专题一、从实验学化学（冲刺2020高考化学---复习精品）

备战 2020 高考化学一轮基础知识点复习 专题一、从实验学化学 考点点播：化学实验在历年高考均占有重要的比列，是单项选择题和简答题必考题 型，分值约战 20-22 分之间。同学们在复习时，除了课本基础实验以外，还要结 合工艺流程题、元素推断、实验探究等专题一起复习和训练。 基础知识回顾 一、化学实验安全 1、注意事项： （1）做有毒气体的实验时，应在通风厨中进行，并注意对尾气进行适当处理（吸收 或点燃等）。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯，尾气应燃烧掉或作适当处理。 （2）烫伤宜找医生处理。 （3）浓酸撒在实验台上，先用Na2CO3 （或NaHCO3）中和，后用水冲擦干净。浓酸沾 在皮肤上，宜先用干抹布拭去，再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀NaHCO3溶液淋 洗，然后请医生处理。 （4）浓碱撒在实验台上，先用稀醋酸中和，然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上， 先用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中，用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。 （5）钠、磷等失火宜用沙土扑盖。 （6）酒精及其他易燃有机物小面积失火，应迅速用湿抹布扑盖。 2、常用危险化学品的分类： 第1类 爆炸品 第5类 氧化剂和有机过氧化物 第2类 压缩气体和液化气体 第6类 有毒品 第3类 易燃液体 第7类 放射性物品 第4类 易燃固体、自然物品和遇湿易 燃物品 第8类 腐蚀品二、常见物质的分离、提纯和鉴别 常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离。 1、混合物的物理分离和提纯方法 分离物 方 法 适用范围 主要仪器 注意点 实例 固+液 蒸 发 易溶固体与液体分 开 NaCl（H2O） 结 晶 溶解度差别大的溶 质分开 酒精灯、蒸 发皿、玻璃 棒 ①不断搅拌；②最后 用余热加热；③液体 不超过容积 2/3 NaCl（NaNO3） 固+固 升 华 能升华固体与不升 华物分开 酒精灯 I2（NaCl） 固+液 过 滤 易溶物与难溶物分 开 漏斗、烧杯 ①一角、二低、三碰； ②沉淀要洗涤；③定 量实验要“无损” NaCl（CaCO3） 萃 取 溶质在互不相溶的 溶剂里，溶解度的不 同，把溶质分离出来 分液漏斗 从溴水中提 取 Br2 分 液 分离互不相溶液体 分液漏斗 ①先查漏；②对萃取 剂的要求；③使漏斗 内外大气相通;④上 层液体从上口倒出 乙酸乙酯与饱 和 Na2CO3 溶液液+液 蒸 馏 分离沸点不同混合 溶液 蒸馏烧瓶、冷 凝管、温度计、 牛角管 ①温度计水银球位 于支管处；②冷凝水 从下口通入；③加碎 瓷片 乙醇和水、 I2 和 CCl4渗 析 分离胶体与其中的分 子、离子 半透膜 更换蒸馏水 淀粉与 NaCl 盐 析 加入某些盐，使溶质 的溶解度降低而析 出 烧杯 用固体盐或浓溶液 蛋白质溶液、 硬脂酸钠和甘 油 洗 气 易溶气与难溶气分 开 洗气瓶 长进短出 CO2（HCl） 气+气 液 化 沸点不同气分开 U 形管 常用冰水 NO2（N2O4） （1）、蒸发和结晶：蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶 是溶质从溶液中析出晶体的过程，可以用来分离和提纯几种可溶性固体的 混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同， 通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小，从而使晶体析出。加热蒸发 皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液，防止由于局部温度过高，造 成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热，例如用结晶的 方法分离 NaCl 和 KNO3 混合物。 （2）、蒸馏：蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多 种混合液体的分离，叫分馏。  实验安全：①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸。②温度计水银球 的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能 超过其容积的 2/3，也不能少于 l/3。④冷凝管中冷却水从下口进，从上口出。 ⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点，例如用分馏的方法进行 石油的分馏。 （3）、分液和萃取：分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一 种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求： 和原溶液中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远大于原溶剂，并且溶剂 易挥发。  实验安全：①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不 能超过漏斗容积的 2/3，塞好塞子进行振荡。②振荡时右手捏住漏斗上口的颈 部，并用食指根部压紧塞子，以左手握住旋塞，同时用手指控制活塞，将漏 斗倒转过来用力振荡。③然后将分液漏斗静置，待液体分层后进行分液，分 液时下层液体从漏斗口放出，上层液体从上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴 水里的溴。 （4）、升华：升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些 物质具有升华的特性，将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来，例如加热使 碘升华，来分离 I2 和 SiO2 的混合物。 过滤时应注意： ①一贴：将滤纸折叠好放入漏斗，加少量蒸馏水润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁。 ②二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘，加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的 边缘。 ③三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触；玻璃棒的底端应 和过滤器有三层滤纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触，例 如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。2、混合物的物理分离和提纯方法 分离/提 纯方法 分离的物质 应注意的事项 应用举例 过滤 用于固液混合的分 离 一贴、二低、三靠 如粗盐的提纯 蒸馏 提纯或分离沸点不 同的液体混合物 防止液体暴沸，温度计水银 球的位置， 如 石 油 的 蒸 馏 中 冷 凝管中水的流向 如 石油的蒸馏 萃取 溶质在互不相溶的 溶剂里的溶解度不 同，用一种溶剂把溶 质从它与另一种溶 剂所组成的溶液中 提取出来 选择的萃取剂应符合下列要 求：和原溶液中的溶剂互不 相溶；对溶质的溶解度要远 大于原溶剂 用 四 氯 化 碳 萃 取 溴 水里的溴、碘 分液 分离互不相溶的液 体 打开上端活塞或使活塞上的 凹槽与漏斗上的水孔，使漏 斗内外空气相通。打开活塞， 使下层液体慢慢流出，及时 关闭活塞，上层液体由上端 倒出 如 用 四 氯 化 碳 萃 取 溴水里的溴、碘后再 分液 蒸发和结 晶 用来分离和提纯几 种可溶性固体的混 合物 加热蒸发皿使溶液蒸发时， 要用玻璃棒不断搅动溶液； 当蒸发皿中出现较多的固体 时，即停止加热 分离NaCl和KNO3混合 物 3、物质的保存： K、Na 保存在煤油中（防水、防 O2） 见光易分解的物质 用棕色瓶（HNO3、AgNO3、氯水、HClO 等） 碱性物质 用橡胶塞不能用玻璃塞（Na2SiO3、NaOH、Na2CO3) 酸性、强氧化性物 质 用玻璃塞不能用橡胶塞（HSO4、HNO3、KMnO4) F2、HF（氢氟酸） 用塑料瓶不能用玻璃瓶（与 SiO2 反应腐蚀玻璃) 保存在水中的物质 白磷（防在空气中自燃）、Br2（防止挥发）4、物质的鉴别 ① 常见气体的检验 常见气体 检验方法 氢气 H2 纯净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 氧气 O2 可使带火星的木条复燃 氯气 Cl2 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2 也能使湿润的碘化 钾淀粉试纸变蓝） 氯化氢 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。 二 氧 化 硫 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（用于吸收 SO2）。 硫化氢 H2S 无色有具鸡蛋气味的气体。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。 氨气 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。 二 氧 化 氮 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。 一 氧 化 氮 NO 无色气体，在空气中立即变成红棕色 二 氧 化 碳 CO2 使澄清石灰水变浑浊；使燃着的木条熄灭。SO2 气体也能使澄清石灰水 变混浊，N2 等气体也能使燃着木条熄灭。 一 氧 化 碳 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。② 几种重要阳离子的检验 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（通过钴玻片）。 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 NaOH 溶液反应生成白色 Al(OH)3 絮状沉淀，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 CuCl2溶液显绿色），能与 NaOH 溶液反应，生成蓝色 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 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。 NO3－ 浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。 5、除杂注意事项： 为了使杂质除尽，加入的试剂不能是“适量”，而应是“过量”；但过量的试剂必 须在后续操作中便于除去。专题训练一、从实验学化学 1． (13 分)(NH4)2SO4 是常见的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分 解产物。[查阅资料] (NH4)2SO4 在 260℃和 400℃时分解产物不同。 [实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略） 实验 1：连接装置 A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置 B 盛 0.5000mol/L 盐 酸 70.00mL）。通入 N2 排尽空气后，于 260℃加热装置 A 一段时间，停止加热，冷 却，停止通入 N2。品红溶液不褪色，取下装置 B，加入指示剂，用 0.2000mol/L NaOH 溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗 NaOH 溶液 25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无 SO42-。 （1）仪器 X 的名称是________________。 （2）滴定前，下列操作的正确顺序是_________(填字母编号)。 a．盛装 0.2000mol/L NaOH 溶液 b．用 0.2000mol/L NaOH 溶液润洗 c．读数、记录 d．查漏、清洗 e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 （3）装置 B 内溶液吸收气体的物质的量是__________mol 实验 2：连接装置 A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入 N2 排尽空气后， 于 400℃加热装置 A 至(NH4)2SO4 完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入 N2。观察到装置 A、D 之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装 置 D 内溶液中有 SO32-，无 SO42-。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。 （4）检验装置 D 内溶液中有 SO32-，无 SO42-的实验操作和现象是__________. （5）装置 B 内溶液吸收的气体是____________. （6）(NH4)2SO4 在 400℃分解的化学方程式是______________________.2． (15 分）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答 下列问題：（1）工业上可用 KC1O3 与 Na2SO3 在 H2SO4 存在下制得 ClO2，该反应 氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 （2）实验室用 NH 4Cl、盐酸、NaClO 2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备 ClO2： ①电解时发生反应的化学方程式为 。 ②溶液 X 中大量存在的阴离子有__________。 ③除去 ClO2 中的 NH3 可选用的试剂是 (填标号)。 a．水b． 碱 石 灰 C．浓硫酸 d．饱和食盐水 （3）用下图装置可以测定混合气中 ClO2 的含量： Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用 50 mL 水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸： Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口； Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中： Ⅴ．用 0.1000 mol·L-1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液 （I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-)，指示剂显示终点时共用去 20.00 mL 硫代硫酸钠溶液。在 此过程中： ①锥形瓶内 ClO2 与碘化钾反应的离子方程式为 。 ②玻璃液封装置的作用是 。 ③V 中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。④测得混合气中 ClO2 的质量为 g。 （4）用 ClO2 处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐， 下列物质最适宜的是_______（填标号)。 a．明矾 b．碘化钾 c．盐酸 d．硫酸亚铁 3.（2019江苏，19,15分）实验室以工业废渣（主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、 Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下： （1）室温下，反应CaSO4(s)+ (aq) CaCO3(s)+ (aq)达到平衡，则溶液中 =▲[Ksp(CaSO4)=4.8×10−5，Ksp(CaCO3)=3×10−9]。 （2）将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为▲；浸取 废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是▲。 （3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃，搅拌，反应3 小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是▲；保持温度、反应 时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有▲。 （4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质 CaCO3 所需的 CaCl2 溶液。设计以水洗后 的滤渣为原料，制取 CaCl2 溶液的实验方案：▲[已知 pH=5 时 Fe(OH)3 和 Al(OH)3 沉淀完 全；pH=8.5 时 Al(OH)3 开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和 Ca(OH)2]。 2 3CO − 2 4SO − ( ) ( ) 2 4 2 3 SO CO c c − −参考答案 1.（1）圆底烧瓶 （2）dbaec （3）0.03 mol （4）取少量装置 D 内溶液于试管中，滴加 BaCl2 溶液，生成白色沉淀；加入足量稀 盐酸后沉淀完全溶解，放出无色刺激性气体 （5）NH3 （6）3(NH4)2SO4 4NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O↑ 2.(1) 2：1 （2）①NH4Cl＋2HCl 3H2↑＋NCl3 ②Cl—、OH— ③c （3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O ②吸收残余的二氧化氯气体（避 免碘的逸出） ③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ④0.02700 （4）d 3.（1）1.6×104（3分） （2） +NH3·H2O + +H2O(或 +NH3·H2O + +H2O) 增加溶液中 的浓度，促进CaSO4的转化（3分） （3）温度过高，(NH4)2CO3分解 （2分） 加快搅拌速率（2分） （4）在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液 中分批加入少量Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于5~8.5时，过滤（3分） △ 电解 3HCO− + 4NH 2 3CO − 3HCO− + 4NH 2 3CO − 2 3CO −