高三化学一轮复习专题实验化学模块.docx

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高三化学一轮复习专题实验化学模块

2012届高三化学一轮复习专题实验化学模块

1.用纸上层析法分离铁离子和铜离子

实验原理：

1．色谱分析法：

是一种常用的物质分离分析方法，常用于分离结构相近、物理性质和化学性质相似物质。

2．纸层析法：

一种物质分离的简单方法，是色谱分析法的一种。

它以滤纸作为，附着在纸上的水是，不与水混溶的有机溶剂作为（又称），这种方法的基本原理是利用混和物中各组分在流动相和固定相间的分配比的不同而使之分离。

实验步骤：

1．配制试样溶液：

取一只表面皿，加入1ml饱和FeCl3溶液和1ml饱和CuSO4溶液，混

合后作为层析试样。

2．裁纸：

取一张滤纸，裁剪成1.5cm×20cm形状。

3．画原点：

离滤纸末端约2cm处用铅笔画一个小圆点作为原点。

4．点样：

用毛细管取试样溶液，轻轻点样于原点上，晾干，重复

3～5次。

斑点直径需<0.5cm

5．取展开剂：

此实验的展开剂为丙酮（取一定量）。

6．层析操作：

按图组装实验装置，并进行实验。

滤纸不可触及

试管的内壁，纸条末端浸入展开剂约0.5cm，不能让试样点浸入

展开剂。

7．显色反应：

注意观察滤纸条上色带的变化，滤纸条取下后用氨气熏，观察颜色变化；氨熏应在通风橱中进行。

实验现象、结论与解释：

1．在层析法分离Fe3+和Cu2+的实验中，层析操作后，滤纸未经氨熏，可观察到滤纸表面有色和的斑痕。

2．为使观察效果更明显，实验中采用氨熏显色。

请写出Fe3+、Cu2+分别与足量氨水反应的离子方程式。

。

3．显色反应结果是滤纸上方颜色呈红棕色，下方呈深蓝色（均在原点之上），说明Fe3+和Cu2+得到了分离。

由此可以得出Fe3+和Cu2+在流动相和固定相中的分配情况是

。

4．实验中所使用的FeCl3饱和溶液通常会出现浑浊现象，解决的办法是。

5．纸层析法中的展开剂之所以能够展开的主要原理是（）

A．萃取原理B．毛细现象C．蒸馏原理D．极性相似相溶原理

6．纸层析分离的基本原理是：

亲脂性强的成份在流动相中分配的多一些，随流动相移动的速度就快一些；亲水性强的成份在固定相中分配的多一些，随流动相移动的速度就慢一些。

请你根据上述实验现象，描述Fe3+和Cu2+得到分离的原因。

。

惰性支持物固定相流动相（展开剂）

（1）浅蓝色（或蓝色）黄色（或棕黄色）

（2）Fe3++3NH3·H2O==Fe（OH）3↓+3NH4+

Cu2++4NH3·H2O==Cu（NH3）42++4H2O

（3）Fe3+在流动相中分配的多一些，随流动相移动的速度快一些

Cu2+在固定相中分配的多一些，随流动相移动的速度慢一些。

（4）在溶液中加入适量的稀盐酸

（5）B

（6）从实验现象中可以说明，Fe3+是亲脂性强的成分，在流动相中分配的多一些，随流动相移动的速度快一些；而Cu2+是亲水性强的成分，在固定相中分配的多一些，随流动相移动的速度慢一些，从而使Fe3+和Cu2+得到分离。

2.硝酸钾晶体的制备

不同物质的溶解度会随温度的变化而发生不同的变化，利用这一性质，我们可以将物质进行分离和提纯。

工业上制取硝酸钾就是利用了该原理。

请你回答以下问题：

1.右图是几种盐的溶解度曲线，下列说法正确是   

（A）40℃时,将35克食盐溶于100克水中,降温至0℃时,可析

出氯化钠晶体

　（B）20℃时,硝酸钾饱和溶液的质量百分比浓度是31.6%

　（C）60℃时,200克水中溶解80克硫酸铜达饱和.当降温至

30℃时,可析出30克硫酸铜晶体

（D）30℃时,将35克硝酸钾和35克食盐同时溶于100克水中,

蒸发时,先析出的是氯化钠

2.从右图曲线中可以分析得到KNO3和NaCl的溶解度随温度变化的关系是

。

3．请填写空白。

步骤

操作

具体操作步骤

现象解释结论等

①

溶解

取20克NaNO3和17克KCl溶解在35ml水中，加热至沸，并不断搅拌。

NaNO3和KCl溶于水后产生四种离子，这四种离子可能组成四种物质、、、。

这四种物质在不同温度下的溶解度特点

②

蒸发

继续加热搅拌，使溶液蒸发浓缩。

有晶体析出。

③

当溶液体积减少到约原来的一半时，迅速趁热过滤

滤液中的最主要成分为。

④

冷却

将滤液冷却至室温。

有晶体析出。

尚有少量的析出。

⑤

按有关要求进行操作

得到初产品硝酸钾晶体（称量为m1）

⑥

将得到的初产品硝酸钾晶体溶于适量的水中，加热、搅拌，待全部溶解后停止加热，使溶液冷却至室温后抽滤。

得到纯度较高的硝酸钾晶体（称量为m2）

⑦

检验

分别取⑤、⑥得到的产品，配置成溶液后分别加入1d1mol/l的HNO3和2d0.1mol/l的AgNO3

可观察到⑤、⑥产品中出现的现象分别是

（1）检验所得产品中是否Cl-的目的是。

结合⑤、⑥步实验得到的产品质量，计算初产品的纯度为。

（不考虑损失）

（2）步骤③过滤使用了保温漏斗，用右图所示装置，其主要作用是

（3）步骤③过滤装置如图1—8所示，采用这种装置

过滤的主要目的是

这种装置工作的主要原理是

（4）玻璃棒在实验中一般有如下三种用途：

搅拌、引流和蘸取溶液，上述实验步骤中一般需要用到玻璃棒的是_______________（填代号）.

1.D

2.KNO3的溶解度随温度变化比较明显，而NaCl的溶解度随温度变化不够明显

3.

步骤

操作

具体操作步骤

现象解释结论等

①

NaNO3、KCl、KNO3、NaCl，

NaNO3、KCl、KNO3在高温时具有较大的溶解度，温度降低时，NaNO3、KCl的溶解度明显减小，而KNO3的溶解度则急剧下降；NaCl的溶解度随温度变化不大。

②

NaCl晶体析出

③

热过滤

滤液中的最主要成分为KNO3

④

有KNO3晶体析出。

尚有少量的NaCl析出。

⑤

减压过滤

⑥

重结晶

⑦

步骤⑤得到的产品有白色沉淀产生，

步骤⑥得到的产品无白色沉淀产生。

（1）鉴定得到的产品是否纯净。

（m2/m1）*100%

（2）在热过滤时，防止NaCl结晶析出

（3）过滤速度较快；可以得到比较干燥的固体

（4）当自来水打开时，把装置内部的气体随水流带走，导致装置内部的压强降低，使过滤的速度加快。

（5）①②③⑥

3.铝及其化合物的性质

实验探究项目

实验方案设计

现象、解释及问题

铝能与氧气反应

将铝片剪成长5～8cm，宽0.2～0.3cm铝条，绕成螺旋状，一端缠绕一根火柴，坩埚钳夹住铝条另一端，点燃铝条上的火柴，待火柴快燃烧完时，将铝条伸入装有O2的集气瓶中（瓶内盛少量水），观察现象。

1、写出反应的化学方程式：

2、将

铝片放到酒精灯火焰上，铝难以燃烧，试分析原因

铝表面氧化膜的保护作用

1、取3片铝片，将其中两片铝片用砂纸擦去表面的氧化膜

破坏铝表面氧化膜的方法有

2、将一片擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol/L的CuSO4溶液中，观察铝片表面现象及其他可能发生的现象。

现象有①铝表面有紫红色物质沉积

②产生气泡，并逐渐加快，

铝片上下翻滚③继而产生蓝色沉淀④混合液温度升高⑤溶液中出现

黑色物质。

请用相关方程式解释上述现象。

3、将一片未擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol/L的CuSO4溶液中，观察铝片表面现象

现象：

4、取步骤（3）中的铝片，用水冲洗后，放入盛有3mL6.0mol/L

N

aOH溶

液的试管中，1

～2min后取出铝片，洗净，放入20mL0.5mol/L硫酸铜溶液中。

现象：

同步骤2

解释：

5、将另一擦去氧化膜的铝片放入盛有3mL浓硝酸的试管中，观察现象。

1min后取出铝片，用水洗净，再放入20mL0.5mol/CuSO4溶液的试管中。

现象：

解释：

铝配合物的生成

1、取两支试管，分别加入1mL1.0mo

l/LAlCl3溶液

2、在一只试管中逐滴加入6.0mol/LNaOH溶液，边滴加边振荡试管，观察实验现象。

现象：

离子反应方程式：

3、在另一试管中滴加2ml10%NH4F溶液，再滴加1mL3.0mol/L氨水，边滴加边振荡试管，观察实验现象。

现象：

解释：

【交流与讨论】

1、为什么可以用铝质槽车装运浓硝酸？

2、家中的铝锅不宜用金属材料制成的清洁球清洗，为什么？

3、工业上如何以铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有少量的Fe2O3）为原料制取铝，请写出有关反应的

化学方程式。

4、可溶性铝盐（如氯化铝、明矾等）可以作净水剂，请用离子反应方程式表示可以净水的原因。

实验探究项目

实验方案设计

现象、解释及问题

铝能与氧气反应

Al+O2===Al2O3

①氧气的浓度②反应物的接触面积

铝表面氧化膜的保护作用

①用砂纸擦②用NaOH溶液③用稀酸浸泡

①2Al+3Cu=2Al3++3Cu2+②Cu2++2H2O→Cu（OH）2+2OH_③2Al+6H+=2Al3++3H2④Cu（OH）2=CuO+H2O

现象：

无明显现

象

解释：

铝片表面的氧化膜被破坏

现象：

无明显现象

解释：

铝表面生成一层致密的氧化物保护膜

铝配合物的生成

现象：

先生成白色沉淀，后溶解

离子反应方程式：

Al3++OH—==Al（OH）4—

现象：

无明显现象

解释：

生成了AlF63—，溶液中无Al3+.

【交流与讨论】

5、铝质槽车遇浓硝酸发生钝化，表面生成一层致密的氧化物保护膜。

6、家中的铝锅用金属材料制成的清洁球清洗，容易使铝表面的一层氧化物保护膜破坏。

7、工业上如何以铝土矿（主要成分为Al2O

3，还含有少量的Fe2O3）为原料制取铝，请写出有关反应的

化学方程式。

（略）

8、略。

4.牙膏和火柴头中某些成分的检验

一、牙膏中某些主要成分的检验

1、下图是牙膏中某些主要成分检验流程图，请回答以下问题：

（1）牙膏中的摩擦剂约占牙膏成分的50%，主要用于增强牙膏的摩擦作用和去污效果，不同种类的牙膏含有的摩擦剂有所不同，在上述流程图的第③步加入盐酸后会产生不同现象，请你填空：

摩擦剂

实验中出现的现象

解释

SiO2

CaCO3

Ca3（PO4）2

溶解无气体，加NaOH至过量后又产生沉淀

Al（OH）3

溶解无气体，加NaOH至过量先产生沉淀后溶解

（2）日常生活中使用的牙膏里面都含有一定量的摩擦剂，试回答下列相关问题：

A．根据你的推测，摩擦剂应具备下列性质中的哪几条？

1易溶于水②难溶于水③坚硬④柔软⑤颗粒较大⑥颗粒较小

B．据调查，两面针儿童牙膏、珍珠王防臭牙膏和中华透明牙膏中所使用的摩擦剂依次是氢氧化铝、碳酸钙和二氧化硅，它们所属的物质类别依次是、、。

C．作牙膏摩擦剂的粉末状碳酸钙可以用石灰石来制备。

以下是一种制备碳酸钙的生产方案，其流程图为，请你写出上述方案中有关反应的化学方程式：

①高温②加水③加碳酸钠溶液

①②③。

（3）新制Cu（OH）2的配制方法是。

牙膏中含有一定量的甘油，其主要功能是作保湿剂，在流程图的第②步得到的澄清溶液中加入新制Cu（OH）2，产生的现象是，化学方程式为

（4）实验测定澄清溶液的PH>7，可能原因是。

（5）牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5（PO4）3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：

Ca5（PO4）3OH（固）5Ca2++3PO43-+OH-

进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是

已知Ca5（PO4）3F（固）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。

主动脉用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：

根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法：

5.火柴头中硫元素、氯元素的检验

【实验情景】

实验一：

取两只洁净的小烧杯，标记为甲、乙，在乙烧杯中加入10ml0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液。

将两根火柴伸入甲烧杯里，再用一根燃着的火柴点燃火柴头（如右图所示），待火柴头燃尽，即将火柴移出，迅速将甲烧杯倒扣在乙烧杯上，轻轻振荡乙烧杯，观察实验现象。

实验二：

用漏斗、试管、注射器、导管等组成如右图装置，将两

根火柴放在漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃火柴头，使火柴

头燃烧。

慢慢拉动注射器的活塞进行抽气，让火柴头燃烧产生

的气体通过0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液，观察实验现象。

实验三：

将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于

试管中，滴加AgNO3和稀硝酸，观察实验现象。

实验四：

将3－4根火柴头摘下浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液，观察实验现象。

【问题设计】

问题1：

安全火柴盒侧面涂有红磷（发火剂）和Sb2O3（易燃物）等，火柴头上的物质一般是、等氧化剂和等易燃物。

问题2：

实验一和实验二均可观察到的实验现象是，请用化学方程式说明产生这种现象的原因。

实验一设计的方案还利用了SO2的一种性质。

问题3：

写出以下反应的化学方程式：

（1）将SO2通入氯水中，浅黄绿色褪成无色

体现了SO2的性。

（2）将SO2通入溴水中，红棕色褪为无色

体现了SO2的性。

（3）将SO2通入无色的氢硫酸溶液，溶液变浑浊

体现了SO2的性。

问题4：

实验三可观察到白色沉淀产生，说明将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，会有物质被浸出，产生该物质的反应方程式为，

主要是把火柴头中含有的转化为。

问题5：

实验四产生的白色沉淀为，NaNO2的作用是，

反应的离子方程式为。

4.

（1）

摩擦剂

实验中出现的现象

解释

SiO2

无明显现象

SiO2不与盐酸反应

CaCO3

溶解，有气泡产生

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

Ca3（PO4）2

溶解无气体，加NaOH至过量后又产生沉淀

略

Al（OH）3

溶解无气体，加NaOH至过量先产生沉淀后溶解

略

（2）②③⑥两性氢氧化物盐酸性氧化物反应式略

（3）出现绛蓝色反应式略

（4）F—+H2O

HF+OH—

（5）进食后细菌和酶作用于食物，产生有机酸，使Ca5（PO4）3OH（固）

5Ca2++3PO43-+OH-

向右移动，导致牙齿表面的保护物质破坏。

Ca5（PO4）3OH+F—

Ca5（PO4）3F+OH-增加含Ca2+比较丰富的食物

5.火柴头中硫元素、氯元素的检验

问题1：

KClO3、MnO2、S

问题2：

KMnO4酸性溶液紫红色褪去。

5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4SO2的密度比空气大

问题3：

（1）SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl还原性

（2）SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr还原性

（3）SO2+2H2S===3S+2H2O氧化性

问题4：

AgClKClKCl+AgNO3===AgCl↓+KNO3KClO3KCl

问题5：

AgCl还原剂（把ClO3—还原成Cl—）

3NO2—+ClO3—+Ag+====3NO3—+AgCl↓

6.亚硝酸钠和食盐的鉴别

NaNO2俗称“工业盐”，其外观与食盐相似，容易导致误食而中毒，可通过化学实验加以鉴别。

已知信息：

①NO2－在酸性条件下可氧化Fe2＋②NaNO2可以与KI反应生成碘单质③酸性高锰酸钾溶液中滴入NaNO2溶液后褪色④AgNO2（白色），难溶于水，可溶于稀硝酸。

⑤亚硝酸不稳定，容易分解。

（1）请你根据上述提供的信息顺序，逐一设计鉴别NaNO2和NaCl的实验方案，结合方案1的提示，完成以下填空。

（以含有NO2－所产生的现象填空，文字简明扼要。

）

实验方案

实验操作

现象与结论

方案1

在两种待鉴物质的溶液中分别加入（NH4）2Fe（SO4）2，充分反应后再加入适量KSCN溶液。

若溶液变，证明待鉴溶液中有NO2—存在。

方案2

方案3

方案4

方案5

（2）写出所有上述反应的离子方程式：

方案1

方案2

方案3

方案4

方案5

（3）鉴别NaNO2和NaCl，还可以用PH试纸，其理由是

亚硝酸钠

NaNO2易溶于水且显著吸热，其熔点为271℃，分解温度为320℃

（用相应的离子方程式表示）

（4）在家里怎样用简单的方法区别NaNO2和NaCl？

（结合右图提示，请你写出方案）

（5）人体血红蛋白中含有Fe2＋离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋离子转变成Fe3＋离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。

服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（）

A酸性B碱性C氧化性D还原性

（6）请你设计实验鉴别NaHCO3和Na2CO3固体。

（7）设计实验检验红色砖块中含有三价铁离子。

（1）

实验方案

实验操作

现象与结论

方案1

在两种待鉴物质的溶液中分别加入（NH4）2Fe（SO4）2，充分反应后再加入适量KSCN溶液。

若溶液变血红色，证明待鉴溶液中有NO2—存在。

方案2

在两种待鉴物质的溶液中分别加入KI溶液，充分反应后再加入适量淀粉溶液。

若溶液变蓝色，证明待鉴溶液中有NO2—存在。

方案3

在两种待鉴物质的溶液中分别加入酸性高锰酸钾溶液溶液，充分反应

若酸性高锰酸钾溶液褪色，证明待鉴溶液中有NO2—存在。

方案4

在两种待鉴物质的溶液中分别加入AgNO3溶液，充分反应后再加入适量稀硝酸

若白色沉淀溶解，证明待鉴溶液中有NO2—存在。

方案5

在两种待鉴物质的溶液中分别加入稀硫酸，充分反应后适当加热

若有有红棕色气体产生，证明待鉴溶液中有NO2—存在

（2）方案1：

NO2－＋Fe2+＋2H＋＝2NO↑＋Fe3＋＋H2O

方案2：

2NO2－＋2I—＋4H＋＝NO↑＋I2＋2H2O

方案3：

5NO2－＋2MnO4－＋6H＋＝5NO3－＋2Mn2＋＋3H2O

方案4：

Ag++Cl—====AgCl↓Ag++NO2－====AgNO2↓

方案5：

NaNO2+H2SO4（稀）====NaHSO4+HNO2

HNO2=====NO↑+NO2↑+H2O

（3）NO2—+H2O

ＨＮＯ２+OH—

（4）①把待检物质溶于水后，观察温度的变化

②在两种待鉴物质的溶液中分别加入醋酸，观察红棕色气体产生情况。

（5）D（6）略

（7）①取砖块碾碎②溶于稀盐酸③倾析式过滤④在滤液中加入KSCN溶液。