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高考化学实验复习中有关沉淀两个问题的思考

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作者:余传继 来源:考试周刊 2018年25期
  摘要:高考答题过程中,规范的格式和严密的步骤,能充分体现考生知识能力水平和良好的答题习惯。本文以有关沉淀洗涤检测与过量判断两个问题为切入点,结合部分省份的高考理综试卷试题,真实感受答题要认真审题、认真书写、严格规范、用词准确、回答完整到位,不凭猜测和想象答题。希望对学生与教师在高考化学实验复习中起到一定的作用。
  关键词:高考化学实验复习;沉淀洗涤;沉淀过量
  根据物质中各成分的特征性质,选择不同的试剂,产生不同的实验现象,来检测物质中各成分的存在、含量、分离和提纯等,是近年来高考化学实验综合性试题的考查聚焦点之一。这些考查内容,渗透着信息的提取和运用、分析问题和解决问题的能力、实验能力、逻辑思维能力、计算能力以及化学基础知识记忆等相关方面。由于综合程度和能力要求高,学生答题失分较大。其中,各成分的分离和提纯又是难点中的难点。
  现就分离和提纯中有关沉淀的两个问题阐述一些观点。
  第一问题:沉淀洗涤的检测
  【案例】莫尔盐其主要成分(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,现检测样品的纯度。实验流程如下:
  待测液→加入足量BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称量。问题:
  沉淀是否洗涤干净的检测方法。
  答案:取少量最后一次洗涤的滤液,加入硝酸银溶液,若没有沉淀,说明已洗涤干净。
  【分析】沉淀的洗涤,洗的是沉淀表面可溶性杂质离子,洗涤是否干净,就看洗涤液中是否含有这些可溶性杂质离子。若洗涤液中有可溶性杂质离子,则沉淀没有洗涤干净。所以关键的操作就是检验洗涤液中的可溶性离子。一般所选试剂要与可溶性杂质离子生成难溶物质,现象明显。此题BaSO4沉淀表面可溶性离子主要能生成沉淀的离子有Ba2+、Cl-两种,是否可以检验Ba2+或Cl-呢?结果答案只是检验了Cl-,为什么不检验Ba2+呢?原因沉淀本身是BaSO4,,洗涤沉淀时,沉淀一部分溶到洗涤液中,所以不检验沉淀本身的离子,就是这个原因。
  【练习】CuCl2·2H2O和NaOH溶液制備Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗涤干净的实验操作和现象:。
  答案:取少量最后一次洗涤液于试管中,加入HNO3,在加入AgNO3溶液,若无浑浊出现,说明沉淀洗涤干净。
  第二问题:沉淀过量的判断
  【案例】(2011·上海高考),CuSO4·5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的用途。如果采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量,完成下列步骤:①,②加水溶解,③加BaCl2溶液,沉淀,④过滤(其他步骤省略)。在过滤前,需要检验沉淀是否完全,其操作是。
  【标准答案】称量样品,静置,在上层清液中继续滴加BaCl2溶液,观察有无沉淀生成,若无沉淀生成,说明沉淀完全。否则沉淀不完全。
  【分析】:沉淀是否完全,有两种要求:①定量测定沉淀,②定性测定沉淀完全。①定量测定沉淀,适用于沉淀的质量需要称量并进行有关的定量计算。沉淀是否完全,在检验中的关键是不能使沉淀的质量有所损失,不能检验的时候带入沉淀,造成沉淀的质量增加。所以操作时,静置,在上层清液中继续滴加×××试剂(沉淀剂),观察有无沉淀生成,若无沉淀生成,说明沉淀完全,证明×××试剂(沉淀剂)已过量,否则不过量。因此在上述案例中的答案回答是:静置,在上层清液中继续滴加BaCl2溶液,观察有无沉淀生成,若无沉淀生成,说明沉淀完全。否则沉淀不完全。②定性测定沉淀完全,适用于不需要称量沉淀的质量,只是定性说明相关问题。所以操作时:静置,取适量上清液于一洁净试管中,加入少量的
  ×××试剂(与沉淀剂作用产生沉淀的试剂)观察有无沉淀生成,若有沉淀生成,说明沉淀完全,证明×××试剂(沉淀剂)已过量。因此在上述案例中的答案回答是静置,取适量上层清液于洁净试管中,加入Na2SO4溶液,观察有无沉淀生成,若有沉淀生成,说明沉淀完全。否则沉淀不完全。
  【练习】(2013·新课标全国卷)纯化工业级氧化锌工艺流程:工业ZnO→稀硫酸浸出液→调pH约为5,加适量高锰酸钾溶液→过滤,滤液加Zn→过滤,滤液加Na2CO3溶液→过滤,滤渣煅烧→ZnO。问题:向ZnSO4滤液中加入Na2CO3溶液生成ZnCO3沉淀,如何检验沉淀完全?。
  【标准答案】由于只是定性检验沉淀是否过量,因此,静置,取少许上清液于洁净的试管中,滴加CaCl2溶液或BaCl2溶液,观察有无沉淀生成,若有沉淀生成,说明沉淀完全。否则沉淀不完全。
  若考虑定量检验沉淀是否过量,则静置,在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液,观察有无沉淀生成,若无沉淀生成,说明沉淀完全。否则沉淀不完全。
  以上是在高考备考化学实验复习中关于沉淀的两个问题,学生遇见此类问题常常出错,弄不清楚。现在此作以上阐述,以此对今后教学有所帮助。
  作者简介:余传继,新疆维吾尔自治区库尔勒市,第二师华山中学。

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