高中化学物质的分离提纯与检验
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高一化学知识点:常见物质的分离、提纯和鉴别高一化学是继初三化学教育阶段后的高中高一层次的教育。
高一化学是学生学习化学基础知识的重要组成部分,这一阶段学生学的好坏,直接影响同学们是否能继续深造。
接下来小编为大家整理了高一化学学习的内容,一起来看看吧!高一化学知识点:常见物质的分离、提纯和鉴别混合物的物理分离方法方法适用范围主要仪器注意点实例固+液蒸发易溶固体与液体分开酒精灯、蒸发皿、玻璃棒①不断搅拌;②最后用余热加热;③液体不超过容积2/3NaCl(H2O)固+固结晶溶解度差别大的溶质分开NaCl(NaNO3)升华能升华固体与不升华物分开酒精灯I2(NaCl)固+液过滤易溶物与难溶物分开漏斗、烧杯①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损”NaCl(CaCO3)液+液萃取溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来分液漏斗①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出从溴水中提取Br2分液分离互不相溶液体分液漏斗乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液蒸馏分离沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片乙醇和水、I2和CCl4渗析分离胶体与混在其中的分子、离子半透膜更换蒸馏水淀粉与NaCl 盐析加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出烧杯用固体盐或浓溶液蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油气+气洗气易溶气与难溶气分开洗气瓶长进短出CO2(HCl)液化沸点不同气分开U形管常用冰水NO2(N2O4)i、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。
加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。
物质的分离与提纯【考纲要求】1.能对常见物质进行分离和提纯。
2.掌握化学实验的基本操作,绘制和识别典型的实验仪器装置图。
【知识网络】一、物质的分离与提纯方法混合物的物理分离方法混合物的化学分离法【易错指津】1.分离与提纯物质的原则:(1)不引入新的杂质。
(2)先简单后复杂,先用物理方法,后用化学方法。
(3)注意加入化学物质的先后顺序。
(4)注意加入化学试剂量的要求。
2.在解答物质提纯试题时,选择试剂和实验措施应注意三个原则:①不能引入新杂质;②提纯后的物质成分不变;③实验过程和操作方法简单易行。
3.物质提纯和净化时要注意下列几点:①所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应;②所选择的反应要具有较大的不可逆性,即反应要完全,为了使杂质能除尽,所加的试剂要稍过量;③加入的试剂以不引入新的杂质为好;④提纯物易分离。
4.有机物的提纯与分离中较多地使用蒸馏(可分馏)、分液等方法,以及物理与化学的综合法。
在分离提纯有机物时,常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法。
例如,除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法,试图将乙酸加转化为乙酸乙酯,这是适得其反的。
其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽。
【典型例题评析】例1只用水就能鉴别的一组物质是( )A.苯、乙酸、四氯化碳B.乙醇、乙醛、乙酸C.乙醛、乙二醇、硝基苯D.苯酚、乙醇、甘油例2提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为()A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸例3 只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的下列溶液(浓度均为0.1mol/L)是 ( ) (双选) A.CaCl2和Na2C03 B.稀H2S04和Na2C03C.Ba(OH)2和NaHC03D.NaAlO2和盐酸例4 实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用下列操作精制:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④用10%NaOH溶液洗;⑤水洗,正确的操作顺序是()A.①②③④⑤B.②④⑤③①C.④②③①⑤D.②④①⑤③练习1.血液属于胶体,透析是除去肾衰竭病人血液中的毒性物质,从而拯救病人生命的重要方法。
物质的检验、分离和提纯知识点一、物质的分离与提纯物质的分离、提纯是中学化学实验中的一项综合性较强的实验内容,复习时应掌握:1.物质提纯的原则:不增、不变、不减、易分。
不增是指不引进新的物质;不变是指被提纯的物质性质不能改变;不减是指不能损耗或减少被提纯的物质;易分是指易使杂质与被提纯的物质分离。
2.提纯的方法可归纳为:“杂吸收、杂转纯、杂变沉、化为气、试剂分。
”(1)杂吸收:常用于气体的净化和干燥,可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质,选择适当的固体或液体作为吸收剂。
如:O2中混有的水蒸气则可将气体可通过盛有浓硫酸的洗气瓶;NH3中混有的水蒸气可通过装有碱石灰的干燥管等。
(2)杂转纯:利用化学反应,加入适当的试剂或采用某种条件(如加热),使物质中的杂质转化为提纯物。
如:Na2CO3中混有的NaHCO3可将混合物加热,使NaHCO3全部转化为Na2CO3;FeSO4溶液中混有的CuSO4,可加入适量铁粉将CuSO4氧化成FeSO4。
(3)杂变沉:加入适当试剂使其与杂质反应生成沉淀过滤而除去。
如:除去K2SO4溶液中少量的MgSO4杂质:向混合液中加入过量KOH溶液,过滤出Mg(OH)2沉淀后,向滤液中加入适量硫酸即可得纯净K2SO4溶液。
(4)化为气:加入适当试剂使其与杂质反应生成气体而除去。
如:除去Na2SO4溶液中少量的Na2CO3,加入适量稀硫酸,将CO2-3转变为CO2。
(5)试剂分:对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解,然后过滤除去。
如:Cu粉中混有的Fe粉可用过量的稀硫酸溶液除去,然后洗涤即可。
CaCO3中混有少量NaCl,可用少量水溶解后,过滤,洗涤,烘干即可。
3.物质分离、提纯的常用方法(1)常用物理方法①过滤适用范围:固体和液体混合物分离。
注意事项:一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;二低:滤纸低于漏斗口,液面低于滤纸边缘;三靠:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒轻靠三层滤纸处,漏斗下端紧靠烧杯内壁。
适用文档高中化学常有物质的分别、提纯和鉴识1、化学方法分别和提纯物质对物质的分别可一般先用化学方法对物质进行办理,而后再依据混淆物的特色用恰当的分别方法(见化学基本操作)进行分别。
用化学方法分别和提纯物质时要注意:①最好不引入新的杂质;②不可以消耗或减少被提纯物质的质量③实验操作要简易,不可以繁琐。
用化学方法除掉溶液中的杂质时,要使被分其余物质或离子尽可能除净,需要加入过度的分别试剂,在多步分别过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的没关物质或离子除掉。
关于无机物溶液常用以下方法进行分别和提纯:( 1)生成积淀法比如 NaCl 溶液里混有少许的MgCl2杂质,可加入过度的 NaOH2+2积淀(但引入新的杂质-2溶液,使 Mg 离子转变为 Mg(OH)OH ),过滤除掉 Mg(OH),而后加入适当盐酸,调理 pH 为中性。
( 2)生成气体法比如 Na2SO溶液中混有少许Na CO,为了不引入新的杂质并4232-2-增添 SO ,可加入适当的稀H SO,将 CO转变为 CO气体而除掉。
42432( 3)氧化复原法比如在 FeCl3溶液里含有少许FeCl 2杂质,可通入适当的 Cl2气将 FeCl 2氧化为 FeCl 3。
若在 FeCl 2溶液里含有少许 FeCl 3,可加入适当的铁粉而将其除去。
( 4)正盐和与酸式盐互相转变法比如在 Na2CO固体中含有少许 NaHCO杂质,33可将固体加热,使 NaHCO分解生成 Na CO,而除掉杂质。
若在 NaHCO溶液中混有少许Na CO323323杂质,可向溶液里通入足量CO2,使 Na2CO3转变为 NaHCO3。
( 5)利用物质的两性除掉杂质比如在 Fe2O3里混有少许的 Al 2O3杂质,可利用 Al 2O3是两性氧化物,能与强碱溶液反响,往试样里加入足量的NaOH溶液,使此中 Al 2 O3转变为可溶性 NaAlO 2,而后过滤,清洗难溶物,即为纯净的Fe2O3。
课题一海带中碘元素的分离及检验【学考报告】1.萃取原理(1)萃取:是利用物质在互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解能力不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。
(2)分液:萃取后往往需要用分液漏斗将这两种不相溶的液体分开,这一操作称为分液。
(3)碘的萃取:碘单质易溶于CCl4、苯等有机溶剂。
用与水不相溶的有机溶剂可以把碘单质从水溶液中萃取出来。
例如,将四氯化碳与含有碘单质的水溶液混合振荡,碘单质就会从水中富集到四氯化碳中。
静置分层后,上面水层的颜色变浅,下面四氯化碳层呈紫红色。
思考:碘在酒精中的溶解度大于在水中的溶解度,萃取碘能否使用酒精?请说明原因。
选取萃取剂应该考虑哪些条件?提示不能使用酒精萃取水中的碘,因为酒精与水互溶。
选择萃取剂应考虑三个条件:①不与溶质及原溶剂发生化学反应;②与原溶剂互不相溶;③溶质在萃取剂中溶解度远大于它在原溶剂中的溶解度。
2.海带中碘的提取原理用化学方法提取、检验植物样品中的某些元素时,通常将待检验的植物样品高温灼烧,使其中的有机物分解。
将海带样品灼烧,在灰烬中加入水浸取,过滤后可得到含有I-的滤液。
滤液中还有多种可溶性无机盐,可以用适量的双氧水或氯气等氧化剂将I-氧化为I2,再用萃取法将其提取出来。
有关反应的化学方程式为2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O、2I-+Cl2===I2+2Cl-。
3.从海带中提取碘的实验步骤(1)灼烧取3 g干燥的海带,剪成小块,放入坩埚或蒸发皿中,把坩埚放在三脚架上的泥三角上。
在通风处加热灼烧,待海带灰化完全后,自然冷却,再将灰分转移至小烧杯中。
(2)浸取和过滤向小烧杯中加入30 mL蒸馏水,煮沸2~3 min(加快碘化物在水中的溶解,以使灰分中的I -尽可能多地进入溶液),过滤,得无色滤液。
(3)氧化在滤液中加入1~2 mL 2 mol·L-1 H2SO4溶液(海带灰的浸出液中含有碳酸钠、碳酸钾等使溶液显碱性的物质,酸化的目的是使溶液呈弱酸性,有利于氧化剂把I-氧化为I2),再加入3~5 mL 6% H2O2溶液或1 mL新制氯水,溶液由无色变为棕黄色。
及其代表物质的【基础知识回顾】 知识点一:物质的分离、提纯 物理方法; 1.过滤:适用于 的分离,主要仪器 。
举例 2.结晶:使固体物质从 中析出的过程。
结晶方法一般有两种。
一种叫 结晶(适用于 溶解度随温度变化改变不大的物质);另一种方法叫 结晶 (适用于溶解度随温度变化改变显著的物质) 3蒸馏:提纯或分离 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。
操作时要注意①烧瓶中放少量 ,防止液体瀑沸②冷凝管中冷却水从 口进,从 口出。
4.分液和萃取 分液是把 分离开的方法。
萃取是利用溶质在 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。
选择的萃取剂应符合下列要求:①②分液时,分液漏斗中的下层液体从 流出,上层液体从 倒出。
5.渗析利用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等),使 分离的方法,常用渗析的方法来提纯化学方法用化学方法分离和提纯物质的原理:不引入新的杂质;不能损耗或减少被提纯物质的质量;实验操作要简便,不能繁杂。
常见的方法有:1.加热法,如Na 2CO 3中有杂质NaHCO 3 .2.氧化还原法,如:除CO 2中少量的O 2,可将气体通过 。
3.沉淀法,将杂质(离子)转化为沉淀,如:除去NaCl 溶液中的SO 42-、Mg 2+-,可往溶液加入 。
4.气化法,将杂质转化为气体,如:除NaCl 溶液中少量的 Na 2CO 3, 。
知识点二、常见物质的检验.教师寄语: 将目标融于心间,让每个脚印都坚实有力知识点三、物质鉴别物质鉴别的一般类型有:(1)不用任何试剂的鉴别方法①先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。
②若以上方法不能鉴别时,可考虑两两混合或相互滴加,记录混合后的反应现象,分析确定。
③若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同、现象不同而进行鉴别。
如:练习1.(北京卷)下列各组物质的无色溶液,不用其它试剂即可鉴别的是 ( )①KOH Na2SO4 AlCl3②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4③HCl Na[Al(OH)4] ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2A.①②B.②③C.①③④D.①②④(2)只用一种试剂鉴别多种物质①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性,确定能否选用水或指示剂进行鉴别。
【高中化学】物质的分离和提纯与鉴别方法归纳一、物质的分离和提纯1.物理方法(1)过滤:它是利用混合物各组分在同一溶剂中溶解度的差异,使不溶固体与溶液分离开来的一种方法。
如粗盐的提纯。
(2)蒸发浓缩:分离溶解在溶剂中的溶质的方法。
例如从盐溶液中分离NaCl。
(3)结晶、重结晶:它是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化不同的性质来分离提纯物质的一种方法。
如nacl和kno3混合物的分离。
重结晶实际上是反复进行溶解、结晶的操作。
(4)蒸馏和分馏:这是一种利用几种互溶液体的不同沸点特性来分离物质的方法。
例如从石油中分离各种馏分,然后分离C2H5OH和H2O混合物。
(5)分液:它是利用两种互不相溶的液体,且密度不同的性质来分离物质的一种方法。
如分离c6h6和h2o混合物的分离。
(6)浮选法:使用不同的材料密度分离不溶于水溶剂的固体混合物。
水就像沙子里的金子。
(7)萃取:它是利用某种物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同来分离物质的一种方法。
如用ccl4萃取碘水中的i2。
(8)升华:利用混合物中的某些组分分离混合物的方法,这些组分在一定温度下可直接转化为气体,冷却后可直接转化为固体。
事实上,它利用升华的性质来分离混合物。
例如,从NaCl和I2的混合物中分离和纯化I2。
(9)液化:它是利用各种气体的沸点不同,先使其液化,然后再气化,从而将混合物分离开的一种方法。
如从空气中分离n2和o2。
(10)水洗:利用各组分气体在水中的不同溶解度来分离和净化物质的方法。
例如从H2和HCl气体的混合物中去除HCl气体。
(11)渗析法:此法是利用半透膜,使离子或小分子从胶体溶液里分离出来的一种方法。
如把ki从淀粉中分离出来。
(12)盐析:是一种利用某些物质在加入无机盐时溶解度降低而形成的沉淀特性来分离某些物质的方法。
例如从皂化液中分离肥皂和甘油,然后盐析蛋白质。
(13)纸上层析:它是利用滤纸或其它具有毛细作用的物质,在展开剂的作用下,将含有微量物质的混合物进行分离和鉴别的方法。
第2讲物质的分离、提纯课程标准知识建构1.掌握常见物质分离与提纯的常用方法。
2.掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求。
一、分离提纯的物理方法1.分离、提纯的含义(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.物质分离与提纯的常见实验装置(1)过滤适用范围把不溶性固体与液体进行分离注意事项一贴滤纸紧贴漏斗内壁二低滤纸上缘低于漏斗口液面低于滤纸上缘三靠烧杯紧靠玻璃棒玻璃棒下端紧靠三层滤纸处漏斗下端紧靠烧杯内壁(2)蒸发适用范围分离易溶性固体的溶质和溶剂注意事项玻璃棒的作用:搅拌,防止液体局部过热而飞溅停止加热的标准:当有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干(3)萃取和分液适用范围萃取: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组成的溶液里提取出来;分液:分离两种互不相溶且易分层的液体注意事项①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大;②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶;③萃取剂与溶质不反应;④常用的萃取剂是苯或CCl4,不用酒精作萃取剂⑤分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出(4)蒸馏适用范围分离沸点相差较大且互溶的液体混合物注意事项温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸冷凝管水流方向为下口进,上口出(5)升华适用范围分离某种组分易升华的固体混合物注意事项如NaCl固体中的I2可用该方法分离,但NH4Cl 固体中的I2不能用升华的方法分离(6)洗气适用范围除去气体中的杂质注意事项长管进气,短管出气(1)“固+固”混合物(2)“固+液”混合物(3)“液+液”混合物【诊断1】判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。
(1)过滤时,为加快过滤速度,应用玻璃棒不断搅拌漏斗中液体()(2)从溶液中获取NaCl晶体,用蒸发结晶的方法,其操作应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热()(3)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离()(4)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇()(5)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中()(6)在蒸馏过程中,若发现忘加沸石,应停止加热立即补加()(7)利用加热的方法分离NH4Cl和I2的固体混合物()(8)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√二、分离提纯的化学方法1.分离、提纯物质遵循的“四原则”“三必须”2.分离提纯常用的化学方法方法原理举例说明电解法利用电解原理分离和提电解精炼铜,将含杂质的粗铜作阳极,精铜除去下列常见物质中的杂质,完成表格:MgCl2溶液FeCl3MgO 过滤乙酸乙酯乙酸饱和Na2CO3溶液分液【诊断2】判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。
物质的分离、提纯与检验考点1 物质的分离提纯a.热的饱和溶液冷却后,溶质以晶体的形式析出这一过程叫结晶。
b.重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。
又称再结晶。
重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。
【实例分析】1.(2011安徽高考27)MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。
某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式W +W ClO3-+W=W MnO2+W Cl2↑+W。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、、、,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还有含有(写化学式)。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7g MnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3 【解析】本题通过MnO2的提纯综合考察了常见的基本实验操作、氧化还原方程式的配平、产物的判断及有关计算。
(1)MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,所以答案是粗MnO2样品中的MnO和MnCO3转化为可溶性物质;(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;(3)第③属于蒸发,所以所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,NaClO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl;(4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7 g=3.99g。
由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量为0.01mol,质量为115g/mol×0.01mol =1.15g ,所以MnO 的质量为3.99g -1.15g =2.84g ,其物质的量为mol 04.071g/mol2.84g =,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO 4的物质的量为0.05mol ,根据方程式5MnSO 4+2NaClO 3+4H 2O=5MnO 2+Cl 2↑+Na 2SO 4+4H 2SO 4,可计算出需要NaClO 3的物质的量为0.02mol 。
【答案】(1)MnO 和MnCO 3;(2)5Mn 2++2ClO 3-+4H 2O=5MnO 2+Cl 2↑+8H +;(3)酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;NaCl ;(4)0.02mol 。
2.三草酸合铁酸钾晶体(K 3[Fe(C 2O 4)3]·x H 2O )是一种光敏材料,在110℃可完全失去结晶水。
为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,某实验小组做了如下实验:(1) 铁含量的测定步骤一:称量5.00g 三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml 溶液。
步骤二:取所配溶液25.00ml 于锥形瓶中,加稀H 2SO 4酸化,滴加KMnO 4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同时,MnO 4-被还原成Mn 2+。
向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性。
步骤三:用0.010mol/L KMnO 4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO 4溶液20.02ml ,滴定中MnO 4-,被还原成Mn 2+ 。
重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.010mol/L KMnO 4溶液19.98ml请回答下列问题:① 配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是:称量、_______、转移、洗涤并转移、________摇匀。
② 加入锌粉的目的是________。
③ 写出步骤三中发生反应的离子方程式________。
④ 实验测得该晶体中铁的质量分数为__________。
在步骤二中,若加入的KMnO 4的溶液的量不够,则测得的铁含量__________。
(选填“偏低”“偏高”“不变”)(2) 结晶水的测定将坩埚洗净,烘干至恒重,记录质量;在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体,称量并记录质量;加热至110℃,恒温一段时间,置于空气中冷却,称量并记录质量;计算结晶水含量。
请纠正实验过程中的两处错误;_________;_____ ____。
【解析】本题主要考察一定物质的量浓度的配制、中和滴定、误差分析、实验操作及有关计算。
①在配置溶液的物质量浓度的溶液时,要经过:计算→称量→溶解→移液、洗涤→振荡→定容→摇匀等步骤;②步骤二中滴加KMnO 4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳的反应方程式是:5C 2O 42-+2MnO 4-+16H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O加入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,可知加入锌粉的目的是将Fe 3+恰好还原成Fe 2+; ④根据步骤三中的离子反应可知:n (Fe)=5n (M n )=5×20.02mL+19.98mL 2×0.01 mol·L -1×10-3×10=1.0×10-3mol ,m (Fe)=56g·mol -1×1.0×10-3mol=5.60×10-3g ;晶体中铁的质量分数=g g00.51060.53-⨯×100%=11.2%;若在步骤二中滴入酸性高锰酸钾溶液不足,则会有部分草酸根未被氧化,在步骤三中则会造成消耗酸性高锰酸钾溶液的量偏大,从而计算出的铁的量增多,含量偏高;⑵加热后的晶体要在干燥器中冷却,防止重新吸收空气中的水分;另外在加热时至少要称量两次质量差,到两次称量质量差不超过0.1 g ;【答案】(1)①溶解 定容②将Fe 3+还原成Fe 2+③5Fe 2++MnO 4-+8H +=5Fe 3++Mn 2++4H 2O④11.20%或0.112 偏高(2)加热后在干燥器中冷却,对盛有样品的坩埚进行多次加热,干燥器中冷却、称量并记录质量,直至称量质量几乎相等。
3. CaCO 3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。
大理石主要成分为CaCO 3,另外有少量的含硫化合物。
实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO 2气体。
下列装置可用于CO 2气体的提纯和干燥。
完成下列填空:1)用浓盐酸配制1:1(体积比)的稀盐酸(约6 mol.L -1),应选用的仪器是 。
a .烧杯 b .玻璃棒 c .量筒 d .容量瓶2)上述装置中,A 是 溶液,NaHCO 3溶液可以吸收 。
3)上述装置中,b 物质是 。
4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO 3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一,测定溶出量的主要实验步骤设计如下:剪碎、称重→浸泡溶解→过滤→残渣烘干→冷却、称重→恒重 为了将石蜡和碳酸钙溶出,应选用的试剂是 。
a .氯化钠溶液b .稀醋酸c .稀硫酸d 正已烷5)在溶出量测定实验中,为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量,应先溶出 后溶出 。
6)上述测定实验中,连续 ,说明样品已经恒重。
【答案】1)abc ;2)CuSO 4溶液或酸性KMnO 4溶液;吸收HCl 气体或吸收酸性气体;3)无水CaCl 2;偏低;4)bd ;5)石蜡;CaCO 3;6)两次称量的结果相差不超过(或小于)0.001g 。
【解析】1)配制一定体积比的溶液时,应选用烧杯、玻璃棒和量筒;2)根据实验所用药品,制得的气体中可能含有H 2S 、HCl 和水蒸气;根据除杂的要求,除去H 2S 是可选用CuSO 4溶液或酸性KMnO 4溶液,反应方程式是:H2S+CuSO4=CuS ↓+H2SO4,5H 2S + 7 H 2SO 4+8 KMnO 4 = 4 K 2SO 4 + 12 H 2O + 8 MnSO 4;碳酸氢钠溶液用于吸收HCl 气体或吸收酸性气体;3)B 物质用于干燥制得的CO 2,可选用无水CaCl 2;4)根据实验步骤,为将碳酸钙溶出,可选用稀醋酸溶出碳酸钙、正己烷溶出石蜡(相似相容性);5)由于醋酸中的乙酸也是有机物,为防止石蜡损失,一般先溶出石蜡再溶出CaCO 3;6)称重时,当两次称量的结果相差不超过(或小于)0.001g ,说明达到恒重。
4.聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe 2(OH)(SO 4)3-0.5m ]m ,广泛用于污水处理。
实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS 、SiO 2等)制备聚铁和绿矾(FeSO 4·7H 2O )过程如下:(1)验证固体W 焙烧后产生的气体含有SO 2 的方法是_____。
(2)实验室制备、收集干燥的SO 2 ,所需仪器如下。
装置A 产生SO 2 ,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a → → → → →,装置D 的作用是 ,装置E 中NaOH 溶液的作用是 。
(3)制备绿矾时,向溶液X 中加入过量_____,充分反应后,经_______操作得到溶液聚铁 绿矾烧渣 固体W(S 、SiO 2等) 调节pH 溶液Z 70~80℃ 聚铁胶体 溶液X 溶液Y A B C D E浓硫酸 溶液Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾。
(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为______。
若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏_______.。
答案:(1)将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热恢复原色(合理即得分)(2)d→e→c→b,防止倒吸;吸收多余的SO2(3)铁屑;过滤(4)将小片pH试纸放在点滴板(或表面皿)上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,与标准比色卡对照;低(小)5.请你选用下列装置,设计实验来电解饱和食盐水、测定电解产生氢气的体积(60 mL 左右)并检验氯气的氧化性。
(1)试从上图所示装置中选用几种必要的装置,连接成一套装置。
这些装置接口的顺序从左到右依次是__________________________________(填编号)。
(2)连接电路时,碳棒接电源的___________极,电极反应为________________________;电解总反应的化学方程式为______________________________________________。