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课题2 用纸上层析法分离铁离子和铜离子
实验课题:用纸上层析法分离铁离子和铜离子 实验方法:色谱分析法(纸层析法) 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FeCl3溶液和1ml饱和CuSO4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<0.5cm
5、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Fe3+和Cu2+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Fe3+、Cu2+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Fe3+和Cu2+得到了分离。由此可以得出Fe3+和Cu2+在流动相和固定相中的分配情况是
。 4、实验中所使用的FeCl3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 ( ) 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;
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滤纸 原点 展开剂
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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。
。 参考答案
惰性支持物 固定相 流动相(展开剂) (1)蓝色(或浅蓝色) 棕黄色(或黄色) (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。 某小组利用铁屑、稀硫酸和硫酸铵制备硫酸亚铁铵,具体实验步骤如下: 1.Fe屑的处理和称量 【操作】称取约5g铁屑,放入锥形瓶,加入15 mL10%Na2CO3溶液,小火加热10 min以除去Fe屑表面的油污,将剩余的碱液倒掉,用蒸馏水把Fe冲洗干净,干燥后称其质量,记为m1(Fe),备用。 【问题】Na2CO3溶液用以除油污的原因是 ,加热更有利于提高去污能力的原因是 ,将剩余的碱液倒掉的方法是 2.FeSO4的制备 【操作】将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入25 mL 3mol/L H2SO4 ,放在水浴中加热至不再有气体生成为止,再加入1 mL 3mol/L H2SO4,趁热过滤,将滤液转移至蒸发皿中。 【问题】反应反应的化学方程式为 ,趁热过滤的目的是 , 反应结束时再加入1 mL 3mol/L H2SO4的作用是 , 在制备FeSO4过程中常会出现黄色现象,避免这种现象的有效方法是 3.(NH4)2SO4·FeSO4·6HO的制备 【操作】称取一定量的(NH4)2SO4并将其加入上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止。
放置冷却,得到硫酸亚铁铵的晶体。抽滤后,用无水乙醇洗涤晶体,除去其表面的水分,观察生成的硫酸亚铁铵的颜色和状态。称量为m2g。
【问题】制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不用蒸馏水,根据是 , 硫酸亚铁铵,商品名称为摩尔盐,其化学式为 , 色晶体
是一种复盐。 溶于水, 溶于酒精。(NH4)2SO4和硫酸亚铁溶液混合,加热浓缩即可制得硫酸亚铁铵,其主要原理是 硫酸亚铁铵的产率为 。
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【对位专练】按照下列方案进行“由废铝(只含杂质铁)制备硫酸铝晶体”的实验: 步骤1:取ag含铁废铝(含杂质铁b%),加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。 步骤2:边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8~9,静置、过滤、洗涤。 步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥,得固体物质Cg。 请回答以下问题:
⑴上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、___________、__________等玻璃仪器。 ⑵步骤1发生反应的离子方程式为 。 ⑶当步骤2中的溶液调整到pH=8~9,其主要目的是 。 (4)该实验中Al2(SO4)3的产率为 。(只要求列出计算式,不必化简) 参考答案 【对位专练】 (1) 普通漏斗 (1分) 烧杯 (2) 2Al+2OH+2H2O= 2Al3 +3H2 -+ (3) 使Al(OH)3沉淀完全 (4) 54c / 342a(1-b%) 课题2 亚硝酸钠和食盐的鉴别 【例题】NaNO2俗称“工业盐”,其外观与食盐相似,容易导致误食而中毒,可通过化学实验加以鉴别。已知信息:①NO2在酸性条件下可氧化Fe2-+ ②NaNO2可以与KI反应生成碘单质 ③酸性高锰酸钾溶液中滴入NaNO2溶液后褪色 ④AgNO2(白色),难溶于水,可溶于稀硝酸。⑤亚硝酸不稳定,容易分解。
(1) 请你根据上述提供的信息顺序,逐一设计鉴别NaNO2和NaCl的实验方案,结合方案1的提示,完成以下填空。(以含有NO2所产生的现象填空,文字简明扼要。) 实验方案 方案1 方案2 方案3 方案4 方案5 (2)写出所有上述反应的离子方程式 :
方案1 方案2 版权所有@中国教育考试资源网
-实验操作 在两种待鉴物质的溶液中分别加入(NH4)2Fe现象与结论 若溶液变 ,证明待鉴溶液—(SO4)充分反应后再加入适量KSCN溶液。 中有NO2存在。 2,
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方案3 方案4 方案5 (3)鉴别NaNO2和NaCl,还可以用PH试纸,其理由是 (用相应的离子方程式表示) (4)在家里怎样用简单的方法区别NaNO2和NaCl? (结合右图提示,请你写出方案) (5)人体血红蛋白中含有Fe2离子,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2离子转变成Fe3
+++亚硝酸钠 NaNO2易溶于水且显著吸热,其熔点为271℃,分解温度为320℃ 离子,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有 ( ) A 酸性 B 碱性 C 氧化性 D 还原性 (6)请你设计实验鉴别NaHCO3和Na2CO3固体。 (7)设计实验检验红色砖块中含有三价铁离子。 参考答案 (1) 实验方案 方案1 实验操作 在两种待鉴物质的溶液中分别加入(NH4)2Fe现象与结论 若溶液变血红色,证明待鉴溶—(SO4)充分反应后再加入适量KSCN溶液。 液中有NO2存在。 2,在两种待鉴物质的溶液中分别加入KI溶液,若溶液变蓝色,证明待鉴溶液充分反应后再加入适量淀粉溶液。 在两种待鉴物质的溶液中分别加入酸性高锰酸钾溶液溶液,充分反应 在两种待鉴物质的溶液中分别加入AgNO3溶液,充分反应后再加入适量稀硝酸 在两种待鉴物质的溶液中分别加入稀硫酸,充分反应后适当加热 -
+
+
方案2 中有NO2存在。 若酸性高锰酸钾溶液褪色,证明待鉴溶液中有NO2存在。 若白色沉淀溶解,证明待鉴溶液中有NO2存在。 若有有红棕色气体产生,证明待鉴溶液中有NO2存在 版权所有@中国教育考试资源网
————方案3 方案4 方案5 (2)方案1:NO2+Fe2++2H=2NO↑+Fe3+H2O
-
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+
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+
方案2:2NO2+2I+4H=NO↑+I2+2H2O
方案3:5NO2+2MnO4+6H=5NO3+2Mn2+3H2O
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-
+
-
方案4:Ag++Cl====AgCl↓ Ag++ NO2====AgNO2↓
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-
方案5:NaNO2+H2SO4(稀)====NaHSO4+HNO2 HNO2=====NO↑+NO2↑+H2O (3) NO2+ H2O
—
—
HNO2+OH
(4)①把待检物质溶于水后,观察温度的变化
②在两种待鉴物质的溶液中分别加入醋酸,观察红棕色气体产生情况。 (5)D (6)略
(7)①取砖块碾碎②溶于稀盐酸③倾析式过滤④在滤液中加入KSCN溶液。
课题1 海带中碘元素的分离及检验
【例题1】海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)从上述步骤中可知,海带中含有的碘元素的主要存在形式是 。
(2)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器是 (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。 A.烧杯 B. 表面皿 C. 坩埚 D. 酒精灯 E. 干燥器
(3)步骤⑥是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,还需经过蒸馏,指出下列实验装置中的错误之处。 ①
② ③ 进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是 ; 最后晶态碘在 里聚集。
(4) 步骤④反应的离子方程式是 。 步骤④中的转化还可以Cl2或双氧水(H2O2),请分别写出反应的离子方程式: 、 若用碘盐中的KIO3作氧化剂,在酸性溶液中氧化I-,写出反应的离子方程式.
(5) 检验海带中是否含有碘元素,可以在步骤④后进行,检验时可用的试剂是 。 (6) 步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘,其实验操作可分解为如下几步:
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