2013高考化学考点精讲_考点57_物质的制备和检验
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考点57物质的制备和检验1复习重点1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法).2.综合运用化学知识对常见的物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和鉴别.难点聚焦一、常见气体的实验室制备1、气体发生装置的类型(1)设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
(2)装置基本类型:装置类型固体反应物(加热)固液反应物(不加热)固液反应物(加热)装置示意图主要仪器典型气体O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。
Cl2、HCl、CH2=CH2等操作要点(l)试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。
(2)铁夹应夹在距试管口 l/3处。
(3)胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气体的导出。
(1)在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;(2)加入的液体反应物(如酸)要适当。
(3)块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。
(1)先把固体药品加入烧瓶,然后加入液体药品。
(2)要正确使用分液漏斗。
几种气体制备的反应原理1、O2 2KClO3 2KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O22H2O+O2↑2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O NH3↑+H2O3、CH4 CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑5、CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O6、H2S FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑7、SO2 Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O8、NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O10、C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑11、Cl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O12、HCl NaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑NaCl(固)+NaHSO4Na2SO4+HCl↑2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑13、C2H4 C2H5OH CH2=CH2↑+H2O14、N2 NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O2、收集装置(1)设计原则:根据氧化的溶解性或密度装置类型排水(液)集气法向上排空气集气法向下排空气集气法装置示意图适用范围不溶于水(液)的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4典型气体H2、O2、NO、CO、CH4、CH2=CH2、CH≡CH3、净化与干燥装置(1)设计原则:根据净化药品的状态及条件(2)装置基本类型:装置类型液体除杂剂(不加热)固体除杂剂(不加热)固体除杂剂(加热)适用范围装置示意图(3)气体的净化剂的选择选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。
压轴题02物质的制备、检验、分离与提纯化学实验一直是高考命题的热点,选择题大多以考查实验仪器的选择、基本操作的正误为重点,探究物质的制备、性质、检验、分离和提纯以及实验评价。
应重点关注实验基本操作的规范性,常见仪器的正确使用方法及注意事项,以及气体的制备方法、物质的检验、分离和提纯中试剂的选择及仪器的正确使用,物质的检验、分离和提纯实验方案的设计、现象的描述等。
一、选择题:本题共20小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.(2022·河北·高考真题)下列图示装置不能达到实验目的的是A .装置甲用CCl 4萃取溴水中的Br 2B .装置乙除去Cl 2中的HCl 并干燥C .装置丙验证铁的吸氧腐蚀D .装置丁实验室制备少量NH 32.(2022·北京·高考真题)下列实验中,不能..达到实验目的的是由海水制取蒸馏水萃取碘水中的碘分离粗盐中的不溶物由32FeCl 6H O制取无水3FeCl 固体A B C DA .AB .BC .CD .D3.(2022·广东·高考真题)实验室用2MnO 和浓盐酸反应生成2Cl 后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。
下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是A .AB .BC .CD .D4.(2022•山东卷)某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。
下列物质组合不符合要求的是()气体液体固体粉末A CO 2饱和Na 2CO 3溶液CaCO 3B Cl 2FeCl 2溶液Fe C HCl Cu (NO 3)2溶液Cu DNH 3H 2OAgCl5.(2021·海南·统考高考真题)用如图装置制取干燥的气体(a 、b 表示加入的试剂),能实现的是选项气体a bA 2H S 稀24H SO FeS B 2O 22H O 溶液2MnO C 2NO 浓3HNO 铁片D3NH 浓氨水CaOA .AB .BC .CD .D6.(2021·江苏·高考真题)下列由废铜屑制取CuSO 4·5H 2O 的实验原理与装置不能..达到实验目的的是A .用装置甲除去废铜屑表面的油污B .用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑C .用装置丙过滤得到CuSO 4溶液D .用装置丁蒸干溶液获得CuSO 4·5H 2O7.(2021·北京·高考真题)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是气体试剂制备装置收集方法A O2KMnO4a dB H2Zn+稀H2SO4b ecC NO Cu+稀HNO3bcD CO2CaCO3+稀H2SO4bA.A B.B C.C D.D 8.(2021•全国乙卷)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是化学试剂制备的气体A Ca(OH)2+NH4Cl NH3B MnO2+HCl(浓)Cl2C MnO2+KClO3O2D NaCl+H2SO4(浓)HCl9.(2021·全国甲卷·高考真题)实验室制备下列气体的方法可行的是气体方法A氨气加热氯化铵固体B二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中C硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸D氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物A.A B.B C.C D.D 10.(2023·湖北武汉·校联考模拟预测)利用如图所示装置及药品完成实验,能达到实验目的的是A.用装置甲制取O2B.用装置乙制备金属镁C.用装置丙作为蒸馏的接收装置D.用装置丁除去Cl2中混有的HCl并干燥11.(2023·全国·模拟预测)下列装置能达到实验目的的是A.实验室可利用装置甲制备SO2B.利用装置乙分离铁粉和I2C.利用装置丙合成氨并检验氨的存在D.实验室利用装置丁分离乙醇和水(部分装置已省略)12.(2023·辽宁丹东·统考一模)下列装置能达到相应实验目的的是A B C D测定KI 溶液的浓度制备乙二酸实验室制取乙酸乙酯检验乙醇发生消去反应的产物A .AB .BC .CD .D13.(2023·湖北武汉·校联考模拟预测)无水FeCl 3是芳香烃取代反应常用的催化剂,它具有易水解、易升华的性质。
高考化学实验基础知识高考化学实验基础知识化学实验是高考化学考试中的重要部分,不仅需要知道各种实验操作的方法,还需要理解实验原理与实验结果的分析与判断。
下面将介绍高考化学实验基础知识,帮助考生备战高考。
一、高考化学实验涉及到的基本操作1. 称量:使用天平、称量纸等工具进行精确称量。
2. 滴定:在实验过程中添加一种试剂直至反应终点,从而确定反应物质量比、摩尔比等。
3. 燃烧:将实验物质放置在火焰上进行燃烧,观察产生的现象,判断反应物性质。
4. 加热:使用酒精灯、电炉等工具进行加热,加速反应速率,改变反应程度。
5. 过滤:使用玻璃棒、滤纸等工具进行分离固体与液体。
6. 蒸馏:使用蒸馏瓶、加热装置、冷却器等工具进行液体的分离。
7. 结晶:通过降温等方法将溶液中溶解的固体结晶分离出来。
二、高考化学实验常用试剂1. 盐酸(HCl):是常用的酸性试剂,可以鉴别碳酸酯、氢氧化物及金属碱沉淀等物质。
2. 硝酸(HNO3):具有极强的氧化性与腐蚀性,常用于鉴别金属、识别无机化合物等。
3. 硫酸(H2SO4):是酸性强、氧化性强的试剂,常用于制备、稀释酸性溶液、加热实验物等。
4. 氢氧化钠(NaOH):是碱性试剂,能鉴别金属离子、与酸类物质中和等。
5. 碳酸钠(Na2CO3):常用于鉴别金属离子、沉淀分离等。
6. 溴水(Br2):常用于鉴别不饱和烃等。
7. 铜片(Cu):常用于鉴别氯离子等。
三、高考化学实验常见实验现象与化学原理1. 气体生成:酸与碱反应、物质燃烧等。
2. 溶解/不溶解:物质在水中能否溶解与其溶解度有关。
3. 燃烧:化学反应的一种,通常会产生光热,有时还会产生气体、水等。
4. 氧化还原反应:由氧化剂与还原剂进行反应,产生氧化与还原现象。
5. 沉淀生成:由两种或两种以上物质的化合产生。
四、高考化学实验结果常见判断1. 反应终点的判断:滴定实验中,通过指示剂颜色的转变来判断反应终点。
2. 化学反应类型判断:通过反应后产生的物质确定化学反应类型。
考点二气体的净化与尾气吸收
1.常见气体的净化方法和净化装置
(1)常见气体的净化方法:气体的净化可分为物理方法和化学方法。
遵循的原则:不损失原来气体,不引入新杂质。
①物理方法。
a.液化法:利用沸点不同从空气中分离出N2和O2。
b.水洗法:利用溶解度不同从N2和NH3的混合气体中除去NH3。
②化学方法。
a.氧化还原法:通过灼热的铜丝网除去混合气体中的O2;通过灼热的CuO除去H2、CO等。
b.酸碱法:将NH3和CO2的混合气体通过碱石灰除去CO2。
c.沉淀法:除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液,H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4。
(2)常见净化装置。
图a为加热固态试剂以除去固体中杂质的装置,为防止固体“流动”,两端用石棉或玻璃棉堵住,但要
使气流通畅。
图b所示装置一般盛液体试剂,用于洗液。
图c所示装置一般盛固体试剂,用于气体除杂和定量计算。
(3)常见干燥剂。
2.尾气的处理 (1)转化处理。
对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体,再排放到空气中。
实验室中常见有毒气体的处理方法如表所示:
(2)直接排入空气中。
主要是针对无毒、无害气体的处理。
如N 2、O 2、CO 2等。
(3)尾气处理装置。
①吸收型。
②燃烧型。
③贮存型。
第五章物质的制备、分离与提纯简介通过化学方法制备或从天然产物中所提取的物质多为一些混合物或不纯的物质。
因此,利用分离和提纯的手段来精制物质是十分重要和必不可少的。
分离和提纯物质最常用和最简单的方法包括:用化学方法除去一些杂质;固体化合物的重结晶、升华;液体化合物的蒸馏与分馏;天然产物中有效成分的提取;层析法等。
重结晶是提纯固体化合物的常用方法之一。
它是用溶解的方法把晶体结构全部破坏,然后让晶体重新形成,利用被提纯物质和杂质在某种溶剂中的溶解度不同以及溶解度随温度变化的差异,选择适当的溶剂,加热将固体制成饱和溶液,然后令其冷却,析出晶体,让杂质全部或大部分留在溶液中(或被过滤除去),从而达到提纯的目的。
蒸馏与分馏是分离和提纯液体有机化合物最常用的方法。
它是利用液体有机化合物沸点的不同,将液体混合物加热至沸,使液体汽化,然后将蒸气冷凝为液体,再分别收集不同沸点的馏分,从而使混合物中各组分有效地分离。
天然产物的提取法常见的有溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法等。
常见的分离法有溶剂分离、萃取法、铅盐法、盐析法、离子交换法、透析法、层析法、色谱法等。
在实际操作中,一般是将植物切碎磨成均匀的细粒或粉状物,再根据其有效成分的理化性质,经常将数种分离法配合使用,才能达到预期的目的。
物质的分离、提纯,可根据对象的不同,选择不同的方法。
本章结合实验介绍的几种分离、提纯法是经常使用的方法,其基本操作可参阅第二章有关章节。
5.1 粗食盐的提纯5.1.1 实验目的1. 掌握粗食盐的提纯方法和基本原理;2. 学习称量、溶解、过滤、蒸发、浓缩及减压抽滤等基本操作;3.了解SO4 2-、Ca 2+、Mg2+等离子的定性鉴定。
5.1.2 实验原理科学研究及医药用的NaCl都是以粗食盐为原料提纯的。
粗食盐中通常含有Ca 2+、Mg2+、K+、SO42-、CO32-等可溶性杂质离子和泥沙等不溶杂质。
不溶性的杂质可用溶解、过滤方法除去,而选择适当的化学试剂,可使Ca2+、Mg2+、SO42-、CO32-等离子生成沉淀而除去。
高考化学实验知识点归纳总结化学实验是高考化学考试中的重要内容之一,它既考察学生对实验操作的掌握,又考察学生对实验原理和实验现象的理解。
在备考高考化学时,掌握好实验知识点是非常重要的。
本文将对高考化学实验知识点进行归纳总结,以帮助考生更好地备考。
一、纯净物质的制备方法在进行化学实验时,常常需要纯净的物质作为试剂。
为了得到纯净的物质,我们可以采用以下几种方法进行制备。
1. 晶体的制备方法晶体是由所研究的物质在一定温度和浓度的溶液中慢慢结晶而成的,它具有一定的结晶形态和结晶水合物。
2. 沉淀的制备方法沉淀是由两种或两种以上的溶液通过化学反应生成的固体物质。
在实验中可以通过加热、搅拌等方式进行沉淀。
3. 液体的制备方法在实验中,我们有时也需要纯净的液体。
液体的制备方法主要有蒸馏法、溶解法和萃取法等。
其中,蒸馏法是常见的液体制备方法,它可以通过加热溶液,使其汽化并冷凝成液体。
二、酸碱中和反应酸碱中和反应是化学实验中常见的一类反应,它是酸和碱反应生成盐和水的过程。
酸碱中和反应具有以下几个特点。
1. 中和滴定实验中和滴定实验是测定溶液酸碱浓度的常用方法,它通过反应终点的出现来判断滴定是否完全。
2. 酸的性质酸是指能够提供H+质子的物质,在实验中我们常用酸性指示剂来检测酸的性质。
3. 碱的性质碱是指能够提供OH-负离子的物质,在实验中我们常用碱性指示剂来检测碱的性质。
三、氧化还原反应氧化还原反应是化学实验中另一类重要的反应,它涉及电子的转移过程。
氧化还原反应具有以下几个重要概念。
1. 氧化还原反应的定义氧化还原反应是指物质电子转移的过程。
氧化是失去电子,还原是得到电子。
2. 氧化剂与还原剂在氧化还原反应中,氧化剂是指能够接受电子的物质,还原剂是指能够提供电子的物质。
3. 氧化数的计算氧化数是描述元素价态变化的指标,它通常是负数或正数,并且满足化合物中各元素的氧化数之和为0。
四、物质的溶解性溶解性是化学实验中常用的一项指标,它表示物质在一定条件下能否溶解于溶剂中。
专题讲座五 气体的实验室制备、净化和收集 1.气体制备实验的基本过程 (1)气体制备实验装置一般包含以下几部分 →→→ (2)气体制备的一般实验操作步骤 ①组装(从下到上,从左到右);②检验装置的气密性;③加入药品;④排尽装置内的空气;⑤验纯;⑥反应;⑦拆除装置。
2.气体发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件,可将制备气体的发生装置分为三类: (1)固体+固体气体 发生装置: 制备气体:O2、NH3、CH4等 注意事项:①试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流,而使试管破裂。
②铁夹应夹在距试管口1/3处。
③固体药品应平铺在试管底部。
④胶塞上的导管伸入试管里面不能过长,否则会影响气体导出。
⑤如用排水集气法收集气体,当停止制气时,应先从水槽中把导管撤出,然后再撤走酒精灯,防止水倒吸。
(2)固体+液体或液体+液体气体 发生装置: 制备气体:Cl2、C2H4等 注意事项:①烧瓶应固定在铁架台上。
②先把固体药品放入烧瓶中,再缓缓加入液体。
③分液漏斗应盖上盖,注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。
④对烧瓶加热时要垫上石棉网。
(3)固体+液体(不加热)→气体 发生装置: 制备气体:H2、CO2、NO2、SO2、NO等 注意事项:①块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体,可用启普发生器制备,当制取气体的量不多时,也可采用简易装置。
②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下,否则起不到液封作用而无法使用。
③加入块状固体药品的大小要适宜。
④加入液体的量要适当。
⑤最初使用时应待容器内原有的空气排净后,再收集气体。
⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时,必须先检验纯度。
3.气体的除杂方法 除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。
除杂原则:(1)不损失主体气体,(2)不引入新的杂质气体,(3)在密闭装置内进行,(4)先除易除的气体。
2013年高考化学考点精讲之考点57物质的制备和检验1复习重点1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法).2.综合运用化学知识对常见的物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和鉴别.难点聚焦一、常见气体的实验室制备1、气体发生装置的类型(1)设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
(2)装置基本类型:几种气体制备的反应原理1、O 2 2KClO 32KCl+3O 2↑ 2KMnO 4K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑2H 2O 22H 2O+O 2↑2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O NH3↑+H2O3、CH4 CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑5、CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O6、H2S FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑7、SO2 Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O8、NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O10、C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑11、Cl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O12、HCl NaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑NaCl(固)+NaHSO4Na2SO4+HCl↑2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑13、C2H4 C2H5OH CH2=CH2↑+H2O14、N2 NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O2、收集装置(1)设计原则:根据氧化的溶解性或密度(2)装置基本类型:3、净化与干燥装置(1)设计原则:根据净化药品的状态及条件(3)气体的净化剂的选择选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。
一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;②酸性杂质可用碱性物质吸收;③碱性杂质可用酸性物质吸收;④水分可用干燥剂来吸收;⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
(4)气体干燥剂的类型及选择常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。
酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。
碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。
有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。
能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
气体净化与干燥注意事项一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。
对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。
如尾气Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用NaOH溶液吸收;尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾气CO可用点燃法,将它转化为CO2气体。
4、气体实验装置的设计(1)装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置(2)安装顺序:由下向上,由左向右(3)操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品二、常见物质的分离、提纯和鉴别1、化学方法分离和提纯物质对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理,然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法(见化学基本操作)进行分离。
用化学方法分离和提纯物质时要注意:①最好不引入新的杂质;②不能损耗或减少被提纯物质的质量③实验操作要简便,不能繁杂。
用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:(1)生成沉淀法例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可加入过量的NaOH 溶液,使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质OH-),过滤除去Mg(OH)2,然后加入适量盐酸,调节pH为中性。
(2)生成气体法例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3,为了不引入新的杂质并增加SO42-,可加入适量的稀H2SO4,将CO32-转化为CO2气体而除去。
(3)氧化还原法例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质,可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。
若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3,可加入适量的铁粉而将其除去。
(4)正盐和与酸式盐相互转化法例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质,可将固体加热,使NaHCO3分解生成Na2CO3,而除去杂质。
若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质,可向溶液里通入足量CO2,使Na2CO3转化为NaHCO3。
(5)利用物质的两性除去杂质例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质,可利用Al2O3是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加入足量的 NaOH溶液,使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3。
(6)离子交换法例如用磺化煤(NaR)做阳离子交换剂,与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换,而使硬水软化。
2、物质的鉴别物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验,根据物质的化学特性,分别检出阳离子、阴离子,鉴别通常是指对分别存放的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区别于另一种,也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、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,根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。
我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。
2.几种重要阳离子的检验(l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
(6)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(7)NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
(8)Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。
或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(9)Fe3+能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。
含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。
3.几种重要的阴离子的检验(1)OH-能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl-能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br-能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I-能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。
(5)SO42-能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
(6)SO32-浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。
能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。
(7)S2-能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。
(8)CO32-能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
(9)HCO3-取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊。
或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体。
(10)PO43-含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。
(11)NO3-浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
4.几种重要有机物的检验(1)苯能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾。
能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。
(2)乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。
乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。
(3)苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。
能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。
(4)乙醛能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的 Cu2O 沉淀。
5.用一种试剂或不用试剂鉴别物质用一种试剂来鉴别多种物质时,所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应,而且能产生不同的实验现象。
常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。
不用其他试剂来鉴别一组物质,一般情况从两个方面考虑:①利用某些物质的特殊性质(如颜色、气味、溶解性等),首先鉴别出来,然后再用该试剂去鉴别其他物质。