化学实验基本方法.doc

霍邱二中新课程高考化学第一轮复习教学方案（ 化学实验基本方法 ）考试大纲要求 1、掌握化学实验的基本操作。能识别化学品安全标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。2、能对常见的物质进行检验、分离和提纯，能根据要求配制溶液。3、了解常见离子的检验方法。4、能根据实验试题的要求，做到：设计、评价或改进实验方案；了解控制实验条件的方法；分析或处理实验数据，得出合理的结论；绘制和识别典型实验仪器装置图。课时：5知识点精要一、化学实验的安全1、了解安全措施剧毒药品要单独专柜保存。实验中主要做到五防：a.防爆炸；b.防暴沸；c.防失火；d.防中毒； e.防倒吸。其具体操作如下：点燃可燃气体H2、CO、CH4、C2H2、C2H4等之前先验纯，防止不纯气体点燃爆炸；制备有毒的Cl2、CO、SO2、H2S、NO、NO2等应在通风橱中进行，尾气应用适当试剂吸收，防止污染空气；若加热方法制取气体，用排水法收集气体，在收集气体时，先将导管从水中拿出，再熄灭酒精灯，防止倒吸。可燃物（有机溶剂、糖类、硫黄等）与强氧化剂（三钾：KNO3、KClO3、KMnO4，浓硝酸、过氧化钠、过氧化氢等）必须分开存放。H2O2用塑料瓶存放。2、常见的安全图示的识别。3、常见事故的处理方法酸液溅到皮肤上，立即用较多水冲洗，若浓硫酸溅到皮肤上，应先用布拭去，再用水冲洗并涂上3%5%的 NaHCO3溶液。浓碱液溅到皮肤上，用较多有水冲洗，再涂上硼酸溶液。大量酸洒到桌上，可加适量NaHCO3中和，然后水洗。大量碱洒到桌上，可加适量稀醋酸中和，然后水洗。液溴、苯酚沾到皮肤上，应用酒精擦洗。向酒精灯里添加酒精时，不能超过酒精灯容积的2/3。绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免失火。熄灭酒精灯时，必须用酒精灯冒盖灭。不可用嘴去吹。不要碰倒酒精灯，不慎碰倒起火，应立即用湿抹布盖灭金属钠、钾、镁起火，用沙子盖灭或湿布盖灭。一般的割伤处理：应保持伤口干净，伤口内有异物应立即取出，然后用酒精棉球清除伤口周围的污物，涂上外伤药物或消炎粉。不要用手触摸伤口或用水冲洗伤口。温度计水银球碰破，可用硫磺粉覆盖吸收。误服铜盐、汞盐等重金属盐，可喝豆浆、牛奶或鸡蛋清解毒。二、混合物的分离和提纯1、物理方法分离和提纯物质常见的物理方法有：溶解、过滤，蒸发浓缩法，结晶、重结晶法、蒸馏法、分馏法、萃取法、分液法，吸附法，升华法，水洗法，液化法，渗析法，盐析法。实验名称装置图主要仪器注意事项适用范围、实例溶解过滤烧杯、玻璃棒、滤纸、漏斗、铁架台、铁圈。1一贴、二低、三靠；2在定量实验中要洗涤。分离固体与液体，如氯化钠溶液中的泥沙。蒸发结晶酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台1不超过蒸发皿容积的三分之二；2不断搅拌；3利用余热蒸干；4溶质不易分解、水解、氧化。分离溶液中的溶质，如从氯化钠溶液中得到氯化钠固体。升华略利用某些物质易升华的特性，如氯化钠固体中混有碘单质。分液锥形分液漏斗、铁圈、烧杯、铁架台1检查是否漏水；2分液漏斗中塞子打开或塞子上的凹槽对准分液漏斗中的小孔3下排上倒：下层液体从下口放也，上层液体从上口倒出。分离互不相溶的液体，如分离水和苯的混合物。萃取分液漏斗1萃取剂要与原溶剂互不相溶不反应，溶质在其中的溶解度比在原溶剂中大，溶质不与萃取剂反应；2萃取后得到的仍是溶液，一般要通过蒸馏等方法进一步分离。从碘水中提取碘渗析半透膜、烧杯1 扩散作用；2不能完全提纯。分离提纯胶体，如分离淀粉溶液中的氯化钠蒸馏酒精灯、铁架台、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、弯角导管、锥形瓶1加沸石，防止暴沸；2温度计水银球的位置要合适；3冷凝管的水流方向。分离沸点不同的液体，如从石油中得到汽油盐析烧杯、玻璃棒及过滤仪器盐析后过滤分离利用加入盐改变物质的溶解度来分离，分离肥皂与甘油，胶体中胶粒的分离2、化学方法分离和提纯物质化学方法分离和提纯物质的具体方法加热法:混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热使热稳定性差的物质分解而分离出去，如：氯化钾中含有氯酸钾，纯碱中混有小苏打等。沉淀法:在混合物中加入某种试剂，使其中一种以沉淀的形式分离出去的方法。使用该种方法一定要注意不能引入新物质。若使用多种试剂将溶液中不同粒子逐一沉淀，这时应注意后加试剂能将先加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新杂质。如，除去NaCl（KNO3）中的Na2SO4、MgSO4、CaSO4等杂质。转化法:不能通过一次反应达到分离的目的，而要经过转化为其他物质才能分离，然后要将转化物质恢复为原物质，如，苯酚中混有硝基苯时，先加入NaOH溶液后分液，再向苯酚钠溶液中通人CO2重新生成苯酚，除去Mg(OH)2中MgCO3、AgBr中AgCl。注意转化过程中尽量减少被分离物的损失。酸碱法:被提纯物不与酸反应，而杂质与酸可反应，用酸作除杂试剂；而被提纯物不与碱反应，而杂质与碱易反应，用碱作除杂试剂，如，用盐酸除去SiO2中的石灰石，用氢氧化钠除去铁粉中的铝粉。氧化还原法:对混合物中含有还原性杂质，加入适当氧化剂使其氧化为被提纯物质；而对混合物中含有氧化性杂质，可加入适当还原剂将其还原为被提纯物质。如，FeCl2中含有FeCl3，加入铁粉振荡过滤，即可除去FeCl3；FeCl3中含有FeCl2可滴入氯水或过氧化氢，将FeCl2转化成FeCl3。在分离和提纯中有的杂质不止一种，需用多种试剂和多种除杂分离方法，要注意安排好合理的除杂顺序，有的杂质可用多种试剂除去，要尽量选择操作简单，除杂分离效果好，经济实惠的试剂。用化学方法提纯物质时应注意的几个问题被提纯物质的应尽量不要减少，即不可“玉石俱焚”。不得引入新的杂质，即不可“前门驱虎，后门进狼”。要易于分离、复原。即被提纯物质与杂质要易于分离，不可“难舍难分”。为使杂质尽可能除去需要加入过量的试剂。在多步分离过程中，后加的试剂能把前面所加过量的试剂除去。一般干燥要放在最后一步。三、常见离子的检验离子检验试剂实验现象离子方程式 1BaCl2溶液、稀盐酸2稀盐酸、Ca(OH)2溶液1加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味气体2加入稀盐酸后放出使澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊的气体BaCO3+2H+Ba2+CO2+H2OCa2+2OH+CO2CaCO3+H2OBaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ba2SO42=BaSO4ClAgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ag+ClAgClBrAgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀Ag+BrAgBrIAgNO3溶液、稀硝酸生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀Ag+IAgIK焰色反应紫色(透过蓝色钴玻璃) Na焰色反应黄 色 NaOH溶液(浓)加热，生成有刺激性气味、使湿润红色石石蕊试纸变蓝的气体Fe3KSCN溶液生成红色物质Fe3+3SCNFe(SCN)3 Cu2浓氨水加入适量浓氨水后生成蓝色沉淀，该沉淀溶于过量浓氨水中，溶液呈深蓝色Cu2+2OHCu(OH)2Cu(OH)2+4NH3H2OCu(NH3)42+2OH+4H2OAl3NaOH溶液加入适量NaOH溶液后生成白色沉淀，该沉淀溶于过量NaOH溶液中Al3+3OHAl(OH)3知识4、实验方案的设计与评价1、实验设计的一般步骤：原理设计装置设计步骤设计操作设计。要求：原理最为常见，装置与仪器最少，方法与步骤最为简单，操作可行，误差最小，也最为安全。2、实验方案评价：根据评价结果选择最佳的实验方案。典型题例：例1、给50mL某液体加热的操作中，以下仪器必须用到的是试管 烧杯 酒精灯 试管夹 石棉网 铁架台 泥三角 坩埚 铁三脚架A. B. C. D. 例2、为了除去氯化钠溶液中少量的溴化钠，常用的方法是往溶液中加入少量的氯水，然后加入苯或四氯化碳，经振荡、静置、分液，将氯化钠溶液加热排除溶解在水中的氯分子，得到氯化钠溶液。分析判断，正确的是A加入苯或四氯化碳操作叫萃取 B.苯层在下层或四氯化碳在上层C可以用酒精代替苯或四氯化碳 D.氯水是氯化剂例3、进行化学实验，必须注意安全，下列说法正确的是(填写标号)。A不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛 B不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液C如果浓H2SO4沾到皮肤上，可立即用大量水冲洗D如果少量酒精失火燃烧，可用湿抹布盖灭火焰 E如果皮肤小面积烫伤，第一件要做的事是拨120或110求助例4、根据从草木灰(主要成分是K2CO3、KCl和K2SO4)中提取钾盐实验，填写下列空白：此实验操作顺序如下：称量样品：溶解沉降；_；冷却结晶。用托盘天平称量样品时，若指针偏向右边，则表示（）A左盘重，样品轻 B左盘轻，砝码重C右盘重，砝码轻 D右盘轻，样品重在进行第步操作时，有时可能要重复进行，这是因为。在进行第步操作时，要用玻璃棒不断地搅动液体，目的是防止。例题5、纯碱纯度的测定：纯碱中常含有少量氯化钠，请设计实验测定纯碱中Na2CO3的质量分数。根据你所设计的方案中的有关的数据，写出纯碱中Na2CO3的质量分数的表达式。简析 方案一、实验思路和步骤如下： 由Na2CO3BaCO3可得，m(Na2CO3)=，纯碱中Na2CO3的质量分数为：。 方案二、实验思路和步骤如下：气体由NaClAgCl可得，m(NaCl)=，m(Na2CO3)m，纯碱中Na2CO3的质量分数为：。方案三、实验原理：将纯碱与硫酸反应，生成的CO2用碱石灰或固体NaOH吸收，根据碱石灰或固体NaOH的增重即知CO2的质量，由CO2的质量根据Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2+H2O可求得Na2CO3的质量，进而求得纯碱中Na2CO3的质量分数。实验需要考虑以下问题：CO2会带出水蒸气，水蒸气会被碱石灰或固体NaOH吸收，造成实验误差；反应容器或导管中会有CO2滞留，这部分CO2不会被碱石灰或固体NaOH吸收，同样会造成误差；空气中的CO2会从尾部进入。为了解决问题，可在反应容器与吸收装置间连入一气体干燥装置，其中干燥剂选用浓H2SO4、P2O5等；为了解决问题可想法将CO2赶出，如可在反应容器上接入一个气襄，通过鼓入空气将CO2赶至吸收装置，这时又带来一个新问题，空气中也含有CO2，显然在气襄与反应容器之间还需接入一个吸收CO2的装置，内盛NaOH溶液或碱石灰，另外还需要尾接一个吸收空气中CO2装置。实验步骤：A按上图装置组合好实验仪器，检查气密性；b准确称量盛有碱石灰的干燥管(或U形管)的质量(设为m1g)；c准确称量一定量的纯碱(设为ng)放入广口瓶或烧瓶中；d打开分液漏斗中活塞，让稀硫酸缓缓滴入，至不再产生气体为止；e缓缓鼓入空气数分钟，然后称干燥管总质量(设为m2g)。根据上面数据，可求出m(CO2)m2ml，由CO2Na2CO3可得，m(Na2CO3)，纯碱的质量分数为：。方案四、滴定法。称取一定量的纯碱，配成溶液，用标准硫酸进行滴定，根据消耗的硫酸的体积即可求得纯碱中Na2CO3的质量，进而求得纯度。例题6、某食盐样品中混有NaBr杂质，为了测定该食盐样品纯度，设计实验过程如下图所示：阅读上述实验过程，完成下列填空：请你从上图中选出四个装置(可重复使用)来完成向溶液甲中通入过量Cl2的实验，将所选装置的选