第03讲 化学中常见的实验方法-【暑假衔接班】2023年新高一化学暑假精品衔接课程（沪科版2020必修第一册）

第03讲 化学中常见的实验方法 · 教学目标 1. 理解常见物质的制备和分离原理掌握相应的实验操作方法，培养安全实验意识和环保意识。 2. 知道焰色反应、显色法、沉淀法、气体法等鉴别物质的常用方法，形成物质鉴别的一般思路 3. 认识物质的量浓度并运用物质的量浓度进行简单的物质计算。 4. 学会配置一定物质的量浓度的溶液。 模块一 物质的制备 知识预习 常见气体的制备：中学化学中需要掌握的主要有O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、NO、NO2、NH3、CH4、C2H4、C2H2 等12种气体的实验室制法。其中包括药品选择、反应原理、仪器装置、操作要点、净化干燥、收集、检验、尾气处理等一系列的基本知识和基本操作技能。 · 制备气体的发生装置 通常根据反应物的状态和反应条件的不同选择发生装置，实验室制备气体的装置一般有如下几种（见下图）。 固体反应物加热制备气体 液体反应物不加热制备气体 液体反应物加热制备气体 B C · 气体的收集方法 根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体的收集方法分为三种。 （1）排水集气法 适用于不溶于水或微溶于水且不与水发生反应的气体。优点是收集的气体纯度高，易判断是否收集满。若有些气体虽在水中有一定的溶解性或与水微弱反应，也可通过往水中加入电解质，抑制与水反应。如用排饱和食盐水的方法可收集浓度较高的Cl2。（装置见图a） （2）向上排空气集气法 适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气大的气体。（装置见图b） （3）向下排空气集气法 适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气小的气体。（装置见图c） · 常见气体制备原理以及装置选择 如下表所示。 气体 反应原理 发生 装置 收集 装置 注意事项 O2 KMnO4 K2MnO4+MnO2+ O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ A a或b 共同点： （1）气密性的检查 （2）试管口稍向下倾斜 （3）若用排水法，做完实验先撤导气管，后撤酒精灯 不同点： （1）制取甲烷中的醋酸钠不能有水 （2）收集氨气仪器要干燥 CH4 无水CH3COONa和碱石灰共热： CH3COONa + NaOH CH4↑+ Na2CO3 A a或c NH3 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2 A c H2 较活泼金属与稀强酸（如H2SO4、HCl但不能用HNO3或浓H2SO4）的置换反应： Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ C a或c （1）用长颈漏斗时要液封 （2）制SO2（Na2SO3粉末）、NO2（剧烈放热多）、C2H2（，剧烈放热，CaC2遇H2O粉化）不能用启普发生器 （3）制CO2不用H2SO4（因CaSO4微溶） （4）制H2S不能用硝酸或浓H2SO4（防氧化） CO2 CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O C b SO2 无水Na2SO3粉末与中等浓度的H2SO4反应 Na2SO3 + H2SO4→ Na2SO4+ H2O + SO2↑ B b NO2 Cu和浓HNO3 Cu+4HNO3(浓) →Cu(NO3)2+2NO2↑+H2O B b C2H2 电石与水进行反应 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+ C2H2↑ B a Cl2 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2+ 2H2O KMnO4+16HCl(浓) →2MnCl2+ 5Cl2↑+2H2O+2KCl 2NaCl+MnO2+2H2SO4Na2SO4 + MnSO4 + Cl2↑+2 H2O E或D a或b （1）排水法完毕应先撤导管后撤酒精灯 （2）反应物都是液体要加碎瓷片防暴沸 （3）制乙烯要控制温度在170℃，注意水银球的位置 （4）收集Cl2可用排饱和食盐水法 HCl 食盐与浓H2SO4（不挥发性酸与挥发性酸的盐）进行复分解反应 NaCl + H2SO4（浓） Na2SO4 + 2HCl↑ E或D b NO 3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O E a C2H4 CH3CH2OH C2H4↑+ H2O F a · 气体的净化和干燥 气体的净化、干燥装置一般常用的有双通加热管、干燥管、U形管和洗气瓶几种，如图。 （1）洗气瓶［如图（c）］中一般装入液体除杂试剂。除杂试剂应通过化学反应将杂质吸收或将杂质气体转化为所制取的气体。常见除杂试剂有： ① 强碱溶液：如NaOH溶液可吸收CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2等酸性气体_______________________________________。 ②