【知识点详解】
1. 物质的分离与提纯是化学实验中不可或缺的步骤,它涉及到多种化学操作技术。在高考化学复习中,这一主题涵盖了溶解、萃取、过滤等基本操作。例如,题目中提到的《茶疏》中泡茶的过程,实际上隐含了茶叶中成分的溶解和萃取过程,茶叶中的有机物通过热水溶解,再经过滤去渣,留下含有茶叶精华的茶水,这个过程并没有涉及到蒸馏。
2. 在提纯物质的过程中,可能会涉及化学变化,如洗气法。洗气法通常用于除去气体混合物中的一种或多种杂质,例如题中提到的用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl气体,这涉及到化学反应,因为HCl与NaHCO3反应生成二氧化碳,实现了杂质的去除。
3. 实验室常见的分离设备和操作包括蒸发、萃取、过滤和蒸馏。如题中所列,如果只有特定的实验器材,如缺少蒸馏所需的蒸馏烧瓶、冷凝管等,就无法进行蒸馏操作。
4. 实验装置的设计和选择必须符合实验目的。题中给出的实验装置示例,可能涉及了气体的收集、液体的过滤或混合物的分离等操作。
5. 物质提纯的方法需要根据待提纯物质的性质选择。例如,硝酸钾与氯化钠的分离通过溶解、蒸发浓缩、降温结晶实现;二氧化碳中氯化氢的去除使用饱和NaHCO3溶液洗气;甲烷中乙烯的去除不能用酸性高锰酸钾溶液,因为它会将乙烯氧化为二氧化碳,引入新的杂质;乙醇与水的分离则可以利用CaO吸水后蒸馏。
6. 正确的分离方法是关键。I2在水中溶解度低,但不适用于乙酸萃取;KCl与MnO2的分离可以通过溶解、过滤;氨气的干燥不能用P2O5,因为它会与氨气反应;乙醇除水可以使用CaO而不是无水氯化钙。
7. 实验操作的准确性直接影响实验结果。配制Na2SO3溶液时,需要煮沸水以去除氧气,防止亚硫酸钠被氧化;1,2-二溴乙烷与CCl4的混合物不能用分液漏斗分离,因为两者互溶;加热饱和氯水得到的气体中混有HCl和O2,不能直接得到纯净的Cl2;含有NH4Cl的NaHCO3可通过热分解得到Na2CO3,而非NaHCO3。
8. 实验异常情况的分析是实验技能的一部分。蒸发结晶时蒸发皿破裂可能是蒸发过于剧烈或操作不当;分液漏斗中的液体不易滴下可能是因为未打开活塞或未对齐小孔;萃取后液体不分层可能是选择的萃取剂不合适,而非萃取剂量过多;检验Fe2+时,若溶液呈现血红色,可能是因为Fe2+已被氧化为Fe3+。
9. 回收废水中苯酚的过程通常包括萃取、分液和反萃取。操作Ⅰ中苯作为非极性溶剂,用于萃取苯酚;苯酚钠在水中的溶解度大于在苯中的,因此在分液后苯酚留在有机层;操作Ⅱ可以通过再次与酸反应将苯酚反萃取回水相,而苯可以循环使用;整个过程并不都需要使用分液漏斗,只有涉及到分液的步骤才需要用到。
这些知识点展示了化学实验中分离和提纯的基本原理和方法,对于理解和掌握化学实验技能至关重要。在实际操作中,必须根据物质的性质和实验条件灵活运用各种方法,确保实验的准确性和安全性。