内容正文:
第一部分 化学实验常见的仪器
1.识别四类仪器
(1)用作容器或反应器的仪器。
试管
蒸发皿
坩埚
烧杯
锥形瓶
圆底
烧瓶
蒸馏
烧瓶
三颈
烧瓶
广口
瓶
细口瓶
(2)用于提纯、分离或干燥的仪器。
漏斗
长颈漏斗
(梨形)分液漏斗
(球形)分液漏斗
恒压滴液漏斗
直形冷凝管
球形冷凝管
蛇形冷凝管
球形干
燥管
U形管
(3)常用计量仪器。
量筒
容量瓶
酸式滴定管
碱式滴定管
温度计
托盘天平
(4)其他仪器。
胶头滴管
滴瓶
表面皿
启普发生器
2.仪器的选择
依据实验原理(化学方程式)中反应物及制备物质的状态、用量来选择合适的容器,
(1)固体与固体混合物加热,多采用大试管盛放
(2)液体与液体加热多采用烧瓶盛放
(3)固体与液体反应可采用大试管或烧瓶
(4)反应需要加热的应根据温度的高低选择酒精灯(500 ℃左右)、水浴(小于100 ℃)、 酒精喷灯(高温)等条件
(5)反应物挥发或有副产物生成的需要选择除杂装置,如洗气瓶(除气体杂质)、过滤、 蒸发结晶、分液、分馏装置等
(6)根据制备物质的量选择合适规格的仪器
3.使用下列仪器或用品的注意事项
(1)酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。
(2)容量瓶不能长期存放溶液,更不能作为反应容器,也不可加热,瓶塞不可互换。
(3)烧瓶、烧杯、锥形瓶不可直接加热。
(4)用pH试纸测量溶液的pH值时不能先润湿,不能用试纸直接蘸取待测液。试纸检验气体前需先湿润,试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。
(5)药品不能入口和用手直接接触,实验剩余药品不能放回原处(K、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中。
(6)中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。
(7)温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时不能与容器内壁接触。
(8)量筒不能用来配制溶液或用作反应容器,更不能用来加热或量取热的溶液。
4.化学实验中的几个数据
5.牢记三类常考仪器
(1)四种“定量”仪器的刻度及精确度
量筒
选取原则:大而近。精确度:0.1mL
托盘天平
精确度:0.1g
滴定管
精确度:0.01mL
容量瓶
无零刻度线,有100mL、250mL、500mL、1000mL等规格
(2)四种可“直接加热”的仪器——试管、坩埚、蒸发皿和燃烧匙,三种可“垫石棉网”加热的仪器——烧瓶、烧杯、锥形瓶。
(3)三种使用前需检查是否“漏水”的仪器:分液漏斗、容量瓶、酸式(碱式)滴定管。
6、实验安全(防倒吸)
7、常见装置气密性的检查
凡是有制取气体的实验装置,都需要进行气密性的检查。气密性的检查应在安装好整个装置之后、装入药品之前进行。
(1)微热法
原理:通过微热使装置内的气体受热膨胀,溢出一部分的气体,冷却后,装置内的气体冷缩后压强减少,外界气压大,将水压入导管内,形成水柱。
操作:塞紧橡胶塞,将导气管的末端伸入盛有水的烧杯中,用手捂热或者用酒精灯微热试管。
现象:烧杯中有气泡冒出,停止微热,冷却后导气管末端形成一段水柱,且保持一段时间后不下降。
(2)液差法
原理:用长颈漏斗向密封的装置中注水,水压缩装置内的气体使内部气压上升,大于外部气压,再注水时,水会留在长颈漏斗中,与装置内的液面形成液面差。
操作:塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水
现象:一段时间后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不变。
(3)气压法
原理:用分液漏斗向密封的装置中注水,水压缩装置中的气体使内部气压上升,大于外部气压,因此液滴不能滴下。
操作:塞紧橡胶塞,关闭止水夹,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中加水。
现象:一段时间后,液滴不能滴下。
第二部分 基础实验
实验一、混合物的分离和提纯
1)、过滤
(1)定义:分离不溶于液体的固体和液体的混合物。
(2)装置及操作要领:
2)、蒸发
(1)定义:将溶液浓缩、溶剂汽化或溶质以晶体析出的方法。
(2)装置及操作要领:
——玻璃棒的作用:搅拌。加热蒸发皿使液体蒸发时,要用玻璃棒搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅
——蒸发皿可直接加热,盛液量不超过其容积的2/3
——当蒸发皿出现较多固体时,停止加热,利用余热蒸干
(3)蒸发过程中的两种结晶方式:
①蒸发结晶:通过减少溶剂而使溶液达到过饱和,从而析出晶体,如除去NaCl晶体中混有的KNO3.
②冷却结晶:通过降温而使溶质溶解度降低,从而析出晶体,如除去KNO3晶体中混有的NaCl。
3)、蒸馏
(1)定义:利用混合物中各组分的沸点不同,除去难挥发或不挥发的杂质。
(2)仪器装置:
(3)注意事项:
①温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管口下沿平齐;②加沸石(或碎瓷片);
③冷凝水“低进高出”;④不可蒸干
4) 、萃取和分液
(1)定义: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叫做萃取。将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作,叫做分液。
(2)操作方法:
①将要萃取的溶液和萃取剂依次从分液漏斗上口倒入,其量不超过分液漏斗容积的2/3,盖好玻璃塞进行振荡。
②振荡时右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,将分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触;振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出。
③将分液漏斗放在铁架台上,静置,待液体分层后进行分液,分液时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。
(3)选用萃取剂时必须满足的3个条件:
①萃取剂与原溶剂(一般是水)互不相容。
②萃取剂和溶质不发生反应。
③溶质在萃取剂中的溶解度要远大于其在原溶剂(一般是水)中的溶解度。
5)、重结晶
(1)定义:将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶出来的过程。
(2)实验操作:
①将需要纯化的化学试剂溶解于沸腾或接近沸腾的适宜溶剂中;
②将热溶液趁热过滤,以除去不溶的杂质;
③将滤液静置,使其缓慢冷却结晶;
④滤出晶体,必要时用适宜的溶剂洗涤晶体。
(3)正确地选择重结晶的溶剂:
①不与产品发生化学反应;
②高温时,产品在溶剂中的溶解度较大,而在低温时则很小;
③杂质的溶解度或是很大(欲纯化的试剂结晶析出时,杂质留在母液中)或是很小(杂质在热过滤时被除去);
④沸点不宜太高,以免该溶剂在结晶和重结晶时附着在晶体表面而不易被除尽。
实验二、配制一定物质的量浓度的溶液
1、步骤:(1)计算(2)称量 (3)溶解(4)转移:待烧杯中溶液冷却至室温后转移(5)洗涤(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面离刻度线1— 2cm 时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线在同一水平线上(7)摇匀:盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀(8)装瓶贴标签:标签上注明药品的名称、浓度。
配制过程示意图:
2、 所用仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、(量筒)、100mL容量瓶、胶头滴管
3、 注意事项:
(1) 容量瓶:只有一个刻度线且标有使用温度和量程规格,只能配制瓶上规定容积的溶液。(另外使用温度和量程规格还有滴定管、量筒)
(2) 常见的容量瓶:50 mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。若配制480mL与240mL溶液,应分别用500mL容量瓶和250mL容量瓶。写所用仪器时,容量瓶必须注明规格。
(3) 容量瓶查漏方法:向容量瓶内加少量水,塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的五指托住瓶底,把瓶倒立过来,如不漏水,正立,把瓶塞旋转1800后塞紧,再倒立若不漏水,方可使用。(分液漏斗与滴定管使用前也要查漏)
(4) 误差分析
可能引起误差的一些操作
因变量
c/mol.L-1
n/mol
V/L
天平砝码已生锈
增大
不变
偏大
用量筒量取需稀释的溶液时仰视读数
增大
不变
偏大
定容时俯视容量瓶刻度线
不变
减小
偏大
溶液未冷却就转入容量瓶进行定容
不变
减小
偏大
砝码残缺
减小
不变
偏小
药品和砝码位置颠倒(使用游码)
减小
不变
偏小
没有洗涤烧杯
减小
不变
偏小
定容时仰视容量瓶刻度线
不变
增大
偏小
溶质已潮解或含有其他杂质
减小
不变
偏小
定容摇匀后又加蒸馏水
不变
增大
偏小
用量筒量取需稀释的溶液时俯视读数
减小
不变
偏小
定容时蒸馏水加多后用吸管吸出
减小
不变
偏小
转移时有少量液体洒在容量瓶外
减小
不变
偏小
实验三、钠与氧气的反应
反应条件
常温
加热
实验操作
→→→
实验现象
断面呈银白色,迅速变暗
熔成小球,剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
实验四、钠和水反应的探究
现象与解释:(1)钠与水剧烈反应,浮在水面上,熔化成小球在水面上游动,伴有“嘶嘶”的响声,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。
化学方程式为:2Na +2H2O=2NaOH + H2↑
实验五、焰色反应
1、步骤:洗—烧—蘸—烧—洗—烧
2 、该实验用铂丝或铁丝
3 、焰色反应可以是单质,也可以是化合物,是元素的物理性质
4 、Na ,K 的焰色:黄色,紫色(透过蓝色的钴玻璃)
5 、某物质作焰色反应,有黄色火焰一定有Na ,可能有K
实验六、碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性的比较
实验操作
实验现象
化学方程式及结论
棉花球沾有白色无水硫酸铜粉末
小试管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清石灰水变浑浊,A中有少量气泡冒出,A烧杯中澄清石灰水不变浑浊。
Na2CO3受热不分解
NaHCO3受热易分解,生成物中含有CO2和H2O。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
由此可知,Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强
实验七、卤族元素
1、氯水的性质探究
操作
现象
结论
氯气 氯水
氯水呈黄绿色
氯水中存在氯气分子
干燥的氯气瓶中,插入干燥的红色纸条
干燥的红色纸条不褪色
干燥的氯气无漂白性
干燥的氯气瓶中,插入喷水的红色纸条
湿润的红色纸条褪色
氯水有漂白性
起漂白作用的是HClO
氯水有H+
生成白色沉淀
氯水有Cl-
2、氯气的制法
实验室制取:药品选择→发生装置→性质检验装置→收集装置→尾气处理装置
化学方程式:MnO2 +4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+2H2O
还可用KMnO4或KClO3代替 MnO2 ,而且不用加热
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ↑
KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 ↑
3、海带灰中提取碘的实验
实验原理:海带中含有丰富的碘元素,碘元素在其中主要的存在形式为化合态,例如,KI及NaI。灼烧海带,是为了使碘离子能较完全地转移到水溶液中。由于碘离子具有较强的还原性,可被一些氧化剂氧化生成碘单质。
注意事项
(1)加热灼烧中要盖紧坩埚盖,防止海带飞出。最好带防护眼镜,防止迷眼。
(2)将海带灰转移到小烧杯中,向烧杯中加入10 mL蒸馏水溶解,搅拌,煮沸2~3 min,过滤。
(3)向滤液中滴加几滴硫酸,再加入约1 mL H2O2溶液,应观察到溶液由无色变为棕褐色。(反应原理:2I++2H++H2O2=I2+2H2O)
(4)取少量上述滤液,滴加几滴淀粉,观察现象,溶液应变为蓝色。
(5)将滤液放入分液漏斗中,再加入1 mL CCl4,振荡,静置。出现分层现象,CCl4层为紫红色,水层基本无色。
4、海水中提取溴的实验
(1)生产流程
(2)主要步骤及主要反应
①浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中Br-得到浓缩。
②氧化:向浓缩的海水中通入Cl2,将Br-氧化为Br2,反应的离子方程式为:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。
③富集:利用溴的挥发性,通入热空气或水蒸气,吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4。
④提取:再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。
实验八、铁与水蒸气的反应
实验装置
操作及现象
用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,反应后试管内固体仍为黑色
实验结论
红热的铁能与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
实验九、Fe(OH)2的制备
①一般制法:
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的硫酸亚铁溶液的液面以下,缓慢挤出NaOH溶液。
②制备Fe(OH)2的装置改进
1、实验现象:挤入NaOH溶液有白色沉淀产生。
2、化学方程式为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2
3、注意事项:(1)所用亚铁盐溶液必须是新制的,NaOH溶液必须煮沸
(2)滴定管须插入液面以下
(3)往往在液面上加一层油膜,如苯或植物油等(以防止被氧气氧化)
实验十、Fe(OH)3胶体的制备
1、 步骤:向沸水中加入FeCl3的饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
操作要点:四步曲:①先煮沸,②加入饱和的FeCl3溶液,③再煮沸至红褐色,④停止加热
2、涉及的化学方程式:Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+
实验十一、硅酸的制备
方法一、稀盐酸和硅酸钠反应
1、 步骤:在试管中加入3—5mL饱和Na2SiO3溶液,滴入1—2滴酚酞溶液,再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液颜色变浅并接近消失时停止。
2、现象:有透明的硅酸凝胶形成
3、化学方程式:NaSiO3+2HCl= H2SiO3↓+2NaCl(强酸制弱酸)
4、 NaSiO3溶液由于SiO32-水解而显碱性,从而使酚酞试液呈红色。
方法二、向硅酸钠溶液中通入二氧化碳 化学方程式:Na2SiO3+CO2+H2O= H2SiO3↓+Na2CO3
实验十二、二氧化硫的漂白性
实验: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,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。(化合漂白)
实验十三、SO2的制备及性质的探究
实验原理:Na2SO3+H2SO4 =Na2SO4+SO2↑+H2O
装置1中验证二氧化具有酸性氧化物的性质,装置2中验证二氧化具有漂白性, 装置3中验证二氧化具有氧化性SO2+2H2S=2H2O+3S↓, 装置4中验证二氧化具有还原性
5SO2+2MnO4 -+2H2O =5SO42- +2Mn2++4H+ ,装置5是吸收二氧化硫,防止污染空气
实验十四、“黑面包实验”(体现浓硫酸的脱水性)
浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。
如向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成黑色固体,并放出有刺激性气味的气体。
实验操作
实验现象
a试管中铜丝表面变黑,有气泡生成;
b试管中的溶液逐渐变为无色;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液呈蓝色。
实验十五、铜与浓硫酸的反应(体现浓硫酸的强氧化性)
实验结论:在加热条件下,Cu与浓硫酸反应,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。在该反应中,浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂。
实验十六、 氨气的实验室制法
1、反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
2、收集:向下排空气法(管口塞一团棉花,避免空气对流)
3、验满:①将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明氨气已收集满 ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,出现大量白烟,则证明氨气已收集满
4、干燥方法:碱石灰干燥(不能用无水氯化钙)
5、装置图:固体和固体加热制气体的装置,与制氧气的相同,试管口向下倾斜
拓展:浓氨水滴到生石灰或烧碱中制氨气,或浓氨水直接加热也可制氨气
6、尾气处理:浓硫酸
实验十七、喷泉实验
1、实验原理:氨气极易溶于水,挤压胶头滴管,少量的水即可溶解大量的氨气(1:700),使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将烧杯中的水压入上面的烧瓶,
故NH3、HCl、 HBr 、HI、 SO2 等气体均能溶于水形成喷泉。
2、实验现象:产生红色喷泉(氨气溶于水形成碱性溶液,酚酞遇碱显红色)
3、实验关键:①氨气应充满 ②烧瓶应干燥 ③装置不得漏气
4、实验拓展:CO2、H2S、Cl2 等与水不能形成喷泉,但与NaOH溶液可形成喷泉
实验十八、铝热反应
1、实验操作步骤:把少量干燥的氧化铁和适量的铝粉均匀混合后放在纸漏斗中,在混合物上面加少量氯酸钾固体中,中间插一根用砂纸打磨过的镁条,点燃。
2、实验现象:立即剧烈反应,发出耀眼的光芒,产生大量的烟,纸漏斗被烧破,有红热状态的液珠,落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体。
3、化学反应方程式:Fe2O3+Al2Fe+Al2O3
4、注意事项:
(1)要用打磨净的镁条表面的氧化膜,否则难以点燃。
(2)玻璃漏斗内的纸漏斗要厚一些,并用水润湿,以防损坏漏斗
(3)蒸发皿要垫适量的细沙:一是防止蒸发皿炸裂,二是防止熔融的液体溅出伤人。
(4)实验装置不要距人太近,防止使人受伤。
实验十九、氯碱工业:
1、实验原理:电解饱和的食盐水的电极反应为:2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑
2、应用:电解的离子方程式为2Cl-+2H2O==2OH-+H2↑+Cl2↑,阴极产物是H2和NaOH,阴极被电解的H+是由水电离产生的,故阴极水的电离平衡被破坏,阴极区溶液呈碱性。若在阴极区附近滴几滴酚酞试液,可发现阴极区附近溶液变红。阳极产物是氯气,将湿润的KI淀粉试纸放在阳极附近,试纸变蓝。
实验二十、电镀:
1、电镀的原理:与电解原理相同。电镀时,一般用含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液,把待镀金属制品浸入电镀液中,与直流电源的负极相连,作阴极;用镀层金属作阳极,与直流电源的正极相连,阳极金属溶解,成为阳离子,移向阴极,这些离子在阴极上得电子被还原成金属,覆盖在镀件的表面。
2、电镀池的组成:待镀金属制品作阴极,镀层金属作阳极,含有镀层金属离子的溶液作电镀液,阳极反应:M – ne- =Mn+(进入溶液),阴极反应Mn+ + ne- =M(在镀件上沉积金属)
实验二十一、铜的精炼:
1、电解法精炼炼铜的原理:阳极(粗铜):Cu-2e-=Cu2+、Fe-2e-=Fe2+ 阴极 (纯铜):Cu2++2e-=Cu
2、问题的解释:铜属于活性电极,电解时阳极材料发生氧化反应而溶解。粗铜中含有Zn、Ni、Fe、Ag、Au等多种杂质,当含有杂质的铜在阳极不断溶解时,位于金属活动性顺序表铜以前的金属杂质,如Zn、Ni、Fe、等也会同时失去电子,但它们的阳离子得电子能力比铜离子弱,难以被还原,所以并不能在阴极上得电子析出,而只能留在电解液里,位于金属活动性表铜之后的银、金等杂质,因失去电子的能力比铜更弱,难以在阳极失去电子变成阳离子溶解,所以以金属单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥(阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料)。
实验二十二、中和热实验
1、概念:酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所释放的热量
注意:(1)酸、碱分别是强酸、强碱对应的方程式:H++OH-=H2O △H=-57.3KJ/mol
(2)数值固定不变,它与燃烧热一样,因具有明确的含义,故文字表达时不带正负号。
2、中和热的测定注意事项:
(1)为了减少误差,必须确保热量尽可能的少损失,实验重复两次,去测量数据的平均值作计算依据
(2)为了保证酸碱完全中和常采用H+或OH-稍稍过量的方法
(3)实验若使用了弱酸或弱碱,引种和过程中电离吸热,会使测得的中和热数值偏小
实验二十三、酸碱中和滴定实验
1、原理:C酸V酸=C碱V碱
2、要求:①准确测算的体积. ②准确判断滴定终点
3、酸式滴定管和碱式滴定管的构造:①0刻度在滴定管的上端,注入液体后,仰视读数数值偏大②使用滴定管时的第一步是查漏③滴定读数时,记录到小数点后两位④滴定时一般用酚酞、甲基橙作指示剂,不用石蕊试液。④酸碱式滴定管不能混用,如酸、具有氧化性的物质一定用酸式滴定管盛装。
4、操作步骤(以0.1 molL-1的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例)
①查漏、洗涤、润洗
②装液、赶气泡、调液面、注液(放入锥形瓶中)
③滴定:眼睛注视锥形瓶中溶液中溶液颜色的变化,当滴到最后一滴,溶液颜色发生明显变化且半分钟内部不变色即为滴定终点。
5. 误差分析
步骤
操作
VA
CB
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用标准溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
量取碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
酸式滴定管中部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴氢氧化钠溶液无变化
变大
偏高
读数
滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后附)
变小
偏低
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
两次滴定所消耗酸液的体积相差太大
无法判断
实验二十四、沉淀的转化
1.实验探究
(1)Ag+的沉淀物的转化
实验步骤
实验现象
有白色沉淀生成
白色沉淀变为黄色
黄色沉淀变为黑色
化学方程式
AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
AgCl+KI===AgI+KCl
2AgI+Na2S===Ag2S+2NaI
实验结论
溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀
(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化
实验步骤
实验现象
产生白色沉淀
产生红褐色沉淀
化学方程式
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2
实验结论
Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小
实验二十五、乙烯的实验室制法
1、反应制取原理:C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
2、液液加热型,与实验室制氯气制法相同。
3.浓硫酸的作用:催化剂、脱水剂
4.注意事项:①乙醇和浓硫酸的体积比为1:3
②向乙醇中注入浓硫酸;边慢注入,边搅拌
③温度计水银球插到液面以下
④反应温度要迅速升高到170℃
⑤该实验中会产生副产物SO2,故检验乙烯时,一定先用碱液除去SO2,再通入KMnO4或溴水
实验二十六、乙酸乙酯的制备
注意事项:
1、先加乙醇,再加浓硫酸和乙酸的混合液;
2、低温加热小心均匀的进行,以防乙酸、乙醇的大量挥发和液体剧烈沸腾;
3、导气管末端不要插入饱和Na2CO3液体中,防液体倒吸。
4、用饱和Na2CO3溶液吸收主要优点:①吸收乙酸,便于闻于乙酸乙酯的香味 ②溶解乙醇 ③降低乙酸乙酯的溶解度,分层,观察乙酸乙酯
实验二十七、醛基的检验
A:银镜反应
1、银镜溶液配制方法:在洁净的试管中加入1ml 2%的AgNO3溶液(2)然后边振荡试管边逐滴加入2%稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。
反应方程式:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
2、银镜实验注意事项:(1)沉淀要恰好溶解(2)银氨溶液随配随用,不可久置 (3)加热过程不能振荡试管(4)试管要洁净
3、做过银镜反应的试管用稀HNO3清洗
B:与新制Cu(OH)2悬浊液反应:
(1)Cu(OH)2悬浊液配制方法:在试管里加入10%的NaOH溶液2ml,滴入2%的CuSO4溶液4—6滴,得到新制的氢氧化铜悬浊液
(2)注意事项:(1)Cu(OH)2必须是新制的(2)要加热至沸腾(3)实验必须在碱性条件下(NaOH要过量)
实验二十八、乙醇的消去反应——乙烯的实验室制法
1、反应制取原理:CH3CH2OH H2C=CH2↑+H2O
170℃
浓H2SO4
2、液液加热型,与实验室制氯气制法相同。
3.浓硫酸的作用:催化剂、脱水剂
4.注意事项:①乙醇和浓硫酸的体积比为1:3 ②向乙醇中注入浓硫酸;边注入,边搅拌 ③温度计水银球插到液面以下 ④反应温度要迅速升高到170℃ ⑤该实验中会产生副产物SO2,故检验乙烯时,一定先用碱液除去SO2,再通入KMnO4或溴水。
实验二十九、蔗糖
实验:在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。
注意事项:用稀硫酸作催化剂,而酯化反应则是用浓硫酸作催化剂和吸水剂。
在验证水解产物葡萄糖时,须用碱液中和,再进行银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液的反应。
实验三十、淀粉
实验:在试管1和试管2里各放入0.5g淀粉,试管1加入4mL 20%的H2SO4溶液,试管2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。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。
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。
第三部分、常见粒子的检验、分离
1.常见阳离子的检验
阳离子
检验方法
反应的离子方程式
H+
能使紫色石蕊试液或甲基橙试液变为红色;能与锌或碳酸钠(或碳酸钙)反应产生无色气体
Zn+2H+===Zn2++H2↑
CO+2H+===CO2↑+H2O
NH
铵盐(或浓溶液)与NaOH溶液共热,放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的有刺激性气味的NH3
NH+OH-NH3↑+H2O
Na+、K+
用焰色反应来检验时,它们的火焰分别是黄色、浅紫色(透过蓝色钴玻璃片观察)
—
Mg2+
能与NaOH溶液反应生成白色沉淀,该沉淀不溶于NaOH溶液
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
Ba2+
能与稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液反应产生白色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸
Ba2++SO===BaSO4↓
Al3+
能与适量的NaOH溶液反应生成白色絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
Fe2+
能与少量NaOH溶液反应,先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;或向亚铁盐的溶液中加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3+
能与KSCN溶液反应,变成红色溶液;能与NaOH溶液反应,生成红褐色沉淀
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
Ag+
能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色沉淀,不溶于稀硝酸,但溶于氨水
Ag++Cl-===AgCl↓
AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
2.常见阴离子的检验
阴离子
检验方法
反应的离子方程式
OH-
能使无色酚酞变为红色;使紫色石蕊变为蓝色;使甲基橙变为黄色。强碱能与单质铝反应产生可燃性无色无味气体
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
Cl-
能与硝酸银溶液反应,生成白色沉淀,沉淀不溶于稀硝酸
Ag++Cl-===AgCl↓
Br-
能与硝酸银溶液反应,生成淡黄色沉淀,沉淀不溶于稀硝酸
Ag++Br-===AgBr↓
I-
能与硝酸银溶液反应,生成黄色沉淀,沉淀不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝
Ag++I-===AgI↓
2I-+Cl2===I2+2Cl-
SO
能与含Ba2+的溶液反应,生成白色沉淀,沉淀不溶于硝酸
Ba2++SO===BaSO4↓
SO
浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2,该气体能使品红溶液褪色;能与BaCl2溶液反应,生成白色沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的气体
SO+2H+===SO2↑+H2O
Ba2++SO===BaSO3↓
BaSO3+2H+===Ba2++SO2↑+H2O
CO
能与BaCl2溶液反应,生成白色沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体。能与酸反应产生无色无味气体
Ba2++CO===BaCO3↓
BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
CO+2H+===CO2↑+H2O
3.常见气体的检验
待检物
操作步骤
现象
O2
用试管或集气瓶取待检气体,然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条
木条复燃
H2
使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯
有淡蓝色火焰,烧杯里有水雾生成
NH3
用湿润的红色石蕊试纸检验;把待检气体收集在集气瓶里,盖上玻璃片,用玻璃棒蘸取浓盐酸,开启玻璃片插入瓶中
变蓝色;生成白烟
SO2
在洁净试管里加入5 mL品红溶液,再通入待检气体
品红溶液褪色,加热后红色复现
CO2
通入澄清石灰水中
石灰水变浑浊,继续通入后变澄清
Cl2
通入KI淀粉溶液中
溶液变成蓝色
4.有机物官能团的检验
(1)用溴水作试剂
官能团
—CHO
现象
褪色
褪色
褪色
(2)用KMnO4(H+)作试剂
官能团
—CHO
现象
褪色
褪色
褪色
(3)用[Ag(NH3)2OH]溶液作试剂
R—CHOAg↓(含—CHO的物质均有此现象,如醛、甲酸(HCOOH)、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等,分子中均含醛基)。
(4)用Cu(OH)2碱性悬浊液作试剂
官能团
—CHO
—COOH
现象
不加热无现象,加热煮沸,产生砖红色沉淀
蓝色沉淀溶解,得蓝色溶液
(5)I2溶液作试剂
淀粉蓝色(I-、IO无此性质)
(6)石蕊试液作试剂
羧酸变红色(低分子羧酸酸性较碳酸酸性强)
(7)NaOH溶液+酚酞作试剂
RCOOR′红色变浅
5.常见物质的除杂
类别
序号
原物(杂质)
除杂质试剂
除杂方法
气体混合物
(1)
N2(O2)
灼热的铜丝网
用固体转化气体
(2)
CO(CO2)
NaOH溶液
洗气
(3)
CO2(CO)
灼热的CuO
用固体转化气体
(4)
CO2(HCl)
饱和
NaHCO3溶液
洗气
(5)
SO2(HCl)
饱和
NaHSO3溶液
洗气
(6)
Cl2(HCl)
饱和食盐水
洗气
(7)
CO2(SO2)
饱和
NaHCO3溶液
洗气
固体混合物
(8)
炭粉(MnO2)
浓盐酸(需加热)
过滤
(9)
炭粉(CuO)
稀盐酸
过滤
(10)
Al2O3(Fe2O3)
NaOH(过量)、
CO2
过滤、加热分解
(11)
Al2O3(SiO2)
盐酸、氨水
过滤、加热分解
(12)
BaSO4(BaCO3)
稀HCl或
稀H2SO4
过滤
(13)
NaCl晶体
(NH4Cl)
——
加热分解
混合溶液
(14)
NaOH溶液
(Na2CO3)
Ca(OH)2溶液
(适量)
过滤
(15)
NaHCO3溶液
(Na2CO3)
CO2
加酸转化法
(16)
Na2CO3溶液
(NaHCO3)
NaOH(适量)
加碱转化法
(17)
NaCl溶液
(NaHCO3)
盐酸
加酸转化法
(18)
NH4Cl溶液
[(NH4)2SO4]
BaCl2(适量)
过滤
(19)
FeCl3溶液
(CuCl2)
Fe、Cl2
过滤
(20)
FeCl2溶液
(FeCl3)
Fe
加还原剂转化法
物理方法分离
(21)
CuO(Fe)
磁铁
吸附
(22)
Fe(OH)3胶体
(FeCl3)
蒸馏水
渗析
(23)
I2晶体
(NaCl)
——
加热升华
(24)
KNO3晶体
(NaCl)
蒸馏水
重结晶、过滤
有机物提纯
(25)
乙烯
(SO2、H2O)
碱石灰
用固体转化气体
(26)
乙烷(乙烯)
Br2水溶液
洗气
(27)
溴苯(溴)
NaOH稀溶液
分液
(28)
乙醇[水(少量)]
新制CaO
蒸馏
(29)
乙酸乙酯(乙酸)
饱和
Na2CO3溶液
分液
(30)
皂化液(甘油)
食盐
过滤
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