2019_2020学年高中化学第一章从实验学化学第一节第2课时过滤、蒸发及SO2－4的检验学案新人教版.docx

第2课时过滤、蒸发及SO的检验核心素养发展目标1.通过粗盐提纯的学习，建立物质分离、提纯及SO离子检验的思维模型，并体会难溶性杂质和可溶性杂质除去的原则和方法。2.能设计实验方案并完成粗盐的提纯，体会实验条件的控制对完成实验的作用，掌握过滤、蒸发等基本操作及适用范围。一、过滤和蒸发1过滤(1)过滤的实验装置如图所示，请填写图中实验仪器的名称。(2)在进行过滤操作时应注意的问题一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘；液体的液面略低于滤纸的边缘；三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应靠到玻璃棒上；玻璃棒的底端应轻靠到漏斗三层滤纸一侧；漏斗颈的末端应靠到烧杯的内壁上。2蒸发(1)蒸发的实验装置如图所示，请填写图中实验仪器的名称。(2)在进行蒸发操作时应注意的问题在加热蒸发过程中，应用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部过热造成液滴飞溅；加热到蒸发皿中剩余少量液体时(出现较多晶体时)应停止加热，用余热蒸干；热的蒸发皿应用坩埚钳取下，不能直接放在实验台上，以免烫坏实验台或引起蒸发皿破裂。如果一定要立即放在实验台上，则要放在石棉网上。过滤和蒸发两种分离方法的比较(1)过滤是分离固体和液体混合物常用的方法，主要用于将液体中的不溶性固体分离。(2)蒸发是指给溶液加热，使液体受热汽化，从溶液中分离出固体物质的方法。蒸发可得到晶体，也可用于浓缩溶液。例1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)如图中的操作有两处错误()(2)过滤后滤液仍然浑浊，一定是由滤纸破损所致()(3)为了加快过滤速度，可用玻璃棒搅动过滤器中的液体()(4)当蒸发皿中出现大量固体时停止加热，用余热蒸干的目的是防止固体迸溅()(5)实验完毕后，用手直接取走蒸发皿()(6)过滤、蒸发过程中都会用到玻璃棒()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)解析(1)图中有两处错误：没有使用玻璃棒引流；漏斗下端没有紧贴烧杯内壁。(2)过滤后滤液仍然浑浊，可能是由滤纸破损所致，也可能是由溶液超出滤纸边缘上沿所致。(3)过滤时搅动过滤器中的液体，可能使滤纸破损，导致实验失败。(5)实验结束后应使用坩埚钳夹持蒸发皿。特别提示在过滤操作中，玻璃棒的作用是引流，不能用玻璃棒搅动过滤器中的液体来加快过滤速度。【考点】过滤与蒸发的综合应用【题点】过滤与蒸发的综合例2(2019莆田一中月考)通过溶解、过滤、蒸发等操作，可将下列各组混合物分离的是 ()A硝酸钠、氢氧化钠B氧化铜、二氧化锰C氯化钾、二氧化锰D碳酸钾、氯化钙答案C解析硝酸钠和氢氧化钠都溶于水，无法用过滤法分离；氧化铜和二氧化锰都不溶于水；碳酸钾和氯化钙溶于水后两者会发生反应；氯化钾和二氧化锰可用过滤法分离，然后蒸发滤液即可得到氯化钾。【考点】过滤与蒸发的综合应用【题点】固体混合物的分离与提纯相关链接(1)图解固液混合物的分离(2)蒸发结晶和冷却结晶蒸发结晶：通过蒸发或汽化，减少一部分溶剂使溶液达到饱和而析出晶体。此法主要用于溶解度随温度改变而变化不大的物质。冷却结晶：通过降低温度，使溶液冷却达到饱和而析出晶体。重结晶指的是重复冷却结晶。此法主要用于溶解度随温度下降而明显减小的物质。二、粗盐的提纯粗盐中主要含有不溶性的泥沙，可溶性的氯化镁、氯化钙及一些硫酸盐等，除去这些杂质的主要步骤如下：1除去粗盐中的不溶性杂质粗盐提纯实验操作步骤如图所示：(1)上述各步实验操作的名称依次为_；_；_。(2)上述各步实验操作中均使用了玻璃棒，其作用分别是_；_；_。(3)用上述方法提纯后的食盐中还含有的杂质是_。答案(1)溶解过滤蒸发(2)搅拌，加速溶解引流搅拌，防止液滴飞溅(3)可溶性的氯化钙、氯化镁及一些硫酸盐等2除去粗盐中的可溶性杂质若要除去粗盐中的下列杂质，应加入什么试剂？把试剂的化学式及发生反应的化学方程式填入下表：杂质加入的试剂化学方程式Na2SO4MgCl2CaCl2答案杂质加入的试剂化学方程式Na2SO4BaCl2Na2SO4BaCl2=BaSO42NaClMgCl2NaOHMgCl22NaOH=Mg(OH)22NaClCaCl2Na2CO3CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl(1)除去粗盐中可溶性杂质的原理(2)粗盐提纯时加试剂的先后顺序为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去，由此可知碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入。通常加入试剂的几种顺序：BaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液盐酸；NaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液盐酸；BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液盐酸。例3依据粗盐提纯的原理，除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质，可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂，按如图步骤操作：纯净氯化钾溶液(1)B的化学式是_，C的化学式是_。(2)加入过量A的目的是_。(3)加入过量B的目的是_。(4)加热煮沸的目的是_。(5)操作的名称是_。答案(1)K2CO3HCl(2)除尽镁离子和硫酸根离子(3)除尽过量的钡离子(4)使氯化氢挥发逸出(5)过滤解析先加入过量的氢氧化钡溶液，将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀，过滤除去沉淀，滤液中再加入过量的碳酸钾溶液，使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀，过滤除去沉淀，滤液中加入适量的盐酸，加热煮沸，得到氯化钾溶液。思维启迪化学方法分离提纯物质的“三必须”“一不能”一除杂试剂必须过量，二过量试剂必须除尽，三除杂途径必须最佳，不能增加新的杂质。【考点】粗盐的提纯实验【题点】粗盐中可溶性杂质的除去相关链接分离和提纯的比较项目分离提纯概念把混合物中各组成成分分离开，得到纯净的原状态的各物质把被提纯物质中的杂质除去，并分离出纯净的被提纯物区别和联系分离和提纯都是依据混合物中各物质的物理性质和化学性质的区别设计方案，即二者原理相同。提纯过程也包含分离过程，只是杂质部分通常要弃去原则与注意事项分离或提纯一般应遵循不增、不减、易得、易分的“两不两易”原则，即不增加杂质，不减少所需物质，所选试剂便宜易得，欲得物质易于分离三、SO的检验1粗食盐中SO的检验(1)实验步骤：取少量粗食盐于小烧杯中，加适量水溶解，过滤取滤液少许于试管中，滴加几滴盐酸酸化，再滴加几滴氯化钡溶液。(2)实验现象：加盐酸无明显变化，加氯化钡溶液产生白色沉淀。(3)反应的化学方程式：Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl。(4)实验结论：粗盐中含有SO。2问题讨论某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO：试液白色沉淀白色沉淀不溶解。结论：试液中有SO。(1)该方案是否严密？不严密。(2)请说明理由：如果该溶液中含有Ag而不含SO，溶液中的Ag与Cl反应生成的氯化银也是不溶于酸的白色沉淀。先加过量的稀盐酸(无明显现象)，再加氯化钡溶液产生白色沉淀，溶液中含有SO。例4某溶液中含有硫酸镁和硫酸钠两种溶质，选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来，设计实验流程如下：(1)欲证明滤液中存在SO、CO，选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的_，发现有气泡生成，再向其中加入_溶液，出现白色沉淀，则可证明SO、CO均存在。(2)如何洗涤碳酸镁沉淀？(3)如何检验碳酸镁沉淀是否洗涤干净？答案(1)稀盐酸氯化钡(答案合理均可)(2)沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复23次。(3)取少量最后一次洗涤液，滴加稀盐酸和氯化钡溶液。若有沉淀生成则说明没有洗净；反之，已洗涤干净(答案合理均可)。解析(1)熟悉CO、SO检验所用的试剂和加入的先后顺序。常用含有H的酸来检验CO，常用含有Ba2的可溶性钡盐检验SO。因CO可与Ba2生成碳酸钡沉淀，干扰SO的检验，故在检验SO之前应先检验CO，并将其除去。(2)过滤完毕，过滤的固体表面总是残留部分母液溶质离子，用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。(3)检验沉淀是否洗净时，实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子，此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO达到目的。思维启迪沉淀的洗涤(1)洗涤沉淀的原因：过滤完毕，过滤的固体表面总是残留部分母液。(2)洗涤沉淀的方法：沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水流下，直到固体表面洗涤干净为止(洗涤23次)。(3)沉淀是否洗涤干净，检验方法：取最后一次洗涤液，加入相关试剂后观察现象。【考点】粗盐的提纯实验【题点】硫酸根离子的检验相关链接离子检验试题答题模板(1)取样：(若为固体样品)取某固体样品少许，溶于水配成溶液，取溶液少许于试管中。(若为液体样品)取溶液少许于试管中。(2)操作：加入溶液(或物质)。(3)现象：看到有色气体生成(或色沉淀产生)等。(4)结论：证明有(或无)离子存在。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)过滤操作中用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯()(2)过滤时，液体液面应低于滤纸的边缘()(3)过滤时使用玻璃棒，主要是为了加快过滤速率()(4)蒸发时，液体的体积不超过蒸发皿容积的()(5)蒸发氯化钠溶液时，要用玻璃棒不断搅拌()(6)蒸发过程中，蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热蒸干()(7)粗盐提纯实验中，加入足量碳酸钠溶液的作用只是为了除去Ca2()(8)粗盐提纯实验中，加入足量盐酸的作用是除去多余的OH和CO()(9)要除去氯化钠溶液中含有的氯化镁，可加入适量的氢氧化钠溶液后过滤()(10)向某溶液中加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中一定含有SO()【考点】过滤与蒸发的综合应用【题点】过滤与蒸发的综合2下列仪器用于过滤或蒸发分离物质的是()漏斗试管蒸发皿天平烧杯研钵ABCD答案C解析过滤需要烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台，蒸发需要酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台，则用于过滤或蒸发分离物质的仪器为。【考点】过滤与蒸发的综合应用【题点】过滤与蒸发的综合3检验某未知溶液中是否含有SO，下列操作最合理的是()A先加稀硫酸酸化，再加氯化钡溶液B加入氯化钡溶液C加入盐酸酸化的氯化钡溶液D先用盐酸酸化，若有沉淀，则过滤，滤液中再加氯化钡溶液答案D解析检验某溶液中是否含有SO的方法：先用盐酸酸化(若有沉淀，过滤)，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀，说明有SO。【考点】粗盐的提纯实验【题点】硫酸根离子的检验4除去下列物质中混有的少量杂质，把适当的试剂、操作方法的字母填写在相应的横线上。A加适量盐酸、过滤B加适量水、过滤、蒸发C加适量水、过滤D加热(高温或灼烧)E加适量盐酸、蒸发F冷却热的饱和溶液、结晶(1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠_；(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾_；(3)氧化钙中混有少量的碳酸钙_；(4)氯化钠中混有少量的炭粉_；(5)硝酸钾中混有少量的氯化钠_。答案(1)C(2)E(3)D(4)B(5)F解析(1)碳酸钙不溶于水，而碳酸钠易溶于水，加水后过滤干燥即可除去杂质碳酸钠。(2)氯化钾和碳酸钾均易溶于水，故不能用过滤法分离。可加入稍过量盐酸反应后，再将溶液蒸发即得到氯化钾晶体。(3)利用高温分解法，使碳酸钙分解除去并生成氧化钙。(4)氯化钠易溶于水，而炭粉不溶于水，故可加适量水、过滤、蒸发，得到纯净的氯化钠。(5)利用二者溶解度随温度变化的差异，采用降温结晶法分离除杂。【考点】过滤与蒸发的综合应用【题点】固体混合物的分离与提纯题组一过滤与蒸发1下列混合物能用过滤法分离的是()A酒精和水B食盐和蔗糖C泥沙和食盐D铜粉和铝粉答案C解析过滤是将不溶于水的固体从水溶液中分离出去的一种实验方法。酒精和水都为液体且二者互溶；食盐和蔗糖都能溶于水；铜粉和铝粉都为难溶于水的物质。【考点】过滤【题点】过滤实验方法的选择2某同学在实验室里过滤一种浑浊溶液，发现滤出的液体仍浑浊，他检查实验装置发现漏斗外壁没有水，滤纸也未出现破损或小漏洞，则造成实验失败的原因可能是下列操作中的()A滤纸高出漏斗边缘的部分未剪掉B滤纸与漏斗之间有气泡未被排掉C倾倒液体时液面高于滤纸边缘D过滤时玻璃棒靠在一层滤纸一边答案C解析如果液面高于滤纸边缘，一部分液体将沿滤纸和漏斗之间的缝隙流下而达不到过滤的目的，故C项正确。【考点】过滤【题点】过滤实验的操作3(2019辽宁普兰店市一中检测)下列实验操作：过滤；取固体试剂；蒸发；取液体试剂；溶解。一定要用到玻璃棒的是()ABCD答案A解析过滤操作中需要玻璃棒引流；取固体试剂一般使用药匙；蒸发过程中需要玻璃棒不断搅拌，防止受热不均；取液体试剂一般用胶头滴管或量筒；溶解过程中需要使用玻璃棒不断搅拌以加速溶解。【考点】蒸发与结晶【题点】蒸发结晶实验的仪器4(2019腾冲市八中期末)如图是关于蒸发的实验示意图，下列说法正确的是()A组装实验装置时，应先固定好铁圈，放上蒸发皿，再放酒精灯B给蒸发皿内所盛液体加热时，必须垫上石棉网C玻璃棒的作用是搅拌，防止因局部过热而使固体迸溅D蒸发的过程中，用酒精灯一直加热到全部固体析出，没有水分答案C解析组装实验装置时，应先放酒精灯，再根据酒精灯的高度固定好铁圈，放上蒸发皿，A错误；蒸发皿可以直接加热，不用垫上石棉网，B错误；蒸发的过程中，不能直接蒸干，应在析出大量固体时用余热使其蒸干，D错误。【考点】蒸发与结晶【题点】蒸发结晶实验的操作5下列关于过滤和蒸发的说法中不正确的是()A过滤是从液体中分离出难溶物质的实验方法B蒸发是减少溶剂，让溶质析出的实验方法C过滤和蒸发实验中都用到的玻璃仪器是铁架台D加热蒸发可以使溶液浓缩或溶质结晶析出答案C解析过滤和蒸发实验中都用到的玻璃仪器是玻璃棒。【考点】过滤与蒸发的综合应用【题点】过滤与蒸发的综合题组二粗盐的提纯6粗盐提纯实验的部分操作如图所示，其中错误的是()答案C解析取一定量的粗盐，经溶解、过滤、蒸发结晶等实验操作，可将其提纯。其中过滤操作要用玻璃棒引流。【考点】粗盐的提纯实验【题点】粗盐提纯实验操作7在“粗盐提纯”的实验中，下列做法正确的是()A把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热B开始析出晶体后用玻璃棒搅拌C加入试剂的顺序为Na2CO3、BaCl2、NaOH、HClD用过滤法除去粗盐中的泥沙答案D解析未过滤即蒸发，不能除去泥沙，所以A项错误；加热过程中应用玻璃棒不断地搅拌，所以B项错误；应先加入BaCl2，再加Na2CO3以除去过量的Ba2，所以C项错误。【考点】粗盐的提纯实验【题点】粗盐提纯实验操作8(2019湖北沙市中学月考)通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是()A在第步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解B第步操作是过滤C在第步通过加入化学试剂除杂，加入试剂顺序为：NaOH溶液Na2CO3溶液BaCl2溶液稀盐酸D除去MgCl2的方程式为：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl答案C解析加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入碳酸钠要放在加入氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以正确的顺序为：NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3，Na2CO3要在BaCl2的后面加，C错误。【考点】粗盐的提纯实验【题点】粗盐中可溶性杂质的除去题组三固体混合物的分离与提纯9(2019云南石屏一中期末)能用溶解、过滤、结晶的方法来分离的一组物质是()ANaCl和淀粉BBaSO4和CaCO3CCuO和KClDMg(NO3)2和I2答案C【考点】过滤与蒸发的综合应用【题点】固体混合物的分离与提纯10.(2018宁波高一检测)除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂及操作方法均正确的一组是()选项待提纯的物质选用的试剂操作方法ACaO(CaCO3)水溶解、过滤、结晶BCu(CuO)稀盐酸溶解、过滤、洗涤、干燥CCuSO4(H2SO4)氢氧化钠溶过滤液DCO(H2)氧气点燃答案B解析A项中CaO与水反应，C项中CuSO4与NaOH反应，D项中CO与O2反应，A、C、D项错误；B项中CuO与稀盐酸反应，Cu不与稀盐酸反应，反应后经过滤、洗涤、干燥即得到Cu，B项正确。【考点】过滤与蒸发的综合应用【题点】固体混合物的分离与提纯11提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以采用的方法为()A加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸答案B解析把硝酸钾溶液中少量的硝酸钡杂质除去，先加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去碳酸钡沉淀，滤液中再补加适量硝酸，以除去过量的碳酸钾，B项正确。【考点】过滤与蒸发的综合应用【题点】固体混合物的分离与提纯题组四SO的检验12检验某溶液中是否含有SO，常用的方法是()A取样，滴加BaCl2溶液，看是否有不溶于水的白色沉淀生成B取样，滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液，看是否有不溶于水的白色沉淀生成C取样，滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，看是否有不溶于水的白色沉淀生成D取样，滴加稀硫酸，再滴加BaCl2溶液，看是否有不溶于水的白色沉淀生成答案C解析检验SO时，需要首先加入稀盐酸以排除其他离子的干扰，然后再加入氯化钡溶液即可。A项中不能排除CO和Ag的干扰，B项中不能排除Ag的干扰，D项中引入了SO。【考点】粗盐的提纯实验【题点】硫酸根离子的检验13某溶液可能含有SO、CO、Cl中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：取少量溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀；然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味，且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；取上层清液继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据实验，以下推测不正确的是()A一定有SOB一定有COC不能确定Cl是否存在D不能确定SO是否存在答案D解析向中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生二氧化碳气体，证明原溶液中一定含有SO和CO；加入硝酸银溶液产生白色沉淀氯化银，但并不能确定原溶液中是否有Cl，因为原溶液中已经加入了稀盐酸。【考点】粗盐的提纯实验【题点】硫酸根离子的检验14(2019福州市质检)实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气；从反应后的KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质。(1)写出KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气的化学方程式：_。(2)从KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质的实验方案如下：步骤的名称为_，MnO2固体的洗涤方法是_。(3)步骤的名称为_。答案(1)2KClO32KCl3O2(2)过滤向过滤的漏斗中加蒸馏水浸没沉淀，等水过滤完后，重复操作23次(3)蒸发结晶解析(1)KClO3在