文档文本内容
1
模块一
实验操作基本原则
一.化学实验操作七原则
1.“从下往上”原则
以Cl2 实验室制法为例,装配发生装置顺序是:放好铁架台
→摆好酒精
灯→根据酒精灯位置固定好铁圈
→石棉网→固定好圆底烧瓶
2. “
从左到右”原则
装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为:发生装置
→
集气瓶→烧杯
3.先“塞”后“定”原则
带导管的塞子在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不
紧或因用力过猛而损坏仪器。
4. “
固体先放”原则
上例中,烧瓶内试剂
MnO 2 应在烧瓶固定前装入,以免固体放入时损坏
烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。
5. “
液体后加”原则
液体药品在烧瓶固定后加入。
如上例中浓盐酸应在烧瓶固定后在分液漏
斗中缓慢加入。
6.先验气密性(装入药口前进行
)原则
7.后点酒精灯(所有装置装完后再点酒精灯
)原则
二.化学实验中温度计的使用分哪三种情况以及哪些实验需要温度计
1.测反应混合物的温度:
这种类型的实验需要测出反应混合物的准确温度,因此,应将温度
计插入混合物中间。
①测物质溶解度
②实验室制乙烯
2.测蒸气的温度:
这种类型的实验,多用于测量物质的沸点,由于液体在沸腾时,液体和蒸
气的温度相同,所以只要测蒸气的温度
.①实验室蒸馏石油
.②测定乙醇的沸点
3.测水浴温度:
使反应物的温度保持相对稳定,所以利用水浴加热,温度计则插入水浴中。
①温度对反应速率影响的反应。②苯的硝化反应。
三.常见的需要塞入棉花的实验
1.热KMnO 4 制氧气
:防止KMnO 4 粉末进入导管
2.制乙炔和收集
NH 3 :防止实验中产生的泡沫涌入导管;防止氨气与空气对流,以缩短收
集NH 3 的时间。
四.常见物质分离提纯的
10 种方法
1.结晶和重结晶:利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大,如
NaCl ,KNO 3。
2.蒸馏冷却法:在沸点上差值大。乙醇中
(水):加入新制的
CaO 吸收大部分水再蒸馏。
3.过滤法:溶与不溶。
4.升华法:SiO 2。
5.萃取法:如用
CCl 4 来萃取I2 水中的I 2。
6.溶解法:Fe 粉(A1 粉):溶解在过量的
NaOH 溶液里过滤分离。
7.增加法:把杂质转化成所需要的物质:
CO 2(CO) :通过热的
CuO;CO 2(SO2):通过NaHCO 3
溶液。
8.吸收法:用做除去混合气体中的气体杂质,气体杂质必须被药品吸收:
N 2(O2):将混合气
体通过铜网吸收
O2。
第一章
从实验学化学
1.1 化学实验基本方法
2
9.转化法:两种物质难以直接分离,加药品变得容易分离,然后再还原回去:
Al(OH) 3,
Fe(OH) 3:先加NaOH 溶液把Al(OH) 3 溶解,过滤,除去Fe(OH) 3,再加酸让
NaAlO 2
转化成A1(OH) 3。
10.纸上层析
五.常用的去除杂质的方法
10 种
1.杂质转化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氢氧化钠,使苯酚转化为酚钠,利用酚钠易溶于
水,使之与苯分开。欲除去
Na2CO 3 中的NaHCO 3 可用加热的方法。
2.吸收洗涤法:欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水,可使混合气体先通过饱和碳酸氢
钠的溶液后,再通过浓硫酸。
3.沉淀过滤法:欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜,加入过量铁粉,待充分反应后,
过滤除去不溶物,达到目的。
4.加热升华法:欲除去碘中的沙子,可采用此法。
5.溶剂萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可采用此法。
6.溶液结晶法(结晶和重结晶
):欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠,可利用二者的溶解度不
s 同,降低溶液温度,使硝酸钠结晶析出,得到硝酸钠纯晶。
7.分馏蒸馏法:欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸馏的方法。
8.分液法:欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离,可采用此法,如将苯和水分离。
9.渗析法:欲除去胶体中的离子,可采用此法。如除去氢氧化铁胶体中的氯离子。
10.综合法:欲除去某物质中的杂质,可采用以上各种方法或多种方法综合运用。
六.化学实验基本操作中的
“不”15例
1.实验室里的药品,不能用手接触;不要鼻子凑到容器口去闻气体的气味,更不能尝结晶的
味道。
2.做完实验,用剩的药品不得抛弃,也不要放回原瓶(活泼金属钠、钾等例外)
。
3.取用液体药品时,把瓶塞打开不要正放在桌面上;瓶上的标签应向着手心,不应向下;放
回原处时标签不应向里。
4.如果皮肤上不慎洒上浓
H2SO4,不得先用水洗,应根据情况迅速用布擦去,再用水冲洗;
若眼睛里溅进了酸或碱,切不可用手揉眼,应及时想办法处理。
5.称量药品时,不能把称量物直接放在托盘上;也不能把称量物放在右盘上;加法码时不要
用手去拿。
6.用滴管添加液体时,不要把滴管伸入量筒
(试管)或接触筒壁(试管壁)。
7.向酒精灯里添加酒精时,不得超过酒精灯容积的
2/3,也不得少于容积的
1/3。
8.不得用燃着的酒精灯去对点另一只酒精灯;熄灭时不得用嘴去吹。
9.给物质加热时不得用酒精灯的内焰和焰心。
10.给试管加热时,不要把拇指按在短柄上;切不可使试管口对着自己或旁人;液体的体积
一般不要超过试管容积的
1/3。
11.给烧瓶加热时不要忘了垫上石棉网。
12.用坩埚或蒸发皿加热完后,不要直接用手拿回,应用坩埚钳夹取。
13.使用玻璃容器加热时,不要使玻璃容器的底部跟灯芯接触,以免容器破裂。烧得很热的
玻璃容器,不要用冷水冲洗或放在桌面上,以免破裂。
14.过滤液体时,漏斗里的液体的液面不要高于滤纸的边缘,以免杂质进入滤液。
15.在烧瓶口塞橡皮塞时,切不可把烧瓶放在桌上再使劲塞进塞子,以免压破烧瓶。
3
七.化学实验中的先与后
22 例
1.加热试管时,应先均匀加热后局部加热。
2.用排水法收集气体时,先拿出导管后撤酒精灯。
3.制取气体时,先检验气密性后装药品。
4.收集气体时,先排净装置中的空气后再收集。
5.稀释浓硫酸时,烧杯中先装一定量蒸馏水后再沿器壁缓慢注入浓硫酸。
6.点燃H2、CH 4、C2H4、C2H2 等可燃气体时,先检验纯度再点燃。
7.检验卤化烃分子的卤元素时,在水解后的溶液中先加稀
HNO 3 再加AgNO 3 溶液。
8.检验NH 3(用红色石蕊试纸
)、Cl 2(用淀粉KI 试纸)、H2S[用Pb(Ac) 2 试纸]等气体时,先用
蒸馏水润湿试纸后再与气体接触。
9.做固体药品之间的反应实验时,先单独研碎后再混合。
10.配制FeCl3,SnCl2 等易水解的盐溶液时,先溶于少量浓盐酸中,再稀释。
11.中和滴定实验时,用蒸馏水洗过的滴定管先用标准液润洗后再装标准掖;先用待测液润
洗后再移取液体;滴定管读数时先等一二分钟后再读数;
观察锥形瓶中溶液颜色的改变时,
先等半分钟颜色不变后即为滴定终点。
12.焰色反应实验时,每做一次,铂丝应先沾上稀盐酸放在火焰上灼烧到无色时,再做下一
次实验。
13.用H2 还原CuO 时,先通H 2 流,后加热
CuO,反应完毕后先撤酒精灯,冷却后再停止
通H 2。
14.配制物质的量浓度溶液时,先用烧杯加蒸馏水至容量瓶刻度线
1cm~2cm 后,再改用胶
头滴管加水至刻度线。
15.安装发生装置时,遵循的原则是:自下而上,先左后右或先下后上,先左后右。
16.浓H2SO4 不慎洒到皮肤上,先迅速用布擦干,再用水冲洗,最后再涂上
3%一5%的
NaHCO 3 溶液。沾上其他酸时,先水洗,后涂
NaHCO 3 溶液。
17.碱液沾到皮肤上,先水洗后涂硼酸溶液。
18.酸(或碱)流到桌子上,先加
NaHCO 3 溶液(或醋酸)中和,再水洗,最后用布擦。
19.检验蔗糖、淀粉、纤维素是否水解时,先在水解后的溶液中加
NaOH 溶液中和
H2SO4,
再加银氨溶液或
Cu(OH) 2 悬浊液。
20.用pH 试纸时,先用玻璃棒沾取待测溶液涂到试纸上,
再把试纸显示的颜色跟标准比色卡
对比,定出
pH。
21.配制和保存
Fe
2+,Sn2+等易水解、易被空气氧化的盐溶液时;先把蒸馏水煮沸赶走
O2,
再溶解,并加入少量的相应金属粉末和相应酸。
22.称量药品时,先在盘上各放二张大小,
重量相等的纸
(腐蚀药品放在烧杯等玻璃器皿
),再
放药品。加热后的药品,先冷却,后称量。
八.实验中导管和漏斗的位置的放置方法
1.气体发生装置中的导管;在容器内的部分都只能露出橡皮塞少许或与其平行,不然将不
利于排气。
2.用排空气法(包括向上和向下
)收集气体时,导管都必领伸到集气瓶或试管的底部附近。这
样利于排尽集气瓶或试管内的空气,而收集到较纯净的气体。
3.用排水法收集气体时,导管只需要伸到集气瓶或试管的口部。原因是“导管伸入集气瓶和
试管的多少都不影响气体的收集”
,但两者比较,前者操作方便。
4.进行气体与溶液反应的实验时,导管应伸到所盛溶液容器的中下部。这样利于两者接触,
4
充分发生反应。
5.点燃H2、CH 4 等并证明有水生成时,不仅要用大而冷的烧杯,而且导管以伸入烧杯的
1/3
为宜。若导管伸入烧杯过多,产生的雾滴则会很快气化,结果观察不到水滴。
6.进行一种气体在另一种气体中燃烧的实验时,
被点燃的气体的导管应放在盛有另一种气体
的集气瓶的中央。不然,若与瓶壁相碰或离得太近,燃烧产生的高温会使集气瓶炸裂。
7.用加热方法制得的物质蒸气,在试管中冷凝并收集时,导管口都必须与试管中液体的液面
始终保持一定的距离,以防止液体经导管倒吸到反应器中。
8.若需将HCl 、NH 3 等易溶于水的气体直接通入水中溶解,都必须在导管上倒接一漏斗并使
漏斗边沿稍许浸入水面,以避免水被吸入反应器而导致实验失败。
9.洗气瓶中供进气的导管务必插到所盛溶液的中下部,以利杂质气体与溶液充分反应而除
尽。供出气的导管则又务必与塞子齐平或稍长一点,以利排气。
11.制H2、CO 2、H2S 和C2H 2 等气体时,为方便添加酸液或水,可在容器的塞子上装一长颈
漏斗,且务必使漏斗颈插到液面以下,以免漏气。
12.制Cl 2、HCl 、C2H4 气体时,为方便添加酸液,也可以在反应器的塞子上装一漏斗。但由
于这些反应都需要加热,所以漏斗颈都必须置于反应液之上,因而都选用分液漏斗。
九.特殊试剂的存放和取用
10 例
1.Na、K:隔绝空气;防氧化,保存在煤油中
(或液态烷烃中
),(Li 用石蜡密封保存
)。用镊
子取,玻片上切,滤纸吸煤油,剩余部分随即放人煤油中。
2.白磷:保存在水中,防氧化,放冷暗处。镊子取,并立即放入水中用长柄小刀切取,滤纸
吸干水分。
3.液Br 2:有毒易挥发,盛于磨口的细口瓶中,并用水封。瓶盖严密。
4.I2:易升华,且具有强烈刺激性气味,应保存在用蜡封好的瓶中,放置低温处。
5.浓HNO 3,AgNO 3:见光易分解,应保存在棕色瓶中,放在低温避光处。
6.固体烧碱:易潮解,应用易于密封的干燥大口瓶保存。
瓶口用橡胶塞塞严或用塑料盖盖紧。
7.NH 3·H 2O:易挥发,应密封放低温处。
8.C6H 6、C6H 5—CH 3、CH 3CH 2OH、CH 3CH 2OCH 2CH3:易挥发、易燃,应密封存放低温处,
并远离火源。
9.Fe
2+盐溶液、H 2SO3 及其盐溶液、氢硫酸及其盐溶液:因易被空气氧化,不宜长期放置,
应现用现配。
10.卤水、石灰水、银氨溶液、
Cu(OH) 2 悬浊液等,都要随配随用,不能长时间放置。
十.化学中与“ 0”有关的实验问题
4 例
1.滴定管最上面的刻度是
0。
2.量筒最下面的刻度是
0。
3.温度计中间刻度是
0。
4.托盘天平的标尺中央数值是
0。
十一.能够做喷泉实验的气体
NH 3、HCl 、HBr 、HI 等极易溶于水的气体均可做喷泉实验。其它气体若能极易溶于某液体
5
中时(如CO 2 易溶于烧碱溶液中
),亦可做喷泉实验。
十二.主要实验操作和实验现象的具体实验
80 例
1.镁条在空气中燃烧:发出耀眼强光,放出大量的热,生成白烟同时生成一种白色物质。
2.木炭在氧气中燃烧:发出白光,放出热量。
3.硫在氧气中燃烧:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。
4.铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体物质。
5.加热试管中碳酸氢铵:有刺激性气味气体生成,试管上有液滴生成。
6.氢气在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。
7.氢气在氯气中燃烧:发出苍白色火焰,产生大量的热。
8.在试管中用氢气还原氧化铜:黑色氧化铜变为红色物质,试管口有液滴生成。
9.用木炭粉还原氧化铜粉末,使生成气体通入澄清石灰水,黑色氧化铜变为有光泽的金属
颗粒,石灰水变浑浊。
10.一氧化碳在空气中燃烧:发出蓝色的火焰,放出热量。
11. 向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸:有气体生成。
12.加热试管中的硫酸铜晶体:蓝色晶体逐渐变为白色粉末,且试管口有液滴生成。
13.钠在氯气中燃烧:剧烈燃烧,生成白色固体。
14.点燃纯净的氯气,用干冷烧杯罩在火焰上:发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有液滴生成。
15.向含有
C1
-的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
16.向含有
SO4
2-的溶液中滴加用硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
17.一带锈铁钉投入盛稀硫酸的试管中并加热:铁锈逐渐溶解,溶液呈浅黄色,并有气体生
成。
18.在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液:有蓝色絮状沉淀生成。
19.将Cl 2 通入无色
KI 溶液中,溶液中有褐色的物质产生。
20.在三氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:有红褐色沉淀生成。
21.盛有生石灰的试管里加少量水:反应剧烈,发出大量热。
22.将一洁净铁钉浸入硫酸铜溶液中:铁钉表面有红色物质附着,溶液颜色逐渐变浅。
23.将铜片插入硝酸汞溶液中:铜片表面有银白色物质附着。
24.向盛有石灰水的试管里,注入浓的碳酸钠溶液:有白色沉淀生成。
25.细铜丝在氯气中燃烧后加入水:有棕色的烟生成,加水后生成绿色的溶液。
26.强光照射氢气、氯气的混合气体:迅速反应发生爆炸。
27. 红磷在氯气中燃烧:有白色烟雾生成。
28.氯气遇到湿的有色布条:有色布条的颜色退去。
29.加热浓盐酸与二氧化锰的混合物:有黄绿色刺激性气味气体生成。
30.给氯化钠(固)与硫酸(浓)的混合物加热:有雾生成且有刺激性的气味生成。
31. 在溴化钠溶液中滴加硝酸银溶液后再加稀硝酸:有浅黄色沉淀生成。
32.在碘化钾溶液中滴加硝酸银溶液后再加稀硝酸:有黄色沉淀生成。
33.I2 遇淀粉,生成蓝色溶液。
34.细铜丝在硫蒸气中燃烧:细铜丝发红后生成黑色物质。
35.铁粉与硫粉混合后加热到红热:反应继续进行,放出大量热,生成黑色物质。
36.硫化氢气体不完全燃烧
(在火焰上罩上蒸发皿
):火焰呈淡蓝色
(蒸发皿底部有黄色的粉
末)。
6
37.硫化氢气体完全燃烧
(在火焰上罩上干冷烧杯
):火焰呈淡蓝色,生成有刺激性气味的气
体(烧杯内壁有液滴生成
)。
38.在集气瓶中混合硫化氢和二氧化硫:瓶内壁有黄色粉末生成。
39.二氧化硫气体通入品红溶液后再加热:红色退去,加热后又恢复原来颜色。
40.过量的铜投入盛有浓硫酸的试管,并加热,反应毕,待溶液冷却后加水:有刺激性气味
的气体生成,加水后溶液呈天蓝色。
41.加热盛有浓硫酸和木炭的试管:有气体生成,且气体有刺激性的气味。
42.钠在空气中燃烧:火焰呈黄色,生成淡黄色物质。
43.钠投入水中:反应激烈,钠浮于水面,放出大量的热使钠溶成小球在水面上游动,
有“嗤
嗤”声。
44.把水滴入盛有过氧化钠固体的试管里,将带火星木条伸入试管口:木条复燃。
45. 加热碳酸氢钠固体,使生成气体通入澄清石灰水:澄清石灰水变浑浊。
46.氨气与氯化氢相遇:有大量的白烟产生。
47. 加热氯化铵与氢氧化钙的混合物:有刺激性气味的气体产生。
48. 加热盛有固体氯化铵的试管:在试管口有白色晶体产生。
49.无色试剂瓶内的浓硝酸受到阳光照射:瓶中空间部分显棕色,硝酸呈黄色。
50.铜片与浓硝酸反应:反应激烈,有红棕色气体产生。
51.铜片与稀硝酸反应:试管下端产生无色气体,气体上升逐渐变成红棕色。
52. 在硅酸钠溶液中加入稀盐酸,有白色胶状沉淀产生。
53.在氢氧化铁胶体中加硫酸镁溶液:胶体变浑浊。
54.加热氢氧化铁胶体:胶体变浑浊。
55.将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中:
剧烈燃烧,有黑色物质附着于集气瓶内壁。
56.向硫酸铝溶液中滴加氨水:生成蓬松的白色絮状物质。
57.向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:有白色絮状沉淀生成,
立即转变为灰绿色,
一会
儿又转变为红褐色沉淀。
58. 向含Fe
3+的溶液中滴入
KSCN 溶液:溶液呈血红色。
59.向硫化钠水溶液中滴加氯水:溶液变浑浊。
S
2-+Cl 2=2Cl
2-+S↓
60.向天然水中加入少量肥皂液:泡沫逐渐减少,且有沉淀产生。
61.在空气中点燃甲烷,并在火焰上放干冷烧杯:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有液滴产生。
62.光照甲烷与氯气的混合气体:黄绿色逐渐变浅,时间较长,
(容器内壁有液滴生成
)。
63. 加热(170℃)乙醇与浓硫酸的混合物,
并使产生的气体通入溴水,
通入酸性高锰酸钾溶液:
有气体产生,溴水褪色,紫色逐渐变浅。
64.在空气中点燃乙烯:火焰明亮,有黑烟产生,放出热量。
65.在空气中点燃乙炔:火焰明亮,有浓烟产生,放出热量。
66.苯在空气中燃烧:火焰明亮,并带有黑烟。
67.乙醇在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。
68.将乙炔通入溴水:溴水褪去颜色。
69.将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液:紫色逐渐变浅,直至褪去。
70. 苯与溴在有铁粉做催化剂的条件下反应:有白雾产生,生成物油状且带有褐色。
71.将少量甲苯倒入适量的高锰酸钾溶液中,振荡:紫色褪色。
72.将金属钠投入到盛有乙醇的试管中:有气体放出。
73.在盛有少量苯酚的试管中滴入过量的浓溴水:有白色沉淀生成。
74.在盛有苯酚的试管中滴入几滴三氯化铁溶液,振荡:溶液显紫色。
75.醛与银氨溶液在试管中反应:洁净的试管内壁附着一层光亮如镜的物质。
7
76.在加热至沸腾的情况下乙醛与新制的氢氧化铜反应:有红色沉淀生成。
77.在适宜条件下乙醇和乙酸反应:有透明的带香味的油状液体生成。
78.蛋白质遇到浓
HNO 3 溶液:变成黄色。
79.紫色的石蕊试液遇碱:变成蓝色。
80.无色酚酞试液遇碱:变成红色。
模块二
实验仪器相关
一.化学实验常用仪器的主要用途和使用方法
知识点1
一般仪器
8
9
10
11
12
二:基本操作
1、药剂取用
(1)使用仪器:
固(块状)镊子
/(粉状)药匙
液量筒/滴管/滴定管
取用方法:固
: 一横二放三慢竖
液:倾倒
口对口标签对手心,
滴加
滴管洁净,液不太多,竖直悬滴
(2)定量取用仪器:用天平
/量筒,不定量用最少量为
:液1-2ml 固铺满试管底
(3)取完后盖上盖子,放回原处
. 用剩药品,不可放回原处(白磷、金属钠钾除外)
(4)特殊试剂取用
白磷:用镊子夹住白磷,用在小刀水下切割
金属钠钾:用镊子取出后,用滤纸吸去煤油,放在玻璃片上用小刀切割黄豆或绿豆小
取用试剂:不能用手接触药品
;不能直闻气味 ;不能尝味道
2、仪器洗涤
基本方法:先注入少量水,振荡倒掉,冲洗外壁,若仍有污迹,刷洗或用洗涤液处理。最后
用蒸馏水冲洗。
洗净的标准:内壁均匀附着一层水膜
,不聚成水滴,不凝成股
仪器洗涤的方法:根据仪器沾有污痕的性质,选择适当的试剂溶解而除去
.常用的有:酸洗、
碱洗、氧化剂洗、溶剂洗等。
特殊污迹的洗涤举例:
(1)内有油脂的试管
NaOH 溶液
或洗衣粉或汽油
(2)附有银镜的试管
HNO 3 溶液
(3)还原CuO 后的试管
硝酸
(4)粘有硫磺
白磷
碘的试管
(5)久置KMnO 4 溶液的试剂瓶
浓盐酸
(6)熔化硫的试管
NaOH 溶液或CS2
(7)久置石灰水的试剂瓶
盐酸
(8)熔化苯酚的试管
酒精或NaOH 溶液
(9)盛放乙酸乙酯的试管
NaOH 溶液
酒精
(10)做过Cl
—,Br
—检验的试管
氨水
3、试纸的使用
常用试纸及用途:
红色石蕊试纸
测试碱性试剂或气体
蓝色石蕊试纸
测试酸性试剂或气体
KI 淀粉试纸
测试氧化性气体
PH 试纸
测试溶液酸碱性
使用方法:检验溶液
取试纸放在表面皿上,玻棒蘸取液体,沾在试纸中心,观察颜色的变
化,判断溶液的性质。
检验气体:用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,
先用水湿润,再放在气体中,
观察试纸的颜色
变化情况来判断气体的性质。
注意:使用
PH 试纸不能用蒸馏水润湿。
13
4、溶液的配制
(l )配制溶质质量分数一定的溶液
计算:算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时,要算出
液体的体积。
称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里
,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解
.
(2)配制一定物质的量浓度的溶液
计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。
称量:用托盘天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,
加入适量的蒸馏水
(约为所配溶液体积的
1/6),
用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。
洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤
2-3 次,将洗涤液注入容量瓶。振
荡,使溶液混合均匀。
定容:继续往容量瓶中小心地加水,
直到液面接近刻度
2-3m 处,改用胶头滴管加水,
使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
5?过滤
过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。
(1)仪器
漏斗
烧杯
铁架台
玻棒
(滤纸)
(2)过滤时应注意:
a、一贴二低三靠
①一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,
烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;
玻璃棒的底端应和过滤器有三
层滤纸处轻轻接触;
漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,
例如用过滤法除去粗
食盐中少量的泥沙。
b、若要得到纯净的沉淀或需称量沉淀的质量,则需对沉淀进行洗涤:洗涤的原因是洗去沉
淀表面的可溶性物质;洗涤的方法是:用蒸馏水浸洗滤纸上的固体,待流完后,重复干
次,直至洗净。
c、沉淀是否洗净的检查:
(检验溶液中含量较多且易检验的离子,以含较多的
SO42-为例)
取新得到的洗出液少许,滴入用盐酸酸化的
BaCl2 溶液,若没有白色浑浊出现,则说
明沉淀已洗净,若有白色浑浊出现,则说明沉淀没有洗净。
d、反应时是否沉淀完全的检查:取沉淀上层清液,加入沉淀剂,若不再有沉淀产生,说明
沉淀完全。
6.蒸发和结晶
蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶
液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根
据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解
度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止
由于局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如
用结晶的方法分离
NaCl 和KNO 3 混合物。
(1)仪器
蒸发皿
三脚架或铁架台带铁圈
酒精灯
玻璃棒 .
(2)操作:倾倒液体,不得超过
2/3
加热过程
不断搅拌
以免局部过热而使液体飞溅
,
当多量晶体析出时停止加热,利用余热把剩余水蒸干。
14
7.蒸馏
蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体
的分离,叫分馏。
操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的
2/3,也不能少于
l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
8.分液和萃取
分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用
溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的
溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;
对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。
(1)仪器
分液漏斗
烧杯
(2)萃取操作
在分液漏斗中加溶液和萃取剂,右手堵住漏斗上口塞,左手握活塞,倒转用力振荡,
放气,正立放铁圈上静置
萃取剂选择:①与原溶剂互不相溶、互不反应
;②溶质在其中溶解度比原溶剂大得多
(3)分液操作
让分液漏斗下端紧靠烧杯内壁,
打开分液漏斗上口玻璃塞,
打开活塞,让下
层液体从下面流出到分界面,再关闭活塞,上层液体由上口倒入另一烧杯
在萃取过程中要注意:
①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的
2/3,塞
好塞子进行振荡。
②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,
并用食指根部压紧塞子,
以左手握住旋塞,
同时用手指
控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
③然后将分液漏斗静置,
待液体分层后进行分液,
分液时下层液体从漏斗口放出,
上层液体
从上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。
9.升华
升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升
华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离
I 2 和SiO 2 的混合物。
仪器
烧杯、烧瓶(内盛冷水)
、酒精灯、三脚架、石棉网
10.渗析
利用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等)
,使胶体跟混在其中的分子、离子
分离的方法。常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。渗析的原理是扩散,
要不断更换
烧杯中的蒸馏水或改为流水,以提高渗析的效果。
仪器
半透膜袋(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等)
、烧杯、玻璃棒
11、盐析
掌握蛋白质的盐析和皂化反应中高级脂肪酸钠盐的盐析
15
三:物质的提纯和分离(无机)
对混合物分离、提纯的基本要求:原理正确,操作简便,少用试剂(主要成分)量不减
少(或减少很少),保护环境。
混合物分离、提纯常用的方法
: 按实验操作方法分类,将有关常用方法及其适应对象列
表如下:
16
其它如:
加酸(某液体)转化法:溶液中的杂质遇酸转化为溶液中的主要成分或气体,
如加硝酸除去
硝酸钾溶液中的碳酸钾;
通过量CO2 除去NaHCO 3 溶液中的
Na2CO3
吸附法:混合物中的某种组分易被某种吸附剂吸附,
如用木炭使蔗糖溶液脱去有机色素加氧
化剂或还原剂转化法:溶液中的杂质易被氧化或还原为所需成分,如通氯气除去
FeCl3 溶液中的
FeCl2,加铁除去
FeCl2 中的FeCl3
常见物质除杂方法
序号
原物
所含杂质
除杂质试剂
主要操作方法
1
N2
O2
灼热的铜丝网
用固体转化气体
2
CO 2
H2S
CuSO4 溶液
洗气
3
CO
CO 2
NaOH 溶液
洗气
4
CO 2
CO
灼热CuO
用固体转化气体
5
CO 2
HCI
饱和的NaHCO 3
洗气
6
H2S
HCI
饱和的NaHS
洗气
7
SO2
HCI
饱和的NaHSO3
洗气
8
CI2
HCI
饱和的食盐水
洗气
9
CO 2
SO2
饱和的NaHCO 3
洗气
10
炭粉
MnO 2
浓盐酸(需加热)
过滤
11
MnO 2
C
--------
加热灼烧
12
炭粉
CuO
稀酸(如稀盐酸)
过滤
17
常见物质除杂方法
序号
原物
所含杂质
除杂质试剂
主要操作方法
13
AI 2O3
Fe2O3
NaOH( 过量),CO2
过滤
14
Fe2O3
AI 2O3
NaOH 溶液
过滤
15
AI 2O3
SiO2
盐酸`氨水
过滤
16
SiO 2
ZnO
HCI 溶液
过滤,
17
BaSO4
BaCO 3
HCI 或稀H2SO4
过滤
18
NaHCO 3 溶液
Na2CO 3
CO 2
加酸转化法
19
NaCI 溶液
NaHCO 3
HCI
加酸转化法
20
FeCI3 溶液
FeCI2
CI 2
加氧化剂转化法
21
FeCI3 溶液
CuCI 2
Fe 、CI2
过滤
22
FeCI2 溶液
FeCI3
Fe
加还原剂转化法
23
CuO
Fe
(磁铁)
吸附
24
Fe(OH) 3 胶体
FeCI3
蒸馏水
渗析
25
CuS
FeS
稀盐酸
过滤
常见物质除杂方法
序号
原物
所含杂质
除杂质试剂
主要操作方法
26
I2 晶体
NaCI
--------
加热升华
27
NaCI 晶体
NH 4CL
--------
加热分解
28
KNO 3 晶体
NaCI
蒸馏水
重结晶.
29
乙烯
SO2、H2O
碱石灰
加固体转化法
30
乙烷
C2H 4
溴的四氯化碳溶液
洗气
31
溴苯
Br 2
NaOH 稀溶液
分液
32
甲苯
苯酚
NaOH 溶液
分液
33
己醛
乙酸
饱和Na2CO3
蒸馏
34
乙醇
水(少量)
新制CaO
蒸馏
35
苯酚
苯
NaOH 溶液、CO 2
分液
18
复习资料一
萃取是利用分散系中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的过程。
高中化学中的萃取
,
主要是萃取溴水、碘水之类的问题。
溴和碘均不易溶于水,易溶于有机溶剂,所以用有机溶
剂可以把溴和碘从其水溶液中分离出来。
如果用苯来萃取,苯层在上面,
下面的水层变得无色透明;如果用四氯化碳来萃取,四氯化
碳层在下方,上面的水层会变得无色透明。
高中化学常考实验知识
十三.有机实验的八项注意
有机实验是中学化学教学的重要内容,
是高考会考的常考内容。
对于有机实验的操作及复习
必须注意以下八点内容。
1.注意加热方式
有机实验往往需要加热,而不同的实验其加热方式可能不一样。
⑴酒精灯加热。
酒精灯的火焰温度一般在
400~500℃,所以需要温度不太高的实验都可用
酒精灯加热。教材中用酒精灯加热的有机实验是:
“乙烯的制备实验” 、“乙酸乙酯的制取实
验”“蒸馏石油实验”和“石蜡的催化裂化实验”
。
⑵酒精喷灯加热。酒精喷灯的火焰温度比酒精灯的火焰温度要高得多,
所以需要较高温度的
有机实验可采用酒精喷灯加热。教材中用酒精喷灯加热的有机实验是:
“煤的干馏实验” 。
⑶水浴加热。水浴加热的温度不超过
100℃。教材中用水浴加热的有机实验有:
“银镜实验
(包括醛类、糖类等的所有的银镜实验)
”、“ 硝基苯的制取实验
(水浴温度为
6 0℃)”、“ 酚
醛树酯的制取实验(沸水浴)
”、“乙酸乙酯的水解实验(水浴温度为
70℃~80℃)”和“
糖
类(包括二糖、
淀粉和纤维素等)水解实验(热水浴)
”。
⑷用温度计测温的有机实验有:
“硝基苯的制取实验” 、“乙酸乙酯的制取实验” (以上两个实
验中的温度计水银球都是插在反应液外的水浴液中,
测定水浴的温度)、“乙烯的实验室制取
19
实验”(温度计水银球插入反应液中,测定反应液的温度)和“
石油的蒸馏实验” (温度计
水银球应插在具支烧瓶支管口处,
测定馏出物的温度)。
2、注意催化剂的使用
⑴硫酸做催化剂的实验有:“乙烯的制取实验” 、“硝基苯的制取实验” 、“乙酸乙酯的制取
实验”、“纤维素硝酸酯的制取实验”
、“糖类(包括二糖、淀粉和纤维素)水解实验”和“乙
酸乙酯的水解实验” 。
其中前四个实验的催化剂为浓硫酸,
后两个实验的催化剂为稀硫酸,
其中最后一个实验也可
以用氢氧化钠溶液做催化剂
⑵铁做催化剂的实验有:
溴苯的制取实验(实际上起催化作用的是溴与铁反应后生成的溴化
铁)。
⑶氧化铝做催化剂的实验有:石蜡的催化裂化实验。
3、注意反应物的量
有机实验要注意严格控制反应物的量及各反应物的比例,
如“乙烯的制备实验”
必须注意乙
醇和浓硫酸的比例为
1:3,且需要的量不要太多,否则反应物升温太慢,副反应较多,从
而影响了乙烯的产率。
4、注意冷却
有机实验中的反应物和产物多为挥发性的有害物质,
所以必须注意对挥发出的反应物和产物
进行冷却。
⑴需要冷水(用冷凝管盛装)冷却的实验:
“蒸馏水的制取实验”和“石油的蒸馏实验”
。
⑵用空气冷却(用长玻璃管连接反应装置)的实验:
“硝基苯的制取实验” 、“酚醛树酯的制
取实验”、“乙酸乙酯的制取实验”
、“石蜡的催化裂化实验”和
“溴苯的制取实验” 。
这些实验需要冷却的目的是减少反应物或生成物的挥发,
既保证了实验的顺利进行,
又减少
了这些挥发物对人的危害和对环境的污染。
5、注意除杂
有机物的实验往往副反应较多,
导致产物中的杂质也多,
为了保证产物的纯净,
必须注意对
产物进行净化除杂。如“乙烯的制备实验”中乙烯中常含有
CO2 和SO2 等杂质气体,可将
这种混合气体通入到浓碱液中除去酸性气体;
再如“溴苯的制备实验”
和“硝基苯的制备实
验”,产物溴苯和硝基苯中分别含有溴和
NO2,因此,
产物可用浓碱液洗涤。
6、注意搅拌
20
注意不断搅拌也是有机实验的一个注意条件。
如“浓硫酸使蔗糖脱水实验”
(也称“黑面包”
实验)(目的是使浓硫酸与蔗糖迅速混合,在短时间内急剧反应,以便反应放出的气体和大
量的热使蔗糖炭化生成的炭等固体物质快速膨胀)
、“乙烯制备实验”中醇酸混合液的配制。
7、注意使用沸石(防止暴沸)
需要使用沸石的有机实验
:⑴实验室中制取乙烯的实验
; ⑵石油蒸馏实验。
8、注意尾气的处理
有机实验中往往挥发或产生有害气体,因此必须对这种有害气体的尾气进行无害化处理。
⑴如甲烷、乙烯、乙炔的制取实验中可将可燃性的尾气燃烧掉;
⑵“溴苯的制取实验”
和“硝
基苯的制备实验”中可用冷却的方法将有害挥发物回流。
化学实验复习系列四:气体的制备
考纲要求: 掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)
。
1、气体实验装置的设计
(1)装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
(2)安装顺序:由下向上,由左向右
(3)操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品→进行实验
2、气体发生装置的类型
(1)设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
(2)装置基本类型:
21
22
(4)装置气密性的检验
①把导管一端浸入水中,
用双手捂住烧瓶或试管,
借手的热量使容器内的空气膨胀
(或用酒
精灯加热),容器内的空气则从导管口形成气泡冒出,把手(酒精灯)拿开,过一会,水沿
导管上升,形成一小段水柱,说明装置不漏气。
启普发生器:关闭活塞后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于容器内的水面,停
止加水后,漏斗中与容器中的液面差保持不再变化,说明启普发生器不漏气。
3、净化、干燥与反应装置
(1)杂质产生原因:①反应过程中有挥发性物质,如用盐酸制取的气体中一般有
HCl ;从
溶液中冒出的气体中含有水气。
②副反应或杂质参加反就引起,
如制乙烯时含
SO2;乙炔中
的H2S 等。
(2)装置基本类型:根据净化药品的状态及条件来设计
(3)气体的净化剂的选择
选择气体吸收剂的依据:
气体的性质和杂质的性质的差异。
主要考虑的是吸收效果,
而不是
现象。选择一种与杂质反应快而且反应完全的除杂剂。
一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;
②酸性杂质可用碱性物质吸收;
③碱性
杂质可用酸性物质吸收;④水分可用干燥剂来吸收;⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)
的物质也可作为吸收剂。
23
选用吸收剂的原则:
①只能吸收气体中的杂质,
而不能与被提纯的气体反应。
②不能引入新
的杂质。在密闭装置中进行,要保持装置气体畅通。
(4)气体干燥剂的类型及选择
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:
①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,
如CO2、SO2、NO2、HCI 、H2、Cl2 、O2、CH4 等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体
NaOH 。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的
气体,如NH3 、H2、O2、CH4 等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性气体,如
O2、H2、CH4 等。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。
有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。
能与气体反应的物质不能选作干燥剂,
如不能
用CaCI2 来干燥NH3 (因生成
CaCl2·8NH3 ),不能用浓
H2SO4 干燥
NH3、H2S、HBr 、
HI 等。
(5)气体净化与干燥装置连接次序
洗气装置总是进气管插入接近瓶底,出气管口略出瓶塞。干燥管总是大口进,小口出气。
一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,
则是先干
燥后加热。对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃)
,使它们变为
无毒、无害、无污染的物质。如尾气
Cl2 、SO2、Br2(蒸气)等可用
NaOH 溶液吸收;尾
气H2S 可用CuSO4 或NaOH 溶液吸收;尾气
CO 可用点燃法,将它转化为
CO2 气体。
4、收集装置
1、设计原则:根据气体的溶解性或密度
(1)易溶或与水反应的气体:用向上(或下)排空气法
(2)与空气成分反应或与空气密度相近的气体:排水(液)法
(3)可溶性气体考虑用排液法
(4)两种方法皆可用时,排水法收集的气体较纯。若欲制取的气体要求干燥,用排空气法
或排非水溶剂法。
2、装置基本类型:
5、尾气处理装置
-安全装置
尾气的处理方法:直接排放、直接吸收、防倒吸吸收、燃烧处理
处理装置
(1)直接吸收
24
(2)防止倒吸装置的设计
在某些实验中,由于吸收液的倒吸,
会对实验产生不良的影响,如玻璃仪器的炸裂,反应试
剂的污染等,因此,在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。
防止倒吸一般采
用下列措施:
a 切断装置:将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断,以防止液体倒吸,如实验室中制
取氧气、甲烷时,通常用排水法收集气体,当实验结束时,必须先从水槽中将导管拿出来,
然后熄灭酒精灯。
b 设置防护装置:①倒立漏斗式:这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收
液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中,
由于漏斗容积较大,
导致烧杯中液面下降,
使漏斗口脱离液面,
漏斗中的吸收液受自身重力
的作用又流回烧瓶内,
从而防止吸收液的倒吸。
下一个装置所示,
对于易溶于水难溶于有机
溶剂的气体,气体在有机溶剂不会倒吸。
②肚容式:当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进
入吸收液被吸收后,
导气管内压强减少,
使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干
燥管内外压强差,
吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,
从而防止吸收液的倒吸。
这种装
置与倒置漏斗很类似。
③蓄液式:当吸收液发生倒吸时,
倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄
液装置贮存起来,
以防止吸收液进入受热仪器或反应容器。
这种装置又称安全瓶。
④平衡压
强式:为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置(见恒压式)
;⑤
防堵塞安全装置式:
为防止反应体系中压强减少,
引起吸收液的倒吸,
可以在密闭装置系统
中连接一个能与外界相通的装置,起着自动调节系统内外压强差的作用,防止溶液的倒吸。
⑥为防止粉末或糊状物堵塞导气管,
可将棉花团置于导管口处。
⑦液封装置:为防止气体从
长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管
(3)防污染安全装置:燃烧处理或袋装
判断原则
(1)有毒、污染环境的气体不能直接排放。
(2)尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。
直接吸收:Cl2 、H2S、NO2
防倒吸:HCl、NH3 、SO2
25
常用吸收剂:水,
NaOH 溶液,硫酸铜溶液
(3)可燃性气体且难用吸收剂吸收:燃烧处理或袋装。如
CO。
26
化学实验复习系列五:化学实验中的安全问题
考纲要求:了解实验室一般事故的预防和处理方法。
化学实验安全须做到以下
“十防”:
1.防爆炸。
①可燃性气体(如
H2、CO、CH4、C2H4 、C2H2 等)在空气中达到爆炸极限点燃时都会发
生爆炸,因此点燃这些气体前均须检验纯度,进行这些气体实验时应保持实验室空气流通;
27
②H2 还原CuO,CO 还原Fe2O3 等实验,在加热之前应先通气,将实验装置内的空气排出
后再加热,防止与装置内空气混合受热发生爆炸。
③活泼金属与水或酸反应要注意用量不能过大;
④银氨溶液应现配现用,并且配制时氨水不能过量。
2.防仪器炸裂。
①给烧瓶、烧杯等加热时要垫石棉网;在试管中加热固体时(如制氧气、制氨气、制甲烷、
氢气还原氧化铜等),管口要略向下倾斜;
②在集气瓶中点燃金属时,瓶中要加少量水或铺一层细沙;
③玻璃仪器加热前外壁要干燥,在加热过程中不能逐及焰芯;
④热仪器不能立即用水刷洗。
3.防液体飞溅。
①浓硫酸与水、浓硝酸、乙醇等混合时,
应将浓硫酸小心沿容器壁慢慢加入另一液体中,边
加边振荡。而不能将液体注入浓硫酸中,更不要将浓硫酸与碳酸钠溶液混合;
②加热沸点较低的液体混合物时,
要加细瓷片以防暴沸;
加热试管中的液体,管口不能对人;
③蒸发溶液要用玻璃棒搅拌。
4.防液体倒吸。
①氯化氢和氨气等易溶性气体溶于水要连接防倒吸的装置;
②加热氯酸钾制氧气等实验并用排水法收集后,停止加热前应先将导气管从水中取出;
③实验室制乙酸乙酯,因装置内气压不稳定,也要防倒吸。
5.防导管堵塞。
①制气装置若发生导管堵塞,将导致装置内压强增大,液体喷出。因此,制氧气和乙炔时,
发生装置的导管口附近要塞一团疏松的棉花,以防导管被固体或浆状物堵塞。
(你还见过哪
些分堵塞的装置?)
6.防中毒。
①不能用手直接接触化学药品;
②不能用嘴品尝药品的味道;
③闻气味时,应用手轻轻扇动,使少量气体进入鼻孔;
④制备或使用有毒气体的实验,
应在通风厨内进行,
尾气应用适当试剂吸收,
防止污染空气。
7.防烫伤。
①不能用手握试管加热;
②蒸发皿和坩埚加热后要用坩埚钳取放(石棉网上)
。
8.防割伤。
刷洗、夹持或使用试管等玻璃仪器时,要注意进行正确操作,以防被割伤。
9.防火灾。
①易燃物要妥善保管,用剩的钠或白磷要立即放回煤油或水中(其它药品能放回原试剂瓶
吗?)
②酒精灯内的酒精量不能多于容积的
2/3,不得少于容积的
1/4,不能用燃着的酒精灯去点
燃另一只酒精灯,不能用嘴吹灭酒精灯。
③万一发生火灾,应选用合适的灭火剂扑灭,
如少量酒精着火,可用湿抹布盖灭或用水浇灭,
活泼金属着火可用砂土埋灭。
10.防环境污染。
①实验剩余的药品既不能放回原瓶,
也不要随意丢弃,
更不要拿出实验室,
要放人指定的容
器或废液缸内。所有实验废弃物应集中处理,不能随意丢弃或倾倒,
;
②能相互反应生成有毒气体的废液
(如硫化钠溶液和废酸等)
不能倒入同一废液缸中;
涉及
28
有毒气体的实验要有尾气处理装置
(如实验室制氯气时用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,
一
氧化碳还原氧化铁的实验中可用气球将多余的一氧化碳收集起来或使其通过碱液后点燃除
去)。
③汞洒落地面应及时用硫黄粉覆盖,防止汞蒸气中毒。
常见事故的处理
事故
处理方法
酒精及其它易燃有机物小面积失火
立即用湿布扑盖
钠、磷等失火
迅速用砂覆盖
少量酸(或碱)滴到桌上
立即用湿布擦净,再用水冲洗
较多量酸(或碱)流到桌上
立即用适量
NaHCO3 溶液(或稀
HAC )作用,后用水冲
洗
酸沾到皮肤或衣物上
用水冲洗,再用
NaHCO3 稀溶液冲洗
碱液沾到皮肤上
先用较多水冲洗,再用硼酸溶液洗
酸、碱溅在眼中
立即用水反复冲洗,并不断眨眼,千万不要用手揉眼睛。
苯酚沾到皮肤上
用酒精擦洗后用水冲洗
白磷沾到皮肤上
用CuSO4 溶液洗伤口,后用稀
KMnO4 溶液湿敷
溴滴到皮肤上
应立即擦去,再用稀酒精等无毒有机溶济洗去,
后涂硼酸、
凡士林
误食重金属盐
应立即口服蛋清或生牛奶
汞滴落在桌上或地上
应立即撒上硫粉
常用急救方法
①如吸入有毒气体,
中毒较轻时,可把中毒者移到空气新鲜的地方,
保持温暖和安静,
必要时可输氧,但不能随便进入人工呼吸。中毒较重者立即送医院治疗。
接触过多的氨而出现病状,要用时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛。
②若误服毒物,常用的方法是引起呕吐,催吐剂有肥皂水、
1%硫酸铜溶液。误服毒
物的急救和治疗一般由医务人员进行。
③若有毒物质落在皮肤上,要立即用棉花或纱布擦掉,再用大量水冲洗。
高考化学教材实验题总结
一、氢元素单质及其化合物
实验
1:如右图所示,球形干燥管中装有碱石灰干燥剂。导管口蘸
些肥皂水,控制氢气流速,吹出肥皂泡。当肥皂泡吹得足够大时,轻
轻摆动导管,让肥皂泡脱离管口,观察现象。
现象与解释:肥皂泡迅速上升,说明氢气比同体积的空气轻。
实验2:在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,
观察火焰的颜色。
然后在
火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,观察烧杯壁上有什么
现象发生。
现象与解释:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,
产生淡蓝色火焰。用烧杯罩在火焰的上方时,
烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感到发烫。
氢气在空气里燃烧,
实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应,
生成了水并放出大量的
热。
实验
3:取一个一端开口
,另一端钻有小孔的纸筒,用纸团堵住小孔,用向下排空气法收
集氢气,使纸筒充满氢气。移开氢气发生装置,拿掉堵小孔的纸团,用燃着的木条在小孔处
点火,注意有什么现象发生。
29
现象与解释:刚点燃时,氢气安静地燃烧,过一会儿,突然发生爆炸,听到
“砰”的声音。
点燃前,纸筒内是纯净的氢气,
遇火燃烧。随着氢气的消耗,空气不断从纸筒底部进入筒内,
筒内的气体变成氢气和空气的混合物,这种混合气体遇火发生了爆炸。
实验4:在干燥的硬质试管底部铺一层黑色的
CuO,管口微向下倾斜。
通入氢气,过一会儿,
再给CuO 加热。反应完全后,继续通入氢气,直到试管冷却。
现象与解释:黑色的氧化铜逐渐变为亮红色固体,
同时管口有水滴生成。
氢气还原氧化铜生
成了铜和水。
二、碳族元素
实验1:把石墨电极或铅笔芯和导线连在一起,接通电源后,灯泡是否
发亮?
现象与解释:灯泡发亮,说明石墨能导电。
实验2:参考左图所示装置,制一个净水器,并完成实验。
现象与解释:混有红墨水的水变为无色,说明木炭(活性炭)具有
吸附性。
实验3:把木炭加热到发红,伸进盛有氧气的集气瓶里,注意木炭在空
气里和在氧气里燃烧有什么不同。燃烧停止后,立即向瓶内倒入一些澄清的石灰水,振荡,
观察现象。
现象与解释:木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺,发出白光,并放出热量。燃烧后
生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明碳与氧气反应生成了二氧化碳。
实验4:把经过烘干的木炭和黑色的氧化铜共同研磨均匀,小心地铺放进试管里,把试管固
定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管,
用酒精灯(可加网罩使火焰集中并提高
温度)加热试管几分钟。观察现象。
现象与解释:黑色固体变为有红色固体,说明有金属铜生成;澄清石灰水变浑浊,说明
有二氧化碳生成。
实验
5:在一根细木棍的两端各系上一个大小相同的小纸袋(或一次性水杯)
,在木棍的中
间部位系上一根细绳,使两端平衡,
并把它系在铁架台上。取预先收集好的二氧化碳(注意
观察颜色、状态),迅速倒入其中一个小纸袋中,观察两端的小纸袋是否继续保持平衡。
现象与解释:二氧化碳是一种没有颜色的气体;倒入二氧化碳的小纸袋一端向下倾斜,
说明二氧化碳的密度比空气大。
实验6:点燃两支短蜡烛,分别放在白铁皮架的两个阶梯上,把白铁皮架放在烧杯里,沿烧
杯壁倾倒二氧化碳。观察现象。
现象与解释:二氧化碳使下层阶梯上的蜡烛先熄灭,上层的后熄灭。这个实验可以说明
两点:第一,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧;第二,二氧化碳的密度比空气大。
实验7:向盛有紫色试液的试管里通入二氧化碳,观察石蕊试液颜色的变化。待石蕊试液颜
色变化后,停止通入二氧化碳,
并取少量溶液放在酒精灯火焰上加热,
再观察石蕊试液颜色
的变化。
现象与解释:当通入二氧化碳时,紫色石蕊试液变成红色;当加热时,红色石蕊试液又
变成紫色。这是由于二氧化碳溶于水生成碳酸,
碳酸能使紫色石蕊试液变红;
碳酸很不稳定,
很容易分解为二氧化碳和水。
实验8:在盛有CO 的贮气瓶的导管口点火,观察火焰的颜色。把一个烧杯内壁蘸有澄清石
灰水的烧杯罩在火焰上,观察石灰水有什么变化。
现象与解释:烧杯内壁澄清的石灰水变混浊。
CO 在空气里燃烧生成
CO2,燃烧时,发出
蓝色的火焰。
实验9:在玻璃管里放入
CuO,通入CO,并用气球收集尾气,然后加热,仔细观察实验发
30
生的现象。
现象与解释:黑色的
CuO 变成了红色的
Cu,澄清的石灰水变混浊,说明
CO 能使CuO
还原成Cu,同时生成
CO2。
实验
10:在一个小玻璃杯中放入少量洗净的碎鸡蛋壳,加入一些盐酸,立即用蘸有澄清石
灰水的玻璃片盖住。观察现象。
现象与解释:有气体产生,有澄清石灰水变混浊。说明鸡蛋壳中含有碳酸盐。
三、氮族元素
实验1:在长玻璃管中放少量红磷,玻璃管的一端用软木塞或纸团塞紧,另一端敞开。先均
匀加热红磷周围的玻璃管,然后在放红磷的地方加强热。观察发生的现象。
现象与解释:加热后,玻璃管内有黄色蒸气产生,并且在玻璃管内壁冷的地方有黄色固
体附着,此固体即为白磷。
实验2:在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子
塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量酚酞试液)
。
打开玻璃管上的夹子,挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶。观察现象。
现象与解释:烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧杯内液体呈红色。说明氨极
易溶于水,并与水反应,生成具有碱性的氨水。
(思考:如何用只用试管和烧杯做氨气极易
溶于水的实验?)
实验3:用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下,
然后将两根玻璃棒接近,
观察发
生的现象。
现象与解释:当两根玻璃棒接近时,产生大量的白烟。这是由于氨水挥发出来的
NH3 与
盐酸挥发出来的
HCl 化合形成微小的
NH4Cl 晶体。(思考:NH3 与浓硝酸、浓硫酸靠近时
有什么现象?)
实验4:在试管中加入少量
NH4Cl 晶体,加热,观察发生的现象。
现象与解释:加热后不久,在试管上端的试管壁上有白色固体附着。这是由于受热时,
NH4Cl 分解,生成
NH3 和HCl ,冷却后,NH3 和HCl 又重新结合,生成
NH4Cl 。
实验5:在两支试管中各加入少量
(NH4)2SO4 和NH4NO3 固体,分别向两支试管中滴加
10%
的NaOH 溶液,加热,并用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察现象。
现象与解释:加热后,两支试管中都有气体产生,并可闻到刺激性气味;同时看到湿润
的红色石蕊试变蓝。说明
(NH4)2SO4 和NH4NO3 都能与NaOH 反应生成
NH3 。
实验6:在两支试管中各放入一小块铜片,分别加入少量浓硝酸和稀硝酸,立即用透明塑料
袋将试管口罩上并系紧,
观察发生的现象。
然后,将加稀硝酸的试管上的塑料袋稍稍松开一
会儿,使空气进入塑料袋,再将塑料袋系紧,观察发生的现象。
现象与解释:反应开始后,两支试管中都有气泡产生,是塑料袋膨胀,加浓硝酸的试管
中反应剧烈,放出红棕色气体。
加稀硝酸的试管中反应较缓慢,放出无色气体;当空气进入
以充满无色气体的塑料袋后,无色气体变成了红棕色。
在上面的实验中,浓硝酸与铜反应生成了
NO2,稀硝酸与铜反应生成了
NO,NO 与空气
中的氧气反应又生成了
NO2。
四、氧族元素
实验1:将一支装满
SO2 的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中。观察实验现象。
现象与解释:装有
SO2 的试管倒立在水槽中以后,试管中的水面上升,试管中的液体变
为红色。
实验2:将SO2 气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液颜色的变化。给试管加热。
观察溶液发生的变化。
现象与解释:向品红溶液中通入
SO2 后,品红溶液的颜色逐渐褪去;当给试管加热时,
31
溶液又变为红色。实验说明,
SO2 具有漂白性,
SO2 跟某些有色物质化合生成不稳定的无
色物质。
实验3:在200mL 的烧杯中放入
20g 蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入
15mL 溶质
的质量分数为
98%的浓硫酸,迅速搅拌,观察实验现象。
现象与解释:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。浓硫酸具有脱水
性,且反应为放热反应,碳与浓硫酸反应有气体产生,产生的气体使木炭变得疏松。
实验4:在一支试管里放入一小块铜片,然后再加入
5mL 浓硫酸,用装有玻璃导管的单孔
胶塞塞好,加热。放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中。观察反应现象。反应完
毕,冷却后,将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中。观察溶液的颜色。
现象与解释:浓硫酸与铜在加热时发生反应,放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液
褪色的气体,说明生成的气体是
SO2;反应后生成物的水溶液显蓝色,
说明铜被浓硫酸氧化
成Cu2+。五、卤族元素
实验1:用坩埚钳夹住一束铜丝,灼烧后立即放入充满氯气的集气瓶里。观察发生的现象。
然后把少量的水注入集气瓶里,用玻璃片盖住瓶口,振荡。观察溶液的颜色。
现象与解释:红热的铜丝在氯气里继续燃烧,是集气瓶里充满棕黄色的烟(
CuCl2 的微
小晶体)。氯化铜溶于水后,溶液呈蓝绿色(溶液浓度不同,溶液颜色有所不同)
。
实验2:在空气中点燃
H2,然后把导管伸入盛有
Cl2 的集气瓶中。观察
H2 在Cl2 燃烧的现
象。
现象与解释:纯干净的
H2 可以在
Cl2 中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的
HCl 气
体在空气里与水蒸汽结合,呈现雾状。
实验3:把新收集到的一塑料瓶
Cl2 和一塑料瓶
H2 口对口地放置,抽去瓶口间的玻璃片,
上下颠倒几次使
H2 和Cl2 充分混合。取一瓶混合气体,用塑料片盖好,在距瓶约
10cm 处
点燃镁条。观察有什么现象发生。
现象与解释:当镁条燃烧所产生的强光照射到混合气体时,
瓶中的H2 和Cl2 迅速混合而
发生爆炸,把塑料片向上弹起。
实验4:取干燥和湿润的有色布条各一条,分别放入两个集气瓶中,然后通入
Cl2 ,观察发
生的现象。
现象与解释:干燥的布条没有褪色,湿润的布条褪色了。说明氯气和水反应生成的
HClO
具有强氧化性,能使某些染料和有机色素褪色。
实验5:观察溴的颜色和状态。
现象与解释:溴是深红棕色的液体,很容易挥发。如果把溴存放在试剂瓶里,需要在瓶
中加一些水,以减少挥发。
实验6:观察碘的颜色、状态和光泽。取内装碘晶体且预先密封好的玻璃管,用酒精灯微热
玻璃管盛碘的一端,观察管内发生的现象。
现象与解释:碘被加热时,不经熔化直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷,重新凝成固体。碘
发生了升华。
实验7:(1)将少量新制的饱和氯水分别注入盛有
NaBr 溶液和KI 溶液的试管中,
用力振荡
后,再注入少量四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。
(2)将少量溴水注入盛有
KI 溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量四氯化碳。观察四
氯化碳层和水层颜色的变化。
现象与解释:四氯化碳层和水层颜色的变化,
说明氯可以把溴和碘分别从溴化物和碘化物中
置换出来;溴可以把碘从碘化物中置换出来。
实验8:在装有少量淀粉溶液的试管里,滴入几滴碘水。观察溶液颜色的变化。
现象与解释:淀粉遇碘呈现出特殊的蓝色。
32
六、碱金属元素
实验1:取一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮。观察钠的颜色。
现象与解释:钠很软,可以用刀切割。切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽。
实验2:观察用刀切开的钠表面所发生的变化。把一小块钠放在石棉网上加热,观察发生的
现象。
现象与解释:新切开的钠的光亮的表面很快就变暗了,这是由于钠与氧气反应,在钠的
表面生成了一薄层氧化膜。钠在空气中燃烧,生成淡黄色的固体(
Na2O2),发出黄色的火
焰。
实验3:(1)向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液,然后把一小块钠投入小烧杯。观
察反应的现象和溶液颜色的变化。
(2)切一块绿豆大的钠,用铝箔(事先用针刺一些小孔)包好,再用镊子夹住,放在试管
口下,用排水法收集气体。等试管中气体收集满时,小心地取出试管,
把试管口向下移近酒
精灯火焰,检验钠与水反应生成的气体。
现象与解释:(1)钠与水剧烈反应,熔化成小球在水面上游动,伴有
“嘶嘶”的声音,溶
液颜色变成红色。说明钠的密度比水小,钠与水反应有气体产生,是放热反应。
(2)试管口
向下移近酒精灯火焰时,有轻微的爆鸣声,说明生成的气体是氢气。
实验4:(1)把水滴入盛有
Na2O2 固体的试管中,立即用带火星的木条放在试管口,检验
生成的气体。
(2)用脱脂棉包住
0.2g Na2O2 粉末,放在石棉网上。在脱脂棉上滴加几滴水。观察发生的
现象。
现象与解释:(1)带火星的木条复燃,说明生成的气体是氧气。
(2)反应放出的热能使
脱脂棉燃烧,而反应中生成的氧气又使脱脂棉的燃烧加剧。
实验5:在两支试管中分别加入
3mL 稀盐酸,将两个各装有
0.3gNa2CO3 或NaHCO3 粉末
的小气球分别套在两支试管口。将气球内的
Na2CO3 和NaHCO3 同时倒入试管中,观察反
应现象。
现象与解释:装有NaHCO3 的试管上的气球膨胀得快,
说明与NaHCO3 与稀盐酸的反应
比与Na2CO3 稀盐酸的反应剧烈。
实验6:把Na2CO3 放在试管里,约占试管容积的
1/6,往另一支试管里倒入澄清的石灰
水,然后加热,观察澄清石灰水是否起变化。换上一支放入同一容积
NaHCO3 的试管,加
热,观察澄清石灰水的变化。
现象与解释:
Na2CO3 受热没有变化,
NaHCO3 受热后放出了
CO2。
实验7:把一小块钾,擦干表面的煤油,放在石棉网上稍加热,观察发生的现象。并跟钠在
空气里的燃烧现象进行对比。
现象与解释:钾在空气里燃烧火焰呈紫色,比钠在空气里燃烧更剧烈。
实验8:仿照上述“实验3(1)”完成钾与水反应的实验。
现象与解释:钾与水反应比钠与水反应更剧烈,反应放出的热量可以使生成的氢气燃烧,
并发生轻微的爆炸,说明钾比钠的金属性更强。
七、镁、铝及其化合物
实验1:把2cm×5cm 的铝箔的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。点燃火柴,待火
柴快燃尽时,立即把铝箔伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶底部放一些细纱)
,观察现象。
现象与解释:铝箔在氧气中剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,反应生成
Al2O3 。
实验2:在两支试管里分别加入
10mL 浓NaOH 溶液,在各放入一小段铝片和镁条,观察实
验现象。过一段时间后,用点燃的木条分别放在两支试管口,有什么现象发生。
现象与解释:镁不能与
NaOH 溶液反应,铝能反应,并放出一种可燃性气体
—— 氢气,
33
同时生成NaAlO2 。
实验3:把点燃的镁条放入盛有二氧化碳的集气瓶里(集气瓶底部放一些细纱)
,观察现象。
现象与解释:镁条在二氧化碳里剧烈燃烧,生成白色粉末,在瓶的内壁有黑色的碳附着。
实验4:用两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,套在一起,使四周都有四层。把内层滤纸取出,
再底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一纸漏斗套在一起,
架在铁圈上,下面放置盛沙的蒸发
皿。把5g 炒干的氧化铁粉末和
2g 铝粉混合均匀,放在纸漏斗上,上面加少量氯酸钾并在混
合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条。观察发生的现象。
现象与解释:镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生
剧烈反应。反应放出大量的热,
并放出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿,
有熔融物落入沙
中。该反应生成了
Al2O3 和Fe,被称为铝热反应。
实验5:在试管里加入少量稀的
Al2(SO4)3 溶液,滴加氨水,生成白色胶状沉淀。继续滴加
氨水,直到不再产生沉淀为止。过滤,用蒸馏水冲洗沉淀,可得较纯净的
Al(OH)3 。取少量
Al(OH)3 沉淀放在蒸发皿中,加热。
现象与解释:生成的白色胶状沉淀是
Al(OH)3 ,Al(OH)3 分解生成
Al2O3 和H2O。
实验6:把上述“实验5”中制得的Al(OH)3 沉淀分装在
2 支试管里,往一个试管里滴加
2mol/L
盐酸,往另一个试管里滴加
2mol/L NaOH 溶液,边加边振荡。
现象与解释:在酸或强碱里都能溶解。
Al(OH)3
是典型的两性氢氧化物,能与酸反应生
成铝盐,与强碱反应生成偏铝酸盐。
八、铁及其化合物
实验1:把烧的红热细铁丝伸到盛有
Cl2 的集气瓶中,观察现象。把少量水注入集气瓶中,
振荡,观察溶液的颜色。
现象与解释:铁丝在
Cl2 中燃烧,生成棕黄色的烟,这是
FeCl3 的小颗粒。加水振荡后,
生成黄色溶液。
实验2:把光亮的细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴,另一端
裹一根火柴。点燃火柴,
待火柴快燃尽时,缓慢插入盛有氧气的集气瓶
(集气瓶里预先装少
量水或在瓶底铺上一层细砂)里,观察现象。
现象与解释:细铁丝在氧气中剧烈燃烧,
火星四射,放出大量的热。铁与氧气反应生成四氧
化三铁。
实验3:在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气。用试管收集产
生的经干燥的气体,并靠近火焰点火
现象与解释:红热的铁能跟水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧
或发出爆鸣声,这是氢气。
实验4:在两支试管中各放入一根洁净的铁钉,然后分别注入
5mL 稀盐酸和稀硫酸。观察
反应现象。
现象与解释:都有气泡产生,试管中的液体颜色由无色逐渐变为浅绿色。说明铁与酸反
应生成Fe2+和H2。
实验5:在装有硫酸铜溶液的试管中,放入一根洁净的铁丝,过一会儿取出。观察铁丝有什
么变化。
现象与解释:铁丝表面覆盖了一层红色物质。说明铁与硫酸铜溶液反应,置换出了单质
铜。
实验6:在试管里注入少量
FeCl3 溶液,再逐滴滴入
NaOH 溶液。观察发生的现象。
现象与解释:溶液里立即生成沉淀,这是
Fe(OH)3 。
实验7:在试管里注入少量新制备的
FeSO4 溶液,用胶头滴管吸取
NaOH 溶液,将滴管尖
端插入试管里溶液底部,慢慢挤出
NaOH 溶液,观察发生的现象。
34
现象与解释:挤出
NaOH 溶液后,开始时析出一种白色的絮状沉淀,这是
Fe(OH)2 。生
成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,这是因为白色的
Fe(OH)2 被空气里的氧
气氧化成了红褐色的
Fe(OH)3 。
实验8:在2 支试管里分别加入
10mLFeCl2 溶液和FeCl3 溶液,各滴入几滴
KSCN 溶液。
观察发生的现象。
现象与解释:Fe3+遇KSCN 溶液变成红色,
Fe2+遇KSCN 溶液不显红色。
Fe3+与KSCN
反应的离子方程式可表示为:
Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3 。
实验9:在上述“实验7”中盛有FeCl2 和KSCN 溶液的试管里再滴入几滴新配制的氯水,观
察现象。
现象与解释:无色溶液变成红色,说明原溶液中的
Fe2+被氯气氧化成了
Fe3+。
实验10:在试管里加入
5mL FeCl3 溶液,加入几滴盐酸和适量还原铁粉,振荡一会儿,滴
入几滴KSCN 溶液。观察发生的现象。
现象与解释:溶液不变成红色,说明溶液中的
Fe3+被铁还原成了
Fe2+。
第二部分
有机物的性质实验
一、物理性质实验
1.现行中学化学教材中,真正涉及有机物物理性质的实验只有两个:
(1)石油的分馏
实验:装配一套蒸馏装置,
将100mL 石油注入蒸馏烧瓶中,
再加几片碎瓷片以防石油暴沸。
然后加热,分别收集
60℃~150℃和150℃~300℃时的馏分。
现象与解释:石油是烃的混合物,没有固定的沸点。在给石油加热时,低沸点的烃先气化,
经过蒸馏分离出来;
随着温度的升高,高沸点的烃再气化,经过蒸馏后又分离出来。收集到
的60℃~150℃时的馏分是汽油,
150℃~300℃时的馏分是煤油。
(2)蛋白质的盐析
实验:在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢地加入饱和
(NH4)2 SO4 或Na2SO4 溶液,观察现
象。然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。
现象与解释:有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。
向蛋白质溶液中加入某些浓的无
机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,
使蛋白质凝聚析出,
这种作用叫盐析。
盐析是一个可逆
的过程。
2.有机物物理性质也表现出一定的规律,现归纳如下:
(1)颜色:有机物大多无色,只有少数物质有颜色。如苯酚氧化后的产物呈粉红色。
(2)状态:分子中碳原子数不大于
4 的烃(烷、烯、炔)、烃的衍生物中的一氯甲烷、甲醛
呈气态,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液态,绝大多数高分子化合物
常温下呈固态。
(3)气味:中学化学中涉及到的很多有机物具有一定的气味,如:苯有特殊气味,硝基苯
有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性气味,乙酸乙酯有芳香气味。
(4)密度:气态有机物的相对分子质量大于
29 时,密度比空气大;液态有机物密度比水小
的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)
、低级酯、一氯代烃、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基
苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烃、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烃类同系物相对密
度随着分子内碳原子数的增加的而增大;一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增加而减小。
(5)水溶性:与水任意比混溶和易溶于水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚
(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;难溶于水的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)
、卤代烃、高级脂
肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有机物的水溶性随着分子内碳原子数的增加而逐渐减
小。
二、化学性质实验
35
1.甲烷
(1)甲烷通入
KMnO4 酸性溶液中
实验:把甲烷通入盛有
KMnO4 酸性溶液的试管里,观察紫色溶液是否有变化?
现象与解释:溶液颜色没有变化。说明甲烷与
KMnO4 酸性溶液不反应,进一步说明甲烷的
性质比较稳定。
(2)甲烷的取代反应
实验:取一个
100mL 的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集
20mLCH4 和80mLCl2 ,
放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸)
,等待片刻,观察发生
的现象。
现象与解释:大约3min 后,可观察到量筒壁上出现油状液滴,
量筒内饱和食盐水液面上升。
说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应;
量筒上出现油状液滴,
说明生成了新的油
状物质;量筒内液面上升,说明随着反应的进行,
量筒内的气压在减小,即气体总体积在减
小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃烧
实验:点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。
现象与解释:乙烯在空气中燃烧,火焰明亮,并伴有黑烟。乙烯中碳的质量分数较高,燃烧
时有黑烟产生。
(2)乙烯使
KMnO4 酸性溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有
KMnO4 酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4 酸性溶液的紫色褪去,说明乙烯能被氧化剂
KMnO4 氧化,它的化学
性质比烷烃活泼。
(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙烯与溴发生了反应。
3.乙炔
(1)点燃纯净的乙炔
实验:点燃纯净的乙炔。观察乙炔燃烧时的现象。
现象与解释:乙炔燃烧时,火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。这是乙炔中碳的质量分数比乙烯
还高,碳没有完全燃烧的缘故。
(2)乙炔使
KMnO4 酸性溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有
KMnO4 酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4 酸性溶液的紫色褪去,说明乙炔能与
KMnO4 酸性溶液反应。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,
观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙炔也能与溴发生加成反应。
4.苯和苯的同系物
实验:苯、甲苯、二甲苯各
2mL 分别注入
3 支试管,各加入
3 滴KMnO4 酸性溶液,用力
振荡,观察溶液的颜色变化。
现象与解释:苯不能使
KMnO4 酸性溶液褪去,说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。
甲苯、二甲苯能使
KMnO4 酸性溶液褪去,苯说明甲苯、二甲苯能被
KMnO4 氧化。
5.卤代烃
(1)溴乙烷的水解反应
实验:取一支试管,滴入
10 滴~15 滴溴乙烷,再加入
1mL5 %的NaOH 溶液,充分振荡、
36
静置,待液体分层后,用滴管小心吸入
10 滴上层水溶液,移入另一盛有
10mL 稀硝酸溶液
的试管中,然后加入
2 滴~3 滴2%的AgNO3 溶液,观察反应现象。
现象与解释:看到反应中有浅黄色沉淀生成,
这种沉淀是
AgBr ,说明溴乙烷水解生成了
Br—。
(2)1,2-二氯乙烷的消去反应
实验:在试管里加入
2mL1 ,2-二氯乙烷和
5 mL10 %NaOH 的乙醇溶液。再向试管中加入
几块碎瓷片。在另一支试管中加入少量溴水。
用水浴加热试管里的混合物
(注意不要使水沸
腾),持续加热一段时间后,把生成的气体通入溴水中,观察有什么现象发生。
现象与解释:生成的气体能使溴水褪色,说明反应生成了不饱和的有机物。
6.乙醇
(1)乙醇与金属钠的反应
实验:在大试管里注入
2mL 左右无水乙醇,再放入
2 小块新切开的滤纸擦干的金属钠,迅
速用一配有导管的单孔塞塞住试管口,
用一小试管倒扣在导管上,
收集反应中放出的气体并
验纯。
现象与解释:乙醇与金属钠反应的速率比水与金属钠反应的速率慢,
说明乙醇比水更难电离
出H+。
(2)乙醇的消去反应
实验:在烧瓶中注入
20mL 酒精与浓硫酸(体积比约为
1:3)的混合液,放入几片碎瓷片。
加热混合液,使液体的温度迅速升高到
170℃。
现象与解释:生成的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色。
7.苯酚
(1)苯酚与
NaOH 反应
实验:向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入
2mL 蒸馏水,振荡试管,有什么现象发生?
再逐滴滴入
5%的NaOH 溶液并振荡试管,观察试管中溶液的变化。
现象与解释:苯酚与水混合,液体呈混浊,说明常温下苯酚的溶解度不大。当加入
NaOH
溶液后,试管中的液体由混浊变为澄清,这是由于苯酚与
NaOH 发生了反应生成了易溶于
水的苯酚钠。
(2)苯酚钠溶液与
CO2 的作用
实验:向苯酚与
NaOH 反应所得的澄清中通入
CO2 气体,观察溶液的变化。
现象与解释:可以看到,
二氧化碳使澄清溶液又变混浊。
这是由于苯酚的酸性比碳酸弱,易
溶于水的苯酚钠在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。
(3)苯酚与
Br2 的反应
实验:向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量的浓溴水,观察现象。
现象与解释:可以看到,立即有白色沉淀产生。
苯酚与溴在苯环上的取代反应,
既不需加热,
也不需用催化剂,比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。这说明受羟基的影响,
苯酚中苯环上的
H 变得更活泼了。
(4)苯酚的显色反应
实验:向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴
FeCl3 溶液,振荡,观察现象。
现象与解释:苯酚能与
FeCl3 反应,使溶液呈紫色。
8.乙醛
(1)乙醛的银镜反应
实验:在洁净的试管里加入
1mL2 %的AgNO3 溶液,然后一边摇动试管,
一边逐滴加入
2%
的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解。
再滴入3 滴乙醛,振荡后把试管放在热水浴中温热。
观察现象。
现象与解释:AgNO3 与氨水生成的银氨溶液中含有的
Ag(NH3)2OH
是一种弱氧化剂,它能
37
把乙醛氧化成乙酸,而
Ag+ 被还原成金属银。
(2)乙醛与
Cu(OH)2 的反应
实验:在试管中加入
10%的NaOH 溶液2 mL ,滴入2%的CuSO4 溶液4 滴~6 滴,振荡后
乙醛溶液
0.5 mL,加热至沸腾,观察现象。
现象与解释:可以看到,溶液中有红色沉淀产生。
反应中产生的
Cu(OH)2 被乙醛还原成
Cu2O。
9.乙酸
(1)乙酸与
Na2CO3 的反应
实验:向
1 支盛有少量
Na2CO3 粉末的试管里,加入约
3mL 乙酸溶液,观察有什么现象发
生。
现象与解释:可以看到试管里有气泡产生,说明乙酸的酸性强于碳酸。
(2)乙酸的酯化反应
实验:在
1 支试管中加入
3mL 乙醇,然后边摇动试管边加入
2 mL 浓硫酸和2 mL 冰醋酸。
用酒精灯小心均匀地加热试管
3min~5min ,产生的气体经导管通到
Na2CO3 饱和溶液的液面
上。
现象与解释:在液面上看到有透明的油状液体产生,
并可闻到香味。这种有香味的透明油状
液体是乙酸乙酯。
10.乙酸乙酯
实验:在
3 支试管中各滴入
6 滴乙酸乙酯。向第一支试管里加蒸馏水
5mL ;向第二支试管
里加稀硫酸(1:5)0.5mL 、蒸馏水
5mL ;向第三支试管里加
30%的NaOH 溶液0.5mL 、蒸
馏水5mL 。振荡均匀后,把
3 支试管都放入
70℃~80℃的水浴里加热。
现象与解释:几分钟后,第三支试管里乙酸乙酯的气味消失了;
第二支试管里还有一点乙酸
乙酯的气味;第一支试管里乙酸乙酯的气味没有多大变化。实验说明,在酸(或碱)存在的
条件下,乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇,碱性条件下的水解更完全。
11.葡萄糖
(1)葡萄糖的银镜反应
实验:在
1 支洁净的试管里配制
2mL 银氨溶液,加入
1mL10 %的葡萄糖溶液,振荡,然后
在水浴里加热
3min ~5min,观察现象。
现象与解释:可以看到有银镜生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。
(2)与Cu(OH)2 的反应
实验:在试管里加入
10%的NaOH 溶液2 mL,滴入2%的CuSO4 溶液5 滴,再加入2mL10 %
的葡萄糖溶液,加热,观察现象。
现象与解释:可以看到有红色沉淀生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。
12.蔗糖
实验:这两支洁净的试管里各加入
20%的蔗糖溶液
1mL ,并在其中一支试管里加入
3 滴稀
硫酸(1:5)。把两支试管都放在水浴中加热
5min 。然后向已加入稀硫酸的试管中加入
NaOH
溶液,至溶液呈碱性。最后向两支试管里各加入
2mL 新制的银氨溶液,在水浴中加热
3min~5min ,观察现象。
现象与解释:蔗糖不发生银镜反应,
说明蔗糖分子中不含醛基,不显还原性。蔗糖在硫酸的
催化作用下,发生水解反应的产物具有还原性。
13.淀粉
实验:在试管
1 和试管2 里各放入
0.5g 淀粉,在试管
1 里加入4mL 20%的H2SO4 溶液,
在试管2 里加入4mL 水,都加热
3min~4min 。用碱液中和试管
1 里的H2SO4 溶液,把一部
分液体倒入试管
3。在试管2 和试管3 里都加入碘溶液,观察有没有蓝色出现。在试管
1 里
加入银氨溶液,稍加热后,观察试管内壁有无银镜出现。
38
现象与解释:从上述实验可以看到,
淀粉用酸催化可以发生水解,
生成能发生水解反应的葡
萄糖。而没有加酸的试管中加碘溶液呈现蓝色,说明淀粉没有水解。
14.纤维素
实验:把一小团棉花或几小片滤纸放入试管中,加入几滴
90%的浓硫酸,用玻璃棒把棉
花或滤纸捣成糊状。小火微热,使成亮棕色溶液。稍冷,滴入
3 滴CuSO4 溶液,并加入过
量NaOH 溶液使溶液中和至出现
Cu(OH)2 沉淀。加热煮沸,观察现象。
现象与解释:可以看到,有红色的氧化亚铜生成,
这说明纤维素水解生成了具有还原性的物
质。
15.蛋白质
(1)蛋白质的变性
实验:在两支试管里各加入
3mL 鸡蛋白溶液,给一支试管加热,同时向另一支试管加入少
量乙酸铅溶液,观察发生的现象。
把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两只盛有清水的试管
里,观察是否溶解。
现象与解释:蛋白质受热到一定温度就会凝结,
加入乙酸铅会生成沉淀。
除加热外,紫外线、
X 射线、强酸、强碱、重金属盐以及一些有机物均能使蛋白质变性,蛋白质变性后,不仅失
去了原有的可溶性,同时也失去了生理活性,是不可逆的。
(2)蛋白质的颜色反应
实验:在盛有
2mL 鸡蛋白溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象。
现象与解释:鸡蛋白溶液遇浓硝酸变成黄色。蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。
某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。
第三部分
化学基本概念与原理实验
一、燃烧的条件
实验:在500mL 的烧杯中注入一定量的开水,
并投入一小块白磷。
在
烧杯上盖一片铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块
已用滤纸吸去表面上水的白磷。观察反应现象。
现象与解释:实验进行不久,铜片上的白磷产生白烟开始燃烧,而水
中的白磷和铜片上的红磷并没有燃烧。说明可燃物燃烧需用同时满足两
个条件:一是可燃物要与氧气接触;二是要使可燃物达到着火点。
二、分子的性质
实验:在一个玻璃容器(如小玻璃杯)中,加入一定量的水,向水中加入一个小糖块。在容
器外壁用铅笔沿液面画一条水平线,观察现象。
现象与解释:糖块溶解后,容器内液面下降。说明分子是运动的,分子间有一定的间隔。
三、质量守恒定律
实验1:在底部铺有细沙的锥形瓶中,放入一粒火柴头大小的白磷。在锥形瓶口的橡皮塞上
安装一根玻璃棒,
并使玻璃棒能与白磷接触。
将锥形瓶放在托盘天平上用砝码平衡。
然后取
下锥形瓶,将橡皮塞上的玻璃棒放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,
迅速用橡皮塞将锥形瓶塞
紧,并将白磷引燃。待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上。观察天平是否平衡。
实验2:把装有无色
NaOH 溶液的小试管,小心地放入盛有蓝色
CuSO4 溶液的小烧杯中。
将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。
取下小烧杯并将其倾斜,
使两种溶液混合,
再把小烧
杯放到托盘天平上。观察天平是否平衡。
现象与解释:上述两个实验反应前后天平都是平衡的。
说明反应前物质的总质量跟反应后物
质的总质量相等。
四、饱和溶液与不饱和溶液
39
实验1:在各盛有
10 mL 水的2 支试管中,分别缓缓地加入
NaCl 和KNO3 固体。边加入,
边振荡,到试管里有剩余固体。
现象与解释:实验说明,在一定温度下,在一定量水里,
NaCl 和KNO3 不能无限制地溶解。
实验2:给上述“实验1”中盛有KNO3 溶液和剩余
KNO3 固体的试管缓慢加热,边加热,边
振荡。
实验3:给上述“实验1”中盛有NaCl 溶液和剩余
NaCl 固体的试管缓缓加入少量水,边加边
振荡。
现象与解释:“实验2”中,
KNO3 固体继续溶解;
“实验3”中NaCl 固体继续溶解。这两个
实验说明,中温度升高或增加溶剂的量的情况下,原来的饱和溶液可以变成不饱和溶液。
实验4:在各盛有
10 mL 水的2 支试管中,分别加入
2gNaCl 和0.1g 熟石灰,振荡,观察现
象。静置后在观察现象。
现象与解释:室温下,
2gNaCl 完全溶解在
10 mL 水中,得到均一、透明的溶液;
0.1g 熟石
灰却不能完全溶解,
经充分振荡并静置后,有白色固体沉降到试管底部。说明,对于不同溶
质来说,浓溶液不一定是饱和的,稀溶液也不一定是不饱和的。
五、结晶原理
实验:在烧杯里加入
10g NaCl 和KNO3 的混合物(其中
NaCl 的量较少)。注入15mL 水,
加热使混合物完全溶解。然后冷却,观察
KNO3 晶体的析出。
现象与解释:KNO3 的溶解度受温度变化的影响较大,较高温度下的
KNO3 饱和溶液降温
时,部分KNO3 从溶液里结晶析出。而
NaCl 的溶解度受温度变化的影响较小,降温时,大
部分NaCl 仍溶解在溶液里。
六、比较电解质溶液的导电能力
实验:把相同条件下的
HCl 、CH3COOH 、NaOH 、NaCl 溶液和氨水分别倒入
5 个烧杯中,
接通电源。观察灯泡发光的明亮程度。
现象与解释:连接插入
CH3COOH
溶液和氨水的电极上的灯泡比其他
3 个灯泡暗。HCl 、
NaOH 、NaCl 是强电解质,溶于水能完全电离成离子;
CH3COOH 和氨水是弱电解质,在溶
液里只有一部分分子电离成离子。故
HCl 、NaOH 、NaCl 溶液的导电能力比
CH3COOH 和
氨水强。
七、离子反应
实验:在试管里加入少量
CuSO4 溶液,再加入少量
NaCl 溶液。观察有无变化。
在另一支试管里加入
5mL CuSO4 溶液,再加入
5mL BaCl2 溶液,过滤。观察沉淀和滤液的
颜色。
在第三支试管里加入少量上述滤液,
并滴加AgNO3 溶液,观察沉淀的生成。再滴加稀硝酸,
观察沉淀是否溶解。
现象与解释:第一支试管中没有明显变化,溶液仍为蓝色;第二支试管中有白色沉淀生成,
溶液为蓝色;第三支试管中有白色沉淀生成,
滴加稀硝酸,沉淀不溶解。通过对上述实验现
象的分析,可以得出这样的结论:第一支试管中没有发生化学反应;第二支试管中,
CuSO4
电离出来的
Cu2+和BaCl2 电离出来的
Cl—都没用发生化学反应,而
SO42—与Ba2+发生
化学反应生成难溶的
BaSO4 白色沉淀。
八、化学反应中的能量变化
实验1:在一支试管中加入几小块铝片,再加入
5mL 盐酸,当反应进行到有大量气泡产生
时,用手触摸试管外壁,并用温度计测量溶液的温度变化。
现象与解释:手有温暖的感觉,温度计测量的温度升高。说明该反应是放热反应。
实验2:在一个小烧杯里,加入
20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体
[Ba(OH)2·8H2O] ,将小
烧杯放在事先已滴有
3~4 滴水的玻璃片上。然后再加入
10gNH4Cl 晶体,并立即用玻璃棒
40
迅速搅拌,使
Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 充分反应。观察现象。
现象与解释:玻璃片上的水结成冰。说明该反应是吸热反应。
九、比较金属性强弱
1.钠、镁金属性强弱的比较
实验:向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液,
然后把一小块金属钠投入小烧杯。
观察
反应现象和溶液颜色变化。
取两小段镁带(已擦去表面的氧化膜)放入试管中,向试管中加入
3mL 水,并滴入
2 滴酚
酞试液。观察现象。然后加热试管至水沸腾。观察现象。
现象与解释:金属钠与水剧烈反应,
滴入酚酞试液的溶液呈红色;
镁与冷水无明显变化,加
热缓慢反应,滴入酚酞试液的溶液呈红色。说明镁的金属性比钠弱。
2.镁、铝金属性强弱的比较
实验1:取一小片铝和一小段镁带,用砂纸擦去表面的氧化膜,分别放入两支试管,再各加
入2mL1mol/L 盐酸。观察发生的现象。
现象与解释:铝与盐酸反应产生气泡的速率比镁快。说明镁的金属性比铝强。
实验2:分别向
MgCl2 溶液和AlCl3 溶液滴加
NaOH 溶液至过量,观察现象。
现象与解释:向
MgCl2 溶液中滴加
NaOH 溶液,产生白色沉淀,继续滴加
NaOH 溶液,白
色沉淀不溶解;向
AlCl3 溶液中滴加
NaOH 溶液,产生白色沉淀,继续滴加
NaOH 溶液,
白色沉淀溶解。说明
Al(OH)3 的碱性比
Mg(OH)2 弱,即铝的金属性比镁弱。
十、外界条件对化学反应速率的影响
1.浓度对化学反应速率的影响
实验1:在两支放有少量大理石的试管里,分别加入
10mL1mol/L
的盐酸和
10mL0.1mol/L
的盐酸。观察现象。
现象与解释:在加入10mL1mol/L 的盐酸的试管中有大量气泡逸出,
而在加入
10mL0.1mol/L
的盐酸的试管中,气泡产生的很慢。许多实验证明,当其他条件不变时,增大反应物浓度,
可以增大化学反应速率。
实验2:取三个小烧杯,编号为
1、2、3。用黑笔在烧杯底部画上
“+”字。按下表中的数量
先分别在烧杯中加入
Na2S2O3 溶液和蒸馏水,摇匀。然后再同时向
3 个烧杯中加入
2mLH2SO4 溶液,搅拌并记录开始时间,到溶液出现混浊现象使烧杯底部的
“+”字看不见时,
停止计时。
编号
加Na2S2O3 溶液
的体积/mL
加H2O 的体积
/mL
加H2SO4 溶液
的体积/mL
所需时间/s
1
5
5
2
2
7
3
2
3
10
0
2
现象与解释:溶液出现混浊现象使烧杯底部的
“+”字看不见所需的时间,第
1 个烧杯最长,
第3 个烧杯时间最短。
3 个烧杯中,第
1 个烧杯Na2S2O3 的浓度最小,反应速率最慢;第
3
个烧杯Na2S2O3 的浓度最大,反应速率最快。
2.温度对化学反应速率的影响
实验:用类似于上述
“实验2”的方法,根据下表完成实验。
编号
加Na2S2O3 溶
液的体积/
mL
加H2O 的体
积/mL
加H2SO4 溶
液的体积/
mL
温度/℃
所需时间
/s
1
5
5
2
室温
2
5
5
2
热水浴
41
3
5
5
2
沸水浴
现象与解释:溶液出现混浊现象使烧杯底部的
“+”字看不见所需的时间,第
1 个烧杯最长,
第3 个烧杯时间最短。
3 个烧杯中,第
1 个烧杯中温度最低,第
3 个烧杯中温度最高,温度
越高反应速率越快。
3.催化剂对化学反应速率的影响
实验:在两支试管中分别加入
5mL 质量分数为
5%的H2O2 溶液和3 滴洗涤剂,再向其中
一支试管中加入少量
MnO2 粉末。观察反应现象。
现象与解释:在
H2O2 中加入
MnO2 粉末时,立即有大量气泡产生,而在没有加
MnO2 粉
末的试管中只有少量气泡出现。可见催化剂
MnO2 使H2O2 分解的反应加快了。
十一、浓度、温度对化学平衡的影响
1.浓度对化学平衡的影响
实验:在一个小烧杯里混合
10mL0.01mol/LFeCl3
溶液和10mL0.01mol/LKSCN
溶液,溶液
立即变成红色。
把该红色溶液平均分入
3 支试管中。在第一支试管中加入少量
1mol/LFeCl3 溶液,在第二支
试管中加入少量
1mol/LKSCN
溶液。观察这两支试管中溶液颜色的变化,并与第三支试管
中溶液的颜色相比较。
现象与解释:当加入
FeCl3 溶液或
KSCN 溶液后,试管中溶液的颜色都变深了。这说明增
大任何一种反应物的浓度,都能促使化学平衡向正反应方向移动,生成更多的
Fe(SCN)3。
2.温度对化学平衡的影响
实验:把
NO2 和N2O4 盛在两个连通的烧瓶里,把一个烧瓶放进热水里,把另一个烧瓶放
进冰水里。观察混合气体的颜色变化,
并与常温时盛有相同混合气体的烧瓶中的颜色进行对
比。
现象与解释:在烧瓶中存在平衡:
2NO2(g) ( 可逆符号) N2O4(g) ;ΔH<0
混合气体受热颜色变深,说明
NO2 浓度增大,既平衡向逆反应方向移动;混合气体被冷却
时颜色变浅,说明
NO2 浓度减小,既平衡向正反应方向移动。
十二、盐类的水解
实验:把少量
CH3COONa 、Na2CO3、NH4Cl 、Al2(SO4)3 、NaCl、KNO3 的固体分别加入
6 支盛有蒸馏水的试管中。振荡试管使之溶解,然后分别用
pH 试纸加以检验。
现象与解释:CH3COONa 、Na2CO3 是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性;
NH4Cl 、Al2(SO4)3
是弱碱强酸盐,其水溶液呈酸性;
NaCl、KNO3 是强酸强碱盐,其水溶液呈中性。
十三、原电池原理
实验:把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中,可以看到锌片
上有气泡产生,铜片上没有气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(如左
图),观察现象。
现象与解释:用导线连接后,锌片不断溶解,铜片上有气泡产生。电流表的指
针发生偏转,说明导线中有电流通过。这一变化过程可表示如下:
锌片:Zn-2e—=Zn2+(氧化反应)
铜片:2H++2e —=H2↑(还原反应)
十四、电解原理
实验1:在一个
U 形管中注入
CuCl2 溶液,插入
2 根石墨棒作电极,把湿
润的碘化钾淀粉试纸放在与电池正极相连的电极附近。接通直流电源,观
察U 形管内发生的变化及试纸颜色的变化。
现象与解释:接通直流电源后,电流表指针发生偏转,阴极石墨棒上逐渐
覆盖一层红色物质,这是析出的金属铜;在阳极石墨棒上有气泡放出,并
42
可闻到刺激性的气味,同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,可以断定放出的气体是
Cl2。
这一变化过程可表示如下:
阳极:2Cl—-2e—=Cl2↑(氧化反应)
阴极:Cu2++2e—=Cu(还原反应)
实验2:将上述“实验1”的装置中的
CuCl2 溶液换成饱和食盐水,进行类似的实验。
现象与解释:在
U 形管的两个电极上都有气体放出。阳极放出的气体有刺激性气味,并能
使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,说明放出的是
Cl2;阴极放出的气体是
H2 。同时发现阴极
附近溶液变红,这说明溶液里有碱性物质生成。这一变化过程可表示如下:
阳极:2Cl—-2e—=Cl2↑(氧化反应)
阴极:2H++2e —=H2↑(还原反应)
实验3:如图所示,在烧杯里放入硫酸铜溶液,用一铁制品(用
酸洗净)作阴极,铜片作阳极。通电,观察铁制品表面颜色的
变化。
现象与解释:银白色的铁制品变成紫红色。这一变化过程可表
示如下:
阳极:Cu-2e—=Cu2+(氧化反应)
阴极:Cu2++2e—=Cu(还原反应)
一、仪器的排列组合
根据实验的原理选择仪器和试剂,
根据实验的目的决定仪器的排列组装顺序,
一般遵循气体
制取→除杂(若干装置)→干燥→主体实验→实验产品的保护与尾气处理。
其中除杂与干燥
的顺序,若采用溶液除杂则为先净化后干燥。
尾气处理一般采用溶液吸收或将气体点燃。
若
制备的物质易水解或易吸收水分及CO
2 气体,如2000 年高考题第
24 题就涉及主产品的保
护,应在收集FeCl
3 的装置后除去Cl
2 的装置前连接一个装有干燥剂的装置,以防止
主产品FeCl
3 的水解。
二、接口的连接
一般应遵循装置的排列顺序。对于吸收装置,若为洗气瓶则应
“长”进(利于杂质的充分
吸收)“短”出(利于气体导出),若为盛有碱石灰的干燥管吸收水分和CO
2,则应“大”进(同
样利用CO2 和水蒸气的充分吸收)
“小”出(利于余气的导出),若为排水量气时应
“短”进“长”
出,排出水的体积即为生成气体的体积。
三、气密性检查
凡有制气装置都存在气密性检查问题。
关键是何时进行气密性检查
?如何进行气密性检查
?
显然应在仪器连接完之后,添加药品之前进行气密性检查。气密性检查的方法虽多种多样,
但总的原则是堵死一头,
另一头通过导管插入水中,再微热(用掌心或酒精灯)容积较大的
玻璃容器,若水中有气泡逸出,
停止加热后导管中有一段水柱上升则表示气密性良好,
否则
须重新组装与调试。
四、防倒吸
用溶液吸收气体或排水集气的实验中都要防倒吸。
一般来说防倒吸可分为两种方法:
一
是在装置中防倒吸(如在装置中加安全瓶或用倒扣的漏斗吸收气体等)
,例如1993 年高考题
未冷凝的气体用盛有NaOH溶液的倒扣的漏斗吸收,以防倒吸;
1996 年高考题用排水法
收集H2 的装置前加装一个安全瓶防倒吸;
1992 年高考题中用NaOH溶液吸收SO
2,C
O2 前加装一个安全瓶b防倒吸。一般来说在加热制气并用排水集气或用溶液洗气的实验
中,实验结束时应先撤插在溶液中的导管后熄灭酒精灯以防倒吸。
五、事故处理
在化学实验过程中由于操作不当或疏忽大意必然导致事故的发生。
问题是遇到事故发生
43
时要有正确的态度、
冷静的头脑,做到一不惊慌失措,二要及时正确处理,
三按要求规范操
作,尽量避免事故发生。
例如浓硫酸稀释时,
浓硫酸应沿着容器的内壁慢慢注入水中,
边加
边搅拌使热量均匀扩散。
在做有毒气体的实验中,
应尽量在通风橱中进行。
不慎将苯酚沾到
手上时,应立即用酒精擦洗,再用水冲洗等等。
例2.(1997 年高考题)进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是(
)。
A.不慎将酸溅到眼中应立即用水冲洗
,边洗边眨眼
B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液
C.如果苯酚浓溶液沾到皮肤上应立即用酒精洗
D.配制硫酸溶液时
,可先在量筒中加入一定体积的水在搅拌下慢慢加入浓硫酸
分析:显然A,B,C正确,
D 不正确。因量筒是用来量取一定体积溶液的量器而不是
用来配制溶液的器具,由于它壁薄口经小不易搅拌且搅拌时易打碎,故
D 属于错误的操作。
六、实验方案的评价
对实验方案的评价应遵循以下原则:
①能否达到目的;②所用原料是否常见易得、
廉价;
③原料的利用率高低;
④过程是否简捷优化;
⑤有无对环境污染;
⑥实验的误差大小有无创
意等等。能达到上述六点要求的实验方案应该说不失为最优实验方案。
例如1994 年高考题:
甲乙两学生制备Mg
3N2 的实验就属于一个简单的实验方案评价题。
2000 年高考题中Fe
Cl3 蒸气有两种收集装置和尾气处理装置同样也属于实验设计方案的评价。
七、实验设计
实验设计属于一种较高层次的能力考查,
它分为实验原理设计和实验操作程序设计。
最
优方案的设计应遵循上述实验方案评价的六原则。
方案敲定后为确保实验目的实现,
必须具
有简捷而正确的操作程序
.
八、实验结果的分析
实验是手段,要达到目的还需对实验现象、
实验数据进行科学的分析、
处理,去伪存真,
由表及里,剥去假像方能识得庐山真面目。
实验是培养学生科学品质与各种能力的有效手段
和途径。一般从以下四方面考虑:①方案是否合理,这是决定实验成败的关键;②操作不当
引起的误差;③反应条件不足可导致反应不能发生或反应速率过慢引起实验误差;
④所用试
剂不纯,杂质甚至参与反应均可导致实验误差等等。
化学实验简答题怎样才能答得全面?
化学是一门以实验为基础的基础自然科学,
在综合理科能力测试试题中,
有关化学实验考核
内容,考试说明中,有明确的六方面的要求:
1. 了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法。
2. 掌握化学实验的基本操作。
3. 掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂,仪器,反应原理和收集方法)综合合
运用化学知识对常见的物质(包括气体物质,无机离子)进行分离,提纯和鉴别。
4. 掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验。
根据实验现象,观察,
记录,分析或处理数据,得出正确结论。
5. 根据实验试题要求,设计基本实验方案。
6. 能绘制和识别典型的实验仪器装置图。
以上各部分知识与技能的综合应用。通过四年五次综合理科能力测试的试题分析,有
关化学的试题的题型,有以下十种:
1. 常见仪器的主要用途及使用方法;
2. 常见试剂的保存及取用;
3. 化学实验的基本操作;
4. 重要物质的性质实验;
44
5. 重要物质的制备实验;
6. 常见气体的制备,净化,干燥,收集或反应,尾气处理;
7. 物质的鉴定与鉴别;
8. 物质的分离与提纯;
9. 综合实验;
10. 实验的设计与评价。
在以上十种化学实验的有关题型中,前三种题型是基本型,四、五、六、七、八是能
力型,九、十是综合能力应用型。也就是说,九、十两种题型,是建立在基本型和能力型基
础上的,四、五、六、七、八这五种题型,是建立在前三种基本题型上的。
在今年的高考说明中,明确地指出了五大能力要求,理解的能力,推理的能力,设计
和完成实验的能力,获取知识的能力,分析综合的能力。
其中设计和完成实验的能力,
是高考综合理科测试考核的重点。
在回答有关实验的解答题时,
一定要仔细审题,分析清题目要求,我们考生是回答实验原理呢,
还是回答实验的操作步骤,
还是分析实验能否完成或是设计能够完成指定化学实验的方法与步骤。
特别是要注意对实验设计与评价的高度重视。千万不能漏答或不答,也不能所答所非
问。应按题目的要求,结合具体实验内容,迁移书本知识,正确全面回答问题,在回答实验
试题的解答题时,若遇到了实验装置图,也要看清仪器的种类,名称,用途,连接等是否正
确,按题目的要求一一做答。
在回答实验解答题时,还要注意,近年高考试题中出现的具有开放式的答案的试题,
也就是说,一题多解的试题。只要化学原理正确,
实验方法得当的实验方法与步骤,均属于
合理的答案,这种题型,最能考察同学们完成和设计实验的能力,
也是高等学校最愿意选拔
的优秀的高三毕业生。
有机实验的八项注意(不同教材,请自行取舍,来源:高考金刊网)
1.注意加热方式:有机实验往往需要加热,而不同的实验其加热方式可能不一样。
⑴酒精灯加热。
酒精灯的火焰温度一般在
400~500℃,所以需要温度不太高的实验都可
用酒精灯加热。教材中用酒精灯加热的有机实验是:
“乙烯的制备实验
”、“乙酸乙酯的制取
实验”“
蒸馏石油实验
”和“石蜡的催化裂化实验
”。
⑵酒精喷灯加热。
酒精喷灯的火焰温度比酒精灯的火焰温度要高得多,
所以需要较高温度
的有机实验可采用酒精喷灯加热。教材中用酒精喷灯加热的有机实验是:
“煤的干馏实验”。
⑶水浴加热。水浴加热的温度不超过
100℃。教材中用水浴加热的有机实验有:
“银镜实
验(包括醛类、糖类等的所有的银镜实验)
”、“
硝基苯的制取实验(水浴温度为
6 0℃)”、
“
酚醛树酯的制取实验(沸水浴)”、“乙酸乙酯的水解实验(水浴温度为
70℃~80℃)”和“
糖
类(包括二糖、
淀粉和纤维素等)水解实验(热水浴)
”。
⑷用温度计测温的有机实验有:
“硝基苯的制取实验
”、“乙酸乙酯的制取实验
”(以上两个
实验中的温度计水银球都是插在反应液外的水浴液中,
测定水浴的温度)、“乙烯的实验室制
取实验”(温度计水银球插入反应液中,测定反应液的温度)和
“
石油的蒸馏实验
”(温度计
水银球应插在具支烧瓶支管口处,
测定馏出物的温度)。
2、注意催化剂的使用
⑴硫酸做催化剂的实验有:
“乙烯的制取实验
”、“硝基苯的制取实验
”、“乙酸乙酯的制
取实验”、“纤维素硝酸酯的制取实验
”、“糖类(包括二糖、淀粉和纤维素)水解实验
”和“乙
酸乙酯的水解实验
”。
其中前四个实验的催化剂为浓硫酸,
后两个实验的催化剂为稀硫酸,
其中最后一个实验也
可以用氢氧化钠溶液做催化剂
⑵铁做催化剂的实验有:
溴苯的制取实验(实际上起催化作用的是溴与铁反应后生成的溴
45
化铁)。
⑶氧化铝做催化剂的实验有:石蜡的催化裂化实验。
3、注意反应物的量
有机实验要注意严格控制反应物的量及各反应物的比例,
如“乙烯的制备实验
”必须注意乙
醇和浓硫酸的比例为1:3,且需要的量不要太多,否则反应物升温太慢,副反应较多,从
而影响了乙烯的产率。
4、注意冷却
有机实验中的反应物和产物多为挥发性的有害物质,
所以必须注意对挥发出的反应物和产
物进行冷却。
⑴需要冷水(用冷凝管盛装)冷却的实验:
“蒸馏水的制取实验
”和“石油的蒸馏实验
”。
⑵用空气冷却(用长玻璃管连接反应装置)的实验:
“硝基苯的制取实验
”、“酚醛树酯的
制取实验”、“乙酸乙酯的制取实验
”、“石蜡的催化裂化实验
”和“溴苯的制取实验
”。
这些实验需要冷却的目的是减少反应物或生成物的挥发,
既保证了实验的顺利进行,
又减
少了这些挥发物对人的危害和对环境的污染。
5、注意除杂
有机物的实验往往副反应较多,
导致产物中的杂质也多,
为了保证产物的纯净,
必须注意
对产物进行净化除杂。如
“乙烯的制备实验
”中乙烯中常含有
CO2 和SO2 等杂质气体,可将
这种混合气体通入到浓碱液中除去酸性气体;再如
“溴苯的制备实验
”和“硝基苯的制备实
验”,产物溴苯和硝基苯中分别含有溴和
NO2,因此,
产物可用浓碱液洗涤。
6、注意搅拌
注意不断搅拌也是有机实验的一个注意条件。如
“浓硫酸使蔗糖脱水实验
”(也称“黑面包”
实验)(目的是使浓硫酸与蔗糖迅速混合,在短时间内急剧反应,以便反应放出的气体和大
量的热使蔗糖炭化生成的炭等固体物质快速膨胀)
、“乙烯制备实验
”中醇酸混合液的配制。
7、注意使用沸石(防止暴沸)
需要使用沸石的有机实验
:⑴实验室中制取乙烯的实验
; ⑵石油蒸馏实验。
8、注意尾气的处理
有机实验中往往挥发或产生有害气体,因此必须对这种有害气体的尾气进行无害化处理。
⑴如甲烷、乙烯、乙炔的制取实验中可将可燃性的尾气燃烧掉;
⑵“溴苯的制取实验
”和“硝
基苯的制备实验
”中可用冷却的方法将有害挥发物回流。
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