1、高二必修化学实验及工业流程高二必修化学实验与工业流程一、化学实验1认识常用危险化学药品的标志2常见的防倒吸装置 3.常见的试剂保存方法（1）易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等起反应的药品应_ 保存。如钾、钠应保存在 中（2）易潮解、挥发、吸水的药品应密封保存，如固体NaOH、浓盐酸、浓硫酸等。（3）见光易分解的物质应盛在_瓶中，放置阴凉处。如 、 等（4）盛放药品的器皿应不能跟所盛药品反应。如盛NaOH溶液的试剂瓶不能用_而应用_ 。如盛浓硫酸的试剂瓶不能用_ 而应用_4试纸的使用(1)类型及作用定性检验_定量(粗测)检测_强弱检验SO2等有_性的物质检验Cl2等有_的物质(2)pH试纸使用
2、方法：取试纸放在_上，用_蘸取液体，点在试纸_，观察试纸的颜色变化。等pH试纸变色后，与_对照。5广口瓶的用途（1）A装置可作集气瓶和洗气瓶.若集气瓶是干燥的，则由b口进气可收集的气体 _ .若集气瓶是干燥的，则由a口进气可收集的气体_.若集气瓶充满水，可收集的气体是 _ ； 此时气体由_进入。.若集气瓶内装入浓硫酸进行气体干燥，可用此装置干燥的气体是_ ，这时气体由_进入。（2）B装置可测量气体的体积6物质分离、提纯的常用物理方法(1)如图1，方法、装置的名称：_。 实验仪器： 适用范围：把不溶性_ 进行分离。 (2)结晶是_的过程，对溶解度受温度变化影响_的固态溶质，采用_的方法，而对溶解
3、度受温度变化影响相当大的固态溶质，采用 方法。硝酸钾晶体和氯化钠的溶解度曲线 例1.高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取：NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为、 、干燥。如图2，方法、装置的名称：_。适用范围： 注意事项：玻璃棒的作用：_；_而不能直接蒸干。(3)如图3，方法、装置的名称：_。适用范围：萃取：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组成的溶液里提取出来；分液：两种液体互不相溶且易分层。注意事项：（1） （2）
4、 (4)如图4，方法、装置的名称：_。适用范围：_相差较大的液体混合物注意事项：温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的 ；冷却水的方向为 。(5)如图5，方法、装置的名称：_。适用范围：某种组分易升华的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法。例2：除去下列常见物质中的杂质，完成表格：序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法1COCO22CO2HCl3Cl2HCl4Fe2O3Al2O35NaHCO3溶液Na2CO36FeCl3溶液FeCl27FeCl2溶液FeCl38I2晶体NaCl9NaCl晶体NH4Cl10乙烷C2H411乙酸乙酯乙酸12乙醇水(少量)7一定物质的量浓度溶液的配制1仪器_ 等
5、。2容量瓶的使用(1)特点：(2)使用方法及注意事项：容量瓶使用前一定要检查_。其操作顺序为装水盖塞倒立正立玻璃塞旋转180倒立。_(填“能”或“不能”，下同)将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。_作为反应容器或长期贮存溶液的容器。_加入过冷或过热的液体。只能配制容量瓶上规定体积的溶液，即不能配制任意体积一定物质的量浓度的溶液。3操作步骤(1)计算：计算所需固体的质量。(2)称量：根据计算结果，称量固体质量。(3)溶解：将称量好的固体放入烧杯中，加适量水溶解，并用_搅拌。(4)转移：待恢复到_后，将溶液转移到_中。(5)洗涤：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤_次，将每次洗涤液也注入容量瓶中，
6、并振荡容量瓶。(6)定容：往容量瓶中缓慢加蒸馏水，等液面离容量瓶瓶颈刻度线_cm时，改用_滴加蒸馏水至液面与刻度线_。(7) 摇匀：塞好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。(8)装瓶贴签例3.实验中需要2 molL1的Na2CO3溶液950 mL，配制时，你认为应该选用的容量瓶的规格和称取的碳酸钠质量分别是 ()A1 000 mL,212 g B950 mL,201.4 gC500 mL,286 g D任意规格，572 g例4.实验室用密度为1.25 gmL1，质量分数为36.5%的浓盐酸配制240 mL 0.1 molL1的盐酸，请回答下列问题：(1)浓盐酸的物质的量浓度为_。(2)配制240 mL
7、0.1 molL1的盐酸应量取浓盐酸体积/mL应选用容量瓶的规格/mL(3)配制时，其正确的操作顺序是(字母表示，每个字母只能用一次)_。A用30 mL水洗涤_23次，洗涤液均注入容量瓶，振荡B用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水(约30 mL)，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀C将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中D将容量瓶盖紧，振荡，摇匀E改用_加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切F继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线_处8.沉淀的洗涤例5.在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO，然后过滤
8、、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，试问：(1)怎样判断SO是否沉淀完全？ (2)过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀(即洗涤沉淀的目的)? (3)沉淀的洗涤方法？ (4)怎样判断沉淀是否洗净？9. 控制体系的温度(1) 控制低温的目的：防止某反应物及目标产物分解，如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2 、KMnO4 、AgNO3、 HNO3(浓)等物质；防止某反应物或目标产物挥发，如盐酸、醋酸和氨水等；(2) 控制某温度范围：低温反应速率慢，高温可能某物质分解或高温耗能高；(3) 采取加热的目的：加速某固体的溶解；减少气体生成物的溶解并加速其逸出；一般是加快反应速率；趁热过滤，防止某物质降
9、温时析出而损失或带入新的杂质例6.碘化钠是实验室中常见的分析试剂，常用于医疗和照相业。工业上通常用水合肼(N2H4H2O，100以上分解)还原法制取碘化钠，工艺流程如下：(1) 合成过程的反应产物中含有I，写出合成过程的离子方程式： (2) 还原过程必须保持反应温度在6070，原因是： 练习1. 利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体Fe2(C2O4)35H2O的实验流程如下图所示。所得Fe2(C2O4)35H2O需用冰水洗涤，其目的是 。2. SnSO4是一种重要的硫酸盐，在工业生产中有着广泛的应用。其制备路线如下：实验室中“漂洗”沉淀的实验操作方法是 。3. (2014常州一模节选)氯化亚
10、铜在氯的衍生物产品中占有较突出的位置，在有机合成工业中可作催化剂。以下是从Cu、Fe的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图。结晶后采用无水乙醇洗涤的原因是 。4. 工业上硫酸锰铵(NH4)2Mn(SO4)2可用于木材防火涂料等。其制备工艺如下： 已知步骤反应：H2C2O4(aq)+H2SO4(aq)+MnO2(s)MnSO4(aq)+2CO2(g)+2H2O(l)H步骤中趁热过滤前需向MnSO4溶液中加入少量热水，其目的是；步骤所得(NH4)2Mn(SO4)2晶体需用酒精溶液洗涤，洗去的主要杂质离子有。5.绿矾(FeSO47H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化
11、铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：已知：室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。(1) 通入硫化氢的作用：除去溶液中的Sn2+；除去溶液中的Fe3+，其反应的离子方程式为。操作，在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是。(2) 操作的顺序依次为 、 、过滤、洗涤、干燥。(3) 操作得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是 除去晶体表面附着的硫酸等杂质；。5.硫化碱法是工业上制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)的方法之一，流程如下：CO2已知：Na2S2O3在空气中强热会被氧化，Na2S2O3
12、5H2O在35以上的干燥空气中易失去结晶水。(1) 甲研究小组设计如下吸硫装置：写出A瓶中生成Na2S2O3的化学方程式： 。装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效果，B中试剂可以是 ，表明SO2未完全被吸收的实验现象是。为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，可采取的合理措施是(写出一条即可)。(2) 从滤液中获得较多Na2S2O35H2O晶体的实验操作依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、。6.氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：(1) Mg
13、CO3 与稀硫酸反应的离子方程式为。(2) 加入H2O2 氧化时，发生反应的化学方程式为。(3) 滤渣2 的成分是(填化学式)。(4) 煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C2MgO+2SO2+CO2MgSO4+CMgO+SO2+CO MgSO4+3CMgO+S+3CO利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。D中收集的气体可以是(填化学式)。B中盛放的溶液可以是(填字母)。a. NaOH溶液b. Na2CO3溶液c. 稀硝酸d. KMnO4溶液A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4价，写出该反应的离子方程式： 。7.利用工厂产生的废铁屑和废HNO3溶液(H
14、NO3含量较少)制取铁红工艺生产流程如下：已知：金属和HNO3反应，HNO3浓度越小，还原产物中N元素的化合价越低。(1) 加入热Na2CO3溶液洗涤废铁屑的目的是；加入硝酸控制温度不宜过高的原因是(用化学方程式表示)。8.Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢滴加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应的化学方程式如下：2AgNO3+4KOH+K2S2O8Ag2O2+2KNO3+2K2SO4+2H2O回答下列问题：(1) 上述制备过程中
15、，检验洗涤是否完全的方法是。(2) 准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2.588g，在一定条件下完全分解为Ag和O2，得到224.0mL O2(标准状况)。计算样品中Ag2O2的质量分数(结果精确到小数点后两位)。9.锰锌铁氧体(ZnaMnbFecO4，Fe元素为+3价，Zn、Mn元素化合价相同)是一种重要的磁性材料。测定铁氧体中ZnO的实验步骤如下：(1) a、b、c的代数关系式为。(2) “除锰”时发生反应的离子方程式为。(3) 配制溶液A用的玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒及胶头滴管。(4) 准确量取25.00mL溶液A，二甲酚橙作指示剂，用0.010 00 molL-1EDT
16、A(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Zn2+(反应原理为Zn2+H2Y2-ZnY2-+2H+)，至滴定终点时消耗EDTA标准溶液20.00 mL。通过计算确定该铁氧体中ZnO的质量分数(写出计算过程)。10.化学需氧量(COD)常作为衡量水体中有机物含量多少的指标。某化学课外小组的同学拟采用碱性高锰酸钾溶液测定某海水试样的COD，实验流程如下：已知：弱碱性条件下Mn被还原性物质还原为MnO2。10I-+2Mn+16H+5I2+2Mn2+8H2O2S2+I22I-+S4(1) 测定海水试样的COD，采用碱性高锰酸钾溶液而不采用酸性高锰酸钾溶液，其可能原因是。(2) 滴定到终点时消耗Na2S2O3
17、标准溶液10.00 mL。根据以上实验数据计算海水试样的COD(用每升水样相当于消耗多少毫克O2表示，单位：mgL-1)(写出计算过程)11.碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料。以含镍(Ni2+)废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下：(1) 加入Na2CO3溶液时，确认Ni2+已经完全沉淀的实验方法是 。(3) 写出在空气中加热Ni(OH)2制备NiOOH的化学方程式： 。(4) 若加热不充分，制得的NiOOH中会混有Ni(OH)2，其组成可表示为xNiOOHyNi(OH)2。现称取9.21 g样品溶于稀硫酸，加入100 mL 1.0 molL-1Fe2+标准溶液，搅拌至溶
18、液清亮，定容至200 mL。取出20.00 mL，用0.010 molL-1KMnO4标准溶液滴定，用去KMnO4标准溶液20.00 mL，试通过计算确定x、y的值(写出计算过程)。涉及反应如下(均未配平)：NiOOH+Fe2+H+Ni2+Fe3+H2OFe2+Mn+H+Fe3+Mn2+H2O12.亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用。研究小组用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3。其实验流程如下：查阅资料可知，向碳酸钠溶液通入二氧化硫的过程中，溶液中有关组分的质量分数变化如右图是所示。（1）右图中的线2表示的组分为 （填化学式）（2）实验时，“反应II”中加入NaOH溶液的目
19、的是 （用化学方程式表示）（3）国家标准规定产品中Na2SO3的质量分数97.0%为优等品，93.0%为一等品。为了确定实验所得产品的等级，研究小组采用了两种方法进行测定。 方法I：称取2.570g产品，用蒸馏水溶解，加入足量的双氧水使Na2SO3完全氧化生成Na2SO4，在加入过量的BaCl2溶液，所得沉淀经过过滤、洗涤、干燥后称量，质量为4.660g，通过计算确定产品中Na2SO3的质量分数（写出计算过程）方法II：称取1.326g产品，配成100mL溶液，取25.00mL该溶液，滴加0.1250mol/L I2溶液，恰好使Na2SO3完全氧化生成Na2SO4时，消耗I2溶液20.00mL。通过计算确定产品中Na2SO3的质量分数（写出计算过程）判断Na2SO3产品的等级，并说明理由。
