2019-2020年高中化学第一章从实验学化学1.1化学实验基本方法第2课时学案新人教版.doc

2019-2020年高中化学第一章从实验学化学1.1化学实验基本方法第2课时学案新人教版学习目标定位1.掌握过滤、蒸发等实验基本操作及适用范围。2.通过粗盐提纯实验，掌握粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质除去的原理和方法。3.学会SO检验的方法和试剂加入顺序。一、过滤和蒸发1.过滤(1)过滤的实验装置如图所示，请填写图中实验仪器的名称。(2)在进行过滤操作时应注意的问题：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘；液体的液面略低于滤纸的边缘；三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应靠到玻璃棒上；玻璃棒的底端应轻靠到漏斗三层滤纸一侧；漏斗颈的末端应靠到烧杯的内壁上。2.蒸发(1)蒸发的实验装置如图所示，请填写图中实验仪器的名称。(2)在进行蒸发操作时应注意的问题：在加热蒸发过程中，应用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部过热造成液滴飞溅；加热到蒸发皿中剩余少量液体时(出现较多晶体时)应停止加热，用余热蒸干；热的蒸发皿应用坩埚钳取下，不能直接放在实验台上，以免烫坏实验台或引起蒸发皿破裂。如果一定要立即放在实验台上，则要放在石棉网上。过滤和蒸发两种分离方法的比较(1)过滤是分离固体和液体混合物常用的方法，主要用于除去液体中的不溶性固体。(2)蒸发是指给液体加热，使液体受热汽化，从溶液中分离出固体物质的方法。蒸发可得到晶体，也可用于浓缩溶液。1.判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)下图中的操作有两处错误()(2)过滤后滤液仍然浑浊，一定是由滤纸破损所导致()(3)为了加快过滤速度，可用玻璃棒搅动过滤器中的液体()(4)当蒸发皿中出现大量固体时停止加热，用余热蒸干的目的是防止固体迸溅()(5)实验完毕后，用手直接取走蒸发皿()(6)过滤、蒸发过程中都会用到玻璃棒()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)解析(1)图中有两处错误：没有使用玻璃棒引流；漏斗下端没有紧贴烧杯内壁。(2)过滤后滤液仍然浑浊，可能是由滤纸破损所导致，也可能是由溶液超出滤纸上沿所致。(3)过滤时搅动过滤器中的液体，可能使滤纸破损，导致实验失败。(5)实验结束后应使用坩埚钳夹持蒸发皿。易错警示在过滤操作中，玻璃棒的作用是引流，不能用玻璃棒搅动过滤器中的液体来加快过滤速度。2.通过溶解、过滤、蒸发等操作，可将下列各组混合物分离的是 ()A.硝酸钠、氢氧化钠B.氧化铜、二氧化锰C.氯化钾、二氧化锰D.硫酸铜、氢氧化钙答案C解析A项，NaNO3和NaOH都溶于水，无法用过滤法分离；B项，CuO和MnO2都不溶于水；D项，CuSO4、Ca(OH)2溶于水后两者会发生反应；C项，KCl和MnO2可用过滤法分离，然后蒸发滤液即可得到KCl。思维启迪分离和提纯的区别混合物中的各成分分开后，分离是要把各成分恢复到原来的状态；提纯(除杂)是杂质不需要恢复原来状态。二、粗盐的提纯粗盐中主要含有不溶性的泥沙，可溶性的MgCl2、CaCl2以及一些硫酸盐等，除去这些杂质的主要步骤如下：1.不溶性杂质的除去粗盐提纯实验操作步骤如图所示：(1)上述各步实验操作的名称依次为_；_；_。(2)上述各步实验操作中均使用了玻璃棒，其作用分别是_； _；_。(3)用上述方法提纯后的食盐中还含有的杂质是_。答案(1)溶解过滤蒸发(2)搅拌，加速溶解引流搅拌，防止液滴飞溅(3)可溶性的CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐等2.可溶性杂质的除去若要除去粗盐中的下列杂质，则应加入什么试剂？把试剂的化学式及发生反应的化学方程式填入下表：杂质加入的试剂化学方程式Na2SO4MgCl2CaCl2答案杂质加入的试剂化学方程式Na2SO4BaCl2Na2S O4BaCl2= BaSO42NaClMgCl2NaOHMgCl22NaOH= Mg(OH)22NaClCaCl2Na2CO3CaCl2Na2CO3= CaCO32NaCl1.除去粗盐中可溶性杂质的原理2.粗盐提纯时加试剂的先后顺序为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去，由此可知Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，通常加入试剂的几种顺序(1)BaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液盐酸；(2)NaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液盐酸；(3)BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液盐酸。3.依据粗盐提纯的原理，除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质，可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂，按如图步骤操作：滤液纯净氯化钾溶液(1) B的化学式是_，C的化学式是_。(2)加入过量A的目的是_。(3)加入过量B的目的是_。(4)加热煮沸的目的是_。(5)操作的名称是_。答案(1)K2CO3HCl(2)除尽镁离子和硫酸根离子(3)除尽过量的钡离子(4)使氯化氢挥发逸出(5)过滤解析先加入过量的氢氧化钡溶液，将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀，过滤除去滤渣，滤液中再加入过量的碳酸钾溶液，使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀，过滤除去滤渣，滤液中加入适量的盐酸，加热煮沸，得到氯化钾溶液。知识拓展化学方法分离提纯物质的“三必须”“一不能”一除杂试剂必须过量，二过量试剂必须除尽，三除杂途径必须最佳，不能增加新的杂质。三、SO的检验1.粗食盐中SO的检验(1)实验步骤：取少量粗食盐于小烧杯中，加适量水溶解，过滤取滤液少许于试管中，滴加几滴盐酸酸化，再加几滴BaCl2溶液。(2)实验现象：加盐酸无明显变化，加BaCl2溶液产生白色沉淀。(3)反应的化学方程式：Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl。(4)实验结论：粗盐中含有SO。2.问题讨论某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO：试液白色沉淀白色沉淀不溶解。结论：试液中有SO。(1)该方案是否严密？不严密。(2)请说明理由：如果该溶液中含有Ag而不含SO，溶液中的Ag与Cl反应生成的AgCl也是不溶于酸的白色沉淀。检验SO的思维流程4.某溶液中含有MgSO4和Na2SO4两种溶质，选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来，设计实验流程如下：(1)欲证明滤液中存在SO、CO，选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的_，发现有气泡生成，再向其中加入_溶液，出现白色沉淀，则可证明SO、CO均存在。(2)如何洗涤MgCO3沉淀？_(3)如何检验MgCO3沉淀是否洗涤干净？_答案(1)稀盐酸BaCl2(答案合理均可)(2)沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复23次。(3)取少量最后一次洗涤液，滴加稀盐酸和BaCl2溶液；若有沉淀生成则说明没有洗净；反之，已洗涤干净(答案合理均可)。解析(1)熟悉CO、SO检验所用的试剂和先后顺序。常用含有H的酸来检验CO，常用含有Ba2的可溶性钡盐检验SO。因CO可与Ba2生成BaCO3沉淀，干扰SO的检验，故在检验SO之前应先检验CO，并将其除去。(2)过滤完毕，过滤的固体表面总是残留部分母液溶质离子，用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。(3)检验沉淀是否洗净时，实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子，此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO，达到目的。知识拓展沉淀的洗涤(1)洗涤沉淀的原因：过滤完毕，过滤的固体表面总是残留部分母液。(2)洗涤沉淀的方法：沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水流下，直到固体表面洗涤干净为止(洗涤23次)。(3)沉淀是否洗涤干净，检验方法：取最后一次洗涤液，加入相关试剂后观察现象。1.下列仪器用于过滤和蒸发分离物质的是()漏斗试管蒸发皿天平烧杯研钵A.B.C.D.答案C解析过滤需要烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台，蒸发需要酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台，则用于过滤和蒸发分离物质的仪器为。2.过滤实验中，有关仪器的作用不正确的是()A.玻璃棒用来搅拌溶液B.玻璃棒用来引流溶液C.烧杯用来承接滤液D.漏斗用来制作过滤器答案A解析过滤实验中玻璃棒用来引流溶液，而不是搅拌溶液。3.下图是关于蒸发的实验示意图，下列说法正确的是()A.组装实验装置时，应先固定好铁圈，放上蒸发皿，再放酒精灯B.给蒸发皿内所盛液体加热时，必须垫上石棉网C.玻璃棒的作用是搅拌，防止因局部过热而使固体迸溅D.蒸发的过程中，用酒精灯一直加热到全部固体析出，没有水分答案C解析组装实验装置时，应先放酒精灯，根据酒精灯的高度固定好铁圈，再放蒸发皿，A错误；蒸发皿可直接加热，不用垫石棉网；蒸发时不能直接蒸干，应用余热使其蒸干，D错。4.检验某未知溶液中是否含有SO，下列操作最合理的是()A.加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液B.先加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液C.加入盐酸酸化的BaCl2D.先用盐酸酸化，若有沉淀，则过滤，滤液中再加BaCl2溶液答案D解析检验某溶液中是否含有SO的方法：先用盐酸酸化(若有沉淀，过滤)，再加BaCl2溶液，若有白色沉淀，说明有SO。5.除去下列物质中混有的少量杂质，把适当的试剂、操作方法的字母写在相应的横线上。A.加适量盐酸、过滤B.加适量水、过滤、蒸发C.加适量水、过滤D.加热(高温或灼烧)E.加适量盐酸、蒸发F.冷却热的饱和溶液、结晶(1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠_；(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾_；(3)氧化钙中混有少量的碳酸钙_；(4)氯化钠中混有少量的炭粉_；(5)硝酸钾中混有少量的食盐_。答案(1)C(2)E(3)D(4)B(5)F解析(1)CaCO3不溶于水，而Na2CO3易溶于水，因此，加水后过滤干燥即可除杂。(2)KCl和K2CO3均易溶于水，故不能用过滤法分离。可加入稍过量盐酸反应后，再将溶液蒸发即得到氯化钾晶体。(3)利用高温分解法，使CaCO3分解除去并生成CaO。(4)氯化钠易溶于水，而炭粉不溶于水，故可加适量水、过滤、蒸发，得到纯净氯化钠。(5)利用二者溶解度随温度变化的差异，采用结晶法分离除杂。基础过关题组一过滤与蒸发1.下列混合物能用过滤法分离的是()A.酒精和水B.食盐和蔗糖C.泥沙和食盐D.铜粉和铝粉答案C解析过滤是将不溶于水的固体从水溶液中分离出去的一种实验方法。酒精和水都为液体且二者互溶；食盐和蔗糖都能溶于水；铜粉和铝粉都为难溶于水的物质。2.以下过滤操作中不正确的是()A.滤纸应紧贴漏斗内壁并用少量水润湿，使滤纸与漏斗壁之间没有气泡B.漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁C.要沿着玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒过滤液D.倒入漏斗的过滤液的液面应高于滤纸边缘答案D解析过滤操作的要求可概括为“一贴、二低、三靠”。一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸的边缘低于漏斗的边缘，过滤器内的液面低于滤纸的边缘；三靠：倾倒液体时烧杯口紧靠玻璃棒，玻璃棒紧靠三层滤纸处，漏斗下端管口尖嘴紧靠烧杯内壁。3.蒸发时，下列操作正确的是()A.使蒸发皿盛满滤液，用小火加热B.等到蒸发皿中出现较多固体时停止加热C.待溶液蒸干后，再停止加热D.将蒸发皿放在石棉网上，用酒精灯加热答案B解析蒸发皿中所盛液体不得超过其容积的2/3，A项错误；当有较多固体出现时，应停止加热，可利用余热将溶液蒸干，这样避免固体飞溅，B项正确，C项错误；蒸发皿可直接加热，D项错误。4.下列关于过滤和蒸发说法中不正确的是()A.过滤常用来分离液体与固体混合物B.若使溶液中的溶质析出只能选用加热蒸发的方法C.过滤实验用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台等D.蒸发实验用到的仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台等答案B解析溶质从溶液中析出有蒸发结晶、降温结晶等方法。题组二粗盐的提纯5.粗盐提纯实验的部分操作如图所示，其中错误的是()答案C解析取一定量的粗盐，经溶解、过滤、蒸发结晶等实验操作，可将其提纯。其中过滤操作要用玻璃棒引流。6.要除去NaCl溶液中混有的MgCl2应选用的试剂和操作方法是()A.加入适量Na2SO4溶液后过滤B.加入适量NaOH溶液后过滤C.加入过量NaOH溶液后蒸发D.加入过量Na2CO3溶液后过滤答案B解析选B。Na2SO4与MgCl2不能发生反应，A不正确；NaOH与MgCl2生成Mg(OH)2然后过滤除去，B正确；加入过量NaOH溶液后蒸发，得到的NaCl中含有NaOH和Mg(OH)2，C不正确；D项会引入Na2CO3杂质，不正确。7.除去氯化钠中少量的氯化钙、硫酸钠杂质，下列选用的试剂及加入顺序正确的是()A.Na2CO3、BaCl2、HClB.BaCl2、Na2CO3、H2SO4C.BaCl2、Na2CO3、HClD.Ba(NO3)2、Na2CO3、HCl答案C解析先除去硫酸根离子(用过量氯化钡溶液，而不能用硝酸钡溶液)，再除去钙离子和钡离子(过量碳酸钠溶液)，最后除去碳酸根离子(用盐酸，而不能用硫酸)。题组三固体混合物的分离与提纯8.已知二氧化锰为黑色难溶于水的固体，实验室制取氧气的反应为2KClO32KCl3O2，充分反应后从剩余物中回收二氧化锰的操作顺序正确的是()A.溶解、过滤、蒸发、洗涤B.溶解、过滤、洗涤、干燥C.溶解、蒸发、洗涤、过滤D溶解、洗涤、过滤、干燥答案B解析实验室制氧气后的剩余物中有氯化钾和二氧化锰，其中氯化钾溶于水而二氧化锰不溶于水。可利用溶解性的不同，采用过滤法回收二氧化锰。在实际操作中，应先将混合物放入水中充分搅拌，使氯化钾完全溶于水后过滤，二氧化锰留在滤纸上，再通过洗涤除去二氧化锰表面的氯化钾溶液，最后加热干燥除去水分即可回收二氧化锰。9.下列混合物可用溶解、过滤、蒸发的操作达到分离目的的是()A.面粉与食盐的混合物B.石灰石与泥沙的混合物C.碘与酒精的混合物D.泥沙与氯化钠的混合物答案D解析A项，面粉与食盐的混合物溶于水，过滤把不溶于水的物质除掉，面粉中的可溶性物质和NaCl都在滤液中，蒸发不能达到分离目的，错误；B项，石灰石和泥沙都不溶于水，不能用溶解、过滤、蒸发的操作分离，错误；C项，碘易溶于酒精，将混合物溶于水后过滤不能再将其分离，错误；D项，泥沙与氯化钠的混合物溶于水后过滤，可以把泥沙分离出来，再蒸发滤液可以得到氯化钠，正确。题组四SO的检验10.用可溶性钡盐检验硫酸根离子的存在时，先在待测溶液中加入盐酸，其作用是()A.形成较多的白色沉淀B.形成的沉淀纯度更高C.排除硫酸根离子以外其它阴离子及银离子的干扰D.排除钡离子以外的其它阳离子干扰答案C解析硫酸钡是不溶于酸的沉淀，加入盐酸和沉淀的多少没关系；盐酸未参与沉淀反应，和沉淀的纯度也没关系；Ag、SO、CO等离子也能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，应先加入盐酸酸化，排除上述离子的干扰。11.某溶液可能含有SO、CO、Cl中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：取少量溶液滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味，且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解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，以下推测不正确的是()A.一定有SOB.一定有COC.不能确定Cl是否存在D.不能确定SO是否存在答案D解析向中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生CO2气体，证明原溶液中一定含有SO和CO；加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl，但并不能确定原溶液中是否有Cl，因为原溶液中已经加入了稀盐酸。能力提升12.实验室里需要纯净的NaCl溶液，但手边只有混有Na2SO4、NaHCO3的NaCl。某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl溶液。如果此方案正确，那么：(1)操作为什么不用硝酸钡溶液，其理由是_。(2)进行操作后，如何判断SO已除尽，方法是_。(3)操作的目的是_，为什么不先过滤后加碳酸钠溶液？理由是_。(4)操作用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需要_。(5)操作的目的是_。答案(1)溶液中引入新的杂质离子NO (2)取少量上层清液加入BaCl2溶液，若无白色沉淀说明SO已除尽(3)除去过量的Ba2先加Na2CO3然后过滤，可以减少一次过滤操作(4)漏斗(5)除去溶解在溶液中的HCl解析(1) 若用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NO，在以后操作中无法除去。(2) 判断SO已除尽的方法：取上层清液加入BaCl2溶液，若无沉淀说明SO已除尽。(3)操作“加入Na2CO3溶液”，目的是除去过量的Ba2。先加Na2CO3后过滤，可以减少一次过滤操作。(4)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。 (5)加热煮沸除去溶解在溶液中的HCl。13.过滤在实验、生产、生活中有着广泛的应用。某研究性学习小组在实验室测定某含NaCl杂质的碳酸钠样品中Cl的含量，其实验步骤如下：将100g样品溶于水得到溶液A。向A中加入稀HNO3酸化后，再加入沉淀剂B，使Cl完全沉淀下来。进行如图所示操作，得到固体C，洗涤，干燥。称量得固体C的质量为2.87g。(1)沉淀剂B为_(填化学式)。(2)向A中加入稀HNO3酸化的目的是_。(3)如何洗涤固体C：_。如果得到固体C后直接干燥、称量，会使样品中氯元素的质量分数_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)该样品中氯元素的质量分数为_。答案(1)AgNO3(2)除去溶液中的CO(3)沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复23次偏大(4)0.71%解析根据实验流程可知，样品溶于水得到氯化钠和碳酸钠溶液；向溶液中加入稀HNO3酸化会使硝酸和碳酸钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，从而排除CO对Cl测定的影响，然后加入过量沉淀剂B，使Cl完全沉淀下来，氯离子和银离子反应生成AgCl沉淀，则沉淀剂B为AgNO3；由于固体表面会残留溶液中的溶质离子，称量固体质量之前必须洗涤，否则会使称得质量偏大。洗涤时在原过滤器中用蒸馏水冲洗干净即可。根据Cl原子守恒得m(Cl)2.87g35.5/143.50.71g，则Cl元素质量分数100%0.71%。14.为除去粗盐中的钙离子、镁离子、硫酸根离子及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：滤液(1)第步中，操作A是_，第步中，操作C是_，第步中都用到的仪器是_。(2)写出第步中相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2的主要存在形式为氯化钙)_。(3)若先用盐酸调溶液至中性，再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是_。(4)判断氯化钡已过量的方法是_。答案(1)过滤蒸发结晶玻璃棒(2)CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl、BaCl2Na2CO3=2NaClBaCO3(3)和中生成的氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡等沉淀与盐酸反应而溶解，杂质无法除去(4)在反应后的上层清液中再滴入几滴氯化钡溶液，若无沉淀生成，表明氯化钡已过量解析粗盐提纯：粗盐溶解、过滤除去泥沙等不溶于水的杂质，再加入化学试剂除去可溶性杂质。先除去硫酸根离子(过量氯化钡溶液)，其次除去镁离子(过量氢氧化钠溶液)，再除去钙离子和钡离子(过量碳酸钠溶液)，最后除去碳酸根离子和氢氧根离子(适量盐酸)。