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高中三年级化学

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    下列实验方法使用合理的是
    [     ]

    A.将200 g 10%的盐酸加热蒸发,得到100 g溶液,其浓度为20%
    B.用纸上层析法检验氯化铁溶液中是否混有少量氯化铜
    C.在制备乙酸丁酯的实验中,将得到的粗产品先用水洗,再用NaOH溶液洗,然后分液,可得到乙酸丁酯的精品
    D.为了提高KMnO4溶液的氧化能力,用盐酸将其酸化
    本题信息:2011年专项题化学单选题难度一般 来源:杨云霞
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本试题 “下列实验方法使用合理的是[ ]A.将200 g 10%的盐酸加热蒸发,得到100 g溶液,其浓度为20%B.用纸上层析法检验氯化铁溶液中是否混有少量氯化铜C.在制备乙酸丁酯...” 主要考查您对

离子的检验

其他物质的制备(硫酸铜晶体、铁红等)

物质的量的有关计算

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  • 离子的检验
  • 其他物质的制备(硫酸铜晶体、铁红等)
  • 物质的量的有关计算
离子的检验:

(1)焰色反应:Na+:黄色;K+:紫色(透过蓝色钴玻璃观察);Ca2+:砖红色;
(2)H+:H+酸性。遇紫色石蕊试液变红,遇湿润蓝色石蕊试纸变红;
(3)NH4+:在试液中加强碱(NaOH)加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;NH4++OH-NH3↑+H2O;NH3+H2O
NH3?H2ONH4++OH-
(4)Fe3+:①通KSCN或NH4SCN溶液呈血红色:Fe3++SCN-==[Fe(SCN)]2+;②通NaOH溶液红褐色沉淀:Fe3++3OH-==
Fe(OH)3
(5)Fe2+:①遇NaOH溶液生成白色沉淀在空气中迅速转化成灰绿色最后变成红褐色沉淀:Fe3++2OH-=Fe(OH)2↓;
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
②试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色: 2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-;Fe3++SCN-==[Fe(SCN)]2+
(6)Mg2+:遇NaOH溶液有白色沉淀生成,NaOH过量沉淀不溶解:Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓,但该沉淀能溶于NH4Cl溶液;
(7)Al3+:遇NaOH溶液(适量)有白色沉淀生成,NaOH溶液过量沉淀溶解:Al3++3OH-==Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH-==
AlO2-+2H2O
(8)Cu2+:遇NaOH溶液有蓝色沉淀生成,加强热变黑色沉淀:Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓;Cu(OH)2CuO+H2O
(9)Ba2+:遇稀H2SO4或硫酸盐溶液有白色沉淀生成,加稀HNO3沉淀不溶解:Ba2++SO42-==BaSO4
(10)Ag+: ①加NaOH溶液生成白色沉淀,此沉淀迅速转变为棕色沉淀溶于氨水Ag++OH-==AgOH↓;2AgOH==Ag2O+H2O;AgOH+2NH3?H2O==[Ag(NO3)2]OH+2H2O
②加稀HCl或可溶性氧化物溶液再加稀HNO3生成白色沉淀:Ag++Cl-==AgCl↓
(11)OH-:OH-碱性:①遇紫色石蕊试液变蓝;②遇酚酞试液变红;③遇湿润红色石蕊试纸变蓝;
(12)Cl-:遇AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀HNO3沉淀不溶解:Ag++Cl-=AgCl↓
(13)Br-:加AgNO3溶液有浅黄色沉淀生成,加稀HNO3沉淀不溶解:Ag++Br-=AgBr↓
(14)I-: ①加AgNO3溶液有黄色沉淀生成,加稀HNO3沉淀不溶解:Ag++I-=AgI↓;②加少量新制氯水后再加淀粉溶液显蓝色:2I-+Cl2=I2+2Cl-;I2遇淀粉变蓝
(15)S2-:①加强酸(非强氧化性)生成无色臭鸡蛋气味气体:S2-+2H+=H2S↑;②遇Pb(NO3)2或(CH3COO)2Pb试液生成黑色沉淀,遇CuSO4试液产生黑色沉淀:Pb2++S2-=PbS↓;Cu2++S2-=CuS↓
(16)SO42-:加可溶性钡盐[BaCl2或Ba(NO3)2]溶液有白色沉淀生成后再加稀HCl或稀HNO3沉淀不溶解:Ba2++SO42-=BaSO4
(17)SO32-:加强酸(H2SO4或HCl)把产生气体通入品红溶液中,品红溶液褪色:SO32-+2H+=H2O+SO2↑ SO2使品红溶液褪色
(18)CO32-:加稀HCl产生气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊:CO32-+2H+=H2O+CO2↑;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(19)HCO3-:取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体;或向HCO3-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。
(20)NO3-:浓缩试液加稀硫酸和铜片加热有红棕色气体产生,溶液变成蓝色:
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
(21)PO43-:加AgNO3溶液产生黄色沉淀,再加稀HNO3沉淀溶解:3Ag++PO43-=Ag3PO4↓;Ag3PO4溶于稀HNO3酸。

实验室制取甲烷(CH4):

(1)反应原理:CH3COONa+NaOHCH4+Na2CO3
(2)发生装置:固+固
(3)净化方法:浓硫酸(除水蒸气)
(4)收集方法:排水集气法/向下排空气法
(5)尾气处理:无
(6)检验方法:①点燃,淡蓝色火焰,燃烧产物是H2O和CO2

实验室制取一氧化氮(NO):

(1)反应原理:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)发生装置:固+液→气
(3)净化方法:浓硫酸(除水蒸气)
(4)收集方法:排水集气法
(5)尾气处理:收集法(塑料袋)
(6)检验方法:无色气体,暴露于空气中立即变为红棕色

实验室制取二氧化氮(NO2):

(1)反应原理:Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)发生装置:固+液→气
(3)净化方法:浓硫酸(除水蒸气)
(4)收集方法:向上排空气法
(5)尾气处理:碱液吸收 (3NO2+H2O==2HNO3+NO;NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O)

实验室制取氯化氢(HCl):

(1)反应原理:2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl?
(2)发生装置:固+液→气
(3)净化方法:浓硫酸(除水蒸气)
(4)收集方法:向上排空气法
(5)尾气处理:水(防倒吸装置)
(6)检验方法:①能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②靠近浓氨水冒白烟

五水硫酸铜的制备:

(1)实验原理:铜是不活泼金属,不能直接和稀硫酸发生反应制备硫酸铜,必须加入氧化剂。在浓硝酸和稀硫酸的混合液中,浓硝酸将铜氧化成Cu2+,Cu2+与SO42-结合得到硫酸铜: Cu+2HNO3+H2SO4====CuSO4+2NO2+2H2O 未反应的铜屑(不溶性杂质)用倾滗法除去。利用硝酸铜的溶解度在0~100℃范围内均大于硫酸铜溶解度的性质,溶液经蒸发浓缩析出硫酸铜,经过滤与可溶性杂质硝酸铜分离,得到粗产品。硫酸铜的溶解度随温度升高而增大,可用重结晶法提纯。在粗产品硫酸铜中,加适量水,加热成饱和溶液,趁热过滤除去不溶性杂质。滤液冷却,析出硫酸铜,过滤,与可溶性杂质分离,得到纯的硫酸铜。


(2)实验步骤
①称量1.5g铜屑,灼烧至表面呈现黑色,冷却;
②加5.5mL3mol/L硫酸,2.5mL浓硝酸,反应平稳后水浴加热,补加2.5mL3mol/L硫酸,0.5mL浓硝酸;
③铜近于完全溶解后,趁热倾滗法分离;
④水浴加热,蒸发浓缩至结晶膜出现;
⑤冷却、过滤;
⑥粗产品以1.2mL水/g的比例,加热溶于水,趁热过滤;
⑦滤液冷却、过滤、晾干,得到纯净的硫酸铜晶体。
⑧称重,计算产率。

实验室制取硫化氢(H2S):

(1)反应原理:FeS+2HCl→H2S↑+FeCl2
(2)发生装置:固+液→气(启普发生器)
(3)净化方法:饱和NaHS(除HCl),固体CaCl2(除水蒸气)
(4)收集方法:向上排空气法
(5)尾气处理:CuSO4溶液或碱液吸收(H2S+2NaOH==Na2S+H2O或H2S+NaOH==NaHS+H2O)
(6)检验方法:①湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②湿润的醋酸试纸黑

计算物质的量浓度时应注意的问题:

物质的量浓度是表示溶液组成的一个重要物理量,是高中化学的重要内容之一。应用时要注意以下几方面的问题:
1.注意溶质是什么
对有些特殊情况要注意辨别,不能出错。如SO2、CuSO4·5H2O等溶于水后所得溶液中的溶质分别为 H2SO4和CuSO4,进行有关氨水的浓度计算时以NH3 为溶质来计算等。
2.注意溶液的体积
主要注意两点:一是不能用水的体积代替溶液的体积;二是当题设未给溶液密度时,可将各溶液(一般为稀溶液)的体积相加(如溶液混合、稀释),认为其和为溶液的总体积;当给出密度时,则需通过密度求溶液的最终体积。
3.注意单位运算
在概念理解及应用中,要注意各物理量的单位.一是各物理量的单位要相互匹配,二是从单位运算人手.能简化解题思路,快速求解。
4.注意溶解度的影响
第一,物质的量浓度适用于表示不饱和及饱和溶液中溶质与溶剂的关系,不适用于过饱和溶液(溶质未溶解完全);
第二,注意一些典型问题,如Ca(OH)2的溶解度随温度变化情况及气体物质在溶剂中的溶解问题等。
5.注意密度变化规律
在溶液混合和溶液稀释等问题中,在注意溶液体积变化的同时,还要考虑溶液密度的变化对溶质物质的量浓度的影响。如强酸、强碱、盐等溶液的密度随浓度增大而增大;氨水、乙醇等溶液的密度随浓度增大而减小。
6.注意实验情景
在计算溶液配制或溶液稀释等问题中物质的量浓度时,一要注意不能把水的体积当作溶液的体积;二是配制溶液时,要注意容量瓶规格与所需溶液体积的关系。因容量瓶的规格是固定的,所以选用的容量瓶的规格要等于或略大于所需溶液的体积。
7.注意物质与其组成粒子的关系
物质与其组成粒子的物质的量、物质的量浓度之间的关系可以通过电离方程式进行分析。如Na2SO4 溶液中c(Na+)=2c(SO42-)=2c(Na2SO4)。


以物质的量为核心的演绎公式:

1.溶液稀释定律
(1)对于已知质量分数溶液的稀释:稀释前后溶质的质量不变,即:
(2)对于已知物质的量浓度溶液的稀释:稀释前后溶质的物质的量不变,即:
2.物质的量浓度与溶质质量分数的换算
 
3.溶解度S与溶质质量分数ω的换算
 
4.溶解度与饱和溶液物质的量浓度的换算

5.标准状况下气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算

式中V为标准状况下气体的体积(L),V(H2O)为水的体积(L),ρ为溶液的密度(g·cm-3)。
6.相对密度(D)的计算及意义两种气体在同温同压下的密度之比即为相对密度,显然,它等于相对分子质量(或摩尔质量)之比,即


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