第一章 从实验学化学(共87页2.47M)

1第一章从实验学化学（共87页2.47M）第一节化学实验基本方法【本节学习要点】1．了解有关化学实验安全常识。2.掌握过滤、蒸发、蒸馏、萃取等分离混合物的方法。3.掌握SO2－4、Cl－等检验的原理和方法。重难点一、化学实验安全常识1．药品安全存放(1)易吸水、易潮解、易被氧化的物质应密封存放。(2)受热或见光易分解的物质应选用棕色瓶存放在冷暗处。(3)易燃、易爆试剂应密封保存，放置在冷暗并远离电源和火源的地方。(4)钠、钾等金属与H2O、O2反应，所以应存放在煤油中。(5)剧毒、有强腐蚀性的药品要单独存放，并有严格的取用程序。(6)化学试剂要按性质、类别有规律存放。几种重要试剂的存放方法；分类试剂名称保存方法碱强碱、苏打水、水玻璃溶液、氨水橡皮塞或软木塞，密闭，玻璃瓶（氨水还要放在冷暗处）酸浓硫酸玻璃塞，密闭，玻璃瓶浓盐酸密闭，玻璃瓶浓硝酸低温，棕色瓶（一定不能使用橡皮塞）冰醋酸冷暗处，玻璃瓶氢氟酸塑料瓶，塑料塞其他白磷保存在水中（密封）液溴水封，玻璃塞，玻璃瓶钠、钾、钙保存在煤油中（液封）锂保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中汽油、苯低温，玻璃瓶（一定不能使用橡皮塞，远离火源）用棕色瓶保存的药品有：浓硝酸、硝酸银、氨水、溴水、碘水、某些有机物特别提醒①应根据药品状态选择容器口径的大小。固体药品保存在广口瓶中，液体药品保存在细口瓶中。②瓶塞的选择，取决于药品的酸碱性。酸性试剂选用玻璃塞，碱性试剂选用橡胶塞。22．意外事故的处理意外事故处理方法玻璃等创伤急救先用双氧水清洗伤口，再涂上红药水或碘酒，然后用创可贴外敷烫伤和烧伤用药棉浸75%酒精轻涂伤处(也可用3%～5%的KMnO4溶液)再涂烫伤膏酸洒皮肤上立即用大量水冲洗(若为浓H2SO4，不得先用水冲洗，而要用干布拭去，再用水冲洗)，再用3%～5%的NaHCO3溶液清洗碱洒皮肤上用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液酸(碱)流到桌上立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和，再用水冲洗，并用抹布拭去酸(碱)溅到眼中立即用大量水冲洗，边洗边眨眼睛。若为碱，再用20%的硼酸淋洗；若为酸，再用3%NaHCO3溶液淋洗水银洒落立即用硫粉覆盖误食重金属盐立即服生牛奶、蛋清等苯酚沾到皮肤上立即用酒精擦洗着火处理①钠、钾、磷等易与H2O反应，用沙子盖灭，不能用水、CO2灭火②酒精或有机物小面积着火用湿布或沙子扑盖③反应器内着火，如果是敞口容器，可用石棉布盖灭④比水密度小的有机物不能用水扑救，一般用沙子或石棉布盖灭⑤移走可燃物，切断电源，停止通风3．试剂的取用(1)固体药品的取用：①粉末状或小颗粒药品：将试管或容器倾斜，用药匙（或纸槽）把药品小心的送入试管或容器底部。“一斜二送三直立”②块状或条状（密度较大的金属颗粒）药品：先横放容器后用镊子夹持固体放入试管或容器口，再慢慢竖立试管或容器。“一横二放三慢竖”注意：不能垂直将固体药品投入试管中！(2)液体药品的取用：①多量：从试剂瓶中倾倒液体，拿下瓶塞倒放在桌面上，一手拿试剂瓶（标签朝向手心），另一手略斜持试管，瓶口紧挨试管口，缓慢倒入试管，然后塞好瓶塞，放回原处（标签朝外）。②少量：用胶头滴管取用3③一定量：用量筒或滴定管取用注意：①试剂瓶标签朝向手心，瓶口应紧贴承接容器口，倾倒完毕立即盖上瓶塞；②使用滴管时，不能将胶头滴管伸入试管或容器中，不能将液体吸入胶头，滴液时尖嘴不能靠容器壁，滴瓶的滴管必须专管专用；③量取液体读书时，视线、刻度、凹液面最低点应处于同一水平线上！4．加热热源有酒精灯、酒精喷灯、电炉及水浴（温度低于100℃，时间较长的较热）等。可加热不可加热：容量瓶、滴管、滴定管、试剂瓶、洗气瓶、量筒5．试纸的使用(1)定量试纸：主要有pH试纸，使用时不能先润湿(2)定性试纸：有蓝色或红色石蕊试纸，醋酸铅试纸，淀粉碘化钾试纸等，使用时应先用蒸馏水润湿。注意：不能将试纸直接伸入盛有试剂的容器中！6．实验后废液废渣的处理废液处理方法注意事项酸或碱中和法分别收集，混合无危险时将废酸、废碱混合氧化剂还原剂氧化还原法分别收集，查明废液化学性质，将一种废液分次少量加入另一种废液中含重金属离子的废液氢氧化物沉淀法硫化物共沉淀法用过滤或倾析法将沉淀分离，滤液不含重金属离子后再排放含Ba2+沉淀法加入Na2SO4溶液，过滤，除去沉淀即可排放有机物焚烧法，有机溶剂萃取回收利用生成水、CO2等不污染环境用溶剂萃取，分液后回收利用重难点二、混合物的分离和提纯1．物质分离与提纯的区别常用的分离和提纯的方法有：过滤、结晶、分液、萃取、蒸馏、升华、渗析、盐析等物理方法和沉淀、置换、加热等化学方法。(1)分离：将混合物中各物质通过物理或化学变化，把各成分彼此分开的过程。分开后的物质要恢复到原来状态。(2)提纯：将混合物中的杂质除去，得到纯净物的过程。杂质如果发生化学变化，不必恢复到原来状态。2．物质分离与提纯的一般方法实验仪器直接加热：试管、坩埚、蒸发皿、硬质玻璃管隔着石棉网加热：烧瓶（圆底、平底）、烧杯、锥形瓶4(1)物理方法①含义：根据物质物理性质的差异分离和提纯物质的方法②方法：过滤(AgCl中的NaCl)、蒸发结晶(KNO3中的NaCl)、蒸馏(分馏)、萃取(溴水中的溴)、分液、升华(NaCl中的I2)、渗析(氢氧化铁胶体中的氧化铁)、盐析(蛋白质和水)等(2)化学方法①含义：根据化学性质上的特点分离和提纯物质的方法②方法：a．加热法：混合物中混有热稳定性差的物质，加热使热稳定性差的物质分解而分离或转变成被提纯的物质。如：KCl中混有的KClO3、CaCO3中混有的Ca(HCO3)2等。b．沉淀法：混合物中加入某试剂，使杂质转化为沉淀而分离出去，但使用试剂时一定要注意不能引入新杂质。若使用多种试剂，将溶液中不同离子逐一沉淀。应注意：后加试剂能将先加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新杂质。c．转化法：有两种情况一是将杂质转化为被提纯物质，如用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl，NaHCO3与HCl反应生成CO2。二是不能通过一步反应达到分离的目的，而要经过转化为其他物质才能分离，再将转化物质转化为原物质。注意：转化过程中尽量减少被提纯物质的损失。d．溶解法：选择适当试剂将杂质溶解e．吸收法：常用于气体的净化或干燥，可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质选择适当的试剂作吸收剂。如除去O2中的CO2气体，可将气体通过碱石灰或NaOH固体。3．物质分离和提纯的原则及注意事项四基本原则一不增(不引入新杂质)二不减(不减少被提纯物质)三易分离(被提纯物与引入杂质易分离)四易复原(被提纯物易复原)四注意一除杂试剂需过量二过量试剂需除去三需考虑加入试剂的顺序四选择最佳除杂途径54．常用分离提纯的物理方法方法适用范围装置图应用实例注意事项过滤不溶性固体与液体的分离仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）、滤纸粗盐提纯①操作注意事项(要领“一贴、二低、三靠”)一贴：滤纸紧贴漏斗内壁(具体操作，在贴之前，用少量蒸馏水润湿后再贴)；二低：滤纸边缘要低于漏斗边缘、液面要低于滤纸边缘；三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处、烧杯口紧靠玻璃棒、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。②洗涤沉淀操作：目的：除去沉淀表面吸附的杂质离子。操作：在过滤器中，沿玻璃棒向沉淀中加蒸馏水，直到浸没沉淀，等水流完后，重复操作2～3次。③过滤时不能用玻璃棒搅拌。蒸发分离溶于溶剂中的固体溶质铁架台（带铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒从食盐的水溶液中提取食盐晶体①液体的体积不可超过蒸发皿的23；②加热过程中不断搅拌液体，以防止局部过热而使液体飞溅；③当加热到蒸发皿中出现大量晶体时，应停止加热，利用余热将液体蒸干；④溶质需不易分解，不易被氧化，不易水解。蒸馏分离沸点相差较大的液体混合物制取蒸馏水①给蒸馏烧瓶加热时，不能直接加热，要垫上石棉网；②蒸馏烧瓶中液体体积在容器体积的1/3～2/3之间；③温度计水银球位于烧瓶支管口处；④为防止暴沸，应在烧瓶中加入几块碎瓷片或沸石；⑤冷凝管中冷却水的走向应是下口进，上口出。先通冷凝水，再开始加热；⑥停止加热后，应继续通入冷凝水，以充分冷却冷凝管中的蒸气。6萃取将溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中用有机溶剂(如四氯化碳)从碘水中萃取碘①萃取剂必须具备三点：a.萃取剂和原溶剂互不混溶；b.萃取剂和溶质互不发生反应；c.溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度；酒精易溶于水不能作碘水中碘的萃取剂②萃取剂萃取原则：少量多次分液分离互不相溶两种液体的方法分离CCl4与水①查漏：检验玻璃塞和活塞处是否漏液；②萃取溶液从上口倒入，不得超过容积的23；③下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出；④分液时，分液漏斗的下端管壁应紧贴烧杯内壁；⑤要及时关闭活塞，防止上层液体从下口流出；⑥分液操作时要先打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽与漏斗口部的小孔对齐；⑦萃取操作时，用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，振荡时应不断的旋转活塞放气。重难点三、粗盐的提纯1.除杂时加入试剂的顺序及操作2．加入不同试剂后，除去的杂质及相应的化学方程式加入试剂杂质化学方程式NaOH溶液MgCl2MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaClBaCl2溶液Na2SO4Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaClNa2CO3溶液CaCl2BaCl2CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaClBaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl盐酸NaOHNa2CO3NaOH＋HCl===NaCl＋H2ONa2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑特别提醒1.除杂时：一要选择合适的试剂，二要考虑试剂的加入顺序及用量，三要考虑如何除去过量的试剂。过量BaCl2过滤过量NaOH过滤Na+、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+Na+、Cl-、SO42-、Ca2+、OH-Na+、Cl-、Ca2+、OH-、Ba2+蒸发结晶适量盐酸过量Na2CO3过滤Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-、H+NaCl晶体72．除杂关键是Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液的后面滴加，以除去过量的BaCl2，稀盐酸必须在过滤后加，以除去过量的试剂NaOH和Na2CO3。3．上述试剂滴加顺序可以是：BaCl2―→NaOH―→Na2CO3―→HCl或NaOH―→BaCl2―→Na2CO3―→HCl或BaCl2―→Na2CO3―→NaOH―→HCl。题型1化学实验安全【例1】进行化学实验必须注意安全，下列说法不正确的是()A．不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛B．不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液C．不慎将浓盐酸洒在桌面上，应立即用浓氢氧化钠溶液冲洗D．配制稀硫酸时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸E．酒精灯着火时可用水扑灭解析在实验过程中如果不慎将酸(浓H2SO4除外)沾到皮肤或衣物上，应立即用较多的水冲洗，再用3%～5%的碳酸氢钠溶液来冲洗。如果将碱溶液沾到皮肤上，要用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。万一眼睛里溅进了酸或碱溶液，要立即用水冲洗(切不可用手揉眼睛)，要边洗边眨眼睛，必要时要请医生治疗。所以A、B说法是正确的；浓碱具有腐蚀性，C的说法不正确；稀释浓硫酸时放热将影响量筒的准确度甚至发生炸裂，量筒不能用来配制溶液，配制稀硫酸时，应先在烧杯中加一定量的水，再向水中加入浓硫酸，边加边搅拌，D错；酒精着火应用沙子或湿布盖灭(隔绝空气)；因水的密度大于酒精，若用水灭火则酒精在水的上层会继续燃烧，故E错误。答案CDE稀释浓H2SO4或浓H2SO4与密度较小的乙醇等液体混合时，由于浓硫酸溶解放热，如果后加密度较小的水或乙醇等，易使水或乙醇浮于浓硫酸表面，受热沸腾而使硫酸液滴向四周飞溅。题型2物质的分离与提纯【例2】提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液，可使用的方法为()A．加入过量Na2CO3溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3B．加入过量K2SO4溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HN