第二单元　研究物质的实验方法第二课时教案

让更多的孩子得到更好的教育

第2节 研究物质的实验方法

【随堂笔记】

【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

。

[来源:Zxxk.Com]

②加热过程中要

不断搅拌,以免溶液溅出;不能蒸干,当析出大 量晶体时,应熄灭酒精灯,利用余热蒸发至干。 ③不能把热的蒸发皿直接放在实验台上,应垫上石棉网。

（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)、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、

沸点不同来分离互溶液体混合物。[来源:学&科&网- 1 -

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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。

②蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的

,也不能少于

。 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溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从原来的溶 液中提取出来的方法。

分液：利用分液漏斗把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方【随堂笔记】

法。

(2)主要仪器:铁架台(带铁圈)、分液漏斗、烧杯等。

(3)实验装置(如右图)：

(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然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液;分液时,上层溶液从分液漏斗的上口倒出,下层溶液从分液漏斗的下口放出。

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]

-98 B C4H8O2

-84 778 0.90 可溶

【随堂笔记】

A C3H6O2

57.5 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

。 - 3 -

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【课堂练习】

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【随堂笔记】

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

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6

.

下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是(

) 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

【随堂笔记】

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

【随堂笔记】

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 能与BaCl2溶液反应,生成白色的②

BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成③

无色④

无味能使澄清石灰水变浑浊的⑤

C

相关化学方程式

—

⑥

⑦

C

N

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 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(

)。

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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

【随堂笔记】

溶液中一定存在NB.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

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先加AgNO3溶液(若有沉淀则滤去),再加Ba(NO3)2溶液

D.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

【随堂笔记】

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。 【随堂笔记】

(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：将烧杯中的溶液冷却至室温。

(5)转移：将冷却的溶液沿玻璃棒缓缓注入容量瓶。

(6)洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒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

玻璃棒缓缓注入容量瓶,当液面接近容量瓶刻度线

1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线保持水平。 (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(

)。

【随堂笔记】

[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: 【随堂笔记】

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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定容摇匀后见液面下降,再加水至刻度线

D.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

【随堂笔记】

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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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

D.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 【随堂笔记】

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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