高一化学必修一(研究物质的实验方法)

思考： 溶解 → 过滤 → 加热浓缩 → 过滤都用到 玻璃棒 的仪器是 ；
边加热边搅拌的目的是 防止液体受热不均而溅出 。
[例题2]（教材：交流与讨论2） 现有混有少量氯化钾的硝酸钾晶体，根据溶解性表 的溶解度曲线，设计实验方案提纯硝酸钾。 实验方案： 加水溶解 → 加热浓缩 → 冷却结晶 →过滤、洗涤、烘干 → 重复实验2~3次。 [问题交流] ： 如何判断沉淀是否已经洗涤干净 取少量最后一次洗涤液，滴入AgNO3溶液，无沉 淀产生表明沉淀已经洗涤干净。
→ 过滤、洗涤 → 重复实验2~3次。
具体操作方法： 溶解： 往混合物加入适量的蒸馏水，搅拌溶解。
如果没有难溶性物质则无需过滤。 过滤：
加热浓缩： 将溶液转移入蒸发皿，用酒精灯加热， 并用玻璃棒搅拌。 如右图装置 冷却结晶：加热至溶液中出现较多量晶体 （或液面出现晶膜），停止加 热，冷却至室温。 过滤、洗涤：
第二单元：研究物质的实验方法
一、物质的分离 1、过滤： ① 目的： 分离固态物质与液态物质的混合物。
② 仪器：普通漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架 台（带铁圈）、滤纸（实验用品）
③ 操作及注意事项： “三靠”、“二低” 三靠：烧杯尖嘴部分紧靠玻璃棒 玻璃棒紧靠滤纸三折叠处 漏斗管口尖嘴部分紧靠烧杯内壁 二低：滤纸边沿低于漏斗边沿 漏斗内液面低于滤纸边沿
水银温度计
冷凝剂出口
蒸馏烧瓶
冷凝管
接液管
沸石
冷凝剂入口
温度计水银球的正确位置： 蒸馏烧瓶侧管口处（支管口处） 沸石（或碎瓷片）的作用： 防止爆沸液体溅出 冷凝剂的流向： 自下而上 6、纸上层析（指导阅读教材，作适当解析）
除去气体中的气体杂质。 7、洗气： 注意； 气流方向是长进短出， 气体不溶于广口瓶中的液 体、也不与该液体反应。
操作过程： ① 取一根铂丝（或细铁丝）蘸取稀盐酸后置于酒精灯 火焰上灼烧至焰色与原酒精灯焰色 相同 （除去表面的杂质） ② 用灼烧后的铂丝蘸取样品置于酒精灯火焰灼烧 ——观察焰色 注意： 观察钾的焰色须透过蓝色钴玻璃观察 原因： 蓝色钴玻璃可滤去黄光，避免黄光的干扰。 焰色反应的本质： 原子在受热时吸收能量，冷却时以 特定频率的光线释放出能量。故焰色反应是元素的 特有性质。 常见金属的焰色：钠——黄色 钾——紫色
取少量上层清液，滴入BaCl2溶液，无沉淀产生表明沉淀已经完全。
142g 2.33g ∴ m(Na2SO4) ＝ ＝ 1.42g 233g 10.00 g 1.42 g 则样品中： ω(NaCl) ＝ ×100％ ＝ 85.8％ 10.00 g
3、结晶与重结晶：
① 目的： 除去固体中混有的少量可溶性固体杂质 利用不同物质在水中的溶解度受温度的影响程 ② 原理： 度差别较大。 溶解 → 过滤 → 加热浓缩 → 冷却结晶 ③ 操作：
2、沉淀的洗涤：
① 目的： 除去附于沉淀表面的可溶性杂质离子
② 操作方法： 往过滤后的漏斗内加入蒸馏水直至浸没 沉淀物，重复实验2~3次。 [例题1] ： 氯化钠固体样品10.00g，含有硫酸钠杂质，将样品溶 于水后加入足量BaCl2溶液，经一系列操作后得到沉淀 物2.33g。回答相关问题。
分析：
① 上述的“一系列操作”指的是过滤、洗涤、烘干、称量。 ② 如何判断沉淀已经完全： ③ 如何判断沉淀是否洗涤干净？ 取少量最后一次洗涤液，滴入AgNO3溶液，无沉 淀产生表明沉淀已经洗涤干净。 ④ 请通过计算求出氯化钠的纯度。 解： ∵ Na2SO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋2NaCl 233g 142g 2.33g m(Na2SO4)
2—
现象： 有白色沉淀生成
BaCl2＋K2SO4 ＝ BaSO4↓＋2KCl 原理： 生成的BaSO4白色固体难溶于水，不溶于酸。 方法归纳：
操作及现象：
固体样品 加水 ①加入稀盐酸 ②滴入BaCl2溶液
样液
无沉淀生成
产生白 色沉淀
结论： 固体样品或样液中含有SO42
—
4、焰色反应——[实验4]——Na+、K+的检验混合固体来自① 适量稀盐酸溶液
步骤 ②
无水氯化钠晶体
① 写出步骤①发生反应的化学方程式 Na2CO3＋2HCl＝ 2NaCl＋CO2↑＋H2O ② 如何判断步骤①是否已经完全？
取少量溶液，滴入稀盐酸，无气泡产生表明步骤①已经完全。
③步骤②涉及到的操作有
加热浓缩、冷却结晶 、 过滤洗涤 、烘干。
。
4、萃取与分液
[例题3]（教材：交流与讨论1） ∵ 2KClO3 实验方案：
MnO2 △
2KCl＋3O2↑
∴ 充分反应后的残余固体为KCl与MnO2的混合物
混 合 物
固体
加水
洗涤、烘干
MnO2 KCl
浊液
过滤
溶液
加热浓缩、冷却结晶 过滤、洗涤、烘干
[思考与联系]： 要除去氯化钠晶体中少量的碳酸钠，有人设计如下 实验方案，请回答相关问题。
⑥ 分液： 将互不相溶的两种液体分离。 ⑦ 几种常见漏斗：
三角漏斗
长劲漏斗
梨形分液漏斗
球形分液漏斗
注意：分液时，分液漏斗内下层液体从下端管口放出，
上层液体从漏斗上口倒出。
5、蒸馏或分馏： ① 原理：将液态物质加热至沸点，使之汽化，后将蒸汽 冷凝为液态物质的过程。 ② 蒸馏装置及其操作要点： 主要仪器的名称：
进气
出气
广口瓶
除杂试剂
[例 ] ： 利用此装置可除去下列气体中的杂质（括号内） ① CO(CO2) ——NaOH溶液等
② HCl(水蒸气) ——浓H2SO4
③ H2 (CO2) ——NaOH溶液等
二、常见物质的检验——常见离子的鉴别
1、铵根离子(NH4+ )的检验 —— [P21实验1]
现象： 红色石蕊试纸变蓝色 NaCl＋NH3↑＋H2O 原理：NH4Cl＋NaOH 生成的NH3溶于水后溶液呈碱性 方法归纳：
—
现象： 有白色沉淀生成
原理： NH4Cl＋AgNO3 ＝ AgCl↓＋NH4NO3 生成的AgCl白色固体难溶于水，不溶于稀HNO3。 方法归纳：
操作及现象： 固体样品
加水
样液
①加入稀HNO3
② 滴入AgNO3溶液
产生白色沉淀
—
结论： 固体样品或样液中含有Cl
3、硫酸根离子(SO4 )的检验——[实验3]
操作及现象：
固体样品或样液 ①加入NaOH溶液 ② 加热 产生遇湿润红色石蕊 试纸变蓝色的气体
△
结论： 固体样品或样液中含有NH4+ 问题： 写出(NH4)2SO4与NaOH溶液共热的化学方程式：
(NH4)2SO4＋2NaOH
△
Na2SO4＋2NH3↑＋2H2O
2、氯离子(Cl )的检验——[实验2]
将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中的分离方法。 ① 萃取：
② 萃取的目的：富集浓度（或含量）较小的物质。 ③ 萃取应满足的条件： ⑴ 两种溶剂互不相溶。 ⑵ 溶质在两种溶剂中的溶解度差别较大； ④ 萃取的过程：
⑤ 常见溶剂： 无机溶剂：水 有机溶剂： CCl4：无色油状液体、不溶于水，密度比水大。
苯（C6H6）：无色油状液体、不溶于水，密度比谁小。 酒精：无色液体、与水互溶。