第21讲 气体的制备 物质的检验、鉴别与除杂(讲义,江苏专用)化学学业水平考试合格考总复习
2025-12-29
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摘要:
该高中化学讲义聚焦气体制备、物质检验鉴别、除杂及实验方案评价等高考核心考点,依据学考要求构建“基础装置-性质应用-综合操作”知识体系,通过必备知识梳理、高频考点精讲与真题训练,帮助学生系统突破实验难点,体现复习的逻辑性与针对性。
资料创新采用“装置选择-干扰排除-方案优化”三阶教学法,如气体制备中依据反应物状态与条件建模装置类型培养科学思维,物质检验中通过SO4^2-检验排除Ag+干扰强化证据推理,助力学生高效掌握实验技能,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
第21讲 气体的制备 物质的检验、鉴别与除杂
内容概览
学考要求速览 明确考试范围与核心要求
必备知识梳理 系统整理学科框架与知识
高频考点精讲 破译重点内容及解题思路
考点一 气体的制备
考点二 物质的检验、鉴别
考点三 物质的除杂
考点四 化学实验方案评价
实战能力训练 模拟实战,提升解题技能
必备知识
学考要求
气体的制备
3.根据气体反应类型及气体的性质,理解其制备、净化、收集及尾气处理装置。
1.知道常见离子的检验方法及物质鉴别的常用方法。
2.了解过滤、结晶、蒸馏、萃取、分液等分离和提纯物质的方法。
3.初步学会评价实验方案。
物质的检验、鉴别
物质的除杂
化学实验方案评价
一、气体的制备
1.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
2.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:
①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;
②酸性杂质可用碱性物质吸收;
③碱性杂质可用酸性物质吸收;
④水为杂质时,可用干燥剂来吸收;
⑤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。
3.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。
(2)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。
4.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。
【温馨提示】
制取气体实验的操作顺序
安装顺序
①下到上;②左到右;③先塞后定
加试剂顺序
先固后液
其它操作顺序
先查气密性,后装药品(便于在装置漏气时进行调整和更换仪器),最后点酒精灯(所有装备工作完毕后).
实验装置
四部分
发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理
二、物质的检验、鉴别
1.常见阳离子的检验
NaOH溶液
产生蓝色沉淀,则待测中含Cu2+
产生红褐色沉淀,则待测中含Fe3+
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色,则待测中含Fe2+
先产生白色沉淀,继续加NaOH溶液,沉淀又溶解,则待测中含Al3+
微热能使湿润的红色石蕊主试纸变蓝色,则待测中含NH
KSCN溶液
溶液变红色,则待测中含Fe3+
溶液无明显变化,加入氯水后变红色,则待测中含Fe2+
2.常见阴离子的检验
BaCl2与稀盐酸
加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,产生无色无味气体,则待测中含CO32- HCO3-
加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,产生无色刺激性味气体,则待测中含SO32- HSO3-
加入稀盐酸无沉淀生成,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则待测中含SO42-
AgNO3溶液与稀硝酸
加入AgNO3溶液生成白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解,则待测中含Cl-
加入AgNO3溶液生成淡黄色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解,则待测中含Br-
加入AgNO3溶液生成黄色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解,则待测中含I-
3.常考四种离子的检验排“干扰”措施
①SO的检验
Ag+的干扰
先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰
CO、SO的干扰
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀不同的是这些沉淀能溶于盐酸中,因此检验SO时,必须用盐酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)
所用的钡盐不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO、HSO会被溶液中的NO(H+)氧化成SO,从而得出错误结论。
②CO的检验
HCO的干扰
若被检液中不含CO而含有HCO,则加入CaCl2(或BaCl2)溶液时不会产生白色沉淀,故可用BaCl2(或CaCl2)溶液排除干扰
SO的干扰
因为CaSO3与CaCO3一样,也是白色沉淀,且CaSO3也能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体(SO2),但SO2是有刺激性气味的气体,故可用无色无味来排除SO的干扰
③Cl-的检验
干扰离子
排干扰措施
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀HNO3酸化
OH-
④Fe2+的检验
Ⅰ.溶液中只含Fe2+:可用KSCN溶液和氯水检验,不考虑干扰问题。
Ⅱ.溶液中含Fe2+、Fe3+,不含Cl-时,可加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明溶液中含有Fe2+,不能用KSCN溶液和氯水,原因是Fe3+形成干扰。
Ⅲ.溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl-时,不能用酸性KMnO4溶液,原因是Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色,Cl-能形成干扰。
三、物质的除杂
1.无机混合物的物理分离方法——根据物质物理性质上的差异选择分离与提纯方法
①溶解性:过滤、蒸发结晶、降温结晶、萃取、分液;②沸点:蒸馏、分馏或液化;③升华
物质状态
方法
适用范围
装置/仪器
注意点
实例
固+液
蒸发
结晶
易溶固体与
液体分开
①不断搅拌
②最后用余热加热
③液体不超过容积2/3
NaCl(H2O)
固+固
溶解度差别大
的溶质分开
NaCl(NaNO3)
升华
能升华固体与
不升华固体分开
酒精灯、圆底烧瓶、烧杯
垫石棉网加热
I2(NaCl)
固+液
过滤
易溶物与
难溶物分开
①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损”
NaCl(CaCO3)
液+液
萃取
溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来
①分液漏斗先查漏②对萃取剂的要求③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出
从溴水中提取Br2
从碘水中提取I2
分液
分离互不相溶液体
乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液
蒸馏
沸点不同混合溶液
①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片
乙醇和水、I2和CCl4
苯和甲苯、苯和溴苯
盐析
加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出
烧杯
用固体盐或浓溶液
蛋白质溶液
硬脂酸钠和甘油
气+气
洗气
易溶气与
难溶气分开
洗气瓶
长进短出
CO2(HCl)
液化
沸点不同气分开
U形管
常用冰水或盐水
NO(NO2)
2.混合物的化学分离方法
吸收法
常用于气体的净化和干燥,可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质,选择适当的固体或溶液作为吸收剂。常用装置是洗气瓶或干燥管
SO2中混有HCl气体可通过饱和_______溶液除去
沉淀法
在被提纯的物质中加入适量试剂使其与杂质反应,生成沉淀过滤除去
硝酸钾中少量硝酸钡,可用适量的________除去
气体法
根据物质中所含杂质的性质加入合适的试剂,让杂质转化为气体除去
KCl中少量K2CO3,可加适量的________除去
转化法
利用化学反应,加入适当的试剂或采用某种条件(如加热),使物质中的杂质转化为被提纯物质
以正盐、酸式盐间的转化最为常见
溶解法
对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解,然后过滤除去,杂质为两性物质常见
Fe(OH)3中Al(OH)3,可用过量_______溶液除去
氧化
还原法
利用混合物中某些组分能被氧化(或被还原)的性质分离提纯
除去FeCl3的FeCl2,可加酸性________溶液
3.气体的除杂
原理
依据气体的性质和杂质的性质而确定,通常利用主体性质与杂质气体的差异,如溶解性、溶沸点、酸碱性、氧化性、还原性等。选用的除杂剂有液体除杂剂和固体除杂剂
除杂原则
不增、不减、密闭(除杂应在密闭装置内进行)、易除(应先除易除的杂质)
装置
①固体除杂剂——干燥管、U形管和加热管(硬质玻璃管);②液体除杂剂——洗气瓶
吸收剂
的选择
依据杂质气体的性质:①易溶于水:用水;②呈酸性:用碱性物质;③呈碱性:用酸性物质;④其它:与杂质生成沉淀或反应生成可溶性物质
温馨提醒
①不引入新杂质:如除去CH4中C2H4,不能用KMnO4溶液
②区分气体的吸收剂与检验剂是两个不同的操作;如检验CO2要求:灵敏、现象明显,操作是通入通石灰水;吸收CO2要求完全,操作是通入NaOH溶液中
【温馨提示】
常见气体的除杂方法
气体(括号内为杂质)
除杂试剂
化学方程式或原理
C2H2(H2S)
CuSO4溶液
H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4
H2(NH3)
浓硫酸
NH3+H2SO4===NH4HSO4
Cl2(HCl)
饱和NaCl溶液
HCl极易溶于水,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2
SO2(HCl)
饱和NaHSO3溶液
HCl+NaHSO3===NaCl+H2O+SO2
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液
SO2+2NaHCO3===Na2SO3+H2O+2CO2
CO2(CO)
灼热CuO
CO+CuOCu+CO2
CO(CO2)
NaOH浓溶液
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
N2(O2)
灼热铜网
2Cu+O22CuO
四、化学实验方案评价
从“可行性”方面
实验原理是否正确、可行
从“绿色化学”视角
反应原料是否易得、安全、无毒
实验操作是否安全、合理
反应的速率是否合适
实验步骤是否简单、方便
原料利用率以及生成物产率是否需较高
实验效果是否明显
实验过程中是否造成环境污染
从“安全性”方面
净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸
进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等)
防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等)
防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解或水解的物质时要采取必要措施,以保证达到实验目的)
冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃导管、竖装的干燥管及冷凝管等)
易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却
仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)
其他(如实验操作顺序,试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)
特别提醒
(对实验方案的合理与否,严密与否的判断)
“合理选择”是指仪器、药品、连接方式的选择
“排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、副反应尽量避免、杂质的除去等
“操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能与使用方法和化学实验的操作方法等
考点一 常见气体的制备
【典型例题】
【例1】表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是( )
选项
气体
a
b
c
A
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
B
SO2
70%的浓H2SO4
Na2SO3固体
98%的浓H2SO4
C
NO
稀HNO3
铜屑
H2O
D
NO2
浓HNO3
铜屑
NaOH溶液
【即时演练】
1.(江苏省泰州市2024-2025学年高二学业水平考试模拟)下列气体可用如图所示向上排空气法收集的是
A. B. C.NO D.
2.下列是实验室制取气体时常用的发生装置和收集装置。下列说法正确的是
图① 图② 图③ 图④
A.图①可用于NH4Cl固体与碱石灰共热制取NH3
B.图②可用于实验室制取Cl2
C.图③可用于收集NO
D.图④可用于收集HCl气体
3.下列气体可用如图所示装置收集的是
A.NH3 B.SO2 C.NO D.N2
考点二 物质的检验与鉴别
【典型例题】
【例2】(江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟)下列实验方案能达到实验目的的是
A.用酒精萃取溴水中的单质溴
B.用焰色反应鉴别和
C.用KSCN检验某溶液中是否含有
D.用饱和溶液除去中含有的少量
【即时演练】
1.下列实验方案能达到目的的是
A.用火柴棒鉴别稀硫酸和浓硫酸
B.用澄清石灰水鉴别CO2和SO2
C.用焰色试验鉴别NaCl和NaOH
D.用丁达尔效应鉴别FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液
2.根据以下操作和现象得出的结论正确的是
选项
操作和现象
结论
A
将某气体通入澄清石灰水溶液,有白色沉淀生成
气体是CO2
B
用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色
该溶液一定含Na+不含K+
C
向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色
该溶液中一定含有Fe2+
D
向某溶液中加入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊
该溶液中一定含有SO42-
3.下列实验方案能达到目的的是
A.用品红溶液检验SO2
B.用焰色试验鉴别KNO3和KCl
C.用澄清石灰水鉴别MgCl2溶液和NaHCO3溶液
D.用丁达尔效应区分FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液
考点三 物质的除杂
【典型例题】
【例3】下列除去杂质的方法正确的是
A.除去CO2中混有的CO:用澄清石灰水洗气
B.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入过量铁粉,过滤
C.除去BaCO3固体中混有的BaSO4:加过量盐酸后,过滤,洗涤
D.除去Cu粉中混有的CuO:加适量稀硝酸后,过滤,洗涤
【即时演练】
1.下列实验方案能达到实验目的的是
A.用焰色反应鉴别KNO3和KCl
B.用分液漏斗分离水与酒精的混合物
C.用丁达尔效应区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
D.用NaOH溶液除去Cl2气体中混有的少量HCl气体
2.下列实验方案不能达到目的的是
A.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl
B.用BaCl2溶液鉴别Na2SO4溶液和Na2CO3溶液
C.通入氯气可除去FeCl3溶液中含有的FeCl2
D.用加热、称重的方法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体
3.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法中,正确的是
A.气体(HCl):通过饱和溶液洗气后干燥
B.溶液():加入适量铁粉
C.溶液():通入足量
D.固体():加入足量的盐酸,过滤
考点四 化学实验方案评价
【典型例题】
【例4】(江苏省2025年普通高中学业水平合格性考试)下列实验方案能达到预期目的的是
A.用浓硫酸干燥NH3
B.用品红溶液鉴别SO2和CO2
C.用乙醇萃取碘水中的I2
D.用NaOH溶液除去CO2中的HCl
【即时演练】
1.下列实验方案能达到预期目的的是
A.用浓H2SO4干燥NH3
B.用pH试纸测量氯水的pH
C.用焰色试验鉴别NaNO3和Na2SO4
D.用丁达尔效应区分Al(OH)3胶体和K2SO4溶液
2.下列实验不能达到对应目的的是
A.证明在水的作用下发生电离
B.用向上排空气法收集
C.检验溶液中是否存在
D.比较镁、铝金属性的强弱
1.下列气体既能用排水法又能用向下排空气法收集的是
A.H2 B.O2 C.NH3 D.NO
2.下列方案能达到实验目的的是
A.用浓硫酸干燥NH3 B.用NaOH溶液除去Cl2中少量HCl
C.用品红溶液鉴别CO2和SO2 D.用焰色试验鉴别NaHCO3和Na2CO3
3.(江苏省泰州市2024-2025学年高二学业水平考试模拟)下列实验方案能达到预期目的的是
A.用浓干燥
B.用pH试纸测量氯水的pH
C.用焰色试验鉴别和
D.用溶液区别溶液和溶液
4.下列鉴别物质的方法能达到目的的
A.用加热灼烧的方法鉴别铁粉和炭粉
B.用酚酞溶液鉴别未知浓度的NaOH和Na2CO3溶液
C.用丁达尔效应鉴别FeCl2溶液和FeCl3溶液
D.用氨水鉴别MgSO4溶液和Al2(SO4)3溶液
5.下列实验方案能达到目的的是
A.用生石灰干燥CO2
B.用加热的方法除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3
C.用Cu与浓硝酸反应制备少量NO
D.用NaOH溶液鉴别NH4Cl溶液和(NH4)2SO4溶液
6.下列实验方案能达到预期目的的是
A.用乙醇萃取碘水中的碘单质 B.用焰色实验鉴别NaCl和KCl
C.用稀硫酸除去Cl2中的少量水蒸气 D.用NaOH溶液除去Cl2中的HCl
7.(江苏省2025年普通高中学业水平合格性考试)以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、FeO等)为原料,经H2SO4溶液浸取、H2O2氧化、氨水调节pH、过滤、洗涤、灼烧等过程可制备铁红(Fe2O3)。下列对实验措施的解释不合理的是
实验措施
解释
A
酸浸时H2SO4溶液略过量
提高烧渣中铁元素的浸出率
B
氧化时反应的温度不宜过高
H2O2受热时易分解
C
加氨水使溶液的pH增大
将Fe3+转化为Fe(OH)2
D
用BaCl2溶液检验沉淀是否洗净
过滤后沉淀表面残留少量
8.下列根据实验现象得出结论不正确的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向溴水中通入SO2,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2SO3酸性强于H2CO3
9.下列实验中,所选用的仪器和药品能达到实验目的的是
A.除去中的少量HCl
B.喷泉实验
C.制取少量干燥的
D.加热胆矾制取无水硫酸铜
10.(江苏省2024年普通高中学业水平合格性考试)下列有关的实验正确的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.检验
11.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A.①是氨气发生装置
B.②是氨气吸收装置
C.③是氨气发生装置
D.④是氨气收集、检验装置
12.如图所示为实验室常用装置。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为____________。
(2)利用二氧化锰与浓盐酸反应制备并收集Cl2时,依次连接装置A、B、C、D、E并加入适当的试剂。装置B中饱和食盐水的作用是___________________________;利用装置C干燥Cl2,选用的试剂是____________;装置E的作用是__________________。
(3)利用铜和稀硝酸反应制备并收集NO时,连接装置A、B、E并加入适当的试剂。A中反应的离子方程式为_____________________________,A中导气管应连接B的_______(填“b”或“c”)端。
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第21讲 气体的制备 物质的检验、鉴别与除杂
内容概览
学考要求速览 明确考试范围与核心要求
必备知识梳理 系统整理学科框架与知识
高频考点精讲 破译重点内容及解题思路
考点一 气体的制备
考点二 物质的检验、鉴别
考点三 物质的除杂
考点四 化学实验方案评价
实战能力训练 模拟实战,提升解题技能
必备知识
学考要求
气体的制备
3.根据气体反应类型及气体的性质,理解其制备、净化、收集及尾气处理装置。
1.知道常见离子的检验方法及物质鉴别的常用方法。
2.了解过滤、结晶、蒸馏、萃取、分液等分离和提纯物质的方法。
3.初步学会评价实验方案。
物质的检验、鉴别
物质的除杂
化学实验方案评价
一、气体的制备
1.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
2.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:
①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;
②酸性杂质可用碱性物质吸收;
③碱性杂质可用酸性物质吸收;
④水为杂质时,可用干燥剂来吸收;
⑤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。
3.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。
(2)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。
4.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。
【温馨提示】
制取气体实验的操作顺序
安装顺序
①下到上;②左到右;③先塞后定
加试剂顺序
先固后液
其它操作顺序
先查气密性,后装药品(便于在装置漏气时进行调整和更换仪器),最后点酒精灯(所有装备工作完毕后).
实验装置
四部分
发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理
二、物质的检验、鉴别
1.常见阳离子的检验
NaOH溶液
产生蓝色沉淀,则待测中含Cu2+
产生红褐色沉淀,则待测中含Fe3+
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色,则待测中含Fe2+
先产生白色沉淀,继续加NaOH溶液,沉淀又溶解,则待测中含Al3+
微热能使湿润的红色石蕊主试纸变蓝色,则待测中含NH
KSCN溶液
溶液变红色,则待测中含Fe3+
溶液无明显变化,加入氯水后变红色,则待测中含Fe2+
2.常见阴离子的检验
BaCl2与稀盐酸
加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,产生无色无味气体,则待测中含CO32- HCO3-
加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,产生无色刺激性味气体,则待测中含SO32- HSO3-
加入稀盐酸无沉淀生成,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则待测中含SO42-
AgNO3溶液与稀硝酸
加入AgNO3溶液生成白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解,则待测中含Cl-
加入AgNO3溶液生成淡黄色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解,则待测中含Br-
加入AgNO3溶液生成黄色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解,则待测中含I-
3.常考四种离子的检验排“干扰”措施
①SO的检验
Ag+的干扰
先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰
CO、SO的干扰
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀不同的是这些沉淀能溶于盐酸中,因此检验SO时,必须用盐酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)
所用的钡盐不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO、HSO会被溶液中的NO(H+)氧化成SO,从而得出错误结论。
②CO的检验
HCO的干扰
若被检液中不含CO而含有HCO,则加入CaCl2(或BaCl2)溶液时不会产生白色沉淀,故可用BaCl2(或CaCl2)溶液排除干扰
SO的干扰
因为CaSO3与CaCO3一样,也是白色沉淀,且CaSO3也能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体(SO2),但SO2是有刺激性气味的气体,故可用无色无味来排除SO的干扰
③Cl-的检验
干扰离子
排干扰措施
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀HNO3酸化
OH-
④Fe2+的检验
Ⅰ.溶液中只含Fe2+:可用KSCN溶液和氯水检验,不考虑干扰问题。
Ⅱ.溶液中含Fe2+、Fe3+,不含Cl-时,可加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明溶液中含有Fe2+,不能用KSCN溶液和氯水,原因是Fe3+形成干扰。
Ⅲ.溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl-时,不能用酸性KMnO4溶液,原因是Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色,Cl-能形成干扰。
三、物质的除杂
1.无机混合物的物理分离方法——根据物质物理性质上的差异选择分离与提纯方法
①溶解性:过滤、蒸发结晶、降温结晶、萃取、分液;②沸点:蒸馏、分馏或液化;③升华
物质状态
方法
适用范围
装置/仪器
注意点
实例
固+液
蒸发
结晶
易溶固体与
液体分开
①不断搅拌
②最后用余热加热
③液体不超过容积2/3
NaCl(H2O)
固+固
溶解度差别大
的溶质分开
NaCl(NaNO3)
升华
能升华固体与
不升华固体分开
酒精灯、圆底烧瓶、烧杯
垫石棉网加热
I2(NaCl)
固+液
过滤
易溶物与
难溶物分开
①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损”
NaCl(CaCO3)
液+液
萃取
溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来
①分液漏斗先查漏②对萃取剂的要求③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出
从溴水中提取Br2
从碘水中提取I2
分液
分离互不相溶液体
乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液
蒸馏
沸点不同混合溶液
①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片
乙醇和水、I2和CCl4
苯和甲苯、苯和溴苯
盐析
加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出
烧杯
用固体盐或浓溶液
蛋白质溶液
硬脂酸钠和甘油
气+气
洗气
易溶气与
难溶气分开
洗气瓶
长进短出
CO2(HCl)
液化
沸点不同气分开
U形管
常用冰水或盐水
NO(NO2)
2.混合物的化学分离方法
吸收法
常用于气体的净化和干燥,可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质,选择适当的固体或溶液作为吸收剂。常用装置是洗气瓶或干燥管
SO2中混有HCl气体可通过饱和_______溶液除去
沉淀法
在被提纯的物质中加入适量试剂使其与杂质反应,生成沉淀过滤除去
硝酸钾中少量硝酸钡,可用适量的________除去
气体法
根据物质中所含杂质的性质加入合适的试剂,让杂质转化为气体除去
KCl中少量K2CO3,可加适量的________除去
转化法
利用化学反应,加入适当的试剂或采用某种条件(如加热),使物质中的杂质转化为被提纯物质
以正盐、酸式盐间的转化最为常见
溶解法
对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解,然后过滤除去,杂质为两性物质常见
Fe(OH)3中Al(OH)3,可用过量_______溶液除去
氧化
还原法
利用混合物中某些组分能被氧化(或被还原)的性质分离提纯
除去FeCl3的FeCl2,可加酸性________溶液
3.气体的除杂
原理
依据气体的性质和杂质的性质而确定,通常利用主体性质与杂质气体的差异,如溶解性、溶沸点、酸碱性、氧化性、还原性等。选用的除杂剂有液体除杂剂和固体除杂剂
除杂原则
不增、不减、密闭(除杂应在密闭装置内进行)、易除(应先除易除的杂质)
装置
①固体除杂剂——干燥管、U形管和加热管(硬质玻璃管);②液体除杂剂——洗气瓶
吸收剂
的选择
依据杂质气体的性质:①易溶于水:用水;②呈酸性:用碱性物质;③呈碱性:用酸性物质;④其它:与杂质生成沉淀或反应生成可溶性物质
温馨提醒
①不引入新杂质:如除去CH4中C2H4,不能用KMnO4溶液
②区分气体的吸收剂与检验剂是两个不同的操作;如检验CO2要求:灵敏、现象明显,操作是通入通石灰水;吸收CO2要求完全,操作是通入NaOH溶液中
【温馨提示】
常见气体的除杂方法
气体(括号内为杂质)
除杂试剂
化学方程式或原理
C2H2(H2S)
CuSO4溶液
H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4
H2(NH3)
浓硫酸
NH3+H2SO4===NH4HSO4
Cl2(HCl)
饱和NaCl溶液
HCl极易溶于水,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2
SO2(HCl)
饱和NaHSO3溶液
HCl+NaHSO3===NaCl+H2O+SO2
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液
SO2+2NaHCO3===Na2SO3+H2O+2CO2
CO2(CO)
灼热CuO
CO+CuOCu+CO2
CO(CO2)
NaOH浓溶液
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
N2(O2)
灼热铜网
2Cu+O22CuO
四、化学实验方案评价
从“可行性”方面
实验原理是否正确、可行
从“绿色化学”视角
反应原料是否易得、安全、无毒
实验操作是否安全、合理
反应的速率是否合适
实验步骤是否简单、方便
原料利用率以及生成物产率是否需较高
实验效果是否明显
实验过程中是否造成环境污染
从“安全性”方面
净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸
进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等)
防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等)
防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解或水解的物质时要采取必要措施,以保证达到实验目的)
冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃导管、竖装的干燥管及冷凝管等)
易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却
仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)
其他(如实验操作顺序,试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)
特别提醒
(对实验方案的合理与否,严密与否的判断)
“合理选择”是指仪器、药品、连接方式的选择
“排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、副反应尽量避免、杂质的除去等
“操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能与使用方法和化学实验的操作方法等
考点一 常见气体的制备
【典型例题】
【例1】表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是( )
选项
气体
a
b
c
A
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
B
SO2
70%的浓H2SO4
Na2SO3固体
98%的浓H2SO4
C
NO
稀HNO3
铜屑
H2O
D
NO2
浓HNO3
铜屑
NaOH溶液
【答案】B
【解析】A. 因NH3的密度比空气的小,不能用图示装置收集,收集方法不合理,故A错误;
B. Na2SO3与70%的浓硫酸反应生成SO2,SO2中混有的H2O用98%的浓H2SO4除去,收集装置合理,故B正确;
C. NO与空气中的氧气反应,则不能用图示装置收集NO,应利用排水法收集,故C错误;
D. NO2被NaOH溶液吸收,收集不到NO2,故D错误;
故选B。
【即时演练】
1.(江苏省泰州市2024-2025学年高二学业水平考试模拟)下列气体可用如图所示向上排空气法收集的是
A. B. C.NO D.
【答案】A
【解析】A.的密度比空气大,能用向上排空气法收集,A符合题意;
B.CH4密度比空气小,应采用向下排空气法或排水法收集,B不符合题意;
C.NO 容易与空气中的氧气反应生成有色的,不宜用该方法收集,C不符合题意;
D.的密度远小于空气,且常温下不与空气反应,最适合用向下排空气法或排水法收集,D不符合题意;
故选A。
2.下列是实验室制取气体时常用的发生装置和收集装置。下列说法正确的是
图① 图② 图③ 图④
A.图①可用于NH4Cl固体与碱石灰共热制取NH3
B.图②可用于实验室制取Cl2
C.图③可用于收集NO
D.图④可用于收集HCl气体
【答案】A
【解析】A项,制NH3装置正确;B项,缺少加热装置,错误;C项,NO与O2反应,故不可用排空气法收集,错误;D项,HCl极易溶于水,不可用排水法收集,错误。
3.下列气体可用如图所示装置收集的是
A.NH3 B.SO2 C.NO D.N2
【答案】B
【解析】根据图示可知,被收集的气体密度大于空气的密度且不与空气中的氧气反应,结合选项,该气体应为SO2,故B项正确。
考点二 物质的检验与鉴别
【典型例题】
【例2】(江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟)下列实验方案能达到实验目的的是
A.用酒精萃取溴水中的单质溴
B.用焰色反应鉴别和
C.用KSCN检验某溶液中是否含有
D.用饱和溶液除去中含有的少量
【答案】B
【解析】A.酒精与水互溶,无法分层,不能用作萃取剂萃取溴水中的溴,A不符合题意;
B.焰色反应可鉴别(紫色,需钴玻璃)和(黄色),和分别含和,实验可行,B符合题意;
C.KSCN用于检验Fe3+(显血红色),无法直接检验Fe2+,C不符合题意;
D.会与溶液反应,导致损失,应使用饱和食盐水除HCl,D不符合题意;
故选B。
【即时演练】
1.下列实验方案能达到目的的是
A.用火柴棒鉴别稀硫酸和浓硫酸
B.用澄清石灰水鉴别CO2和SO2
C.用焰色试验鉴别NaCl和NaOH
D.用丁达尔效应鉴别FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液
【答案】A
【解析】A项,浓硫酸能使火柴棒变黑而稀硫酸不行,符合题意;B项,两气体均使澄清石灰水变浑浊,不符合题意;C项,NaCl和NaOH都含有钠元素,不能用焰色试验鉴别,不符合题意;D项,FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液均为溶液,不能用丁达尔效应鉴别,不符合题意。
2.根据以下操作和现象得出的结论正确的是
选项
操作和现象
结论
A
将某气体通入澄清石灰水溶液,有白色沉淀生成
气体是CO2
B
用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色
该溶液一定含Na+不含K+
C
向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色
该溶液中一定含有Fe2+
D
向某溶液中加入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊
该溶液中一定含有SO42-
【答案】C
【解析】A项,CO2或SO2气体通入到澄清石灰水中,均有白色沉淀生成,故该气体不一定是CO2,错误;B项,火焰呈黄色说明该溶液一定含Na+,但不能确定是否含K+,需透过蓝色钴玻璃观察火焰是否呈紫色,错误;C项,向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,说明原溶液中一定含有Fe2+,Fe2+被氯气氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液显红色,正确;D项,加入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊,则原溶液可能含CO32-、SO32-、SO42-、Ag+中的一种或几种,错误。
3.下列实验方案能达到目的的是
A.用品红溶液检验SO2
B.用焰色试验鉴别KNO3和KCl
C.用澄清石灰水鉴别MgCl2溶液和NaHCO3溶液
D.用丁达尔效应区分FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液
【答案】A
【解析】A项,用品红溶液检验SO2,正确;B项,两种盐均为钾盐,不能用焰色试验鉴别,错误;C项,MgCl2溶液和NaHCO3溶液与澄清石灰水都会产生白色沉淀,错误;D项,两种铁盐均为溶液,无法用丁达尔效应区分,错误。
考点三 物质的除杂
【典型例题】
【例3】下列除去杂质的方法正确的是
A.除去CO2中混有的CO:用澄清石灰水洗气
B.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入过量铁粉,过滤
C.除去BaCO3固体中混有的BaSO4:加过量盐酸后,过滤,洗涤
D.除去Cu粉中混有的CuO:加适量稀硝酸后,过滤,洗涤
【答案】B
【解析】A项,用澄清石灰水洗气不能除去CO,错误;B项,铁可将FeCl3转化为FeCl2,正确;C项,盐酸与BaCO3反应而与BaSO4不反应,错误;D项,铜粉也会与稀硝酸反应,错误。
【即时演练】
1.下列实验方案能达到实验目的的是
A.用焰色反应鉴别KNO3和KCl
B.用分液漏斗分离水与酒精的混合物
C.用丁达尔效应区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
D.用NaOH溶液除去Cl2气体中混有的少量HCl气体
【答案】C
【解析】A项,元素焰色试验呈紫色,做焰色试验,两种溶液现象相同,无法鉴别,可以用硝酸银溶液鉴别,错误;B项,水和乙醇互溶,不能用分液方法分离,可以用蒸馏的方法分离,错误;C项,氢氧化铁胶体有丁达尔效应,氯化铁溶液没有丁达尔效应,可以用丁达尔效应鉴别氯化铁溶液和氢氧化铁胶体,正确;D项,氯气、HCl都和NaOH溶液反应,不能用NaOH溶液除去氯气中的HCl,可以用饱和食盐水,错误。
2.下列实验方案不能达到目的的是
A.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl
B.用BaCl2溶液鉴别Na2SO4溶液和Na2CO3溶液
C.通入氯气可除去FeCl3溶液中含有的FeCl2
D.用加热、称重的方法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体
【答案】B
【解析】A项,HCl和NaHCO3反应生成氯化钠、二氧化碳,CO2和饱和NaHCO3溶液不反应,用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl,不符合题意;B项,Na2SO4、Na2CO3都能和BaCl2反应生成沉淀,不能用BaCl2溶液鉴别Na2SO4溶液和Na2CO3溶液,符合题意;C项,FeCl2和氯气反应生成FeCl3,通入氯气可除去FeCl3溶液中含有的FeCl2,不符合题意;D项,NaHCO3固体加热分解,固体质量减小,Na2CO3固体加热不分解,固体质量不变,用加热、称重的方法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体,不符合题意。
3.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法中,正确的是
A.气体(HCl):通过饱和溶液洗气后干燥
B.溶液():加入适量铁粉
C.溶液():通入足量
D.固体():加入足量的盐酸,过滤
【答案】C
【解析】A.和HCl均能与饱和溶液反应而被吸收,故A错误;
B.氯化铁能被铁还原为氯化亚铁,故B错误;
C. 溶液能吸收足量反应生成溶液,故C正确;
D.与均能与足量的盐酸反应而溶解,故D错误。
综上所述,答案为C。
考点四 化学实验方案评价
【典型例题】
【例4】(江苏省2025年普通高中学业水平合格性考试)下列实验方案能达到预期目的的是
A.用浓硫酸干燥NH3
B.用品红溶液鉴别SO2和CO2
C.用乙醇萃取碘水中的I2
D.用NaOH溶液除去CO2中的HCl
【答案】B
【解析】A.浓硫酸是酸性干燥剂,与NH3反应生成盐,无法干燥,A错误;
B.SO2的漂白性使品红褪色,CO2无此性质,可鉴别,B正确;
C.乙醇与水互溶,无法分层,萃取需不混溶的溶剂(如CCl4),C错误;
D.NaOH与CO2和HCl均反应,无法选择性除杂,D错误;
故选B。
【即时演练】
1.下列实验方案能达到预期目的的是
A.用浓H2SO4干燥NH3
B.用pH试纸测量氯水的pH
C.用焰色试验鉴别NaNO3和Na2SO4
D.用丁达尔效应区分Al(OH)3胶体和K2SO4溶液
【答案】D
【解析】A项,NH3能与H2SO4反应生成(NH4)2SO4,因此不能用浓硫酸干燥NH3,错误;B项,氯水中含有HClO,具有强氧化性,能漂白pH试纸,氯水滴在pH试纸上,试纸先变红后褪色,因此不能用pH试纸测量氯水的pH,错误;C项,Na+的焰色为黄色,因此不能用焰色反应鉴别NaNO3和Na2SO4,错误;D项,胶体能产生丁达尔效应而溶液不能,因此可以用丁达尔效应区分Al(OH)3胶体和K2SO4溶液,正确。
2.下列实验不能达到对应目的的是
A.证明在水的作用下发生电离
B.用向上排空气法收集
C.检验溶液中是否存在
D.比较镁、铝金属性的强弱
【答案】C
【解析】A.向放在pH试纸上的氢氧化钠固体中加入蒸馏水,pH试纸变为蓝色,说明氢氧化钠能在水的作用下发生电离,故A不符合题意;
B.题给装置为向上排空气法收集氯气的装置,故B不符合题意;
C.溶液中的碳酸根离子也能与水反应生成白色碳酸银沉淀,则题给装置不能用于检验溶液中的氯离子,故C符合题意;
D.氢氧化镁不溶于氢氧化钠溶液,氢氧化铝能溶于氢氧化钠溶液生成四羟基合铝酸钠说明镁的金属性强于铝,故D不符合题意;
故选C。
1.下列气体既能用排水法又能用向下排空气法收集的是
A.H2 B.O2 C.NH3 D.NO
【答案】A
【解析NH3不能用排水法收集;NO与O2立即反应,不能用排空气法收集;向下排空气法收集的是密度比空气小的气体,A项正确。
2.下列方案能达到实验目的的是
A.用浓硫酸干燥NH3 B.用NaOH溶液除去Cl2中少量HCl
C.用品红溶液鉴别CO2和SO2 D.用焰色试验鉴别NaHCO3和Na2CO3
【答案】C
【解析】A项,NH3会与硫酸反应,错误;B项,Cl2也会与NaOH溶液反应,错误;C项,SO2能使品红溶液褪色而CO2则不行,正确;D项,NaHCO3和Na2CO3均含有钠元素,用焰色试验无法鉴别,错误。
3.(江苏省泰州市2024-2025学年高二学业水平考试模拟)下列实验方案能达到预期目的的是
A.用浓干燥
B.用pH试纸测量氯水的pH
C.用焰色试验鉴别和
D.用溶液区别溶液和溶液
【答案】C
【解析】A.NH3能与H2SO4反应生成(NH4)2SO4,因此不能用浓硫酸干燥NH3,A错误;
B.氯水中含有HClO,具有强氧化性,能漂白pH试纸,氯水滴在pH试纸上,试纸先变红后褪色,因此不能用pH试纸测量氯水的pH,B错误;
C.的焰色反应现象为黄色,KNO3的焰色反应现象为紫色(透过蓝色的钴玻璃观察),可鉴别,C正确;
D.溶液和溶液、溶液反应都会生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别,D错误;
故选C。
4.下列鉴别物质的方法能达到目的的
A.用加热灼烧的方法鉴别铁粉和炭粉
B.用酚酞溶液鉴别未知浓度的NaOH和Na2CO3溶液
C.用丁达尔效应鉴别FeCl2溶液和FeCl3溶液
D.用氨水鉴别MgSO4溶液和Al2(SO4)3溶液
【答案】A
【解析】A项,根据加热灼烧是否燃烧可鉴别两种粉末,正确;B项,两种溶液均能使酚酞试液变红,无法鉴别,错误;C项,FeCl2溶液和FeCl3溶液两种溶液,不能通过丁达尔效应鉴别,错误;D项,MgSO4溶液和Al2(SO4)3溶液与氨水均产生白色沉淀,无法鉴别,错误。
5.下列实验方案能达到目的的是
A.用生石灰干燥CO2
B.用加热的方法除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3
C.用Cu与浓硝酸反应制备少量NO
D.用NaOH溶液鉴别NH4Cl溶液和(NH4)2SO4溶液
【答案】B
【解析】A项,生石灰与二氧化碳反应,干燥二氧化碳,应用浓硫酸等,错误;B项,碳酸氢钠分解生成碳酸钠,可以达到除杂的目的,正确;C项,浓硝酸具有强氧化性,与铜反应生成二氧化氮气体,错误;D项,二者都与氢氧化钠溶液反应生成氨气,则不能用于检验,错误。
6.下列实验方案能达到预期目的的是
A.用乙醇萃取碘水中的碘单质 B.用焰色实验鉴别NaCl和KCl
C.用稀硫酸除去Cl2中的少量水蒸气 D.用NaOH溶液除去Cl2中的HCl
【答案】B
【解析】A项,乙醇和水互溶,不能用于萃取碘水中的碘单质,错误;B项,NaCl的焰色试验为黄色,KCl的焰色试验透过蓝色的钴玻璃观察为紫色,用焰色实验可鉴别NaCl和KCl,正确;C项,稀硫酸不具有吸水性,不能用稀硫酸除去Cl2中的少量水蒸气,需用浓硫酸,错误;D项,氯气、氯化氢均和NaOH反应,不能用NaOH溶液除去Cl2中的HCl,错误。
7.(江苏省2025年普通高中学业水平合格性考试)以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、FeO等)为原料,经H2SO4溶液浸取、H2O2氧化、氨水调节pH、过滤、洗涤、灼烧等过程可制备铁红(Fe2O3)。下列对实验措施的解释不合理的是
实验措施
解释
A
酸浸时H2SO4溶液略过量
提高烧渣中铁元素的浸出率
B
氧化时反应的温度不宜过高
H2O2受热时易分解
C
加氨水使溶液的pH增大
将Fe3+转化为Fe(OH)2
D
用BaCl2溶液检验沉淀是否洗净
过滤后沉淀表面残留少量
【答案】C
【解析】A.酸浸时H2SO4溶液略过量可确保Fe2O3、FeO等充分反应,提高铁元素的浸出率,解释合理,A正确;
B.H2O2在高温下易分解,氧化时控制温度可避免其分解,保证氧化效率,解释合理,B正确;
C.加氨水调节pH的目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,解释不合理,C错误;
D.用BaCl2溶液检验沉淀是否洗净,通过检测残留判断洗涤效果,解释合理,D正确;
故选C。
8.下列根据实验现象得出结论不正确的是
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向溴水中通入SO2,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2SO3酸性强于H2CO3
【答案】B
【解析】A项,只有氯气有颜色,为黄绿色,氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气,正确;B项,向溴水中通入SO2,溶液褪色,是因为溴水氧化了二氧化硫,说明SO2具有还原性,错误;C项,HCl的酸性比碳酸强,与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,该现象说明含有H+,正确;D项,SO2的水溶液中含H2SO3,向SO2的水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2SO3和NaHCO3反应产生了二氧化碳和水,则说明H2SO3酸性强于H2CO3,正确。
9.下列实验中,所选用的仪器和药品能达到实验目的的是
A.除去中的少量HCl
B.喷泉实验
C.制取少量干燥的
D.加热胆矾制取无水硫酸铜
【答案】C
【解析】A.二氧化硫会与亚硫酸钠溶液进一步反应被消耗,应选用亚硫酸氢钠溶液,故A错误;
B.一氧化氮不溶于水,不能产生压强差,无法进行喷泉实验,故B错误;
C.生石灰与浓氨水接触,生石灰溶于水放出大量的热,加快浓氨水的分解,且生成的氨气可用碱石灰干燥,故C正确;
D.加热胆矾使其失去结晶水应在坩埚中进行,故D错误;
答案选C。
10.(江苏省2024年普通高中学业水平合格性考试)下列有关的实验正确的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.检验
【答案】D
【解析】A.加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制备,故A错误;
B.氨气与硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,用碱石灰干燥氨气,故B错误;
C.氨气易溶于水,不能用排水法收集氨气,应该用向下排空气法收集氨气,故C错误;
D.氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,故D正确;
选D。
11.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A.①是氨气发生装置
B.②是氨气吸收装置
C.③是氨气发生装置
D.④是氨气收集、检验装置
【答案】C
【解析】A.①装置NH4Cl加热分解生成HCl和NH3,在试管口处NH3和HCl气体遇冷会再反应生成NH4Cl,收集不到NH3,A错误;B.NH3极易溶于水,NH3溶解导致导气管中气体压强减小而引发倒吸现象,因此②不能用于NH3的吸收,②装置,防倒吸装置中漏斗口与液面应接触,但插入液面之下不能防止倒吸,B错误;C.③装置用浓氨水加热可分解制得NH3,C正确;D.由于NH3的密度比空气小,因此收集NH3可以采用向下排空气法,为防止空气对流应在试管口塞一团棉花,D错误;故合理选项是C。
12.如图所示为实验室常用装置。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为____________。
(2)利用二氧化锰与浓盐酸反应制备并收集Cl2时,依次连接装置A、B、C、D、E并加入适当的试剂。装置B中饱和食盐水的作用是___________________________;利用装置C干燥Cl2,选用的试剂是____________;装置E的作用是__________________。
(3)利用铜和稀硝酸反应制备并收集NO时,连接装置A、B、E并加入适当的试剂。A中反应的离子方程式为_____________________________,A中导气管应连接B的_______(填“b”或“c”)端。
【答案】(1)分液漏斗 (2)吸收HCl气体 浓硫酸 吸收Cl2 (3)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O c
【解析】装置A中二氧化锰与浓盐酸反应制备并收集Cl2,B中盛饱和食盐水除氯气中的氯化氢,C中盛浓硫酸干燥氯气,D用向上排空气法收集氯气,E中盛氢氧化钠溶液吸收氯气。
(1)根据装置图,仪器a的名称为分液漏斗;(2)利用二氧化锰与浓盐酸反应制备并收集Cl2时,氯气在饱和食盐水中的溶解度小,氯化氢易溶于饱和食盐水,装置B中饱和食盐水的作用是除氯气中的氯化氢;浓硫酸能吸收氯气中的水蒸气,利用装置C干燥Cl2,选用的试剂是浓硫酸;装置E中盛氢氧化钠溶液,氢氧化钠能吸收氯气,防止污染。(3)利用铜和稀硝酸反应制备并收集NO时,A中铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,收集NO用排水法收集NO,B中装满水,A中导气管应连接B的c端。
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