高二化学化学实验专题十一鲁教版知识精讲.doc

高二高二化学化学 化学实验化学实验 专题十一鲁教版专题十一鲁教版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 化学实验 专题十一 二 教学目的 1 掌握物质检验实验方案设计的原则和一般要求 2 熟悉物质检验实验方案的基本步骤和注意事项 3 掌握常见实验推断题的 题眼 三 教学重点 难点 物质检验实验方案的基本步骤 四 知识分析 专题十一 物质检验实验方案的设计 一 物质检验实验方案设计的要点 1 物质检验实验方案设计的一般原则 1 充分利用离子的特征反应 例如 鉴别 NH4NO3 K2SO4 NH4 2SO4 KNO3四种白色固体 其中检验 NH4 的特征反应是利用 NH4 和 OH 反应 检验 Cl 的特征反应是利用 Cl 和 Ag 反应 检验 SO42 的特征反应是利用 SO42 和 Ba2 反应 根据上面的分析 可以选 用 Ba OH 2 溶液作为检验这四种盐的试剂 2 确定检验操作顺序要 先简后繁 例如 鉴别 NH3 Cl2 O2 N2 CO2 NO2等六种气体 一观颜色 将 Cl2 黄绿色 NO2 红棕色 先检出 二用湿润的红色石蕊试纸将 NH3 检出 三用点燃法 将能使带火星的火柴棒复燃的 O2 检出 四用试剂 把剩余两种气体分别通入澄清石灰水中 振荡 其中可使澄清石灰水变浑 浊的是 CO2 余下的是 N2 3 按 先活后惰 的原则确定物质检出的顺序 例如 将己烯 己烷 苯 甲苯四种无色液体进行一一区别 其中己烯最活泼 甲苯次之 己烷最不活泼 所以在鉴别时 应先将最活泼的己烯用溴水将其检出 其次用 KMnO4 H 溶液将甲苯检出 最后用硝化反应将苯检出 最后剩下的就是最不活泼的己烷 2 对检验反应的一般要求 1 反应要有明显的外部特征 2 反应要在适宜的酸碱度 浓度和温度下进行 例如 检验 Fe3 的反应需在酸性溶液中进行 否则会因 Fe3 水解而影响检验效果 3 排除干扰物质的影响 例如 检验 SO42 的存在可先向溶液中加入足量的稀盐酸 再滴加 BaCl2 溶液 其目 的就是要消除 Ag SO42 CO32 SiO32 等的干扰 4 尽量选用选择性高的反应 例如 检验 Fe3 可使用的反应很多 但通常选用 SCN 来检验 Fe3 的存在 其主要原 因除反应快 现象明显外 反应的选择性高也是重要原因之一 3 检验的基本步骤 1 对试样进行外观观察 试样的外观主要指试样的状态和颜色 对试样的外观进行 观察可大致划定可能的物质范围 如试样是蓝色晶体 就可大致判断试样是铜盐晶体 2 先设计好基本的操作步骤 3 准备好试样 当试样是固体时 一般首先应取少量试样配成溶液 按步骤对试样 进行检验 观察 记录实验的现象和数据 4 分析处理实验的现象和数据 得出科学正确的检验结论及结果 5 若未达到实验的目的则需要进行进一步的检验 4 物质检验的注意事项 1 不可以在原试剂瓶中直接加入检验试剂 应取少量溶液加入试剂进行检验 若检 验的试剂是固体 一般需先用蒸馏水溶解 2 注意检验过程中的先后顺序 力求简明扼要 宜先用物理方法 后用化学方法 先不用试剂 后用试剂 先常温 后加热 先进行焰色反应 后进行化学反应 先分组 后各组鉴别 先检验干扰离子 后检验被干扰离子等 3 对于 简答式 检验题 应写明步骤 具体的操作方法 现象 最后写出结论 必要时要写出反应的化学方程式或离子方程式 实验现象的描述要到位 回答现象时不可指明被检物质 应按物质的特征颜色 特征 现象描述物质 用词要准确科学 如气体试剂要用 通入 液体试剂要用 倒入 注入 固体试剂要用 加入 等 一般要多次取样以免先加的试剂对后加的试剂产生干扰 如题 目有特殊要求除外 二 实验推断题 有关物质检验的综合题型是实验推断题 实验推断题是以实验操作和现象为主体 推 断具体物质或离子的题型 包括物质或离子存在与否的无机推断题和有机推断题 一些实 验题的 题眼 1 两溶液混合生成沉淀和气体 这两种溶液的溶质可能分别是 Ba OH 2与 NH4 2SO4 可溶性铝盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐或碳酸氢盐 可溶性铁盐与可溶性碳酸盐或碳酸氢盐 硫代硫酸盐与强酸 如盐酸 稀硫酸等 2 既能与酸反应又能与碱反应的物质可能是 Al Al2O3 Al OH 3 氨基酸 弱 酸的铵盐 弱酸的酸式盐等 3 既能与强酸反应放出气体 又能与强碱反应放出气体 常见的物质有 Al 弱酸的铵盐 如 NH4 2CO3 NH4HCO3 NH4 2SO3 NH4 2S NH4HS 等 4 在水中水解生成气体和难溶物或微溶物的物质可能是 Al2S3 Mg3N2 CaC2等 5 与水接触放出气体的常见物质有 Li Na K Na2O2 F2等 6 A 物质加到 B 物质中 先生成沉淀 后沉淀又溶解 A B 可能分别是 CO2与 Ca OH 2 NaOH 与铝盐 氨水 或氨气 与 AgNO3 HCl 与 Na Al OH 4 等 7 使溴水褪色的物质有 H2S SO2 不饱和烃类 活泼金属 碱类等 8 常温下呈液态的金属单质是 Hg 非金属单质是 Br2 9 有 ABC 转化关系的有机物必定是醇 醛 羧酸的关系 氧化 氧化 10 有机物与碱溶液加热反应生成两种物质 一般考虑酯和卤代烃 11 水解的产物能发生银镜反应 则该物质应是甲酸酯或糖类 12 特殊的实验现象 氢气在氯气中燃烧呈苍白色的火焰 红磷在氯气中燃烧产生白色的烟雾 铜在氯 气中燃烧产生棕色的烟 钠的焰色反应是黄色 钾元素的焰色反应为紫色 透过蓝色钴玻璃 使酚酞试液变红或使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨气 在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是 NO 向一溶液中加入碱液 产生白色沉淀 沉淀进而变成灰绿色 最后变成红褐色 该溶液中必定含有 Fe2 遇 SCN 显红色或遇 OH 生成红褐色沉淀或遇苯酚显紫色的离子是 Fe3 使淀粉溶液变蓝的物质是 I2 在空气中能形成白雾的气体是卤代烃 与蘸有浓氨水的玻璃棒接触产生白烟的物 质可能是浓盐酸或浓硝酸 遇 BaCl2溶液生成白色沉淀的溶液可能含有 Ag 或 SO42 遇盐酸生成沉淀的溶液中可能含有 Ag SiO32 S2O32 具有臭鸡蛋气味的气体是 H2S 与 H2S 反应生成淡黄色沉淀的气体可能是 Cl2 O2 SO2 NO2等 电解电解质溶液时阳极气态产物一般是 Cl2或 O2 阴极气态产物是 H2 使品红褪色的气体可能是 Cl2或 SO2 非气态物质可能是次氯酸盐 NaClO Ca ClO 2 氯水 Na2O2等 典型例题典型例题 例 1 下列各组物质仅用蒸馏水不能鉴别出的是 A 苯 酒精 硝基苯 B 食盐 烧碱 硝酸铵 C 蔗糖 硫酸铜粉末 碳酸钙粉末 D 氧化铜 二氧化锰 活性碳 解析 解析 只用水鉴别物质时 可以根据物质的溶解性 密度 水溶液的颜色 溶解过程 中的热效应等进行分析 对选项 A 苯浮于水面 酒精与水混溶 硝基苯沉在水底 对选 项 B 烧碱溶于水放热 硝酸铵溶于水吸热 食盐溶于水没有明显的温度变化 对于选项 C 蔗糖溶于水得无色溶液 硫酸铜粉末溶于水得蓝色溶液 碳酸钙粉末不溶于水 对于 选项 D 氧化铜 二氧化锰 活性碳都是难溶于水的黑色固体 答案 答案 D 点评 点评 本题考查物质溶于水后的种种特征变化 例 2 为确定某溶液的离子组成 进行如下实验 测得溶液的 pH 溶液显碱性 取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性 产生无刺激性 能使澄清石灰水变浑浊的气 体 在上述溶液中滴加 Ba NO3 2溶液 产生白色沉淀 取上层清液继续滴加 Ba NO3 2溶液至无沉淀时 再滴加 AgNO3溶液 产生白色 沉淀 根据实验判断以下推测正确的是 A 一定有 SO32 离子B 一定有 CO32 离子 C 不能确定 Cl 是否存在D 不能确定 HCO3 离子是否存在 解析 解析 因为 HCO3 OH CO32 H2O 所以强碱性溶液中不可能存在 HCO3 由 可知溶液中一定存在 CO32 无 SO32 SO2有刺激性 因在 中加入了盐酸进行酸化 由 不能说明原溶液中是否含有 Cl 答案 答案 BC 点评 点评 离子存在问题是综合考查元素化合物知识的常见题型 例 3 某同学为了验证海带中含有碘 拟进行如下实验 请回答相关问题 1 第 1 步 灼烧 操作是将足量海带灼烧成灰烬 该过程中将使用到的硅酸盐质实 验仪器有 填代号 限填三项 A 试管B 瓷坩锅C 坩锅钳 D 铁三角架E 泥三角F 酒精灯 G 烧杯H 量筒 2 第 2 步 I 溶液的获取 操作是 3 第 3 步 氧化 操作是依次加入合适的试剂 下列氧化剂最好选用 填代号 A 浓硫酸B 新制氯水C KMnO4溶液D H2O2 理由是 4 碘单质的检验 操作是取少量第 3 步的溶液 滴加 如果溶液显 色 则证明海带中含碘 解析 解析 1 灼烧海带应将海带放在架于泥三角上的瓷坩锅中加热 回答问题时要注意 题目的限制条件 2 将海带灰经溶解 过滤操作后能得到含 I 的溶液 3 对比分析各氧化剂的特点 结合实际的要求 可知 H2O2 是最好的氧化剂 4 实验室一般都是用淀粉溶液检验碘单质 碘能使淀粉溶液变蓝 答案 答案 1 B E F 2 将灰烬转移到烧杯中 加适量蒸馏水 用玻璃棒充分搅拌 煮沸 过滤 3 D 过氧化氢是绿色氧化剂 在氧化过程中不引入新的杂质 不产生污染 且不会 进一步氧化单质碘 4 淀粉溶液 蓝 点评 点评 这是一道基本的物质检验实验方案的设计题 从试验仪器 实验操作 试剂的 选用三个方面设置问题 例 4 氯水可以跟 KI 溶液发生置换反应 过量的氯水还可以把碘氧化为碘酸 HIO3 化 学方程式为 5Cl2 I2 6H2O 2HIO3 10HCl 碘酸是一种无色晶体 极易溶于水 现有一瓶 无色溶液 其中含有 Br I 请用氯水 CCl4和试管 设计一个简单的实验 证明该无色 溶液中确实含有 Br 和 I 其实验步骤和现象为 1 2 3 解析 解析 因为还原性 I Br 在溶液中加入氯水时 I 先被氧化 如果向溶液中加入少 量氯水时则只有 I 先被氧化 因而可以在溶液中加入少量氯水再加 CCl4先检出 I 因为 碘能被氯水氧化为碘酸 因而可以在溶液中加入过量的氯水 将生成的 I2 氧化 同时置换 出溴 然后再用萃取法检验 Br2的存在 从而证明原无色溶液中确实含有 Br 答案 答案 1 取少量无色溶液于试管中 加入少量 CCl4 然后逐滴加入氯水 边滴边 振荡 若 CCl4层有紫红色出现 证明原溶液中含有 I 2 静置 分层 取上层清液于另一试管中 3 向取出的清液中加入少量氯水后 再加入 CCl4 振荡 静置分层 CCl4层呈橙红 色 证明原溶液中含有 Br 点评 点评 物质的还原性强弱不同 被氧化的顺序 强者优先 模拟试题模拟试题 一 选择题 1 在 氯水 浓盐酸 活性炭 漂白粉 双氧水 二氧化硫等六种物质中 能使 品红溶液退色的是 A B C D 2 浓盐酸和次氯酸钙能发生下列反应 Ca ClO 2 4HCl 浓 CaCl2 2Cl2 2H2O 现用贮存很久的漂白粉和浓盐酸反应制得的氯气中 可能含有的杂质有 CO2 HCl H2O O2 A B C D 3 关于某溶液中所含离子的鉴别 下列判断正确的是 A 加入硝酸银溶液生成白色沉淀 加稀盐酸不消失 则溶液中一定有 Cl 存在 B 加入新制氯水 振荡后加入淀粉溶液 溶液变蓝 则原溶液中一定有 I 存在 C 加入氢氧化钠溶液并加热生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 则原溶液中一 定有 NH4 D 加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 则原溶液中一定含 CO32 4 检验 Cl2 H2S NH3 HBr 四种气体 可选用的湿润试纸有 醋酸铅试纸 KI 淀粉 试纸 酚酞试纸 蓝色石蕊试纸 红色石蕊试纸 假定每种试纸只能用一次 以下使 用试纸的顺序正确的是 A B C D 5 只用一种试剂就可以鉴别 NaCl NaBr NaI NaOH Na2CO3 NaSCN H2S AgNO3 C6H5OH 九种溶液 该试剂 是 A 稀硫酸B 氨水C 氯化铁D 盐酸 6 利用铜锌合金制成的假元宝骗人的事件屡有发生 下面不易区别其真伪的方法是 A 测得密度B 放入硝酸中 C 放入盐酸中D 观察外观 7 厨房化学 指的是利用家庭生活用品来做化学实验 从而进行化学学习的探究活动 下列实验在 厨房化学 中不能完成的是 A 检验蛋白质在加热条件下变性 B 检验食盐中不含碘单质 C 检验自来水中含有 Cl D 检验鸡蛋壳能溶于醋酸 8 向下列溶液中加入浓氨水直至过量 最终能得到无色澄清溶液的是 A Al2 SO4 3溶液B AgNO3溶液 C CuSO4溶液D MgCl2溶液 9 用 pH 试纸测得某氨基酸溶液的 pH 如果先将 pH 试纸用蒸馏水润湿后 再把待测液 滴到 pH 试纸上 跟比色卡对照 测定溶液的 pH 为 8 则溶液实际的 pH 是 A 大于 8B 小于 8C 等于 8D 小于 7 10 有甲 乙 丙 丁四种金属 将甲 乙用导线连接放入稀硫酸中可以看到乙慢慢溶 解 而甲的表面有气泡 把丁放到丙的硝酸盐溶液中后 丁表面覆盖一层丙的单质 用石 墨电极电解含有相同物质的量浓度的甲和丙两种金属的盐溶液 丙单质先析出 将甲放入 稀盐酸中有 H2析出 已知四种金属中有一种是铜 根据以上实验判断 铜是 A 甲B 乙C 丙D 丁 二 填空题 11 根据初中化学知识 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应可得到蓝色沉淀 进一步将沉 淀加热可生成黑色物质 小明做了这个实验 他在试管里倒入 2mL 硫酸铜溶液 再加入一 定量的氢氧化钠溶液 结果得到的沉淀并不是蓝色 而是浅绿色的 将此浊液加热直至沸 腾 观察不到有黑色 CuO 产生的现象 这是为什么呢 小明通过查找资料得知 该浅绿色 沉淀物可能是溶解度极小的碱式硫酸铜 其化学式为 Cu4 OH 6SO4 1 请帮小明写出生成浅绿色沉淀的有关反应的化学方程式 2 请帮小明设计一个实验 证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根离子 12 亚硝酸钠 化学式 NaNO2 是一种外观极像食盐 且具有食盐一样咸味的有毒物质 因此这种工业用盐常冒充食盐掺假或被误作食盐食用 导致多起中毒事故发生 请你阅读 下表有关资料 并结合已有化学知识 用三种方法鉴别亚硝酸钠和氯化钠 项目亚硝酸钠氯化钠 溶解度15 时溶解度为 81 5g15 时溶解度为 35 8g 熔点271 801 沸点 320 时发生分解放出有臭味气体 1413 水溶液酸碱性碱性中性 13 某同学取纯净的 Na2SO3 7H2O 晶体 50 00g 在密闭容器中经 600 以上的强热至恒 重 分析及计算表明 恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值 而且各元素的组 成也符合计算值 但将其溶于水后 却发现溶液的碱性大大高于同时配制的亚硫酸钠溶液 经过认真的思考和实验 这位同学解释了这种