化學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題復(fù)習(xí)
第一講 常用儀器和基本操作
一.常用儀器及使用方法
儀器
主要用途
使用方法
試管
少量試劑反應(yīng),少量氣體收集,少量物質(zhì)溶解
液體不超1/2,加熱時(shí)不超1/3,加熱時(shí)用試管夾,外壁干燥,預(yù)熱,口不對(duì)人,角度:液45,固口略下傾
燒杯
配制、濃縮、稀釋溶液或較多試劑反應(yīng)容器,加熱液體,盛放液體
加熱時(shí)墊石棉網(wǎng),液不超2/3,加熱不超1/2,玻棒不碰壁,沿容器壁流下,規(guī)格50ml,100ml,250ml,500ml,1000ml等
燒瓶
蒸餾燒瓶
分圓底、平底,較多物質(zhì)反應(yīng)容器,噴泉實(shí)驗(yàn)
蒸餾
加熱墊石棉網(wǎng)或液浴,液量不超過(guò)1/2,外壁干燥,不適合長(zhǎng)時(shí)間加熱
瓶?jī)?nèi)放碎瓷片,瓶口插溫度計(jì)
錐形瓶
反應(yīng)容器(中和制氣)盛放試劑
石棉網(wǎng)上加熱,液不超1/2
集氣瓶
收集、儲(chǔ)存少量氣體,某些物質(zhì)與氣體間的反應(yīng)
不能加熱,瓶口上下隨氣體密度變化,燃燒生成物有固體時(shí)瓶底應(yīng)放少量水或細(xì)沙
廣口瓶
細(xì)口瓶
存放固體試劑(區(qū)別集氣瓶)存放液體試劑
棕色瓶(揮發(fā)性).玻塞瓶、滴瓶不存放強(qiáng)堿、橡膠塞不放腐蝕性試劑。瓶塞倒放,標(biāo)簽對(duì)手心,不加熱,不換塞
蒸發(fā)皿
蒸發(fā)液體,濃縮,結(jié)晶
可直接加熱,液不超2/3,放三腳架或鐵圈上,加熱攪拌,接近干燥停止
坩堝
高溫灼燒固體
直接加熱至高溫,墊泥三角,坩堝鉗夾取,定量實(shí)驗(yàn)放干燥器冷卻
啟普發(fā)生器
固+液不加熱制氣
不加熱,塊狀固體加液體,氣體難溶于液,先檢查氣密性
容量瓶
精確配制溶液
標(biāo)有溫度20℃、容積,檢漏,不反應(yīng)、不加熱、不換塞、不貯存、不溶解
溫度計(jì)
測(cè)量溫度
注意量程,不可攪拌、不可驟冷驟熱,使用注意位置
托盤(pán)天平
精度 0.1g
粗略稱(chēng)量固體
不可直接放托盤(pán),墊紙或玻璃容器(腐蝕性),物左碼右,用前調(diào)平,取碼用鑷子,用后砝碼歸位,1g以下用游碼,最小分度0.1g
滴定管
精度 0.01g
滴定反應(yīng),準(zhǔn)確量取液體
刻度由上而下,最大容量不知,可估讀,酸堿式不換,氧化性用酸式,活塞專(zhuān)用,檢漏,潤(rùn)洗,不受熱,不用于稀釋
量筒
精度 0.1ml
粗略量取液體
刻度由下而上,無(wú)0,容量大的精度差,不估讀.取用原則:次數(shù)越少越好,量筒越小越好.不反應(yīng),不溶解,不受熱,不配制,讀數(shù)平視
滴管
吸取、滴加少量液體0.05 ml/滴
專(zhuān)用,垂直懸滴,不倒置,不排空氣進(jìn)液
酒精燈
熱源,焰色反應(yīng)
酒精不超2/3,不少于1/2,用外焰,不對(duì)火,不吹燈,先滅后添酒精
普通漏斗
過(guò)濾,引流,防倒吸
不用火加熱,可液浴,過(guò)濾一貼二低三靠
長(zhǎng)頸漏斗
裝配反應(yīng)器,注入反應(yīng)液
末端插入液體,不加熱,檢漏加水
分液漏斗
萃取,分液,反應(yīng)加液體
檢漏,不宜堿,上下口分清,加熱裝置中不插入液體
干燥管
用固體干燥劑干燥氣體
大進(jìn)小出
能直接加熱的 試管、蒸發(fā)皿、坩堝、燃燒匙
容器與反應(yīng)器中 墊石棉網(wǎng)加熱的 燒杯、燒瓶、錐形瓶
不能加熱的 集氣瓶、廣口瓶、啟普發(fā)生器、容量瓶、量筒、滴定管
長(zhǎng)期存放藥品的儀器 廣口瓶、細(xì)口瓶、燒杯
加熱儀器 酒精燈、噴燈、水浴裝置
計(jì)量?jī)x器 溫度計(jì)、天平、滴定管、量筒、容量瓶、移液管*
干燥儀器 干燥管、干燥器、洗氣瓶
支持儀器試管夾、鐵架臺(tái)、鑷子、坩堝鉗、鐵圈、三腳架、泥三角、石棉網(wǎng)、鐵夾、滴定架
思考(1)下列量器和溫度計(jì)的刻度表示正確的是(CD)
A.量筒的刻度值是由下向上增大,“0”刻度在下
B. 250毫升容量瓶上一般刻有30℃250毫升的標(biāo)記
C. 滴定管的刻度值由上而下增大,“0”刻度在上
D.溫度計(jì)的刻度是由下而上增大,“0”在有刻度標(biāo)記區(qū)域
(2)下列各項(xiàng)是關(guān)于玻璃棒在若干實(shí)驗(yàn)中的用途及操作,其中錯(cuò)誤的是B
①溶解物質(zhì)時(shí)攪拌②蘸取少量溶液作焰色反應(yīng)③蘸取少量溶液測(cè)PH值④過(guò)濾時(shí)用玻璃棒引流,其下端在漏斗內(nèi)濾紙的任意部位
A.①③ B.②④ C.只有④ D.全部錯(cuò)誤
(3)哪些常用儀器標(biāo)有溫度和容量?
容量瓶、滴定管、量筒
(4)哪些儀器使用以前都需檢漏?檢漏的方法?
容量瓶 滴定管 分液漏斗
二.重要的基本操作
1. 儀器洗滌
基本方法:先注入少量水,振蕩倒掉,幾次,沖洗外壁,若仍有污跡,刷洗
洗凈的標(biāo)準(zhǔn):內(nèi)壁均勻附著一層水膜,不聚成水滴,不凝成股
特殊污跡的洗滌:
(1)內(nèi)有油脂的試管 NaOH溶液 或洗衣粉或汽油
(2)附有銀鏡的試管 HNO3溶液
(3)還原新制Cu(OH)2后的試管 鹽酸
(4)做過(guò)酚醛樹(shù)脂制取的試管 酒精
(5)久置KMnO4溶液的試劑瓶 濃鹽酸
(6)熔化硫的試管 NaOH溶液或CS2
(7)久置石灰水的試劑瓶 鹽酸
(8)熔化苯酚的試管 酒精或NaOH溶液
(9)盛放乙酸乙酯的試管 NaOH溶液 酒精
(10)做過(guò)Cl―,Br―檢驗(yàn)的試管 氨水
2.藥劑取用
(1)使用儀器: 固(塊狀)鑷子(粉狀)角匙,液 量筒,滴管,滴定管
取用方法:固 一橫二放三慢豎
液 傾倒 口對(duì)口標(biāo)簽對(duì)手心 滴加 滴管潔凈,吸液不太多,豎直懸滴
(2)定量取用用 天平量筒 儀器取用,不定量用最少量為 液1-2ml 固鋪滿(mǎn)試管底
(3)取完后 蓋上蓋子,放回原處 用剩藥品 不可放回原處
(4)特殊試劑取用 白磷 小刀,鑷子,水下切割
金屬鈉、鉀 黃豆或綠豆大小,濾紙吸油,小刀切割
取用試劑不能 用手接觸藥品 不能 直聞氣味 不能 嘗味道 。
3.加熱 加熱方法有哪些?適用范圍?注意點(diǎn)?
直接加熱(不需嚴(yán)格控制溫度,儀器可直接加熱)
墊石棉網(wǎng)(儀器不可直接加熱)
水浴加熱(需嚴(yán)格控制溫度100℃以下,加熱緩和均勻)
中學(xué)使用水浴加熱的化學(xué)實(shí)驗(yàn): 1溶解度測(cè)定2硝基苯制取3苯磺酸制取4銀鏡反應(yīng)
5酯、蔗糖水解
思考:在需控制溫度的實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)有哪些使用方法?
思考:NH4NO3、NH4HCO3、NaOH結(jié)塊能否研磨?不能易分解或變質(zhì)
FeCl3、AlCl3、CuSO4、AgNO3、NH4Cl溶解能否加熱?不能 易水解
5.過(guò)濾
(1)儀器 漏斗 燒杯 鐵架臺(tái) 玻棒 (濾紙)
(2)注意事項(xiàng):一貼二低三靠 濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁 濾紙低于漏斗邊緣 液面低于濾紙邊緣 上燒杯口緊靠玻棒 玻棒末端緊靠三層濾紙?zhí)?nbsp; 漏斗末端緊靠下燒杯內(nèi)壁
6.蒸發(fā)結(jié)晶
(1)儀器 蒸發(fā)皿 三腳架或鐵架臺(tái)帶鐵圈 酒精燈 玻璃棒
(2)操作:傾倒液體,不得超過(guò) 2/3 加熱過(guò)程 不斷攪拌 以免局部 過(guò)熱 ,當(dāng)多量晶體析出時(shí) 停止加熱,利用 余熱 把剩余水蒸干。
7.萃取與分液
(1)儀器 分液漏斗 燒杯
(2)萃取操作 在分液漏斗中加溶液和萃取劑,右手堵住漏斗上口塞,左手握活塞,倒轉(zhuǎn)用力振蕩,放氣,正立放鐵圈上靜置
萃取劑選擇:1與原溶劑互不相溶、互不反應(yīng)2溶質(zhì)在其中溶解度比原溶劑大得多
(3)分液操作 讓分液漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁,打開(kāi)分液漏斗上口玻璃塞,打開(kāi)活塞,讓下層液體從下面流出到分界面,再關(guān)閉活塞,上層液體由上口倒入另一燒杯
8.試紙使用
常用試紙及用途:紅色石蕊試紙 測(cè)試堿性試劑或氣體
藍(lán)色石蕊試紙 測(cè)試酸性試劑或氣體
KI淀粉試紙 測(cè)試氧化性氣體
PH試紙 測(cè)試溶液酸堿性
使用方法:檢驗(yàn)溶液 取試紙放在表面皿上,玻棒蘸取液體,沾在試紙中心
檢驗(yàn)氣體 用鑷子夾取,先用水濕潤(rùn),再放在氣體中
9.指示劑使用
用法:取少許溶液于試管中,滴加1-2滴指示劑,振蕩
10.一般儀器連接和安裝
儀器連接順序 從左到右 從下往上
鐵夾位置決定于儀器的方向和高低,復(fù)雜裝置先分別組裝后連接檢查平穩(wěn)和氣密性。
連接:橡皮塞---燒瓶、大試管,導(dǎo)管---橡皮管 橡皮管或?qū)Ч芟扔盟疂駶?rùn),再一邊用力一邊旋轉(zhuǎn)將橡皮管或?qū)Ч軌喝?u>
橡膠成分 聚異戊二烯 報(bào)廢的原因: 溶脹(有機(jī)溶劑)、 老化(空氣)、 氧化(氧化劑)
11.裝置氣密性檢查和可燃性氣體驗(yàn)純
氣密性檢查的方法有:加水 加熱 如何操作:帶長(zhǎng)頸漏斗的制氣裝置,關(guān)閉止水夾,往長(zhǎng)頸漏斗中加水到滿(mǎn)過(guò)長(zhǎng)頸漏斗末端,繼續(xù)加水,長(zhǎng)頸漏斗中形成一段水柱,證明氣密性良好。
其他裝置將導(dǎo)管一端放入水中,在燒瓶底下加熱,導(dǎo)管口有氣泡冒出,停止加熱,導(dǎo)管口有一段水柱
可燃性氣體驗(yàn)純的操作方法:用排水法收集一試管氣體,用大拇指堵住試管口,移近酒精燈,大拇指放開(kāi),若聽(tīng)到輕的爆鳴聲說(shuō)明氣體較純凈,反之不純,用大拇指堵住試管一會(huì)兒,再重新收集,重新檢驗(yàn)。
12.意外事故處理
(1)滅火
滅火方法有哪些?
1水 2沙土 3濕布 4干粉滅火器 5泡沫滅火器
哪些物質(zhì)著火不能用水、泡沫滅火器?如何熄滅?
油等有機(jī)物質(zhì),活潑金屬著火,要用沙土 CCl4可以滅火但有毒
火警電話、急救電話號(hào)碼?119 120 110
(2)重金屬鹽中毒 喝生雞蛋清,生牛奶
(3)濃硫酸沾到皮膚上 干布拭去,沖洗,擦NaHCO3溶液 眼睛用NaHCO3淋洗,醫(yī)生處理
(4)苯酚沾到皮膚上 先用乙醇洗滌,再用水洗
(5)濃NaOH沾到皮膚上 水沖洗,擦硼酸藥膏
(6)Br2(擦去,酒精洗)、磷灼傷(CuSO4溶液),汞灑落(硫粉覆蓋)
思考:測(cè)量一定質(zhì)量的鋁鋅合金與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積,
實(shí)驗(yàn)常用儀器)800ml燒杯、100ml量筒、短頸玻璃漏斗、銅網(wǎng)、
鋁鋅合金樣品、濃鹽酸(密度1.19g•cm-3)、水。按圖裝置進(jìn)行
實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題。(設(shè)合金樣品全部反應(yīng),產(chǎn)生的氣體不超
過(guò)100ml)
(1) 補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟,直到反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行(鐵架臺(tái)和鐵夾的安裝可省略):將稱(chēng)量后的合金樣品用銅網(wǎng)小心包裹好,放在800ml燒杯底部,把短頸漏斗倒扣在樣品上面。
第二步 往燒杯中注入水中直到水面浸沒(méi)漏斗頸
第三步 在100ml量筒中裝滿(mǎn)水,倒置在盛水的燒杯中使漏斗頸伸入量筒中,燒杯中水面到杯口至少保留約100ml空間。
第四步 將長(zhǎng)頸漏斗插入燒杯并接近燒杯底部,通過(guò)它慢慢加入濃鹽酸至有氣體產(chǎn)生。
(2) 合金樣品用銅網(wǎng)包裹的目的是 使樣品在反應(yīng)時(shí)能保持在燒杯底部適當(dāng)位置
第二講 試劑存放和物質(zhì)分離、提純
一般 固體 物質(zhì)存放在廣口瓶中, 液體 物質(zhì)存放在細(xì)口瓶中。
考慮某些試劑的特殊性質(zhì),易與空氣中 O2 、 CO2 、 H2O 作用,需選擇試劑瓶的顏色、瓶塞、外界條件。
堿性物質(zhì)有哪些種類(lèi)?它們?nèi)菀着c空氣中什么物質(zhì)起作用?如何保存?
易與CO2作用,應(yīng)用橡膠塞的試劑瓶密閉保存
一.常用試劑的存放
1. 可溶性強(qiáng)堿NaOH Ca(OH)2 等
2. 部分堿性氧化物過(guò)氧化物Na2O K2O Na2O2等
3. 水解顯堿性的鹽或溶液NaAlO2 Na2SiO3 苯酚鈉 Ca(ClO)2 NaClO等
強(qiáng)氧化性物質(zhì)有哪些?要如何保存?
濃硫酸 濃硝酸 等 用玻璃塞的試劑瓶密閉保存 濃硝酸還要棕色瓶
強(qiáng)還原性物質(zhì)有哪些?易與空氣中什么物質(zhì)作用?要如何保存?
1.金屬單質(zhì) Li Na K Ca等
2.非金屬單質(zhì) 白磷
3.有低價(jià)態(tài)元素的化合物 H2S Na2SO3 FeSO4 Fe(OH)2 HI 等
4.部分有機(jī)物 酚 醛 蛋白質(zhì) 橡膠 油脂等
易風(fēng)化、易揮發(fā)、見(jiàn)光受熱易分解而變質(zhì)的物質(zhì)有哪些?
1.易風(fēng)化的物質(zhì) Na2CO3•10H2O
2.易揮發(fā)的物質(zhì) 濃HNO3 濃HCl 濃氨水 液溴 液汞 乙醇 乙醚 苯 CCl4等
3.見(jiàn)光或受熱易分解的物質(zhì) AgCl AgBr 氨水 氯水 濃HNO3 AgNO3 H2O2等
思考:哪些化合物易與空氣中H2O作用而變質(zhì)?
1.極易吸水水解的化合物有 CaC2 Al2S3 Mg3N2 FeCl3 AlCl3等
2.與空氣中水發(fā)生化合的物質(zhì)有 Na2O K2O CaO P2O5 SO3 CuSO4 Na2SO4等
3.與空氣中水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的有 金屬過(guò)氧化物Na2O2 K2O2等
4.易吸水潮解的物質(zhì)有 固體NaOH MgCl2 CaCl2 等
5.易吸收空氣中水分而被稀釋的有 濃硫酸 等
①區(qū)別分離與提純
②物理方法,舉例說(shuō)明
過(guò)濾 固液分離 除去溶液中的沉淀
分液 液液分離 Na2CO3溶液與乙酸乙酯分離
萃取 溴水中提取溴 碘水中提取碘
蒸餾 制取蒸餾水 石油分餾
結(jié)晶 溶質(zhì)提純 提取食鹽水中的食鹽 分離NaCl和KNO3
滲析 精制膠體 提純蛋白質(zhì)
鹽析 豆?jié){加石膏 蛋白質(zhì)溶液加飽和(NH4)2SO4 硬脂酸鈉溶液加NaCl
直接加熱(升華) NaCl與I2分離
③化學(xué)方法 原則a一般試劑只與雜質(zhì)反應(yīng)
b不能帶入新的雜質(zhì)
c容易分離
d操作方便,效果明顯
舉例使用下列化學(xué)方法分離的有:
二.物質(zhì)的分離、提純
1.加熱分解 CaO(CaCO3) NaCl(NH4Cl)
2.氧化―還原 金屬提純 Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化
3.復(fù)分解反應(yīng) 將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀氣體等
4.絡(luò)合法 難溶固體中某些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶物 Fe3+ Ag+的化合物
5其他:水解、電解、離子交換法軟化硬水 MgCl2中混有FeCl3 精煉銅
思考:如何除去下列物質(zhì)括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì)
Na2CO3(NH4HCO3) 加熱 稱(chēng)量 NaCl(Na2CO3) 過(guò)量鹽酸 蒸發(fā)
Na2SO4(Na2CO3) 溶解 加稀 Na2CO3(NaHCO3) 加熱 稱(chēng)重或檢氣
FeCl3(FeCl2) 溶解 通氯氣 在HCl中蒸發(fā) FeCl3(AlCl3) 過(guò)量NaOH 過(guò)濾 加鹽酸
AlCl3(FeCl3) 過(guò)量NaOH過(guò)濾,通CO2 Fe(Al) NaOH溶液 (FeSO4過(guò)濾)
Cu(Fe) 稀HCl,H2SO4 過(guò)濾 CaCO3(SiO2) NaOH溶液 過(guò)濾
C2H6(C2H4) 溴水 洗氣 C6H6(C6H5-CH3) 酸性KMnO4 NaOH分液
C6H6(C6H5OH) NaOH溶液 分液 MgCl2(FeCl3) Mg MgO MgCO3 Mg(OH)2 過(guò)濾
BaSO4(AgCl) 足量氨水 過(guò)濾
第三講 物質(zhì)的檢驗(yàn)
物質(zhì)檢驗(yàn)題型 鑒別 將不同物質(zhì)區(qū)別開(kāi)
鑒定 檢出該物質(zhì)各個(gè)成分
一般從色、味、燃燒、溶于水性質(zhì)去考慮
思考:氣體H2、O2、CO2、HCl 、HBr、HI、Cl2、Br2、O3、SO2、NO、NO2、NH3、N2、CO、CH4、C2H4、C2H2中
可以從顏色來(lái)識(shí)別的有哪些?
Cl2、Br2、NO2、O3遇空氣變紅棕色NO
哪些氣體有特殊氣味?
NH3、SO2、NO2、Br2、Cl2、HCl、HBr、HI、O3
哪些氣體易溶于水?
NH3、HCl、HBr、HI、SO2 (NO2)
能在空氣中形成白霧的氣體有哪些?
HCl、HBr、HI(HNO3)
利用燃燒來(lái)鑒別的氣體有哪些?燃燒現(xiàn)象有什么不同?
H2、CO、CH4、C2H2、C2H4
火焰顏色 亮度 煙 干冷的小燒杯罩在火焰上看是否有水出現(xiàn) 倒過(guò)來(lái),注入澄清石灰水看是否會(huì)變渾濁
溶于水顯酸性的氣體有哪些?堿性的呢?
CO2、HCl、HBr、HI、Cl2、SO2、NO2; NH3
利用通入溶液中產(chǎn)生沉淀的方法檢驗(yàn)的氣體有哪些?
CO2 SO2 HCl HBr HI
具有強(qiáng)氧化性的氣體有哪些?有什么共同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?怎樣區(qū)別它們?
Cl2、Br2、NO2、O3 能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)
Br2與NO2的區(qū)別:1通入水中 2通入AgNO3溶液 3加壓
能使溴水褪色的氣體有哪些?
SO2、NH3、C2H2、C2H4
能使澄清石灰水變渾濁的氣體有哪些?你能用多少種方法鑒別它們?
SO2、CO2
1氣味2品紅 3溴水(氯水) 4 KMnO4溶液 5FeCl3溶液
具有漂白作用的氣體有哪些?漂白原理有什么不同?
Cl2、O3、SO2 前兩種漂白是由于強(qiáng)氧化性,后者是與有機(jī)色素結(jié)合,可逆,只能漂白某些色素
能使CuO變紅的氣體有哪些?
H2、CO、NH3等
什么氣體遇蘸了濃氨水的玻棒產(chǎn)生白煙?
HCl、HBr、HI、Cl2(HNO3)
易液化的氣體有哪些?Cl2、NH3、SO2
原則上固體鹽中的離子先轉(zhuǎn)化為氣體,溶液中的離子可先轉(zhuǎn)化為沉淀,再根據(jù)氣體或沉淀的性質(zhì)加以確定
不溶于H+的沉淀有 AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、S 等
待鑒離子
加入試劑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
化學(xué)方程式或離子方程式
Cl-
AgNO3HNO3
白色沉淀
Br-
1AgNO3HNO3
2氯水
淡黃色沉淀
溶液變橙色
I-
1AgNO3
2氯水 淀粉
3溴水 淀粉
淡黃色沉淀
變藍(lán)
變藍(lán)
SO42-
Ba2+ HNO3
白色沉淀
NO3-
濃硫酸 Cu
產(chǎn)生紅棕色沉淀或遇空氣變紅棕色的氣體
CO32-
(HCO3-)
H+ 石灰水
CaCl2 H+
產(chǎn)生使石灰水變渾濁的無(wú)味氣體
沉淀溶解產(chǎn)生使石灰水變渾濁的無(wú)味氣體
Ba2+
SO42- HNO3
白色沉淀不溶
Mg2+
NaOH過(guò)量
白色沉淀不溶
Al3+
NaOH過(guò)量
白色沉淀后溶
Fe3+
1色2NaOH
3SCN-4苯酚
棕黃色 紅褐色沉淀
血紅色 紫色溶液
Fe2+
1NaOH
2KSCN 氯水
3苯酚 氯水
變色龍反應(yīng)
后變血紅色
后變紫色
Cu2+
1色2NaOH
(3H2S)3Fe
藍(lán)色 藍(lán)色沉淀
Ag+
Cl- HNO3
NaOH(NH3?H2O)
白色沉淀
棕褐色沉淀(沉淀溶解)
NH4+
NaOH△濕潤(rùn)紅石蕊試紙
產(chǎn)生使試紙變藍(lán)的氣體
Na+
焰色
黃色
K+
焰色
透過(guò)藍(lán)玻璃紫色
三、有機(jī)物鑒別
總結(jié):常溫下呈氣態(tài)的有機(jī)物:
4個(gè)C以下的烴 CH3Cl CCl2F2 甲醛
易溶于水的有機(jī)物:
低級(jí)醇、醛、酸、鹽 單糖等低聚糖
不溶于水比水重的有機(jī)物:
硝基苯 溴苯 CCl4 溴乙烷
不溶于水比水輕的有機(jī)物:
液態(tài)烴、酯、油脂、一氯代物
能使石蕊試液變紅的有機(jī)物:
羧酸 苯磺酸
既能由于反應(yīng)而使溴水褪色又能使酸性高錳酸鉀褪色的有機(jī)物:
不飽和烴(除苯類(lèi))醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等所有含醛基的物質(zhì)
能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物:
醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等所有含醛基的物質(zhì)
能與新制氫氧化銅反應(yīng)的物質(zhì):
醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等所有含醛基的物質(zhì) 無(wú)機(jī)酸 羧酸
能與三氯化鐵溶液反應(yīng)的物質(zhì):
堿、KSCN、AgNO3、活潑金屬、苯酚、SO2等還原性物質(zhì)
能與Na、NaOH、NaHCO3反應(yīng)的有機(jī)物:
1醇 水 酸 酚2酯酸酚鹵代烴3羧酸
除了這些試劑外,還有哪些實(shí)驗(yàn)方法可用于檢驗(yàn)?zāi)承┨厥獾挠袡C(jī)物?
碘 HNO3 灼燒
物質(zhì)檢驗(yàn)要求:(1)正確選擇試劑,操作簡(jiǎn)單,反應(yīng)靈敏,現(xiàn)象明顯。
(2)同時(shí)檢驗(yàn)多種物質(zhì)應(yīng)編號(hào)以免弄亂
(3)不能直接向待測(cè)物中直接加試劑,應(yīng)取出少量(固體加水配制)
(4)一般不能在同一試液中重復(fù)或連續(xù)操作。
(5)文字?jǐn)⑹龊?jiǎn)明、正確,不能把未知物當(dāng)已知物敘述。
一般先對(duì)試樣進(jìn)行外觀觀察,狀態(tài)、顏色、氣味,然后準(zhǔn)備(固體加水,觀察溶解、氣體等情況)并進(jìn)行檢驗(yàn)。
表述程序:操作→現(xiàn)象→結(jié)論→原理(方程式)
思考:(一)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟鑒定(1)一種純凈的晶體是綠礬
1驗(yàn)證結(jié)晶水
2驗(yàn)證SO42-
3驗(yàn)證Fe2+
(2) 混有鐵的鋁合金
1加酸溶解
2加過(guò)量NaOH驗(yàn)證鐵元素
3濾液滴加鹽酸至過(guò)量驗(yàn)證鋁元素
(3) 一瓶澄清溶液,可能含有NH4+、K+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、NO3-、SO42-、CO32-、I-十種離子 。
首先觀察各離子之間是否由于反應(yīng)而不能共存 再分為陽(yáng)離子組、陰離子組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
1K+焰色反應(yīng)
2Fe3+觀察顏色,取少量加KSCN溶液。若有Fe3+則加足量KSCN
3Mg2+、NH4+繼續(xù)加足量NaOH溶液,加熱,觀察沉淀和氣體產(chǎn)生
4Al3+取上述濾液滴加鹽酸
5Ba2+另取少量溶液滴加稀硫酸
6NO3-另取少量加濃硫酸,銅片
7SO42-、CO32-若無(wú)Ba2+,F(xiàn)e3+、Al3+另取少量加Ba2+,HNO3
8I-若無(wú)Fe3+,另取少量加AgNO3HNO3(氯水,淀粉)
9CO32-若無(wú)Ba2+、Al3+、Fe3+,另取少量加H+
二、溶液中離子的鑒別
(二)鑒別:1.任加試劑鑒別
鑒別固體NaCl和Na2CO3你有幾種方法?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。
1指示劑2Cl- 3CO32- 4CaCl2 5Ca(OH)2 6濃硫酸 7Al2(SO4)3 8Fe3+ 9濃硫酸KMnO4
10電解11飽和溶液結(jié)晶看結(jié)晶水12飽和溶液通CO2看析晶
如何鑒別溶液HCl、MgSO4、NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4、BaCl2?
溶液6 無(wú)現(xiàn)象 BaCl2
方案二:先加鋇試劑分組,再另取加NaOH溶液和指示劑石蕊試劑
方案三:先加NaOH分組,再加鋇試劑,指示劑
2.一劑鑒別 常用試劑:三堿,二酸,鹽:Na2CO3 FeCl3 AlCl3AgNO3 KMnO4
用一種什么試劑鑒別溶液NaHSO4、KNO3、Na2CO3?
1指示劑 2HCl二步 3兩兩混合,再檢SO42-二步
NaCl、(NH4)2SO4、NH4NO3、AlCl3、MgCl2、FeSO4、Fe(NO3)3、AgNO3
Ba(OH)2
NaHCO3、KAlO2、K2SO3、Na2SiO3、KCl (H2SO4)
NaNO3、BaCl2、NaOH、Na2CO3 Al2(SO4)3
NaNO3、BaCl2、NH3•H2O、NaOH、KI AgNO3
CaCl2、FeCl3、Al2(SO4)3、Na2SO4、H2SO4 Na2CO3
3.無(wú)劑鑒別
如何鑒別溶液NaBr、CuCl2、AgNO3、NaOH、HCl、NaNO3
固體NH4Cl、NH4HCO3、Ca(HCO3)2、CaSO4
溶液Na2CO3、Ba(NO3)2、Na2SO4、HCl
溶液HCl、AlCl3、NaCl、Ba(NO3)2、Na2CO3
觀察是否有明顯的外部特征:顏色,氣味
再看兩兩混合能否產(chǎn)生沉淀和氣體等兩種不同現(xiàn)象
第四講 物質(zhì)制備
實(shí)驗(yàn)室物質(zhì)制備 思路:反應(yīng)原理→制備裝置,物質(zhì)性質(zhì)→收集方法,注意事項(xiàng)
氣體:H2,O2,CO2,Cl2,NH3, C2H4,C2H2
液體:乙酸乙酯 Fe(OH)3 膠體 (蒸餾水 溴乙烷 )
固體:肥皂 FeSO4的制備(尿醛塑料 固體酒精)
反應(yīng)原理:試劑選擇原則:方便、經(jīng)濟(jì)、安全收集較純氣體
注意某些試劑濃度的影響,HCl,H2SO4,HNO3,飽和NaCl溶液等
寫(xiě)出上述物質(zhì)制備的反應(yīng)式
*注意實(shí)驗(yàn)室常用方法并非唯一方法
實(shí)驗(yàn)儀器:根據(jù) 反應(yīng)物 、 反應(yīng)條件 選擇
實(shí)驗(yàn)裝置:氣體制備包括 發(fā)生 裝置 凈化 裝置 驗(yàn)證或收集 裝置 尾氣處理 裝置
實(shí)驗(yàn)操作:儀器裝配順序,氣密性檢查,驗(yàn)純,有毒氣體必須 通風(fēng)櫥 或在 密閉系統(tǒng) 中操作,拆卸考慮 安全 問(wèn)題。
(一)
⑴固+固 氣 畫(huà)出發(fā)生裝置圖:
⑵固+液 氣 畫(huà)出發(fā)生裝置圖:
包括 Cl2、C2H4 氣體
⑶固+液→氣 畫(huà)出發(fā)生裝置圖:
包括 H2、CO2、C2H2 氣體
其中 H2、CO2 可用啟普發(fā)生器
實(shí)驗(yàn)原理:1含氧酸鹽分解2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑
2 H2O2分解2H2O2===== 2H2O+O2↑
3Na2O2與水反應(yīng)2Na2O2+2H2O ==4NaOH+O2↑
實(shí)驗(yàn)用品:1試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞、鐵架臺(tái)、酒精燈、水槽、集氣瓶、玻片、火柴、角匙 KMnO4、水 2大試管或燒瓶(配雙孔橡皮塞)、分液漏斗、導(dǎo)管、水槽、集氣瓶、玻片、角匙、MnO2、H2O2、水3大試管或燒瓶(配雙孔橡皮塞)、分液漏斗、導(dǎo)管、水槽、集氣瓶、玻片、角匙、Na2O2、水
實(shí)驗(yàn)步驟:1(1)裝配好試管和橡皮塞,檢查氣密性
(2)在大試管里裝入KMnO4,固定在鐵架臺(tái)上,導(dǎo)管放入水槽中
(3)集氣瓶裝滿(mǎn)水倒立在水槽中
(4)用酒精燈在大試管底部加熱
(5)待導(dǎo)管口氣泡密集,開(kāi)始收集氧氣
2、3(1)裝配好有分液漏斗的氣體發(fā)生器,檢查氣密性
(2)在大試管里裝入固體試劑,分液漏斗里加入液體試劑,裝置固定在鐵架臺(tái)上,導(dǎo)管放入水槽中
(3)集氣瓶裝滿(mǎn)水倒立在水槽中
(4)打開(kāi)分液漏斗,將液體滴入大試管
(5)待導(dǎo)管口氣泡密集,開(kāi)始收集氧氣
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理:集氣瓶集滿(mǎn)后,蓋上玻片,進(jìn)行氧氣檢驗(yàn),性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
②H2、CO2、Cl2、NH3還可以用什么方法制?
H2電解食鹽水、電解水等 CO2可用CaCO3、NaHCO3分解Na2CO3與稀硫酸反應(yīng),含碳物質(zhì)燃燒 Cl2可用KMnO4、KClO3、HClO、NaClO等氧化HCl,電解食鹽水
NH31堿加石灰2加熱氨水3氨水滴入堿石灰
(二)氣體的凈化
⑴水蒸氣 酸性氣體SO2、HCl、Cl2、NO2、CO2 不用堿性干燥劑,應(yīng)用 濃H2SO4、P2O5、CaCl2 干燥
堿性氣體 NH3 不用酸性干燥劑,應(yīng)用 堿石灰 干燥
還原性氣體 HI 不用 濃H2SO4 干燥
NH3由于絡(luò)合反應(yīng),不用 CuSO4、CaCl2 干燥
⑵雜質(zhì)氣體
a.酸性雜質(zhì)用 堿液 吸收 H2(CO2),C2H4(CO2,SO2)
b.酸性氣體中含較強(qiáng)的酸性雜質(zhì)用 主要?dú)怏w的酸式鹽飽和 溶液 舉例:CO2(HCl ), Cl2(HCl)
c.堿性雜質(zhì)氣體 NH3 可用 酸 吸收
d.雜質(zhì)氣體為O2時(shí),可用 加熱的銅網(wǎng) 吸收
e.雜質(zhì)氣體為CO、H2時(shí),可用 加熱的CuO粉 除去
思考:總結(jié)常用干燥劑以及它們的使用裝置、使用范圍
堿石灰、CaO、NaOH干燥NH3、中性氣體
濃H2SO4、P2O5 干燥Cl2、SO2等酸性及中性氣體
CaCl2、Mg(NO3)2、CuSO4 干燥中性及酸性氣體
(三)氣體的收集
收集方法:a 排液法 b 排空氣法
能溶于水,但溶解度不大的氣體,可以用排飽和溶液的方法
思考:1.哪些氣體不能用排空氣法收集?
NO、C2H4、CO、C2H2
3.利用右圖裝置收集以下8種氣體
① H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl
⑤NH3 ⑥NO ⑦H2S ⑧SO2
A.若燒瓶是干燥的,則由A口進(jìn)氣,B口出氣,可收集的氣體有 1,3,5 .
B.若燒瓶充滿(mǎn)水,可收集的氣體有 1,3,6 ,這時(shí)氣體由 A 口進(jìn)入.
C.若在燒瓶?jī)?nèi)裝入濃H2SO4,進(jìn)行氣體干燥,則可用此裝置的氣體有 1,2,3,4,6,8 . 這時(shí)氣體由 B 口進(jìn)入.
D.若燒瓶是干燥的,不能用此裝置收集的氣體是 NO .
(四)氣體的吸收和量取
思考:用這些裝置收集氣體該如何操作?比較各套裝置,能否保證收集到的氣體為1atm?
若氣體能溶于水,如何收集?導(dǎo)管中水會(huì)不會(huì)引起誤差?如何處理?
②氣體吸收安全裝置
防倒吸安全裝置
1 2 3 4 5 6 7
這些裝置在整套裝置中處于什么位置?效果如何?
1中間,吸收效果不好 2最后,不好 3最后,好 4最后,好 5中間 6 最后 7中間(若氣壓大氣體將液體壓到U形管右邊的球形部分,液層變薄,壓強(qiáng)減小,氣體穿過(guò)液體;若氣壓小液體被壓入U(xiǎn)形管左邊的球形部分,而不會(huì)倒吸)
防污染安全裝置
防堵塞 保證液體順利滴下 防固體沖入導(dǎo)管 防倒火
這些裝置分別起什么作用?
(五)乙酸乙酯的制取
實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):乙酸乙酯的制取
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模杭由顚?duì)酯化反應(yīng)的認(rèn)識(shí)
實(shí)驗(yàn)用品:試管、酒精燈、帶導(dǎo)管的橡皮塞、長(zhǎng)導(dǎo)管、鐵架臺(tái)、乙醇、濃硫酸、冰醋酸、飽和碳酸鈉溶液
實(shí)驗(yàn)步驟:1試管加3ml乙醇,邊搖動(dòng)邊加2ml濃硫酸和2ml冰醋酸
2連接好裝置,用酒精燈小火加熱3min-5min,
3產(chǎn)生的蒸汽通到飽和碳酸鈉溶液液面上
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理:
在液面上可看到透明的油狀液體,并可聞到香味
以苯甲酸為原料設(shè)計(jì)制取苯甲酸甲酯的實(shí)驗(yàn)方案。(苯甲酸微溶于水,苯甲酸甲酯不溶于水比水重)
實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):苯甲酸為原料制取苯甲酸甲酯
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模焊鶕?jù)酯化反應(yīng)原理設(shè)計(jì)方案制取、提純苯甲酸甲酯
實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)酯化反應(yīng)原理,用H2SO4作催化劑,苯甲酸與甲醇酯化
增大甲醇的濃度有利于平衡向正方向移動(dòng)
實(shí)驗(yàn)步驟:1用燒瓶取15g苯甲酸與20ml甲酸混合均勻后,小心加入3ml濃H2SO4,在燒瓶上豎接冷凝管,加熱
2冷卻后加25ml水,搖動(dòng),分液,下層從下口移入干燥的錐形瓶
3加1g Na2CO3,振蕩,用有棉花的漏斗過(guò)濾
4蒸餾
(六)Fe(OH)3膠體制取
實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):Fe(OH)3膠體制取
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模褐迫e(OH)3膠體
實(shí)驗(yàn)原理:FeCl3+3H2O(沸水)==Fe(OH)3+3HCl
實(shí)驗(yàn)用品:燒杯、鐵架臺(tái)、酒精燈、水、飽和FeCl3溶液
實(shí)驗(yàn)步驟:1用燒杯取20ml蒸餾水,加熱至沸騰
2向沸水中滴加飽和FeCl3溶液1-2ml
3繼續(xù)煮沸,待溶液呈紅褐色, 停止加熱
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理:得到的紅褐色液體外觀上與CuSO4溶液沒(méi)有區(qū)別,置于暗處,用一束光照射兩種液體,新制的膠體中有一條光亮的通路,CuSO4溶液中沒(méi)有。
(七)肥皂制取 原理:油脂皂化反應(yīng),加食鹽使硬脂酸鈉析出分層,分離出來(lái)
操作: 1在一個(gè)干燥的蒸發(fā)皿中加入8ml植物油、8ml乙醇和4mlNaOH溶液
2在不斷攪拌下給液體微微加熱,直到混合物變稠。
3繼續(xù)加熱,直到把一滴混合物滴到水中時(shí)全部消失。
4把蒸發(fā)皿冷水浴冷卻,加入20ml熱蒸餾水,再冷卻。加入20ml飽和食鹽水,充分?jǐn)嚢琛?/p>
5 用紗布濾出固態(tài)物質(zhì),棄去濾液,把固態(tài)物質(zhì)擰干,壓成條狀晾干。
(八)FeSO4制取
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用工業(yè)廢鐵屑制備FeSO4晶體
提示:工業(yè)廢鐵屑沾有油污,廢鐵屑表面有鐵銹。硫酸濃度是關(guān)鍵,太稀反應(yīng)慢,晶體析出難;
硫酸太濃,過(guò)濾時(shí)大量晶體析出,不利于過(guò)濾.
資料:FeSO4的溶解度與溫度關(guān)系
溫度
0
10
20
30
40
50
70
溶解度
15.65
20.51
26.5
32.9
40.2
48.6
50.9
根據(jù)溶解度通過(guò)計(jì)算選擇取用的40ml稀硫酸的適宜濃度 設(shè)稀硫酸濃度為x mol/L
FeSO4~H2SO4
152g 1mol
50.9g×0.4 0.040xmol x=3.35mol/L
設(shè)置幾組不同濃度硫酸的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
步驟:1用熱堿液洗廢鐵屑2次,玻棒攪拌,再用蒸餾水沖洗
2燒杯中倒入40ml稀硫酸,加入足量廢鐵屑,使稀硫酸浸沒(méi)所有鐵屑,小心加熱(熱水浴70℃),直到有極少量氣泡產(chǎn)生(半小時(shí)左右),溶液呈淺綠色,燒杯底部仍留有少量鐵屑。
3用少量熱水通過(guò)過(guò)濾器,然后將溶液趁熱過(guò)濾。
4將濾液轉(zhuǎn)入試管,用橡皮塞塞住管口,靜置冷卻結(jié)晶
5將混合物倒入燒杯,取出晶體,用少量水洗滌2-3次,再用濾紙吸干,放在小廣口瓶中,密閉保存。
第五講 定量實(shí)驗(yàn)
儀器: 天平(量筒)、燒杯、玻棒、容量瓶、滴管
步驟:(1) 計(jì)算
(2) 稱(chēng)量或量取
(3) 溶解
(4) 轉(zhuǎn)移、洗滌
(5) 定容、搖勻
①小結(jié)實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn):
1檢漏2稱(chēng)量3冷卻4轉(zhuǎn)移完全5定容平視凹面最低處
②哪些因素可能引起誤差,偏差如何?
1容量瓶搖勻時(shí)漏水未補(bǔ)加 偏大2溶液未冷卻轉(zhuǎn)移 偏大 3定容時(shí)俯視 偏大 4滴水過(guò)量 偏小
③弱酸強(qiáng)堿鹽如AlCl3溶液配制時(shí)要采取什么特殊措施?加少量稀鹽酸
還原性物質(zhì)如FeSO4呢? 加少量稀硫酸和鐵粉
二.溶解度測(cè)定
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定10℃ KNO3的溶解度
(1)測(cè)定10℃ KNO3的溶解度必需的條件是什么?
10℃100g水最多能溶解KNO3的質(zhì)量
(2)如何保證溫度為10℃?
水浴加熱
(3)怎樣測(cè)得10℃時(shí)100g水能溶解KNO3最多克數(shù)?
評(píng)價(jià)下列兩個(gè)方案:
①在天平上稱(chēng)出一定量KNO3晶體,往10℃的100g水中慢慢撒入KNO3,一邊不斷攪拌,當(dāng)KNO3不再溶解時(shí)已飽和。稱(chēng)量剩下的KNO3的質(zhì)量,前后兩次KNO3質(zhì)量之差便是
10℃KNO3的溶解度。(原則上是對(duì)的,但費(fèi)時(shí),實(shí)際行不通)
②量好100g水,保持10℃,一次加入定額過(guò)量的KNO3晶體,攪拌幾分鐘,保證達(dá)飽和,把溶液倒出,稱(chēng)量未溶的KNO3,計(jì)算溶解度。
晶體上沾有水,實(shí)際上是沾有溶液,蒸發(fā)掉也不準(zhǔn)確
你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟:
取10ml水,加入KNO3晶體,攪拌,配成10℃飽和溶液。取飽和溶液稱(chēng)量后蒸發(fā)去水分,稱(chēng)量剩下的KNO3晶體。
內(nèi)低外高水浴熱
溫度計(jì)在試管中
溶液飽和防濺失
干燥器中冷卻成
三.硫酸銅結(jié)晶水含量測(cè)定
一.溶液配制 配制一定摩爾濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的溶液
1.測(cè)定依據(jù) CuSO4•XH2O==CuSO4+XH2O ΔG
m 160+18X 160 18X 18X
2.實(shí)驗(yàn)步驟①稱(chēng)坩堝m1,坩堝加晶體m2
②加熱至全白色
③冷卻,稱(chēng)重m3
④再加熱
⑤冷卻稱(chēng)重至與m3誤差≤0.1g
計(jì)算x= 80(m2-m3)/9(m3-m1)
3.儀器: 坩堝 泥三角 三腳架 酒精燈 坩堝鉗 干燥器 天平 研缽
思考:(1)為什么一定要用坩堝,晶體要先研細(xì),加熱時(shí)用小火,在干燥器中冷卻?加熱時(shí)要注意什么?
坩堝加熱無(wú)石棉 藍(lán)色變白無(wú)氣放
干燥器中來(lái)冷卻 質(zhì)量變化重稱(chēng)量
(2)分析:晶體加熱時(shí)濺出x 偏大 (偏大、偏小、不影響)
坩堝不干燥 x 偏大_____
兩次稱(chēng)量相差超過(guò)0.1g x_可能偏小
加熱后晶體發(fā)黑x_偏小________
未放在干燥器中冷卻x__偏小_____
晶體中含不分解的雜質(zhì)x_偏小______
四、中和滴定
1. 原理
H++OH-=H2O
2. 儀器:酸堿式滴定管、錐形瓶
3. 步驟:準(zhǔn)備階段 檢漏 洗滌 潤(rùn)洗 裝液 排氣泡 調(diào)液面
滴定階段 取待測(cè)液 加指示劑 滴加標(biāo)準(zhǔn)液 振蕩(左手 右手 眼)讀數(shù)
計(jì)算
4.誤差分析
思考:造成結(jié)果偏高的可能有酸式滴定管漏水、未潤(rùn)洗、未排氣泡終點(diǎn)判斷過(guò)晚、讀數(shù)開(kāi)始
俯視后仰視、錐形瓶用待測(cè)液潤(rùn)洗 錯(cuò)誤操作,
偏低的可能有 取待測(cè)液的堿式滴定管未潤(rùn)洗 滴時(shí)堿液濺出 滴時(shí)形成氣泡 終點(diǎn)判斷過(guò)早 讀數(shù)開(kāi)始仰視后俯視
錯(cuò)誤操作.
第六講 簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求:1.科學(xué)性
2.安全性
3.可行性
4.簡(jiǎn)約性
一、物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.請(qǐng)用中學(xué)化學(xué)常用儀器,選用下列試劑,設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置,在實(shí)驗(yàn)室里制取少量純凈的氯化銅。供選用的試劑:濃H2SO4、稀H2SO4、濃鹽酸、稀HNO3、MnO2、NaOH溶液、Fe粉、Cu粉、Fe2O3、蒸餾水。
(1)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(包括反應(yīng)時(shí)容器中的物質(zhì)),并在圖中玻璃容器下方自左至右分別用A、B、C、D……符號(hào)標(biāo)明。要求:
(2)請(qǐng)寫(xiě)出A、B、C、D……各玻璃儀器中盛放物質(zhì)的化學(xué)式:
A 濃鹽酸 B MnO2 C 濃硫酸 D Cu E NaOH溶液
(3)連接好儀器后的第一步操作是 氣密性檢查 。
(4)反應(yīng)開(kāi)始時(shí),應(yīng)先點(diǎn)燃 B 處的酒精燈,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先熄滅 D 處的酒精燈。
(5)有CuCl2生成的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 棕黃色煙 。
(6)最后一個(gè)裝置的作用是 尾氣吸收 。
(7)利用本題提供的實(shí)驗(yàn)試劑,用最簡(jiǎn)單的方法判斷生成的產(chǎn)品中是否含有沒(méi)反應(yīng)的銅粉
取少量產(chǎn)品,加水,看是否有不溶于水的固體 。
2.在加熱和有催化劑(Cu或Ag)存在的條件下,工業(yè)上利用乙醇被空氣氧化生成乙醛的原理,由乙醇制備乙醛。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置既能進(jìn)行上述反應(yīng),又能利用反應(yīng)后的乙醛做銀鏡反應(yīng)。
問(wèn):(1)要乙醇與氧氣的反應(yīng)更充分,反應(yīng)物最好處于什么狀態(tài)?氣態(tài)
(2)要增大銅與乙醇和氧氣的接觸面,銅最好用什么樣的?放在什么儀器中反應(yīng)?
銅粉或銅絲 加熱的玻璃管
(3)從反應(yīng)物濃度角度設(shè)計(jì)裝置使反應(yīng)速率增大?
用KMnO4分解提供乙醇氧化所需O2
將乙醛通入水浴加熱的銀氨溶液中
根據(jù)以上問(wèn)題畫(huà)出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖:
如果要檢驗(yàn)乙醇氧化產(chǎn)物要怎樣改進(jìn)?
若要保證乙醇有較高的轉(zhuǎn)化率,還需補(bǔ)充什么儀器? 乙醇的水浴中加溫度計(jì)
設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):用乙醇制備乙醛并進(jìn)行銀鏡反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模悍治鲆掖佳趸臈l件,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),改善制備的效果
實(shí)驗(yàn)原理:2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑ 2CH3CH2OH+O2==2CH3CHO+2H2O
實(shí)驗(yàn)用品:試管、燒杯、酒精燈、玻璃管、鐵架臺(tái)、導(dǎo)管、水、乙醇、銅粉、銀氨溶液、KMnO4
實(shí)驗(yàn)步驟:1連接裝置,檢查氣密性
2在大試管中加入KMnO4,玻璃管中加入銅粉,將乙醇裝入試管,并放在78℃左右的熱水浴中,銀氨溶液也放在熱水浴中,連接好裝置。
3在KMnO4底下加熱,觀察銀氨溶液中的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理:
銀氨溶液中液體的量增加,試管壁上有銀白色金屬析出
二、物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4. 你所熟悉的銅的化合物有哪些?設(shè)計(jì)關(guān)于Cu及銅的化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。
CuO CuSO4 Cu(OH)2 Cu2(OH)2CO3
Cu的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì):
1用砂紙打磨干凈的銅絲在酒精燈上燃燒
2常溫、常壓下分別將銅絲放入稀H2SO4、濃H2SO4、稀HNO3、濃HNO3中
3銅片放入AgNO3溶液
4把銅片放在空氣里一段時(shí)間
CuO 、Cu(OH)2的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì):
1在加熱條件下把CuO放入稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3中,觀察溶解情況,顏色變化
2在不加熱條件下把CuO放入稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3中,觀察溶解情況,顏色變化
CuSO4性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
1加熱膽礬,冷卻后,滴兩滴水,觀察,然后再加少量水
2向上述溶液中加NaOH溶液,所得沉淀分成三份
(1) 加稀H2SO4
(2) 加NaOH溶液
(3) 加熱
5. H2O2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
首先預(yù)測(cè)H2O2可能有什么性質(zhì),包括物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)。
從分子組成看與什么物質(zhì)一樣:H2O
從分子結(jié)構(gòu)看與什么物質(zhì)類(lèi)似:Na2O2
從常識(shí)了解H2O2具有什么性質(zhì):漂白性
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
物理性質(zhì):1觀察H2O2的顏色、狀態(tài),小心地聞氣味---對(duì)皮膚有刺激性的無(wú)色透明液體
2分別取少量H2O2加水、乙醇、乙醚、苯---溶于水、乙醇、乙醚,不溶于苯
3量取10mlH2O2,稱(chēng)量,計(jì)算密度---30%的H2O2密度為1.11g/cm3
化學(xué)性質(zhì):1取少量H2O2,分別加入一片有色布條和幾滴石蕊試液---褪色
2將H2O2分別置于暗處、光照、常溫、加熱、加酸、加堿、加MnO2等條件下---
暗處有少量氣泡產(chǎn)生,光照、加堿、加MnO2條件下有大量氣泡產(chǎn)生
3用帶火星的木條檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體---木條復(fù)燃
4取少量H2O2,加入KMnO4溶液,振蕩---KMnO4溶液褪色
5制取NaAlO2溶液,加入H2O2,看是否會(huì)產(chǎn)生沉淀---會(huì)沉淀說(shuō)明H2O2有弱酸性(Na2CO3中加H2O2無(wú)現(xiàn)象)
總結(jié):H2O2的化學(xué)性質(zhì):不穩(wěn)定性、氧化性、還原性、若酸性
5.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用多種方法證明濃H2SO4具有吸水性。
3 4 5
三、物質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
6.不用其他試劑如何鑒別四種無(wú)色溶液 酚酞、0.1mol/L NaOH、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaCl
實(shí)驗(yàn)步驟:
1取1ml四種溶液兩兩混合,有紅色出現(xiàn)的一組為酚酞加NaOH
2將上述紅色溶液一分為二,分別加另兩種溶液1ml,紅色能褪去的滴加的為鹽酸,另一為NaCl溶液
3酚酞與NaOH中任取一種溶液1ml加另一種溶液2滴,滴入2滴已檢驗(yàn)出的鹽酸,若紅色褪去,則前一種為酚酞;若不褪色則前一種為NaOH溶液。
7.如何證明C2H5Cl中含有Cl原子。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖表:
四、定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
8.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定CO2的相對(duì)分子質(zhì)量。
思考:相對(duì)分子質(zhì)量必需通過(guò)什么測(cè)定?
可考慮CO2的性質(zhì)主要是化學(xué)性質(zhì)或參考 選做實(shí)驗(yàn)相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定
方法一:參考 選做實(shí)驗(yàn)相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定
稱(chēng)取一定質(zhì)量干冰,放在一彈性容器內(nèi)(如注射器)在0℃1atm下氣化,測(cè)出體積
M=22.4m/V
方法二:
1稱(chēng)取一帶塞的集氣瓶質(zhì)量m1,在瓶口瓶塞處做上記號(hào)
2用向上排空氣法收集一瓶干燥純凈的CO2,瓶塞塞在記號(hào)處,稱(chēng)取瓶、瓶塞及CO2質(zhì)量m2
3將該集氣瓶裝水到瓶口記號(hào)處,塞上塞子一起稱(chēng)量m3,將水倒到量筒里,測(cè)出水的體積即瓶的容積V(水的密度ρ),水的質(zhì)量Vρ,瓶子質(zhì)量m3-Vρ
m(空氣) M(空氣)
m1-(m3-Vρ) 29
方法三:
1常溫下收集一個(gè)200ml集氣瓶的CO2,加帶分液漏斗的雙孔橡皮塞。
2導(dǎo)管后連接已稱(chēng)重m1的NaOH溶液(或澄清石灰水)
3用分液漏斗往集氣瓶中加入水至將CO2全部排出,再稱(chēng)取NaOH溶液質(zhì)量m2。
4記錄實(shí)驗(yàn)室的溫度,根據(jù)氣體定律將200ml換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況體積V。
5計(jì)算M=22.4×(m2-m1)/V
方法四:
1Na2CO3與過(guò)量鹽酸分別稱(chēng)重,反應(yīng)后再稱(chēng)重,測(cè)產(chǎn)生氣體的質(zhì)量;
2通過(guò)Na2CO3可知CO2的物質(zhì)的量
3求摩爾質(zhì)量
9.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證水的組成中H、O元素的物質(zhì)的量之比為2:1
1電解法:用水電解器電解稀NaOH溶液,比較陰陽(yáng)兩極產(chǎn)生氣體的體積比。
2 H2+CuO=Cu+H2O 再用堿石灰吸收生成的水,根據(jù)CuO減少的質(zhì)量和堿石灰增加的質(zhì)量求H、O元素的物質(zhì)的量比
3燃燒法:取一定體積H2燃燒,吸收生成的水,根據(jù)H2與H2O的關(guān)系計(jì)算
4燃燒法:取一定質(zhì)量的苯完全燃燒,收集生成的水
根據(jù)苯的質(zhì)量求出H的量,再用H2O的質(zhì)量減去H的質(zhì)量求出O的量,求比值
五、實(shí)驗(yàn)裝置組合
A B C D E F
⑴選用各裝置的接口順序?yàn)?u> adig
⑵各裝置所起的作用 A制備Cl2 D制漂白粉 F尾氣處理
⑶實(shí)驗(yàn)中若用12mol?L-1的濃鹽酸100ml與足量的MnO2反應(yīng),最終生成Ca(ClO)2的物質(zhì)
的量總是小于0.15mol,其可能的主要原因是 隨著反應(yīng)進(jìn)行濃鹽酸濃度下降,到一定程度反應(yīng)就不能進(jìn)行 。(假定各步反應(yīng)均無(wú)反應(yīng)物損耗且無(wú)副反應(yīng)發(fā)生)
六、氣壓?jiǎn)栴}
(2001年全國(guó)高考)
20.(13分)某學(xué)生利用氯酸鉀分解制氧氣的反應(yīng),測(cè)定氧氣的摩爾質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻,放入干燥的試管中,準(zhǔn)確稱(chēng)量,質(zhì)量為a g。
②裝好實(shí)驗(yàn)裝置。
③檢查裝置氣密性。
④加熱,開(kāi)始反應(yīng),直到產(chǎn)生一定量的氣體。
⑤停止加熱(如圖,導(dǎo)管出口高于液面)。
⑥測(cè)量收集到氣體的體積。
⑦準(zhǔn)確稱(chēng)量試管和殘留物的質(zhì)量為b g。
⑧測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的溫度。
⑨把殘留物倒入指定的容器中,洗凈儀器,放回原處,把實(shí)驗(yàn)桌面收拾干凈。
⑩處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求出氧氣的摩爾質(zhì)量。
回答下列問(wèn)題:
(1)如何檢查裝置的氣密性?_將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中,手握住試管,有氣泡從導(dǎo)管口逸出,放開(kāi)手后,有少量水進(jìn)入導(dǎo)管,表明裝置不漏氣。(3分)。
(2)以下是測(cè)量收集到氣體體積必須包括的幾個(gè)步驟;①調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同;②使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫;③讀取量筒內(nèi)氣體的體積。這三步操作的正確順序是:_②①③(3分)(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)步驟代號(hào))
(3)測(cè)量收集到氣體體積時(shí),如何使量筒內(nèi)外液面的高度相同?
_慢慢將量筒下移。(3分)。
(4)如果實(shí)驗(yàn)中得到的氧氣體積是c L(25 ℃、1.01×l05 Pa),水蒸氣的影響忽略不計(jì),氧氣的摩爾質(zhì)量的計(jì)算式為(含a、b、c,不必化簡(jiǎn)):
M(O2)= 4分
(2002年全國(guó)理綜)
圖1 圖2
(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式: 。
(2)收集氨氣應(yīng)使用向下排空氣 法,要得到干燥的氨氣可選用堿石灰 做干燥劑。
(3)用圖1裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),上部燒瓶已裝滿(mǎn)干燥氨氣,引發(fā)水上噴的操作是打開(kāi)止水夾,擠出膠頭滴管中的水 。該實(shí)驗(yàn)的原理是氨氣極易溶解于水,致使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小 。
(4)如果只提供如圖2的裝置,請(qǐng)說(shuō)明引發(fā)噴泉的方法。
答:打開(kāi)夾子,用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,氫氣受熱膨脹,趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣,氨氣與水接觸,即發(fā)生噴泉。
(2003年全國(guó)理綜)33.(22分)用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。
(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入稀H2SO4、鐵屑 。
(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用 煮沸 的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是避免生成的 Fe(OH)2沉淀接觸O2。
方法二:在如圖裝置中,用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。
(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是稀 H2SO4 鐵屑 。
(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是 NaOH溶液 。
(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開(kāi)止水夾,塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí),再夾緊止水夾。
(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色,其理由是試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿(mǎn)了試管Ⅰ和試管Ⅱ,且外界空氣不容易進(jìn)入 。
(2003年上海高考題)
27.工業(yè)上測(cè)量SO2、N2、O2混合氣體中SO2含量的裝置如下圖;反應(yīng)管中裝有碘的淀粉溶液。SO2和I2發(fā)生的反應(yīng)為(N2、O2不與I2反應(yīng)):SO2+I(xiàn)2+2H2O→H2SO4+2HI
(1)混合氣體進(jìn)入反應(yīng)管后,量氣管內(nèi)增加的水的體積等N2、O2的體積的體積(填寫(xiě)氣體的分子式)。
(2)反應(yīng)管內(nèi)溶液藍(lán)色消失卮,沒(méi)有及時(shí)停止通氣,則測(cè)得的SO2含量偏低 (選填:偏高,偏低,不受影響)。
(3)反應(yīng)管內(nèi)的碘的淀粉溶液也可以用酸性高錳酸鉀溶液或溴水 代替(填寫(xiě)物質(zhì)名稱(chēng))。
(4)若碘溶液體積為VamL.,濃度為Cmol?L-1,N2與O2的體積為VbmL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。用C、Va、Vb表示SO2的體積百分含量為: VSO2%=22.4CVa/(22.4CVa+Vb)×100%(其它合理答案也給分)。
(5)將上述裝置改為簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置,除導(dǎo)管外,還需選用的儀器為. bceg或beg或ceg選下列儀器的編號(hào))。
a.燒杯 b.試管 c.廣口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.單孔塞 g.雙孔塞
啟普發(fā)生器、啟普發(fā)生器變形裝置、氣體量取裝置、防倒吸安全裝置都利用了氣壓原理
挑戰(zhàn)性問(wèn)題:1利用Cu與濃HNO3的反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)藍(lán)色噴泉。
(1)燒瓶中加入4ml濃HNO3,塞上帶長(zhǎng)導(dǎo)管的軟木塞(在導(dǎo)管上靠近軟木塞處纏繞粗銅絲)
(2)長(zhǎng)導(dǎo)管上另有一橡皮塞(配一盛水的上部有一破洞的塑料瓶)
(3)將燒瓶緩緩倒置,另一橡皮塞塞入塑料瓶
(也可以用熱毛巾等的方法使水升入
燒瓶而不用有破洞的瓶子)
2現(xiàn)有一燒瓶的Cu(OH)2的懸濁液,請(qǐng)用漏斗燒杯常用儀器
設(shè)計(jì)一個(gè)不需添加的自動(dòng)過(guò)濾器.
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