第二单元　研究物质的实验方法板书设计

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第2节 研究物质的实验方法

【知识理解】

1.初步学物质的分离和提纯

2.初步学会常见离子的检验

3.理解溶液物质的量浓度概念，学会配制一定物质的量浓度的溶液，并且学会误差分析

【知识应用】

一、物质的分离和提纯

(一）过滤

(1)适用于①固液混合物的分离。

(2)主要仪器:②漏斗、③烧杯、④玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸等。

(3)装置(如右图): (4)注意事项: ①过滤操作应做到“一贴、二低、三靠”。

②过滤后如果溶液仍然浑浊,应⑤重新过滤一遍。

③如果过滤是为了得到洁净的沉淀物,则需对沉淀物进行洗涤,方法是向过滤器里加入适量蒸馏水,使水面⑥浸没沉淀物,待水滤去后,再加水洗涤,连续洗几次,直至沉淀物洗净为止。

（二）蒸发

(1)适用于分离⑦溶于溶剂的固体溶质。

(2)主要仪器:铁架台(带铁圈)、⑧酒精灯、⑨蒸发皿、⑩玻璃棒等。

(3)实验装置(如右图): (4)注意事项：

①蒸发皿中的溶液不超过蒸发皿容积的②加热过程中要量晶体时,应

。

[来源:Zxxk.Com]

不断搅拌,以免溶液溅出;不能蒸干,当析出大 熄灭酒精灯,利用余热蒸发至干。 石棉网。

③不能把热的蒸发皿直接放在实验台上,应垫上（三）蒸馏

(1)蒸馏是利用Z&X&X&K]

(2)主要仪器:铁架台(带铁圈、铁夹)、沸点不同来分离互溶液体混合物。[来源:学&科&网蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、

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锥形

瓶、

酒精灯、石棉网等。 (3)实验装置(如右图): (4)注意事项: ①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。

,也不能少于②蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的

。 ③冷凝管中冷却水从

下口进,

上口出。 ④先在冷凝管中通入水,再加热。

⑤蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片——防止液体暴沸。

⑥剩余少量溶液时即可停止加热,溶液不可蒸干。

（四）萃取分液

(1)萃取：利用溶质在不同溶剂里的溶 液中提取出来的方法。

溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从原来分液：利用分液漏斗把两种互不相溶、法。

(2)主要仪器:铁架台(带铁圈)、(3)实验装置(如右图)：

密度也不相同的液体分离开的方分液漏斗、烧杯等。

(4)萃取剂的选择原则:萃取剂和原溶液中的溶剂应互不相溶;溶质在萃取剂中的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发;溶质不与萃取剂发生任何反应。

(5)操作步骤及注意事项: ①应先检查分液漏斗是否漏水。

②将要萃取的溶液和萃取剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的

,塞好塞子进行振荡。 ③振荡时,右手握住漏斗上口的颈部,并用食指压住塞子;用左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。

④然后将层后进行分液;分液时,上层溶液从分液漏斗的下口放出。

分液漏斗静置,待液体分分液漏斗的上口倒出,下层溶液从例1.现有一瓶物质A和B的混合物,已知A和B的某些性质如下。据此,将A和B分离的最佳方法是(

)。

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密度()[来源:物质

分子式

熔点(℃) 沸点(℃) 学|科|网水中溶解性

Z|X|X|K]

-9A C3H6O2

B C4H8O2

57.5 8 -84 778 0.90 可溶

0.93 可溶

A.萃取法

B.升华法

C.蒸馏法

D.分液法

例2.进行过滤操作应选用的一组仪器是(

)。

A.滤纸、烧杯、试管夹、漏斗、玻璃棒

B.烧杯、酒精灯、试管、漏斗

C.漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台、滤纸

D.玻璃棒、滤纸、烧瓶、漏斗、铁架台

例3.下图是分离混合物时常用的仪器,从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是(

)。

A.蒸馏、蒸发、萃取、过滤

C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发

B.蒸馏、过滤、萃取、蒸发

D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏

例4.实验室制取蒸馏水的装置示意图如下,根据图示回答下列问题:

(1)指出图中两处明显的错误。

①

; ②

。 (2)A仪器的名称是

,B仪器的名称是

。 (3)实验时A中除加入自来水外,还需要加入少量的

,其作用是

。 【课堂练习】

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1.某同学在实验室里过滤一种浑浊液体,发现滤出的液体仍浑浊。他检查实验装置,发现漏斗外壁没有水,滤纸也未出现破损或小漏洞,则造成实验失败的原因可能是下列操作中的(

)

A.滤纸高出漏斗边缘的部分未剪掉

B.滤纸与漏斗之间有气泡未被排掉

C.倾倒液体时液面高于滤纸边缘

D.过滤时玻璃棒靠在一层滤纸上

2.下列从混合物中分离出其中的一种成分,所采取的分离方法正确的是(

) A.由于碘在酒精中的溶解度大,所以,可用酒精把碘水中的碘萃取出来

B.水的沸点是100 ℃,酒精的沸点是78.5 ℃,所以,可用加热蒸馏的方法使含水酒精变成无水酒精

C.氯化钠的溶解度随着温度下降而减小,所以,用冷却法从热的含有少量氯化钾的浓溶液中得到纯净的氯化钠晶体

D.在实验室中,通常采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气,反应方程式:2KClO3到二氧化锰

2KCl+3O2↑。我们可以用溶解、过滤的方法从反应产物中得3.下列分离混合物的方法中,不正确的是(

) A.从酒精和乙酸的混合物中分离出酒精——蒸馏法

B.使浑浊的食盐水变澄清——过滤法

C.从溴水中分离出溴——分液法

D.把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来——蒸发结晶法

4.某实验室仅有如下仪器或用具:烧杯、铁架台、铁圈、三脚架、漏斗、分液漏斗、石棉网、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。从缺乏仪器的角度看,不能进行的实验项目是(

) A.蒸发

C.液体过滤

B.萃取

D.升华

5.有关化学实验的下列操作中,一般情况下不能相互接触的是(

) A.过滤操作中,玻璃棒与三层滤纸

B.过滤操作中,漏斗下端与烧杯内壁

C.分液操作中,分液漏斗下端与烧杯内壁

D.用胶头滴管向试管中滴加液体时,滴管尖端与试管内壁

6.下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是(

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A.用过滤法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物

B.用结晶法提纯NaCl和KNO3的混合物中的KNO3

C.用萃取法分离乙醇和苯酚(沸点为182 ℃)的混合物

D.用加热法分离碘和氯化铵的混合物

7.下列各项操作,错误的有(

) A.用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液

B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体,从下端流出,上层液体则从上口倒出

C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏

D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子拿下

8.分离下列混合物,应选用蒸馏操作的是(

) A.汽油和柴油

B.溴水

D.四氯化碳和水

C.硝酸钾和氯化钠混合物

9.下列物质的分离、提纯或鉴别的方法(必要时可加热),不可行的是(

) A.用升华法分离碘和NH4Cl混合物

B.提取溶解在水中的少量碘:加入CCl4,振荡、静置分层后,取出有机层再分离

C.用NaOH溶液、蒸馏水和红色石蕊试纸检验溶液中是否含有N D.除去乙醇中混有乙酸:加氢氧化钠,然后蒸馏

10.化学实验中,经常需要分离和提纯物质。请根据实验要求,选择适合的实验操作填写到下列空格中。

(1)根据沸点的不同,分离互溶的两种液体:

。 (2)根据两种物质在水中溶解度的不同,提纯物质:

。 (3)根据物质在不同溶剂中溶解度的不同,将物质从溶解度较小的溶剂中提取到溶解度较大的溶剂中:

。

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二、常见物质的检验

（一）常见离子的检验

物质[来源:Z|xx|k.Com]

H+

检验方法

能使紫色石蕊试液变为①

红色 相关化学方程式

—

C

能与BaCl2溶液反应,生成白色的②

BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸⑥

(或盐酸),生成③

无色④

无味⑦

能使澄清石灰水变浑浊的⑤

C

铵盐(或铵盐浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出能使湿润的⑩

红色石蕊试纸变⑧

蓝的有刺激性气味的⑨

NH3

能与含Ba2+的溶液反应,生成白色

BaSO4沉淀,该沉淀不溶于硝酸 能与AgNO3溶液反应,生成白色的

AgCl沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸 N

S

Cl

-

（二）焰色反应

1.许多金属或金属化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这就叫作焰色反应。根据火焰所呈现的特征颜色,可以检验金属或金属离子的存在。

2.操作步骤

将一根铂丝,在酒精灯火焰上灼烧,若火焰有颜色,可将铂丝在稀盐酸中蘸一下,再灼烧至无色。用灼烧后的铂丝蘸取少许待测物,然后再在火焰中灼烧,可观察到火焰的颜色。流程如下：

实验操作步骤可总结为四个字:

洗、

烧、

蘸、

烧。 3.钠及其化合物在火焰上灼烧时,火焰为黄色。钾及其化合物在火焰上灼烧时,透过蓝色钴玻璃观察,火焰为紫色。[来源: 例1.下列说法正确的是(

)。

A.某溶液和NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中一定存在N

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B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有Cl-

C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na+

D.某溶液中加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀,原溶液中至少存在Ag+或S中的一种。

例2.下列对进行焰色反应实验操作注意事项的说法,正确的是(

)。

①观察钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃

②先把铂丝烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检物质

③每次实验后,要用盐酸把铂丝洗净

④实验时最好选择本身颜色较微弱的火焰

⑤没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替

A.①②④⑤

B.①②③⑤

C.①②③④

D.全部

例3.某一无色晶体要鉴定它是否为硫酸铵,下列操作必要的是(

)。

①加入NaOH溶液并加热,用红色石蕊试纸检验产生气体的性质

②加热观察有无气体放出

③晶体用蒸馏水溶解,再加入BaCl2观察有无沉淀生成

④晶体用蒸馏水溶解,加入稀盐酸无现象,再加入BaCl2溶液观察有无沉淀生成

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

例4.有6瓶白色固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠,现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请回答下列问题: (1)各取适量固体试剂分别加入6支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管,观察到的现象是

,被检出的物质的化学式是

。 (2)分别取未检出的溶液,往其中加入上述已检出的溶液,观察到的现象和相应的化学方程式是

,被检出的物质的化学式是

。 (3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是

。 【课堂练习】

1.某溶液中可能含有Cl-、SO42-,为了检验它们,正确的操作是(

) A.先加BaCl2溶液(若有沉淀则滤去),再加AgNO3溶液

B.先加AgNO3溶液(若有沉淀则滤去),再加BaCl2溶液

C.先加Ba(NO3)2溶液(若有沉淀则滤去),再加AgNO3溶液

D.先加AgNO3溶液(若有沉淀则滤去),再加Ba(NO3)2溶液

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2.可以肯定溶液中大量存在Cl-的实验事实是(

) A.加入硝酸银溶液时有白色沉淀

B.加入盐酸时有无色无味气体产生

C.加入氯化钙溶液时,有白色沉淀生成,再加稀盐酸时,白色沉淀溶解,产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体

D.加入氢氧化钡溶液时,有白色沉淀生成,再加稀盐酸时,白色沉淀溶解,产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体

3.能把Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种无色溶液加以区别的一种试剂是(必要时可以加热)(

) A.BaCl2

C.Ba(OH)2

B.NaOH D.AgNO3

4.某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-等三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是(

) ①滴加Mg(NO3)2溶液

②过滤

③滴加AgNO3溶液

④滴加Ba(NO3)2溶液

A.①②④②③

C.①②③②④

B.④②①②③

D.④②③②①

5.下列说法正确的是(

) A.某盐溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明原溶液中存在N B.某溶液中加入硝酸银溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-

C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中一定含有NaCl D.某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有

6.用简便的方法鉴别硫酸铜、碳酸钠、氧化镁三种白色粉末,应选用的试剂是(

) A.稀盐酸

C.水

B.紫色石蕊溶液

D.氢氧化钠溶液

7.在甲、乙两烧杯溶液中,分别含有下列离子中的三种:Cu2+、Na+、H+、CO32-、SO42、OH-。已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是(

) A.CO32-、OH-、SO42

B.Na+、H+、SO42

C.Cu2+、H+、SO42

D.Na+、OH-、CO32-

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8.某溶液中含有硝酸镁、硝酸银、硝酸钡三种物质,为使上述三种物质分别转变为沉淀,现供使用的试剂有:Na2CO3、盐酸、NaOH三种溶液,要求每次只准使用一种试剂,过滤出一种沉淀。

(1)那么所加试剂的顺序是①

;②

;③。 (2)写出这三种物质的有关反应的化学方程式:①

;

②

;

③

。 9.有一包白色固体,可能含有CaCO3、Na2SO4、KNO3、CuSO4、BaCl2五种物质中的一种或几种。现进行以下实验:(1)取少量固体粉末加到足量水中,得到白色沉淀,上层清液为无色。(2)向(1)的悬浊液中加入足量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生。(3)取少量(1)中的清液滴入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,沉淀不溶解。根据上述实验现象判断:该白色固体中一定含有

,一定不含有

,可能含有

。上述实验中有关反应的化学方程式为

、

。 10.实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但手边只有混有硫酸钠的氯化钠。某学生设计了如下方案:

如果此方案正确,那么: (1)操作①是否可改为加硝酸钡溶液?为什么? (2)进行操作①后,如何判断SO42已除尽,方法是

。 (3)操作②的目的是

,为什么不先过滤后再加碳酸钠溶液?理由是

。 三、溶液的配制及分析

（一）物质的量浓度

1.定义:以①单位体积溶液里所含溶质B的②物质的量来表示溶液组成的物理量, 叫作溶质B的物质的量浓度。

2.符号：③

c c。 3.常用的单位：④mol· L-1或⑤mol·m-3。 4.数学表达式为⑥

。 （二）一定物质的量浓度溶液的配制

1.配制步骤

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(1)计算：通过计算确定所需要的固体试剂的质量或液体试剂的体积。

(2)称量或量取：用⑦托盘天平称量所需固体试剂的质量,或用⑧量筒量取所需液体试剂的

体积。

(3)溶解：将称量或量取的固体或液体在⑨烧杯中溶解或稀释。溶解或稀释时可用⑩玻璃棒搅拌。注意若是稀释浓硫酸,操作要点是将浓硫酸沿玻璃棒缓缓注入蒸馏水中而不能将顺序颠倒,同时要不断搅拌散热。

(4)冷却：将烧杯中的溶液(5)转移：将冷却的溶液沿(6)洗涤：用少量蒸馏水洗涤冷却至室温。

玻璃棒缓缓注入容量瓶。

烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液注入容量瓶,轻轻振荡,使溶液混合均匀。

(7)定容：把蒸馏水沿

1~2 cm时,改用保持水平。 (8)摇匀：盖好瓶塞,反复上下摇匀,所配溶液即成。配好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签备用。

2.实验所需仪器及试剂

固体溶质：托盘天平(带砝码)、药匙、烧杯

、玻璃棒

、容量

玻璃棒缓缓注入容量瓶,当液面接近容量瓶刻度线胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线瓶(需注明容量)、胶头滴管,共6种。 液体溶质(或浓溶液):量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,共5种。

例1.下列配制一定物质的量浓度的溶液的操作中正确的是(

)。

[来源:学|科|网Z|X|X|K]

A.读取液体体积

B.量取9.5 mL液体

C.取氯化钠固体

D.转移溶液[来源:学科网ZXXK]

例2.配制一定物质的量浓度的溶液时,会导致所配溶液浓度偏大的操作是(

)。

A.在用蒸馏水洗涤烧杯时,洗涤液未全部注入容量瓶中

B.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又加水到刻度线

C.定容时俯视刻度线

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D.用来配制溶液的容量瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理

例3.50 mL 物质的量浓度为4.4 mol·L-1,密度为1.24 g·mL-1的稀硫酸的质量分数约为(

)。

A.35%

B.70%

C.17.5%

D.0.035% 例4.配制250 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液的示意图如下:

回答下列问题: (1)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是

(填写标号)。 A.使用容量瓶前检查它是否漏水

B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗

C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,再缓慢加入蒸馏水到接近刻度线1~2 cm处,改用滴管滴加蒸馏水到刻度线

D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,再缓慢加入蒸馏水到接近刻度线1~2 cm 处,改用滴管滴加蒸馏水到刻度线[来源:Z_xx_k.Com]

E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把容量瓶倒转摇匀

(2)①中称得Na2CO3的质量为

g。 (3)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是

、

。 (4)若出现如下情况,对所配溶液浓度有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)?

A.某同学在第⑧步观察液面时仰视

; B.没有进行操作步骤④和⑤

; C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外

; D.在步骤①中,药品放在右盘,砝码放在左盘(使用游码)

。 【课堂练习】

1.地震会给当地带来巨大灾难。假若你是卫生防疫人员,需要配制0.01 mol·L-1的KMnO4消毒液,下列操作导致所配溶液浓度偏高的是(

)

A.溶解搅拌时有液体飞溅

B.取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水

C.定容时俯视容量瓶刻度线

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D.定容摇匀后见液面下降,再加水至刻度线

2.把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为(

) A.mol·L-1

C.mol·L-1

B.mol·L-1

D.mol·L-1

3.实验室里需用480 mL 0.1 mol·L-1硫酸铜溶液,现选取500 mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是(

) A.称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水

B.称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液

C.称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL水

D.称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液

4.将标准状况下的a L HCl (g)溶于1 000 g水中,得到的盐酸的密度为b g·mL-1,则该盐酸的物质的量浓度是(

) A.mol·L-1

B.mol·L-1

C.mol·L-1

D.mol·L-1

5.下列说法正确的是(

) A.1 L水中溶解NaCl 0.1 mol,其物质的量浓度为0.1 mol·L-1

B.1 L溶液中含有NaOH 4 g,其物质的量浓度为4 mol·L-1

C.1 mol NaCl溶于1 L水,配成溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1

D.1 mol NaCl溶于水,配成1 L溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1

6.将50 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到500 mL,稀释后溶液中溶质的物质的量浓度为(

) A.0.06 mol·L-1

C.0.05 mol·L-1

B.0.03 mol·L-1

D.0.04 mol·L-1

7.(2015广东理综,12)准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,下列说法正确的是(

) A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定

B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大

C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定

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D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小

8.精确配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作正确的是(

) A.选择仪器时,使用500 mL容量瓶

B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解

C.在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中

D.将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中

9.等物质的量浓度的KCl、MgCl2、AlCl3三种溶液。现欲完全沉淀其中的Cl-,消耗相同物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则上述三种溶液的体积比为(

) A.1∶1∶1 C.3∶2∶1 B.6∶3∶2 D.9∶3∶1 10.下列有关一定物质的量浓度溶液的配制过程中的说法正确的是(

) A.在托盘天平的左右两侧各放一质量相等的纸片来称量NaOH固体的质量

B.在常温下将浓硫酸稀释后立即转入容量瓶中

C.在移液时不小心将溶液溅在外面,则所配浓度会偏小

D.定容时,仰视容量瓶刻度线,则所配浓度会偏大

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