生物定性與定量實驗

1、,定性與定量實驗,,一．定性實驗：化學定性實驗要解決的是研究對象“有什么”的問題。其主要任務是確定物質的組成（如由哪些元素組成?；瘜W實驗中的定性分析，主要有常見分子、離子的檢驗。,知識點講解,1．某化學興趣小組對碳銨的成分存在疑問，進行了如下探究?！径ㄐ詫嶒灐繖z驗碳銨中的陰、陽離子。?。?）取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。根據實驗現(xiàn)象，推測碳銨中所含有陰離子可能是 　 　和　

2、 。（2）檢驗碳銨中陽離子的方法是　　　　　　　　　　。,體驗１,取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體，若石蕊試紙變藍色即證明碳銨中含有NH4＋。,HCO3－ CO32－,物質的檢驗,(三)常見陽離子的檢驗,①Na+、K+：,②Mg2+：,③Al3+：,能與適量的NaOH 溶液反應生成白色 Al(OH)3 絮狀沉淀，該沉淀能溶于鹽酸和過量的NaOH 溶液。不溶于氨水。,

3、④Fe3+：,能與KSCN 溶液反應，變?yōu)檠t色溶液[Fe(SCN)3],能與NaOH 溶液反應，生成紅褐色Fe(OH)3 沉淀,用焰色反應來檢驗時，它的火焰分別呈黃色、紫色(通過鈷玻璃片),能與NaOH 溶液反應生成白色 Mg(OH)2 沉淀,⑤Fe2+：,能與NaOH 溶液反應，先生成白色Fe(OH)2 沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色Fe(OH)3 沉淀。,或向Fe2+鹽溶液中加入KSCN 溶液，不顯紅色，再加入少量新制

4、的氯水后立即顯紅色。,⑥ NH4+：,銨鹽與NaOH 溶液反應，并加熱，放出使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的剌激性氣味氣體。,能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。,⑦Ba2+,能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀 HNO3，但溶于氨水，生成［Ag(NH3)2］+。,⑧Ag+,藍色水溶液（濃的CuCl2溶液顯綠色），能與NaOH溶液反應，生成藍色的Cu(OH)2沉淀。,⑨Cu2+,物

5、質的檢驗,(四)常見陰離子的檢驗,①Cl-：,能與硝酸酸化的硝酸銀反應，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。,②Br-：,能與硝酸酸化的硝酸銀反應，生成不溶于稀硝酸的淺(或淡)黃色沉淀。,③I-：,能與硝酸酸化的硝酸銀反應，生成不溶于稀硝酸的黃色沉淀。,滴入淀粉溶液后滴入氯水，溶液變?yōu)樗{色,④SO42-：,先加鹽酸后加氯化鋇，生產不溶于酸的白色沉淀,⑤CO32-：,加入稀鹽酸后放出使澄清的Ca(OH)2 溶液變渾濁的氣體,,五、物質的檢驗,加入

6、BaCl2 溶液，生成白色沉淀，此沉淀溶于鹽酸，放 出有剌激性氣味氣體。此氣體能使品紅溶液褪色。,⑥SO32-：,濃溶液能與強酸反應，產生無色有刺激性氣味的SO2氣體，該氣體能使品紅溶液褪色,☆濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱，放出紅棕色氣體。,⑦NO3－,(四)常見陰離子的檢驗,二、定量實驗：化學定量實驗要解決的是研究對象“有多少”的問題。其主要任務是在確定物質組成的前提下，進一步確定物質中各組分

7、的具體含量?；瘜W實驗中的定量分析，常見的有混合物中某一成分含量的測定。,實驗內容涉及到定量實驗的有：實驗三：配制一定物質的量濃度的溶液實驗十二：化學反應中的熱量變化實驗二十：中和滴定,知識點講解,計量儀器 容量瓶 主要用途:配制一定準確濃度的溶液 注意事項:

8、 1.選定與欲配體積相同的容量瓶; 2.檢漏(方法略) 3.

9、當液面離刻度線1~2cm處時,改用膠頭滴管滴加 到凹液面與刻度線相平; 4.不能加熱,不能直接溶解溶質; 5.不能長期保存試劑，應及時轉移至試劑瓶中,并洗

10、 滌干凈,儀器的使用,計量儀器 滴定管 主要用途:分為酸式和堿式兩種,. 1.用于量取精確度高的一定量液體(精確度0.01ml) 2.用作滴定時的計量器, 注意事項: 1.

11、使用前要檢漏; 2.先水洗,后用待裝液潤洗2~3次; 3.加入溶液后要去除氣泡和調整液面; 4.酸式和堿式不能替用,儀器的使用,定量分析的常用方法,典例分析,,純堿樣品中常含有雜質NaCl，請設計實驗測定Na2CO3的質量分數。,方法1

12、：,測氣體質量法,缺少“鼓氣”裝置不能保證反應產生的CO2被完全吸收,(1)干燥管的作用是_________________ ____ ， (2)該裝置的存在缺陷為__________________,防止空氣中的水蒸氣與二氧化碳進入U型管,,,,方法2： 取一定量的純堿試樣，與足量的稀硫酸反應，用如圖所示，排飽和NaHCO3溶液的方法測定生成的CO2體積。,(3)能否用水代替飽和Na

13、HCO3溶液，為什么？ (4)使用該裝置前需要檢查氣密性，具體操作為 ： (5)使用該裝置，讀數前需要注意的事項有(寫出三項),①冷卻至室溫；②調節(jié)兩液面相平；③視線與凹液面的最低處相切,不可以，因為CO2可溶于水,關閉漏斗活塞，微熱錐形瓶，若量氣管液面下降，說明氣密性良好,測氣體體積法,化學實驗基本操作,(十四)裝置氣密性的檢查,把導管的末端浸在水里，用手緊貼容器的外壁或用酒精燈微熱。片刻后若導管口有氣泡冒出，松

14、開手后或撤去酒精燈，導管末端有一段水柱上升。則證明裝置不漏氣。,一關二熱三冷,1.微熱法,化學實驗基本操作,(十四)裝置氣密性的檢查,☆關閉活塞 (或彈簧夾)，從球形漏斗口處注入適量的水，使漏斗中的液面高于容器中的液面，靜置片刻，若看到漏斗內液面不變，則表明裝置氣密性良好。,2.液差法,☆連接好儀器，向乙管中注入適量的水，使乙管液面高于甲管液面，靜置片刻，若看到兩管液面保持不變，則表明裝置氣密性良好。,方法3：,沉淀法,(6)試劑B可以

15、選擇BaCl2溶液或者CaCl2溶液，減少誤差的角度BaCl2溶液較合適，為什么？(7)如何判斷CO32-已沉淀完全？ (8)為什么要洗滌沉淀，如何洗滌沉淀？(9)如何判斷沉淀已經洗滌干凈？,取最后一次洗滌液，滴加AgNO3溶液，若無新沉淀生成，則沉淀已洗滌干凈。,所得的BaCO3的沉淀質量較大，相對誤差比較小,靜置，往上層清夜繼續(xù)滴加BaCl2溶液，若無新沉淀生成，則CO32-已沉淀完全,如果沒有洗滌沉淀，會造

16、成沉淀質量偏大 向漏斗加蒸餾水至浸沒沉淀，待水流完，重復2-3次,方法4：,滴定法,(10)使用酚酞作為指示劑，滴定終點的現(xiàn)象(11)已知此時滴定終點的反應為CO32-+H+==HCO3-，則碳酸鈉的質量分數為,10.6/m,溶液由紅色變?yōu)闊o色，而且半分鐘不變色,,數據誤差過大,實驗數據篩選與處理實驗所得的數據，可分為有用、有效數據，正確、合理數據，錯誤、無效數據，及無用、多余數據等。,對實驗數據篩選的一般方法和思路---

17、--“五看”：一看數據是否符合測量儀器的精度特點，如用托盤天平測得的質量的精度為0.1 g，若精度值超過了這個范圍，說明所得數據是無效的；二看數據是否在誤差允許范圍內，若所得的數據明顯超出誤差允許范圍，要舍去；三看反應是否完全，是否是過量反應物作用下所得的數據，只有完全反應時所得的數據，才能進行有效處理和應用；四看所得數據的測試環(huán)境是否一致，特別是氣體體積數據，只有在溫度、壓強一致的情況下才能進行比較、運算；五看數據測量過程是

18、否規(guī)范、合理，錯誤和違反測量規(guī)則的數據需要舍去。,（2019廈門質檢）某學習小組在研究CH4還原Fe2O3的實驗中，發(fā)現(xiàn)生成的黑色粉末各組分均能被磁鐵吸引。查閱資料得知：在溫度不同、受熱不均時會生成具有磁性的Fe3O4。為進一步探究黑色粉末的組成及含量，他們進行如下實驗。一．定性檢驗 （1）往黑色粉末中滴加鹽酸，觀察到有氣泡產生，則黑色粉末中一定有____ ，產生氣泡的離子方程式為

19、 。 （2）熱還原法檢驗：按下圖裝置連接好儀器（圖中夾持設備已略去），檢查裝置的氣密性。往裝置中添加藥品。打開止水夾K通人氫氣，持續(xù)一段時間后再點燃C處的酒精燈。,請回答下列問題：①檢查裝置A氣密性的方法是 。②B中試劑的名稱是_ 。③若加熱一段時間后，裝置D中白色粉末變藍色，對黑色粉末的組成得出的結論是。,Fe

20、+ 2H+ = 2Fe + H2↑,Fe或鐵,黑色粉末中含有Fe3O4,關閉止水夾K，往長頸漏斗中加水至長頸漏斗中的液面高于試管中的液面，靜置一段時間后液面差保持不變，說明裝置的氣密性良好等其他合理答案,濃硫酸,（3）為證明黑色粉末是否含F(xiàn)e3O4，某同學設計實驗方案如下：取少量黑色粉末于試管，加足量鹽酸，充分振蕩使黑色粉末完全溶解，滴人KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。請分析此方案是否可行，并解釋原因。二．沉淀法定量測定按如下實驗流程

21、進行測定。（4）操作II的名稱是 、 、轉移固體。（5）通過以上數據，計算黑色粉末中各組分的質量分別為 。,過濾、洗滌,Fe 0.56g Fe3O4 2.32g,（2019福建質檢）無水氯化鎂是制備某種催化劑的中間體。某研究性學習小組設計實驗方案進行制取無水氯化鎂等實驗。請?zhí)顚懴铝锌瞻住實驗一]利用下圖實驗裝置（夾持和加熱裝置省略），在

22、HCl氣流中小心加熱MgC12·6H2O晶體制取無水氯化鎂（無水氯化鎂易吸水）。燒瓶中發(fā)生的反應為：NaCl+ H2S04（濃）=NaHS04+HCl↑,↑,（1）試劑X是　　　　　　　　。（2）該實驗裝置存在的一個缺陷是　　　　　　　　　　　　。,濃硫酸,沒有尾氣處理裝置,[實驗二]通過下列步驟，測定實驗一所得產物中氯元素含量以確定產物是否含有結晶水：①稱取m1g樣品置于燒杯中，充分溶解；②加入足量硝酸銀溶液，充分反應

23、后，過濾；③洗滌沉淀，干燥至恒重，稱得沉淀質量為m2g（3）若步驟③的操作中未洗滌沉淀，將導致測得的氯元素含量　　　　　　　　　　　　（填“偏高”或“偏低”）。（4）若測得m1=10.40，m2=28.70，則所得產品中MgC12·nH2O中的n的值為　　　　　　　　　　　　。,偏高,1/2,（2019年福建理綜）化學興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究：查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙

24、膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成。Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗　取適量牙膏樣品，加水成分攪拌、過濾。（1）往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應的離子方程式是_____________。（2）往（1）所得濾液中先通入過量二氧化碳，再加入過量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是_________。,Al(OH)3 ＋OH－=== [Al(OH)4]－ 或 Al(OH)3 ＋OH－=== AlO2－

25、＋2H2O,通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產生，沉淀溶解,高考原題實戰(zhàn),Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行實驗，充分反應后，測定C中生成的BaCO3沉淀質量，以確定碳酸鈣的質量分數。,。,依據實驗過程回答下列問題：（3）實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B、C中的反應物外，還有：_______________________。（4）C中反應生成BaCO3的化學方程式是_

26、_____________________________。（5）下列各項措施中，不能提高測定準確度的是_____________（填標號）。　a.在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO2氣體 b.滴加鹽酸不宜過快　c.在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置　d.在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置（6）實驗中準確稱取 8.00g樣品三份，進行三次測定，測得BaCO3平均質量為 3.94g。則樣品中碳酸鈣的質量

27、分數為_________。（7）有人認為不必測定C中生成的BaCO3質量，只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是_________________________。,把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中（或其它合理答案）,CO2＋Ba(OH)2=== BaCO3↓＋H2O,25%,c d,,

28、（2019年福建理綜）實驗室常用MnO2與濃鹽酸反應制備Cl2(反應裝置如右圖所示)。（1）制備實驗開始時，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是 （填序號）。 A．往燒瓶中加入MnO2粉末 B．加熱 C．往燒瓶中加入濃鹽酸（2）制備反應會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應殘余液中鹽酸的濃度， 探究小組同學提出的下列實驗方案： 甲方案：與足量AgNO3溶液反應，稱量生成的AgCl質量。

29、 乙方案：采用酸堿中和滴定法測定。 丙方案：與已知量CaCO3(過量)反應，稱量剩余的CaCO3質量。 丁方案：與足量Zn反應，測量生成的H2體積。 繼而進行下列判斷和實驗： ①判定甲方案不可行，理由是 。 ②進行乙方案實驗：準確量取殘余清液稀釋一定的倍數后作為試樣。 a．量取試樣20.00mL，用0.1000 mol·L—1NaOH標準溶液滴定，消

30、耗22.00mL，該次 滴定測的試樣中鹽酸濃度為 mol·L—1； b．平行滴定后獲得實驗結果。 ③判斷丙方案的實驗結果 (填“偏大”、“偏小”或“準確”)。 [已知：Ksp(CaCO3)=2.8×、Ksp(MnCO3)=2.3×] ④進行丁方案實驗：裝置如右圖所示（夾持器具已略去）。