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FeCl 3溶液和1ml 饱和CuSO 4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<0.5cm5.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Fe 3+和Cu 2+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Fe 3+、Cu 2+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Fe 3+和Cu 2+得到了分离。
由此可以得出Fe 3+和Cu 2+在流动相和固定相中的分配情况是 。
4.实验中所使用的FeCl 3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 ( )原点 滤纸展开剂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. D2.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①NaNO3、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。
②NaCl晶体析出③热过滤滤液中的最主要成分为KNO3④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)①②③⑥3.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铝表面氧化膜的保护作用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===Al2O3①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++3H2 ④Cu(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。
(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:(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:摩擦剂 实验中出现的现象解 释SiO 2 CaCO 3Ca 3(PO 4)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 牙膏样品加水、搅拌、静置 倾析式过滤 澄清溶液 沉淀测溶液的PH 值 用新制Cu (OH )2检验牙膏中的甘油加稀盐酸 CO 2检验 Ca 2+检验F -检验 ① ③① 高温 ② 加水 ③加碳酸钠溶液① ② ③ 。
(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 。