黃穎
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)
1.安全知識(shí)。能識(shí)別化學(xué)品安全使用標(biāo)志,了解實(shí)驗(yàn)室一般事故的預(yù)防和處理方法。如:用后多余的藥品不能放回原瓶,但多余的鈉、鉀、白磷要放回原瓶;鉀、鈣、鈉、鎂等非常活潑的金屬著火時(shí),不能使用水或CO2滅火器滅火,可用沙土覆蓋滅火。
2.常用儀器。了解常用儀器的主要用途和使用方法。如:平底燒瓶一般不用作加熱儀器;加熱圓底燒瓶時(shí)要墊石棉網(wǎng),或水浴加熱;加熱蒸餾燒瓶時(shí)要墊石棉網(wǎng),或水浴加熱;蒸餾時(shí)蒸餾燒瓶中液體的體積不能超過(guò)容器容積的÷,液體也不能蒸干;容量瓶在使用前要檢查是否漏水,要在所標(biāo)溫度下使用,加液體時(shí)要用玻璃棒引流,定容時(shí)液體的凹液面的最低處與刻度線相切,不能長(zhǎng)期存放溶液。
3.試劑保存。掌握常用試劑的保存方法。①固體藥品要盛放在廣口瓶中,液體試劑一般盛放在細(xì)口瓶中。②見(jiàn)光易分解的物質(zhì)要盛放在有色玻璃瓶中。③堿性物質(zhì)盛放在玻璃瓶中時(shí),應(yīng)使用橡皮塞;強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化性試劑、有機(jī)溶劑,要保存在玻璃瓶中,且不能用橡皮塞或軟木塞。④易燃、易爆的物質(zhì)保存時(shí)要遠(yuǎn)離火源。⑤特殊的化學(xué)試劑要有特殊的保存措施。如:氫氟酸易腐蝕玻璃,應(yīng)保存在塑料瓶中;少量白磷要保存在水中;液溴揮發(fā)性很強(qiáng),要在試劑瓶中加入少量水,并在瓶口處熔上石蠟;鋰常保存在液體石蠟中,鈉、鉀保存在煤油中。
4.基本操作。掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作。如:液體物質(zhì)的溶解(稀釋),一般把密度較大的液體加入到密度較小的液體中;濃硫酸與水或硝酸等混合,都應(yīng)是濃硫酸倒人其他液體中。
例l下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述錯(cuò)誤的是()。
A.液溴易揮發(fā),在存放液溴的試劑瓶中應(yīng)加水密封
B.將一小條試紙?jiān)诖郎y(cè)液中蘸一下,取出后放在表面皿上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照
C.稀釋濃硫酸時(shí),應(yīng)將蒸餾水沿玻璃棒緩慢注入濃硫酸中
D.一旦金屬汞灑落,必須盡可能地收集起來(lái),放在水中保存以防揮發(fā),并將硫磺粉撒在灑落汞的地方,使會(huì)屬汞轉(zhuǎn)變成不揮發(fā)的硫化汞
解析
B項(xiàng),pH試紙不能用蒸餾水潤(rùn)濕,不能放到溶液中;c項(xiàng),由于濃硫酸溶于水時(shí)放出大量的熱,稀釋濃硫酸時(shí)需要將濃硫酸慢慢地滴加到水中,并不斷用玻璃棒攪拌,使放出的熱量及時(shí)散失,防止酸液飛濺。本題選BC。
練習(xí)1:下列說(shuō)法不正確的是()。
A.易燃試劑與強(qiáng)氧化性試劑分開(kāi)放置并遠(yuǎn)離火源
B.盛放NaOH溶液時(shí),使用帶玻璃塞的磨口瓶
C.蒸餾時(shí)蒸餾燒瓶中液體的體積不能超過(guò)容器容積的2/3,液體也不能蒸干
D.金屬鈉著火時(shí),用細(xì)沙覆蓋滅火
二、物質(zhì)的檢驗(yàn)
能對(duì)常見(jiàn)的物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn),掌握常見(jiàn)物質(zhì)(氣體、陽(yáng)離子、陰離子)的檢驗(yàn)試劑和現(xiàn)象。
1.常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)。①C12:用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn),變藍(lán)。②SO2:用品紅溶液檢驗(yàn),紅色褪去,再加熱又出現(xiàn)紅色。③NO:與空氣接觸,立即變?yōu)榧t棕色。④NH3:用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn),變藍(lán)。
2.常見(jiàn)陽(yáng)離子的檢驗(yàn)。①Na-:利用焰色反應(yīng)檢驗(yàn),火焰呈黃色。②Fe2+:取少量試液,滴加NaOH溶液,先生成白色沉淀,很快變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,離子方程式為Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。或者是取少量試液,滴加KSCN溶液,不變色,加氯水后變紅色,離子方程式為2Fc2++Cl2=2Fe3++2Cl-, Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3③Fe3+:取少量試液,滴加NaOH溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀,離子方程式為Fe3++30H-=Fe(OH)3↓?;蛘呤侨∩倭吭囈?,滴加KSCN溶液,溶液呈紅色,離子方程式略。④NH+4:取少量試液,與NaOH溶液混合,加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,離子方程式為NH+4+。⑤Al3-:取少量試液,滴加NaOH溶液,生成白色沉淀,繼續(xù)滴加NaOH溶液,沉淀溶解,繼續(xù)加氨水,沉淀不溶解,離子方程式為Al3++30H-=AI(OH)3↓,Al(OH)3+OH=A1O-2+2H2O。
3.常見(jiàn)陰離子的檢驗(yàn)。①CI (Br-、T-):取少量試液,滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白(淡黃、黃)色沉淀,向沉淀中滴加稀硝酸,沉淀不溶解,離子方程式為②:取少量試液,滴加稀鹽酸,無(wú)沉淀產(chǎn)生,再加BaCI2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,離子方程式為③:取少量試液,滴加稀硫酸,產(chǎn)生無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,該氣體能使品紅溶液褪色,離子方程式為。④:取少量試液,滴加稀鹽酸,產(chǎn)生無(wú)色、無(wú)味的氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁,離子方程式為
例2 下列說(shuō)法正確的是()。
A.為鑒別KCl、AICl3和MgCl2溶液,分別向三種溶液中滴加NaOH溶液至過(guò)量
B.向某溶液中加入稀鹽酸,能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體,則該溶液中一定含有
C.用NaOH溶液洗滌并灼燒鉑絲后,再進(jìn)行焰色反應(yīng)
D.檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈袝r(shí),應(yīng)取少量該溶液,依次加入BaCl2溶液和稀鹽酸
B項(xiàng),可使澄清石灰水變渾濁的氣
體為SO2或CO2,而與酸作用能產(chǎn)生CO2的可能是,也可能是;C項(xiàng),做焰色反應(yīng)時(shí),用稀鹽酸洗滌鉑絲;D項(xiàng),檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈袝r(shí),應(yīng)取少量該溶液,先滴入稀鹽酸,無(wú)沉淀牛成,冉加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,這樣可以防止Cl的干擾。本題選人。
練習(xí)2:下列說(shuō)法正確的是()。
A.能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色的物質(zhì)一定是Cl2
B.取少量X溶液,向其中加入適量新制氯水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明X溶液中一定含有Fe2
C,向某無(wú)色溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入稀鹽酸,沉淀不溶解,則原溶液中一定含有
D.某氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),該氣體的水溶液一定顯堿性
三、物質(zhì)的分離、提純與除雜
能對(duì)常見(jiàn)的物質(zhì)進(jìn)行分離、提純與除雜,常見(jiàn)混合物分離、提純、除雜的方法主要有以下幾種:
1.過(guò)濾。分離互不相溶的固液混合物,如除去NaCI溶液中的BaCO3。注意事項(xiàng):“一貼、二低、三靠”,即濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁;濾紙低于漏斗邊緣,液面低于濾紙邊緣;上燒杯口緊靠玻璃棒,玻璃棒末端緊靠t層濾紙?zhí)?,漏斗末端緊靠下燒杯內(nèi)壁。
2.蒸發(fā)。加熱使溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶分離出來(lái),如從NaCl溶液中分離出NaC1。注意事項(xiàng):加熱過(guò)程中要用玻璃棒不斷攪拌,以免局部過(guò)熱;較多晶體析出時(shí)停止加熱,利用余熱把剩余的水蒸干。
3.蒸餾。根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)不同分離互溶的幾種液體,如石油的分餾。注意事項(xiàng):需加沸石以防止暴沸,溫度計(jì)的水銀球保持在蒸餾燒瓶的支管口處,冷凝水從冷凝管的下口進(jìn)、上口出。
4.萃取。利用溶質(zhì)在互不相溶的兩種液體J|I溶解度差別很大進(jìn)行分離,如用苯(或CCl;)從溴水中提取溴。注意事項(xiàng):分液漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁,打開(kāi)分液漏斗上口玻璃塞,旋開(kāi)活塞,讓下層液體從卜.口流出,再關(guān)閉活塞,上層液體由上幾倒入另一燒杯。萃取劑的選擇要遵循“與原溶劑可互不溶、互不反應(yīng),溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶剎中大得多且與萃取劑不反應(yīng)”的原則。
5.掌握除雜的原則:不引入新的雜質(zhì);被提純物質(zhì)易與雜質(zhì)分離;所用試劑只與雜質(zhì)反應(yīng);若除去氣體雜質(zhì)后帶有水分,還應(yīng)干燥;最好在除雜的同時(shí)能增加被提純物質(zhì)的量。常見(jiàn)的除雜方法有吸收法、轉(zhuǎn)化法、沉淀法、氣化法、熱分解法、溶解法、結(jié)晶法等。
例3 下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是()。
A.將碘水倒人分液漏斗,加適量乙醇,振蕩后靜置,可將碘萃取到乙醇中
B.乙酸與乙醇的混合液可用分液漏斗進(jìn)行分離
C.用苯萃取溴水中的溴時(shí),將溴的苯溶液從分液漏斗下口放出
D.蒸發(fā)結(jié)晶NaCI溶液時(shí),蒸發(fā)皿中有晶體析出并剩余少量液體時(shí)即停止加熱
解析
A項(xiàng),乙醇溶于水,不能作萃取劑;B項(xiàng),乙酸與乙醇互溶,不分層,不能用分液漏斗分離;C項(xiàng),苯的密度比水小,用苯萃取溴水中的溴時(shí),溴的苯溶液在上層,從分液漏斗的上口倒出。本題選D。
練習(xí)3:下列除去雜質(zhì)的方法正確的是()。
①除去乙烷中少量的乙烯:在光照條件下通人C12,氣液分離 ②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:川飽和碳酸氫鈉溶液洗滌,分液、干燥、蒸餾 ⑧除去CO2中少量的S02:將氣體通過(guò)盛飽和碳酸鈉溶液的洗氣瓶 ④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸餾
A.①②
B.②④
C.③④
D.②③
四、化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
能根據(jù)要求配制溶液,明確配制溶液時(shí)需要的儀器、步驟,能對(duì)錯(cuò)誤的操作進(jìn)行誤差分析。①儀器:天平(溶質(zhì)是液體時(shí)用量筒或移液管)、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管。②步驟:計(jì)算→稱量(溶質(zhì)是液體時(shí)采用“量取”)→溶解→轉(zhuǎn)移→洗滌→振蕩→定容→搖勻→裝瓶。③誤差分析:根據(jù)可知,凡是導(dǎo)致溶質(zhì)減少的操作都會(huì)使?jié)舛绕。瑢?dǎo)致溶質(zhì)增多的操作會(huì)使?jié)舛绕?;而凡是?dǎo)致多加水的操作都會(huì)使?jié)舛绕。瑢?dǎo)致少加水的操作會(huì)使?jié)舛绕蟆?/p>
例4下列敘述正確的是()。
A.將固體加入容量瓶中溶解并稀釋至刻度線,配制成一定物質(zhì)的量濃度的溶液
B.配制溶液時(shí),若加水超過(guò)容量瓶的刻度線,應(yīng)用膠頭滴管將多余溶液吸出
C.在50ml.量筒中配制O.IOmol·L-1碳酸鈉溶液
D.配制一定物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液,若氫氧化鈉固體溶解后沒(méi)有冷卻直接轉(zhuǎn)入容量瓶中,會(huì)導(dǎo)致濃度偏大
固體不能直接在容量瓶中溶解,A
項(xiàng)錯(cuò)誤;配制溶液時(shí),若加水超過(guò)容量瓶的刻度線,需要倒掉溶液重新配制,B項(xiàng)錯(cuò)誤;量筒是用來(lái)量取液體的,一般不用來(lái)配制溶液,C項(xiàng)錯(cuò)誤;NaOH固體溶解過(guò)程中會(huì)放熱,使液體膨脹,待冷卻后,液體會(huì)冷縮,液面一定低于刻度線,相當(dāng)于少加了水,會(huì)導(dǎo)致濃度偏大,D項(xiàng)正確。本題選D。
練習(xí)4:下列敘述正確的是()。
A.用容量瓶配制溶液時(shí),沒(méi)有洗滌玻璃棒和燒杯,會(huì)使所配溶液濃度偏小
B.用容量瓶配制溶液,定容時(shí)俯視刻度線,會(huì)使所配溶液濃度偏小
C.用量筒量取5.00ml。1.00mol·L-1的鹽酸置于50ml。容量瓶中,加水稀釋至刻度線,可配制0.10mol·L-1鹽酸
D.欲配制1L1.00mol·L-1的CuSO4溶液,需要稱量160gCuSO4·H2O
五、實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
能根據(jù)實(shí)驗(yàn)題的要求,做到了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法,設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。解答該類試題,注意以下基本要求:①科學(xué)性:實(shí)驗(yàn)原理科學(xué),操作程序、方法正確。②安全性:避免有毒氣體泄漏和危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。③可行性:條件允許,效果明顯,操作方便。④簡(jiǎn)約性:裝置簡(jiǎn)便,步驟簡(jiǎn)短,完成實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間短。
例5下列說(shuō)法正確的是()。
A.除去鐵粉中混有的少量鋁粉,可加入過(guò)量的NaOH溶液,完全反應(yīng)后過(guò)濾
B.為測(cè)定熔融NaOH的導(dǎo)電性,可在瓷坩堝中熔化NaOH固體后進(jìn)行測(cè)量
C.欲制備Fe(OH)3膠體,向盛有沸水的燒杯中滴加FeCI3飽和溶液并長(zhǎng)時(shí)間煮沸
D.實(shí)驗(yàn)室常用圖1所示的裝置制取少量的乙酸乙酯
解析
鐵粉不與
NaOH溶液反應(yīng),而鋁粉可溶于NaOH溶液,A項(xiàng)正確;陶瓷中含有SiO2、硅酸鹽等,SiO2可與NaOH溶液反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;配制Fe(OH)3膠體,只需向沸水中滴人幾滴飽和FeC13溶液并加熱至呈紅褐色即可,C項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)室制備少量乙酸乙酯時(shí),產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和Na2CO3溶液的液面上,D項(xiàng)錯(cuò)誤。本題選人。
練習(xí)5:下列說(shuō)法正確的是()。
A.制備Fe(OH)3膠體,通常是將Fe(OH)3固體溶于熱水中
B.做“鈉與水的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),切取綠豆大小的金屬鈉,用濾紙吸干其表面的煤油,放人燒杯中,滴人兩滴酚酞試液,再加入少量水,然后觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
C.鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí),要加快反應(yīng)速率,可滴加少量CuSO4溶液
D.在含F(xiàn)eCl2雜質(zhì)的FeCl3溶液中通人足量Cl2后,充分加熱,除去過(guò)量的C12,即可得到較純凈的FeCl3溶液
練習(xí)參考答案與提示:I.B 2.D 提示:A項(xiàng),除C12外,其他的如O。也可以將KI氧化成I2;B項(xiàng),應(yīng)先向X溶液中滴人KSCN溶液,溶液不呈紅色,再滴人適量新制氯水,溶液變紅,才能說(shuō)明X溶液巾一定含有Fe2-;C項(xiàng),加入稀鹽酸后,有強(qiáng)氧化性,若沉淀是BaS03,能被氧化成BaSO4。 3.B 提示:①在光照條件下,乙烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),乙烯與Cl2發(fā)生加成反應(yīng),不能除去乙烷中少量的乙烯;②發(fā)生反應(yīng)CH3COOH+;③飽和Na2CO3溶液與SO2、CO2均反應(yīng);④乙酸與生石灰反應(yīng)生成乙酸鈣,并且生石灰又吸水,蒸餾得到乙醇。 4.A 提示:B項(xiàng),用容量瓶配制溶液,定容時(shí)俯視刻度線,相當(dāng)于少加了水,使溶液濃度偏大;C項(xiàng),配制溶液時(shí),要先在燒杯中將鹽酸稀釋并冷卻至室溫,再轉(zhuǎn)入容量瓶中;D項(xiàng),應(yīng)該稱量250gCuS04·SH20。 5.C 提示:A項(xiàng),只能得到沉淀,F(xiàn)e(OH)3膠體的制備通常是將飽和FeCl3溶液滴入沸水中;B項(xiàng),做“鈉與水的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)向一只盛有水的小燒杯中滴加幾滴酚酞試液,然后將綠豆大小用濾紙吸干其表面煤油的金屬鈉投入小燒杯中,觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;C項(xiàng),鋅能置換出銅,構(gòu)成了原電池,加快了反應(yīng)速率;D項(xiàng),加熱FeCl3溶液,使Fe3+的水解程度增大,生成Fe(OH)3得不到純凈的FeC13溶液。