第九章 化学实验探究 复习课件

第九章化学实验探究

复习课件反应原理实验室气体制备的流程制备装置状态条件干燥净化成分性质尾气吸收气体验满气体收集性质性质性质9.1常见气体的制备和净化特点反应原理气体O2NH3CH42KClO32KCl＋3O2↑MnO22NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2OCH3COONa+NaOH

Na2CO3＋CH4↑碱石灰s

+

s

g2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑特点反应原理气体H2CO2H2Ss

+

l

gs

+

l

gC2H2SO2Zn＋H2SO4→ZnSO4＋H2↑CaCO3＋2HCl→CaCl2＋H2O＋CO2↑FeS＋2HCl

→FeCl2＋H2S↑CaC2＋2H2O→Ca（OH）2＋C2H2↑Na2SO3＋H2SO4→Na2SO4＋H2O＋SO2↑特点反应原理气体HClCl2NO24HCl（浓）+MnO2

MnCl2＋Cl2↑＋2H2OCu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2＋NO2↑＋2H2Ol/s

+

l

gNaCl

＋H2SO4（浓）NaHSO4＋HCl↑微热3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2ONOC2H4浓H2SO4C2H5OHC2H4

↑＋H2O170℃气体净化填充固体干燥剂粗进细出长进短出常用干燥剂CaCl2中性，可干燥绝大部分气体，不能干燥氨气硅胶可干燥绝大部分气体，生石灰和碱石灰碱性，不能干燥酸性气体浓硫酸：酸性和强氧化性，不能干燥碱性和常温下易被氧化的气体（１）水气可选择干燥剂

（２）酸（碱）类气体可采用碱（酸）液吸收，酸性气体如二氧化碳气体、二氧化硫气体、氯化氢气体等可用浓氢氧化钠溶液吸收。碱性气体如氨气可用酸液吸收

（３）如果是二氧化碳气体中混有氯化氢气体（如制取二氧化碳气体时用的是盐酸溶液），可用饱和碳碳酸氢钠溶液来吸收。

将混入的气体杂质转化为原气体，如二氧化碳气体中混有一氧化碳气体，可将混合气体通过灼热的氧化铜，将一氧化碳氧化为二氧化碳，达到除杂目的。２、转化吸收法１、直接吸收法气体中混入杂质气体，一般可采取下述方法进行除杂。尾气处理的方法与气体除杂相类似，决定于气体的性质，主要方法包括

1.直接吸收法2.转化吸收法3.燃烧法尾气处理装置Ⅰ中装满水，用排水法收集氧气应该从____

进气，从

出气；用排水法收集氢气气应该从___进气，从

出气；ⅠABABAB气体收集排水集气法向上排空气法向下排空气法练习氯气可以用什么方法收集？ⅡABⅠAB用装置Ⅰ排气法收集氧气应该从

进气，从

出气；用排气法收集氢气应该从

进气，从___出气；用装置Ⅱ排气法收集氧气应该从

进气，从

出气；用排气法收集氢气应该从

进气，从

出气；ABABBBAA物质提纯、分离的方法及基本操作固体混合物：溶解过滤结晶、重结晶升华液体混合物：蒸馏（分馏）萃取、分液渗析法气体混合物：液化洗气法一、物理方法9.2物质的提纯与分离过滤一贴：指滤纸紧贴漏斗的内壁，中间不留有气泡。二低：指滤纸边缘应低于漏斗口；漏斗里的液体要低于滤纸边缘。三靠：倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒末端要轻轻靠在三层滤纸一边；漏斗下端紧靠烧杯内壁。1.用于分离不溶性固体和液体过滤操作要点：所用仪器：漏斗、漏斗架或铁架台（附铁圈）、烧杯、玻璃棒蒸发和结晶利用不同固体物质在同一溶剂里的溶解度随温度变化不同，分离可溶性固体混合物。

（1）蒸发皿盛液不超过容积的2/3。（2）加热时不断用玻璃棒搅拌。（3）当有大量晶体析出时，停止加热，余热蒸干。蒸发操作要点：思考：﹡蒸发蒸干：将溶剂蒸发完全，得到全部溶质。浓缩：将溶剂部分蒸发，得到浓溶液。所用仪器：酒精灯、蒸发皿、铁架台（附铁圈）、玻璃棒2.可溶性固体混合物分离、提纯利用某些物质有升华特性，从固体混合物中加热分离。碘加热升华与其它固体分离后，遇冷又凝华在圆底烧瓶底部。升华法例如：分离氯化钠和碘的固体混合物3.固体混合物中有易升华的物质4.利用液体混合物中各组分的沸点不同，分离互溶的液体。蒸馏（1）温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处。（2）加入碎瓷片防暴沸。（3）冷凝管中冷却水下进上出。（4）有时为了拉开沸点，将其中杂质转化为沸点高的物质。蒸馏操作要点：接液管（牛角管）冷凝管蒸馏烧瓶锥形瓶温度计主要仪器：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶分馏：多次蒸馏分馏5.分离互不相溶的液体方法：分液分液两种液体混合，由于互不相溶有分层现象，可以用分液漏斗加以分离。萃取萃取：溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂里提取出来。萃取剂的选择②.溶质在萃取剂中的溶解度较大③.溶质与萃取剂不发生反应①.萃取剂与原溶剂互不相溶→富集根据胶体与溶液分散质微粒的大小不同，胶体微粒不能透过半透膜，溶液的微粒可以通过半透膜。用于提纯胶体。渗析6.分离胶体和溶液盐析

7.盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。8.利用某气体易溶于某液体（或易于液体反应），将杂质气体除去。洗气化学方法主要有：加热法、沉淀法、转化法、酸碱法、氧化还原法等，要根据物质的性质进行选择。在实验设计要注意：1.不能引入新杂质。2.尽量减少被提纯物的损失。3.使用试剂除杂时，要求反应后的产物容易与被提纯物质分离。4.多步除杂A（B、C、D…）注意：①所选试剂要稍过量②过量试剂必须除尽③所得沉淀最好一起过滤。二．化学方法1.分离含乙酸、乙醇、水的乙酸乙酯粗产品。粗产品AB无水碳酸钠FCED乙酸[①][②][③]（a）（b）（1）请在图中园括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。试剂a是___，试剂b是___；分离方法①是___，分离方法②是___，分离方法③是___。（2）在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是____。饱和碳酸钠溶液、硫酸；分液、蒸馏、蒸馏；吸水练习2.为提纯下列的物质（括号内为杂质）所选用的试剂和分离方法均正确的是（）混合物除杂试剂分离方法A溴乙烷（乙醇）水分液B氯化铵溶液（氯化铁）氢氧化钠过滤C硝酸铜溶液（硝酸银）铜粉结晶D己烷（己烯）溴水分液E二氧化碳（二氧化硫）饱和碳酸氢钠溶液洗气AE物质的检测要从物质的性质入手定性检测：检测物质的组成元素和结构（官能团）定量检测：检测某组分（元素）的准确含量结构测定：测定物质的内部结构注意：1.对于含有多种不同离子的混合物，若各物质离子间的特征反应互不干扰，则只需取样一次，然后逐级检验。2.对于含有多种不同离子的混合物，若各物质离子间的特征反应有干扰，则需先利用沉淀反应使离子分离，然后分组检验9.3物质的检验常见阳离子的特征反应稀盐酸稀硫酸NaOH溶液Fe3+Cu2+Al3+NH4+Ba2+Ag+－－红褐色沉淀－－蓝色沉淀－－白色沉淀，溶于过量NaOH溶液－－刺激性气体－白色沉淀－白色沉淀－白色沉淀很快变为黑色检验方法一、化学方法：利用特征反应鉴定二、仪器分析法：利用特殊的仪器，通过检测物质的某种物理性质或化学性质达到检测的目的。色谱分析质谱红外光谱核磁共振波谱检验中学常见物质的一般程序与思路1.固态物质的检验待检物质观察固体颜色初步区分加水溶解看溶解性根据特征反应检验2.溶液的检验待检溶液加酸碱指示剂（紫色石蕊试液）根据颜色变化分组根据特征反应检验3.无机气体的检验（必须掌握）O2:用试管或集气瓶收集气体，将带火星的木条插入试管或集气瓶中；木条复燃H2:点燃，在火焰上方罩一各干燥而冷的小烧杯；淡蓝色火焰，烧杯中有水雾生成NH3:（1）用湿润红色石蕊试纸检验；试纸变蓝。（2）用玻棒蘸取浓盐酸靠近集气瓶口，打开玻璃片；有白烟生成CO2:通入澄清石灰水；石灰水变浑浊SO2:（1）通入澄清石灰水；石灰水变浑浊（2）通入品红溶液；品红褪色H2S:（1）用湿润的醋酸铅试纸或硝酸铅试纸检验；试纸变黑色（2）通入CuSO4溶液；有黑色沉淀生成CO:通过灼热的氧化铜，反应产物通入澄清石灰水；黑色粉末变成光亮的红色，石灰水变浑浊NO:向待检气体中通入空气；无色气体变红棕色NO2与溴蒸气（红棕色）（1）AgNO3溶液：没有明显现象为NO2;有浅黄色沉淀生成的为溴蒸气（2）蒸馏水：气体变为无色，溶液也无色的为NO2；气体颜色变浅，溶液呈橙色的为溴蒸气常见阴离子的检验Cl-:先用硝酸酸化，再加硝酸银溶液；有白色沉淀出现SO42-:先用盐酸酸化，再加BaCl2溶液；有白色沉淀出现SO32-（1）加入盐酸，有无色气体生成，将气体通入品红溶液中，溶液褪色（2）加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加盐酸，沉淀溶解，生成刺激性气味的气体常见阳离子的检验Ag＋:加入盐酸有白色沉淀产生，取少量沉淀，加入浓氨水中即溶解，再加稀硝酸，白色沉淀又重新生成。Al3＋:加入氨水，有白色絮状沉淀生成。该沉淀能分别溶于氢氧化钠溶液和盐酸，但不溶于氨水。Fe3＋:1．加入NaOH溶液有红褐色沉淀生成2．用盐酸酸化，加入KSCN溶液，溶液呈血红色。NH4＋:加入浓NaOH溶液，微热。生成有刺激性气味的、使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。Na＋、K＋

:焰色反应练习

有三瓶无标签的溶液，分别是HCl、H2SO4和H3PO4，试用最少种类的试剂、最简捷的方法鉴别它们。写出具体的操作及现象。试剂是

；具体操作及现象为

。Ba（OH）2溶液；分别逐滴加入Ba（OH）2溶液，并及时振荡，开始即有沉淀产生者为H2SO4；开始无沉淀，满加到一定量时有沉淀者为H3PO4；滴加过程中始终无沉淀者为HCl。9.4定量实验设计定量实验的一般步骤：1.确定方法：通过课题分析，寻找合适的化学原理（需要时查阅有关资料），确定测定的方法和大体流程。2.设计步骤：制定操作步骤（或操作流程），确定直接测定的物理量和计算式。3.控制误差：分析操作步骤中，要先知道哪些操作会影响测定的准确性。很多情况下，为控制实验误差，要增加必要的步骤，如过滤后沉淀的洗涤、称量前物质的烘干等。4.选择用品：选择必要的试剂和仪器装置。定量实验分析型实验题热点一定量测定数据的方法和过程分析热点二实验数据的处理分析热点一I定量测定数据的方法和过程分析即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。数据的测定方法1．沉淀法先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。2．测气体体积法对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。3．测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。4．滴定法热点二I实验数据的处理分析实验数据统计与整理的一般方法1．数据的表格化项目实验编号项目1项目2项目3项目4…123图像化是用直线图或曲线图对化学实验结果加以处理的一种简明化形式。它适用于一个量的变化引起另一个量的变化的情况。图像化的最大特点是鲜明直观、简单明了。（1）根据实验原理确定应记录的项目：所测的物理量。（2）应注意数据的有效数字及单位和必要的注释。（3）设计的表格要便于数据的查找、比较，便于数据的计算和进一步处理，便于反映数据间的联系。2．数据的图像化定量化学实验数据的加工处理策略实验所得的数据，可分为有用、有效数据，正确、合理数据，错误、无效数据，及无用、多余数据等。能从大量的实验数据中找出有用、有效、正确、合理的数据是实验数据分析处理题的一个重要能力考查点，也是近年来命题变化的一个重要方向。一看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为0.1g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的；四看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算；五看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。三看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有效处理和应用；二看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去；对实验数据筛选的一般方法和思路为“五看”：（2）直角坐标系题的解题要点在于解题时要求学生首先弄清楚自变量和因变量到底是什么，注意理解起点、终点、转折点的含义。然后根据所学知识分析概念、图像、数值三者之间的关系。（1）表格型题的解题要点在于通过审题，获取有用信息，然后对表格中数据进行比较分析，依据物质的性质、变化规律进行解答。定量化学实验数据的加工处理策略Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O或Al（OH）3＋OH－===[Al（OH）4]－。通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生且沉淀溶解练习化学兴趣小组对某品牌牙膏中磨擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏磨擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。Ⅰ.磨擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________________________________________________。（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_____________________________________________________________________。Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成BaCO3沉淀的质量，以确定碳酸钙的质量分数。B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中（或其他合理答案）把生成的CO2全部排入C中，Ba（OH）2＋CO2===BaCO3↓＋H2Ocd25%使之完全被Ba（OH）2溶液吸收在物质制备中，所选的反应原理是否恰当，应选定怎样的反应装置和提纯方法，也是实验探究的重要内容。探究的基本方法之一是假设（可能的预测、猜测）和检验，即对未知问题的答案，运用已有的知识作出某种假设，再用实验来肯定或否定你的假设。化学实验方案设计的一般要求：一个完整的实验方案应有如下内容：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品、实验步骤、现象记录和结果处理（定量测定还包括误差分析）、问题和讨论。实验方案的设计实质是利用我们掌握的化学知识，寻找一定的操作步骤去解决一个化学问题。9.5化学实验方法的探究一实验化学的目标、内容与学习方法1、实验化学的目标2、实验化学的内容3、实验化学的学习方法三个环节（1）预习