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1、精选优质文档-倾情为你奉上高一化学期末复习第一章 从实验学化学 第一节 化学实验基本方法一、熟悉化学实验基本操作危险化学品标志,如酒精、汽油易然液体;浓H2SO4、NaOH(酸碱)腐蚀品练习1.下列实验操作正确的是( )A.不慎将浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗。B.在食盐溶液蒸发结晶的过程中,当蒸发皿中出现较多量固体时即停止加热。C.先在天平两个托盘上各放一张相同质量的纸,再把氢氧化钠固体放在纸上称量。D.过滤时,慢慢地将液体直接倒入过滤器中。二、混合物的分离和提纯:1、分离的方法:过滤:固体(不溶)和液体的分离。蒸发:固体(可溶)和液体分离。蒸馏:沸点不同的液体混合物的分离。 分液:互不
2、相溶的液体混合物。萃取:利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同,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。练习2.请从上面选择下列各混合物的分离方法(填序号)(1)食盐水与泥沙_(2)海水晒盐_(3)CCl4和水_(4)蒸馏水的制取_(5)用CCl4将碘水中的碘提取出来_2、粗盐的提纯:(1)粗盐的成分:主要是NaCl,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等杂质(2)步骤:将粗盐溶解后过滤;在过滤后得到粗盐溶液中加过量试剂BaCl2(除SO42)、Na2CO3(除Ca2、过量的Ba2)、NaOH(除Mg2)溶液后过滤;得到滤液加盐酸(除过量的CO32、OH
3、)调pH=7得到NaCl溶液;蒸发、结晶得到精盐。加试剂顺序关键:()Na2CO3在BaCl2之后;()盐酸放最后。3、蒸馏装置注意事项:加热烧瓶要垫上石棉网;温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处;加碎瓷片的目的是防止暴沸;冷凝水由下口进,上口出。4、从碘水中提取碘的实验时,选用萃取剂应符合原则:萃取剂不能与被萃取的物质反应;萃取剂与原溶液溶剂互不相溶。 (密度:水 NaHCO3溶液酸碱性碱性碱性与酸反应剧烈程度较慢(二步反应)较快(一步反应)与酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2CO32+2H+=CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3+H+
4、=H2O+CO2热稳定性加热不分解加热分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应与NaOH溶液反应不反应(不能发生离子交换)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3+OH=H2O+CO32与Ca(OH)2溶液反应Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOHCa2+CO32=CaCO3也能反应生成CaCO3沉淀与CaCl2、溶液反应有CaCO3沉淀不反应用途洗涤剂,玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多(有胃溃疡时不能用)相互转化Na2CO3溶液能吸收CO2转化为NaHCO3Na2CO3 +
5、 H2O + CO2 = 2 NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O注意几个实验的问题:1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应:向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先无气体,后有气体,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应:先Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3,后NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O +CO2 向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有气体,反应是:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2如果用2mol的Na2C
6、O3和2.4mol的稀HCl反应,采用方法放出CO2是0.4mol;采用方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别:取两种试液少量,分别滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO34、侯氏制碱法反应式:NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl.注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤,在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用,提
7、高原料的利用率。(四)氢氧化钠NaOH:俗称烧碱、火碱、苛性钠,易潮解,有强腐蚀性,具有碱的通性。二、镁及其化合物(一) 镁的性质1、物理性质:镁是银白色金属,质较软,密度1.74g/cm3,是轻金属,硬度小。2、化学性质:镁是较活泼金属 与非金属单质反应:2Mg + O2 = 2MgO,Mg + Cl2 = MgCl2,3Mg + 3N2 = Mg3N2Mg + S = MgS 与沸水反应:Mg + 2H2O(沸水)= Mg(OH)2 + H2 . 与酸反应:与非强氧化性酸反应:是酸中的H+与Mg反应,有H2放出。与强氧化性酸反应:如浓H2SO4、HNO3,反应比较复杂,但是没有H2放出。
8、与某些盐溶液反应:3、镁的提取海水中含有大量的MgCl2,因此,工业上主要是从分离了NaCl的海水中来提取MgCl2.流程:海水中加入CaO或Ca(OH)2 Mg(OH)2沉淀、过滤、洗涤沉淀,用稀HCl溶解MgCl2溶液,蒸发结晶MgCl26H2O晶体,在HCl气体环境中加热MgCl2固体,电解熔融的MgCl2Mg + Cl2 。主要反应:MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2+ CaCl2, Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O, MgCl26H2O MgCl2 + 6H2O , MgCl2(熔融) Mg + Cl2。4、镁的用途镁主要是广泛用于制造合金。
9、制造的合金硬度和强度都较大。因此镁合金被大量用火箭、导弹、飞机等制造业中。(二)氧化镁(MgO)白色固体,熔点高(2800),是优质的耐高温材料(耐火材料)。是碱性氧化物:MgO + H2O = Mg(OH)2MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O 注意以下几种情况的离子方程式的书写: n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)1:4:Mg2+ + 2HCO3- + 4OH- = Mg(OH)2+ 2CO32- + 2H2O; n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:2:Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- = MgCO3+ CO32- + 2H2O; n(Mg(HCO3)2
10、):N(NaOH)=1:1: Mg2+ + HCO3- + OH- = MgCO3+H2O 。三、铝及其化合物(一)铝的性质1、物理性质:银白色金属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高。有良好的导电、导热性和延展性。2、化学性质:铝是较活泼的金属。 通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O2 = 2Al2O3。同时也容易与Cl2、S等非金属单质反应。 与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和浓硝酸在常温下,使铝发生钝化现象;加热时,能反应,但无氢气放出;非强氧化性酸反应时放出氢气。( 2Al6H2Al33H2 ) 与强碱溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO
11、2 + 3H2( 2Al2OH2H2O2AlO23H2 ) 与某些盐溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。 铝热反应:铝与某些金属氧化物的反应(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做铝热反应2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe。Al 和 Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。(二)氧化铝(Al2O3)白色固体,熔点高(2054),沸点2980,常作为耐火材料;是两性氧化物。我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色,蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石
12、刚玉主要成分是氧化铝,硬度仅次于金刚石,用途广泛。两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 。Al2O3是工业冶炼铝的原料,由于氧化铝的熔点高,电解时,难熔化,因此铝的冶炼直到1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na3AlF6),使氧化铝的熔点降至1000度左右,铝的冶炼才快速发展起来,铝及其合金才被广泛的应用。2Al2O3 4Al + 3O2。(三)氢氧化铝(Al(OH)3)白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物。加热易分解。两性氢氧化物:既
13、能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O (四)铝的冶炼铝是地壳中含量最多的金属元素,自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产的流程:铝土矿(主要成分是氧化铝)用氢氧化钠溶解过滤向滤液中通入二氧化碳酸化,过滤氢氧化铝氧化铝铝。主要反应:Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O ,CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 = 2Al(OH)3+ Na2CO3 ,2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O ,2A
14、l2O3 4Al + 3O2。(五)铝的用途:铝有良好的导电、导热性和延展性,主要用于导线、炊具等,铝的最大用途是制合金,铝合金强度高,密度小,易成型,有较好的耐腐蚀性。迅速风靡建筑业。也是飞机制造业的主要原料。(六)明矾的净水:化学式:KAl(SO4)212H2O,它在水中能电离:KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42-。铝离子与水反应,生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附能力,吸附水中的悬浮物,使之沉降已达净水目的。Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 (胶体)+ 3H+ 。知识整理:(Al(OH)3)的制备:在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl 。 实验:A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是先有沉淀,后溶解。反应式:先Al3+ + 3OH- = Al(OH)3, 后Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O。B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液,现象是开始无沉淀,后来有沉淀,且不溶解。反应式:先Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O,后Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3。 实验