高考化学实验专题

考纲要求 考纲要求 实验能力 1 用正确的化学实验基本操作 完成规定的 学生实验 的能力 2 观察记录实验现象 分析实验结果和处理实验数据 得出正确结论的能力 3 初步处理实验过程中的有关安全问题的能力 4 能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力 5 根据实验试题的要求 设计或评价简单实验方案的能力 化学实验化学实验 1 了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法 2 掌握化学实验的基本操作 了解实验室一般事故的预防和处理方法 3 掌握常见气体的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 4 综合运用化学知识对常见的物质 包括气体物质 无机离子 进行分离 提纯和鉴 别 5 掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验 1 根据实验现象 观察 记录 分析或处理数据 得出正确结论 2 根据实验试题要求 设计或评价实验方案 3 能绘制和识别典型的实验仪器装置图 一 常用仪器的使用一 常用仪器的使用 1 能加热的仪器 l 试管 用来盛放少量药品 常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器 可用于 制取或收集少量气体 使用注意事项 可直接加热 用试管夹夹在距试管口 1 3 处 放在试管内的 液体 不加热时不超过试管容积的 l 2 加热时不超过 l 3 加热后不能骤冷 防止炸 裂 加热时试管口不应对着任何人 给固体加热时 试管要管口略向下倾斜 2 烧杯 用作配制溶液和较大量试剂的反应容器 在常温或加热时使用 使用注意事项 加热时应放置在石棉网上 使受热均匀 溶解物质用玻璃棒 搅拌时 不能触及杯壁或杯底 3 烧瓶 用于试剂量较大而又有液体物质参加反应的容器 可分为圆底烧瓶 平底 烧瓶和蒸馏烧瓶 它们都可用于装配气体发生装置 蒸馏烧瓶用于蒸馏以分离互溶的 沸点不同的物质 使用注意事项 圆底烧瓶和蒸馏烧瓶可用于加热 加热时要垫石棉网 也可用 于其他热浴 如水浴加热等 液体加入量不要超过烧瓶容积的 1 2 4 蒸发皿 用于蒸发液体或浓缩溶液 使用注意事项 可直接加热 但不能骤冷 盛液量不应超过蒸发皿容积的 2 3 取 放蒸发皿应使用坩埚钳 5 坩埚 主要用于固体物质的高温灼烧 使用注意事项 把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热 取 放坩埚时应 用坩埚钳 6 酒精灯 化学实验时常用的加热热源 使用注意事项 酒精灯的灯芯要平整 添加酒精时 不超过酒精灯容积的 2 3 酒精不少于 l 4 绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精 以免失火 绝对禁止 用酒精灯引燃另一只酒精灯 用完酒精灯 必须用灯帽盖灭 不可用嘴去吹 不 要碰倒酒精灯 万一洒出的酒精在桌上燃烧起来 应立即用湿布扑盖 2 分离物质的仪器 1 漏斗 分普通漏斗 长颈漏斗 分液漏斗 普通漏斗用于过滤或向小口容器 转移液体 长颈漏斗用于气体发生装置中注入液体 分液漏斗用于分离密度不同且互 不相溶的不同液体 也可用于向反应器中随时加液 也用于萃取分离 2 洗气瓶 中学一般用广口瓶 锥形瓶或大试管装配 洗气瓶内盛放的液体 用以洗涤气体 除去其中的水分或其他气体杂质 使用时要注意气体的流向 一般为 长进短出 也可用作量气装置何防止倒吸装置 试画出几种 3 计量仪器 l 托盘天平 用于精密度要求不高的称量 能称准到 0 1g 所附砝码是天平上 称量时衡定物质质量的标准 使用注意事项 称量前天平要放平稳 游码放在刻度尺的零处 调节天平左 右的平衡螺母 使天平平衡 称量时把称量物放在左盘 砝码放在右盘 砝码要用 镊子夹取 先加质量大的砝码 再加质量小的砝码 称量干燥的固体药品应放在在 纸上称量 易潮解 有腐蚀性的药品 如氢氧化钠 必须放在玻璃器皿里称量 称量完毕后 应把砝码放回砝码盒中 把游码移回零处 2 量筒 用来量度液体体积 精确度不高 使用注意事项 不能加热和量取热的液体 不能作反应容器 不能在量筒里稀 释溶液 量液时 量简必须放平 视线要跟量简内液体的凹液面的最低处保持水平 再读出液体体积 3 容量瓶 用于准确配制一定体积和一定浓度的溶液 使用前检查它是否漏水 用玻璃棒引流的方法将溶液转入容量瓶 使用注意事项 只能配制容量瓶上规定容积的溶液 容量瓶的容积是在 20 时标定的 转移到瓶中的溶液的温度应在 20 左右 4 滴定管 用于准确量取一定体积液体的仪器 带玻璃活塞的滴定管为酸式滴 定管 带有内装玻璃球的橡皮管的滴定管为碱式滴定管 使用注意事项 酸式 碱式滴定管不能混用 25mL 50mL 滴定管的估计读 数为 0 01mL 装液前要用洗液 水依次冲洗干净 并要用待装的溶液润洗滴定管 调整液面时 应使滴管的尖嘴部分充满溶液 使液面保持在 0 或 0 以下的某一定刻 度 读数时视线与管内液面的最凹点保持水平 5 量气装置 可用广口瓶与量筒组装而成 如图所示 排到量筒中水的体积 即是该温度 压强下所产生的气体的体积 适用于测量难溶于水的气体体积 4 其它仪器 启普发生器 干燥管 干燥器 冷凝管 广口瓶 集气瓶 细口瓶 滴瓶 滴管 燃烧匙 石棉网 温度计 二 化学实验基本操作二 化学实验基本操作 1 药品的取用 1 固体药品的取用 取用固体药品一般用药匙 往试管里装入固体粉末时 为避免药品沾在管口和管 壁上 先使试管倾斜 把盛有药品的药匙 或用小纸条折叠成的纸槽 小心地送入试 管底部 然后使试管直立起来 让药品全部落到底部 有些块状的药品可用镊子夹取 2 液体药品的取用 取用很少量液体时可用胶头滴管吸取 取用较多量液体时可用直接倾注法 取用 细口瓶里的药液时 先拿下瓶塞 倒放在桌上 然后拿起瓶子 标签应对着手心 瓶 口要紧挨着试管口 使液体缓缓地倒入试管 注意防止残留在瓶口的药液流下来 腐 蚀标签 一般往大口容器或容量瓶 漏斗里倾注液体时 应用玻璃棒引流 2 物质的溶解 1 固体的溶解 一般在烧杯或试管里进行 为了加速溶解 常采用研细 扩大固体物质与溶剂的 接触面积 加热 提高分子运动速度 增大溶解度 振荡或搅拌等措施 但 FeCl3 AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热 2 气体的溶解 对溶解度较小的气体 如 Cl2 H2S SO2 CO2等 为了增大分子与水分子的 接触 应将气体导管插入水中 见下图中 A 对极易溶于水的气体 如 NH3 HCl HBr 等 气体导管口只能靠近液面 最 好导管口连接一倒置的漏斗 并使漏斗边缘刚好贴靠在液面 这样可以增大气体的吸 收率 减少气体的逸出 同时也避免出现液体倒吸的现象 见下图中 B 和 C 3 液体的分解 用量筒分别量取一定体积的被溶解的液体和溶剂 然后先后倒入烧杯里搅拌而溶 解 但对于溶解放热较多的实验 往往先倒入密度较小的液体 再沿烧杯内壁缓缓倒 入密度较大的液体 边倒边搅拌 比如浓硫酸稀释和浓硫酸与浓硝酸混合互溶的实验 一定要将浓硫酸倒入水中或浓硝酸中 千万不能相反倒入 以免造成局部液体混合放 热沸腾而使酸液飞溅烧伤 3 物质的加热 试管 坩埚 蒸发皿 燃烧匙可用灯焰直接加热 而烧杯 烧瓶等仪器要垫石棉 网加热 对某些温度不超过 100 的实验 如实验室制硝基苯和测定溶解度等 则要 求用水浴来加热 这是为了使受热均匀且便于控制反应的温度 加热时 受热容器外壁不能有水 以防止受热不均而破裂 给试管里的固体加热 应将管口略微向下倾斜 以防形成的水滴倒流至管底而引起试管破裂 操作时 先将 试管均匀受热再将火焰固定加热盛有固体的试管底部 对盛有液体的试管加热 要使 管口向上斜上方倾斜 约 45 角 试管口不能对着人 加热时 还要不断振荡试管 以防止局部受热沸腾而飞溅 4 气密性检验 凡是有导气的实验装置 装配好后均需检查气密性 1 简单装置检验气密性的方法 用双手握住烧瓶 烧杯内水中有气泡产生 双手离去一会儿 烧杯内导管中有水 柱生成 说明不漏气 反之说明漏气 如上图 2 带有长颈漏斗的装置检验气密性的方法 从导管口吹气 长颈漏斗下端形成一段高于液面的水柱 由长颈漏斗向瓶内加入一定量水 用弹簧夹夹紧橡皮管 继续加水 静置片刻 长颈漏斗中水柱不下降 这说明不漏气 否则说明漏气 如上图 3 较复杂的实验装置检验气密性 可用分段方法检查 因具体装置而异 5 试纸的使用 2 使用方法 检验液体 取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上 用蘸有待测液的玻璃棒 或 胶头滴管吸取待测液 点在试纸中部 观察试纸颜色变化 检验气体 一般先用蒸馏水把试纸润湿 粘在玻璃棒的一端 并使其接近试管 口 观察颜色变化 6 仪器的洗涤 1 标准 仪器内壁附着的水既不聚成水滴 也不成股流下时 表示仪器已洗干净 2 若附着不易用水洗净的物质时 应选不同的 洗涤剂 区别对待 仪器内常附有的 特殊物质及洗涤试剂 括号内为洗涤试剂 MnO2 KMnO4 Ca OH 2 Fe OH 3等 浓盐酸 银镜 稀 HNO3 硫 CS2或热的 KOH 溶液 酚醛树脂 碘 乙醇 例例 1 准确量取 25 00mL 高锰酸钾溶液 可选用的仪器是 A 50mL 量简 B 10mL 量筒 C 50mL 酸式滴定管 D 50mL 碱式滴定管 解析 滴定管可精确到 0 01mL 量筒只能精确到 0 1mL 且 KMnO4会腐蚀橡皮 答案 C 例例 2 拟在烧杯中于加热条件下配制某溶液 50mL 应选择的烧杯是 用字母回答 A 400mL 烧杯 B 250mL 烧杯 C 100mL 烧杯 D 50mL 烧杯 解析 加热时 烧杯中的液体不超过容积的 1 3 答案 B 例例 3 用 pH 试纸测定某无色溶液的 pH 值时 规范的操作是 A 将 pH 试纸放入溶液中观察其颜色变化 跟标准比色卡比较 B 将溶液倒在 pH 试纸上 跟标准比色卡比较 C 用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液 滴在 pH 试纸上 跟标准比色卡比较 D 在试管内放少量溶液 煮沸 把 pH 试纸放在管口 观察颜色 跟标准比色卡比较 解析 据 pH 试纸使用的基本方法可知选 C 答案 C 例例 4 下列有关使用托盘天平的叙述 不正确的是 A 称量前先调节托盘天平的零点 B 称量时左盘放被称量物 右盘放砝码 C 潮湿的或具有腐蚀性的药品 必须放在玻璃器皿里称量 其他固体药品可直接放在 天平托盘上称量 D 用托盘天平可以准确称量至 0 01g 解析 无论什么药品都不能直接放在天平的托盘上 天平只能精确到 0 1g 选 CD 答案 CD 三 常见气体的实验室制备三 常见气体的实验室制备 一 气体发生装置的类型 根据反应原理 反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置 1 固体或固体混合物加热制备气体 可用实验室制备氧气的装置 如下图所示 可制 备的气体有 O2 NH3 CH4等 该实验装置要注意 l 试管口应稍向下倾斜 以防止产生的水蒸气在管口冷凝 后倒流而引起试管破裂 2 铁夹应夹在距试管口 l 3 处 3 胶塞上的导管伸入 试管里面不能太长 否则会妨碍气体的导出 2 块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备 当制取气体 的量不多时 也可采用简易装置 如上图 可制备气体有 H2 CO2 H2S 等 实验时要注意 在用简易装置时 如用长颈漏斗 漏斗颈的下口应伸入液面以 下 否则起不到液封的作用 加入的液体反应物 如酸 要适当 3 固体与液体或液体与液体的混合物加热制备气体 可用实验室制备氯气的装置 如 上图所示 可制备的气体有 Cl2 HCl CH2 CH2等 实验时要注意 先把固体药品加入烧瓶 然后加入液体药品 要正确使用分 液漏斗 二 几种气体制备的反应原理 1 O2 2KClO32KCl 3O2 2KMnO4K2MnO4 MnO2 O2 2H2O22H2O O2 2 NH3 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O NH3 H2ONH3 H2O 3 CH4 CH3COONa NaOHNa2CO3 CH4 4 H2 Zn H2SO4 稀 ZnSO4 H2 5 CO2 CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O 6 H2S FeS H2SO4 稀 FeSO4 H2S 7 SO2 Na2SO4 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 8 NO2 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 9 NO 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 10 C2H2 CaC2 2H2O Ca OH 2 CH CH 11 Cl2 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 12 HCl NaCl 固 H2SO4 浓 NaHSO4 HCl NaCl 固 NaHSO4Na2SO4 HCl 2NaCl 固 H2SO4 浓 Na2SO4 2HCl 13 C2H4 C2H5OHCH2 CH2 H2O 14 N2 NaNO2 NH4ClNaCl N2 2H2O 三 气体的收集 1 排水集气法 难溶或微溶于水 与水不发生化学反应的气体 都可用排水集气法收 集 例如 H2 O2 NO CO CH4 CH2 CH2 CH CH 等 用排水集气法收集气体 时 导管口只能伸入集气瓶内少许 2 排空气集气法 不与空气发生反应 且其密度与空气密度相差较大的气体 都可用 排空气集气法收集 空气的平均式量是 29 式量大于 29 的气体如 Cl2 HCl CO2 SO2 H2S 气体可用瓶口向上的排空气法收集 如式量小于 29 的气体 如 H2 NH3 CH4可用瓶口向下的排空气取气法收集 用排空气法收集气体时 导管 一定要伸入集气瓶底部 把空气尽量排出 为减少空气向瓶内扩散 集气瓶口可盖上 毛玻璃片 如用试管收集时 可在试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花 四 气体的净化与干燥 1 气体的净化与干燥装置 气体的净化常用洗气瓶 干燥管 如图所示 2 气体的净化 选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定 所选用的吸收剂只能吸 收气体中的杂质 而不能与被提纯的气体反应 一般情况下 易溶于水的气体杂质 可用水来吸收 酸性杂质可用碱性物质吸收 碱性杂质可用酸性物质吸收 水 分可用干燥剂来吸收 能与杂质反应生成沉淀 或可溶物 的物质也可作为吸收剂 3 气体干燥剂 常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类 酸性干燥剂 如浓硫酸 五氧化二磷 硅胶 酸性干燥剂能够干燥显酸性或中 性的气体 如 CO2 SO2 NO2 HCl H2 Cl2 O2 CH4等气体 碱性干燥剂 如生石灰 碱石灰 固体 NaOH 碱性干燥剂可以用来干燥显碱 性或中性的气体 如 NH3 H2 O2 CH4等气体 中性干燥剂 如无水氯化钙等 可以干燥中性 酸性 碱性气体 如 O2 H2 CH4等 在选用干燥剂时 显碱性的气体不能选用酸性干燥剂 显酸性的气体不能选用碱 性干燥剂 有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂 能与气体反应的物质不能选 作干燥剂 如不能用 CaCl2来干燥 NH3 因生成 CaCl2 8NH3 不能用浓 H2SO4干燥 NH3 H2S HBr HI 等 4 气体净化与干燥注意事项 一般情况下 若采用溶液作除杂试剂 则是先除杂后干燥 若采用加热除去杂质 则是先干燥后加热 对于有毒 有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收 或点燃 使它们变为 无毒 无害 无污染的物质 如尾气 Cl2 SO2 Br2 蒸气 等可用 NaOH 溶液吸收 尾气 H2S 可用 CuSO4或 NaOH 溶液吸收 尾气 CO 可用点燃法 将它转化为 CO2气体 例例 5 下列反应适用于实验室制氢气的是 锌与稀硫酸反应 甲烷热分解 电解稀硫酸 赤热的炭与水蒸气反应 A 只有 B C D 解析 实验室制氢气是用锌粒和稀 H2SO4或稀 HCl 反应 选 A 答案 A 例例 6 在右图所示装置中 烧瓶中充满干燥的气体 a 将滴管中的 b 液体挤入烧瓶内 轻轻振荡烧瓶 然后打开弹簧夹 烧杯中的液体 b 呈喷泉状喷出 最终几乎充满烧瓶 则 a 和 b 分别是 选项a 干燥气体 b 液体 ANO2水 BCO24mol L 1NaOH CCl2饱和食盐水 DNH31mol L 1HCl 解析 据题目要求 气体要能全部溶于提供的液体中 选 BD 例例 7 将 1 体积选项中的一种气体与 10 体积 O2混合后 依次通过盛有足量浓 NaOH 溶 液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子 假设反应都进行完全 最后得到的尾气可 以是 A Cl2 B CO C CO2 D N2 解析 若为 Cl2和 O2最终无气体剩余 若为 CO 和 O2最终尾气为 CO2 若为 CO2和 O2最 终为 CO2 若为 N2和 O2 最终尾气为 N2 答案 CD 四 常见物质的分离 提纯和鉴别四 常见物质的分离 提纯和鉴别 一 物理方法分离和提纯物质 1 过滤 过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法 过滤时应注意 一贴 将滤纸折叠好放入漏斗 加少量蒸馏水润湿 使滤纸紧 贴漏斗内壁 二低 滤纸边缘应略低于漏斗边缘 加入漏斗中液体的液面应略低于 滤纸的边缘 三靠 向漏斗中倾倒液体时 烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触 玻璃棒的 底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触 漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触 例 如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙 2 蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩 溶剂气化或溶质以晶体析出的方法 结晶是溶质从溶液中析 出晶体的过程 可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物 结晶的原理是根据混 合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同 通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度 变小 从而使晶体析出 加热蒸发皿使溶液蒸发时 要用玻璃棒不断搅动溶液 防止 由于局部温度过高 造成液滴飞溅 当蒸发皿中出现较多的固体时 即停止加热 例 如用结晶的方法分离 NaCl 和 KNO3混合物 3 蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法 用蒸馏原理进行多种混合液体 的分离 叫分馏 操作时要注意 在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片 防止液体暴沸 温度计水银球 的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上 蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容 积的 2 3 也不能少于 l 3 冷凝管中冷却水从下口进 从上口出 加热温度不能 超过混合物中沸点最高物质的沸点 例如用分馏的方法进行石油的分馏 分液和萃取 分液是把两种互不相溶 密度也不相同的液体分离开的方法 萃取是利用溶质在 互不相溶的溶剂里的溶解度不同 用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液 中提取出来的方法 选择的萃取剂应符合下列要求 和原溶液中的溶剂互不相溶 对 溶质的溶解度要远大于原溶剂 并且溶剂易挥发 在萃取过程中要注意 将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗 其量不能超过漏斗容积 的 2 3 塞好塞子进行振荡 振荡时右手捏住漏斗上口的颈部 并用食指根部压紧塞 子 以左手握住旋塞 同时用手指控制活塞 将漏斗倒转过来用力振荡 然后将分 液漏斗静置 待液体分层后进行分液 例如用四氯化碳萃取溴水里的溴 5 升华 升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程 利用某些物质具有升 华的特性 将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来 例如加热使碘升华 来分 离 I2和 SiO2的混合物 6 渗析 利用半透膜 如膀胱膜 羊皮纸 玻璃纸等 使胶体跟混在其中的分子 离子 分离的方法 常用渗析的方法来提纯 精制胶体溶液 二 化学方法分离和提纯物质 用化学方法分离和提纯物质时要注意 最好不引入新的杂质 不能损耗或减少被提纯物质的质量 实验操作要简便 不能繁杂 用化学方法除去溶液中的杂质时 要使被分离的物质或离子尽可能除净 需要加入过量的分离试剂 在多步分离过程中 后加的试剂应能够把前面所加入的无 关物质或离子除去 对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯 1 生成沉淀法 例如 NaCl 溶液里混有少量的 MgCl2杂质 可加入过量的 NaOH 溶液 使 Mg2 离子转化为 Mg OH 2沉淀 但引入新的杂质 OH 过滤除去 Mg OH 2 然后加入适量盐酸 调节 pH 为中性 2 生成气体法 例如 Na2SO4溶液中混有少量 Na2CO3 为了不引入新的杂质并增 加 SO42 可加入适量的稀 H2SO4 将 CO32 转化为 CO2气体而除去 3 氧化还原法 例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质 可通入适量的 Cl2气 将 FeCl2氧化为 FeCl3 若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3 可加入适量的铁粉而将其除 去 4 正盐和与酸式盐相互转化法 例如在 Na2CO3固体中含有少量 NaHCO3杂质 可将固体加热 使 NaHCO3分解生成 Na2CO3 而除去杂质 若在 NaHCO3溶液中混有 少量 Na2CO3杂质 可向溶液里通入足量 CO2 使 Na2CO3转化为 NaHCO3 5 利用物质的两性除去杂质 例如在 Fe2O3里混有少量的 Al2O3杂质 可利用 Al2O3是两性氧化物 能与强碱溶液反应 往试样里加入足量的 NaOH 溶液 使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2 然后过滤 洗涤难溶物 即为纯净的 Fe2O3 6 离子交换法 例如用磺化煤 NaR 做阳离子交换剂 与硬水里的 Ca2 Mg2 进行交换 而使硬水软化 三 有机物的分离和提纯 有机物的提纯要依据被提纯物质的性质 采用物理方法和化学方法除去杂质 一 般情况是加入某种试剂 与杂质反应 生成易溶于水的物质 再用分液的方法除去杂 质 如除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇 应在混合物中加入饱和的碳酸钠溶液 杂 质乙酸与碳酸钠反应 生成了易溶于水的乙酸钠 同时降低乙酸乙酯的溶解度 充 分搅拌后 用分液漏斗分液 可得纯净的乙酸乙酯 对相互混溶的有机物的分离 若 两种都是液体 可以采用蒸馏的方法 四 物质的鉴别 物质的检验通常有鉴定 鉴别和推断三类 它们的共同点是 依据物质的特殊性 质和特征反应 选择适当的试剂和方法 准确观察反应中的明显现象 如颜色的变化 沉淀的生成和溶解 气体的产生和气味 火焰的颜色等 进行判断 推理 鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验 根据物质的化学特性 分别检出阳离 子 阴离子 鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认 可根 据一种物质的特性区别于另一种 也可根据几种物质的颜色 气味 溶解性 溶解时 的热效应等一般性质的不同加以区别 推断是通过已知实验事实 根据性质分析推求 出被检验物质的组成和名称 我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断 1 常见气体的检验 1 氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰 混合空气点燃有爆鸣声 生 成物只有水 不是只有氢气才产生爆鸣声 可点燃的气体不一定是氢气 2 氧气 可使带火星的木条复燃 3 氯气 黄绿色 能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 O3 NO2也能使湿润的碘 化钾淀粉试纸变蓝 4 氯化氢 无色有刺激性气味的气体 在潮湿的空气中形成白雾 能使湿润的 蓝色石蓝试纸变红 用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟 将气体通入 AgNO3溶液时 有白色沉淀生成 5 二氧化硫 无色有刺激性气味的气体 能使品红溶液褪色 加热后又显红色 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 6 硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体 能使 Pb NO3 2或 CuSO4溶液产生黑色沉 淀 或使湿润的醋酸铅试纸变黑 7 氨气 无色有刺激性气味 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 用蘸有浓盐酸的 玻璃棒靠近时能生成白烟 8 二氧化氮 红棕色气体 通入水中生成无色的溶液并产生无色气体 水溶液 显酸性 9 一氧化氮 无色气体 在空气中立即变成红棕色 10 二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊 能使燃着的木条熄灭 SO2气体也能使 澄清的石灰水变混浊 N2等气体也能使燃着的木条熄灭 11 一氧化碳 可燃烧 火焰呈淡蓝色 燃烧后只生成 CO2 能使灼热的 CuO 由黑色变成红色 12 甲烷 无色气体 可燃 淡蓝色火焰 生成水和 CO2 不能使高锰酸钾溶 液 溴水褪色 13 乙烯 无色气体 可燃 燃烧时有明亮的火焰和黑烟 生成水和 CO2 能 使高锰酸钾溶液 溴水褪色 14 乙炔 无色无臭气体 可燃 燃烧时有明亮的火焰和浓烟 生成水和 CO2 能使高锰酸钾溶液 溴水褪色 2 几种重要阳离子的检验 l H 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色 2 Na K 用焰色反应来检验时 它们的火焰分别呈黄色 浅紫色 通过钴 玻片 3 Ba2 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色 BaSO4沉淀 且沉淀不溶于 稀硝酸 4 Mg2 能与 NaOH 溶液反应生成白色 Mg OH 2沉淀 该沉淀能溶于 NH4Cl 溶液 5 Al3 能与适量的 NaOH 溶液反应生成白色 Al OH 3絮状沉淀 该沉淀能溶 于盐酸或过量的 NaOH 溶液 6 Ag 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应 生成白色 AgCl 沉淀 不溶于稀 HNO3 但溶于氨水 生成 Ag NH3 2 7 NH4 铵盐 或浓溶液 与 NaOH 浓溶液反应 并加热 放出使湿润的红 色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味 NH3气体 8 Fe2 能与少量 NaOH 溶液反应 先生成白色 Fe OH 2沉淀 迅速变成灰绿 色 最后变成红褐色 Fe OH 3沉淀 或向亚铁盐的溶液里加入 KSCN 溶液 不显红色 加入少量新制的氯水后 立即显红色 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 9 Fe3 能与 KSCN 溶液反应 变成血红色 Fe SCN 3溶液 能与 NaOH 溶液 反应 生成红褐色 Fe OH 3沉淀 10 Cu2 蓝色水溶液 浓的 CuCl2溶液显绿色 能与 NaOH 溶液反应 生 成蓝色的 Cu OH 2沉淀 加热后可转变为黑色的 CuO 沉淀 含 Cu2 溶液能与 Fe Zn 片等反应 在金属片上有红色的铜生成 3 几种重要的阴离子的检验 1 OH 能使无色酚酞 紫色石蕊 橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色 蓝 色 黄色 2 Cl 能与硝酸银反应 生成白色的 AgCl 沉淀 沉淀不溶于稀硝酸 能溶于 氨水 生成 Ag NH3 2 3 Br 能与硝酸银反应 生成淡黄色 AgBr 沉淀 不溶于稀硝酸 4 I 能与硝酸银反应 生成黄色 AgI 沉淀 不溶于稀硝酸 也能与氯 水反 应 生成 I2 使淀粉溶液变蓝 5 SO42 能与含 Ba2 溶液反应 生成白色 BaSO4沉淀 不溶于硝酸 6 SO32 浓溶液能与强酸反应 产生无色有刺激性气味的 SO2气体 该气体 能使品红溶液褪色 能与 BaCl2溶液反应 生成白色 BaSO3沉淀 该沉淀溶于盐酸 生成无色有刺激性气味的 SO2气体 7 S2 能与 Pb NO3 2溶液反应 生成黑色的 PbS 沉淀 8 CO32 能与 BaCl2溶液反应 生成白色的 BaCO3沉淀 该沉淀溶于硝酸 或盐酸 生成无色无味 能使澄清石灰水变浑浊的 CO2气体 9 HCO3 取含 HCO3 盐溶液煮沸 放出无色无味 CO2气体 气体能使澄清石 灰水变浑浊 或向 HCO3 盐酸溶液里加入稀 MgSO4溶液 无现象 加热煮沸 有白色 沉淀 MgCO3生成 同时放出 CO2气体 10 PO43 含磷酸根的中性溶液 能与 AgNO3反应 生成黄色 Ag3PO4沉淀 该沉淀溶于硝酸 11 NO3 浓溶液或晶体中加入铜片 浓硫酸加热 放出红棕色气体 4 几种官能团的检验 1 醛基 新制的氢氧化铜或银氨溶液 有些需在加入试剂之前先用氢氧化钠中 和酸 该反应应在碱性的条件下进行 2 乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应 使其表面上黑色 CuO 变为光亮的铜 并产生有刺激性气味的乙醛 乙醇与乙酸 浓硫酸混合物加热反应 将生成的气体通 入饱和 Na2CO3溶液 有透明油状 水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上 3 苯酚 能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀 能与 FeCl3溶液反应 生 成紫色溶液 4 乙醛 能发生银镜反应 或能与新制的蓝色 Cu OH 2加热反应 生成红色的 Cu2O 沉淀 5 用一种试剂或不用试剂鉴别物质 用一种试剂来鉴别多种物质时 所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发 生反应 而且能产生不同的实验现象 常用的鉴别试剂有 FeCl3溶液 NaOH 溶液 Na2CO3溶液 稀 H2SO4 Cu OH 2悬浊液等 不用其他试剂来鉴别一组物质 一般情况从两个方面考虑 利用某些物质的特 殊性质 如颜色 气味 溶解性等 首先鉴别出来 然后再用该试剂去鉴别其他物 质 采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同 进行综合分析鉴别 例例 8 下列每组各有三对物质 它们都能用分液漏斗分离的是 A 乙酸乙酯和水 酒精和水 苯酚和水 B 二溴乙烷和水 溴苯和水 硝基苯和水 C 甘油和水 乙醇和水 乙酸和乙醇 D 油酸和水 甲苯和水 已烷和水 解析 注意一些常见有机物在水中溶解性的问题 乙醇 甘油 乙酸可溶于水 答案 BD 例例 9 仅用水就能鉴别的一组物质是 A 苯 乙酸 四氯化碳 B 乙醇 乙醛 乙酸 C 乙醛 乙二醇 硝基苯 D 苯酚 乙醇 甘油 解析 此题可根据有机物在水中的溶解性以及和水密度大小的不同来鉴别 苯比水轻 四氯化碳比水重 且都不溶于水 乙酸溶于水 答案 A 例例 10 研究某一化学反应的实验装置如下图所示 A F 属于下列物质中的六种物质 浓硫酸 浓盐酸 浓氨水 稀硫酸 稀盐酸 稀氨水 水 锌粒 铜片 食盐 高锰酸钾 氯化钙 氧化钙 四氧化三铁 氧化铁 氧化铜 氢气 二氧化碳 二氧化氮 一氧化碳 氯气 氯化氢 氨气 氮气 氧气 实验现象 1 D 物质由黑色变为红色 2 无水硫酸铜粉末放入无色透明的 E 中 得到蓝色溶液 3 点燃的镁条伸入无色无味的 F 中 镁条表面生成一种黄色固体物质 将该黄色物质放入水中 有气体放出 该气体具有刺激性气味 并能使润湿的红色石 蕊试纸变蓝 通过分析回答 l 写出 A F 的物质名称 A B C D E F 2 写出有关的化学方程式 A 与 B C 与 D E 与无水硫酸铜 F 与 Mg F 与 Mg 的反应产物与水 解答 1 A 浓氨水 B 氧化钙 C 氨气 D 氧化铜 E 水 F 氮气 2 CaO NH3 H2O NH3 Ca OH 2 2NH3 3CuO3Cu N2 3H2O CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O 3Mg N2Mg3N2 Mg3N2 6H2O 3Mg OH 2 2NH3 五 实验设计与评价五 实验设计与评价 1 掌握综合实验 实验设计 的一般解题思路 综合实验就形式而言大致可分为 为达到一定实验目的而进行实验设计 对给定 实验方案进行实验评价 此类题目一般的解题思路是 2 注重对实验基础知识的整理和归纳 这部分内容较为琐碎 学习时可以依据以下思 路 在理解的前提下加以掌握 3 设计实验的原则 设计实验应遵循可行性 简约性 例例 11 某工厂废液经测定得知主要含有乙醇 其中还溶有丙酮 乙酸和乙酸乙酯 现 欲从废液中回收乙醇和乙酸 根据各物质的沸点 补充下列实验步骤 模拟实现这一 过程 并回答有关问题 物质丙酮乙酸乙酯乙醇乙酸 沸点 56 277 0678117 2 可供选择的实验用品 1mol L 烧碱溶液 18 4mol L 硫酸 蒸馏水和冰 400mL 烧杯 250mL 烧杯 250mL 蒸馏烧瓶 温度计 冷凝器 接受器 玻璃棒以及中学化学实验的常用仪器 1 补充下列实验步骤 组装蒸馏装置 检查气密性 取 100mL 废液注入 250mL 蒸馏烧瓶中 滴入 1