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第五部分实验02物质的检验、分离、提纯复习题下图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置,根据需要可在其中加入液体或固体试剂。请选择适宜装置的序号填于空白处。(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集NO的装置是;(2)能用作干燥CO2气流的装置是;(3)在实验室制取用于除去Cl2中的HCl杂质的最佳装置是;(4)合成氨实验中,可用于干燥、混合并能大致观察H2、N2的体积比的装置是;(5)用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是;(6)接在气体的连续实验中间,用于达到控制气流使其平稳目的的装置是。一、分离提纯的方法固—固混合分离型热分解法结晶(重结晶):据溶解度,分离两种及以上可溶性固体升华溶解固—液混合分离型过滤:分离不溶性固体与液体蒸发:蒸干或蒸发至一定程度后降温结晶盐析:用于获取肥皂及蛋白质的分离提纯一、分离提纯的方法液—液混合分离型蒸馏(分馏):利用沸点不同分离混合物萃取和分液(不做要求)气—气混合分离型洗气(溶液洗气、国体洗气)一、分离提纯的方法1.蒸发和结晶蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。一、分离提纯的方法2.升华升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。一、分离提纯的方法3.过滤⑴仪器:⑵装置示意图如右图。⑶注意事项:一贴二低三靠。要用玻璃棒引流。⑷如何洗涤沉淀:如何检验沉淀已洗净:一、分离提纯的方法已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数≥98%的硫酸而乙不溶,现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行分离,可得到固体甲(实验使用的过滤器是用于强酸性液体的耐酸性过滤器)。请填表,完成由上述混合物得到固体甲的实验。序号实验步骤实验操作(不叙述如何组装装置)①溶解将混合物放入烧杯中,加入98%硫酸中,充分搅拌直到固体不再溶解②③④⑤洗涤沉淀⑥检验沉淀是否洗净一、分离提纯的方法序号实验步骤实验操作及注意事项(简述)①溶解将混合物放入烧杯中,加入98%H2SO4,充分搅拌直到固体不再溶解。②过滤安装好过滤装置,将①的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤。③稀释(或沉淀)在另一烧杯中,放入适量的蒸馏水,将②的滤液沿玻璃棒慢慢加入该烧杯中,并不断搅拌。④过滤重新安装过滤装置,将③的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤⑤洗涤沉淀向④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,连洗几次。⑥检验沉淀是否净洗用小试管从⑤的漏斗下口取少量洗出液,滴入BaCl2溶液,没有白色沉淀,说明沉淀已洗净。一、分离提纯的方法4.分液和萃取分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发;与溶质不反应。一、分离提纯的方法5.蒸馏蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。一、分离提纯的方法6.洗气硬质玻璃管原物(杂质)除杂试剂操作方法Cl2(HCl)饱和NaCl溶液洗气CO2(SO2)饱和NaHCO3溶液洗气CO2(HCl)饱和NaHCO3溶液洗气CO2(H2S)饱和NaHCO3溶液洗气H2S(HCl)饱和NaHS溶液洗气SO2(HCl)饱和NaHSO3溶液洗气N2(O2)灼热的铜CO(CO2)氢氧化钠溶液洗气灼热的炭NaCl(I2)加热SiO2(CaCO3)盐酸过滤一、分离提纯的方法原物(杂质)除杂试剂操作方法FeCl3(FeCl2)氯气FeCl2(FeCl3)铁Fe(OH)胶体(FeCl3)水渗析KNO3(NaCl)水结晶乙烯(CO2、SO2)氢氧化钠溶液洗气乙醇(水)氧化钙蒸馏乙烷(乙烯)溴水洗气溴苯(溴)氢氧化钠溶液分液硝基苯(NO2)氢氧化钠溶液分液苯(苯酚)氢氧化钠溶液分液乙酸乙酯(乙醇、乙酸)饱和碳酸钠溶液分液一、分离提纯的方法原物(杂质)除杂试剂操作方法乙醇(乙酸)氢氧化钠溶液蒸馏溴乙烷(乙醇)水分液皂化液(甘油)氯化钠细粒过滤葡萄糖(淀粉)水渗析二氧化碳、二氧化硫、氯气、氢气、氧气、乙烯、乙炔(水)浓硫酸或P2O5或CaCl2氨气(水)碱石灰KI溶液(I2)苯/CCl4萃取、分液一、分离提纯的方法一、分离提纯的方法分离和提纯一般应遵循“四原则”和“三必须”①“四原则”:一不增(提纯过程中不增加新的杂质);二不减(不减少被提纯的物质);三易分离(被提纯物质与杂质容易分离);四易复原(被提纯物质要易复原)。②“三必须”:一除杂试剂必须过量;二过量试剂必须除尽(因为过量试剂会带入新的杂质);三选最佳除杂途径。化学方法(1)加热法:(2)沉淀法:(3)转化法:(4)酸碱法:(5)氧化还原法:(6)盐与盐的转化法:(7)电解法:一、分离提纯的方法某学校设计了一节实验活动课,让学生从废旧电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,整个实验过程如下。试回答下列问题:(1)干电池的构造和工作原理:如图为干电池的基本构造,该电池的工作原理是:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O,则干电池工作时负极上的电极反应式为,正极反应前后经历了下列两个反应,即2NH4++2e-=H2↑+2NH3↑,2MnO2+H2=H2O+Mn2O3,由以上两个反应式可知,正极上发生的电极反应式为。一、分离提纯的方法(2)锌皮和碳棒的回收:用钳子和剪刀剪开干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,并用毛刷洗干净,将电池内的黑色粉末移入烧杯中。(3)NH4Cl、ZnCl2的提取、检验和分离:①如何从黑色粉末中提取NH4Cl、ZnCl2晶体的混合物?写出简要的实验步骤:。②用什么方法可将NH4Cl、ZnCl2晶体的混合物分离开?。③最后剩余的黑色残渣的主要成分是二氧化锰,还有炭黑和有机物等。可用方法除去杂质以得到二氧化锰。一、分离提纯的方法Zn-2e–=Zn2+向小烧杯中加入一定量的热蒸馏水,充分搅拌,趁热过滤,将滤液蒸发冷却,再过滤得晶体,所得晶体即为ZnCl2、NH4Cl晶体的混合物加热法灼烧42222OMnONHeMnONHH22332-++++二、物质检验气体:H2、O2、Cl2、HCl、NH3、CH4、C2H4、C2H2、CO2、CO、NO、NO2、SO2、N2离子:H+、NH4+、Na+、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+Cl–、Br–、I–、OH–、SO32–、SO42–、CO32–有机物:羟基、醛基、羧基、卤代烃中的卤素原子、酚羟基、碳碳双键(三键)二、物质检验待检物操作步骤现象O2用试管或集气瓶取待检气体,然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条木条复燃H2使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯有淡蓝色火焰,烧杯壁上有水雾生成NH3用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝色把待检气体收集在集气瓶里,盖上玻璃片,用玻璃棒蘸取浓盐酸,开启玻璃片插入瓶中生成白烟SO2在洁净试管里加入5mL品红溶液,再通入待检气体品红溶液褪色,加热后红色复现CO2通入澄清石灰水中石灰水变浑浊,继续通入后变澄清Cl2用湿润的KI-淀粉试纸靠近集气瓶口试纸变成蓝色二、物质检验某化学实验兴趣小组为“证明某水煤气中CO2、CO、H2、H2O(气)共同存在”。经讨论从以下提供的仪器和药品中设计组合成一套装置(假设其它杂质气体对本实验无干扰)。⑴该小组证明CO2存在应选用装置,现象是。证明H2O气的存在应选用装置,现象是。⑵若某些仪器可重复使用,某些仪器可不使用,B中反应完全进行,连接的玻璃导管、胶管忽略。按气流从左到右,用上述字母把各装置连接组合起来,正确的连接次序是:混合气体—()—()—(B)—()—()—()。⑶此实验中还有一欠缺之处,应如何改进。C,石灰水变浑浊,F,无水硫酸铜白色变蓝色,FCBAFC.二、物质检验常温下有一气体,可能由H2、Ne、O2、N2、NO、HCl、CO2、NH3等气体的一种或几种组成。取200ml混合气体进行下列实验:⑴将混合气体通过浓硫酸,体积缩小40ml。⑵剩余气体通过过氧化钠固体反应后,体积缩小40ml。⑶剩余气体引燃冷却到室温,体积减小105ml。⑷最后剩余气体共15ml,其中O2是5ml。⑸整个反应过程中,气体颜色无变化,则对原混合气体可得到的结论是:①肯定存在的气体及各自体积___________。②可能存在的气体_________________。NH340mlCO280mlH270ml;N2Ne二、物质检验验证铜与稀硝酸反应生成的气体是NO?根据每个方案的装置⑴简述实验操作步骤⑵表述实验中可能会出现的现象⑶分析实验设计中存在的不足Cu和稀HNO3稀硝酸N2Cu稀HNO3铜丝二、物质检验用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应的气体中含NO(仪器可选择使用,N2和O2的用量可自由控制)。已知:①NO+NO2+2OH-=2NO+H2O②气体液化温度NO221℃;NO–152℃试回答:⑴仪器的连接顺序(由左→右连接,填接口编号)为。⑵反应前先通入N2,目的是。⑶验证反应产生的气体中含NO的现象是。⑷装置F的作用是。⑸如果O2过量,则装置B中发生反应的化学方程式为答案:1/5/4/10/11/6/7/2;驱赶装置中的空气,防止反应生成的NO被O2氧化;通入O2后装置D中有红棕色气体生成;分离NO和NO2;4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O三、物质的鉴别思路原则:利用被鉴别物质的物理性质(包括焰色反应),如颜色(包括水溶液中的离子)、气味、溶解性等。利用被鉴别物质的化学性质,如酸碱性及其它典型的化学性质三、物质的鉴别1、不用任何试剂鉴别多种物质①特征现象:KCl、Ba(NO3)2、Na2CO3、Na2SO4、FeCl3②焰色或加热:NaCl、K2SO4、NH4HCO3、NaHCO3③互滴法;④列表优选法(又称相互作用判断法):Na2CO3、、盐酸Na2SO4、Ba(NO3)2例:下列各组溶液,不用其它试剂就可以将它们区别开的是()A.HCl、NaOH、K2SO4、K2CO3B.K2SO4、Ba(NO3)2、NH4Cl、NaOHC.BaCl2、CaCl2、Na2SO4、KNO3D.KOH、K2CO3、MgSO4、KHSO4三、物质的鉴别因加入顺序不同,现象不同的常见组合有:氯化铝和氢氧化钠Al3++OH–偏铝酸钠和盐酸AlO2–+H+盐酸和碳酸钠H++CO32–硝酸银和氨水Ag++NH3·H2O三、物质的鉴别化学实验中的先与后20例①加热试管时,应先均匀加热后局部加热。②用排水法收集气体时,先拿出导管后撤酒精灯。③制取气体时,先检验气密性后装药品。④收集气体时,先排净装置中的空气后再收集。⑤稀释浓硫酸时,烧杯中先装一定量蒸馏水后再沿器壁缓慢注入浓硫酸。⑥点燃H2、CH4、C2H4、C2H2等可燃气体时,先检验纯度再点燃。⑦检验卤化烃分子的卤元素时,在水解后的溶液中先加稀HNO3再加AgNO3溶液。三、物质的鉴别⑧检验NH3(用湿润的红色石蕊试纸)、Cl2(用湿润的淀粉KI试纸)⑨碱液沾到皮肤上,先水洗后涂硼酸溶液。⑩配制FeCl3,SnCl2等易水解的盐溶液时,先溶于少量浓盐酸中,再稀释。⑪中和滴定实验时,用蒸馏水洗过的滴定管先用标准液润洗后再装标准液;观察锥形瓶中溶液颜色的改变时,先等半分钟颜色不变后即为滴定终点。⑫焰色反应实验时,每做一次,铂丝应先蘸上稀盐酸放在火焰上灼烧到无色时,再做下一次实验。三、物质的鉴别⑬用H
本文标题:02物质的检验、分离、提纯
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