高中化學(xué)1.2研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法教學(xué)案蘇教版必修1

1、學(xué)海導(dǎo)航物質(zhì)的分離和提純根據(jù)混合物中各物質(zhì)溶解性、沸點(diǎn)、被吸附性能及在不同溶劑中溶解性的不同，可以選用過濾和結(jié)晶、蒸餾（或分餾）、紙上層析、萃取和分液等方法進(jìn)行分離和提純。分離提純方法適用范圍實(shí)例過濾固體與液體不互溶的混合物P粗鹽的提純結(jié)晶與重結(jié)晶混合物中各成分在溶劑中溶解度不 同，包括蒸發(fā)溶劑結(jié)晶和降溫結(jié)晶分離NaCI和KNG的混合物蒸餾（分餾） 難揮發(fā)的固體雜質(zhì)在液體中形成 的混合物 互溶液體沸點(diǎn)有明顯差異蒸餾水、無水乙醇的制備、石 油的分餾CCl4（沸點(diǎn) 76.75 C）和甲苯（沸點(diǎn)110.6 C）混合物的分 離層析被吸附能力不同的物質(zhì)的分離紅、藍(lán)墨水混合物中的不同色 的分離分液兩種互不

2、混溶的液體混合物CCI4和水的分離萃取溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度不 同利用CCI4從溴水中萃取溴注意：不同的分離方法都有一定的適用范圍，要根據(jù)不同混合物的性質(zhì)選擇合適的方法進(jìn) 行分離，且有時(shí)需要多種方法配合使用。二、常見物質(zhì)（離子）的檢驗(yàn)物質(zhì)（離子）方法及現(xiàn)象CG2與含Ba2+的溶液反應(yīng)，生成白色沉淀，該沉淀溶于硝酸（或鹽酸） 無氣味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體（CQ2）。，生成無色SQ2-與含Ba2+的溶液反應(yīng)，生成白色沉淀，不溶于稀鹽酸。與硝酸銀溶液反應(yīng)，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。+NH與NaQH濃溶液反應(yīng)，微熱，放出使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的刺激性氣味氣 體（NH）。Na+焰色反應(yīng)呈

3、黃色K+焰色反應(yīng)呈紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃）I 2r遇淀粉顯藍(lán)色蛋白質(zhì)灼燒有燒焦羽毛氣味三、溶液的配制及分析1. 物質(zhì)的量濃度、溶液體積、溶質(zhì)的物質(zhì)的量相互關(guān)系CBnBVnBCbnBCbV2. 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液主要儀器：容量瓶、燒杯、玻棒、膠頭滴管、量筒、托盤天平及砝碼、藥匙操作步驟：計(jì)算一稱量一溶解一移液一定容注意事項(xiàng)：容量瓶不能配制任意體積的溶液；不能用作反應(yīng)容器；不能直接在其中進(jìn) 行溶解和稀釋；不可作為貯存溶液的試劑瓶。 容量瓶在使用前需檢查是否漏水。 稱量NaOH等易潮解或有腐蝕性的固體必須在干燥潔凈的小燒杯中進(jìn)行且要快速稱量。 溶解或稀釋過程有明顯溫度變化的，需等溶液溫度恢復(fù)至

4、室溫才能轉(zhuǎn)移到容量瓶中。 往容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時(shí)，需要用玻璃棒引流；燒杯及玻璃棒應(yīng)用蒸餾水洗滌23次，洗滌液也要注入容量瓶中。 定容時(shí)，當(dāng)液面接近瓶頸刻度線12cm處，應(yīng)改用膠頭滴管滴加。例題解析例 1 下列實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是 A. 測(cè)定溶液pH的操作是：將濕潤(rùn)的 pH試紙置于表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，點(diǎn)在pH 試紙的中部，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡進(jìn)行比較。B. 容量瓶檢漏的操作是：在容量瓶中注入適量的水，塞上玻璃瓶塞，左手五指托住瓶底，右手食指頂住瓶塞，反復(fù)倒置，觀察是否漏水。C. 配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸溶液時(shí)，先往容量瓶中加水，然后按計(jì)算結(jié)果將一定體 積濃硫酸沿玻璃棒慢慢倒入容量瓶，最后加水至刻度，

5、搖勻。D. 觀察鉀元素焰色反應(yīng)的操作是：將鉑絲放在稀鹽酸中洗滌，然后蘸取固體氯化鉀，置 于煤氣燈的火焰上進(jìn)行灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃進(jìn)行觀察?！窘馕觥吭擃}考察的是一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作。用pH試紙測(cè)定溶液 pH值時(shí)，不能預(yù)先用水潤(rùn)濕，否則會(huì)引起待測(cè)液濃度減小，pH值改變；容量瓶使用之前必須要檢查是否漏水，方法為：在容量瓶中注入適量水，塞上瓶塞，食指頂住瓶塞，另一只手托住瓶底，倒立過來， 觀察是否漏水，若不漏水，將瓶正立并將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°后，再次檢驗(yàn)；容量瓶只能用于配制溶液，不能在其中直接溶解或稀釋；焰色反應(yīng)的關(guān)鍵是用于蘸取待測(cè)物的鉑絲必須潔凈，所 以每次檢測(cè)前后需蘸取鹽酸清洗，清洗后放

6、在火焰上灼燒，直至與原來火焰焰色相同為止， 再蘸取待測(cè)物進(jìn)行檢驗(yàn)，以排除雜質(zhì)的干擾。答案為A、 B、 C、 D。例2.某溶液含有較多的 NatSQ和少量的Fe2(SO)3。若用該溶液制取芒硝(NSQ 10H2。)， 可選擇的操作有(1)加適量H2SO溶液；(2)加金屬鈉；(3)結(jié)晶；(4)加過量NaOH溶液；( 5)加強(qiáng)熱脫結(jié)晶水； ( 6)過濾。正確的操作步驟是()A. (2)(6)(3)B. (4)(6)(1)(3)C. (4)(6)(3)(5)D. (2)(6)(1)(3)(5)【解析】在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中需要分離許多物質(zhì)，要用到化學(xué)反應(yīng)。選擇化學(xué)試劑 時(shí)注意( 1)不引入新的雜質(zhì)；(

7、 2)所加試劑一般過量，以保證將雜質(zhì)全部除去，同時(shí)后續(xù)試劑須將過量的前一試劑除去；( 3)過程簡(jiǎn)便、安全；( 4)若存在多種雜質(zhì)，注意所加除雜試劑順序。根據(jù)題目要求，主要是除去Fe3+，加過量的NaOH溶液將Fe3+沉淀。將沉淀過濾后，過量的NaOH溶液用適量的 H2SC4溶液除去。再結(jié)晶得 NSQ 10"Q即芒硝。A、D選項(xiàng)用金屬鈉與水反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)不經(jīng)濟(jì)、不安全，且A未考慮加入過量試劑的問題，C中最后一步加強(qiáng)熱脫去結(jié)晶水，得不到芒硝，只能得到Na2SQ固體。選B。例3 .配制100mL I.Omol L -1的NaQH溶液，下列情況會(huì)導(dǎo)致溶液濃度偏高的是（）A .容量瓶使用前經(jīng)蒸餾水

8、清洗后沒有干燥B. 配制過程中，未用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒C. 俯視確定凹液面與刻度線相切D. 用敞口容器稱量 NaQH且時(shí)間過長(zhǎng)【解析】 除了稱量和試劑因素外，以下操作將引起誤差：1不洗滌燒杯、玻璃棒，造成所配制的溶液濃度偏低。2在燒杯中溶解固體或稀釋濃溶液時(shí)，不放置至室溫，而趁熱轉(zhuǎn)入容量瓶進(jìn)行定容，所得溶液的濃度偏高。3定容后上下倒置搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線時(shí)，再加水至刻度線，則所配制溶液的濃度偏低。4定容時(shí)加水超出刻度線，又用滴管把多余的溶液取去，此時(shí)所得溶液濃度偏低。5定容時(shí)俯視，所配溶液濃度偏高；定容時(shí)仰視，配制溶液濃度偏低。6在溶解、轉(zhuǎn)移和洗滌過程中，把溶液濺到容器外，則所配制的溶

9、液濃度偏低。題中A項(xiàng)，容量瓶配制溶液最后須加蒸餾水定容，無需干燥，只要潔凈即可，故不會(huì)對(duì) 配制溶液的濃度產(chǎn)生影響；B項(xiàng)操作造成溶質(zhì)未全部轉(zhuǎn)移至容量瓶中，所配溶液濃度減??；C項(xiàng)，俯視定容，所加蒸餾水的量不足，溶劑量減少，濃度偏高；D項(xiàng)，稱量過程中，NaQH固體已經(jīng)部分吸收 HzQ及CQ,溶質(zhì)減少，濃度偏低。選 Co小實(shí)驗(yàn)層析法分離紙層析法班點(diǎn)層析是利用混和物中各組分在固定相和流動(dòng)相中的 溶解度不同而達(dá)到分離目的，常用濾紙作載體，稱為紙 層析法°以紙上所吸附的水作固定相，用與水不相混溶 或相混溶的溶劑作展開劑，是流動(dòng)相，所用展開劑應(yīng)對(duì) 被分離物質(zhì)有一定溶解度，通常為含一定比例水的有機(jī) 溶

10、劑。當(dāng)流動(dòng)相沿紙條移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)著試樣中的各組分 以不同的速率向前移動(dòng)，在一定時(shí)間內(nèi)，不同組分被帶 到紙上的不同部位，出現(xiàn)層析現(xiàn)象，以達(dá)到分離的目的。（A）將6份水、3份酒精和1份氨水制成混合溶劑。在一支大試管中倒入適量溶劑，剪一條2cm寬的長(zhǎng)條濾紙，從試管口懸吊下去，使其底部恰好能夠浸入溶劑，且紙邊不要貼在試管壁上。用鉛筆在液面以上的濾紙?zhí)幃嬕坏谰€，點(diǎn)一滴 紅、藍(lán)墨水的等量混合液（如圖），將濾紙條放入大試管中，塞上塞子，以防溶劑揮發(fā)。溶劑 由于毛細(xì)作用爬上紙條，墨水中的各種成分隨溶劑擴(kuò)展逐漸分開，形成不同的色帶，紅色帶 -3 -在上，藍(lán)色帶在下。可用其他溶劑和其他墨水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將各種色素很好地

11、分開。（B）收集各種綠葉，撕碎，放在研缽中，加入適量酒精，研磨，直到溶液呈深綠色。用 毛細(xì)玻璃管在濾紙的一端點(diǎn)一滴綠色溶液，晾干，再在同一點(diǎn)上點(diǎn)一滴綠液制成一個(gè)小的濃 縮點(diǎn)。將濾紙條懸掛在大試管中，使有濃縮點(diǎn)的一端浸入溶劑中，且濃縮點(diǎn)位于液面以上。 色層顯示是：葉黃素的橙色帶在上，葉綠素的綠色帶在下。若用其它適當(dāng)溶劑，可使葉紅素 （胡蘿卜素）的色層在二者之間顯現(xiàn)出來。習(xí)題精練1 .在容量瓶上無需有的標(biāo)記是（）A. 刻度線B.溫度C.濃度D .規(guī)格（容量）2下列實(shí)驗(yàn)中用錯(cuò)試劑的是（）A. 用稀鹽酸清洗做焰色反應(yīng)的鉑絲B. 用酒精萃取碘水中的碘C. 用稀鹽酸洗去殘留在試管壁上的銅D. 用堿石灰吸收

12、氨氣中的水蒸氣3. 下列溶液與 20mL 1 mol L 1 NaNQ溶液中NG物質(zhì)的量濃度相等的是（）A. 10 mL 1 mol L 1 Mg（NC3）2 溶液B. 5 mL 0.8 mol L Al（NO 3） 3溶液C. 10 mL 2 mol L 1 AgNO溶液D. 10 mL 0.5 mol LCu（NQ）2 溶液4. 0.5LAICI 3溶液中含Cl 9.03 X 1023個(gè)，則溶液物質(zhì)的量濃度是（）A. 0.1mol/L B. 1mol/L C . 3mol/L D. 1.5mol/L.315. 用98%勺濃硫酸（密度為1.84g cm ）配制1mol L的稀硫酸100 mL

13、,現(xiàn)給出下列儀器（配 制過程中可能用到）：100 mL量筒 10 mL量筒 50 mL燒杯 托盤天平 100 mL容量 瓶膠頭滴管 玻璃棒。按實(shí)驗(yàn)時(shí)使用儀器的先后順序，排列正確的是（）A. B .C.D .6. 下列除雜所選用的試劑及操作方法均正確的一組是（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)）（）選項(xiàng)待提純的物質(zhì)選用的試劑操作方法ANaCI(Na2CO)鹽酸一BCO(CO)Q點(diǎn)燃CFe (Zn)稀硫酸過濾DCO(HCI)NaOH溶 液洗氣7.下列各組溶液，不用其他試劑.，就可將它們區(qū)別開的是（）A. 鹽酸氫氧化鈉碳酸鈉硫酸銅B. 鹽酸硝酸銀氯化鈉 硝酸鈉C. 氫氧化鈉 硫酸鎂碳酸鈉硫酸氫鈉D. 氯化鋇硫酸鈉氯化鈣硝

14、酸鈣&某氣體可能含有 N2、HCI、CO中的一種或幾種，將其依次通入足量NaHC歸液和灼熱CuQ 氣體的體積都沒有變化，再通過足量的堿石灰，氣體體積減小，但還有剩余氣體，以下對(duì)該氣體組分判斷正確的是（）A. 定沒有 N2, CO和HCI至少有1種B. 定有 N2, HCI 和 COC. 一定有 N, CO和 HCI至少有1種D. 定有 N和CO沒有HCI9.實(shí)驗(yàn)室用固態(tài)不純氯化鈉（含少量NHHCO和NstSQ雜質(zhì)）制取純凈氯化鈉溶液。下列操作可供選用：逐滴加入稀鹽酸，調(diào)節(jié)pH值為5;煮沸；加蒸餾水溶解；加熱至不再產(chǎn)生氣體為止；加入稍過量的Na>CQ溶液；加入稍過量的 BaCI2溶

15、液；過濾。上述實(shí)驗(yàn)操作的正確順序應(yīng)是( )A.B.C.D.10 .實(shí)驗(yàn)中需要2mol/L的NazCO溶液950 m L,配制時(shí)應(yīng)選用的容量瓶規(guī)格和NqCO的質(zhì)量分別為（）A. 1000m L, 212gB.950m L, 201.4gC. 500m L, 212gD.任意規(guī)格，572g11. 現(xiàn)有燒杯、漏斗、分液漏斗、酒精燈、玻璃棒、量筒、蒸發(fā)皿、圓底燒瓶、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、三腳架、石棉網(wǎng)、火柴。若所需試劑均有提供，在以下5個(gè)實(shí)驗(yàn)中： 沉淀的過濾， 含泥沙的碘中提純碘， 溴的萃取， 蒸餾， 硫酸銅溶液的蒸發(fā)濃縮。其中因缺乏 某種實(shí)驗(yàn)用品而不能完成的實(shí)驗(yàn)是（）A. B .和C.和 D.和12.

16、在KzSQ和Fe2（SO4）3的混合溶液中，已知 Fe3+的物質(zhì)的量濃度為 0.1moI./L ，而SQ2的物 質(zhì)的量濃度為0.3moI/L，則混合液中K+的物質(zhì)的量濃度為（）A. 0.15moI/L B . 0.3moI/L C . 0.45moI/L D. 0.6moI/L13下列各組混合物的分離或提純方法正確的是（）A. 用過濾法分離 Fe （OH 3膠體和FeCI3溶液的混合物B. 用結(jié)晶法提純NaCI和KNO的混合物中的KNOC. 用蒸餾法分離乙醇和苯酚（沸點(diǎn)為182C ）的混合物D. 用加熱法分離碘和氯化銨的混合物14. 某溶液中含有 OH、CO2、SO2三種陰離子，要求只取一次.

17、待測(cè)液就能將陰離子都檢驗(yàn)出 來，試設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便的檢驗(yàn)方法（不選用指示劑）。寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象。15. 配制2 moI / L NaOH 溶液250 mL,在下列所敘述的操作中選擇必要的操作，用序號(hào)寫出 操作順序。 在燒杯中放入一定量的水（少于 250 mL）,溶解NaOH 在托盤天平上放 2張大小一樣的紙，稱取 20 g NaOH。 用滴管加蒸餾水，使溶液凹液面和刻度相切，搖勻。 在燒杯中放NaOH用托盤天平稱出 20 g NaOH。 把20 g NaOH溶于250 mL蒸餾水中。 NaOH溶液冷卻后，注入容量瓶 250 mL規(guī)格。 向容量瓶加蒸餾水，直至液面接近瓶頸刻度線 容量瓶用Na

18、OH溶液潤(rùn)洗后使用。12 cm處。 用蒸餾水洗滌燒杯，并把洗滌液注入容量瓶，振蕩。16. 用于分離或提純物質(zhì)的方法有：A.蒸餾(分餾)B.鹽析C.過濾D .重結(jié)晶E .升華F .滲析G 加熱分解 。下列各組混合物的分離或提純應(yīng)選用上述哪一種方法最合適？(把選用 的方法的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)內(nèi))(1) 除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO微粒(2) 除去Fe(OH)3膠體中混有的C離子(3) 除去乙醇中的少量水()()(4) 除去氧化鈣中的碳酸鈣()(5) 除去固體碘中混有的砂子()17右圖所示裝置有多種用途，請(qǐng)回答下列問題：(1) 洗氣：除去 CO中的水蒸氣，裝置內(nèi)應(yīng)盛放 (2) 檢驗(yàn)：證明 CO中

19、混有CO,裝置內(nèi)應(yīng)盛放 ;(3) 集氣：若用排空氣法收集比空氣輕的氣體時(shí)，氣體應(yīng)從裝置的端通入(填“ A”或“B”，下同)；若收集比空氣重的氣體，則氣體從 端通入。若用排水法收集內(nèi)應(yīng)先裝滿水，氣體從 端通人。(4) 貯氣：若要用水將裝置中的氧氣排出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，水應(yīng)從 端通人。(5) 量氣：若要測(cè)定實(shí)驗(yàn)室制得的少量Q的體積，則應(yīng)在瓶?jī)?nèi)先裝滿水，再將O2從端通入。18.實(shí)驗(yàn)室用如圖所示方法制Fe(OH)2,但一般看不到白色的Fe(OH)2沉淀，原因是Fe(OH)2不穩(wěn)定，極易被 Q氧化生成Fe(OH)3，而由灰綠色轉(zhuǎn)為紅褐色的沉 淀。反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Fe(OH) 2+Q+2HO= 4Fe(OH)3。請(qǐng)回答：(1) 滴管下端插入液面下的原因是 。(2) 此反應(yīng)中的 Q可能來自于 。Q時(shí)，瓶(3) 現(xiàn)欲用同樣的裝置制得Fe(OH)2白色沉淀(至少能存在較長(zhǎng)的時(shí)間)，設(shè)計(jì)一個(gè)改良的實(shí)驗(yàn)方案。(提示：如何能減少 Q對(duì)