1、第一章 从实验学化学 第一章 从实验学化学 第一节 化学实验基本方法 第一章 从实验学化学 第1课时 化学实验安全 过滤和蒸发新知初探自学导引 自主学习一、化学实验安全 1.遵守实验室规则 2.了解安全措施(1)危险化学药品的存放 易燃、易爆试剂应密封保存并远离电源和火源。剧毒药品应单独专柜保存。常用危险化学品的标志标志 意义 爆炸品 _ 氧化剂 剧毒品 _易燃品 腐蚀品(2)意外事故的处理方法意外事故 处理方法 酒精着火 应移开可燃物,用_盖灭 烫伤或烧伤 先用水冲洗烫(烧)伤处,再涂上烫(烧)伤膏 浓酸沾到皮肤上 立即用大量水冲洗,再涂上3%5%的_ 浓碱沾到皮肤上 立即用大量水冲洗,再涂
2、上3%5%的_ 试剂溅入眼睛内 立即用_冲洗,边洗边眨眼睛 湿布或沙土NaHCO3溶液硼酸大量水想一想浓硫酸稀释时应如何操作?为什么?加热液体混合物为防此现象的发生应采取怎样的措施?提示:浓硫酸稀释时应将浓硫酸沿器壁缓慢加入水中,边加边搅拌,为防液体溅出。在加热液体混合物时为防暴沸,通常加入碎瓷片等。3.实验操作方法(1)药品取用(2)物质加热(3)气体收集4.实验后药品的处理方法(1)实验用剩的试剂一般不放回原试剂瓶,以防污染试剂。(2)实验后的废液用废液缸收集,日后集中处理。二、混合物的分离和提纯 过滤(1)概念:将_与_分离的一种方法。(2)主要仪器及用品:烧杯、_、_、_、铁架台(带铁
3、圈)。(3)装置图:固体液体漏斗玻璃棒滤纸 一贴:滤纸紧贴_二低:滤纸上沿低于_低于滤纸上沿三靠:烧杯紧靠玻璃棒玻璃棒紧靠_漏斗下端紧靠烧杯内壁漏斗内壁漏斗上沿液面三层滤纸处2.蒸发(1)概念:分离溶于溶剂中的固体溶质的一种方法。(2)主要仪器及用品:蒸发皿、_、铁架台(带铁圈)、_。(3)装置图:酒精灯玻璃棒蒸发过程中要不断_当_时,停止加热,用余热蒸干3.粗盐的提纯(1)不溶性杂质的除去 搅拌有大量晶体析出(2)可溶性杂质的除去杂 质 加入的试剂 反应的化学方程式 硫酸盐(Na2SO4)BaCl2 Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl MgCl2 NaOH MgCl22NaOH=M
4、g(OH)22NaCl CaCl2 Na2CO3 CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl 三、SO24 的检验自主体验1.对危险化学品要在包装上印上警示性标志,下列化学品的名称与警示性标志名称对应正确的是()A烧碱爆炸品 B浓硫酸剧毒品C汽油腐蚀品D酒精易燃品解析:选D。烧碱是强碱,浓硫酸是强酸,都属于腐蚀品;汽油和酒精容易燃烧,属于易燃品。2.下列有关实验操作错误的是()A用药匙取用粉末状或小颗粒状固体B用胶头滴管滴加少量液体C给盛有2/3体积液体的试管加热D倾倒液体时试剂瓶标签面向手心解析:选C。取用固体时,小颗粒或粉末状的用药匙,块状或片状的用镊子;少量液体用胶头滴管滴加;试管加热
5、液体的体积不超过1/3;倾倒液体时试剂瓶标签面向手心,以防止液体流出腐蚀标签。3.在“粗盐提纯”的实验中,蒸发时的正确操作是()A把浑浊的液体倒入蒸发皿中加热 B开始析出晶体后用玻璃棒搅拌 C待水分完全蒸干后停止加热D蒸发皿中出现大量固体时即停止加热解析:选D。滤液浑浊说明仍有不溶性杂质,应再次过滤;加热时就用玻璃棒搅拌,以防止因局部过热,液体发生飞溅;加热蒸发时,应该在蒸发皿中出现大量固体时停止加热,用余热将剩余的水分蒸干。要点突破讲练互动 提示:氢气是可燃性气体,在空气浓度较大时加热或点燃可发生爆炸,所以要先检验氢气的纯度。化学实验安全 探究导引1 在氢气还原氧化铜的实验中为何要先检验氢气
6、的纯度?探究导引2 用排水法收集气体时,集满气体后为什么要先撤导管后熄灭酒精灯?提示:如果先熄灭酒精灯会使发生装置内压强瞬间减小,使水倒吸入发生装置而发生危险,所以应先撤导管后熄灭酒精灯。要点归纳实验操作时,加强“六防意识”,防止事故发生1.防爆炸(1)点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)之前,要检验气体的纯度。(2)用H2、CO还原Fe2O3、CuO时,先通入H2或CO,待检验尾部气体纯净,保证空气已排尽后,再加热。2.防暴沸(1)加热液体混合物时要加沸石。(2)稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿器壁缓缓加入水中,边加边搅拌冷却。3.防失火可燃性物质一定要远离火源以防失火。4.防中毒(1)制取有
7、毒气体时,要使用通风设备,要有尾气处理装置。(2)误食重金属盐,应喝豆浆、牛奶或鸡蛋清解毒。5.防倒吸(1)加热法制取气体并且用排水法收集时,实验结束时的操作为:先将导气管从水中取出,再熄灭酒精灯。(2)吸收溶解度较大的气体时,要加装安全瓶或防倒吸装置。6.防污染 对环境有污染的物质的制取或性质探究的实验中,要有尾气处理或污水处理装置。特别提醒(1)浓硫酸与其他液体的混合方法:浓硫酸与浓硝酸(或盐酸等)的混合同浓硫酸的稀释一样,将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸(或盐酸等)中,边加边搅拌冷却。(2)加热固体时试管口要略低于试管底,以防水珠倒流入试管底,炸裂试管。即时应用1.进行化学实验必须注意安全
8、,下列说法中正确的组合是()点燃氢气前要检验氢气的纯度,以免发生爆炸CO气体有毒,处理CO气体时可将其点燃,转化为无毒的CO2在盛O2的集气瓶中进行铁丝燃烧实验时,事先在集气瓶底部铺上一层沙子用氢气还原氧化铜时,先加热再通入氢气,以免浪费氢气稀释浓硫酸的操作图为:A BCD解析:选B。内容指向联系分析 结论 氢气易燃易爆,点燃前必须检验其纯度 CO有毒但具有可燃性,点燃时生成的CO2无毒 内容指向联系分析 结论 铁燃烧生成的Fe3O4温度很高,直接落到集气瓶底部,会导致集气瓶炸裂 氢气易燃易爆,故应先通入氢气,赶走装置中的空气,待排出的氢气纯净后,才能加热氧化铜 稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿容器内
9、壁加入到水中 混合物的分离及粗盐的提纯 探究导引3 除去 NaCl 溶液中的 Na2CO3,加入硝酸可以吗?提示:不可以,因为加入 HNO3会引入 NO3 产生新的杂质。探究导引4 提纯粗盐的实验中,Na2CO3溶液为什么必须在加入 BaCl2溶液之后加入?提示:因为过量的 Ba2要用 CO23 除去,所以Na2CO3溶液要在 BaCl2溶液后加入。要点归纳1.物质的分离和提纯(1)比较 分离 提纯 含义 把混合物的各成分分开 把混合物中所含有的杂质除去 区别 分开后的各物质要恢复原来的状态 杂质不必恢复原状态 物理方法 过滤、结晶、升华、蒸馏、萃取、分液 化学方法 沉淀、加热、置换、分解等(
10、2)原则2.粗盐的提纯过滤粗盐溶液只能除去泥沙等不溶性杂质,要得到纯净的 NaCl,还需进一步除去 Ca2、Mg2、SO24 等可溶性杂质离子。具体操作如下:溶解 过量BaCl2BaSO4 过量NaOHMg(OH)2(除去 SO24)(除去 Mg2)过量Na2CO3 CaCO3BaCO3过滤(除去 Ca2及多余的 Ba2)过量盐酸CO2H2O 加热、蒸发(得到纯净NaCl固体)(除去多余的 CO23、OH)(1)试剂的先后顺序为保证杂质离子完全被除去,加入的试剂一般都是过量的,前一步加入的过量试剂,在后面的步骤中要能够除去。因此Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入。通常加入的顺序为:Ba
11、Cl2NaOHNa2CO3HCl或NaOHBaCl2Na2CO3HCl或BaCl2Na2CO3NaOHHCl。(2)化学反应方程式 BaCl2Na2SO4=BaSO42NaCl 2NaOHMgCl2=Mg(OH)22NaCl Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O NaOHHCl=NaClH2O 即时应用2.为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按下列步骤操作:固体加水溶液加过量A加过量B操作滤液加适量C 加热煮沸KCl溶液 操作KCl
12、固体(1)写出三种试剂的化学式:A_,B_,C_。(2)根据题意,回答下列问题:加入过量A的目的是_,加入过量B的目的是_,加热煮沸的目的是_。(3)操作是_,操作是_。解析:当有多种杂质共存时,应认真分析。要使杂质一一除去,必须考虑到所加试剂是过量的,而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去,要除去 Mg2,可用含 OH的试剂,除SO24 可用含 Ba2的试剂,故先加入 Ba(OH)2。加入的过量 Ba(OH)2中的 Ba2可用 K2CO3除去,过量 Ba(OH)2中的 OH,以及过量 K2CO3中的 CO23,可用稀盐酸除去,最后加热煮沸可除去 HCl。答案:(1)Ba(OH)2 K2CO3
13、HCl(2)除尽 Mg2和 SO24除尽过量的 Ba2 使 HCl 挥发(3)过滤 蒸发题型探究权威预测 化学实验安全例1化学实验设计和操作中必须十分重视安全问题和环境保护问题。下列实验问题处理方法不正确的是()制氧气时用排水法收集氧气后出现倒吸现象,应立即松开试管上的橡胶塞 在气体发生装置上直接点燃一氧化碳气体时,必须要先检验一氧化碳气体的纯度。最简单的方法是用排空气的方法先收集一试管气体,点燃气体,听爆鸣声 实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室,以免污染实验室 给试管中的液体加热时不时移动试管或加入碎瓷片,以免暴沸伤人不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛A BCD【解析】从
14、防爆炸、防燃烧、防中毒、防倒吸以及环保方面出发,重点在于辨认错误的操作习惯。本题应用排水法收集CO气体,不可用排空气的方法收集,因其密度与空气接近,难以排净空气;实验结束后不可将实验的废液倒入下水道,应交实验员集中处理,否则会腐蚀管道,引发事故,造成污染等。正确,错误。【答案】B【名师点睛】化学实验的安全问题,可以从试剂的存放和取用、实验操作及实验过程、废气和废液的处理等方面考虑。粗盐的提纯例2(2012黄山高一检测)为了除去粗盐中的 Ca2、Mg2、SO24 及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列 5 项操作:过滤;加过量 NaOH 溶液;加适量盐酸;加过量Na2CO3 溶液;加过量 BaCl
15、2 溶液。正确的操作顺序是()AB CD【解析】【答案】C 【思维深化】为保证把 NaCl 中的 Ca2及除去SO24 时过量的 Ba2除去,应加入过量的 Na2CO3溶液,保证 Na2CO3过量的方法及检验方法为:(1)向溶液中逐滴加入 Na2CO3溶液,直到不再产生沉淀为止,这样保证 Na2CO3过量。(2)检验方法:取滴加完 Na2CO3溶液后的上层清液适量放入一小试管中,继续滴加适量 Na2CO3溶液,无沉淀生成(或滴入过量盐酸有气泡产生),证明 Na2CO3溶液已加过量。课堂达标即时巩固 热点示例思维拓展 经典案例 草木灰中含有可溶性钾盐(主要成分是K2SO4、K2CO3、KCl)。
16、某学生按下列操作提取草木灰中的钾盐:取草木灰加水溶解;过滤,取滤液,过滤装置和操作如图;蒸发滤液;冷却结晶。已知硝酸银与氯化钾反应生成硝酸钾和难溶于水的氯化银,化学方程式为:AgNO3KCl=AgClKNO3。请回答下列问题:(1)指出图中的两处错误。(2)在操作、中均用到玻璃棒,该仪器的作用依次是什么?(3)为检验草木灰中的阴离子,取少量晶体溶于水,用一支小试管取适量溶液,加入适量HCl,会观察到什么实验现象?【答案】(1)没有用玻璃棒引流;漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁。(2)搅拌,加速溶解;引流,使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒;搅拌,防止因局部过热致使液滴或晶体飞溅。(3)有气泡产生,因HCl与K2CO3发生反应生成CO2气体,化学方程式为:K2CO32HCl=2KClH2OCO2。