(江苏专用)2020高考化学二轮复习专题九化学实验基础与综合实验探究教案
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1、化学实验基础与综合实验探究考纲要求1.知道化学实验是化学科学探究的一种重要方法,了解实验探究的一般过程。2.熟悉化学实验室常用仪器的使用方法和主要用途,掌握化学实验的基本操作。3.能识别化学品安全使用标识,了解实验室一般事故的预防和处理方法。4.初步掌握中和滴定的原理和方法。初步掌握测定溶液pH的方法。5.了解Cl、SO、CO、Na、K、Fe3、NH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。6.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。7.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。8.了解控制实验条件的方法,能改进简单的实验
2、方案。9.能识别简单的实验仪器装置图,能对实验数据进行初步分析或处理,并得出合理结论。10.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。考点一化学实验基础知识突破实验选择题(一)基本仪器与基本操作1仪器的识别(1)用作容器或反应器的仪器试管蒸发皿坩埚圆底烧瓶平底烧瓶烧杯蒸馏烧瓶锥形瓶集气瓶广口瓶燃烧匙(2)用于分离、提纯和干燥的仪器漏斗分液漏斗球形干燥管(3)常用计量仪器量筒容量瓶滴定管温度计托盘天平(4)其他仪器冷凝管(球形冷凝管或直形冷凝管)表面皿滴瓶胶头滴管2仪器的简单组装(1)物质分离、提纯装置过滤蒸发蒸馏(分馏)萃取与
3、分液洗气升华减压过滤思维模型物质分离、提纯是通过恰当的方法将混合物中各组分分开,得到纯净的物质,各组分都保留下来,且与原来状态相同。具体解题模型如下:(2)可作为冷凝或冷却的装置(3)气密性检查装置3熟记十五大基本操作(1)测定溶液pH的操作将一小块pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液点到pH试纸中央,待变色稳定后再和标准比色卡对照,读出对应的pH。(2)沉淀剂是否过量的判断方法静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。静置,取适量上层清液于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀
4、剂已过量,否则沉淀剂不过量。(3)洗涤沉淀操作将蒸馏水沿着玻璃棒注入过滤器中至浸没沉淀,静置,待水自然流下,重复23次即可。(4)判断沉淀是否洗净的操作取最后一次洗涤液,滴加(试剂),若没有现象,证明沉淀已经洗净。(5)容量瓶检漏操作向容量瓶中加入一定量的水,塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶塞周围有无水漏出。如果不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180后塞紧,把容量瓶倒立过来,再检查是否漏水。如果仍不漏水,即可使用。(6)检查滴定管是否漏水操作酸式滴定管:关闭活塞,向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2分钟内不漏水,将活塞旋转180
5、,重复上述操作。如果仍不漏水,即可使用。碱式滴定管:向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2分钟内不漏水,轻轻挤压玻璃球,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水。如果仍不漏水,即可使用。(7)滴定管赶气泡的操作酸式滴定管:右手将滴定管倾斜30左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。碱式滴定管:将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出,即可赶出碱式滴定管中的气泡。(8)装置气密性检查简易装置:将导气管一端放入水中(液封气体),用手捂热试管,观察现象。若导管口有气泡冒出,冷却到室温后,导管口有一段水柱,表明装置气密
6、性良好。有长颈漏斗的装置(如下图):用止水夹关闭烧瓶右侧的导气管,向长颈漏斗中加入适量水,长颈漏斗中会形成一段液柱,停止加水,过一段时间后,若漏斗中的液柱高度不变化,则装置气密性良好。答题模板形成密闭体系操作描述现象得出结论(9)气体验满和检验操作氧气验满:将带火星的木条平放在集气瓶口,若木条复燃,则说明收集的氧气已满。可燃性气体(如氢气)的验纯方法:用排水法收集一小试管的气体,用大拇指堵住管口移近火焰,放开手指,若听到尖锐的爆鸣声,则气体不纯;若听到轻微的“噗”的一声,则说明气体纯净。二氧化碳验满:将燃着的木条平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则气体已收集满。氨气验满:将湿润的红色石蕊试纸放在集气
7、瓶口,若试纸变蓝,则说明气体已收集满。氯气验满:将湿润的淀粉碘化钾试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝,则说明气体已收集满。(10)焰色反应的操作先将铂丝蘸取盐酸在酒精灯外焰上灼烧,反复几次,直到与酒精灯火焰颜色接近为止。然后用铂丝蘸取少量待测液,放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰颜色,若为黄色,则说明溶液中含Na;若透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,则说明溶液中含K。(11)萃取分液操作关闭分液漏斗活塞,将混合液倒入分液漏斗中,塞上塞子,用右手心顶住塞子,左手握住活塞部分,将分液漏斗倒置,充分振荡、静置、分层,在漏斗下面放一个小烧杯,先打开上口塞子再打开分液漏斗活塞,使下层液体从下口沿烧杯壁流下,上层液体
8、从上口倒出。(12)浓H2SO4稀释操作将浓H2SO4沿烧杯壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。(13)粗盐的提纯实验室提纯粗盐的实验操作依次为取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶。若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度分析,可能的原因是过滤时漏斗中液面高出滤纸边缘、玻璃棒靠在单层滤纸一边弄破滤纸。(14)氢氧化铁胶体的制备向煮沸的蒸馏水中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液,当溶液变为红褐色时,立即停止加热。(15)从某物质稀溶液中结晶的实验操作溶解度受温度影响较小的:蒸发结晶过滤。溶解度受温度影响较大或带结晶水的:蒸发浓缩冷却结晶过滤。(二)物质的检验与鉴别1常见阴离子的检验(1)利用酸碱指
9、示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验CO:加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味的气体。SO:先加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。SO:加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色、有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体。(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验I:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色(或加入氯水和四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色)。2常见阳离子的检验H滴入紫色石蕊溶液,溶液变红色3.离子检验实验操作的答题模板操作现象结论取样,加入有生成含有例如:检验某溶液中含有Fe2而不含Fe
10、3的方法是取适量溶液于洁净的试管中,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水),溶液变为红色,说明溶液中含有Fe2而不含Fe3。4常见气体的检验气体化学检验方法或思路O2使带火星的木条复燃NO在空气中立即变成红棕色CO点燃时火焰呈淡蓝色,燃烧产物可使澄清石灰水变浑浊;或将气体通过灼热的CuO,CuO由黑色变成红色,且气体产物可使澄清石灰水变浑浊CO2使澄清石灰水变浑浊,继续通入又可变澄清;使燃着的木条熄灭SO2使品红溶液褪色,加热后又恢复红色;使澄清石灰水变浑浊;使酸性高锰酸钾溶液褪色NO2通入水中得到无色溶液并产生气泡,液面上方有红棕色气体产生,水溶液显酸性;
11、使湿润的KI-淀粉试纸变蓝Cl2使湿润的KI-淀粉试纸变蓝HCl使湿润的蓝色石蕊试纸变红;靠近浓氨水时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液中有白色沉淀生成NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝;使酚酞溶液变红;靠近浓盐酸时冒白烟CH2=CH2点燃有明亮的火焰,并冒黑烟,燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊,能使酸性高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液褪色5.常见有机物的检验有机物检验方法或思路卤代烃首先加NaOH溶液并加热,其次加稀硝酸中和碱液,最后滴加AgNO3溶液乙醇可使有黑色氧化膜的灼热铜丝变得光亮(生成铜),并产生有刺激性气味的气体(乙醛);与金属钠能够平缓地反应,产生氢气醛、葡萄糖与银氨溶液(水浴加热)
12、反应形成银镜;与新制Cu(OH)2悬浊液(加热)反应生成红色沉淀(Cu2O)羧酸使紫色石蕊溶液变红;使蓝色石蕊试纸变红酯与滴有酚酞的稀NaOH溶液共热,红色逐渐消失淀粉溶液遇碘变为蓝色蛋白质灼烧,有烧焦羽毛的气味;加浓硝酸并微热,颜色变黄(含苯环结构的蛋白质用此法)6常见易错的物质、离子检验举例填写下列表格实验操作及现象结论判断解释(1)用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色一定是钠盐,该溶液中一定不含K(2)向乙醇中加入浓硫酸,加热,溶液变黑,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色该气体是乙烯(3)向溶液X中滴加NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝溶液X中无N
13、H(4)用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体Y,试纸变蓝Y是Cl2(5)将某气体通入品红溶液中,品红褪色该气体一定是SO2(6)向溶液Y中滴加稀硝酸,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成Y中一定含有SO(7)往CH2=CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液,溶液褪色该有机物中含有碳碳双键(8)蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X有白烟产生X一定是浓盐酸(9)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色该溶液中一定含Fe2(10)将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中,生成白色沉淀该沉淀一定是BaSO3(11)将SO2气体通入BaCl2溶液中,无明显现象SO2和BaCl2不反应(12)将Fe(NO
14、3)2样品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液变红Fe(NO3)2晶体已氧化变质答案(1)错也可能含K,检验K要透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色说明含有钾元素,否则不含有(2)错挥发出的乙醇、生成的乙烯及副反应生成的SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色(3)错NH3极易溶于水,在溶液中加入稀NaOH溶液,不加热时NH3不会逸出(4)错淀粉碘化钾试纸检验的是具有强氧化性的气体,Y可能是Cl2,也可能是O3、NO2等气体(5)错O3、Cl2等也能使品红褪色(6)错若溶液Y中含有SO,滴加稀硝酸时能被氧化成SO,加入BaCl2也会有白色沉淀产生;若溶液中含有Ag,也会有不溶于硝酸的白色沉淀生成(7)错碳
15、碳双键和醛基都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故用KMnO4溶液无法证明有机物中含有碳碳双键(8)错只要是挥发性的浓酸遇蘸有浓氨水的玻璃棒都能产生白烟,浓盐酸、浓硝酸都符合(9)正确Fe2的检验方法正确(10)错H2SO3是中强酸,电离出的H与溶液中的NO能将SO氧化成SO,故该白色沉淀是BaSO4(11)正确H2SO3是中强酸,而HCl是强酸,不能由中强酸制强酸(12)错在Fe(NO3)2中加入稀硫酸后,Fe2能被H、NO(两者同时存在相当于HNO3)氧化成Fe3而干扰实验(三)物质的分离和提纯1物质分离与提纯的基本原理(1)四原则不增:不得引入新杂质;不减:尽量不减少被提纯的物质;易分:使被提纯
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