下口进，上口出；不可蒸干溶液 萃取 溶解度不同 用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来 萃取剂选择原则：溶质在萃取剂的溶解度大于在原溶剂，萃取剂与原溶剂不互溶，萃取剂与溶质不反应 分液 互不相溶 分离互不相溶的液体混合物 检验分液漏斗是否漏水；下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 2.物质分离、提纯常用的物理方法及装置 （1）固体与液体的混合物 方法 装置或主要仪器 适用条件 实例 说明 过滤 难溶固体与 液体混合物 碳酸钙悬 浊液 、 泥 水等 （1）一贴：滤纸紧贴漏斗内壁； （2）二低： 滤纸低于漏斗口 ， 液面 低于滤纸边缘； （3）三靠： 烧杯紧靠玻璃棒 ， 玻璃 棒轻靠三层滤纸处 ， 漏斗下端紧 靠烧杯内壁 蒸发 结晶 溶质的溶解 度受温度变 化影响较小 从NaCl溶 液中提取 NaCl晶体 NaHCO3 、 FeCl3 、 Na2 SO3等的水 溶液在加热蒸干后得不到原来的 溶质 （2）固体与固体的混合物 （3）液体与液体的混合物 方法 装置或主要仪器 适用条件 实例 说明 萃取、 分液 ①溶质在萃取剂中的溶解 度比在原溶剂中大 ②互不相溶的液体混 合物 ③溶质与萃取剂不反应 分离 CCl4 和水等 若提取碘水中的碘 ，分液前要先 萃 取 。 分 液 时 下 层 液 体 从下口流出， 上层液体从上口倒出 蒸馏 两种或两种以上互溶 的液体， 沸点相差较大 分离酒 精和水 蒸馏装置中温度计的水银球要放 置在蒸馏烧瓶支管口处； 为 防暴沸 ，可在蒸馏烧瓶中放几小 块沸石 或 碎瓷片 。冷凝 管中水流方向应为“下进上出 ” 三、物质的检验 1．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。 特｜别｜提｜醒 焰色反应注意事项 （1）焰色试验产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。 （2）焰色试验属于物理变化，不属于化学变化。 焰色试验与气体物质燃烧时产生的各色火焰有本质的区别。焰色试验是金属的原子或离子的外围电子被激发跃迁而产生各种焰色光的过程，为物理变化。 （3）观察钾元素的焰色反应时，要透过蓝色的钴玻璃，目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。 （4）发生焰色试验的物质不一定是盐，也可能是碱。 2．几种重要阳离子的检验 （1）H+ ：能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 （2）Na+、K+ ：用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过蓝色的钴玻片 )。 （3）Ba2+ ：能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。 （4）Mg2+ ：能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。 （5）Al3+ ：能与适量的 NaOH溶液反应生成 白色Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或 过量的NaOH溶液。 （6）Ag+ ：能与 稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成 白色AgCl沉淀，不溶于稀 HNO3，但溶于氨水，生成 ［Ag(NH3)2］+。 （7）NH4+ ：铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并 加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。 （8）Fe2+ ：能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色 ，加入少量 新制的氯水后，立即显 红色。 (9)Fe3+ ：能与KSCN溶液反应，变成血红色 Fe(SCN)3溶液，能与 NaOH溶液反应，生成 红褐色Fe(OH)3沉淀。 (10)Cu2+ ：蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色)，能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO沉淀 。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有 红色的铜生成。 3．几种重要的阴离子的检验 （1）OH－ ：能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。 （2）Cl－：能与硝酸银 反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+。 （3）Br－：能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。 （4）I－ ：能与硝酸银反应，生成 黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生成I2，使 淀粉溶液变蓝。 （5）SO42－：能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。 4．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。 四、配制一定物质的量浓度的溶液 （一）物质的量的浓度的简单计算 1．基本公式：cB＝ （1）计算物质的量：n＝＝＝＝（STP） （2）计算溶液的体积：V（溶液）＝＝ ①密度单位为g/cm3，根据该公式计算出的体积单位是mL，需要换算成L。 ②换算关系：1L＝1000mL 2．标准状况下，气体溶质物质的量浓度的计算 （1）溶质的物质的量：n＝ （2）溶剂的体积：V＝＝＝ （二）溶液的稀释或混合有关计算 1.溶液稀释定律(守恒观点) （1）溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。 （2）溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。 （3）溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。 2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算 （1）混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)。 （2）混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝ （三）一定物质的量浓度溶液的配制 1.容量瓶的构造及使用 （1）容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。 （2）容量瓶在使用前要检查是否漏水，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。 2.准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键 （1）准确称量固体溶质的质量(或准确量取浓溶液的体积)。 （2）准确标定所配溶液的体积。 3.实验仪器：一定容积的容量瓶、托盘天平（称量固体）、量筒（量取液体）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。 4.实验步骤 步骤及装置 操作及注意事项 ①计算 ①根据n（固体）= c·V（V以容量瓶体积计算） m（固体）= n（固体）×M，求固体质量 c（浓溶液）· V（浓溶液）=c（所配溶液）· V（容量瓶），求浓溶液的体积。 ②计算溶质的质量时要根据容量瓶的容积来计算，计算结果保留一位小数 ②称量/量取 固体用托盘天平称量 ①在使用天平时应“一平，二调，三称量”； ②称量时“左物右码”勿放反，先垫纸片再称量（强腐蚀性物质用小烧杯，如氢氧化钠等物质）； ③读数时注意用砝码质量加游码质量 浓溶液用量筒量取 ①选择合适的量筒，先用水清洗，再用所量取的浓溶液物质润洗 ②先往量筒中加入浓溶液，眼睛平视刻度线，等凹液面接近刻度线时改用胶头滴管逐滴加入 ①把固体加入烧杯后，加入适量的水，用玻璃棒顺时针搅拌。 ②在搅拌过程中速度适中、用力不能过猛，防止液体飞溅 物质溶解过程中一般会产生热效应，而物质本身都会热胀冷缩，溶液冷却到室温的目的是防止给后续操作带来误差 玻璃棒在引流时：①下端要抵在刻度线以下，防止定容时刻度线上方有液体，导致定容后液体体积变大。 ②上端要在容量瓶瓶口中央，防止在转移液体时使液体洒落在容量瓶的外侧 将烧杯内壁和玻璃棒用蒸馏水洗涤2~3次，并将洗涤液转移至容量瓶，轻轻摇动，使溶液混合均匀。 ①溶解及洗涤所用水的总体积一定不能超过要配制溶液的体积。 ②洗涤时玻璃棒和烧杯一起洗涤。 ③为保证溶质不损失，应将烧杯内壁及玻璃棒洗涤2~3次，且将洗涤液也注入容量瓶 在加蒸馏水时，先将蒸馏水用烧杯沿玻璃棒注入容量瓶，离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加，眼睛要平视刻度线，直到凹液面的最低处和刻度线相切 ①盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶反复上下颠倒，摇匀。 ②在摇匀时不能用力过猛，防止液体从上口冲出 把配好的溶液转移到试剂瓶中，在试剂瓶上标注药品的名称及浓度，易分解的试剂也可以标注配制试剂的日期 （四）配制溶液误差分析 1.容量瓶读数误差的图示分析： （1）仰视使所配溶液体积偏大，浓度偏小； （2）俯视使所配溶液体积偏小，浓度偏大。 2.误差分析 （1）分析依据：c＝＝，其中变量为m、V。 （2）分析方法：结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例，具体分析如下： 能引起误差的一些操作 因变量 c/(mol·L－1) m V 砝码与物品颠倒(使用游码) 减小 — 偏低 用滤纸称NaOH 减小 — 向容量瓶注液时少量溅出 减小 — 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 — 定容时，水多，用滴管吸出 减小 — 定容摇匀后液面下降再加水 — 增大 定容时仰视刻度线 — 增大 砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落) 增大 — 偏高 未冷却至室温就注入容量瓶定容 — 减小 定容时俯视刻度线 — 减小 定容后经振荡、摇匀，静置液面下降 — — 不变 题型一 物质的制备 【典例1】(24-25高一·上海市上海中学·期中)三氯氧磷常作为半导体掺杂剂及光导纤维原料。研究小组利用、在时反应制备和，所用实验装置如下图所示(气体发生装置未画出)： 已知的熔点为，沸点为的熔点为，沸点为的熔点为，沸点为；以上三种物质遇水均剧烈反应。 （1）氯气可由二氧化锰和浓盐酸反应制备，则所发生反应的化学方程式为 。 （2）装置A的作用为 ；B中试剂为 ； （3）实验室通常用亚硫酸钠粉末和较浓的硫酸溶液制备气体，则发生装置可选择 (填序号)； （4）装置的作用是 ； （5）装置C上方的冷凝管中冷凝水应从 口流入(填“a”或“b”)； （6）装置中的试剂为碱石灰，请写出装置中发生的反应的化学方程式 。 【答案】（1） （2）除去氯气中的HCl P2O5或无水 CaCl2 （3）② （4）干燥 SO2，通过观察产生的气泡的速率控制通入气体的流速 （5）a （6）、 【分析】实验室制取氯气后，通过盛有饱和食盐水的A装置除去氯气中的HCl，再通过盛有无水氯化钙或P2O5的干燥管B干燥氯气，二氧化硫通过浓硫酸干燥后，两气体通入C中与发生反应制备和，冷凝管的作用是使产物冷凝回流，过量氯气和二氧化硫经盛有碱石灰的干燥管吸收，防止污染，据此分析解答。 【解析】（1）实验室通过二氧化锰与浓盐酸加热反应制取氯气，反应方程式为：； （2）制取的氯气依次通过 A、B装置可除去 HCl 和水，因此 A 中为饱和食盐水，B中为 P2O5或无水 CaCl2。 （3）实验室通常用亚硫酸钠粉末和较浓的硫酸溶液制备气体，溶液与固体常温反应，应选②作为发生装置，①是固体加热装置，不符合；③中加热条件下发生的反应，不符合；④中多孔隔板上只能放置块状或颗粒状难溶固体，而亚硫酸钠为易溶水的粉末，不符合； （4）装置 E的作用为干燥 SO2，通过观察产生的气泡的速率控制通入气体的流速。 （5）装置C上方的冷凝管中冷凝水应从a口进，从b口出，这样才能使冷凝水充满冷凝管，提高冷凝效果； （6）装置中的试剂为碱石灰，用于吸收未反应的氯气和二氧化硫气体，NaOH发生的反应为：、。 【变式1-1】(23-24高一·上海市青浦高级中学·期中)实验室中能用同种发生装置制备气体的是 A．H2，CO2 B．Cl2，CO2 C．Cl2，H2 D．Cl2，O2 【答案】A 【解析】A．两种气体都可以使用固液不加热型制气装置，也可以使用启普发生器，A正确； B．制备氯气需要固体和液体混合加热，制备二氧化碳不需要，B错误； C．制备氯气需要固体和液体混合加热，制备氢气不需要，C错误； D．制备氯气需要固体和液体混合加热，制备氧气可以是过氧化氢催化分解，也可以是固体受热分解，D错误； 答案为A。 题型二 物质的分离与提纯 【典例2】(24-25高一·上海市师范大学附属中学·期中)2021诺贝尔化学奖授予因发现有机小分子不对称催化的两位科学家。脯氨酸是第一个被用于有机催化的小分子，已知其易溶于水，熔点为228℃。从脯氨酸水溶液分离出脯氨酸的方法为 A．过滤 B．结晶 C．蒸馏 D．萃取和分液 【答案】B 【解析】根据题干信息，脯氨酸易溶于水，熔点为228℃，可采用蒸发结晶的方式将脯氨酸从其水溶液中分离开来，故答案选B。 【变式2-1】(24-25高一·上海市师范大学附属中学·期中)我国明代《本草纲目》中收载药物1892种，其中“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。这里所用的“法”是指 A．萃取 B．分液 C．蒸馏 D．升华 【答案】C 【解析】由信息可知，蒸令气上，应是利用互溶混合物的沸点差异分离，则该法为蒸馏， 故选C。 【变式2-2】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)已知青蒿素是一种有机物，为无色针状晶体，易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿，可溶于乙醇、乙醚等，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，热稳定性差，乙醚的沸点为35℃，如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程，下列有关实验操作的说法正确的是 A．干燥时应该将黄花青蒿置于干燥管中 B．操作Ⅰ是萃取，所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗 C．操作II是蒸馏，所用主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管 D．操作III是重结晶，具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤 【答案】D 【分析】由题给流程可知，黄花青蒿经干燥、研碎得到黄花青蒿粉末，向粉末中加入乙醚浸取、过滤得到提取液和残渣；提取液经蒸馏分离得到乙醚和青蒿素粗品；向粗品中加入乙醇溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤得到青蒿素精品。 【解析】A．干燥时应该将黄花青蒿置于坩埚中进行，故A错误； B．由分析可知，操作Ⅰ是固液分离的过滤操作，故B错误； C．由分析可知，操作II为提取液经蒸馏分离得到乙醚和青蒿素粗品，蒸馏用到的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、锥形瓶、牛角管，故C错误； D．由分析可知，操作III为向粗品中加入乙醇溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤得到青蒿素精品，该操作的名称为重结晶，故D正确； 故选D。 题型三 物质的检验 【典例3】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)不能用于鉴别Na2CO3和KC1溶液的试剂是 A．稀硝酸 B．溶液 C．溶液 D．饱和石灰水 【答案】C 【解析】A项、稀硝酸与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳气体， 与NaCl溶液不反应，现象不同，可以鉴别，故A错误； B项、氯化钡溶液与Na2CO3溶液反应生成碳酸钡白色沉淀， 与NaCl溶液不反应，现象不同，可以鉴别，故B错误； C项、硝酸银溶液与Na2CO3溶液反应生成碳酸银白色沉淀， 与NaCl溶液反应生成氯化银白色沉淀，现象相同，不能鉴别，故C正确； D项、饱和石灰水与Na2CO3溶液反应生成碳酸钙白色沉淀， 与NaCl溶液不反应，现象不同，可以鉴别，故D错误； 故选C。 【变式3-1】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列微粒的检验方法不合理的是 A．氯离子：沉淀法 B．钠离子：焰色反应 C．碳酸根：气体法 D．硫酸根：气体法 【答案】D 【解析】A．氯离子的检验方法为：取试样少许于一试管，向其中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则说明试样中一定含有，此法为沉淀法，A正确； B．钠离子的检验方法为：用洗净的铂丝或铁丝蘸取待测试样放在酒精灯外焰灼烧，观察火焰颜色呈黄色，则说明含有，此法为焰色反应，B正确； C．碳酸根的检验方法为：加入稀盐酸反应产生气体，生成的气体若遇澄清石灰水变浑浊，则说明含有，此法为气体法，C正确； D．硫酸根的检验方法：取试样少许于一试管，向其中先滴加稀盐酸，若无明显现象，再加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则说明试样中一定含有，此法为沉淀法，D错误； 答案选D。 【变式3-2】(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)某白色固体中含有(NH4)2CO3、NH4Cl、(NH4)2SO4，若只取用一次样品，在同一个容器中检验出3种阴离子，所用的试剂及顺序是 。 【答案】稀硝酸、硝酸钡溶液、硝酸银溶液 【解析】在(NH4)2CO3、NH4Cl、(NH4)2SO4三种物质中阳离子都为，是无法鉴别的，只能分别检验阴离子：、、，由于只能取一次样品，为了检验药品中阴离子且不会对、、产生干扰，只能选择加入硝酸或硝酸盐，结合、、的性质，由于可以与反应产生气体，而其它2种离子不与反应的特点，可以先加入足量稀检验，现象为有无色无味气体产生，发生的离子反应为：；检验只能用，但与可以结合成微溶的，影响的检验，所以要先检验，后检验；在检验完的剩余溶液中，加入足量的溶液，现象为有白色沉淀产生，发生的离子反应为：；静置沉淀，取上层清液加入溶液，现象为有白色沉淀产生，发生的离子反应为：，则三种物质的阴离子都分别检验出来。 故答案为：稀硝酸、硝酸钡溶液、硝酸银溶液。 题型四 有关物质的量浓度的计算 【典例4】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)200mL密度为1.20g/mL、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为 A．1mol/L B．3mol/L C．6mol/L D．7.2mol/L 【答案】C 【解析】硝酸的浓度为：，故选C。 【变式4-1】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)将40mL 0.5mol/L NaOH溶液加水稀释到500mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 A．0．3 B．0.03 C．0．05 D．0.04 【答案】D 【解析】根据稀释定律可知，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，据此计算；设稀释后溶液中NaOH的物质量浓度为c，则：40×10-3 L×0.5mol/L=500×10-3 L×c ，解得c=0.04mol/L，故本题选D。 【变式4-2】(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)标准状况下，44.8LHCl气体溶于水配制成500mL的溶液，则溶液中的物质的量浓度为 。 【答案】4mol·L-1 【解析】标准状况下，气体的物质的量为：，氯化氢易溶于水，，则。答案为：。 题型五 配制一定物质的量浓度的溶液 【典例5】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)实验室里需要配制450mL0.1mol•L-1的NaOH溶液，下列说法正确的是 A．用托盘天平称量1.80g的氢氧化钠固体 B．加适量蒸馏水溶解氢氧化钠固体，并将溶液立即转移至容量瓶内 C．将溶液转移至容量瓶时若有少量溅洒到瓶外，应重新配制 D．定容后发现液面低于刻度线，应及时补充少量蒸馏水 【答案】C 【解析】A．配制0.1mol·L-1的NaOH溶液450mL，应选择500mL容量瓶，需要氢氧化钠质量=0.1mol·L-1×0.5L×40g·mol-1=2.0g，故A项错误； B．氢氧化钠溶解放热，要冷却至室温，再将溶液转移至容量瓶内，故B项错误； C．溶液转移至容量瓶时若有少量溅洒到瓶外，则溶质的物质的量减少，配制结果偏小，应重新配制，故C项正确； D．定容后，将容量瓶振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加少量水至刻度线，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏小，故D项错误； 故本题选C。 【变式5-1】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的化学试剂，某实验中需要使用450mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液，回答以下问题： （1）需要称量Na2S2O3∙5H2O g。 （2）在配制溶液过程中，以下仪器不需要的是___________。 A．胶头滴管 B．玻璃棒 C．烧杯 D．量筒 （3）转移溶液后未洗涤烧杯与玻璃棒，所得溶液浓度 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同)，在定容时，容量瓶没有干燥，所得溶液浓度 。 【答案】（1）12.4 （2）D （3）偏小 无影响 【分析】某实验中需要使用450mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液，但实验室没有450mL规格的容量瓶，应选择稍大规格的容量瓶，所以需选择500mL的容量瓶。计算溶质质量时，溶液的体积按500mL代入公式计算。 【解析】（1）配制500mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液，需要称量Na2S2O3∙5H2O的质量为0.500L×0.1mol/L ×248g/mol=12.4g。 （2）在配制500mL0.1mol/L时，一般步骤为：计算、称量、溶解、转移、定容，则需要的仪器为托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管，不需要的仪器是量筒，故选D。 （3）转移溶液后未洗涤烧杯与玻璃棒，有少量溶质残留在烧杯内壁和玻璃棒上，导致所配溶液中溶质偏少，浓度偏小；在定容时，容量瓶没有干燥，所得溶液中溶质的物质的量、溶液的体积都不受到影响，浓度无影响。 【点睛】计算溶质质量时，切不可忽视所选容量瓶的规格，按题中所给的体积代入公式计算。 基础通关练（测试时间：15分钟） 1．(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列仪器不能用于物质分离的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．该仪器是蒸发皿，可蒸发溶液结晶，可分离溶解度随温度变化不同的物质，A不符题意； B．该仪器是分液漏斗，适用于分离互不相溶的液体混合物，B不符题意； C．该仪器是容量瓶，用来配制一定物质的量浓度的溶液，不能用于物质的分离，C符合题意； D．该仪器是蒸馏烧瓶，在蒸馏操作用需要用蒸馏烧瓶，可分离沸点不同的物质，D不符题意； 答案选C。 2．(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)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 【解析】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。 3．(24-25高一·上海市上海中学·期中)典籍中蕴含着丰富的化学知识，下列典籍中记载的操作方法与现代化学实验中的分离方法原理不相似的是 A．经月而出蒸烤之……终乃得酒可饮                       蒸馏 B．海陆取卤，日晒火煎……卤水成盐                       蒸发 C．凡煮汤，欲微火，令小沸……算渣取液                   分液 D．生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结     升华 【答案】C 【解析】A．经月而出蒸烤之……终乃得酒可饮，利用沸点不同蒸馏出乙醇，为蒸馏操作，两者原理相似，A不符合题意； B．海陆取卤，日晒火煎……卤水成盐，为蒸发原理，两者原理相似，B不符合题意； C．凡煮汤，欲微火，令小沸……算渣取液，为固液分离，属于过滤操作，两者原理不一致，C符合题意； D．生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结，指将被提纯物质气化、冷凝为固体的过程，属于升华操作，两者原理相似，D不符合题意； 本题选C。 4．(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)检验中存在钠元素，可使用的方法 A．焰色试验 B．显色法 C．沉淀法 D．气体法 【答案】A 【解析】钠元素的焰色反应为黄色，实验时可以用焰色反应检验碳酸钠中存在钠元素，故选A。 5．(23-24高一·上海市青浦高级中学·期中)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：① 混合物溶于水，得到澄清透明溶液；② 做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③ 向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为 A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4 C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl 【答案】B 【解析】①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，则不含CaCO3，排除C选项；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色，可确定含有钾元素，即含有KCl；③向溶液中加碱，产生白色沉淀，则应含有MgSO4，综合以上分析，混合物由KCl和MgSO4两种物质组成，故选B。 18．(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列溶液中的物质的量浓度与其他三项不同的是 A．的溶液 B．的溶液 C．的溶液 D．的 【答案】C 【解析】A．10mL0.30mol⋅L−1的NaCl溶液，含有Cl-物质的量浓度为：0.30mol⋅L−1； B．20mL0.15mol⋅L−1的CaCl2溶液，含有Cl-物质的量浓度为：0.15mol⋅L−1×2=0.30mol⋅L−1； C．30mL0.10mol⋅L−1的MgCl2溶液，含有Cl-物质的量浓度为：0.10mol⋅L−1×2=0.20mol⋅L−1； D．40mL0.10mol⋅L−1的AlCl3，含有Cl-物质的量浓度为：0.10mol⋅L−1×3=0.30mol⋅L−1； 则30mL0.10mol⋅L−1的MgCl2溶液中的氯离子的物质的量浓度与其他三项不同，故本题选C。 6．(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)在无土栽培中，需配制1 L 含0.50 mol·L－1 NH4Cl、0.16 mol·L－1 KCl、0.24 mol·L－1 K2SO4的混合溶液，但当时没有K2SO4固体，若用(NH4)2SO4固体代替，需用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体的物质的量分别为 A．0．40、0．50、0．12 B．0.66、0.50、0.24 C．0．64、0．50、0．24 D．0.64、0.02、0.24 【答案】D 【解析】1L混合液中，n(NH4Cl)=1L×0.5mol/L=0.5mol、n(KCl)=1L×0.16mol/L=0.16mol、n(K2SO4)=1L×0.24mol/L=0.24mol， 故n(Cl－)=n(NH4Cl)+n(KCl)=0.5mol+0.16mol=0.66mol； n(K+)=n(KCl)+2n(K2SO4)=0.16mol+2×0.24mol=0.64mol； n(SO42－)=n( K2SO4)=0.24mol； 用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4配制，则： n[(NH4)2SO4]=n(SO42－)=0.24mol； n(KCl)=n(K+)=0.64mol； n(NH4Cl)=n(Cl－)－n(KCl)=0.66mol－0.64mol=0.02mol； 答案选D。 7．(24-25高一·上海市师范大学附属中学·期中)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 【解析】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。 8．(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)常见的分离和提纯物质的方法有：a．结晶 b．蒸馏 c．灼烧 d．过滤 e．萃取分液。请填写相应的方法(填选择序号)：从NaCl溶液中获得氯化钠固体 ；分离溴水中的溴和水 。分离乙醇和水的混合物 ； 除去澄清石灰水中悬浮的 CaCO3颗粒 。 【答案】 a e b d 【解析】分离NaCl溶液中的NaCl和水，水易挥发，采用蒸发结晶的方法分离，选a；分离溴水中的溴和水，由于溴不易溶于水，易溶于有机溶剂，可加有机溶剂采取萃取分液法分离，选e；分离乙醇和水的混合物，由于乙醇和水的混合物互溶，但沸点不同，应加CaO后，采取蒸馏法分离，选b；除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3颗粒，由于CaCO3不溶于水，利用过滤法除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3，选d。 9．(24-25高一·上海市上海中学·期中)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。” （1）写出“熬之则成胆矾”中所蕴含的分离提纯物质的方法 。 （2）写出“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”中所涉及到的化学方程式 。 （3）将胆矾溶解在水中，得到饱和溶液，测得该饱和溶液的密度为，则溶液的物质的量浓度为 。 【答案】（1）结晶法 （2） （3） 【解析】（1）“熬之则成胆矾”涉及从溶液中得到晶体，应采用蒸发浓缩、冷却结晶的操作，该方法为结晶法： （2）“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”中所涉及Fe置换铜单质的反应，反应方程式为：； （3）胆矾的物质的量为，胆矾溶解在水中，所得溶液的质量为，该饱和溶液的密度为，则溶液体积为，则溶液的物质的量浓度为。 10．(24-25高一·上海市上海中学·期中)标准状况下，将气体溶于水中，所得盐酸的密度为。 （1）计算该盐酸的物质的量浓度为 (保留1位小数，下同)。 （2）从中取出溶液，稀释成的盐酸，需加水的体积为 。(写出计算过程) 【答案】（1）11.4mol/L （2）从中取出50mL溶液，溶液中含，稀释成的盐酸的体积为，需加水的质量为，水的密度为，则需加水的体积为41.2mL 【解析】（1）标况下，336LHCl物质的量为，质量为，溶于1L水中，水的质量为1000g，则所得盐酸质量为，密度为1.18g/cm3，则该盐酸的物质的量浓度为； （2）从中取出50mL溶液，溶液中含，稀释成的盐酸的体积为，需加水的质量为，水的密度为，则需加水的体积为41.2mL。 11．(24-25高一·上海市师范大学附属中学·期中)如图是硫酸试剂标签上的内容。 硫酸化学纯(CP) (500mL) 品名：硫酸 化学式：H2SO4 相对分子质量：98 密度：1.84g/mL 质量分数：98% （1）该硫酸的物质的量浓度为 。 （2）实验室用该硫酸配制240mL0.46mol·L-1的稀硫酸，则： ①需要用量筒量取该浓硫酸的体积为 mL。 ②在定容操作时，因不慎加水至凹液面最低处超过了刻度线，该如何处理： 。 ③在下列配制过程示意图中，有错误的是(填写序号) 。 ④下列说法正确的是 。 A．洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，并将洗涤液移入容量瓶以减少误差 B．将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶，所配溶液浓度会偏低 C．定容时仰视观察，所配溶液浓度会偏低 D．容量瓶使用前先要检查是否漏液，具体操作是向容量瓶中加蒸馏水，倒置不漏液即可 E．容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水，所配溶液浓度会偏低 ⑤配制的稀硫酸转移至试剂瓶中后，填写在标签上的内容为 。 【答案】（1）18.4mol·L-1 （2）6.3 重新配制溶液 ①④ AC 0.46mol·L-1 硫酸 【解析】（1）根据公式计算：c=，答案为：18.4mol·L-1； （2）没有240mL规格的容量瓶，故选择规格为250mL的容量瓶，即需配制250mL0.46mol·L-1的稀硫酸。由c浓溶液V浓溶液=c稀溶液V稀溶液，设需要浓硫酸的体积为V，则V=。答案为：6.3； ②在定容操作时，因不慎加水至凹液面最低处超过了刻度线，将导致溶液浓度偏低，需重新配制溶液。答案为：重新配制溶液； ③由题干配制过程示意图： ①为浓硫酸稀释过程，应该是把浓硫酸缓慢倒入水中，并用玻璃棒搅拌，操作有误，①符合题意； ②为转移操作，通过玻璃棒引流，操作正确，②不符合题意； ③为继续向容量瓶中注入蒸馏水，通过玻璃棒引流，操作正确，③不符合题意； ④为定容过程，视线应该与容量瓶的刻度线、液面凹液面最低处水平相切，操作有误，④符合题意； ⑤为摇匀步骤，操作正确，⑤不符合题意； 故有错误的是①④，故答案为：①④。 ④A．转移后烧杯内壁和玻璃棒上还有部分溶质，故需洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，并将洗涤液移入容量瓶以减少误差，A项正确； B．将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶，将导致溶液体积偏小，所配溶液浓度会偏高，B项错误； C．定容时仰视观察，导致溶液体积偏大，所配溶液浓度会偏低，C项正确； D．容量瓶使用前先要检查是否漏液，具体操作是向容量瓶中加蒸馏水，倒置不漏液，再正立容量瓶，旋转活塞180°后再倒置后观察，D项错误； E．由于洗涤之后仍然需要向容量瓶中加入蒸馏水，故容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水，对所配溶液浓度无影响，E项错误； 故答案为：AC。 ⑤配制的稀硫酸转移至试剂瓶中后，标签纸上需注明溶液的名称和浓度，故填写标签上的内容为：0.46mol·L-1硫酸。答案为：0.46mol·L-1硫酸。 重难突破练（测试时间：15分钟） 1．(23-24高一·上海市青浦高级中学·期中)图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，不能完成的实验是 A．瓶内装满水，气体从b端通入，收集N2 B．瓶内装有澄清石灰水，从a端通入，检验氧气中是否混有二氧化碳 C．瓶内装有浓硫酸，从a端通入，吸收二氧化碳中混有的水蒸气 D．在a端接量筒，瓶内装满水，测量氯化氢气体的体积 【答案】D 【解析】A．气体从b端通入，水从a排出，这是排水法收集气体，可以收集氮气，A正确； B．瓶内装有澄清石灰水，气体通过时若澄清石灰水变浑浊则含有二氧化碳，B正确； C．浓硫酸可以吸收水蒸气，故a进b出可以吸收二氧化碳中的水蒸气，C正确； D．氯化氢气体极易溶于水，不能使用盛水的量气装置测定其体积，D错误； 答案选D。 2．(24-25高一·上海市七宝中学·期中)将完全溶于水中，溶液密度为，溶液体积为，溶质质量分数为，溶质物质的量浓度为。下列叙述正确的是 A． B． C．向上述溶液中再加入水后，所得溶液的质量分数为 D．向上述溶液中再加入等质量水后，所得溶液的浓度 【答案】A 【解析】A．由物质的量浓度和质量分数的关系式为 ，可得 ，A正确； B．由题意可知，溶液的质量为(22.4L÷22.4L/mol×36.5g/mol+1000)g，则溶液的体积 ，则 ，B错误； C．盐酸的密度大于水的密度，加入等体积的水后，由于水的质量小于原盐酸的质量，混合液的总质量小于原溶液的2倍，溶液中氯化氢的质量不变，则根据质量分数公式可知，混合液中溶质的质量分数大于原溶液的 ，即所得溶液的质量分数大于 ，C错误； D．向上述溶液中再加入等质量水后，盐酸的浓度减小，密度减小，混合液的总体积大于原溶液的2倍，溶液中氯化氢的物质的量不变，则由物质的量浓度的公式可知，混合液的浓度小于原溶液的，即所得溶液的浓度小于0.5cmol/L，D错误； 故选A。 3．(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)实验室里需要配制450mL0.1mol•L-1的NaOH溶液，下列说法正确的是 A．用托盘天平称量1.80g的氢氧化钠固体 B．加适量蒸馏水溶解氢氧化钠固体，并将溶液立即转移至容量瓶内 C．将溶液转移至容量瓶时若有少量溅洒到瓶外，应重新配制 D．定容后发现液面低于刻度线，应及时补充少量蒸馏水 【答案】C 【解析】A．配制0.1mol·L-1的NaOH溶液450mL，应选择500mL容量瓶，需要氢氧化钠质量=0.1mol·L-1×0.5L×40g·mol-1=2.0g，故A项错误； B．氢氧化钠溶解放热，要冷却至室温，再将溶液转移至容量瓶内，故B项错误； C．溶液转移至容量瓶时若有少量溅洒到瓶外，则溶质的物质的量减少，配制结果偏小，应重新配制，故C项正确； D．定容后，将容量瓶振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加少量水至刻度线，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏小，故D项错误； 故本题选C。 4．(24-25高一·上海市复旦附属中学·期中)在19世纪末曾出现过一种制氯气的方法，称为“地康法”，在当时被广泛用于工业制氯。下图是实验室模拟“地康法”的装置(E后接气体处理收集装置)： 已知：A中反应的气体产物为HCl；反应开始后，E中硫酸铜粉末逐渐变蓝。 （1）若将该装置C改成U型管，为了起到相同的作用，则U型管中可盛放的试剂是___________。 A．CaO B．无水氯化钙 C．无水硫酸铜 D．浓硫酸 （2）写出“地康法”制氯气原理的化学方程式： 。 （3）随着电解法在生产上付诸实用，“地康法”就逐渐被淘汰。请写出“地康法”相较于“电解法”生产氯气的两个不足(任写两点)： 、 。 （4）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2 (填“>”、“=”或“<”)2L，原因是 。 （5）实验室制备并收集干燥、纯净Cl2的装置是 。(填代号) a．  b．   c．d． e．   f． 【答案】（1）B （2） （3）经济效益较低 生产规模受限 （4）< 产物氯气会与氢氧化钠反应 （5）d 【分析】A装置中浓硫酸和氯化钠反应生成氯化氢，B装置中二氧化锰催化过氧化氢分解制备氧气，气体在C中用浓硫酸干燥，D中在CuCl2催化作用下，HCl和O2发生氧化还原反应生成氯气，E中硫酸铜变蓝，说明还生成水，以此解答。 【解析】（1）装置C的作用是干燥HCl和O2，若将该装置C改成U型管，U型管中只能盛放固体干燥剂，HCl是酸性气体，不能用CaO干燥，无水硫酸铜吸水效果差，则U型管中可盛放的试剂是无水氯化钙，答案选B。 （2）装置D中，在催化作用下HCl和O2发生氧化还原反应生成氯气和H2O，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。答案为：； （3）“地康法”相较于“电解法”生产氯气的两个不足有：经济效益较低，地康法使用的催化剂和设备成本较高，且反应条件较为苛刻，导致整体生产成本较高，而电解法则通过电解食盐水溶液来生产氯气，原料成本低，工艺成熟，生产效率高，经济效益显著；生产规模受限，地康法的生产规模相对较小，难以满足大规模工业生产的需求，而电解法则可以轻松实现大规模生产，满足市场需求。答案为：经济效益较低；生产规模受限； （4）电解饱和NaCl2溶液理论上收集到的H2和Cl2一样多，但Cl2能与NaOH发生反应，生成NaCl和NaClO、H2O，故实际上同等条件下收集到的Cl2体积小于收集到的H2的体积，即同样条件下收集的Cl2体积小于2L。答案为：＜；产物氯气会与氢氧化钠反应； （5）实验室通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制取氯气，因为浓盐酸具有挥发性，故生成的氯气中常混有HCl杂质，需要设置除杂的装置。同时，氯气有毒，不能直接排放到空气中，故还需设置尾气吸收装置。综上所述，实验室制备并收集干燥、纯净Cl2的装置中应有加热装置、除杂装置以及尾气吸收装置。分析选项中的装置，只有装置d符合条件。故答案为：d。 5．(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)医护人员利用某品牌“84消毒液”进行大环境消毒，该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。 （1）如图是“84消毒液”使用注意事项。注意事项4“易使有色衣物褪色”，是因为“84消毒液”具有 A．碱性 B．强氧化性 C．不稳定性 D．弱酸性 （2）已知该“84消毒液”瓶体部分标签如图所示： ①84消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用18.4mol•L-1的浓硫酸配制1L2.3mol•L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。配制过程中需要用到较精密的玻璃仪器是 ，该玻璃仪器上标有刻度线、容量、 。在定容过程中，完成定容操作后期加入少量水的做法是 ，需用浓硫酸的体积为 mL。 ②若容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的84消毒液而未洗净则溶液浓度将 (选填：“偏高”或“偏低”或“无影响”)。 ③消毒人员取100mL该“84消毒液”，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中c(NaClO)= mol•L-1。 ④生活中，“84”消毒液贮藏时应注意密封、避光。小南同学对一瓶丧失漂白性的“84”消毒液成分展开探究。实验时，取适量该消毒液试样于试管中，加入足量氯化钙溶液，静置，观察到的有白色沉淀产生，则该消毒液试样中一定含的溶质有 (填化学式)，理由是 (填化学方程式)。 【答案】（1）B （2）1000mL容量瓶 温度 用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线水平相切 125 偏高 0.04 Na2CO3 2NaClO + CO2 + H2O = 2HClO + Na2CO3 【分析】配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签； 【解析】（1）“84消毒液”具有强氧化性，能使有色物质褪色，故选B； （2）①用18.4mol•L-1的浓硫酸配制1L2.3mol•L-1的稀硫酸，设需要浓硫酸的体积为V mL，由稀释定律可知，稀释前后溶质的物质的量不变，则有V×10-3L×18.4 mol/L=1 L×2.3mol/L，解得V=125mL；配置过程中需要用到较精密的玻璃仪器是1000mL容量瓶，该玻璃仪器上标有刻度线、容量、温度；在定容过程中，完成定容操作后期加入少量水的做法是用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线水平相切； ②若容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的84消毒液而未洗净，导致配制溶液中溶质量增大，使得溶液浓度将偏大。 ③由可知密度为119 g/cm3质量分数为25%的次氯酸钠的物质的量浓度为mol/L=4.0 mol/L，取100mL该“84消毒液”，稀释100倍后用于消毒，稀释后的溶液中c(NaClO)= mol•L-1。 ④取适量该消毒液试样于试管中，加入足量氯化钙溶液，静置，观察到的有白色沉淀产生，则生成沉淀为碳酸钙沉淀，则该消毒液试样中一定含的溶质有碳酸钠，理由是次氯酸钠吸收空气中二氧化碳变质生成碳酸钠：2NaClO + CO2 + H2O = 2HClO + Na2CO3。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学中常用的实验方法 考查重点 命题角度 物质的制备与分离原理、实验操作 氯气的制备原理、装置、操作；常见几种气体的制备原理与实验操作 物质的鉴别 焰色反应、显色法、沉淀法、气体法等鉴别物质的常用方法 物质的量浓度 物质的量浓度的简单计算 配制一定物质的量浓度的溶液 配制一定物质的量浓度的溶液的实验操作、误差分析 一、物质的制备 1．氯气的实验室制法 （1）试剂选择：选取试剂的主要依据是制取气体的性质。氯气具有 性，常用氧化其Cl－的方法来制取，因此要选用含有Cl－的物质(如 )和具有 性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。 （2）反应原理：用MnO2制取Cl2的化学方程式： 。 （3）实验装置：实验室制取氯气是采用 制气体的装置，主要有气体的 装置、 装置、 装置、 装置和 装置 （4）发生装置： ①类型： 。 ②实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、 、 、导气管、洗气瓶、集气瓶 （5）净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。 ①杂质成分：用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的 和 。 ②除杂顺序：先除 ，再除 。 ③除杂试剂：用 除去Cl2中少量的HCl气体：常用 ，也可用干燥的 ，除去Cl2中少量的水蒸气。如图： （6）收集方法：①氯气的密度比空气大，可用 排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用 法收集。 （7）尾气处理装置：氯气 毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或 中进行，通常在收集装置的后面连接盛有 溶液的吸收装置。应注意： ①导气管要伸入液面以下； ②氢氧化钠溶液的作用： 。 （8）验满方法： ①观察法：氯气是 色气体。 ②将湿润的 试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变 ，则证明已集满 ③将湿润的 色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先 后 的变化，则证明已集满 特｜别｜提｜醒 （1）该发生装置适合固体与液体混合共热制取气体。①实验中要使用浓盐酸而不使用稀盐酸这是因为MnO2与稀盐酸不反应。②滴加浓盐酸时要拔开分液漏斗塞子(或使分液漏斗盖上的小孔对齐),目的是便于分液漏斗中的液体流出。 （2）净化装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体；装置特点是“长管进气，短管出气”。浓H2SO4是液体干燥剂，用于除去Cl2中的水蒸气。但浓硫酸不能干燥碱性气体(如NH3)、不能干燥还原性气体(如H2S)。 （3）收集装置：用排空气法收集密度比空气大的气体(如Cl2)时，要求装置中“长管进气，短管出气”;若收集密度比空气小的气体(如H₂、NH₃等),则装置中“短管进气，长管出气”。 （4）尾气处理装置：①为防止多余的Cl₂污染环境，常用NaOH溶液进行吸收。化学方程式为2NaOH+Cl2—NaCl+NaClO+H2O。②吸收Cl2时，不能用澄清的石灰水，原因是石灰水中Ca(OH)2量太少，吸收不完全。 2．常见气体的制备 （1）气体物质制备流程 （2）气体发生装置 ①设计原则：根据制备原理、反应物状态和反应所需条件、制取气体的量等因素来设计反应装置。 ②基本类型 装置 类型 反应装置图 适用 气体 操作注意事项 固、固 加热型 O2、NH3等 ①试管要干燥； ②试管口略低于试管底； ③加热时先均匀加热再固定加强热 固、液加热或液、液加热型 Cl2、HCl等 ①烧瓶加热时要隔石棉网 ②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片(或沸石) 固、液不加热或液、液不加热型 H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下； ②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水； ③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 （3）气体的净化装置 ①基本类型 装置 示意图 适用 范围 试剂与杂质气体反应，与主要气体不反应；装置③用固体吸收还原性或氧化性杂质气体 杂质气体被冷却后变为液体，主要气体不变为液体 ②吸收剂的选择 选择吸收剂应根据被提纯气体的性质和杂质的性质而确定，一般情况如下： a.易溶于水的气体杂质可用水来吸收； b.酸性杂质可用碱性物质吸收； c.碱性杂质可用酸性物质吸收； d.水为杂质时，可用干燥剂来吸收； e.能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。 （4）气体的收集方法及收集装置 根据制备气体的水溶性及气体的密度选择收集方法及收集装置： ①排液法：难溶于水(或某溶液)或微溶于水(或某溶液)，又不与其反应的气体可用排液法收集，选用、等收集装置收集。用该装置可收集O2、H2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO、C2H2、C2H4等气体。 ②向上排空气法：密度大于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，选用等收集装置收集。用该装置可收集Cl2、SO2、NO2、CO2等气体。 ③向下排空气法：密度小于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向下排空气法收集，选用等收集装置收集。用该装置可收集H2、NH3、CH4等气体。 （5）气体的量取装置 对难溶于水且不与水反应的气体，往往利用量筒或滴定管组装如图所示的装置量取其体积。 （6）尾气处理装置的选择 a用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体，如用NaOH溶液吸收Cl2等。 b用于收集少量气体。 c、d用于吸收极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。 e用于处理难以吸收的可燃性气体，如H2、CO等。 特｜别｜提｜醒 1．气体制备实验的基本思路 （1）根据反应物的状态及反应条件选择气体发生装置； （2）根据制备气体及气体杂质的性质选择气体净化装置； （3）根据制备气体的性质选择干燥剂及干燥装置； （4）根据制备气体的水溶性及气体的密度选择收集方法及收集装置； （5）根据制备气体的毒性选择尾气吸收剂及吸收装置。 2．涉气类制备实验先后顺序 （1）装配仪器时：先下后上，先左后右。 （2）加入试剂时：先固后液。 （3）实验开始时：先检查装置气密性，再加药品，后点酒精灯。 （4）净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。 （5）防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。 （6）防氧化实验：往往是最后停止通气。 二、物质的分离与提纯 1.滤、蒸发、蒸馏、萃取和分液的原理、适用范围和操作要点 分离方法 原理 适用范围 操作要点 过滤 蒸发 蒸馏 萃取 分液 2.物质分离、提纯常用的物理方法及装置 （1）固体与液体的混合物 方法 装置或主要仪器 适用条件 实例 说明 过滤 难溶固体与 液体混合物 碳酸钙悬 浊液 、 泥 水等 （1）一贴：滤纸紧贴漏斗内壁； （2）二低： 滤纸低于漏斗口 ， 液面 低于滤纸边缘； （3）三靠： 烧杯紧靠玻璃棒 ， 玻璃 棒轻靠三层滤纸处 ， 漏斗下端紧 靠烧杯内壁 蒸发 结晶 溶质的溶解 度受温度变 化影响较小 从NaCl溶 液中提取 NaCl晶体 NaHCO3 、 FeCl3 、 Na2 SO3等的水 溶液在加热蒸干后得不到原来的 溶质 （2）固体与固体的混合物 （3）液体与液体的混合物 方法 装置或主要仪器 适用条件 实例 说明 萃取、 分液 ①溶质在萃取剂中的溶解 度比在原溶剂中大 ②互不相溶的液体混 合物 ③溶质与萃取剂不反应 分离 CCl4 和水等 若提取碘水中的碘 ，分液前要先 萃 取 。 分 液 时 下 层 液 体 从下口流出， 上层液体从上口倒出 蒸馏 两种或两种以上互溶 的液体， 沸点相差较大 分离酒 精和水 蒸馏装置中温度计的水银球要放 置在蒸馏烧瓶支管口处； 为 防暴沸 ，可在蒸馏烧瓶中放几小 块沸石 或 碎瓷片 。冷凝 管中水流方向应为“下进上出 ” 三、物质的检验 1．焰色反应 （1）定义：很多 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 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 观察火焰颜色。 实验现象：火焰呈 色。 实验2：再用稀盐酸洗净 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 色。 特｜别｜提｜醒 焰色反应注意事项 （1）焰色试验产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。 （2）焰色试验属于物理变化，不属于化学变化。 焰色试验与气体物质燃烧时产生的各色火焰有本质的区别。焰色试验是金属的原子或离子的外围电子被激发跃迁而产生各种焰色光的过程，为物理变化。 （3）观察钾元素的焰色反应时，要透过蓝色的钴玻璃，目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。 （4）发生焰色试验的物质不一定是盐，也可能是碱。 2．几种重要阳离子的检验 （1）H+ ：能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 （2）Na+、K+ ：用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过蓝色的钴玻片 )。 （3）Ba2+ ：能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。 （4）Mg2+ ：能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。 （5）Al3+ ：能与适量的 NaOH溶液反应生成 白色Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或 过量的NaOH溶液。 （6）Ag+ ：能与 稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成 白色AgCl沉淀，不溶于稀 HNO3，但溶于氨水，生成 ［Ag(NH3)2］+。 （7）NH4+ ：铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并 加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。 （8）Fe2+ ：能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色 ，加入少量 新制的氯水后，立即显 红色。 (9)Fe3+ ：能与KSCN溶液反应，变成血红色 Fe(SCN)3溶液，能与 NaOH溶液反应，生成 红褐色Fe(OH)3沉淀。 (10)Cu2+ ：蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色)，能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO沉淀 。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有 红色的铜生成。 3．几种重要的阴离子的检验 （1）OH－ ：能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。 （2）Cl－：能与硝酸银 反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+。 （3）Br－：能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。 （4）I－ ：能与硝酸银反应，生成 黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生成I2，使 淀粉溶液变蓝。 （5）SO42－：能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。 4．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） 确定物质中是否存在某些有机原子团。 （3） 确定物质中含有哪些金属元素。 四、配制一定物质的量浓度的溶液 （一）物质的量的浓度的简单计算 1．基本公式：cB＝ （1）计算物质的量：n＝＝＝＝（STP） （2）计算溶液的体积：V（溶液）＝＝ ①密度单位为g/cm3，根据该公式计算出的体积单位是mL，需要换算成L。 ②换算关系：1L＝1000mL 2．标准状况下，气体溶质物质的量浓度的计算 （1）溶质的物质的量：n＝ （2）溶剂的体积：V＝＝＝ （二）溶液的稀释或混合有关计算 1.溶液稀释定律(守恒观点) （1）溶质的质量在稀释前后保持不变，即 。 （2）溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即 。 （3）溶液质量守恒， (体积一般不守恒)。 2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算 （1）混合后溶液体积保持不变时， 。 （2）混合后溶液体积发生改变时， （三）一定物质的量浓度溶液的配制 1.容量瓶的构造及使用 （1）容量瓶上标有 、 和 。常用规格有100 mL、 mL、500 mL、 mL等。 （2）容量瓶在使用前要 ，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转 →倒立。 2.准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键 （1）准确称量固体溶质的 (或准确量取浓溶液的 )。 （2）准确标定所配溶液的 。 3.实验仪器：一定容积的容量瓶、托盘天平（称量固体）、量筒（量取液体）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。 4.实验步骤 步骤及装置 操作及注意事项 ①计算 ①根据n（固体）= （V以容量瓶体积计算） m（固体）= ，求固体质量 c（浓溶液）· V（浓溶液）=c（所配溶液）· V（容量瓶），求浓溶液的体积。 ②计算溶质的质量时要根据容量瓶的容积来计算，计算结果保留一位小数 ②称量/量取 固体用托盘天平称量 ①在使用天平时应“一平，二调，三称量”； ②称量时“左物右码”勿放反，先垫纸片再称量（强腐蚀性物质用 ，如氢氧化钠等物质）； ③读数时注意用砝码质量加游码质量 浓溶液用量筒量取 ①选择合适的量筒，先用水清洗，再用所量取的浓溶液物质 ②先往量筒中加入浓溶液，眼睛平视刻度线，等凹液面接近刻度线时改用 逐滴加入 ①把固体加入烧杯后，加入适量的水，用玻璃棒顺时针 。 ②在搅拌过程中速度适中、用力不能过猛，防止 物质溶解过程中一般会产生热效应，而物质本身都会热胀冷缩，溶液冷却到室温的目的是防止给后续操作带来误差 玻璃棒在引流时：①下端要抵在刻度线 ，防止定容时刻度线上方有液体，导致定容后液体体积变大。 ②上端要在容量瓶瓶口中央，防止在转移液体时使液体洒落在容量瓶的外侧 将烧杯内壁和玻璃棒用蒸馏水洗涤 次，并将洗涤液 至容量瓶，轻轻摇动，使溶液混合均匀。 ①溶解及洗涤所用水的总体积一定 超过要配制溶液的体积。 ②洗涤时 和 一起洗涤。 ③为保证溶质不损失，应将烧杯内壁及玻璃棒洗涤2~3次，且将洗涤液也注入容量瓶 在加蒸馏水时，先将蒸馏水用烧杯沿玻璃棒注入容量瓶，离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加，眼睛要 刻度线，直到凹液面的 和刻度线 ①盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶反复 ，摇匀。 ②在摇匀时不能用力过猛，防止液体从上口冲出 把配好的溶液转移到试剂瓶中，在试剂瓶上标注药品的名称及浓度，易分解的试剂也可以标注配制试剂的日期 （四）配制溶液误差分析 1.容量瓶读数误差的图示分析： （1）仰视使所配溶液体积偏大，浓度偏小； （2）俯视使所配溶液体积偏小，浓度偏大。 2.误差分析 （1）分析依据：c＝＝，其中变量为m、V。 （2）分析方法：结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例，具体分析如下： 能引起误差的一些操作 因变量 c/(mol·L－1) m V 砝码与物品颠倒(使用游码) 减小 — 偏低 用滤纸称NaOH 减小 — 向容量瓶注液时少量溅出 减小 — 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 — 定容时，水多，用滴管吸出 减小 — 定容摇匀后液面下降再加水 — 增大 定容时仰视刻度线 — 增大 砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落) 增大 — 偏高 未冷却至室温就注入容量瓶定容 — 减小 定容时俯视刻度线 — 减小 定容后经振荡、摇匀，静置液面下降 — — 不变 题型一 物质的制备 【典例1】(24-25高一·上海市上海中学·期中)三氯氧磷常作为半导体掺杂剂及光导纤维原料。研究小组利用、在时反应制备和，所用实验装置如下图所示(气体发生装置未画出)： 已知的熔点为，沸点为的熔点为，沸点为的熔点为，沸点为；以上三种物质遇水均剧烈反应。 （1）氯气可由二氧化锰和浓盐酸反应制备，则所发生反应的化学方程式为 。 （2）装置A的作用为 ；B中试剂为 ； （3）实验室通常用亚硫酸钠粉末和较浓的硫酸溶液制备气体，则发生装置可选择 (填序号)； （4）装置的作用是 ； （5）装置C上方的冷凝管中冷凝水应从 口流入(填“a”或“b”)； （6）装置中的试剂为碱石灰，请写出装置中发生的反应的化学方程式 。 【变式1-1】(23-24高一·上海市青浦高级中学·期中)实验室中能用同种发生装置制备气体的是 A．H2，CO2 B．Cl2，CO2 C．Cl2，H2 D．Cl2，O2 题型二 物质的分离与提纯 【典例2】(24-25高一·上海市师范大学附属中学·期中)2021诺贝尔化学奖授予因发现有机小分子不对称催化的两位科学家。脯氨酸是第一个被用于有机催化的小分子，已知其易溶于水，熔点为228℃。从脯氨酸水溶液分离出脯氨酸的方法为 A．过滤 B．结晶 C．蒸馏 D．萃取和分液 【变式2-1】(24-25高一·上海市师范大学附属中学·期中)我国明代《本草纲目》中收载药物1892种，其中“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。这里所用的“法”是指 A．萃取 B．分液 C．蒸馏 D．升华 【变式2-2】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)已知青蒿素是一种有机物，为无色针状晶体，易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿，可溶于乙醇、乙醚等，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，热稳定性差，乙醚的沸点为35℃，如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程，下列有关实验操作的说法正确的是 A．干燥时应该将黄花青蒿置于干燥管中 B．操作Ⅰ是萃取，所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗 C．操作II是蒸馏，所用主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管 D．操作III是重结晶，具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤 题型三 物质的检验 【典例3】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)不能用于鉴别Na2CO3和KC1溶液的试剂是 A．稀硝酸 B．溶液 C．溶液 D．饱和石灰水 【变式3-1】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列微粒的检验方法不合理的是 A．氯离子：沉淀法 B．钠离子：焰色反应 C．碳酸根：气体法 D．硫酸根：气体法 【变式3-2】(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)某白色固体中含有(NH4)2CO3、NH4Cl、(NH4)2SO4，若只取用一次样品，在同一个容器中检验出3种阴离子，所用的试剂及顺序是 。 题型四 有关物质的量浓度的计算 【典例4】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)200mL密度为1.20g/mL、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为 A．1mol/L B．3mol/L C．6mol/L D．7.2mol/L 【变式4-1】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)将40mL 0.5mol/L NaOH溶液加水稀释到500mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 A．0．3 B．0.03 C．0．05 D．0.04 【变式4-2】(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)标准状况下，44.8LHCl气体溶于水配制成500mL的溶液，则溶液中的物质的量浓度为 。 题型五 配制一定物质的量浓度的溶液 【典例5】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)实验室里需要配制450mL0.1mol•L-1的NaOH溶液，下列说法正确的是 A．用托盘天平称量1.80g的氢氧化钠固体 B．加适量蒸馏水溶解氢氧化钠固体，并将溶液立即转移至容量瓶内 C．将溶液转移至容量瓶时若有少量溅洒到瓶外，应重新配制 D．定容后发现液面低于刻度线，应及时补充少量蒸馏水 【变式5-1】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的化学试剂，某实验中需要使用450mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液，回答以下问题： （1）需要称量Na2S2O3∙5H2O g。 （2）在配制溶液过程中，以下仪器不需要的是___________。 A．胶头滴管 B．玻璃棒 C．烧杯 D．量筒 （3）转移溶液后未洗涤烧杯与玻璃棒，所得溶液浓度 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同)，在定容时，容量瓶没有干燥，所得溶液浓度 。 基础通关练（测试时间：15分钟） 1．(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列仪器不能用于物质分离的是 A． B． C． D． 2．(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)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 3．(24-25高一·上海市上海中学·期中)典籍中蕴含着丰富的化学知识，下列典籍中记载的操作方法与现代化学实验中的分离方法原理不相似的是 A．经月而出蒸烤之……终乃得酒可饮                       蒸馏 B．海陆取卤，日晒火煎……卤水成盐                       蒸发 C．凡煮汤，欲微火，令小沸……算渣取液                   分液 D．生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结     升华 4．(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)检验中存在钠元素，可使用的方法 A．焰色试验 B．显色法 C．沉淀法 D．气体法 5．(23-24高一·上海市青浦高级中学·期中)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：① 混合物溶于水，得到澄清透明溶液；② 做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③ 向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为 A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4 C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl 6．(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列溶液中的物质的量浓度与其他三项不同的是 A．的溶液 B．的溶液 C．的溶液 D．的 7．(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)在无土栽培中，需配制1 L 含0.50 mol·L－1 NH4Cl、0.16 mol·L－1 KCl、0.24 mol·L－1 K2SO4的混合溶液，但当时没有K2SO4固体，若用(NH4)2SO4固体代替，需用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体的物质的量分别为 A．0．40、0．50、0．12 B．0.66、0.50、0.24 C．0．64、0．50、0．24 D．0.64、0.02、0.24 8．(24-25高一·上海市师范大学附属中学·期中)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 9．(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)常见的分离和提纯物质的方法有：a．结晶 b．蒸馏 c．灼烧 d．过滤 e．萃取分液。请填写相应的方法(填选择序号)：从NaCl溶液中获得氯化钠固体 ；分离溴水中的溴和水 。分离乙醇和水的混合物 ； 除去澄清石灰水中悬浮的 CaCO3颗粒 。 10．(24-25高一·上海市上海中学·期中)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。” （1）写出“熬之则成胆矾”中所蕴含的分离提纯物质的方法 。 （2）写出“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”中所涉及到的化学方程式 。 （3）将胆矾溶解在水中，得到饱和溶液，测得该饱和溶液的密度为，则溶液的物质的量浓度为 。 11．(24-25高一·上海市上海中学·期中)标准状况下，将气体溶于水中，所得盐酸的密度为。 （1）计算该盐酸的物质的量浓度为 (保留1位小数，下同)。 （2）从中取出溶液，稀释成的盐酸，需加水的体积为 。(写出计算过程) 12．(24-25高一·上海市师范大学附属中学·期中)如图是硫酸试剂标签上的内容。 硫酸化学纯(CP) (500mL) 品名：硫酸 化学式：H2SO4 相对分子质量：98 密度：1.84g/mL 质量分数：98% （1）该硫酸的物质的量浓度为 。 （2）实验室用该硫酸配制240mL0.46mol·L-1的稀硫酸，则： ①需要用量筒量取该浓硫酸的体积为 mL。 ②在定容操作时，因不慎加水至凹液面最低处超过了刻度线，该如何处理： 。 ③在下列配制过程示意图中，有错误的是(填写序号) 。 ④下列说法正确的是 。 A．洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，并将洗涤液移入容量瓶以减少误差 B．将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶，所配溶液浓度会偏低 C．定容时仰视观察，所配溶液浓度会偏低 D．容量瓶使用前先要检查是否漏液，具体操作是向容量瓶中加蒸馏水，倒置不漏液即可 E．容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水，所配溶液浓度会偏低 ⑤配制的稀硫酸转移至试剂瓶中后，填写在标签上的内容为 。 重难突破练（测试时间：15分钟） 1．(23-24高一·上海市青浦高级中学·期中)图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，不能完成的实验是 A．瓶内装满水，气体从b端通入，收集N2 B．瓶内装有澄清石灰水，从a端通入，检验氧气中是否混有二氧化碳 C．瓶内装有浓硫酸，从a端通入，吸收二氧化碳中混有的水蒸气 D．在a端接量筒，瓶内装满水，测量氯化氢气体的体积 2．(24-25高一·上海市七宝中学·期中)将完全溶于水中，溶液密度为，溶液体积为，溶质质量分数为，溶质物质的量浓度为。下列叙述正确的是 A． B． C．向上述溶液中再加入水后，所得溶液的质量分数为 D．向上述溶液中再加入等质量水后，所得溶液的浓度 3．(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)实验室里需要配制450mL0.1mol•L-1的NaOH溶液，下列说法正确的是 A．用托盘天平称量1.80g的氢氧化钠固体 B．加适量蒸馏水溶解氢氧化钠固体，并将溶液立即转移至容量瓶内 C．将溶液转移至容量瓶时若有少量溅洒到瓶外，应重新配制 D．定容后发现液面低于刻度线，应及时补充少量蒸馏水 4．(24-25高一·上海市复旦附属中学·期中)在19世纪末曾出现过一种制氯气的方法，称为“地康法”，在当时被广泛用于工业制氯。下图是实验室模拟“地康法”的装置(E后接气体处理收集装置)： 已知：A中反应的气体产物为HCl；反应开始后，E中硫酸铜粉末逐渐变蓝。 （1）若将该装置C改成U型管，为了起到相同的作用，则U型管中可盛放的试剂是___________。 A．CaO B．无水氯化钙 C．无水硫酸铜 D．浓硫酸 （2）写出“地康法”制氯气原理的化学方程式： 。 （3）随着电解法在生产上付诸实用，“地康法”就逐渐被淘汰。请写出“地康法”相较于“电解法”生产氯气的两个不足(任写两点)： 、 。 （4）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2 (填“>”、“=”或“<”)2L，原因是 。 （5）实验室制备并收集干燥、纯净Cl2的装置是 。(填代号) a．  b．   c．d． e．   f． 5．(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)医护人员利用某品牌“84消毒液”进行大环境消毒，该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。 （1）如图是“84消毒液”使用注意事项。注意事项4“易使有色衣物褪色”，是因为“84消毒液”具有 A．碱性 B．强氧化性 C．不稳定性 D．弱酸性 （2）已知该“84消毒液”瓶体部分标签如图所示： ①84消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用18.4mol•L-1的浓硫酸配制1L2.3mol•L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。配制过程中需要用到较精密的玻璃仪器是 ，该玻璃仪器上标有刻度线、容量、 。在定容过程中，完成定容操作后期加入少量水的做法是 ，需用浓硫酸的体积为 mL。 ②若容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的84消毒液而未洗净则溶液浓度将 (选填：“偏高”或“偏低”或“无影响”)。 ③消毒人员取100mL该“84消毒液”，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中c(NaClO)= mol•L-1。 ④生活中，“84”消毒液贮藏时应注意密封、避光。小南同学对一瓶丧失漂白性的“84”消毒液成分展开探究。实验时，取适量该消毒液试样于试管中，加入足量氯化钙溶液，静置，观察到的有白色沉淀产生，则该消毒液试样中一定含的溶质有 (填化学式)，理由是 (填化学方程式)。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $