高考一轮复习资料高考化学基本实验方法练习及知识总结.docx
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高考一轮复习资料高考化学基本实验方法练习及知识总结
2021年高考一轮复习第三十二讲基本实验方法
知识点
气体制备、物质检验、分离提纯
复习目标
1.掌握常见气体的实验室制备(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。
2.掌握常见物质检验、分离和提纯的方法。
复习重点
常见气体制备,物质的分离、提纯与检验。
复习难点
结合气体制备、物质的检验与分离、提纯的综合性问题的处理。
一、自我诊断知己知彼
1.【2019北京卷】下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
2.【2019上海卷】能证明亚硫酸钠中部分变质所需要的试剂是()
A.硝酸钡,稀硫酸B.稀盐酸,氯化钡
C.稀硫酸,氯化钡D.稀硝酸,氯化钡
3.【2019江苏卷】下列实验操作能达到实验目的的是()
A.用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH
B.将4.0gNaOH固体置于100mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000mol·L-1NaOH溶液
C.用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体
D.用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2
4.【2019浙江11月卷】下列实验合理的是()
A.用湿润的pH试纸测定CH3COONa溶液的pH
B.用蒸馏的方法分离乙醇(沸点为78.3℃)和苯(沸点为80.1℃)的混合物
C.用淀粉KI试纸鉴别碘水和FeCl3溶液
D.用Na2CO3溶液鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸
5.【2020天津卷】下列实验仪器或装置的选择正确的是()
配制50.00mL
0.1000mol.L−1
Na2CO3溶液
除去Cl2中的HCl
蒸馏用冷凝管
盛装Na2SiO3溶液的试剂瓶
A
B
C
D
【答案】1.B2.B3.D4.D5.B
【解析】
1.B氢氧化钠和氯化镁可以发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀,从而除掉氯化钠中的氯化镁,过滤后,加入盐酸来除掉过量的氢氧化钠。
这两个反应均为复分解。
2.亚硫酸钠部分变质生成硫酸钠,因此实际需要检验的是硫酸根离子,使用试剂为稀盐酸和氯化钡。
3.A.pH试纸润湿后使用,相当于稀释了所测的溶液,会影响非中性溶液pH的数值)。
B.容量瓶是一种量器而不是容器,也不能用来溶解固体,溶解NaOH固体时应在烧杯中进行。
C.用装置甲蒸干ACl3溶液无法得到无水ACl3而是得到Al(OH)3继续蒸干得到 Al2O3固体。
D.乙烯和氢氧化钠不反应,SO2会被氢氧化钠吸收,故D正确。
4.A项,在测量pH时,pH试纸不能润湿,否则可能引起误差;
B项,由于乙醇和苯的沸点相差不大,所以不能用蒸馏的方法进行分离;
C项,由于Fe3+能把I-氧化成I2,所以不能用淀粉KI试纸鉴别碘水和FeCl3溶液;
D项,CaCl2和Na2CO3反应有白色沉淀生成,NaCl与Na2CO3不反应,而稀硫酸与Na2CO3反应有气泡冒出,现象各不相同,能用Na2CO3溶液鉴别这三种溶液。
5.A.需要50mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒等配制50.00mL0.1000mol•L-1Na2CO3溶液,故A错误;
B.HCl极易溶于水,食盐水可抑制氯气的溶解,导管长进短出、洗气可分离,故B正确;
C.球形冷凝管易残留馏分,应选直形冷凝管,故C错误;
D.溶液显碱性,生成硅酸钠溶液具有粘合性,不能使用玻璃塞,应选橡皮塞,故D错误;
故选:
B。
二、温故知新夯实基础
1.气体的制备
(1)装置的选择及注意事项
装置选择
注意事项
固体与固体加热装置
①试管口应稍向下倾斜,防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流而引起试管炸裂;②铁夹应夹在距试管口约处;③胶塞中的导管伸入试管里面不能太长,否则会阻碍气体的导出
固体与液体不加热装置
①块状固体与液体在常温下反应制备气体时可用启普发生器,如图甲,当制取气体的量不多时,也可采用简易装置,如图乙;②装置乙、丁、戊、己中长颈漏斗的下端应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;③加入的液体反应物(如酸)要适当;④粉末状固体与液体反应或产物为糊状物时常采用装置丙
固体与液体、
液体与液体
加热装置
①先把固体药品加入烧瓶中,然后滴加液体药品,要注意液体滴加的速度,保证产气速率平稳,易于收集;②若使用分液漏斗,则需要在滴液的过程中,打开漏斗活塞,以保证液体能够顺利滴下;③分液漏斗中的液体滴完后,要关闭漏斗活塞,防止气体经漏斗逸出;④装置乙中的温度计必须插在反应液中;⑤烧瓶加热需要垫石棉网
(2)气体的干燥方法与装置
气体的干燥方法
气体干燥选择干燥剂的原则
①不减原则:
即通过干燥操作之后,目标气体的量不能减少;②不反应原则:
干燥剂不能与目标气体反应
酸性干燥剂
浓H2SO4
可以干燥H2、O2、N2、CO2、CO、Cl2、HCl、SO2、CH4和C2H4等气体
碱性干燥剂
碱石灰
主要用于干燥NH3,但也可干燥H2、O2、N2、CO和CH4等
中性干燥剂
CaCl2
可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl和H2S等,但不能干燥NH3
气体的干燥装置
盛装液态干燥剂,用于干燥气体;也可以盛装其他液体试剂,用来对酸性或中性气体进行除杂
盛装碱石灰和CaCl2等固体干燥剂
甲装置可以盛装液体干燥剂或固体干燥剂,乙和丙装置只能盛装固体干燥剂
(3)气体的收集方法及装置
排水法
①难溶或微溶于水,且与水不发生化学反应的气体,都可用排水集气法收集;②用排水集气法收集气体时,导管不伸入试管(或集气瓶)底部
向上排空气法
①比空气密度大的气体可用向上排空气法收集;②用排空气法收集气体时,导管一定要伸入集气瓶(或试管)底部,目的是把集气瓶(或试管)中的空气尽量排出;③为防止外界空气向集气瓶内扩散,集气瓶口可盖上毛玻璃片,若用试管收集时,可在试管口塞上一小团疏松的棉花
向下排空气法
比空气密度小的气体可用向下排空气法收集,如H2、NH3和CH4等气体
排特殊溶液法
①氯气可用排饱和食盐水的方法收集;②二氧化碳可用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集
(4)常见尾气处理装置及方法
处理方法
液体吸收法
点燃法
收集法
处理装置
适用气体
装置A适用于吸收溶解度小的气体,如Cl2、CO2等;装置B、C可吸收溶解度大的气体,如HCl、HBr、NH3等
CH4、CH2===CH2、H2、CO等
CO、NH3、H2S等
2.常见物质的检验
(1)常见气体的检验
常见气体
检验方法
H2
纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。
不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气
O2
可使带火星的木条复燃
Cl2
黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O2、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)
HCl
无色有刺激性气味的气体。
在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
SO2
无色有刺激性气味的气体。
能使品红溶液褪色,加热后又显红色。
能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
H2S
无色有鸡蛋气味的气体。
能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
NH3
无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
NO2
红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。
NO
无色气体,在空气中立即变成红棕色
CO2
能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭;SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
CO
可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。
CH4
无色气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和CO2;不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
(2)几种重要阳离子的检验
常见阳离子
检验方法
H+
能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
Na+、K+
用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过蓝色钴玻璃片)。
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。
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。
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。
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]+。
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。
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。
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
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。
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
常见阴离子
检验方法
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。
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]+。
Br-
能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
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。
SO42-
能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
SO32-
浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。
能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。
S2-
能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。
CO32-
能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
HCO3-
取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊;或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀MgCO3生成,同时放出CO2气体。
PO43-
含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。
NO3-
浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
(4)几种重要有机物的检验
有机物
检验方法
苯
能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾;能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。
乙醇
能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色Cu
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