2020版高考化学新增分大一轮苏教江苏讲义:专题9化学实验基础及实验热点第28讲含解析
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第7讲离子共存离子的检验和推断考纲要求了解Cl-、SO2-4、CO2-3、Na+、K+、Fe3+、NH+4等常见离子的检验方法,能对常见物质的组成进行检验和分析。
考点一离子共存1.离子共存的本质几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.判断离子能否大量共存的“四个要点”判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色几种常见离子的颜色:离子Cu2+Fe3+Fe2+MnO-4溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色(2)二性——溶液的酸碱性①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO2-3、SO2-3、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH+4、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况:①AlO-2与HCO-3不能大量共存:AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3。
②“NO-3+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO2-3等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH+4与CH3COO-、CO2-3,Mg2+与HCO-3等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
①复分解反应:如Ba2+与SO2-4,NH+4与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO-3(H+)与Fe2+等。
③相互促进的水解反应:如Al3+与CO2-3、HCO-3或AlO-2等。
④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
指出下列离子组不能大量共存的原因。
(1)Na+、OH-、SO2-4、Fe3+_________________________________________________________________________________________________________________________。
第3讲 溶液的配制与分析考纲要求 1.理解溶液、溶解度、溶液中溶质的质量分数等概念。
2.理解物质的量浓度的含义,并能进行相关计算。
3.掌握一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的配制方法。
考点一 物质的量浓度及相关计算1.物质的量浓度(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量。
(2)表达式:c B =n BV。
(3)单位:mol·L -1(或 mol/L)。
2.溶质的质量分数(1)1 mol·L -1 NaCl 溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl( )(2)用100 mL 水吸收0.1 mol HCl 气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L -1( )(3)1 L 水中溶解5.85 g NaCl 所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L -1( )(4)将25 g CuSO 4·5H 2O 晶体溶于75 g 水中所得溶质的质量分数为25%( ) (5)将40 g SO 3溶于60 g 水中所得溶质的质量分数为49%( )(6)同浓度的三种溶液:Na 2SO 4、MgSO 4、Al 2(SO 4)3,其体积比为3∶2∶1,则SO 2-4浓度之比为3∶2∶3( ) (7)0.5 mol·L-1的稀H 2SO 4溶液中c (H +)为1.0 mol·L -1( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√1.在标准状况下,将V L 氨气溶于0.1 L 水中,所得溶液的密度为ρ g·cm -3,则此氨水的物质的量浓度为 mol·L -1。
答案1 000Vρ17V +2 240解析 n (NH 3)=V22.4mol ,溶液体积:V =V22.4×17+100ρ×10-3 Lc =V 22.4V22.4×17+100ρ×10-3mol·L -1=1 000Vρ17V +2 240mol·L -1。
第29讲化学综合实验题题型研究考纲要求 1.了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和实验室制备方法。
2.了解控制实验条件的方法,能改进简单的实验方案。
3.能对实验数据进行初步分析或处理,并得出合理结论。
4.能综合运用化学实验原理和方法,设计实验方案解决简单的化学问题,能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。
(一)突破沉淀的洗涤蒸馏水(1)冷水适用产物不溶于水,目的是除去固体表面吸附着的××杂质;可适当降低固体因为溶解而造成的损失。
(2)热水适用其溶解度随着温度升高而下降的物质,目的是除去固体表面吸附着的××杂质;可适当降低固体因为温度变化而造成的溶解损失。
(3)有机溶剂(酒精、丙酮等)适用固体易溶于水、难溶于有机溶剂,目的是减少固体溶解;利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分,产品易干燥。
(4)饱和溶液适用对纯度要求不高的产品,目的是减少固体溶解。
(5)酸、碱溶液适用产物不溶于酸、碱,目的是除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质;减少固体溶解。
(二)突破实验条件控制1.调节溶液pH(1)目的①使某种或某些离子转化为沉淀,而目标离子不转化为沉淀以达到分离的目的;②抑制某微粒的水解。
(2)调节pH的方式多为加入某种能消耗H+且不引入新杂质的物质,每种离子都有开始沉淀和沉淀完全的两个pH,一定要正确控制pH的范围(杂质离子沉淀完全,目标离子不沉淀)。
如要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH至3.7。
22.控制体系温度(1)控制低温的目的①防止某反应物或目标产物分解,如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质;②防止某反应物或目标产物挥发,如盐酸、醋酸和氨水等;③抑制物质的水解;④反应放热,低温使反应正向进行;⑤避免副反应的发生。
(2)控制某一温度范围①低温反应速率慢,高温消耗能源;②确保催化剂的催化效果,兼顾速率和转化率,追求更好的经济效益;③防止副反应的发生,如乙醇的消去反应需迅速升温至170 ℃,防止140 ℃时生成乙醚。
姓名,年级:时间:第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平考纲要求1。
掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
2.了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。
考点一电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用1。
对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。
利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
2.守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式.n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
题组一常规计算1。
现有24 mL浓度为0。
05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应.已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )A。
+2 B。
+3 C.+4 D。
+5答案B解析题目中指出被还原的物质是Cr,则得电子的物质必是K2Cr2O7,失电子的物质一定是Na2SO3,其中S元素的化合价从+4→+6;而Cr元素的化合价将从+6→+n(设化合价为+n)。
根据氧化还原反应中得失电子守恒规律,有0.05 mol·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L-1×0.020L×2×(6-n),解得n=3.2.Na2S x在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2S x与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为()A.2 B。
2020高考化学知识点集合手册(苏教版)目录必修一 (1)专题一化学家眼中的物质世界 (1)专题二从海水中获得的化学物质 (10)专题三从矿物到基础材料 (21)专题四硫、氮和可持续发展 (33)必修二 (43)专题一微观结构与物质的多样性 (43)专题二化学反应与能量转化 (45)专题三有机化合物的获取与应用 (52)必修一专题一化学家眼中的物质世界第一单元丰富多彩的化学物质1.物质的分类及转化1.1物质的分类(可按组成、状态、性能等来分类)(碱性氧化物)(酸性氧化物)1.2物质的转化(反应)类型四种基本反应类型化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应氧化还原反应和四种基本反应类型的关系氧化还原反应1.氧化还原反应:有电子转移的反应-------升失氧还氧化还原反应中电子转移的表示方法双线桥法表示电子转移的方向和数目氧化性、还原性强弱的判断(1)通过氧化还原反应比较:氧化剂+ 还原剂→ 氧化产物+还原产物氧化性:氧化剂> 氧化产物还原性:还原剂> 还原产物(2)从元素化合价考虑:最高价态——只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;中间价态——既具有氧化性又有还原性,如Fe2+、S、Cl2等;最低价态——只有还原性,如金属单质、Cl-、S2-等。
(3)根据其活泼性判断:①根据金属活泼性:对应单质的还原性逐渐减弱K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au对应的阳离子氧化性逐渐增强②根据非金属活泼性:对应单质的氧化性逐渐减弱Cl2Br2I2S对应的阴离子还原性逐渐增强(4) 根据反应条件进行判断:不同氧化剂氧化同一还原剂,所需反应条件越低,表明氧化剂的氧化剂越强;不同还原剂还原同一氧化剂,所需反应条件越低,表明还原剂的还原性越强。
如:2KMnO4 + 16HCl (浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O MnO2 + 4HCl(浓) =△= MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O前者常温下反应,后者微热条件下反应,故物质氧化性:KMnO4> MnO2(5) 通过与同一物质反应的产物比较:如:2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3Fe + S = FeS 可得氧化性Cl2 > S离子反应(1)电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。
第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律考纲要求 理解氧化还原反应的本质。
考点一 基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念1.氧化还原反应的本质和特征2.基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
[例] 用双线桥法标出反应MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 电子转移的方向和数目:________________________________________________________________________,此反应中氧化剂是__________,还原剂是___________,氧化产物是________,还原产物是________,MnO 2发生________反应,HCl 发生________反应;生成1molCl 2时转移电子数目为______,被氧化的HCl 的物质的量是______mol ,盐酸显示的性质是________性和______性。
答案MnO 2 HCl Cl 2 MnCl 2 还原 氧化 2N A 2 还原 酸 3.氧化还原反应的类型下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中,正确的是④;属于歧化反应的是②,属于归中反应的是③,属于部分氧化还原反应的是③④。
4.常见的氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。
如:(2)常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。
如:(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性其中:Fe2+、SO2-3主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
1.(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应(×)(2)水作还原剂时,产物中一般有O2(√)(3)NO2溶于水发生氧化还原反应(√)(4)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原(×)(5)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂(×)(6)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原(√)(7)硝酸铜的分解产物可能是CuO、NO、NO2(×)(8)NaHCO3+H2===HCOONa+H2O的反应中,NaHCO3被氧化(×)(9)Na2O2与水的反应中,水是还原剂(×)解析 (2)H 2O 中的两种元素,只有氧元素呈-2价,可被氧化为-1价或0价的氧。
第28讲物质的分离和提纯考纲要求了解过滤、结晶、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法,能对常见的物质进行分离和提纯。
考点一分离、提纯的常用物理方法及装置1.物质分离、提纯的区别(1)物质的分离将混合物的各组分分离开来,获得几种纯净物的过程。
(2)物质的提纯将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程,又叫物质的净化或除杂。
2.依据物理性质选择分离、提纯的方法(1)“固+固”混合物的分离(提纯)(2)“固+液”混合物的分离(提纯)(3)“液+液”混合物的分离(提纯)3.物质分离、提纯的常用方法及装置(1)过滤(如下左图)适用于不溶性固体与液体的分离。
操作注意:一贴、二低、三靠。
(2)蒸发(如上右图)蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质;而对溶解度受温度变化影响较大的固态溶质,采用降温结晶的方法。
在蒸发结晶中应注意:①玻璃棒的作用:搅拌,防止液体局部过热而飞溅;②当有大量晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干而不能直接蒸干。
(3)蒸馏:分离沸点不同的液体混合物①温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处;②蒸馏烧瓶内要加沸石;③冷凝管水流方向应为“逆流”。
(4)萃取和分液:①溶质在萃取剂中的溶解度大;②两种液体互不相溶;③溶质和萃取剂不反应;④分液时下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。
(5)升华(如下左图):利用物质升华的性质进行分离,属于物理变化。
(6)洗气(如上右图):除去气体中的杂质气体。
说明:长管进气短管出气。
1.依据物理性质选择分离方法(1)制取无水乙醇可向乙醇中加入CaO之后过滤()(2)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇()(3)提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法()(4)NaCl的熔点高,除去碘中的NaCl应采用加热升华的方法()(5)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离()(6)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×解析(1)乙醇的沸点低易挥发,适合用蒸馏法。
(2)乙醇与水互溶,不能萃取出水溶液中的溶质。
(3)由于氯化钠的溶解度随温度升高变化不大,而硝酸钾的溶解度随温度升高变化很大,适合用蒸发结晶,趁热过滤的方法。
(4)碘易升华,加热可分离。
(5)食用油和汽油互溶,但沸点不同,应用蒸馏的方法分离。
(6)只能除去氯气中的HCl杂质,但不能除去其中的水蒸气。
2.分离仪器的使用及注意事项(1)分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出()(2)蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处()(3)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出()(4)蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热()(5)用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物()(6)过滤操作时,为了加快过滤速率,可用玻璃棒搅拌过滤器中的液体()答案(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×物质分离提纯操作要领填空(1)从含有少量KNO3杂质的氯化钠溶液中分离出氯化钠固体的操作:_______________、洗涤、干燥。
(2)从MgSO4溶液中得到MgSO4固体的实验操作包括________、冷却结晶、________、洗涤、干燥等一系列操作,在此过程中玻璃棒的作用是________(填序号)。
①引流②搅拌加速溶解③搅拌使溶液受热均匀,防止暴沸(3)若滤液浑浊,需____________________。
浑浊的原因可能是__________________。
(4)硫酸铝和硫酸铵的混合液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体时即停止加热,然后冷却结晶,得到铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]。
溶液不能蒸干的原因是________________________________________________________________________。
(5)分液时,分液漏斗中的液体很难滴下,可能的原因是________________________________________________________________________。
答案(1)加热溶液至有大量晶体析出时,趁热过滤(2)蒸发浓缩过滤①③(3)更换滤纸,重新过滤滤纸破损、滤液超过滤纸边缘(4)防止晶体失去结晶水,也防止可溶物杂质析出(5)没有打开分液漏斗颈上的玻璃塞(或玻璃塞上的凹槽没有与漏斗上的小孔对齐)题组一分离方法及装置的选择1.请选用适当的分离方法,按要求分离下列混合物。
A.过滤B.蒸发C.萃取D.蒸馏E.升华F.分液G.重结晶H.盐析 答案 ①B ②C ③A ④E ⑤D ⑥H ⑦F ⑧G 2.分离、提纯装置图的正误判断答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)×解析 (1)海带应在坩埚中灼烧。
(2)过滤时应用玻璃棒引流,漏斗下端尖口应紧贴烧杯内壁。
(4)蒸馏时温度计水银球应插在支管口处。
(5)蒸干时可能失去结晶水。
(6)碘加热易升华。
(7)接收装置不应封闭。
题组二 综合实验中物质分离操作解答题3.超临界状态下的CO 2流体溶解性与有机溶剂相似,可提取中药材的有效成分,工艺流程如下。
下列说法中错误的是( )A.浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出B.高温条件下更有利于超临界CO 2流体萃取C.升温、减压的目的是实现CO2与产品分离D.超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点答案 B解析高温条件下,二氧化碳为气态,而萃取是利用超临界状态下的CO2流体,故高温条件下不利于超临界CO2流体萃取,B项错误。
4.按以下实验方案可从海洋物质样品中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
则(1)、(2)、(3)、(4)的分离提纯方法依次为________、________、________、________。
答案过滤分液蒸发结晶蒸馏5.(2019·大连高三检测)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下:已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙酸(沸点:33 ℃)。
(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100 ℃以上并通入氩气,该操作的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________,原料中的金属钠通常保存在________中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有________、________、玻璃片和小刀等。
(2)第②步分离采用的方法是________;第③步分离(NaBH4)并回收溶剂,采用的方法是________。
答案(1)排尽装置中的空气和水蒸气煤油镊子滤纸(2)过滤蒸馏解析(1)Na能与空气中的水蒸气、氧气反应,NaBH4常温下能与水反应,因而通入氩气是为了排除干扰因素空气和水,取用钠时,用镊子夹取,用滤纸吸干表面的煤油。
(2)从流程可看出第②步是固体与液体的分离,其操作为过滤。
根据已知信息可知NaBH4可溶于异丙酸,且异丙酸的沸点较低(33 ℃),回收异丙酸可选用蒸馏的方法。
考点二分离、提纯化学方法的选择1.物质分离、提纯的常用化学方法2.除杂“四原则”(1)不增,不得引入新杂质;(2)不减,尽量不减少被提纯和分离的物质;(3)易分,应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离; (4)易复原,被提纯物质转化后要易被复原。
3.除杂操作“四注意” (1)除杂试剂要过量; (2)过量试剂需除去; (3)选择的途径要最佳;(4)除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序。
化学除杂方法(1)SO 2中混有少量SO 3,可以将混合气体通过浓硫酸除去( ) (2)通过灼热的CuO 除去H 2中的CO( ) (3)乙烯中混有的SO 2可以通过溴水除去( )(4)除去BaCO 3固体中混有的BaSO 4:加过量盐酸后,过滤洗涤( ) (5)向MgCl 2溶液中加入CaCO 3粉末,充分搅拌后过滤可除去杂质FeCl 3( ) (6)除去NaCl 溶液中少量的Na 2S :加入AgCl 后再过滤( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√解析 (1)浓硫酸可吸收SO 3。
(2)H 2也能还原氧化铜。
(3)乙烯能与溴水反应。
(4)BaCO 3能溶于盐酸,被提纯的物质不易复原。
(5)会引入新的杂质Ca 2+,应加入MgCO 3或MgO 等除杂。
(6)Na 2S 和AgCl反应生成Ag2S和NaCl,过滤除去Ag2S和剩余的AgCl,达到除杂的目的。
除去下列常见物质中的杂质,完成表格:题组一装置图判断型1.判断下列化学提纯装置图能否达到目的,达到目的打“√”,不能达目的打“×”答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ 解析 (3)进气方向错,洗气时气体应“长进短出”。
(4)澄清的石灰水浓度太小,不利于CO 2气体的吸收。
2.(2019·苏州高三调研)下列实验的试剂、装置选用不合理的是( )选项 实验目的选用试剂选用装置 A 除去Cl 2中少量的HCl 、H 2O 试剂a 为饱和氯化钠溶液 甲 B 除去NH 3中少量的H 2O 试剂b 为无水氯化钙 乙 C 除去H 2中少量的HCl 、H 2O试剂b 为碱石灰 乙 D除去N 2中少量的O 2足量铜网丙答案 B解析 A 选项合理,甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl ,浓硫酸可除去H 2O ;B 选项不合理,干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH 3;C 选项合理,干燥管中的碱石灰的主要成分为生石灰与氢氧化钠,可除去HCl 和H 2O ;D 选项合理,在加热条件下,O 2可与丙装置中的铜网反应而被除去。
题组二 物质分离、提纯流程的分析3.除去粗盐中的杂质MgCl 2、CaCl 2和Na 2SO 4,过程如下:粗盐――→溶解――→试剂①――→试剂②――→试剂③――→过滤滤液――→盐酸―→氯化钠固体下列有关说法中不正确的是( )A.试剂①②③分别是NaOH 、Na 2CO 3、BaCl 2B.除去Ca 2+的主要反应:Ca 2++CO 2-3===CaCO 3↓C.检验SO 2-4是否除净的方法:取适量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl 2溶液D.加稀盐酸调节pH 后,采用冷却结晶的方法得到NaCl 固体 答案 AD解析 由实验流程可知,粗盐溶解后,可先加NaOH 除去MgCl 2,再加BaCl 2除去Na 2SO 4,然后加Na 2CO 3除去CaCl 2及过量的BaCl 2,且Na 2CO 3一定在BaCl 2之后加入,过滤后,滤液中加盐酸,最后蒸发结晶得到NaCl 固体。