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2019-2020年高中化學 第一章 從實驗學化學 1.1 化學實驗基本方法（二）學案新人教版必修1 在從初中開始，到上節(jié)課，我們復習和學習了混合物分離提純的一部分方法，比如過濾、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、分液等 如果讓我們來處理鐵粉和沙礫的混合物分離提純問題，我們能想到哪些方法呢？ 我們想到這些方法后，實施的具體步驟如何安排？ 如果是在考試時處理簡單題，又該如何準確作答？ 除雜原則： *不增(不引入新雜質) *不減(不損耗樣品) *易分(容易分離——生成完全不溶物) *復原(除去各種過量雜質，還原到目標產(chǎn)物) 注意：除雜試劑要適當過量；設計所加試劑的先后順序！ 1．Na2CO3加在BaCl2之后 2．最后加入的鹽酸要適量 【例1】 過濾后的食鹽水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4 等雜質，通過如下幾個實驗步驟，可制得純凈的食鹽水： ① 加入稍過量的Na2CO3溶液； ② 加入稍過量的NaOH溶液； ③ 加入稍過量的BaCl2 溶液； ④滴入稀鹽酸至無氣泡產(chǎn)生； ⑤ 過濾。正確的操作順序是( ) A．③②①⑤④ B．①②③⑤④ C．②③①⑤④ D．③⑤②①④ 【例2】 某KNO3溶液中含雜質KCl、K2SO4和Ca(NO3)2，現(xiàn)欲除去雜質，得到純凈的KNO3溶液，則加入試劑的正確順序是( ) A．Ba(NO3)2、K2CO3、AgNO3、HNO3 B．K2CO3、Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3 C．Ba(NO3)2、AgNO3、K2CO3、HNO3 D．AgNO3、Ba(NO3)2、K2CO3、HNO3 【例3】 某溶液中含有SO42-、CO32-、OH-、Cl-四種陰離子，如果只取一次該溶液，分別將四種離子檢驗出來，那么應： ⑴先檢驗_________，加入________試劑(或溶液)。 ⑵然后檢驗_______，加入___________試劑(或溶液)。 ⑶再檢驗________，加入_______________試劑(或溶液)。 ⑷最后檢驗______，加入________試劑(或溶液)。 混合物分離提純的常用化學方法 中和轉化法 沉淀轉化法 氣體轉化法 氧化還原法 絡合法 沉淀法 例：NaCl(MgCl2)--------過量的NaOH，過濾，適量鹽 氣體法 例：Na2SO4(Na2CO3)-------適量的稀H2SO4 氧化還原法 例：FeCl3( FeCl2)------適量的Cl2 FeCl2( FeCl3)------適量鐵粉 正鹽和與酸式鹽相互轉化法 例：Na2CO3固體(NaHCO3)-------加熱 NaHCO3溶液(Na2CO3) ------足量CO2 利用物質的兩性除去雜質 例：Fe2O3(Al2O3)------足量 NaOH溶液 常見實例 【例4】 某溶液中含有K＋、Cl－、CO32－、SO42－等，今要求在一溶液中先后檢驗出CO32－、SO42－、Cl－， 請你幫助小明同學完成下列實驗設計： ⑴試劑：先加_________，依據(jù)現(xiàn)象___________________________________________，確定CO32－存在；再加_________，再依據(jù)現(xiàn)象_____________，確定SO42－存在；最后加___________，依據(jù)現(xiàn)象_______________，確定Cl－存在。 ⑵根據(jù)你選擇的試劑，寫出檢驗CO32－、SO42－、Cl－的化學方程式： ①__________________________________________； ②_______________________________________； ③_______________________________________。 【例5】 實驗室有三瓶失去標簽的試劑，分別是Na2CO3、NaCl、AgNO3。實驗員選擇了一種試劑一次就把它們區(qū)別開了，這種試劑是 (　　) A．鹽酸 B．氫氧化鈉溶液 C．氯化鋇溶液 D．硝酸 【例6】 某溶液中含有Cl－、SO42-、CO32-三種離子，每加入一種試劑(分別含Ag＋、Ba2＋、H＋)只除去一種離子，則正確的操作順序是 (　　) A．Ag＋、Ba2＋、H＋ B．Ba2＋、H＋、Ag＋ C．Ba2＋、Ag＋、H＋ D．H＋、Ba2＋、Ag＋ 【例7】 只用一種試劑鑒別澄清石灰水、鹽酸和蒸餾水三瓶失去標簽的無色液體，提供的試劑：①碳酸鈉溶液，②紫色石蕊溶液，③無色酚酞溶液，可以將它們鑒別出來的試劑是 (　　) A．只有① B．只有② C．①或② D．①或③ 【例8】 下列各組物質的溶液，不加其他試劑就能鑒別的是 (　　) A．Na2CO3、H2SO4、HCl、NaOH B．NaCl、KNO3、FeCl3、NaOH C．Na2CO3、BaCl2、HNO3、NaCl D．AgNO3、NaCl、KCl、KNO3 一、物質的分離與提純 　　分離是通過適當?shù)姆椒?，把混合物中的幾種物質分開，分別得到純凈的物質。 　　提純是通過適當?shù)姆椒ò鸦旌衔镏械碾s質除去，以得到純凈物質。 【例9】 分離下列混合物，按溶解、過濾、蒸發(fā)順序進行的是(　 ) A．氧化銅、木炭 B．碳酸鈣、氯化鈉 C．硝酸鉀、氯化鈉 D．乙醇、水 【例10】 實驗室里用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，請問如何把反應后剩下的物質分離開？ 【例11】 用于分離或提純物質的已學方法有： A 萃取 B 分液 C 過濾 D 加熱分解 E 蒸發(fā) F 蒸餾 下列各組混合物的分離或提純應選用上述哪種方法最合 適?(把選用方法的標號填入括號內(nèi)) ⑴除去Ca(OH)2溶液中懸浮的Ca(OH)2 顆粒( ) ⑵把飽和食鹽水中的食鹽提取出來( ) ⑶除去酒精中溶解的微量食鹽( ) ⑷把溴水中的溴提取出來 ( ) ⑸用自來水制取醫(yī)用蒸餾水 ( ) ⑹除去氧化鈣中的碳酸鈣 ( ) ⑺分離柴油和水的混合物 ( ) 【例12】 現(xiàn)有三組溶液(1)汽油和氯化鈉溶液(2)酒精和水的混合溶液(3)氯化鈉和單質溴的溶液 以上混合溶液分離的正確方法依次是( 　　) A．分液、萃取、蒸餾 B．萃取、蒸餾、分液 C．分液、蒸餾、萃取 D．蒸餾、萃取、分液 二、總結提純物質的基本思路 確定物質的組成，即含有哪些雜質 選擇最適當?shù)姆椒ㄟM行提純 選擇適當?shù)某s試劑，盡量不引入新雜質；否則要求生成新雜質后要易于再次除去 充分考慮除雜過程中各種試劑的用量，以在最終不引入新雜質為原則 【例13】 為了除去硝酸鉀晶體中所含的硫酸鈣和硫酸鎂，先將它配成溶液，然后先后加入KOH、K2CO3、Ba(NO3)2等試劑，配以過濾、蒸發(fā)結晶等操作，制成純凈的硝酸鉀晶體，其加入試劑的順序正確的是(　　) A．K2CO3——Ba(NO3)2——KOH——HNO3 B．Ba(NO3)2——KOH——HNO3——K2CO3 C．KOH——K2CO3——Ba(NO3)2——HNO3 D．Ba(NO3)2——KOH——K2CO3——HNO3 【例14】 提純含有少量硝酸鋇雜質的硝酸鉀溶液，可以使用的方法(　　) A．加入過量碳酸鈉溶液，過濾，再加適量硝酸 B．加入過量硫酸鉀溶液，過濾，再加適量硝酸 C．加入過量硫酸鈉溶液，過濾，再加適量硝酸 D．加入過量碳酸鉀溶液，過濾，再加適量硝酸  課后作業(yè) 【例1】 某溶液中含有較大量的Cl－、CO32－、OH－等3種陰離子，如果只取一次該溶液就能夠分別將3種陰離子依次檢驗出來，下列實驗操作順序正確的是（ ） ①滴加Mg(NO3)2溶液；②過濾；③滴加AgNO3溶液；④滴加Ba(NO3)2溶液 A．①②④②③ B．④②①②③ C．①②③②④ D．④②③②① 【例2】 粗食鹽中除含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子等可溶性雜質外，還含有泥砂等不溶性雜質。我們食用的精鹽是用粗食鹽提純而得到的。通過教材中“粗鹽的提純”及你做過的該實驗回答下列問題。 （1）實驗室進行NaCl溶液蒸發(fā)時，一般有以下操作過程 ①放置酒精燈；②固定鐵圈位置；③放上蒸發(fā)皿（蒸發(fā)皿中盛有NaCl溶液）；④加熱攪拌； ⑤停止加熱。其正確的操作順序為。 （2）如何運用最簡方法檢驗溶液中有無SO42－離子？。如果有，應該如何除去SO42－離子？。 （3）在粗鹽經(jīng)過溶解→過濾后的溶液中滴加飽和Na2CO3溶液，直至不再產(chǎn)生沉淀為止。請問這步操作的目的是。 （4）將經(jīng)過操作（3）后的溶液過濾。請問這一操作能除掉哪些雜質？ （5）實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的； 溶解時：。 過濾時：。 蒸發(fā)時：。 【例3】 A、B、C、D分別是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四種溶液中的一種，現(xiàn)利用另一種溶液X，用如圖所示的方法可將它們依次確定。 試確定A、B、C、D、X各代表何種溶液。 A：________，B：________，C：_______，D：_______，X：_______。  【例4】 有一種工業(yè)廢水，已知其中含有大量的FeSO4，少量的Ag+和Na+，以及部分污泥。試設計一個既經(jīng)濟又合理的方法以回收金屬銀、硫酸亞鐵。分步列出實驗步驟，并說明每一步驟的目的(不必寫化學方程式)。 答案 【例1】B 【例2】（每空2分） （1）①②③④⑤ （2）靜止片刻在上層清液處，滴加一滴BaCl2溶液，如果出現(xiàn)白色渾濁或者沉淀，則溶液中有SO42－，不出現(xiàn)渾濁就說明SO42－已經(jīng)除盡。除去SO42－的方法是在溶液中加入過量的BaCl2溶液。 （3）除去Ca2+、Mg2+以及加入過量Ba2+ （4）BaSO4、CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質 （5）攪拌，加速溶解； 使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑； 攪拌，防止因局部過熱液滴或晶體飛濺。 注：高中簡答題要注重操作順序、定量關系、因果關系等，無關鍵字則不得分。 【例3】NaOH；NaNO3；Ba(NO3)2；HNO3；MgSO4 【例4】（每步2分） (1)過濾除去污泥 (2)濾液中加入過量鐵粉，使Ag+還原為金屬銀 (3)過濾，將Ag和過量鐵粉從溶液中分離出來 (4)將混有鐵粉的Ag用稀硫酸處理，使Fe溶解 (5)過濾，分離出銀 (6)將第(3)和(5)步的濾液合并，蒸發(fā)濃縮，冷卻，使硫酸亞鐵結晶析出 (7)過濾，得到硫酸亞鐵晶體，Na+留在母液中。