導學-研究物質的實驗方法

1、研究物質的實驗方法導學學海導航一、物質的分離和提純根據(jù)混合物中各物質溶解性、沸點、被吸附性能及在不同溶劑中溶解性的不同，可以選CBMbCbMbCbV用過濾和結晶、蒸儲（或分儲）、紙上層析、萃取和分液等方法進行分離和提純。分離提純方法適用范圍實例過濾固體與液體小互溶的混合物P粗鹽的提純結晶與重結晶混合物中各成分在溶劑中溶解度小 同，包括蒸發(fā)溶劑結晶和降溫結晶分離NaCl和KNO 3的混合物蒸儲（分儲）難揮發(fā)的固體雜質在液體中形成 的混合物互溶液體沸點有明顯差異蒸儲水、無水乙醇的制備、石 油的分儲CCl4（沸點76.75 C）和甲苯（沸點110.6C）混合物的分離層析被吸附能力不同的物質的分離紅、

2、藍墨水混合物中的不同色 的分離分液兩種互小混溶的液體混合物CCl4和水的分離萃取溶質在互小相溶的溶劑里溶解度小 同利用CCl4從濱水中萃取澳注意：不同的分離方法都有一定的適用范圍，要根據(jù)不同混合物的性質選擇合適的方法進行分離，且有時需要多種方法配合使用。 二、常見物質（離子）的檢驗物質（離子）方法及現(xiàn)象CO32與含Ba2+的溶液反應，生成白色沉淀，該沉淀溶于硝酸（或鹽酸），生成無色無氣味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體（CO2）。SO42與含Ba2+的溶液反應，生成白色沉淀，不溶于稀鹽酸。Cl與硝酸銀溶液反應，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。NH4+與NaOH濃溶液反應，微熱，放出使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙

3、變藍的刺激性氣味 氣體（NH3）。Na+焰色反應呈黃色K+焰色反應呈紫色（透過藍色鉆玻璃）I2遇淀粉顯藍色蛋白質灼燒有燒焦羽毛氣味三、溶液的配制及分析1.物質的量濃度、溶液體積、溶質的物質的量相互關系2.配制一定物質的量濃度的溶液主要儀器：容量瓶、燒杯、玻棒、膠頭滴管、量筒、托盤天平及祛碼、藥匙操作步驟：計算稱量溶解移液定容注意事項： 容量瓶不能配制任意體積的溶液； 不能用作反應容器； 不能直接在其中進 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

4、恢復至室溫才能轉移到容量瓶中。往容量瓶中轉移溶液時，需要用玻璃棒引流；燒杯及玻璃棒應用蒸儲水洗滌23次，洗滌液也要注入容量瓶中。定容時，當液面接近瓶頸刻度線12cm處，應改用膠頭滴管滴加。例題解析例 1下列實驗操作錯誤的是A 測定溶液pH 的操作是：將濕潤的 pH 試紙置于表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，點在 pH 試紙的中部，與標準比色卡進行比較。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，反復倒置，觀察是否漏水。C.配制一定物質的量濃度的硫酸溶液時，先往容量瓶中加水，然后按計算結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，搖勻

5、。D 觀察鉀元素焰色反應的操作是：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行灼燒，透過藍色鈷玻璃進行觀察?！窘馕觥吭擃}考察的是一些化學實驗的基本操作。用 pH 試紙測定溶液pH 值時，不能預先用水潤濕，否則會引起待測液濃度減小， 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180 °后，再次檢驗；容量瓶只能用于配制溶液， 不能在其中直接溶解或稀釋； 焰色反應的關鍵是用于蘸取待測物的鉑絲必須潔凈， 所以每次檢測前后需蘸取鹽酸清洗， 清

6、洗后放在火焰上灼燒， 直至與原來火焰焰色相同為止，再蘸取待測物進行檢驗，以排除雜質的干擾。答案為 A、 B、 C、 D 。例2.某溶液含有較多的Na2SO4和少量的F&(SO4)3。若用該溶液制取芒硝(Na2SO4 10H2。)，可選擇的操作有( 1 )加適量H2SO4 溶液 ;( 2)加金屬鈉;( 3)結晶 ;(4)加過量NaOH 溶液 ;( 5 )加強熱脫結晶水；( 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)生產中需要分離許多物質， 要用到化學反應。 選擇

7、化學試劑時注意( 1)不引入新的雜質；( 2 )所加試劑一般過量，以保證將雜質全部除去，同時后續(xù)試劑須將過量的前一試劑除去；( 3)過程簡便、安全；( 4 )若存在多種雜質，注意所加除雜試劑順序。根據(jù)題目要求，主要是除去Fe3卡,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H2SO4溶液除去。再結晶得Na2SO4 10H2O,即芒硝。A 、 D 選項用金屬鈉與水反應，實驗不經濟、不安全，且 A 未考慮加入過量試劑的問題， C中最后一步加強熱脫去結晶水，得不到芒硝，只能得到Na2SO4 固體。選B 。例3.配制100mL、1.0mol L-1的NaOH溶液，下列

8、情況會導致溶液濃度偏高的是()A 容量瓶使用前經蒸餾水清洗后沒有干燥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NaOH 且時間過長【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，不放置至室溫，而趁熱轉入容量瓶進行定容，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， 再加水至刻度線，則所配制溶液的濃度偏低。4定容時加水超出刻度線，又用滴管把多余的溶?取去，此時所得溶液濃度偏低。5定容時俯視，所配溶液濃度偏高； 定容時仰視，配制溶液濃度偏低。

9、6在溶解、轉移和洗滌過程中，把溶液濺到容器外，則所配制的溶液濃度偏低。題中A項，容量瓶配制溶液最后須加蒸儲水定容，無需干燥，只要潔凈即可，故不會對配制溶液的濃度產生影響；B項操作造成溶質未全部轉移至容量瓶中，所配溶液濃度減?。籆項，俯視定容，所加蒸儲水的量不足，溶劑量減少，濃度偏高；D項，稱量過程中，NaOH固體已經部分吸收 H2O及CO,溶質減少，濃度偏低。選 Co小實驗層析法分離紙層析法層析是利用混和物中各組分在固定相和流動相中 的溶解度不同而達到分離目的，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，是流動相，所用展 開劑應對被分離物質

10、有一定溶解度，通常為含一定比 例水的有機溶劑。當流動相沿紙條移動時，帶動著試 樣中的各組分以不同的速率向前移動，在一定時間內， 不同組分被帶到紙上的不同部位，出現(xiàn)層析現(xiàn)象，以 達到分離的目的。（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2 cm寬的長條濾紙，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€，點一滴紅、藍墨水的 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)。溶劑由于毛細作用爬上紙條，墨水中的各種成分隨溶劑擴展逐漸分開，形成不同的色帶，紅色帶在上，藍色帶在下。可用其他溶劑和

11、其他墨水進行實驗，將各種色素很好地分開。（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。用毛細玻璃管在濾紙的一端點一滴綠色溶液，晾干，再在同一點上點一滴綠液制成一個小的濃縮點。將濾紙條懸掛在大試管中， 使有濃縮點的一端浸入溶劑中，且濃縮點位于液面以上。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。習題精練C.濃度（ ）D.規(guī)格（容量）1 .在容量瓶上無需有的標記是A.刻度線B.溫度2 .下列實驗中用錯試劑的是（）A.用稀鹽酸清洗做焰色反應的鉗絲B.用酒精萃取碘水中的碘C.用稀鹽酸洗去殘留在試管壁

12、上的銅D.用堿石灰吸收氨氣中的水蒸氣3 .下列溶液與20mLi mol l_- 1 NaNO3溶液中NO3一物質的量濃度相等的是（）A. 10 mL 1 mol L71 Mg（NO3）2溶液B. 5 mL 0.8 mol L 1Al（NO3）3 溶液C. 10 mL 2 mol L1AgNO3溶液D. 10 mL 0.5 mol L 1 Cu（NO3）2 溶液4 . 0.5LAlCl 3溶液中含C9.03X 1023個，則溶液物質的量濃度是（）A. 0.1mol/LB. 1mol/LC. 3mol/LD. 1.5mol/L5,用98%的濃硫酸（密度為1.84g cm-3）配制1mol L-1的

13、稀硫酸100 mL,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。按實驗時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（括號內為雜質）（）選項待提純的物質選用的試劑操作方法ANaCl(Na2CO3)鹽酸一BCO2(CO)O2點燃CFe (Zn)稀硫酸過濾DCO2(HCl)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.氯化銀硫酸鈉氯

14、化鈣硝酸鈣8 .某氣體可能含有 N2、HCl、CO中的一種或幾種，將其依次通入足量 NaHCO3溶液和灼 熱CuO,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， 以下對該氣體組分判斷正確的是（）A. 一定沒有 N2, CO和HCl至少有1種B. 一定有 N2, HCl 和 COC. 一定有 N2, CO和HCl至少有1種D. 一定有N2和CO,沒有HCl9 .實驗室用固態(tài)不純氯化鈉（含少量 NH4HCO3和Na2SO4雜質）制取純凈氯化鈉溶液。下 列操作可供選用：逐滴加入稀鹽酸，調節(jié) pH值為5;煮沸；加蒸儲水溶解；加熱至不再產生氣體為止； 加入稍過量的 Na2CO

15、3溶液；加入稍過量的BaCl2溶液；過濾。 上述實驗操作的正確順序應是（）A.B.C.D.10 .實驗中需要 2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制時應選用的容量瓶規(guī)格和Na2CO3的質量分別為（）A. 1000mL, 212gB. 950mL, 201.4gC. 500mL, 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（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個實驗中： 沉淀的過濾， 含泥沙的碘中提純碘， 澳的萃取， 蒸儲， 硫酸銅溶液的蒸發(fā)濃縮。其中因缺乏 某種實驗用品而不能完成的實驗是（）A.

16、B.和C.和D.和0.1mol./L ,而 SO4212 .在K2SO4和Fe2（SO4）3的混合溶液中，已知 Fe。的物質的量濃度為D. 0.6mol/L的物質的量濃度為 0.3mol/L,則混合液中Y的物質的量濃度為 （）A. 0.15mol/LB. 0.3mol/LC. 0.45mol/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FeCl3溶液的混合物B.用結晶法提純 NaCl和KNO3的混合物中的 KNO 3C.用蒸儲法分離乙醇和苯酚（沸點為 182C）的混合物D.用加熱法分離碘和氯化錢的混合物14 .某溶液中含有 OH-、CO32 &g

17、t; SO42-三種陰離子，要求只取一次 待測液 就能將陰離子都檢驗出來，試設計一種簡便的檢驗方法（不選用指示劑）。寫出簡要的實驗步驟及現(xiàn)象。15 .配制2 mol / 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。 用滴管加蒸儲水，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蒸儲水中。NaOH溶液冷卻后，注入容量瓶 250 mL規(guī)格。 向容量瓶加蒸儲水，

18、直至液面接近瓶頸刻度線12 cm處。容量并S用NaOH溶液潤洗后使用。 用蒸儲水洗滌燒杯，并把洗滌液注入容量瓶，振蕩。16 .用于分離或提純物質的方法有：A.蒸儲（分儲）B.鹽析C.過濾D.重結晶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選用上述哪一種方法最合適？（把選用的方法的標號填入括號內）（1）除去Ca（OH） 2溶液中懸浮的CaCO3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，請回答下列問題：（1）洗氣：除去 CO中的水蒸氣，裝置內應盛

19、放 ;（2）檢驗：證明 CO中混有CO2,裝置內應盛放 ;（3）集氣:若用排空氣法收集比空氣輕的氣體時，氣體應從裝置的 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O2時，瓶內應先裝滿水，氣體從 端通人。（4）貯氣：若要用水將裝置中的氧氣排出進行實驗時，水應從 端通人。（5）量氣：若要測定實驗室制得的少量。2的體積，則應在瓶內先裝滿水，再將'! 7NaOHFeSO.O2從 端通入。18 .實驗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 O2氧化生成Fe(OH)3,而由灰綠色轉為紅褐色的沉淀。反應的化學方程式： 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 。請回答：(1)滴管下端插入液面下的原因是 。(2)此反應中的 。2可能來自于 。(3)現(xiàn)欲用同樣的裝置制得 Fe(OH)2白色沉淀(至少能存在較長的時間)，設計一個改良的實驗方案。(提示：如何能減少 。2對生成Fe(OH)