高中化学选修.ppt

实验化学（局部）,给你一瓶试剂，你想知道它是什么吗？试剂瓶上有其他物质，你想除去它吗？这试剂混有杂质，你想将他们分离吗？（哎呦，怎么像是在打广告呢）来实验化学玩玩呗O(_)O,一、阳离子的检验,一个瓶子拿到手，里边装的一般都是溶液。这溶液中必定是有阴阳离子的，那咋么检验阳离子呢？鉴别一些离子的存在，我们在初中就学过一些。有些看颜色，比如黄色的是3价铁，浅绿色的是2价铁，蓝色的是2价铜；也有的通过化学反应来判断离子的存在。那我们先学学一些阳离子的检验方法。,（一）铁离子的检验,我们都知道，有铁离子存在的溶液一般都呈黄色，但用这来检验铁离子不太靠谱，因为能让溶液呈黄色的离子多的是了。那怎么检验更靠谱呢？这是化学课，咱们用化学方法来检验。检验离子的存在，有许多方法，沉淀法，气体法，颜色法尤为著名。这铁离子变不了气体，那另外两种试试？,首先，颜色法最好玩，你要得到铁离子是最简单不过，去办公室拿瓶FeCl3就是。然后倒入苯酚（安了羟基的苯），细细一瞧：呦，这溶液变紫了！那就好，里边有铁离子了。为什么这么说呢？这儿有个神奇的化学反应。,OH,Fe3+【Fe6】3-+6H+,O,紫色,默默地把初中的科学书翻到了溶解度表这儿，看了看自己的笔记，发现在Fe(OH)3旁边表了个红褐色，也就是说，这个沉淀是红褐色的，是个很特别的东西。没错，当我们向溶液中倒入NaOH溶液，若出现红褐色的沉底，那么就有铁离子。,另外还有一种方法，我们曾经提到过，就是硫氰（qng）化钾溶液。它是专门用来检验铁离子的。硫氰酸根离子遇见了铁离子，会异常兴奋，生成一种奇怪的络合物，即大名鼎鼎的六硫氰合铁酸铁Fe【Fe（SCN）6】，这是红色的沉淀。用它也可以检验铁离子。,（二）亚铁离子,铁离子算是解决了，但是它还有个兄弟，也就是亚铁离子。那亚铁离子究竟该如何检验呢？上网查了下，亚铁离子与那厉害的硫氰化钾无法沉淀。这可怎么办呢，连武学大师都打不过他。别急嘛，咱们把它氧化成3价铁不就好了吗？所以，先加入硫氰化钾溶液，无明显现象，后通入Cl2，生成红色沉淀，则说明有亚铁离子。,既然亚铁离子和铁离子的关系这么密切，能够从2价氧化成3价铁，这可是大大地好。我们何不用检验铁离子的方法来检验亚铁离子呢？不错，我取来了FeCl2溶液，往里面扔了点NaOH，果然生成沉淀了。可是，这是白色沉淀啊，怎么说明是有亚铁离子呢？我就把它放在桌上，冥思苦想。一个月后，我突然发现，这个沉淀什么时候变红褐色了。我突然明白了4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3在这个过程中，沉淀会先变成灰绿色，再变成红褐色，因为亚铁的氧化,好，咱们继续，这儿FeCl2溶液多得是。咱们再取点来，模仿之前的做法，扔点苯酚进去。不过很可惜，什么也没有发生。好吧，那换种方法耍耍。有了，用个奇怪点的试试，用六氰合铁酸钾K3【Fe（CN）6】溶液，滴一滴进去，顿觉清爽无比啊，再看这溶液悠悠的，一种沉淀悄然划出。这是滕氏蓝沉淀，即六氰合铁酸铁Fe【Fe（CN）6】。好了，有一种方法出来了。,（三）铜离子,铁和铜天生是一对，要提置换反应总少不了它们一对。铁的检验说完了，就讲讲铜吧。哎对，都说了铁铜天生一对，还想什么呢，用铁把铜置换出来呗！这铜是唯一一个红色的能参加置换反应的金属，这就成了。那还有什么方法呢？当然，做题多少遍了，Cu（OH）2是蓝色沉淀，那倒点NaOH就行了。好了，就这么点，下一个,（四）氢离子、氢氧根离子,这个么，更加简单了，一个酸，一个碱，用个酸碱指示剂就行了，这里给你介绍个新的指示剂，甲基橙，它遇酸变红哦！,（五）铵根离子,铵根离子是初中阶段唯一一个要求背诵的阳离子，而且，它的水溶液是一水合氨，呈碱性，这阳离子的检验怎么能少了它呢？既然它的水溶液呈碱性，那就好办，通入无色酚酞，溶液呈红色就行，眼下的关键的一步就是使它分解生成氨气。只要有强碱就行，用NaOH溶液。,（六）铝离子,这个铝啊，也算是厉害了，能把活动性比它弱的金属从氧化物中置换出来，着实不易。那我们也要用个厉害点的方法来检验铝离子。用个NaOH溶液吧2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2挺不错的样子，Al居然溶解了。再把它放进氨水里呢？Al3+NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+这么一来，铝离子也成了,（七）钙离子,人们常说要补钙了，给你瓶溶液，你怎么知道这里面有钙元素呢？嘿嘿，这下难倒你了吧！别急，我教你。先倒点醋.别问我为什么，我只想要醋酸而已，一个劲地通氨气，得到醋酸铵，然后去超市买点草酸（HOOCCOOH），再将它们混合，醋酸铵和草酸就诞生了！好，醋酸铵与钙离子将会白头偕老？休想！Ca2+2CH3COONH4=（CH3COO）2Ca+2NH4+Ca2+HOOCCOOH=CaC2O4+H2,二、阴离子的检验,阳离子已经检验过了，那阴离子呢？.*./././*/*/*V(.*)(.*)/|/.*./.*./|.*/.*/|*.*.*/_*.*.*/*/(/*)*/*/,（一）氯离子,对于氯离子，我们应该都快厌烦了吧，这初中都快背得嘴唇起泡了，到高中还要提，它是什么身份啊！当然再提起它我也没什么好讲的，这方法还和初中一样，加点HNO3，加点AgNO3，如果有白色沉淀，就有氯离子，OK,（二）碘离子,I，作为卤素一族，化学性质与氯相似。既然AgCl是不溶于硝酸的沉淀，那碘化银应该也是吧？不错。所以，这第一种方法和检验氯离子的相同。加点HNO3，再加点AgNO3，生成黄色沉淀，则有碘离子。注意，是黄色沉淀哦！,第二种方法也还是简单的。当初我们是怎么检验淀粉的？不错，用的是碘酒。看吧，这碘酒就和碘扯上关系了。那怎么把碘离子变成碘酒呢？加氯水。先加氯水，后掺淀粉，若有变蓝，则有碘离子。,至于这第三种方法么，必修一就学过了，就是萃取。萃取剂自然就是CCl4了。当然之前最好再加点氯水。如果你看到CCl4下层呈紫红色，那就是它在告诉你，我这儿啊，有好多碘离子呢！,（三）溴离子,诶，又是一个卤素，不多说了，永远这么几个方法。加入酸化过的硝酸银溶液，生成黄色沉淀（AgBr），则有溴离子加入氯水和CCl4，若CCl4下层呈橙红色，则有溴离子。,（四）解笑话,首先，我想说一个笑话，一个学过化学的人看得懂的笑话：和可以相互转化,在沸水中生成,在空气中可以氧化成,有臭鸡蛋气味,请问各是什么?答案:是鸡,是生鸡蛋,是熟鸡蛋,当然是臭鸡蛋,哈哈哈哈，好玩么？不知道，我只知道这答案我考虑了半天。我想知道什么化学物质符合这题意。从化学的角度看，这种物质其实我们都比较熟悉因为咱们是学生嘛！,那这个1234到底是什么呢？一起来看,首先，有臭鸡蛋味的气体自然就是H2S了，什么东西能被氧化成H2S呢？所谓氧化，一者得氧，二者失氢，更有第三者谓之为得电子。这硫化氢没有氧啊，那就只有是XX失氢得到它了。但是，可没有什么H4S之类的无机物。那就只能是得电子形成的喽！还记得那个巯基吗？我让一个甲基和它合体如何？然后我再撤去1个C，2个H就是了。像这一类的物质有很多，它们并称为硫醇。,3和4都已经推出来了，好开心啊别高兴太早，说不定下一个你就不会了。再看看啊，呦，我能认识硫醇就不错了，还问我什么东西加沸水生成硫醇！这下没办法了，度娘你在哪儿度娘来了，他说，这个小崽子名叫戊酸硫乙酯。你也别管了，因为我也不知道这是啥玩意。反正，最后答案是1.异戊酸硫乙酯2.戊酸硫乙酯3.硫醇4.硫化氢,（五）硫离子,你发现了吗，刚才那道题的答案里有个惊天的秘密(#)凸o(v)o(*_*)XX那就是都有硫这个字我们现在就来讲讲怎样鉴别硫离子吧,这第一种方法，刚才不是说了么，有臭鸡蛋味就行，所以我们要给它安上个氢离子。这点问题，用个酸就能解决问题了。加入稀硫酸或盐酸，若有臭鸡蛋味的气体生成，则有硫离子,刚才用的是气体法，这次我们有一招沉淀法。这沉淀可不能随便沉，咱们让硫化铅沉淀，因为它是蓝色沉淀。所以，我们就用硝酸铅或醋酸铅与之反应。,（六）硫酸根离子,硫酸是三大强酸之一，其盐多可溶。想要检验硫酸根离子，用沉淀法是最合适不过。拿什么和它发生沉淀反应呢？毋庸置疑，当然是钡离子。当然，在加入钡离子之前，还要加酸来酸化，防止碳酸根离子等离子的干扰。,（七）亚硫酸根离子,亚硫酸比较奇特，其盐的溶解度与硫酸盐相似，化学性质又与碳酸相似。亚硫酸盐加酸生成SO2气体，碳酸盐加酸生成CO2气体，这SO2与CO2的性质也很相似。那怎么检验亚硫酸根离子呢？首先，加酸。2H+SO32-=SO2+H2O生成无色刺激性气味气体。当然，这种气体就是二氧化硫了。,接下来，收集气体，将气体通入品红溶液中。诶，报告，捕捉到一只野生溶液！哈哈，这品红溶液也是，会变魔术。它遇到氧化性的气体会褪色。把二氧化硫通入品红溶液中，溶液当然要褪色啦！但为什么要通入品红溶液呢？嘿嘿，你可别忘了它CO2。刚才说过了亚硫酸盐和碳酸盐相似，碳酸盐加酸也会生成气体，那怎么检验SO2呢？还是要通入品红溶液。CO2的氧化性较弱，不足以使品红溶液变红。一个品红鉴别硫碳，高手。,（八）碳酸根离子,既然亚硫酸根离子的检验方法知道了，那想检验碳酸根离子也不难吧！一样的，加酸，品红，不多说。品红不变色哈,（九）硫代硫酸根离子,嘿嘿，这个你就没听说过了吧！大苏打你听说过不？它就是硫代硫酸钠呀！硫代硫酸根离子就是S2O32-。你可以把它看成是硫酸根离子里一个硫代替了一个氧。来来，算算这硫代硫酸根离子里的硫元素的化合价是多少，对了，就是+4价。那它跟硫酸扔在一块会怎样呢？一个+6价，一个+4价，自然会发生氧化还原反应。离子方程式为：S2O32-+H+=S+H2O+SO2现象：生成淡黄色沉淀，有刺激性气味气体生成,三、多种物质一次鉴别,当鉴别的物质只有两种时，我们可以任取一种离子进行鉴别。但是当物质有三种、四种，甚至五种时，我们又该咋么办呢？找关键的东西。怎么找呢？我举几个离子，你慢慢体会。,（一）CuCl2、NaCl、NaOH,这可难了，检验氯离子也不行，检验钠离子也不行，这怎么办咧？仔细看这三种物质的pH值，你发现什么了吗？一个酸性，一个中性，一个碱性。所以我们只要用个紫色石蕊试剂就行了。什么，你不知道CuCl2的酸碱性？好吧，那我要好好教教你了。,判断物质的酸碱性简单盐类,我们都知道，盐是酸和碱的结晶。那我们能不能从酸碱的角度来判断盐的酸碱性呢？酸被分为几类：强酸、中强酸、弱酸。强酸有盐酸、硫酸、硝酸中强酸有磷酸、甲酸、草酸弱酸有氢氟酸、醋酸、亚硫酸、碳酸、次氯酸、氢硫酸。,同样的，碱也被分为3类：强碱、中强碱、弱碱。强碱有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙中强碱有氢氧化银、氢氧化镍、氢氧化镁、氢氧化锰（+2价锰）。弱碱有其他不溶性碱、氨水氢氧化钙在高中阶段看作是强碱，在大学为中强碱,那我讲这些有什么用呢，我还是没懂这跟盐有什么关系啊！咳，关键在后头如果强酸与强碱搭配，就是强酸强碱盐，呈中性如果强酸与弱碱搭配，就是强酸弱碱盐，呈酸性如果弱酸与强碱搭配，就是强碱弱酸盐，呈碱性如果弱酸与弱碱搭配，就是弱酸弱碱盐，一般都是沉淀知道了吗？,（二）NaCl、Ca(OH)2、BaSO4,这三种物质溶在水里有6中不一样的离子，怎么办呢诶？等等，BaSO4不溶！还有！Ca(OH)2微溶！NaCl易溶！那就好了，取相同质量的三种物质的固体，放入足够的水中，并搅拌，看他们溶解的多少喽！Soeasy.,（三）FeCl3、H2O、NaOH,这个更简单了，黄色的一定是氯化铁嘛，再把氯化铁分别滴到另两个试剂中，如有生成沉淀，那这瓶试剂就是NaOH了，最后一个就一定是水了。OK,现在你会了吗？做几道题练练手吧,1.请用一种物质一步鉴别NaCl、Na2CO3、H2O2.请用一种物质一步鉴别Fe、CH3COONa、CaSO4,CaO无现象放热+沉淀放热,H2O无现象大量溶解少量溶解,四、除杂,除杂的方法也是多种多样的，可以根据溶解度大小进行过滤，可以利用化学方法将杂质反应掉，可以用刚学过的萃取等等。但必须满足两个要求：必须将杂质和要保留的物质完全分离；不能引入新的杂质。,（一）气体的除杂,所谓气体，是是指像气一样的物体。气体均以气态形式存在，有些看不见，摸不着。这就有些棘手了：怎么把气体中的杂质分离出来呢？,1.CO2(CO),你想把CO点燃，烧成CO2吗？哈哈哈哈，别急，心急吃不了热豆腐，再仔细瞧瞧：如果CO2的含量高，料想这CO也点不着；如果CO的含量高，点着它是可以，不过你不怕气体不纯爆炸吗？所以，这个方法还是别用的好，那怎么把CO变CO2呢？我可以给你提供两种方法，请你挑挑哪一种好。,NO.1将气体通入CuO中，加热足够长的时间NO.2将气体通入炽热的C中，一段时间后放在氧气中完全燃烧。你觉得哪一种好呢？第一种。因为它更节省能源,2.CO(CO2),这和前面的不是差不多嘛，只是位置换了一下而已。那不就是刚才的方法吗？那就又错了。这不是忒简单了么，只要把CO2除了就行了，把它们扔到澄清石灰水就行了，还有比这更简单的吗，又安全。,3.N2(O2),一个氮气，一个氧气，一个稳定，一个活泼，那让活泼的那个反应掉就行了呗。为了节省资源，我们让O2和铜反应就行了，只要加热。所以我们的做法是将气体通入灼热的铜网,4.其他,CO2（SO2）方法：通入饱和NaHCO3溶液原理：SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2CH4(C2H2)(C2H4)方法：通入溴水原理：HCCH+2Br2CHBr2CHBr2CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br,（二）常见的除杂,我们做题做得多的人都知道，老师要想考我们除杂的这一类题目，想出什么就出什么，案例多得是，如果我们一个一个地讲下去，恐怕要讲到下一个猴年马月（这一个已经过了嘛）。所以我就不多说了，我把常见的除杂在这里一一列举出来，就不细讲了。如果我觉得有必要，会挑几个来讲讲。,第一部分,第二部分,第三部分,五、分离,分离物质其实与除杂差不多，但又有一些不同。分离是指要把混在一起的物质完完全全的分开，不能有改变。一堆氯化钠和碳酸钠的混合物，我们不能分离成盐酸和硝酸钠。我们常通过过滤、萃取等方法进行分离，也可以用化学方法进行分离。,（一）NaCl与Na2CO3,怎么着，想加BaCl2吧？那就犯了忌了。这Na2CO3还得到的吗？嘿嘿，眉头一皱，计上心来。首先，你要把它们配成溶液，加HCl溶液。你可能要问了：这样，这碳酸钠不还是没了吗？没事，不还有CO2吗？向溶液中加入过量的HCl溶液，收集生成的气体。蒸发溶液，得NaCl。,那这个碳酸钠呢？把CO2通入NaOH吗？那又不行了。的确，CO2会与NaOH反应生成碳酸钠，但是碳酸钠也会和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠呀！你可能想到了，让它变成碳酸氢钠也没事，它分解的温度比碳酸钠低啊。就持续低温加热好了。,（二）NaCl与CuCl2,这还不简单，这CuCl2出来了，氯化钠不也就好了么？没错，确实如此。为了不引入阳离子杂质，我们先把它们配成溶液，再加入NaOH溶液。此时，沉淀为Cu(OH)2。向沉淀中加入稀盐酸就得到了CuCl2。然后好了么？别上当啦，这溶质为NaCl和NaOH，呀，还有NaOH呢！加点盐酸晒晒干，好了。,（三）NaCI与HCl,这回，我们看看谁分离它们的方法多。1.方法：配成溶液，蒸发，得NaCl固体和HCl气体。将气体通入水中，得HCl溶液。原理：NaCl为固体或盐，HCl为酸或气体2.方法：配成溶液，向溶液中加入过量的HCl气体。溶液中析出白色固体，即NaCl。过滤，蒸发溶液原理：当溶解度不同物质具有相同的离子时，溶解度大的物质到底饱和，会使溶解度小的物质析出（同离子效应）,额(o)好吧，我已经想不出来了，你还有别的方法吗，可以写下来哦,六、化学版青花瓷,蓝色絮状的沉淀跃然试管底，铜离子遇氢氧根再也不分离当溶液呈金黄色因为铁三价，浅绿色二价亚铁把人迷电石偷偷去游泳生产乙炔气，点燃后变乙炔焰高温几千几逸散那二氧化碳，石灰水点缀白色沉底,苯遇高锰酸钾变色不容易甲苯上加硝基小心TNT在苯中的碘分子紫色多美丽就为萃取埋下了伏笔电解池电解质通电阴阳极化合价有高低电子来转移精炼了铜铁锌锰镍铬铝银锡留下阳极泥,无色酚酞面对碱羞涩脸绯红紫色石蕊遇到碱青蓝慢淡出酸碱和盐融入水离子解离开酸和氢氧根金属三角恋氢氧化钠易腐蚀潮解味道涩火碱烧碱苛性钠俗名遍地找你用途十分广泛精炼石油制作干燥剂,稀释那浓硫酸注酸入水里沿器壁慢慢倒搅拌手不离浓酸沾皮肤立即大量水冲洗涂抹上碳酸氢钠救急甘油滋润皮肤光滑细又腻熟石灰入土地酸碱度适宜看酸红碱紫的试纸多美丽你眼带笑意,