2019年高考一轮复习基本实验方法教材版本全国通用课时说明(建议)2课时知识点气体制备、物质检验、分离提纯复习目标1.掌握常见气体的实验室制备(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。2.掌握常见物质检验、分离和提纯的方法。复习重点常见气体制备,物质的分离、提纯与检验。复习难点结合气体制备、物质的检验与分离、提纯的综合性问题的处理。一、自我诊断知己知彼1、(2016年高考新课标II卷第12题)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO42、(2016年高考新课标I卷第10题)下列实验操作能达到实验目的的是()A.用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NOC.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl23、(2016年高考江苏卷第6题)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是4、(2017年高考江苏卷第13题)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象实验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀苯酚浓度小B向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解部分Na2SO3被氧化C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液;未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色溶液中含Br25、(2018年江西南昌市三模第10题)下列有关实验操作、实验现象和所得结论均正确的是()实验操作实验现象结论A将SO2通人溴水中溴水颜色褪去SO2具有漂白性B将铁屑放入稀HNO3中放出无色气体Fe比H2活泼C将澄清石灰水滴入某溶液生成白色沉淀溶液中存在CO32-D将乙烯通入KMnO4酸性溶液KMnO4颜色褪去乙烯具有还原性【参考答案】1、C2、C3、C4、B5、D【解析】1、A.NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,A项错误;B.AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,B项错误;C.亚硫酸钠和碳酸钡加入足量水时,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水,符合题意,C项正确;D.Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D项错误;答案选C。2、用分液漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物乙酸乙酯,A错误。NO的密度与空气接近,且能与氧气反应生成NO2,所以应该用排水法收集,B错误。铁离子水解,使溶液显酸性,因此配置氯化铁溶液时,为了抑制盐的水解,应该将氯化铁溶解在较浓的盐酸中,然后再加水稀释到相应的浓度,C正确。将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水只能除去氯气中的HCl,但不能除去其中的水蒸气,故不能得到纯净的Cl2,D错误。3、A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,在试管口遇冷有生成氯化铵固体,因此不能用加热氯化铵固体的方法制备氨气,A错误;B.二氧化碳的通入方向错误;C。从溶液中分离出碳酸氢钠固体用过滤的方法,C正确;D.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,不能用此装置干燥碳酸氢钠,D错误。故选C。4、A.苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚可以溶解在过量的苯酚溶液中,因此无白色沉淀生成,A错误;B.沉淀部分溶解说明沉淀的成分是硫酸钡和亚硫酸钡,所以部分Na2SO3被氧化,B正确;C.银镜反应在碱性条件下发生,酸性条件下银氨溶液会被中和而不发生银镜反应,从而无法证明蔗糖是否水解,C错误;D.能将碘离子氧化的物质除溴单质以外可能还有三价铁离子,也为黄色,D错误,故选B。5、A.SO2使溴水褪色,体现了二氧化硫的还原性,A错误;B.铁屑与稀HNO3反应产的无色气体应为一氧化氮而不是氢气,B错误;C.该溶液中也可能含有碳酸氢盐或亚硫酸盐等,C错误;D.乙烯使KMnO4酸性溶液褪色体现了乙烯的还原性,D正确。故选D。二、温故知新夯实基础1、气体的制备(1)装置的选择及注意事项装置选择注意事项固体与固体加热装置①试管口应稍向下倾斜,防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流而引起试管炸裂;②铁夹应夹在距试管口约13处;③胶塞中的导管伸入试管里面不能太长,否则会阻碍气体的导出固体与液体不加热装置①块状固体与液体在常温下反应制备气体时可用启普发生器,如图甲,当制取气体的量不多时,也可采用简易装置,如图乙;②装置乙、丁、戊、己中长颈漏斗的下端应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;③加入的液体反应物(如酸)要适当;④粉末状固体与液体反应或产物为糊状物时常采用装置丙固体与液体、液体与液体加热装置①先把固体药品加入烧瓶中,然后滴加液体药品,要注意液体滴加的速度,保证产气速率平稳,易于收集;②若使用分液漏斗,则需要在滴液的过程中,打开漏斗活塞,以保证液体能够顺利滴下;③分液漏斗中的液体滴完后,要关闭漏斗活塞,防止气体经漏斗逸出;④装置乙中的温度计必须插在反应液中;⑤烧瓶加热需要垫石棉网(2)气体的干燥方法与装置气体的干燥方法气体干燥选择干燥剂的原则①不减原则:即通过干燥操作之后,目标气体的量不能减少;②不反应原则:干燥剂不能与目标气体反应酸性干燥剂浓H2SO4可以干燥H2、O2、N2、CO2、CO、Cl2、HCl、SO2、CH4和C2H4等气体碱性干燥剂碱石灰主要用于干燥NH3,但也可干燥H2、O2、N2、CO和CH4等中性干燥剂CaCl2可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl和H2S等,但不能干燥NH3气体的干燥装置盛装液态干燥剂,用于干燥气体;也可以盛装其他液体试剂,用来对酸性或中性气体进行除杂盛装碱石灰和CaCl2等固体干燥剂甲装置可以盛装液体干燥剂或固体干燥剂,乙和丙装置只能盛装固体干燥剂(3)气体的收集方法及装置排水法①难溶或微溶于水,且与水不发生化学反应的气体,都可用排水集气法收集;②用排水集气法收集气体时,导管不伸入试管(或集气瓶)底部向上排空气法①比空气密度大的气体可用向上排空气法收集;②用排空气法收集气体时,导管一定要伸入集气瓶(或试管)底部,目的是把集气瓶(或试管)中的空气尽量排出;③为防止外界空气向集气瓶内扩散,集气瓶口可盖上毛玻璃片,若用试管收集时,可在试管口塞上一小团疏松的棉花向下排空气法比空气密度小的气体可用向下排空气法收集,如H2、NH3和CH4等气体排特殊溶液法①氯气可用排饱和食盐水的方法收集;②二氧化碳可用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集(4)常见尾气处理装置及方法处理方法液体吸收法点燃法收集法处理装置适用气体装置A适用于吸收溶解度小的气体,如Cl2、CO2等;装置B、C可吸收溶解度大的气体,如HCl、HBr、NH3等CH4、CH2===CH2、H2、CO等CO、NH3、H2S等2、常见物质的检验(1)常见气体的检验常见气体检验方法H2纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气O2可使带火星的木条复燃Cl2黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O2、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)HCl无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。SO2无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。H2S无色有鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。NH3无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。NO2红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。NO无色气体,在空气中立即变成红棕色CO2能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭;SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。CO可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。CH4无色气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和CO2;不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。(2)几种重要阳离子的检验常见阳离子检验方法H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过蓝色钴玻璃片)。Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3+能与KSCN溶液反应,变成血红色Fe(SCN)3溶液,能与NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。(3)几种重要的阴离子的检验常见阴离子检验方法OH-能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。Cl-能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。Br-能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。I-能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。SO42-能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。SO32-浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。S2-能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。CO32-能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。HCO3-取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊;或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀MgCO3生成,同时放出CO2气体。PO43-含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。NO3-浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。(4)几种重要有机物的检验有机物检验方法苯能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾;能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛;乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。苯酚能与浓溴水反应生成白色