高中化学（人教版必修一）第一章第一节《化学实验基本方法》第2课时——备课资料

111第一节 化学实验基本方法第2课时课时教案备选例题例1 已知硝酸银和氯化钾反应生成硝酸钾和不溶于水的氯化银，化学方程式为AgNO3+KClAgCl+KNO3。将含有少量氯化钾的硝酸钾固体提纯，某学生进行如图1-1-4所示实验操作。回答下列问题：图1-1-4(1)将样品置于烧杯中，加入适量的水溶解，同时用玻璃棒搅拌，搅拌的作用是_。 (2)向溶液中加入适量的_溶液，使氯化钾转化为沉淀。(3)将混合液进行过滤，过滤装置和操作如图1-1-4，指出图中的两处错误：_；_。（4）为了从滤液中得到硝酸钾晶体，可选用的两种结晶方法是：_；_。解析：结晶有两种方法：（1）蒸发溶剂法，适用于溶解度受温度变化影响不大的固态溶质从溶液中结晶析出；（2）冷却热饱和溶液法，适用于溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质从溶液中结晶析出。由于硝酸钾的溶解度受温度的变化影响较大，所以上述两种方法对于硝酸钾晶体从溶液中析出都适用。答案：（1）加速固体溶解 （2）硝酸银 （3）液体没有用玻璃棒引流 漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁 （4）冷却热饱和溶液 蒸发溶剂 例2 已知化合物A和B都不溶于水，A可溶于质量分数大于或等于98%的浓硫酸，而B不溶。现有一份A和B的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体A（实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器）。请填写下表中空格，完成由上述混合物得到固体A的实验设计。序号实验步骤简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置）溶解将混合物放入烧杯中，加入98%的浓H2SO4，充分搅拌直到固体不再溶解洗涤沉淀检验沉淀是否纯净解析：本题考查物质分离的基本操作过滤，但题目设置了一个较陌生的情景固体B难溶于浓硫酸。分析题给条件可知操作后，A溶解在浓硫酸中，可首先将B和A的浓硫酸溶液分离。又由题给条件可知A不溶于水或稀硫酸，所以应向浓硫酸中加水稀释，使A析出并加以分离。答案：序号实验步骤简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置）过滤安装好过滤装置，将的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤沉淀（或稀释）在另一烧杯中，放入适量蒸馏水，将的滤液沿玻璃棒慢慢加入该烧杯中，并不断搅拌过滤重新安装过滤装置，将的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤向的过滤器中注入少量蒸馏水，使水面浸过沉淀物，等水滤出后，再次加水洗涤，连续几次用小试管从步骤的最后一次洗涤液中取少量洗涤液，滴入BaCl2溶液，没有白色沉淀，说明沉淀已洗净例3 某研究性学习小组在整理实验室的化学试剂时，发现一盛有无色溶液的试剂瓶，标签破损(如图1-1-5)，请你根据已掌握的知识，对该试剂可能是什么物质的溶液作出两种猜想，并设计实验验证，写出任一种的实验操作、现象和结论。图1-1-5猜想的化学物质检验需要的试剂操作、现象和结论12解析：观察不完全的标签内容，结合已学过的碳酸钠和硫酸钠的知识，本题转化为设计检验CO32-和SO42-的实验方案。答案：猜想的化学物质检验需要的试剂操作、现象和结论1Na2SO4稀盐酸和BaCl2溶液取少量该溶液于试管中，滴入稀盐酸，若无明显现象，再滴入BaCl2溶液，如果生成白色沉淀，则原溶液是Na2SO4溶液2Na2CO3稀盐酸和澄清石灰水取少量该溶液于试管中，滴入稀盐酸，若产生的无色气体能使澄清石灰水变浑浊，原溶液是Na2CO3溶液课时练案备选习题1.化学是一门以实验为基础的科学，研究化学离不开化学实验，在实验室中蒸发操作必须用到蒸发皿，下面关于蒸发皿的操作中正确的是（ ）A.将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上，直接用酒精灯火焰加热B.将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上，并加垫石棉网加热C.将蒸发皿放置在三脚架上，直接用酒精灯火焰加热D.在三脚架上放置泥三角，将蒸发皿放置在泥三角上加热答案：AC解析：蒸发皿主要用来浓缩溶液和蒸发液体。蒸发皿可以直接加热，不需要垫石棉网，一般需要放在铁架台的铁圈上或三脚架上。而坩埚才需要放在三脚架的泥三角上（注：坩埚的主要用途是用来灼烧固体）。2.用结晶方法分离混合物的依据是：混合物中几种可溶性固体物质（ ）A.熔点不同B.在同一种溶剂里的溶解度不同C.沸点不同D.在不同溶剂里的溶解度不同答案：B解析：结晶是使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程，是提纯和分离固体物质的重要方法之一。结晶的措施一般有两种：对溶解度受温度变化影响不大的固体物质，一般就用蒸发溶剂的方法得到晶体；而对溶解度受温度变化影响相当大的固体物质，一般可以用冷却热饱和溶液的方法，使溶质结晶析出。3.化学课外活动小组在实验室中进行提纯实验，下列括号中的物质是拟定除去杂质所用的药品，其中错误的是（ ）A.氧化钙中的杂质碳酸钙（盐酸）B.二氧化碳中的少量一氧化碳（氧气）C.氢气中的氯化氢（氢氧化钠溶液）D.硫酸亚铁溶液中的硫酸铜（铁粉）答案：AB解析：A项，HCl与两者均反应，不能除去。一般用加热分解法除去碳酸钙。B项，在CO2氛围中，CO与O2反应难且O2的量无法控制。一般是将气体通过灼热的氧化铜来除去CO。C项，氯化氢与氢氧化钠反应而氢气与氢氧化钠不反应，故可以除去。D项，硫酸铜与铁粉反应生成硫酸亚铁和铜，过滤即可除去。4.下列实验操作中：过滤；蒸发；溶解；取液体试剂；取固体试剂。一定要用到玻璃棒的是（ ）A. B.C. D.答案：A解析：过滤时用玻璃棒引流，防止溶液溅出及冲破滤纸；溶解时用玻璃棒搅拌，可加速溶解；蒸发时用玻璃棒搅拌滤液，以防止滤液局部温度过高而发生液滴飞溅；取液体试剂时可用胶头滴管；取固体试剂时用药匙或纸槽。 5.从KNO3和NaCl的混合物中提纯KNO3的主要操作步骤是（ ）A.溶解、蒸发 B.溶解、蒸发、结晶C.溶解、过滤 D.溶解、结晶、过滤答案：D解析：根据物质性质上的差异进行分离。KNO3和NaCl都是可溶性物质，直接溶解然后过滤（或蒸发）是错误的。考虑到二者的溶解度受温度变化的影响程度不一样，可以采用结晶的方法进行分离。KNO3的溶解度受温度变化的影响较大（在80 时，KNO3的溶解度是169 g，在20 时为31.6 g），因此较高温度下的KNO3饱和溶液降温时，部分KNO3从溶液里结晶析出。而NaCl的溶解度受温度变化的影响较小（在80 时，NaCl的溶解度是38.4 g，在20 时为36 g），降温时大部分NaCl仍溶解在溶液中。过滤时KNO3晶体留在滤纸上，大部分NaCl仍留在滤液里（这种滤液叫做母液），这样即可达到分离的目的。6.在横线上填写分离各混合物所用的主要操作方法。(1)除去自来水中的泥沙:_。(2)从硫酸钾溶液中得固体硫酸钾:_。(3)硝酸钾中混有少量的氯化钠:_。答案：（1）过滤 （2）蒸发溶剂 （3）溶解、冷却结晶、过滤解析：（1）泥沙不溶于水，所以用过滤的方法分离。（2）从硫酸钾溶液中得固体硫酸钾就是将溶质和溶剂分离开，且硫酸钾受热不易分解，所以可采用蒸发溶剂的方法加以分离。（3）由于硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度的影响相差较大（硝酸钾的溶解度受温度的影响变化较大，而氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大），可采用冷却热饱和溶液的方法加以分离。7.实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但手边只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。某学生设计了如下方案：如果此方案正确，那么：（1）操作可选择_仪器。（2）操作是否可改为加硝酸钡溶液？为什么？ _。（3）进行操作后，如何判断SO42-是否已除尽，方法是_。（4）操作的目的是_，为什么不先过滤后加碳酸钠溶液？理由是_。（5）操作的目的是_。答案：（1）坩埚 （2）不可以，因为改用BaNO32会使溶液中引入新的杂质离子NO3-，以后操作中无法除去 （3）取上层清液加入BaCl2溶液，若无沉淀生成，说明SO42-已除尽 （4）除去过量的Ba2+ 减少一次过滤操作 （5）除去溶解在溶液中的HCl和CO2解析：固体物质的加热分解一般用坩埚；除SO42-一般用可溶性钡盐，但用硝酸钡会引入杂质离子NO3-，所以选用BaCl2溶液；判断SO42-是否被除尽一般采用反滴法，即再滴加BaCl2溶液，但要注意取上层清液；由于前面在除SO42-时引入了新杂质Ba2+，因此后面需要用碳酸钠溶液除去Ba2+；因为前面的沉淀不会影响后面的反应，所以可以等后面的反应完成后一次过滤；由于盐酸是过量的，且CO2在水中有一定的溶解度，所以需加热把它们除去。1.从氯化钾和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾（苏教版教参）观察硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线可得出，硝酸钾在温度高时溶解度很大，在温度低时溶解度较小，氯化钾的溶解度随温度变化的幅度不大。可以利用这个特征来提纯硝酸钾。实验方案如下：（1）取5055 g水加热到90 左右，加入固体混合物，搅拌，使固体完全溶解；（2）将所得溶液静置、冷却，降低温度到30 左右，析出晶体；（3）过滤得到晶体。2.含硫酸钠、氯化镁和泥沙的粗盐的提纯（苏教版教参）实验步骤如下：（1）将粗盐溶解于水，过滤除去泥沙；（2）向所得滤液中加入稍过量的氯化钡溶液；（3）再加入稍过量的氢氧化钠和碳酸钠溶液；（4）过滤除去沉淀物；（5）在滤液中滴加适量稀盐酸至溶液显中性；（6）蒸发、结晶，得到精制的氯化钠晶体。3.根据混合物的性质确定物质的分离和提纯方法（苏教版教参）在物质的分离和提纯中，要根据被分离的混合物性质来确定应该采用的方法。根据物质的溶解度差异、物质状态的不同，选择结晶、重结晶或过滤的方法进行分离。若是一种难溶的固体和一种液体的混合物，可以选用过滤的方法将固体物质与液体物质分离开来。如分离水溶液中的碳酸钙固体、水溶液中的硫酸钡固体。若是两种溶解度有明显差异的固体物质溶于水中组成的混合溶液，可以采用降温结晶或蒸发结晶的方法来分离，为了提高分离的效果，还可以进行重结晶。若是一种物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同，则可以选用萃取的方法将物质从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中从而进行分离。萃取之后一般要再通过分液将互不相溶的两种液体分离开。两种沸点有明显差别的液体的混合液可以用分馏的方法进行分离，也可以用蒸馏的方法除去液体物质中的难挥发性杂质。例如制取蒸馏水。根据混合物中各种物质对某种吸附剂吸附性能的差异，可通过层析的方法将溶液中的物质分离。4.食盐制造工艺可去除放射性物质2011年3月18日，东方网消息：据新闻晚报报道，最近几天，社会传言受到日本核辐射海水将来可能会影响到食盐的质量和安全，中国部分地区的民众开始抢购食盐。记者专门为日本的核泄漏事件是否会危及食盐制造过程采访了复旦大学化学系岳斌教授。专家指出，在制盐过程中，需经过多次结晶，即使海水中出现非常微量的放射性东西，也完全可以通过工艺程序，将其去除。岳斌教授介绍，日本核电站附近海水被辐射的剂量，影响到底有多大目前尚不清楚。但可以肯定的是，福岛核泄漏对我国海水并没有影响。而对盐的制造会起影响的放射性物质中最严重的可能是铯，但铯离子非常重，即使到海水里，马上就会在不远的地方沉降到海底，进入海床，不可能随海水漂到两千公里以外的地方。在制盐过程中，需经过多次结晶，这是因为海水里不只有钠离子一种金属，还有很多其他的离子和金属。本来大自然的海水里也有很多具有放射性的金属离子。但我们吃的盐，只需要氯化钠，也就是说我们只需要海水里的钠离子等，那些没用的、甚至是有害的金属离子，在制盐过程中需要去除。现代工业中，都使用多次结晶的方法，通过控制工艺流程，把其他的金属离子排除掉，最后只留下钠离子等我们需要的东西，结晶成为食盐。111