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  • 单选题
    为达到预期的实验目的，下列操作正确的是（　　）
    A．为除去苯中的少量苯酚，向混合物中加入适量的溴水后过滤
    B．欲制备Fe（OH）3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液并长时间煮沸
    C．为鉴别KCl、AlCl3和MgCl2溶液，分别向三种溶液中滴加NaOH溶液至过量
    D．配制一定物质的量浓度的溶液，为减小误差，容量瓶必须洗净并烘干后才能使用．

    本题信息：化学单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “为达到预期的实验目的，下列操作正确的是（ ）A．为除去苯中的少量苯酚，向混合物中加入适量的溴水后过滤B．欲制备Fe（OH）3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeC...” 主要考查您对

物质的除杂

配制一定物质的量浓度的溶液

设计实验方案及探究实验

实验操作达到的预期目的

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  • 物质的除杂
  • 配制一定物质的量浓度的溶液
  • 设计实验方案及探究实验
  • 实验操作达到的预期目的
除杂的原则：
(1)不增：不增加新的杂质
(2)不减：被提纯的物质不能减少
(3)易分：操作简便，易于分离

气体除杂的原则：

(1)不引入新的杂质
(2)不减少被净化气体的量注意的问题：
①需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如：氯化氢气体，CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。
②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉，如：除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液，因为Ca(OH)2是微溶物，石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收CO2不易完全。
方法：
A. 杂质转化法：欲除去苯中的苯酚，可加入氢氧化钠，使苯酚转化为苯酚钠，利用苯酚钠易溶于水，使之与苯分开
B. 吸收洗涤法；欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水，可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液，再通过浓硫酸即可除去
C. 沉淀过滤法：欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜，加入少量铁粉，待充分反应后，过滤除去不溶物即可
D. 加热升华法：欲除去碘中的沙子，即可用此法
E. 溶液萃取法：欲除去水中含有的少量溴，可采用此法
F. 结晶和重结晶：欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠，可利用二者的溶解度不同，降低溶液温度，使硝酸钠结晶析出，可得到纯硝酸钠晶体
G. 分馏蒸馏法：欲除去乙醚中少量的酒精，可采用多次蒸馏的方法
H. 分液法：欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离，可采用此法，如将苯和水分离
K. 渗析法：欲除去胶体中的离子，可采用此法。如除去氢氧化钠胶体中的氯离子
常见物质除杂总结:

原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法
(1)N2(O2)-------灼热的铜丝网洗气
(2)CO2(H2S)-------硫酸铜溶液洗气
(3)CO(CO2)-------石灰水或烧碱液洗气
(4)CO2(HCl)-------饱和小苏打溶液洗气
(5)H2S(HCl)-------饱和NaHS溶液洗气
(6)SO2(HCl)-------饱和NaHSO3溶液洗气
(7)Cl2(HCl)-------饱和NaCl溶液洗气
(8)CO2(SO2)-------饱和小苏打溶液洗气
(9)碳粉(MnO2)-------浓盐酸加热后过滤
(10)MnO2(碳粉)-------加热灼烧
(11)碳粉(CuO)-------盐酸或硫酸过滤
(12)Al2O3(Fe2O3)-------NaOH溶液（过量），再通CO2过滤、加热固体
(13)Fe2O3(Al2O3)-------NaOH溶液过滤
(14)Al2O3(SiO2)-------盐酸NH3·H2O过滤、加热固体
(15)SiO2(ZnO)-------盐酸过滤
(16)CuO(ZnO)-------NaOH溶液过滤
(17)BaSO4(BaCO3)-------稀硫酸过滤
(18)NaOH(Na2CO3)-------Ba(OH)2溶液（适量）过滤
(19)NaHCO3(Na2CO3)-------通入过量CO2
(20)Na2CO3(NaHCO3)-------加热
(21)NaCl(NaHCO3)-------盐酸蒸发结晶
(22)NH4Cl[(NH4)2SO4]-------BaCl2溶液（适量）过滤
(23)FeCl3(FeCl2)-------通入过量Cl2
(24)FeCl3(CuCl2)-------铁粉、Cl2过滤
(25)FeCl2(FeCl3)-------铁粉过滤
(26)Fe(OH)3胶体(FeCl3)-------（半透膜）渗析
(27)CuS(FeS)-------稀盐酸或稀硫酸过滤
(28)I2(NaCl)------升华
(29)NaCl(NH4Cl)-------加热
(30)KNO3(NaCl)-------蒸馏水重结晶
(31)乙烯(SO2、H2O)碱石灰洗气
(32)乙烷(乙烯)-------溴水洗气
(33)溴苯(溴)-------稀NaOH溶液分液
(34)硝基苯(NO2)-------稀NaOH溶液分液
(35)甲苯(苯酚)-------NaOH溶液分液
(36)乙醛(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液蒸馏
(37)乙醇(水)-------新制生石灰蒸馏
(38)苯酚(苯)-------NaOH溶液、CO2分液
(39)乙酸乙酯(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液分液
(40)溴乙烷(乙醇)-------蒸馏水分液
(41)肥皂(甘油)-------食盐过滤
(42)葡萄糖(淀粉)-------（半透膜）渗析

配置一定物质的量浓度的溶液：

(1)仪器：容量瓶(应注明体积），烧杯，量筒,天平，玻璃棒，滴管
(2)原理：c（浓溶液）V（浓溶液）=c（稀溶液）V（稀溶液）
(3)步骤：
第一步：计算。
第二步：称量：在天平上称量溶质，并将它倒入小烧杯中。
第三步：溶解：在盛有溶质的小烧杯中加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使其溶解。
第四步：移液：将溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。
第五步：洗涤：用蒸馏水洗烧杯2~3次，并倒入容量瓶中。
第六步：定容：倒水至刻度线1~2cm处改用胶头滴管滴到与凹液面平直。
第七步：摇匀：盖好瓶塞，上下颠倒、摇匀。
第八步：装瓶、贴签。
(4)误差分析：
①计算是否准确
若计算的溶质质量(或体积)偏大，则所配制的溶液浓度也偏大；反之浓度偏小。
如配制一定浓度的CuSO4溶液，把硫酸铜的质量误认为硫酸铜晶体的质量，导致计算值偏小，造成所配溶液浓度偏小。
②称、量是否无误
如称量NaOH固体在纸上或称量时间过长，会导致NaOH部分潮解甚至变质，有少量NaOH黏附在纸上，造成所配溶液浓度偏低。
量取液体溶质时，俯视或仰视量筒读数，会导致所取溶质的量偏少或偏多，造成所配溶液浓度偏小或偏大。
使用量筒量取液体溶质后再用蒸馏水冲洗量筒，把洗涤液也转入烧杯稀释，或用移液管将液体溶质移入烧杯中后把尖嘴处的残留液也吹入烧杯中。在制造量筒、移液管及滴定管时，已经把仪器内壁或尖嘴处的残留量扣除，所以上述操作均使溶质偏多，造成所配溶液浓度偏大。
③称量时天平未调零
结果不能确定。若此时天平重心偏左，则出称量值偏小，所配溶液的浓度也偏小；若重心偏小，则结果恰好相反。
④称量时托盘天平的砝码生锈
砝码由于生锈而使质量变大，导致称量值偏大，所配溶液的浓度偏高。
⑤操作中溶质有无损失
在溶液配制过程中，若溶质有损失，会使所配溶液浓度偏低。如：⑴溶解（或稀释）溶质，搅拌时有少量液体溅出；⑵未洗涤烧杯或玻璃棒；⑶洗涤液未转入容量瓶；⑷转移洗涤液时有少量液体溅出容量瓶。
影响溶液体积V的操作有：
①定容时不慎加水超过容量瓶的刻度线，再用胶头滴管吸出，使液面重新达到刻度线。当液面超过刻度线时，V偏大使溶液浓度CB已变小，无论是否取出都无法使溶液恢复，只有重新配制。
②定容后盖上瓶塞，摇匀后发现液面低于刻度线，再滴加蒸馏水使液面重新达到刻度线。定容时由于少量溶液粘在瓶颈处没有回流，使液面偏低但溶液浓度未变，若再加水，则使V偏大，cB偏小。
③定容时仰视或俯视
定容时仰视，则液面高于刻度线，V偏大，cB偏小；俯视时液面低于刻度线，V偏小，cB偏大。
④移液或定容时玻璃棒下端放在容量瓶刻度线之上
会导致V偏大，cB偏小。
⑤溶液未冷却至室温即转移入容量瓶
溶解或稀释过程常伴有热效应而使溶液温度升高或降低。容量瓶的使用温度为室温（20℃），若定容时溶液温度高于室温，会使所配溶液浓度偏高；反之浓度偏低。

化学实验方案的设计：

1．概念：化学实验方案的设计是在实施化学实验之前．根据化学实验的目的和要求，运用相关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置和方法所进行的一种规划。
2．实验方案设计的基本要求
(1)科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须科学合理。
(2)安全性：尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作，保护人身安全，保护仪器。
(3)可行性：实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能满足要求。
(4)简约性：方案简单易行，尽可能采用简单的实验装置，较少的实验步骤和药品。还应遵循完成实验所用时间较短，副反应少，效果好等基本要求。
(5)经济性：综合考虑原料的用量和价格。
3．化学实验设计的基本内容一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：
(1)实验名称；
(2)实验目的；
(3)实验原理；
(4)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格；
(5)实验装置图、实验步骤和操作方法；
(6)实验注意事项；
(7)实验现象的记录及结果处理；
(8)问题与讨论。
4．化学实验方案设计的基本思路

(1)明确目的、原理首先必须认真审题，明确实验的目的，弄清题目有哪些新的信息，结合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。
(2)选择仪器、药品根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件(如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定的范围内等)，合理选择化学仪器和药品。
(3)设汁装置、步骤根据实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应既完整又简明。
(4)记录现象、数据根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)分析得出结论根据实验观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等，得出正确的结论。


化学实验方案设计的分类：

1．物质性质实验方案的设计研究物质性质的基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法等。研究物质性质的基本程序：观察外观性质一预测物质性质一实验和观察一解释及结论。图示如下：

在进行性质实验方案的设计时，要充分了解物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系，要根据物质的结构特点，设计化学实验方案来探究或验证物质所具有的一些性质：
2．物质制备实验方案的设计

制备实验方案的设计，应遵循以下原则
(1)条件合适，操作简便；
(2)原理正确，步骤简单；
(3)原料丰富，价格低廉；
(4)产物纯净，污染物少。制备实验方案的设计，主要涉及原料、基本化学反应原理，实验程序和仪器、设备。核心是原料，由原料可确定反应原理，推导出实验步骤及所用仪器。
3．物质检验实验方案的设计

通过特定的反应现象，推断被检验物质是否存在。在对物质进行检验或鉴别时，一般的原则是：
①给出n 种物质进行鉴别，一般只需检验n一1种即可；
②物理和化学方法可并用，一般先用物理方法(如物质的颜色、气味、水溶性等)，再用化学方法；
③设计的实验步骤越简单越好，实验现象越明显越好；
④有干扰离子存在时，应先排除干扰，以免得出错误的结论；
⑤进行检验的一般步骤为：观察外表一一加热固体(确定是否有结晶水)——配成溶液——观察外观一一加入试剂——观察现象——得出结论。

化学实验方案的评价：

对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断，要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。
1．从可行性方面对实验方案作出评价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法的要求，在实际操作时能否做到可控易行。评价时，可从以下4个方面分析：
(1)实验原理是否正确、可行；
(2)实验操作是否安全、合理；
(3)实验步骤是否简单、方便；
(4)实验现象是否明显。
2．从“绿色化学”视角对实验方案作出评价 “绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下4个方面进行综合评价：
(1)反应原料是否易得、安全、无毒；
(2)反应速率是否适巾；
(3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高；
(4)合成过程中是否造成环境污染。
3．从安全性方面对实验方案作出评价从安全角度常考虑的主要因素如下：
(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；
(2)使用某些易燃易爆品进行实验时要防爆炸(如 H2还原CuO应先通H2可燃性气体点燃前先验纯等)；
(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；
(4)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；
(5)冷凝回流（有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
(6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
(7)仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；
(8)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序等)。


实验操作达到的预期目的：

(1)①用托盘天平称取5.6g氧化铜粉末(托盘天平能准确到0.1克，所以用托盘天平称取5.6g氧化铜粉末是可以的)
②用10mL水和10mL酒精配制成20mL酒精溶液(由于分子间有间隔，10mL水和10mL静静混合后体积，不能配制成20mL酒精溶液)
③用排水集气法可收集到比较纯净的氧气(收集到的气体要比排空气法收集到的气体纯，由于空气的密度与氧气的密度相差不是很大，所以排空气法收集到的气体氧气不是很纯)
④用10mL量筒量取8.2mL水(10mL量筒精确到0.1mL，所以能量取8.2mL水)
(2) ①分别加入饱和碳酸钠溶液,鉴别乙酸乙酯和乙酸（观察到有气泡产生的是乙酸，能到到鉴别的目的）
②分别加入少量金属钠,比较水和乙醇中羟基氢的活泼性（通过观察与金属钠反应的剧烈程度可以判断羟基的活泼性，能达到目的）
③分别加入浓硝酸，比较铁和铜的金属活动性（铁和铜都能和浓硝酸反应，不能达到比较金属活动性的目的）
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