1.物理变化:
1.物质的分离与提纯中的基本操作
操作名称 |
适用范围和实例 |
装置 |
操作要点 |
过滤(沉淀洗涤) |
固体(不溶)--液体分离
例:除去粗盐中的泥沙 |
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(1)滤纸紧贴漏斗壁,用水润湿不出气泡为止,滤纸边缘低于漏斗口上沿;玻璃棒顶在三层滤纸处;过滤时加入漏斗的溶液面低于滤纸边缘,即“一贴两低三靠”
。
⑵过滤时:烧杯嘴与玻璃棒接触,漏斗嘴紧靠烧杯内壁;
⑶加水,水面高于沉淀,浸洗三次,达到净化沉淀。 |
蒸发结晶(重结晶) |
固体-液体分离,例:食盐溶液的蒸发结晶
利用物质在同一溶剂中溶解度不同,进行固体-固体(均溶)分离。例:KNO3、NaCl的结晶分离。 |
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(1)蒸发皿可直接接受热。固定在铁架台的铁环上。
(2)加热时用玻璃棒不断地搅动防止热液溅出,发现溶液出现较多固体或快干时撤火。利用余热将溶液蒸干。 |
蒸馏分馏 |
分离沸点不同的液体混合物,例:从石油中分馏出各馏分。从乙醇、乙酸、浓H2SO4混和液中蒸馏出乙酸乙酯 |
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(1)蒸馏烧瓶加热要垫石棉网,温度计水银球放在支管口附近。
(2)冷凝管横放时头高尾低保证冷凝液自然下流,冷却水与被冷凝蒸气流向相反
(3)烧瓶中放入瓷片以防爆沸 |
萃取分液 |
将两种互不相深的液体分开。例:用CCl4将碘从碘水中萃取出来后,再分液分离 |
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(1)将溶液注入分液漏斗中,溶液总量不超过其容积的3/4,如图所示,两手握住分液漏斗、倒转分液漏斗并反复、用力振荡
(2)把分液漏斗放在铁架台的铁圈中静置、分层
(3)打开旋塞,使下层液体流出 |
洗气 |
气-气分离(杂质气体与试剂溶解或反应)例:用饱和食盐水除去Cl2气中HCl杂质,用Br2水除CH4中的C2H2 |
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混和气体通入洗气瓶 |
渗析 |
胶粒与溶液中的溶质分离。例:用渗析的方法除去淀粉胶体中的NaCl |
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将要提纯的胶体装入半透膜中,将半透膜袋系好,浸入蒸馏水中,渗析的时间要充分 |
加热 |
杂质发生反应。例:Na2CO3中含有NaHCO3杂质,MnO2中混有炭粉杂质可用加热法除去 |
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用玻璃棒搅拌,使受热均匀 |
升华 |
分离不升华与易升华的物质。例:磺、萘的提纯 |
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盐析 |
胶体从混合物中分离出来。例:硬脂酸钠溶液中加入食盐细粒;鸡蛋白溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液 |
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离子交换 |
将溶液中的离子与液体分离。例:软化硬水 |
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5.物质鉴别题的主要考题类型
(1)限用一种试剂鉴别多种物质:所选用的试剂必须能和被检的大多数物质反应,且能产生不同的实验现象。常使用的鉴别试剂有:强酸(盐酸、稀H2SO4)、强碱[NaOH溶液、Ba(OH)2溶液]、FeCl3溶液、Na2CO3(或NaHCO3)溶液、明矾溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、指示剂等。
(2)不用任何试剂鉴别多种物质:此类题目虽规定不准另用任何试剂进行鉴别,但一般情况下,可供选择的试剂可能就隐含在待检物质中,解答此类题目一般采用如下四种方法:
①特征连锁法:从具有某一特征的物质(如色、态、味、硬度、挥发性、水溶性等)入手,先鉴别出一种物质,再用这种物质作试剂来鉴别其它物质,连锁式地进行鉴别。
②加热法:若待检物均无明显外观特征,可考虑采用加热方法加以鉴别(许多物质在加热时会发生化学变化,并出现不同现象,如铵盐、硝酸盐、酸式碳酸盐等)。
③焰色反应法:根据待检物质中所含的阳离子不同进行焰色反应操作,可将其鉴别开来。
④两两混合法(又称:简明列表法):若上述三种方法均不能达到目的时,一般即采用“两两混合法”。即列出表格,然后把待检溶液编号,记录反应现象,对照表格确定出每一种物质。此法适用于一些比较复杂、难以鉴别的题目。
(3)两种溶液的自我鉴别:一般采用“互滴法”。
4.常见离子的检验
(1)常见阳离子的检验(表5-10):
(2)常见阴离子的检验(见表5-11):
3.几种常见的无机气体的检验(见表5-9)。
2.物质检验的方法
(1)常用的物理方法有:①观察法;②嗅试法;③加热法;④水溶法;⑤焰色反应法等。
(2)常用的化学方法有:①加热法;②点燃法;③指示剂法;④显色法(如无水硫酸铜遇水显蓝色);⑤互滴法;⑥不同试剂两两混合法(又称:简明列表法)等。
1.物质检验的三种类型
在中学化学教材中,物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类。其共同点是:均需根据物质的特征反应,选择适当的试剂和操作,通过反应中出现的不同现象(如:沉淀的生成和溶解、气体的逸出和气味、颜色的变化等)加以判定,必要时须写出有关反应的离子方程式或化学方程式。
它们的区别在于:鉴定通常是指对于一种物质的定性检验,必须根据物质的化学特性,分别检出阴、阳离子;鉴别通常是指对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或特征反应来区别于另一种,也可根据几种物质的气味、状态、颜色、溶解性或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,根据性质分析推理出被检物质的名称或组成。
21.工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 = 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2= 226.2 kJ·mol-1 ②
⑴气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为 。
⑵向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,= 。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
⑶反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H= kJ·mol-1。
⑷实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是
, 。
20.北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
⑴丙烷脱氢可得丙烯。
已知:C3H8(g)=CH4(g)+HCCH(g)+H2(g) △H1=156.6 kJ·mol-1
CH3CHCH2(g)=CH4(g)+HCCH(g ) △H2=32.4 kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)=CH3CHCH2(g)+H2(g) 的△H= kJ·mol-1。
⑵以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ;放电时CO32-移向电池的 (填“正”或“负”)极。
⑶碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1= 。(已知10-5.60=2.5×10-6)
⑷常温下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是 (用离子方程式和必要的文字说明)。
19.一元酸HA溶液中,加入一定量强碱MOH溶液后,恰好完全反应,反应后的溶液中,下列判断正确的是
A.c(A-)≥c(M+) B. c(A-)≤c(M+)
C.若MA不水解,则c(OH-)<c(A-) D.若MA水解,则c(OH-)>c(A-)
D.奥赛一瞥
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