2023屆高考化學二輪復習專題14物質的分離、提純與制備教案魯科版

專題十四物質的別離、提純與制備教學目標：1、能根據(jù)物質的特性，運用過濾、蒸發(fā)、蒸餾、結晶、萃取等方法別離和提純常見的物質。。2、能對常見的物質進行檢驗和分析。3、了解常見氣體和一些簡單化合物的制備原理和方法。教學重點：物質別離、提純與檢驗的原理及應用。常見氣體和一些簡單化合物的制備原理和方法。教學難點：物質別離、提純與檢驗的原理及應用。教學過程：考點一：物質制備與別離、提純的融合【知識精講】1．物質別離、提純的熱點儀器及裝置(1)熱點儀器①三頸燒瓶是一種常用的化學玻璃儀器，它有三個口，可以同時參加多種反響物，或是加冷凝管、溫度計、攪拌器等，常用于物質的制備、別離和提純。a．通常用于需要控制溫度的化學反響，中間孔裝攪拌桿，一個側孔裝溫度計，另一個滴加反響物料。b．物質的別離和提純，三頸燒瓶的三頸中間孔可以插上回流管，右側可插入溫度計，左側主要是用來添加藥品。②分液漏斗(滴液漏斗)，一般為向燒瓶(帶磨口塞)中滴加液體，其中(a)能起到平衡氣壓的作用。③冷凝管，注意進出水方向(下口進，上口出)。④布氏漏斗是中間帶有多孔瓷板的白色瓷質漏斗，適用于晶體或沉淀等固體與大量溶液別離的實驗中，常用于抽濾。⑤吸濾瓶，與布氏漏斗組成減壓過濾裝置，用于接收液體。(2)熱點組合裝置①蒸餾裝置②過濾裝置③減壓過濾裝置為了加快過濾速度，得到較枯燥的沉淀，可進行減壓過濾(也稱抽濾或吸濾)。減壓過濾裝置如上圖所示。裝置中抽氣泵給吸濾瓶減壓，造成瓶內與布氏漏斗液面上的壓力差，從而加快過濾速度。吸濾瓶用于承接濾液。布氏漏斗上有許多小孔，漏斗管插入單孔橡膠塞與吸濾瓶相接。注意布氏漏斗的頸口斜面應與吸濾瓶的支管口相對，以便于吸濾。④熱過濾裝置⑤蒸發(fā)結晶裝置⑥分液裝置⑦紙層析實驗示意圖⑧攪拌滴加回流反響裝置2．物質別離、提純的思維方向(1)固體混合物的別離、提純①溶解過濾法(如別離MnO2和KCl的混合物)。②溶解結晶法(如別離KNO3和NaCl的固體混合物)。③升華法(如別離I2、NaCl或NH4Cl、NaCl的混合物)。④加熱灼燒法(如除去Na2CO3中的NaHCO3)。(2)氣體的別離、提純①混合法：如用水洗法除去NO中的NO2、H2中的HCl等。②加熱法：如用灼熱銅網(wǎng)除去N2中的O2。③吸收法：如用堿石灰除去氣體中的水蒸氣，用Na2O2除去O2中的CO2等。(3)液體的別離、提純①萃取法；②分液法；③沉淀法；④生成氣體法(如NaCl溶液中的Na2CO3雜質用鹽酸除去)；⑤氧化法或復原法(如FeCl3中的FeCl2用Cl2除去，F(xiàn)eCl2中的FeCl3用鐵粉除去)；⑥轉化法(如NaHCO3溶液中的Na2CO3用通CO2的方法除去)；⑦電解法(如稀硫酸中的鹽酸可用電解法除去)等。3．紙層析法的原理及實驗操作(1)根本原理紙層析以濾紙為惰性支持物。濾紙纖維上的羥基具有親水性，它所吸附的水作為固定相，不與水混溶的有機溶劑作為流動相。樣品中各組分在水或有機溶劑中的溶解能力不同，各組分在兩相中有不同的分配現(xiàn)象。親脂性強的成分在流動相中分配得多，隨流動相移動的速度快；而親水性強的成分在固定相中分配得多，隨流動相移動的速度慢。(2)應用舉例——用紙層析法別離鐵離子和銅離子①紙層析法別離Fe3＋、Cu2＋的原理Fe3＋、Cu2＋在濾紙上隨丙酮等展開的速度不同，展開后兩種離子的富集局部不同，從而到達別離的目的。②Fe3＋、Cu2＋的顯色反響吸附有Fe3＋、Cu2＋的濾紙經氨薰后顯色：Cu(OH)2能溶于過量氨水中，生成Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)(呈深藍色)；Fe(OH)3(呈紅褐色)不溶于過量氨水中。Fe3＋、Cu2＋的顯色是利用Fe(OH)3、Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)的特征顏色。Fe3＋遇氨水反響生成紅褐色沉淀：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。Cu2＋遇氨水反響生成深藍色溶液：Cu2＋＋4NH3·H2O=Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)＋4H2O。③操作步驟：a．裝置制作——裁紙b．點樣——點層析試樣c．配制展開劑d．層析操作e．顯色反響【題組集訓】題組一熱點儀器、熱點操作的考查1．用布氏漏斗和吸濾瓶接抽水泵過濾沉淀后，正確的操作是()A．先關水龍頭，拔下抽濾瓶上的橡皮管，再取下布氏漏斗B．先取下布氏漏斗，再關上水龍頭C．先將沉淀和濾紙一起取出，再關上水龍頭D．先拔下抽濾瓶上的橡皮管，關上水龍頭，再取下布氏漏斗【答案】D【解析】抽濾裝置由布氏漏斗、吸濾瓶、平安瓶、抽氣泵等儀器組成，工作的主要原理是抽氣泵給吸濾瓶減壓，導致裝置內部的壓強降低，使過濾的速度加快。用布氏漏斗和吸濾瓶接抽氣泵過濾沉淀后，先拔下抽濾瓶上的橡皮管，關上水龍頭，再取下布氏漏斗。2．以下實驗裝置不適用于物質別離的是()【答案】A【解析】A項，該裝置是別離提純裝置，不符合題意；B項，該裝置是升華裝置，不符合題意；C項，該裝置可用于紙層析法，不符合題意；D項，該裝置不能用于物質的別離，正確。3．以下關于實驗原理或操作的表達中，正確的選項是()A．海帶中碘的提取實驗中，將海帶灰溶于水，過濾后在濾液中參加CCl4即可萃取B．減壓過濾可以過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀C．用紙層析法別離Cu2＋和Fe3＋，濾紙上端呈棕黃色，說明Fe3＋在固定相中分配的更多D．紙層析實驗中，不能將濾紙上的試樣點浸入展開劑中【答案】D【解析】A項，海帶中碘元素以碘離子存在，應該先將碘離子轉化為碘單質，然后萃取得到碘，錯誤；B項，此法可加速過濾，并使沉淀抽吸得較枯燥，但不宜過濾膠狀沉淀和顆粒太小的沉淀，因為膠狀沉淀易穿透濾紙，顆粒太小的沉淀易在濾紙上形成一層密實的沉淀，溶液不易透過，錯誤；C項，用紙層析法別離Cu2＋和Fe3＋，濾紙上端呈棕黃色，說明Fe3＋在流動相中分配的更多，隨流動相移動的速度快一些，錯誤；D項，紙層析法中要求流動相溶劑對別離物質應有適當?shù)娜芙舛?，由于樣品中各物質分配系數(shù)不同，因而擴散速度不同，所以紙層析法是利用試樣中各種離子隨展開劑在濾紙上展開的速率不同而形成不同位置的色斑，如果試樣接觸展開劑，樣點里要別離的離子或者色素就會進入展開劑，導致實驗失敗，正確。4．物質的提純是化學實驗中的一項重要操作，也是化工生產及物質制備中的主要環(huán)節(jié)。以下有關表達中，不正確的選項是()A．乙酸乙酯中混有乙酸，可選用飽和Na2CO3溶液洗滌，然后將兩層液體分開B．在提純雞蛋中的蛋白質時，可向雞蛋清溶液中參加濃(NH4)2SO4溶液，然后將所得沉淀濾出，即得較純的蛋白質C．油脂的提純中，可將油脂參加濃NaOH溶液中加熱，然后過濾，濾出的溶液即為較純的油脂D．甘蔗是制備蔗糖的主要原料，榨出的甘蔗汁因含色素而呈棕黃色，在制取蔗糖前應先參加適量的活性炭，攪拌、過濾，蒸發(fā)結晶，即得較純的蔗糖【答案】C【解析】A項，乙酸可以和碳酸鈉反響生成乙酸鈉的水溶液，但是乙酸乙酯在飽和碳酸鈉中的溶解度極小，也不溶于水，這樣乙酸乙酯和醋酸鈉溶液分層，可以采用分液法來別離，正確；B項，飽和(NH4)2SO4溶液能使蛋白質發(fā)生鹽析，且為可逆過程，能用于蛋白質的別離提純，正確；C項，油脂是高級脂肪酸甘油酯，在堿性條件下能發(fā)生水解生成高級脂肪酸和甘油，那么參加濃NaOH溶液中加熱，然后過濾，不能得到較純的油脂，錯誤；D項，甘蔗中含蔗糖，能溶于水，參加活性炭利用其吸附性除去雜質，那么制取蔗糖前應先參加適量的活性炭，攪拌、過濾、蒸發(fā)結晶，即得較純的蔗糖，正確。5．以下有關實驗說法正確的選項是()A．在“阿司匹林的合成〞實驗中，把從鹽酸中析出的晶體進行抽濾，用乙醇洗滌晶體1～2次，然后抽濾，將晶體轉移到外表皿上，枯燥后稱其質量，計算產率B．制備摩爾鹽時，最后在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)濃縮溶液，加熱至液體外表出現(xiàn)晶膜為止，不能將溶液全部蒸干C．晶體顆粒的大小與結晶條件有關，溶質的溶解度越小，或溶液的濃度越高，或溶劑的蒸發(fā)速度越快，析出的晶粒就越細大D．從溴水中提取單質溴時，能用無水乙醇代替CCl4【答案】B【解析】A項，在“阿司匹林的合成〞實驗中，把從鹽酸中析出的晶體進行抽濾，用冷水洗滌晶體1～2次，然后抽濾，將晶體轉移到外表皿上，枯燥后稱其質量，計算產率，錯誤；B項，蒸發(fā)操作不能直接蒸干，以防止溫度過高而導致分解而變質，正確；C項，晶體顆粒的大小與結晶條件有關，溶質的溶解度越小，或溶液的濃度越高，或溶劑的蒸發(fā)速度越快，析出的晶粒就越細小，錯誤；D項，乙醇和水互溶，所以不能作萃取劑，那么乙醇不能代替四氯化碳，但可以用苯代替，錯誤?！绢}后反思】1．物質的別離與提純的方法很多，如升華、蒸餾、萃取、重結晶、色譜別離、離子交換別離、膜別離技術等。紙層析法屬于其中的色譜別離技術，是別離微量物質的常用方法之一。2．在別離或提純操作中，應注意以下兩點：(1)如果被別離的物質轉變?yōu)槠渌镔|，應設法將其恢復原狀；(2)由于反響終點較難控制，為使離子沉淀完全，所加試劑常常是過量的，而由過量試劑引入的新雜質亦必須除盡。3．在理解紙層析法原理時，注意區(qū)分“固定相〞、“流動相〞、“分配〞等概念。紙層析別離鐵離子、銅離子的實驗中，“固定相〞是濾紙纖維上所吸附的水，“流動相〞是作為展開劑的有機溶劑。題組二根本操作與無機物制備的融合6．某廢催化劑含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同學用15.0g該廢催化劑為原料，回收鋅和銅。采用的實驗方案如下，答復以下問題：：ZnS與稀硫酸反響，且化合價不變；CuS既不溶解于稀硫酸，也不與稀硫酸反響。(1)在以下裝置中，第一次浸出反響裝置最合理的________(填標號)。(2)濾液1中含有Fe2＋，選用提供的試劑進行檢驗，檢驗方法如下：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(提供的試劑：稀鹽酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水)(3)本實驗要用到抽濾，設所用的洗滌劑為X，抽濾洗滌沉淀的操作：________。(4)寫出第二次浸出的化學方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________。向盛有濾渣1的反響器中加H2SO4和H2O2溶液，應先加________。(5)濾渣2的主要成分是____________________________________________________。濃縮、結晶得到硫酸鋅晶體的主要儀器名稱是______________________________。(6)某同學在實驗完成之后，得到1.50gCuSO4·5H2O，那么銅的回收率為________?！敬鸢浮?)D(2)取少量濾液1，滴加高錳酸鉀溶液，假設褪色，那么證明有亞鐵離子(3)關小水龍頭，使洗滌劑緩緩通過沉淀物(4)CuS＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋S＋2H2OH2SO4(5)SiO2蒸發(fā)皿(6)30.0%【解析】(1)第一次浸出時參加的0.5mol·L－1稀硫酸會與ZnS反響產生H2S氣體，故應有尾氣吸收裝置，選D。(2)因濾液1中既有Fe3＋也有Fe2＋，故利用Fe2＋的復原性來檢驗，碘水顏色變化不明顯，用酸性KMnO4溶液，假設褪色那么證明含有Fe2＋。(3)洗滌沉淀時應關小水龍頭，讓洗滌劑與沉淀物充分接觸。(4)第二次浸出時利用H2O2的氧化性來實現(xiàn)。H2O2＋CuS＋H2SO4=CuSO4＋S＋2H2O。H2O2在酸性條件下氧化性更強，故應先加稀硫酸。(5)濾渣1的主要成分是SiO2和CuS，故濾渣2的主要成分為SiO2，濃縮結晶所用的主要儀器為蒸發(fā)皿、酒精燈等。(6)15.0g廢料含Cu：n(Cu)1＝eq\f(15.0g×12.8%,96g·mol－1)＝0.02mol，1．5gCuSO4·5H2O中含Cu：n(Cu)2＝eq\f(1.5g,250g·mol－1)＝0.006mol，故銅的回收率為eq\f(0.06mol,0.02mol)×100%＝30%。7．硫酸亞鐵銨的化學式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，商品名為摩爾鹽?？捎闪蛩醽嗚F與硫酸銨反響生成硫酸亞鐵銨，一般硫酸亞鐵鹽在空氣中易被氧化，而形成摩爾鹽后就比擬穩(wěn)定了。三種鹽的溶解度(單位為g/100g水)如下表：溫度/℃102030405070(NH4)2SO473.075.478.081.084.591.9FeSO4·7H2O40.048.060.073.3——(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O18.121.224.527.9——Ⅰ.實驗室制取少量摩爾鹽的流程如下：試答復以下問題：(1)步驟3中進行“趁熱快速過濾〞，可采取的措施是________________________________________________________________________________(寫出1種)，趁熱過濾的目的是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步驟4中加熱濃縮至________________時為止。(3)步驟4中析出的晶體不含(NH4)2SO4、FeSO4的原因是_______________________________________________________________________________________________________，理論上制得的摩爾鹽的質量為________。Ⅱ.稱取兩份質量均為1.96g的該硫酸亞鐵銨，制成溶液。用未知濃度的酸性KMnO4溶液進行滴定。(1)滴定時，將酸性KMnO4溶液裝在________(填“酸式〞或“堿式〞)滴定管。MnOeq\o\al(－,4)被復原為Mn2＋，試寫出該滴定過程中的離子方程式：__________________________________________________。(2)判斷該反響到達滴定終點的現(xiàn)象為________________________________________________。(3)假設到達滴定終點時，用去VmL酸性KMnO4溶液，那么該酸性KMnO4溶液的濃度為________mol·L－1?！敬鸢浮竣?(1)將漏斗置于沸水中預熱后進行快速熱過濾防止FeSO4·7H2O晶體析出(2)液體外表出現(xiàn)晶膜(3)在相同溫度下，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度比(NH4)2SO4、FeSO4都要小7(m1－m2)gⅡ.(1)酸式5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O(2)當最后一滴酸性KMnO4溶液滴下時，溶液變成紫色，30s內不褪色，說明到達滴定終點(3)eq\f(1,V)【解析】以物質的制備為背景材料的實驗題對實驗能力的要求是很彈性的，可以問最簡單的實驗儀器使用、根本操作，也可以提高到實驗步驟的分析能力，還可以靈活考查實驗方法的靈活運用能力，甚至可以滲透實驗方案設計。由于試題情景的絕對真實性，所涉及的反響原理、實驗操作方法一般都是常用的、實用的，儀器也是比擬常見的。所以應該把精力放在理解透根本的實驗方法、實驗原理上。如此題因為FeSO4在低溫時溶解度較小，應采用趁熱過濾，如果不趁熱過濾就會有FeSO4·7H2O晶體析出，過濾時會出現(xiàn)漏斗堵塞現(xiàn)象。題組三根本操作與有機物的制備解題指導阿司匹林的合成流程：eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(水楊酸,乙酸酐))eq\o(→,\s\up11(水浴加熱),\s\do4(催化劑))乙酰水楊酸eq\o(→,\s\up7(抽濾))乙酰水楊酸晶體eq\o(→,\s\up7(提純))乙酰水楊酸eq\o(→,\s\up7(檢驗))雜質(水楊酸)8．阿斯匹林(乙酰水楊酸)是由水楊酸和乙酸酐合成的：在生成乙酰水楊酸的同時，水楊酸分子間也能發(fā)生縮合反響，生成少量聚合物(副產物)。主反響：副反響：合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下：①向150mL枯燥錐形瓶中參加2g水楊酸、5mL乙酸酐和5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85～90℃條件下反響5～10min。然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。②減壓過濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體被收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續(xù)抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產品轉移至外表皿上，在空氣中風干。③將粗產品置于100mL燒杯中，攪拌并緩慢參加25mL飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續(xù)攪拌2～3分鐘，直到沒有二氧化碳氣體產生為止。過濾，用5～10mL蒸餾水洗滌沉淀，合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢參加15mL4mol·L－1鹽酸，將燒杯置于冷水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1～2次，再抽干水分，即得產品。請思考答復以下問題：(1)第①步中，要控制反響溫度在85～90℃________________________________________________________________________。(2)在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是____________________________________________________________________________________________________。(3)第③步中，參加碳酸氫鈉的作用是_____________________________________________________________________________________________________________，參加鹽酸的作用是_______________________________________________。(4)如何檢驗產品中是否混有水楊酸_________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)水浴酒精燈、燒杯、溫度計(2)洗滌晶體外表附著的雜質、減少阿斯匹林因溶解而引起的損耗(3)使阿斯匹林轉化為可溶性鹽，而與不溶性的物質相互別離將阿斯匹林的可溶性鹽重新轉化為阿斯匹林，從而到達提純的目的(4)向水中參加少量產品，然后滴加FeCl3溶液，假設有紫色出現(xiàn)，說明產品中有水楊酸；假設無紫色出現(xiàn)，說明產品中不含水楊酸9．苯甲酸是一種重要的化工產品，某學習小組設計方案制備苯甲酸。反響原理如下：C6H5—CH3＋2KMnO4eq\o(→,\s\up7(△))C6H5—COOK＋KOH＋2MnO2↓＋H2OC6H5—COOK＋HCl→C6H5—COOH＋KCl甲苯的熔點為－95℃，沸點為110.6℃，易揮發(fā)，密度為0.866g·cm－3；苯甲酸的熔點為122.4℃，在25℃和95℃【制備產品】30.0mL甲苯和25.0mL1mol·L－1高錳酸鉀溶液在80℃(1)圖中恒壓滴液漏斗支管的作用是____________________________________。(2)在本實驗中，三頸燒瓶最適宜的容積是________(填字母)。A．50mL B．100mLC．200mL D．250mL【別離產品】他們設計如下流程別離粗產品苯甲酸和回收甲苯：反響混合物eq\o(→,\s\up7(過濾))eq\x(濾液)eq\f(操作Ⅰ,)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→\x(有機相)\o(→,\s\up11(①用無水硫酸鈉枯燥),\s\do4(②過濾))\o(→,\s\up7(操作Ⅱ))\x(無色液體A),→\x(水相)\o(→,\s\up7(濃鹽酸酸化))\o(→,\s\up7(蒸發(fā)濃縮),\s\do5(操作Ⅲ))\x(白色固體B)))(3)操作Ⅰ的名稱是________；含雜質的產物經操作Ⅱ進一步提純得無色液體A，那么操作Ⅱ的名稱是________。(4)操作Ⅲ的名稱是________。檢驗B中是否含有Cl－的方法如下：取少量B溶于水，在上層清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液，假設產生白色沉淀，那么B中含有Cl－。【答案】(1)平衡壓強，使甲苯順利滴入三頸燒瓶(2)B(3)分液蒸餾(4)冷卻、過濾AgNO3【歸納總結】有機物制備實驗中易錯點(1)溫度計水銀球的位置：假設要控制反響溫度，應插入反響液中，假設要選擇收集某溫度下的餾分，那么應放在支管口附近。(2)冷凝管的選擇：球形冷凝管只能用于冷凝回流，直形冷凝管既能用于冷凝回流，也能用于冷凝收集餾分。(3)冷凝管的進出水方向：“下進上出〞。(4)加熱方法的選擇①酒精燈加熱。酒精燈的火焰溫度一般在400～500℃，所以需要溫度不太高的實驗都可用酒精燈加熱。②水浴加熱。水浴加熱的溫度不超過100℃(5)防暴沸：加碎瓷片，防止溶液暴沸，假設開始忘加沸石，需冷卻后補加?？键c二物質的檢驗及組成的定量測定【知識精講】1．定量測定數(shù)據(jù)測定的常用方法(1)沉淀法先將某種成分轉化為沉淀，然后稱量純潔、枯燥的沉淀的質量，再進行相關計算。(2)測氣體體積法對于產生氣體的反響，可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。量氣裝置的設計：以下裝置中，A是常規(guī)的量氣裝置，B、C、D是改良后的量氣裝置。(3)測氣體質量法將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實驗前后吸收劑的質量，求得所吸收氣體的質量，然后進行相關計算。(4)滴定法即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化復原反響滴定等獲得相應數(shù)據(jù)后再進行相關計算。(5)熱重法只要物質受熱時發(fā)生質量變化，都可以用熱重法來研究物質的組成在控制溫度的條件下，測量物質的質量與溫度關系的方法。通過分析熱重曲線，我們可以知道樣品及其可能產生的中間產物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產物等與質量相聯(lián)系的信息。2．應用舉例碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測定方法是將鋼樣中碳、硫轉化為氣體，再用測碳、測硫裝置進行測定。(1)采用裝置A，在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉化為CO2、SO2。①氣體a的成分是________________。②假設鋼樣中硫以FeS的形式存在，A中反響：3FeS＋5O2eq\o(=,\s\up7(高溫))1________＋3________。(2)將氣體a通入測硫裝置中(如以下圖)，采用滴定法測定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化學方程式：________________________________________。②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗zmLNaOH溶液，假設消耗1mLNaOH溶液相當于硫的質量為y克，那么該鋼樣中硫的質量分數(shù)：________。(3)將氣體a通入測碳裝置中(如以下圖)，采用重量法測定碳的含量。①氣體a通過B和C的目的是____________________________________________________。②計算鋼樣中碳的質量分數(shù)，應測量的數(shù)據(jù)是_______________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)①O2、SO2、CO2②Fe3O4SO2(2)①H2O2＋SO2=H2SO4②eq\f(yz,x)(或eq\f(yz,x)×100%)(3)①排除SO2對CO2測定的干擾②吸收CO2前、后吸收瓶的質量【解析】(1)①鋼樣中的碳、硫在裝置A中高溫加熱條件下生成CO2和SO2，還有未反響的O2，故氣體a的成分為O2、SO2、CO2。②根據(jù)得失電子守恒和質量守恒定律配平化學方程式：3FeS＋5O2eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋3SO2。(2)①H2O2和SO2發(fā)生氧化復原反響：H2O2＋SO2=H2SO4。②根據(jù)題意，消耗1mLNaOH溶液相當于硫的質量為y克，那么消耗zmLNaOH溶液，相當于硫的質量為yzg，所以鋼樣中硫的質量分數(shù)為eq\f(yz,x)或eq\f(yz,x)×100%。(3)①氣體a中含有O2、SO2和CO2，在吸收CO2測定碳的含量時，也可能吸收SO2，故氣體a通過裝置B和C的目的排除SO2對CO2測定的干擾。②計算鋼樣中碳的質量分數(shù)，應測量吸收CO2前、后吸收瓶的質量，其質量差為CO2的質量?！绢}組集訓】題組一物質成分的檢驗與常見物質的鑒別1．檢驗牙膏中是否含有甘油選用的試劑是()A．氫氧化鈉溶液 B．氫氧化銅濁液C．醋酸溶液 D．碳酸鈉溶液【答案】B2．用于檢驗火柴頭燃燒可產生SO2的裝置正確的選項是()【答案】B3．檢驗火柴頭中含有的氯元素，先將火柴頭浸沒于少量水中，取其浸取液，其后的操作正確的選項是()A．滴加AgNO3溶液，觀察是否有白色沉淀B．滴加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液，觀察是否有白色沉淀C．滴加NaOH溶液，并加熱片刻，再用稀硝酸酸化后，滴入AgNO3溶液觀察是否有白色沉淀D．滴加AgNO3溶液和稀硝酸，觀察是否有白色沉淀【答案】B4．亞硝酸鈉又稱為“工業(yè)鹽〞，在新聞報道中常出現(xiàn)因誤食工業(yè)鹽而導致中毒的事件。以下關于亞硝酸鈉的表達不正確的選項是()A．亞硝酸鈉外觀與食鹽相似B．亞硝酸鈉和食鹽一樣也具有咸味C．食鹽可用作食品的添加劑而亞硝酸鈉絕對不可用作食品添加劑D．亞硝酸鈉溶液和食鹽溶液中滴加硝酸銀溶液均可產生白色沉淀【答案】C5．以下各組僅用蒸餾水不能鑒別的是()A.苯、酒精、硝基苯B.食鹽、燒堿、硝酸銨C.蔗糖、硫酸銅粉末、碳酸鈣粉末D.氧化銅、二氧化錳、活性炭【答案】D6．以下用水能鑒別的一組物質是()A．乙酸乙酯、甘油、硝基苯B．乙醇、甘油、四氯化碳C．乙酸乙酯、苯、乙醇D．苯、四氯化碳、硝基苯 【答案】A【解析】A項，乙酸乙酯不溶于水，且密度小于水，浮在水面，出現(xiàn)分層，甘油溶于水，不出現(xiàn)分層，硝基苯為不溶于水的液體，且密度大于水，在水的下層，可以鑒別，正確；B項，乙醇、甘油都溶于水，不出現(xiàn)分層，無法區(qū)分，錯誤；C項，乙酸乙酯、苯都不溶于水，且密度都小于水，因此無法鑒別，錯誤；D項，四氯化碳、硝基苯為均不溶于水的液體，且密度大于水，都出現(xiàn)分層，且都在水的下層，因此無法鑒別，錯誤。7．以下方法中不能用來區(qū)別NaNO2和NaCl的是()A．測定這兩種溶液的pH值B．在酸性條件下參加KI淀粉溶液C．觀察二者的顏色D．用AgNO3和HNO3兩種試劑來區(qū)別【答案】B【解析】A項，測定pH時，pH大的為NaNO2，可鑒別，不符合題意；B項，溶液變藍的為NaNO2，無現(xiàn)象的為NaCl，可鑒別，不符合題意；C項，均為無色溶液，觀察不能鑒別，符合題意；D項，生成白色沉淀的為NaCl，無現(xiàn)象的為NaNO2，可鑒別，不符合題意。8．物質的鑒別有多種方法。以下能到達鑒別目的的是()①用水鑒別苯、乙醇、溴苯②用相互滴加的方法鑒別Ca(OH)2和NaHCO3溶液③點燃鑒別甲烷和乙炔A．①② B．①③C．②③ D．①②③【答案】B【解析】苯、溴苯不溶于水，當二者分別與水混合時，苯在上層，溴苯在下層，乙醇和水互溶，①能到達鑒別目的。Ca(OH)2和NaHCO3相互滴加的反響方程式雖然不同，但現(xiàn)象都是生成白色沉淀，所以②達不到鑒別目的。甲烷燃燒產生淡藍色火焰，乙炔燃燒產生明亮的火焰，并且伴有濃煙，③能到達鑒別目的，答案選B。題組二物質制備與定量測定9．鋁鎂合金是飛機制造、化工生產等行業(yè)的重要材料。研究性學習小組的同學為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質量分數(shù)，設計了以下兩種不同實驗方案進行探究。[方案一][實驗方案]將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反響，測定剩余固體質量。實驗中發(fā)生反響的化學方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________。[實驗步驟](1)稱取10.8g鋁鎂合金粉末樣品，溶于體積為V、物質的量濃度為4.0mol·L－1的NaOH溶液中，充分反響。那么NaOH溶液的體積V≥__________mL。(2)過濾、洗滌、枯燥、稱量固體。該步驟中假設未洗滌固體，測得鎂的質量分數(shù)將______________(填“偏高〞、“偏低〞或“無影響〞)。[方案二][實驗方案]將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反響，測定生成氣體的體積。[實驗步驟](1)同學們擬選用以下實驗裝置完成實驗：你認為最簡易的裝置其連接順序是A接()()接()()接()(填接口字母，可不填滿)。(2)仔細分析實驗裝置后，同學們經討論認為以下兩點會引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會將瓶內空氣排出，使所測氫氣體積偏大；實驗結束時，連接廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小。于是他們設計了如下圖的實驗裝置。①裝置中導管a的作用是______________________________________________________________________________________________________________________；②實驗前后量氣管中液面讀數(shù)分別為V1mL、V2mL，那么產生氫氣的體積為__________mL；③假設需確定產生氫氣的量，還需測定的數(shù)據(jù)是_______________________________?！敬鸢浮糠桨敢唬?Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(1)97(2)偏高方案二：(1)EDG(2)①使分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，翻開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于參加稀硫酸引起的氫氣體積誤差②(V1－V2)③實驗時的溫度和壓強【解析】方案一：將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反響，鎂不和NaOH溶液反響，鋁發(fā)生反響：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(1)假設合金中鎂的質量分數(shù)最少為3%，那么10.8g鋁鎂合金粉末樣品中含有鋁10.476g，其物質的量是0.388mol，根據(jù)反響2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑知，需要n(NaOH)＝n(Al)＝0.388mol，V(NaOH)＝0.388mol/4.0mol·L－1＝0.097L。(2)過濾后，金屬鎂的外表會沾有其他離子，如果沒有洗滌，稱量后的固體的質量將大于鎂的實際質量，所測得鎂的質量分數(shù)將偏高。方案二：(1)很明顯，該同學采用排水法來測量產生氫氣的體積，故A應連接E，D連接G。(最后讀數(shù)時要調節(jié)廣口瓶和量筒中的液面高度，F(xiàn)接口的導管太短)。(2)①用導管a連接后，滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于參加稀硫酸引起的氫氣體積誤差；②量氣管的0刻度在上，故產生氫氣的體積為(V1－V2)mL；③假設需確定產生氫氣的量，還需知道實驗時的溫度和壓強。10．Na2S2O3俗稱大蘇打(海波)是重要的化工原料。用Na2SO3和硫粉在水溶液中加熱反響，可以制得Na2S2O3。10℃和70℃時，Na2S2O3在100g水中的溶解度分別為60.0g和212g。常溫下，從溶液中析出的晶體是Na2S2O3·5H現(xiàn)實驗室欲制取Na2S2O3·5H2O晶體