考前速记02 教材实验大全（知识清单）2026年高考化学二轮复习讲练测

该高中化学高考复习知识清单全面整合教材核心实验，涵盖基本操作、元素化合物、反应原理、有机化学、物质结构等七大模块，系统梳理各实验的原理、装置、步骤、现象及结论，构建完整的实验知识网络。 清单突出科学思维与科学探究素养，通过实验对比（如碳酸钠与碳酸氢钠性质比较）、操作关键提示（如氢氧化亚铁制备的无氧环境控制）、易错点强记（如容量瓶使用温度标注）呈现知识。特设重难点星级标注（如中和滴定误差分析为五星考点）和跨模块关联（如原电池与电解池原理对比），助力学生自主复习，教师可据此优化教学，提升备考针对性。

考前速记02教材实验大全 目 录 一、基本操作 实验1 混合物的分离和提纯 实验2 常见离子的检验 二、化学基本概念 实验1 胶体的制备及其性质 实验2 探究溶液中离子反应的实质及发生条件 实验3 配制一定物质的量浓度的溶液 三、常见金属及其应用 实验1 钠的性质 实验2 过氧化钠与水的反应 实验3 碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较 实验4 焰色试验 实验5 氢氧化亚铁的制备 实验6 铁及其化合物的性质 实验7 铝及其化合物的性质 四、常见非金属及其应用 实验1 氯气的性质 实验2 氯水的性质及成分探究 实验3 氯气的制备及检验 实验4 二氧化硫的性质 实验5 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 实验6 不同价态含硫物质的转化 实验7 喷泉实验 实验8 铵盐的性质 实验9 氨气的制备 实验10 硝酸的性质 五、化学反应原理 实验1 化学反应的吸热和放热现象 实验2 中和反应反应热的测定 实验3 原电池的工作原理 实验4 电解池的工作原理 实验5 简单的电镀实验 实验6 制作简单的燃料电池 实验7 铁钉的吸氧腐蚀实验 实验8 牺牲阳极法实验 实验9 探究影响化学反应速率的因素 实验10 探究影响化学平衡移动的因素 实验11 弱电解质的电离 实验12 强酸与强碱的中和滴定 实验13 盐类的水解及其应用 实验14 沉淀的溶解、生成与转化 6、 有机化学基础 实验1 蒸馏、萃取、重结晶法提纯实验 实验2 甲烷和氯气的反应 实验3 乙烯的化学性质 实验4 乙炔的实验室制取 实验5 苯及其同系物的性质 实验6 乙醇、乙酸主要性质 实验7 卤代烃的化学性质 实验7 卤代烃的化学性质 实验8 醇的化学性质 实验9 酚的化学性质 实验10 醛的氧化反应实验 实验11 羧酸的酸性实验 实验12 乙酸乙酯的制备与性质 实验13 有机化合物中常见官能团的检验 实验14 糖类的性质 实验15 蛋白质的性质 实验16 酚醛树脂的制备 七、物质结构与性质 实验1 同主族、同主族元素性质的递变 实验2 探究相似相溶原理 实验3 简单配合物的形成 一、基本操作 实验1 混合物的分离和提纯 方法 原理 装置 主要仪器 注意事项 过滤 分离不溶性固体和液体 漏斗、玻璃棒、烧杯 一贴、二低、三靠 蒸发 加热使溶剂挥发而得到溶质 蒸发皿、玻璃棒、酒精灯 (1)蒸发过程中不断搅拌以免局部过热，当有大量晶体析出时停止加热，利用余热把剩余溶剂蒸干； (2)灼烧固体不能用蒸发皿，需要用坩埚 蒸馏 (分馏) 通过加热将溶液中不同沸点的组分分离 蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶 (1)温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处； (2)冷凝水从下口进，从上口出； (3)加沸石或碎瓷片，防止暴沸 萃取和 分液 利用同一溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异来分离物质 分液漏斗、烧杯 (1)分液漏斗下端紧靠烧杯内壁； (2)让下层液体从下口流出，上层液体由上口倒出 实验2 常见离子的检验 离子 检验试剂 主要现象 说明 NH 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 产生刺激性气体，使试纸变蓝 要加热 Fe2＋ KSCN溶液，再滴氯水 先是无变化，滴氯水后变血红色 — Fe3＋ KSCN溶液 血红色 加入KSCN溶液生成的是红色络合物，不是沉淀 苯酚溶液 紫色 — K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾) 生成蓝色沉淀 K++Fe3++[Fe(CN)6]4-KFe[Fe(CN)6]↓ Na＋ Pt丝＋HCl 火焰为黄色 焰色试验呈黄色不能说明是钠盐，NaOH也符合 K＋ Pt丝＋HCl 火焰为浅紫色 K＋要透过蓝色钴玻璃 SO 稀HCl、BaCl2溶液 白色沉淀 须先用HCl酸化 二、化学基本概念 实验1 胶体的制备及其性质 实验装置 CuSO4 溶液 Fe(OH)3 胶体 实验原理 ①胶体可发生__________，即当光束通过胶体时，会产生光亮的______。 ②氢氧化铁胶体制备：__________________________________________________________________________。 实验用品 蒸馏水、CuSO4 溶液、泥水、水、FeCl3 饱和溶液；酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、胶头滴管、激光笔(或手电筒)。 实验步骤 ①取两个100mL小烧杯，分别加入 ______mL 蒸馏水和40mL CuSO4 溶液。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入__________滴 FeCl3 ______溶液。继续煮沸至液体呈______，停止加热。观察制得的 Fe(OH)3 胶体，并与CuSO4 溶液比较。 ②把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察，并记录实验现象。 实验现象 ①当光束通过CuSO4溶液时，______现象出现。当光束通过 Fe(OH)3 胶体时，可以看到形成一条光亮的______。 ②将Fe(OH)3胶体过滤后溶液仍呈______； 实验结论 溶液______丁达尔效应，胶体______丁达尔效应。 易错强记 1．氢氧化铁胶体制备注意事项 (1)自来水含有电解质等，易使胶体聚沉，需用蒸馏水制备。 (2)FeCl3 溶液要求是饱和的，是为了提高转化效率，若浓度过稀，不利于 Fe(OH)3 胶体的形成。 (3)可稍微加热沸腾，但不宜长时间加热，否则胶体会聚沉。 (4)边滴加 FeCl3 饱和溶液边振荡烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，否则会使Fe(OH)3 胶体微粒形成大颗粒沉淀析出。 2．书写Fe(OH)3胶体制备化学方程式的四个易错点 (1)用“===”而不用“”； (2)Fe(OH)3分子式后注明胶体而不使用“↓”符号； (3)反应条件是“△”； (4)HCl后不能标“↑”符号。 3．丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。 实验2 探究溶液中离子反应的实质及发生条件 1．物质的导电性 实验装置 实验原理 电解质溶液能够导电 实验用品 水；水槽、试管、直流电源、导线。 实验步骤 1．在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水，如图所示连接装置， 将石墨电极依次放入三个烧杯中，分别接通电源，观察并记录现象； 2．取上述烧杯中的NaCl固体、KNO3固体各少许，分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中， 用玻璃棒搅拌，使固体完全溶解形成溶液。如图所示，将石墨电极依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中，分别接通电源，观察并记录现象； 实验现象 1．将石墨电极分别放入固体NaCl、KNO3和蒸馏水中，接通电源后，小灯泡______。 2．将固体NaCl、KNO3分别加入两个盛有蒸馏水的烧杯中，形成溶液，再放入电极，接 通电源，小灯泡________。 实验结论 1．固体NaCl、KNO3和蒸馏水______导电； 2．NaCl、KNO3溶液______导电。 实验说明 1．固体NaCl、KNO3______导电。 2．NaCl溶液、KNO3溶液______导电。 3．严格地说，蒸馏水______导电，只是导电能力非常______，用上述实验装置______测出。 2． 离子反应发生的条件 实验操作 实验现象 无明显实验现象 有白色沉淀 混合前溶液中微粒 ________________________ _____________________________ 混合后溶液中微粒 ______________________ ________________ 微粒变化 ________ ______________________ 易错强记 (1)电解质溶液的导电原理：电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下，发生定向移动实现导电过程，一般情况下，自由移动离子的浓度越大，所带的电荷数越多，电解质溶液的导电能力越强。 (2)同一温度下，强电解质溶液(a)、弱电解质溶液(b)、金属导体(c)的导电能力相同，若升高温度，它们的导电能力大小顺序为b>a>c。 (3)一般来说，对于NaOH、KCl等可溶性的碱和盐，在水溶液和熔融状态都可以导电。 (4)有些难溶于水的电解质只在熔融状态下才能导电，难溶性的盐如BaSO4、金属氧化物如Fe2O3。 (5)像HCl、H2SO4等酸只能在水溶液才可以导电，但熔融状态下不导电。 实验3 配制一定物质的量浓度的溶液 1．容量瓶的构造及使用 (1)容量瓶上标有______、______和______。常用规格有100 mL、________mL、500 mL、__________mL等。 (2)容量瓶在使用前要____________，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转________→倒立。 2．准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键 (1)准确称量固体溶质的______(或准确量取浓溶液的______)。 (2)准确标定所配溶液的______。 3．配制过程 以配制500 mL 1．0 mol·L－1 NaCl溶液为例： 易错强记 (1)实验中用到的仪器：天平(溶质是固体)、烧杯、玻璃棒、容量瓶(要回答出容量瓶的______)、________、药匙(溶质是固体时使用)、量筒(溶质是液体时使用)。 (2)定容时要“平视”，不能“俯视”和“仰视”。 (3)溶液要冷却至______才能转移到容量瓶中。 (4)玻璃棒和烧杯内壁要洗涤2～3次。 三、常见金属及其应用 实验1 钠的性质 1．钠的物理性质 实验装置 实验原理 4Na＋O2===2Na2O； 实验用品 钠；滤纸、小刀、镊子、表面皿 实验步骤 用镊子取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，观察钠的表面的光泽和颜色，并注意新切开的钠的表面所发生的变化 实验现象 ____________________________________________________________________________________ 实验结论 __________________________________________________________________________________________________ 实验说明 ①钠暴露在空气中很快变暗，这是因为钠迅速被空气中的氧气氧化而生成了氧化钠。 这一实验不仅说明钠具有银白色金属光泽，质软，而且极易被空中的氧气氧化。 ②钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应。 ③未用完的钠必须放回原试剂瓶。 2．钠的化学性质 (1)与氧气反应 条件 加热 实验装置 实验步骤 将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆大的纳，迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻，待纳熔化后立即撤掉酒精灯，观察现象。 实验现象 ______________________________________________________________________________________________________ 结论 ①加热时：__________________________________________________________________________________________________________。 ②稳定性：Na2O2______Na2O。 实验说明 钠在空气中燃烧生成的淡黄色固体是过氧化钠 分析解读 钠与氧气在常温下反应，生成的物质为氧化钠，在加热时，生成过氧化钠，为什么反应物相同，产物却不同呢？这是因为反应条件不同，生成的产物不同。即反应条件对反应结果有影响。因此，在化学方程式的书写中，要注意反应条件，并遵守客观事实。 (2)与水反应 ①实验探究——【钠与水的反应】p34 实验装置 实验原理 ____________________________________________________ 实验用品 钠、水、酚酞溶液；滤纸、小刀、镊子、表面皿、烧杯。 预测产物 ______________ 实验步骤 在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象？ 实验现象和分析及结论 实验现象 分析及结论 浮——钠浮在水面上 钠的密度比水的小 熔——钠熔化成光亮的小球 钠与水反应放出热量，钠的熔点低 游——小球在水面上迅速游动 生成的气体推动钠球在水水面上迅速游动，球周围有水雾出现， 响——发生“嘶嘶”的响声，逐渐减小，最后消失 钠与水剧烈反应，有时可能有火花或伴有爆鸣声 红——加入酚酥的溶液颜色变红 反应生成的产物呈碱性 实验结论 钠的密度比水______，反应放热且钠的熔点______，反应剧烈，产生H2和NaOH。 实验说明 ①钠通常保存在______中，防止与氧气、水等反应。 ②未用完的钠必须放回________。 ③金属钠着火，不能用________________________________灭火，必须用__________来灭火。 ②钠与水反应剧烈，生成________，化学方程式是_____________________________________________，还原剂：______，氧化剂：_________。离子方程式为___________________________________________。 易错强记 (1)钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。 (2)取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。 实验2 过氧化钠与水的反应 实验装置 →→ 实验原理 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 实验用品 水、过氧化钠固体、pH试纸；试管、木条、试管。 实验步骤 把1-2mL水滴入盛有1-2g过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。用手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？用pH试纸检验溶液的酸碱性。 实验现象 试管中有大量气泡产生，带火星的木条______。用手轻摸试管外壁，感觉试管壁温度______。pH试纸测得溶液呈______性，且pH试纸______。 实验结论 过氧化钠与水反应产生 O2 和碱性物质，同时______，过氧化钠有______性。 实验说明 ①Na2O2、H2O2 有强______性、______性，可________，也可使有机色素(酸碱指示剂、花草等)______。 ②可向反应后的溶液中加入少量 MnO2，产生使带火星的木条复燃的气体，证明反应后的溶液中还有没分解完全的________________________。 ③可以利用 Na2O2 与水或 H2O2 与 MnO2 反应制备少量氧气。 易错强记 Na2O2使pH试纸先变蓝后褪色的原因：将Na2O2投入滴有水中，Na2O2与水反应生成NaOH，使pH试纸先变蓝；同时，Na2O2与水反应过程中，还生成了不是很稳定的中间产物H2O2，具有漂白性，使变色后的pH试纸氧化褪色。 实验3 碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较 一、碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质 在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约 1 g)，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表： 药品实验现象实验操作 Na2CO3 NaHCO3 ①观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述 ______色粉末 细小的______色晶体 ②向以上两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中，温度计的示数有何变化 粉末结块变成______；放热，温度计的示数明显______ 晶体部分溶解；吸热，温度计的示数______ ③继续向②的试管中分别加入 5 mL 水，用力振荡，有何现象 ______溶解 ______溶解 ④分别向③所得的溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象 溶液变______色 溶液变______色 初步结论 遇水生成含结晶水的晶体(Na2CO3·xH2O)，溶液碱性比NaHCO3______ 加水部分溶解，溶液碱性比Na2CO3______ 二、碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质 1．碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性 实验装置 实验原理 2NaHCO3______Na2CO3＋CO2↑＋H2O 实验用品 Na2CO3固体、NaHCO3 固体、澄清石灰水；硬质试管、试管、酒精灯、铁架台。 实验步骤 如图所示，分别加热 Na2CO3 固体和NaHCO3固体，观察实验现象，比较碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性。 实验现象 刚加热Na2CO3固体时，石灰水中有气泡，之后无气泡，澄清石灰水__________；加热NaHCO3固体时，试管口处有小液滴出现，石灰水中有气泡，澄清石灰水______。 实验结论 ①Na2CO3固体很稳定，受热不易发生分解；但Na2CO3·xH2O易风化；NaHCO3固体不稳定，受热容易分解，化学方程式为________________________________________________________________________________。 ②Na2CO3 的热稳定性比NaHCO3强。碳酸钠很稳定， 实验说明 加热碳酸钠固体时，最初也会看到导管口有气泡，那是试管内空气受热、体积膨胀而造成的。 2．Na2CO3、NaHCO3的化学性质 (1)热稳定性 ①Na2CO3性质稳定，受热难分解。 ②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 (2)与足量盐酸反应 ①实验探究——碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较 实验装置 实验操作 实验现象 离子方程式及结论 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。 ______________；NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合________________。 NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生气体______且______。 Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应的离子方程式为__________________________、________________________。 实验4 焰色试验 实验原理 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现__________。 验用品 碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、盐酸；铂丝(或铁丝)、酒精灯(或煤油灯)、蓝色钴玻璃。 实验步骤 ①把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯(最好用煤气灯)外焰里灼烧，至与原来火焰颜色相同时为止。用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钠溶液，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。 ②将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至没有颜色时，再蘸取碳酸钾做同样的实验， 此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。 实验现象 ①用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钠溶液，在外焰上灼烧，可观察到火焰为______色；②用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钾溶液做同样的实验，透过蓝色钻玻璃可观察到火焰为______色。 实验结论 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。 实验说明 ①做焰色试验前，铂丝(或铁丝)应灼烧至与原来的火焰颜色______为止。 ②更换其他试剂进行焰色试验时，应将铂丝(或铁丝)用______洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色______时，再蘸取其他试剂进行焰色试验。 ③观察钾元素的焰色，要透过__________，因为蓝色钴玻璃能吸收______，避免______的化合物干扰。 ④焰色反应产生的火焰颜色与元素的________无关，如：灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为______色。几种常见金属的焰色：钠：______色，钾：______色(透过蓝色钴玻璃)，钙：______色。 ⑤可以用焰色反应______钠、钾等等金属或离子；利用焰色反应也可制成________。焰色反应是______变化而不是______变化。 易错强记 (1)焰色试验是______变化，是金属元素的性质，既可以是______，也可以是______，如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质，均发出______火焰。 (2)用稀盐酸清洗的原因：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时易______。 (3)焰色反应中所用的火焰应是______色或______色的。 (4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰______到原来的颜色。 (5)可用__________________代替铂丝，不能用______代替。 (6)观察钾的焰色时，要透过__________，目的是滤掉钠元素灼烧时产生的______。 实验5 氢氧化亚铁的制备 制备原理 Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓ 成功关键 溶液中不含O2等氧化性物质和Fe3＋ 制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭且隔绝空气的体系中 制备方法 方法 装置 说明 有机层隔离法 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气氛围中 先打开止水夹，用生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁溶液被压入右侧盛有氢氧化钠溶液的试管中 电解法 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，阳极材料为铁，阴极材料为石墨 易错强记 (1)配制FeSO4溶液时，加入少量铁粉； (2)配制溶液的蒸馏水及NaOH溶液均需“煮沸”除氧； (3)反应过程中避免和空气接触(油封) 实验6 铁及其化合物的性质 1．铁单质的还原性 实验原理 CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 实验用品 CuSO4溶液、铁丝、试管、胶头滴管 实验步骤 在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿取出铁丝，观察现象。 实验现象 铁丝上附有红色的______，______色溶液变成______色。 实验结论 Fe具有______性 实验说明 Fe与CuSO4溶液反应置换出铜。 2．铁盐的氧化性 实验原理 Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2、2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋I2＋2KCl 实验用品 铜片、FeCl3稀溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管、镊子 实验步骤 1．取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察现象。 2．在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，观察现象。 实验现象 1．______色溶液变______色，铜片质量______。 2．加入KI溶液后，溶液________，加入淀粉溶液后，溶液变______。 实验结论 Fe3＋具有氧化性。 实验说明 1．Fe3＋能将Cu、I－氧化成Cu2＋、I2。 2．KI是常用的还原剂，能被氧化生成I2，淀粉溶液遇I2变蓝。 3．亚铁盐的氧化性和还原性 实验原理 FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe、10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 实验用品 锌片、KMnO4酸性溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、试管、胶头滴管、镊子 实验步骤 1．取3 mL FeCl2稀溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察现象。 2．在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察现象。 实验现象 1．锌片失去光泽变黑，溶液由______色逐渐变为______色。 2．溶液______色褪去变黄色，滴入KSCN后，溶液变______色。 实验结论 1．Fe2＋具有______性。 2．Fe2＋具有______性，与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。 实验说明 Fe2＋能将Zn氧化为Zn2＋，Fe2＋与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。 4．铁离子的检验 实验装置 、、 实验原理 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3、2FeCl3＋Fe===3FeCl2。 实验用品 FeCl3稀溶液、KSCN溶液、铁粉、试管、胶头滴管 实验步骤 1．在一支试管中加入2 mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察现象。 2．在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，再滴加几滴KSCN溶液，观察现象。 实验现象 1．溶液变为______色。 2．加入适量铁粉后溶液变为______色，滴加几滴KSCN溶液后，溶液______。 实验结论 可用KSCN试剂检验Fe3+是否存在 实验说明 FeCl3与铁粉反应，生成了FeCl2，溶液中不再存在Fe3＋。 实验7 铝及其化合物的性质 1．铝与氧气的反应 (1)铝粉可以在纯氧中燃烧，发出耀眼的______，生成______，4Al＋3O22Al2O3。 (2)常温下铝在空气中极易与氧气反应，表面生成一层致密的薄膜，能阻止氧气与铝进一步反应。 2．铝与氯气、硫的反应：__________________________________________________________________、________________________________________ 3．铝与酸的反应 实验装置 实验原理 Al2O3+6HCl=__________________________________；2Al+6HCl=__________________________________ 实验用品 盐酸、铝片；试管、酒精灯、木条。 实验步骤 在一支试管中加入5mL盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象？ 实验现象 开始无现象，一段时间后铝片________，然后冒铝片表面有________产生，试管壁有______现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口，可听到爆鸣声，后气体燃烧发出______火焰 实验结论 氧化铝和铝均能和盐酸反应。 实验说明 铝片表面有一层致密的保护膜氧化铝，可以与盐酸发生反应：Al2O3+6HC1=2A1C13+3H20,这个阶段没有气体生成；随着反应的进行，保护膜氧化铝逐渐减少，铝单质直接与盐酸接触，发生反应：2A1+6HC1=2A1C13+3H2↑。因此，铝片 与盐酸刚开始反应时没有气泡产生，一段时间后，当铝与盐酸反应产生氢气、且氢气将试管中空气排净后，即可用点燃的木条检验氢气。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。 说明：Al常温下遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生______。 4．铝与强碱溶液的反应 实验装置 实验原理 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑；Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] 实验用品 NaOH溶液、铝片；试管、酒精灯、木条。 实验步骤 在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过(除去表面的氧化膜)的一小块铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，你观察到什么现象？ 实验现象 用砂纸打磨过的铝片表面立即剧烈反应，有________产生，试管壁有______现象。未经打磨过的铝片刚开始反应较______，后逐渐______，产生____________，试管壁有______现象。一段时间后，将点燃的木条放在两支试管口，均可听到______，后两试管气体均燃烧发出______火焰 实验结论 铝表面的Al2O3可溶于____________；Al可与________反应生成氢气 5．铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出________：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取________、活动性______Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， 3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3； ②金属______，如野外焊接______等 易错强记 用砂纸打磨过的铝片已擦除表面的保护膜氧化铝，铝单质与氢氧化钠溶液直接接触。该反应分为两步，第一步是铝与水反应：2Al+6H2O=2A1(OH)3+3H2↑，由于生成的氢氧化铝为难溶物，会附着在铝表面，阻止反应进一步发生，因而铝和水的反应进行程度很小。第二步是氢氧化铝与氢氧化钠反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。由于氢氧化铝为两性氢氧化物，与强碱可以反应，氢氧化铝被消耗促进了第一步反应的继续进行，两步加起来就是总的方程式：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[A1(OH)4]+3H2↑。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。 未打磨的铝片表面有一层致密的保护膜氧化铝，由于氧化铝为两性氧化物既能与酸反应，又能与碱反应，因此，将其放入氢氧化钠溶液中后，铝片上的氧化铝先与氢氧化钠反应：Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4],氧化铝逐渐减少，铝单质露置于氢氧化钠溶液中，发生反应：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。 四、常见非金属及其应用 实验1 氯气的性质 氢气在氯气中燃烧 实验装置 实验原理 点燃：__________________________________________ 实验用品 氢气、氯气；集气瓶。 实验步骤 在空气中点燃氢气，然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。 实验现象 氢气在氯气中安静地燃烧，发出______色火焰，集气瓶口上方出现______。 实验结论 氢气在氯气中能够______。 易错强记 (1)氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是 H2和Cl2混合后，光照时反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。 (2)燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是：a.发光时也要发热；b.反应剧烈；c.实质是剧烈的氧化还原反应；d.不一定要有氧的参加。 实验2 氯水的性质及成分探究 探究氯气的漂白性 实验装置 实验原理 Cl2＋H2O HCl＋HClO，次氯酸有强氧化性，能使有机色素氧化从而导致其褪色。 实验用品 有色纸条或布条、有色花瓣、新制氯水、氯气；集气瓶，玻璃片、镊子。 实验步骤 ①取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。 ②将有有色鲜花放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。 实验现象 ①干燥的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集瓶后没有明显变化；湿润的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集气瓶，纸条或布条的颜色变浅，一段时间后，颜色褪去。 ②有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶后，鲜花褪色。 实验结论 干燥的氯气没有漂白性；氯水中的次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质。 实验说明 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质，湿润的有色纸条(或布条)、有色鲜花中都含有水，可以和氯气反应生成次氯酸，因而二者会褪色。干燥的氯气中没有次氯酸，因而没有漂白性。 易错强记 (1)氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，无漂白性。因此，氯水要现用现配。 (2)制取氯水的反应为Cl2＋H2OHCl＋HClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂。 (3)Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。 (4)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 实验3 氯气的制备及检验 1．制取原理 实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。 (1)用MnO2制取Cl2的化学方程式：_________________________________________________________________________。 (2)其他制备Cl2的化学反应原理(特点：不需要______) ①14HCl(浓)＋K2Cr2O7=2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑ ②16HCl(浓)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ③6HCl(浓)＋KClO3=KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 2．实验装置 3．制取流程 (1)制备装置类型：固体＋液体→气体 (2)净化方法：用__________除去HCl，再用______除去水蒸气。 (3)收集方法：①氯气的密度比空气大，可用______排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用____________法收集。 (4)验满方法：①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即______，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先______后______，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了______气体，则证明已集满。 (5)尾气吸收：用__________________________吸收。 易错强记 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 实验4 二氧化硫的性质 1．实验探究二氧化硫溶于水 实验装置 实验原理 SO2＋H2O H2SO3 实验用品 二氧化硫、水、试管、橡胶塞、水槽 实验步骤 如图5-2所示，把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞，观察试管内液面的上升待液面高度不再明显变化时，在水下用橡胶塞塞紧试管口，取出试管，用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度(保留该溶液供实验5-2使用) 实验现象 试管内液面______ 实验结论 SO2______溶于水 实验说明 1体积水可溶解______体积SO2 2．SO2的特性——漂白性 实验装置 实验原理 二氧化硫与________反应生成______的无色物质，______分解又生成______物质 实验用品 二氧化硫、水、石蕊溶液、品红溶液；试管、胶塞、水槽、胶头滴管、pH 试纸。 实验步骤 用试管取2L在实验5—1中得到的溶液，向其中滴入1-2滴品红溶液，振荡，观察溶液的颜色变化。然后加热试管，注意通风，再观察溶液的变化 实验现象 滴加品红溶液后，溶液先变______，振荡后______，再加热后溶液颜色恢复______色，同时有__________ 的气体生成。 实验结论 SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定。 实验说明 ______、__________、________也有此性质 易错强记 漂白性物质 SO2 HClO、H2O2、Na2O2、O3 活性炭 漂白原理 与有色物质结合成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质 变化类型 化学变化 化学变化 物理变化 是否可逆 可逆，加热或久置后恢复原来颜色 不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色 处理后可重复使用 实验5 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 (1)物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则” ① 三个必须 a．除杂试剂必须稍______。 b．______试剂必须除尽。 c．除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。 ② 四个原则 (2)若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表： 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 __________ ________________________________________________________________________ CaCl2 __________ ________________________________________________________________________ MgCl2 ________ ___________________________________ (3)试剂加入的顺序 原则：Na2CO3溶液加入顺序在______________溶液之后；加入盐酸在______之后。通常顺序可以为 ①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸； ②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸； ③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。 实验6 不同价态含硫物质的转化 (1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。 (2)实验设计方案 转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 H2→ ________________________ __________________________________________________________________ ________________________________________ O2→ O2→H2O4 ________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ H2O4→O2 ____________ ______________________________________________ ______________________________ 实验7 喷泉实验 实验装置 实验原理 氨气极易溶于水(NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH-)，导致容器内的气体压强变小，容器 内外产生压强差，外界大气压将水压入从而形成喷泉。 实验用品 氨气、酚酞溶液、水；圆底烧瓶、玻璃管、胶头滴管、烧杯、铁架台。 实验步骤 如图5-11，在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和滴管(预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开橡胶管上的弹簧夹，挤压滴管，使少量水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。 实验现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成______，瓶内液体呈______。 实验结论 氨____________溶于水，水溶液呈____________性。 原理解释 氨______溶于水，使烧瓶内的压强________，导致烧杯中的水在______的作用下进入烧瓶。 实验说明 ①实验成功的关键：a.装置的______要好；b.烧瓶要______；c.氨气要______。 ②若无胶头滴管引发喷泉，可采用______法或______法引发喷泉。 实验8 铵盐(NH)的检验 (1)实验探究 实验装置 [三支试管中分别盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液] 实验原理 _____________________________________________________，通过NH3使湿润的红色石蕊试纸变______来检验NH 实验用品 NH4Cl溶液、NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液、红色石蕊试纸、NaOH溶液、蒸馏水；试管、胶头滴管。 实验步骤 在NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热(注意通风)，用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象，分析产生现象的原因，写出反应的离子方程式。 实验现象 三支试管都能产生能使湿润的红色石蕊试纸变______的______气体 实验结论 铵盐与强碱反应生成了氨气 实验说明 实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨 (2)铵盐(NH)的检验方法 向铵盐溶液中加入______溶液，加热，产生______气体，用______的______石蕊试纸检验，试纸变______。 实验9 氨气的制备 1．反应原理：利用复分解反应强碱制弱碱 实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气：___________________________________________。 2．药品的选择： ①铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下： 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生爆炸，不安全 (NH4)2SO4 与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3 受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯 ②碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且加热时对玻璃仪器腐蚀性较强。 3．实验装置 (1)制取装置：固－固反应加热装置(同制O2) ①发生装置的试管口略向下倾斜； ②加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。 (2)净化装置——用碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)干燥除水 (3)收集方法：____________收集。 收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的底部。 (4)验满方法： ①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变______，说明已经收集满。　　 ②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有______生成，说明已经收集满。 (5)尾气处理：多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用__________浸湿的棉花球)，以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有： 4．氨气的简易制法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 氨水具有________和______，受热______。 化学方程式为_____________________________________ 将浓氨水滴入固体NaOH中 NaOH溶于水______，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 将浓氨水滴入固体CaO或碱石灰中 CaO与水反应，使__________减少；反应______，促使氨水分解。化学方程式为________________________________________________________________________ 易错强记 不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3。 实验10 硝酸的性质 实验探究：浓HNO3和稀HNO3与铜的反应 实验装置 实验原理 Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 实验用品 浓硝酸、稀硝酸、铜丝、氢氧化钠溶液；烧杯、试管、橡胶塞、酒精灯、铁架台。 实验步骤 如图5-14所示，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触。观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。 实验现象 ①装浓硝酸的试管中铜丝溶解，产生______色气体，溶液逐渐变______，铜丝逐渐______。 ②装稀硝酸的试管中铜丝溶解，试管内开始产生少量______色气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为______色，溶液逐渐变______，铜丝逐渐______。 实验结论 浓HNO3与金属铜反应生成____________，稀HNO3与金属铜反应生成______，浓HNO3的氧化性______。 实验说明 ①硝酸几乎能与绝大多数金属(除Au、Pt外)反应，生成高价态金属的硝酸盐，本身一般被还原为NO2或NO。 ②常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。 ③浓硝酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为 NO2。 易错强记 浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。 五、化学反应原理 实验1 化学反应的吸热和放热现象 1．放热反应 实验装置 实验原理 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ △H＜0 实验用品 2mol/L 的盐酸、镁条；温度计、试管、砂纸。 实验步骤 在一支试管中加入 2 mL 2mol/L 的盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条。观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。 实验现象 试管中有________产生，试管壁______，溶液的温度______。 实验结论 镁和盐酸的反应是______反应。 2．吸热反应 实验装置 实验原理 Ba(OH)2 •8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O △H＞0 实验用品 Ba(OH)2 •8H2O 晶体、NH4Cl 晶体；烧杯、玻璃片(或小木板)、玻璃棒。 实验步骤 将20g Ba(OH)2 •8H2O 晶体研细后与10gNH4Cl 晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。 实验现象 有少许__________的气体产生；烧杯变______，木片和烧杯底部__________。 实验结论 ①Ba(OH)2 •8H2O 晶体和 NH4Cl 晶体的反应是______反应。②反应产生了______。 易错强记 (1)化学反应总体遵循“分吸合放”规律，即大多数分解反应吸热，大多数化合反应放热，且化学反应中吸热反应占少数，所以务必记住常见的吸热反应。 (2)放热反应或吸热反应必须属于化学变化，物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。如醋酸的电离虽然要吸热，但不能称为吸热反应，只能称为吸热过程；同样，水蒸气转变成液态水，也不能称为放热反应。 (3)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。不同化学反应发生的条件不同，有的常温下就可以发生，有的则需要加热，因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应，而在常温下进行的反应认为是放热反应，其实两者之间无必然联系，常温下进行的反应可能是放热反应，如中和反应；也可能是吸热反应，如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。加热条件下进行的反应，可能是吸热反应，如C＋CO2 == 2CO；也可能是放热反应，如C＋O2 == CO2。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行，吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见，反应吸热还是放热与反应条件无关，而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。 实验2 中和反应反应热的测定 1．实验装置 各部分仪器的作用： a．玻璃搅拌器的作用是________________________。 b．隔热层的作用是______________。 c．温度计的作用是__________________________。 2．测定原理 环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。 计算公式：ΔH＝-cmΔt＝－ c＝4．18 J·g－1·℃－1＝4．18×10－3 kJ·g－1·℃－1； n为生成H2O的物质的量。 【特别提醒】①中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应，计算时应以不足的酸作为计算标准。 ②实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱，若用浓酸或浓碱，由于稀释过程中放出热量，会使测得的中和热数值偏高。 3．实验步骤 ①绝热装置组装 ②量取一定体积酸、碱______溶液：量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液 ③测反应前酸碱液______：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值，记录为______温度t1。 ④测混合酸碱液测反应时________：将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为______温度t2。 ⑤重复2～3次实验：记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。 ⑥求平均温度差(t终－t始) ⑦计算中和热ΔH。 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系温度 反应后体系温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t1－t2)/℃ 1 25．0 25．2 25．1 28．5 3．4 2 24．9 25．1 25．0 28．3 3．3 3 25．6 25．4 25．5 29．0 3．5 设溶液的密度均为1 g·cm－3，中和后溶液的比热容c＝4．18 J·g－1·℃－1，则反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)＝4．18 J·g－1·℃－1×(50 g＋50 g)×℃≈1 421 J≈1．42 kJ。 那么生成1 mol H2O放出的热量为＝＝56．8 kJ。 4．误差分析 若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。求算出的中和热是否接近 kJ·mol－1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有： ①溶液浓度不准确；②溶液量取不准确；③隔热较差；④室温太低；⑤温度未读取到最高点等。 易错强记 (1)隔热关。如量热计保温层内隔热填充材料要填满，故泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温；盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可；倒入NaOH溶液要迅速，尽可能减少实验过程中的热量损失。中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。 (2)准确关。如配制溶液的浓度要准确；NaOH溶液要新制；量取溶液体积时读数要准确；对温度计的读数要读到最高点。为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。 (3)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量，为57．3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57．3 kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量大于57．3 kJ。 (4)计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。 实验3 原电池的工作原理 实验装置 实验原理 锌片(负极)：Zn－2e-=Zn2+(氧化反应)；铜片(正极)：Cu2++2e-=Cu(还原反应)； 总反应：Cu2++Zn=Cu+Zn2+ 实验用品 ZnSO4溶液、CuSO4溶液；锌片、铜片、大烧杯、导线、电流表、盐桥。 实验步骤 如图4-1所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来，然后将锌片和铜片用导线接起来，并在中间串联一个电流表，观察现象。取出盐桥，观察电流表的指针有何变化。 实验现象 有盐桥存在时，锌片表面逐渐失去光泽，铜片上逐渐覆盖一层光泽的亮红色物质，电流计指针偏转。没有盐桥时，电流计指针回零，锌片和铜片上均无变化。 实验结论 盐桥中的电解质将两个烧杯中的溶液连成一个通路，并使氧化反应和还原反应完全分开在两个不同的区域进行，避免了电流损耗。 实验说明 ①盐桥通常是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动。 ②单液锌铜原电池实验，除了上述现象外，溶液的温度会略微升高，化学能转化为电能和热能。 易错强记 (1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 (2)盐桥中离子移向：盐桥含饱和KCl(KNO3)溶液，K＋移向正极，Cl－(NO3－)移向负极 (3)盐桥的作用：a.导电：连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。c.隔离：使相互反应的物质不接触。 实验4 电解池的工作原理 实验装置 实验原理 阴极：Cu2++2e-=Cu；阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑；总反应：CuCl2Cu+Cl2↑ 实验用品 CuCl2溶液；碘化钾淀粉试纸、导线、电流表、U型管、直流电源、石墨电极 实验步骤 在U型管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极(如图4-9)，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源，观察U型管内的现象和试纸颜色的变化。 实验现象 通电一段时间可观察到与电源______极相连的碳棒附近有______产生，并有__________，湿润的淀粉碘化钾试纸变______，证明产生的气体是______；与电源______极相连的碳棒底部有__________覆盖。 实验结论 ①CuCl2溶液在电流作用下发生了______变化，分解生成了________________。 ②电解过程中______能转化为______能。 ③电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的______过程 实验说明 (1)氯化铜溶液中存在的离子有______________________________，通电前这些离子在溶液中作自由运动。 (2)通电时在电场的作用下，溶液中自由运动的离子作定向运动，即_____________趋向与电源______极相连的碳棒，_____________趋向与电源______极相连的碳棒。 (3)____________在与电源______极相连的碳棒上______电子生成____________，____________在与电源______极相连的碳棒上______电子生成______。 易错强记 电解过程的三个流向 ①电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极； ②离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。 ③电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→电解池阴极→电源极。 实验5 简单的电镀实验 实验装置 实验原理 Fe作阴极：Cu2++2e-=Cu；Cu作阳极：Cu－2e-=Cu2+ 实验用品 烧杯、砂纸、导线、2～3 V的直流电源、电流表。 铁制镀件、铜片、电镀液(以CuSO4溶液为主配制)、1 mol·L－1 NaOH溶液、20%盐酸。 实验步骤 1．把铁制镀件用砂纸打磨干净，放入1 mol·L－1 NaOH溶液中除去油污， 然后用蒸馏水洗净。再放入20%盐酸中除锈，几分钟后取出，并用蒸馏水洗净。 2．把铁制镀件与2～3 V的直流电源的负极相连，铜片与直流电源的正极相连(如图)。将两极平行浸入电镀液中，两极间距约5 cm， 5～10 min后取出，观察镀件表面发生的变化。 实验现象 通电一段时间可观察到铜片逐渐溶解，变薄；铁片表面覆盖一层红色物质。 实验结论 通过电解原理可以在金属表面镀上其它金属 实验说明 铜是活性电极，作阳极，失去电子生成铜离子进入电解质溶液，铜离子向阴极移动，在铁片表面得电子生成铜单质，。 实验6 制作简单的燃料电池 实验装置 实验原理 1．电解水： 阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－；阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，总反应式：2H2O2H2↑＋O2 2．氢氧燃料电池： 负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，总反应式：2H2＋O2===2H2O 实验用品 仪器:U形管、石墨棒(石墨棒使用前应该经过烘干活化处理)，3~6 V的直流电源、鳄鱼夹、导线和开关、电流表(或发光二极管、音乐盒等)。 药品:1 mol/L Na2SO4溶液、酚酞溶液。 实验步骤 1．电解水：在U形管中注入1 mol·L-1 Na2SO4溶液，再滴入2滴酚酞溶液。在U形管的两边分别插入一根石墨棒，并用鳄鱼夹、导线连接直流电源。闭合K1，接通直流电源开始电解，观察现象。 2．制作一个氢氧燃料电池：当电解水进行2 min后，打开K1，断开直流电源，将两根石墨棒用导线分别与电流表连接，闭合K2，观察现象。 实验现象 1．阳极产生气泡，阴极产生气泡，电极附近的溶液变红，阳极液面高。 2．电流表指针偏转。 实验结论 1．电解1 mol·L-1 Na2SO4溶液，阳极得到O2，阴极得到H2。 2．氢气与氧气反应由化学能转化为电能的过程可以实现。 实验7 铁钉的吸氧腐蚀实验 实验装置 实验原理 (1)负极：2Fe－4e-=2Fe2+；正极：O2+4e-+2H2O=4OH-；总反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2； 后续反应：Fe(OH)2Fe(OH)3→Fe2O3•xH2O (2)负极：Zn－2e-=Zn2+；正极：2H+2e-=H2；总反应：Zn+2H+=Zn2++H2 实验用品 铁钉、锌片、饱和食盐水、稀盐酸、CuSO4溶液、水；具支试管、橡皮塞、导管、试管。 实验步骤 (1)将经过酸洗涤除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入图4-21所示的具支试管中。几分钟后，观察导管中水柱的变化，解释引起这种变化的原因。 (2)取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支试管中滴加1-2滴硫酸铜溶液，再观察现象。解释引起这种变化的原因。 实验现象 (1)几分钟后，导管末端的水柱液面上升，铁钉表面有锈迹产生 (2)滴有硫酸铜溶液的试管中产生气泡的速率快 实验结论 (1)铁钉在中性的食盐水溶液中易发生吸氧腐蚀。(2)电化腐蚀比化学腐蚀快 实验说明 ①装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀，装置的气密性必须良好，否则很难观察到导管末端的水柱高度变化。 ②Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，形成电化学腐蚀，速率更快。 易错强记 金属腐蚀的快慢比较 (1)在同一种电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序是电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极。 (2)在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀＞金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀＞金属在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 实验8 牺牲阳极法实验 实验装置 实验原理 (1)锌电极：Zn－2e-=Zn2+；铁电极：2H++2e-=H2↑；总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ (2)负极：Zn－2e-=Zn2+；正极：2H+2e-=H2；总反应：Zn+2H+=Zn2++H2 实验用品 K3[Fe(CN)6]溶液、酸化的3%NaCl溶液；Zn电极、锌皮、Fe电极、铜丝、铁钉、电压表、烧杯。 实验步骤 (1)以Fe作保护电极，Zn作辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，按图4-26所示连接装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察试管中溶液颜色的变化。 (2)将1g琼脂加入250mL烧杯中，再加入50mL饱和食盐水和150mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5-6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2~3cm长的铁钉，用砂纸擦光。如图4-27(a)所示，将裹有锌皮的铁钉放入上述的一个培养血中；如图4-27(b)所示，将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。 实验现象 (1) 实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区) 现象 指针偏转 Zn溶解 有气泡产生，无蓝色沉淀生成 有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ (2)4-27(a)铁钉周围变红，图4-27(b)铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝周围变红。 实验结论 (1)溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀。(2)铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀。 易错强记 (1)裹有锌皮的铁钉在食盐的琼脂溶液中形成腐蚀电池，属于吸氧腐蚀。锌比铁活泼，锌一端为负校(卧阳极)，锌失去电子变成锌离子铁需为王极(阴极)，氧气得到电子，性成氢氧根离子使该端溶液的碱性增强酚酞变红。 (2)缠有铜丝的铁钉在食盐的琼脂溶液中形成腐蚀电池，属于吸氧腐蚀。铁比铜活泼，铁一端为负极(阳极)，铁失去电子变成铁离子，铁离子与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀；铜一端为正极(阴极)，氧气得到电子，生成的氢氧根离子使该端溶液的碱性增强，酚酞变红。 实验9 探究影响化学反应速率的因素 【实验探究I】 影响因素 实验步骤 实验现象 结论 浓度 取两支试管，各加入5mL 0.1 mol/LNa2S2O3溶液，然后向一支试管中加入5mL 0.1 mol/LH2SO4溶液，向另一支试管中加入5mL 0.5 mol/LH2SO4溶液，记录出现浑浊的时间 加入 0.5 mol/LH2SO4溶液的试管中出现浑浊所用的时间短 溶液中反应物的浓度越大，反应速率越快；反之反应速率越慢 温度 取两支试管，各加5mL0.1 mol/LNa2S2O3溶液，另取两支试管各加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液，将四支试管分成两组(各有一支盛有Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的试管)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录出现浑浊的时间 放入热水的试管中出现浑浊所用的时间短，放入冷水的试管中出现浑浊所用的时间长 溶液的温度越高，反应速率越快；溶液的温度越低，反应速率越慢 催化剂 在两支试管中各加入2mL5%H2O2溶液，再向两支盛有H2O2溶液的试管中分别加入0.1 mol/L FeCl3溶液和H2O各1mL，摇匀，比较产生气泡的快慢 加入FeCl3溶液的试管中，产生气泡快；加入H2O的试管中，产生气泡缓慢 加入催化剂能加快化学反应速率 【实验探究 II】 试剂 所用时间 反应速率 结论 1mol/LH2SO4溶液 ______ ______ 4mol/LH2SO4溶液与锌反应比1mol/LH2SO4溶液与锌反应的速率快 4mol/LH2SO4溶液 ______ ______ 易错强记 (1)温度 ①基本规律：温度越高，化学反应速率越快 ②经验规律：一般温度每升高10℃，其反应速率增加2～4倍 ③催化反应，升高温度，催化剂可能失活，反应速率减慢 ④有机反应，升高温度，有可能发生副反应，主反应速率减慢 (2)压强：气体反应的压强越大，化学反应速率越快 (3)浓度：浓度越大，化学反应速率越快 (4)催化剂：使用适当的催化剂可以显著改变化学反应速率 (5)接触面积：反应物的颗粒越小，接触面积越大，化学反应速率越快 (6)原电池：形成原电池，可以加快氧化还原反应的速率 实验10 探究影响化学平衡移动的因素 1．浓度 (1)实验探究【实验2-1】 实验装置 实验原理 Fe3++3SCN－Fe(SCN)3(红色) 实验用品 0.005mol/L FeCl3 溶液、饱和 FeCl3 溶液、0.015mol/LKSCN 溶液、1mol/LKSCN 溶液、铁粉；试管、胶头滴管。 实验步骤 向盛有 5mL 0.005mol/L FeCl3 溶液的试管中加入 5mL 0.015mol/LKSCN 溶液，将溶液均分三份置于a、b、c三支试管中，向试管b中加入少量铁粉，向试管c中滴加加 4 滴 1mol/LKSCN溶液，观察试管b、c中溶液颜色变化，并均与a试管对比。 实验现象 ①试管b中溶液颜色比a试管浅。②试管c中溶液颜色比a试管浅。 实验结论 实验表明，当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后，溶液的颜色都改变了，这说明平衡混合物的组成发生了变化。 实验说明 ①本实验的关键是第一次获得的溶液浓度要小、红色要浅。 ②本实验所加4 滴1mol/LKSCN溶液，一方面浓度明显高于原来的 0.015mol/L，另一方面体积改变可以忽略不计，很好地控制了单一变量。 ③作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度，对平衡才有影响，如增加 KC1 固体量，平衡不移动，因为 KCl不参与离子反应。 结论：①增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向______方向移动。 ②增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向______方向移动。 2．压强 (1)实验探究【实验2-2】 实验装置 实验原理 实验用品 NO2 气体；针管、橡胶管。 实验步骤 如图所示，用50mL 注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于Ⅰ处)，将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜色的变化。 实验现象 体系压强增大，气体的红棕色先变深，然后慢慢变浅，但比压强增大前深；体系压强减小，气体的红棕色先变浅，然后慢慢变深，但比压强减小前浅。 实验结论 其他条件不变，增大压强，化学平衡向气体体积减小的反应方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 实验说明 要从针管的侧面观察实验现象。 (2)适用对象：有______参加的可逆反应。 (3)结论 ①增大压强，平衡向气体体积______的方向移动； ②减小压强，平衡向气体体积______的方向移动； ③改变压强，气体体积不变的反应，平衡______。 3．温度 (1)实验探究【实验2-3】 实验装置 实验原理 实验用品 冰水、热水、NO2 气体；圆底烧瓶、玻璃导管、单孔橡皮塞、烧杯、止水夹、橡胶管。 实验步骤 把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。如图，观察混合气体的颜色变化。 实验现象 浸泡在热水中混合气体颜色______；浸泡在冰水中混合气体颜色______。 实验结论 浸泡在热水中混合气体颜色______，说明升高温度NO2浓度______，即平衡向逆反应(______热反应)方向移动；浸泡在冰水中混合气体颜色______，说明降低温度NO2 浓度______，即平衡向正反应(______热反应)方向移动。 实验说明 ①热水温度稍高一点为宜，否则颜色变化不明显。②可留一个室温下的参照物便于颜色对比。 (2)结论 ①升高温度，平衡向______热方向移动； ②降低温度，平衡向______热方向移动。 易错强记 (1)无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使平衡发生移动。 (2)在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未改变。 (3)在容积可变的恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度减小(相当于减压)，平衡向气体体积增大的方向移动。 (4)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同等程度地改变。因此，增大或减小压强不能使化学平衡发生移动。 实验11 弱电解质的电离 实验原理 Mg+2H+=Mg2++H2↑，Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑ 实验用品 0.1mol/L盐酸、0.1mol/L醋酸；pH试纸、试管、胶头滴管。 实验步骤 取相同体积的0.1mol/L盐酸和醋酸，比较它们pH的大小，试验其导电能力，并分别与等量的镁条反应，观察、比较记录现象。 实验现象 酸 0.1mol/L盐酸 0.1mol/L醋酸 pH 1 2．8 导电能力 强 弱 与镁条反应 快 慢 实验结论 ①相同浓度的两种酸的pH、导电能力和与镁条反应的剧烈程度都有差别，说明两溶液中的H+浓度是______的。 ②盐酸溶液中的pH小、导电能力强、反应现象更为剧烈，说明盐酸中H+浓度比醋酸中H+浓度大，即HCl的电离程度______CH3COOH的电离程度。 实验说明 HCl是强电解质，______电离，醋酸是弱电解质，______电离。浓度相同的盐酸和醋酸，盐酸电离出氢离子离子浓度______，酸性______，pH值______，导电能力______，与镁条反应实质上是镁与氢离子的反应，盐酸中氢离子浓度______，反应______。 易错强记 强电解质 弱电解质 定义 在水溶液中完全电离的电解质 在水溶液中部分电离的电解质 化学键种类 离子键、强极性键 极性键 化合物类型 离子化合物，某些具有极性键的共价化合物 某些具有极性键的共价化合物 电离过程 不可逆，不存在电离平衡 可逆，存在电离平衡 电离程度 完全电离 部分电离 表示方法 用“===”表示 用“”表示 示例 Na2SO4===2Na＋＋SO CH3COOHCH3COO－＋H＋ 溶液中溶质微粒的种类 离子，无强电解质分子 离子和分子 实验12 强酸与强碱的中和滴定 1．实验原理 (1)原理：利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定____________________的实验方法。 ①反应实质：____________________________________。 ②定量关系：中和反应中酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等，________________________，即c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱，则c(H＋)＝___________________________________________________________或c(OH－)＝_________________________________________________________。 (2)酸碱中和滴定的关键： ①准确测定标准液和待测液的______； ②准确判断________。 2．实验用品 (1)仪器 图(A)是______滴定管、图(B)是______滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。 (2)试剂：标准液、待测液、______、蒸馏水。 (3)滴定管 ①构造：“0”刻度线在______，尖嘴部分______。 ②精确度：读数可精确到________ mL。 ③洗涤：先用______洗涤，再用______润洗。 ④排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出______中的气泡。 ⑤使用注意事项： 试剂性质 滴定管 原因 酸性、氧化性 ______滴定管 氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性 ______滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开 3．实验操作 以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例 (1)滴定前的准备 ①滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。 (1)检查：使用滴定管前，首先要检查________，在确保不______后方可使用。 (2)润洗：滴定管加入酸、碱反应液之前，先用蒸馏水洗涤干净，然后分别用______润洗______遍。 (3)装液：分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中，使液面位于“0”刻度以上__________处。 (4)调液：调节活塞或玻璃球，使滴定管尖嘴部分充满反应液，并使液面处于__________或“0”刻度以下。 (5)记录：记录________刻度。 (6)放液：从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中，并滴________指示剂(甲基橙或酚酞)。 ②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。 (2)滴定 ①左手________________，右手__________。 ②眼睛注视锥形瓶内______________。 (3)终点判断：等到滴入____________________，指示剂变色，且在______内______原来的颜色，视为滴定终点并记录____________。 【名师归纳】判断滴定终点的答题模板：当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由×××色变成×××色,且半分钟内溶液颜色不发生变化,表明到达滴定终点。 (4)数据处理 按上述操作重复______次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝______________________________________________________计算。 (5)操作注意事项 ①滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇。 ②终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，读出V(标)记录。 ③在滴定过程中，左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。 4．指示剂的选择 (1)中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。为准确判断滴定终点，必须选用变色明显、变色范围的pH与终点的pH______的酸碱指示剂。通常选用______或______，而不选用颜色变化不灵敏的______。 (2)中和滴定中，酸碱指示剂的用量及颜色变化 滴定 种类 选用的 指示剂 指示剂 用量 滴定终点 颜色变化 滴定终点 判断标准 强酸滴 定强碱 甲基橙 2～3滴 黄色→橙色 当指示剂恰好变色并在半分钟内不恢复原色时，即认为达到滴定终点 酚酞 红色→无色 强酸滴 定弱碱 甲基橙 黄色→橙色 强碱滴 定强酸 甲基橙 红色→黄色 酚酞 无色→粉红色 强碱滴 定弱酸 酚酞 无色→粉红色 易错强记 (1)酸性KMnO4溶液只能盛装在酸式滴定管中，不能盛装在碱式滴定管中，原因是KMnO4能腐蚀橡胶。 (2)由于滴定管尖嘴处无刻度，故将滴定管中的液体全部放出时，放出的液体体积比理论值要大。 (3)碱式滴定管排气泡的方法：。 (4)中和滴定中指示剂的选择原则 指示剂选择的基本原则是：变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致，指示剂的用量不宜过多，温度不宜过高。 ①不能用石蕊作指示剂，原因是石蕊溶液变色范围较宽，且在滴定终点时颜色的变化不易区分。 ②滴定终点溶液为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。 ③滴定终点溶液为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。 ④强酸滴定强碱或强碱滴定强酸用甲基橙或酚酞都可以。 (5)中和滴定终点是指示剂颜色发生突变的点，但不一定是酸碱恰好中和的点。通常有一定误差(允许误差)。 (6)滴定停止后，必须等待1～2分钟，待附着在滴定管内壁的溶液流下后，再进行读数。 实验13 盐类的水解及其应用 1．【实验探究——盐溶液的酸碱性】 【实验探究】(1)用pH试纸或pH计测定盐溶液的酸碱性； (2)用pH试纸分别测定下列6种盐溶液的pH，记录测定结果： 盐 NaCl Na2CO3 NH4Cl KNO3 CH3COONa (NH4)2SO4 盐溶液的酸碱性 pH______7 pH______7 pH______7 pH______7 pH______7 pH______7 盐的类型 强酸强碱盐 弱酸强碱盐 强酸弱碱盐 强酸强碱盐 弱酸强碱盐 强酸弱碱盐 【结果与讨论】 盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐 盐溶液的酸碱性 ______性 ______性 ______性 2．【探究——反应条件对FeCl3水解平衡的影响】 以FeCl3水解为例[Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋]，填写外界条件对水解平衡的影响。 影响因素 实验步骤 实验现象 解释 温度 把0.01mol/L的FeCl3溶液用水浴加热 红褐色变______ 升高温度，Fe3+水解平衡向______移动 把0.01mol/L的FeCl3溶液用冰水冷却 红褐色变______ 降低温度，Fe3+水解平衡向______移动 反应物的浓度 向0.01mol/L的FeCl3溶液中加入少量FeCl3晶体 红褐色变______ 增大c(Fe3+)，Fe3+水解平衡______移动 生成物的浓度 向0.01mol/L的 FeCl3溶液中加入少量盐酸 红褐色变______ 增大c(H+)，Fe3+水解平衡______移动 易错强记 (1)盐溶液不一定呈中性，可能呈酸性或城性，这是由形成盐的阳离子和阴离子的性质决定的。 (2)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性，也可能呈中性。若是弱酸弱碱盐，且弱酸根离子结合H+的能力与弱碱阳离子结合OH-的能力相同，使得c(H+)=c(OH-)，则液呈中性，如CH3COONH4溶液。 实验14 沉淀的溶解、生成与转化 1．沉淀的溶解 实验探究——【实验3-3】 实验装置 实验原理 氢氧化镁难溶于水，但与酸反应，溶于酸性溶液。NH4C1水解显酸性，能溶解氢氧化镁。Mg(OH)2+2H+=Mg2++H2O，Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3•H2O 实验用品 蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液、氢氧化镁固体；试管、胶头滴管 实验步骤 分别向三支试管盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，充分振荡，观察并记录现象 实验现象 氢氧化镁中加入蒸馏水沉淀量无明显减少；氢氧化镁中加入盐酸溶液，沉淀迅速________，得无色溶液；氢氧化镁中加入氯化铵溶液，沉淀________，得无色溶液。 实验结论 氢氧化镁溶于______和______溶液。 实验说明 在含有难溶物氢氧化镁的溶液中存在溶解平衡，加入酸或酸性溶液能促进沉淀的溶解。加入能与沉淀溶解所产生的离子发生反应的试剂，生成挥发性物质或弱电解质而使溶解平衡向溶解的方向移动。 2．实验探究沉淀的转化 (1)氯化银、碘化银、硫化银沉淀的转化——【实验3-4】 实验装置 实验原理 Ag++Cl=AgCl↓，AgCl+I-=AgI+Cl-，2AgI+S2-==Ag2S+2I- 实验用品 0.1mol/LAgNO3溶液、0.1mol/LNaCl溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LNa2S溶液；试管、滴管。 实验步骤 ①向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液，观察并记录现象。 ②振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察并记录现象。 ③振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液，观察并记录现象。 实验现象 ①NaCl溶液和AgNO3溶液混合产生白色沉淀。②向所得固液混合物中滴加KI溶液，沉淀颜色逐渐变成黄色。③再向所得固液混合物中滴加Na2S溶液，沉淀颜色逐渐变成黑色。 实验结论 ①溶解度由大到小的顺序为：AgCl>AgI>Ag2S[或Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，因沉淀类型不同通常不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)与Ksp(Ag2S)的大小]。②溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀，且两者差别越大，转化越容易。 实验说明 利用沉淀的转化探究沉淀的溶解度大小时，与多个沉淀均相关的离子(如Ag+)不能过量。 (2)氢氧化镁、氢氧化铁沉淀的转化——【实验3-5】 实验装置 实验原理 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，3Mg(OH)2+2Fe3+=3Mg2++2Fe(OH)3 实验用品 0.1mol/LMgCl2溶液、0.1mol/LFeCl3溶液、2mol/LNaOH溶液；试管、量筒、胶头滴管。 实验步骤 (1)向盛有2mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2〜4滴2mol/LNaOH溶液，观察并记录现象。 (2)向上述试管中滴加4滴0.1mol/L FeCl3溶液，静置，观察并记录现象。 实验现象 MgCl2溶液中加入NaOH得到______色沉淀，再加入FeCl3后，沉淀逐渐变为______色。 实验结论 ①溶解度由大到小的顺序为：Mg(OH)2______Fe(OH)3(因沉淀类型不同通常不能比较两者Ksp的大小)。 ②溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀，且两者差别越大，转化越容易。 实验说明 利用沉淀的转化探究沉淀的溶解度大小时，与多个沉淀均相关的离子(如OH-)不能过量。 易错强记 (1)沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。 ①NaCl溶液AgClAgIAg2S，则溶解度：AgCl>AgI>Ag2S。 ②MgCl2溶液Mg(OH)2Fe(OH)3，则溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3。 (2)沉淀转化的规律 ①两种沉淀的溶解度不同，一般来说溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 ②当两种沉淀的Ksp的大小相差不大时，溶解小也可以转化为溶解度稍大的沉淀，通过控制反应条件也能实现，如BaSO4(Ksp=1．1×10-10)用饱和Na2CO3溶液浸泡可部分转化为BaCO3(Ksp=2．58×10-9)。 ③当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀，如果生成各种沉淀所需要试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离的目的。 专题05 有机化学基础 实验1 蒸馏、萃取、重结晶法提纯实验 一、蒸馏 1． 适用范围：常用于分馏，提纯互溶且________________不同的液态有机物。 2． 适用条件： 有机物与杂质的沸点相差较大，一般差__________________以上。 3. 实验装置 玻璃装置：牛角管、接收器(锥形瓶)、温度计、冷凝管、蒸馏烧瓶、酒精灯 锥形瓶 蒸馏 烧瓶 牛角管 温度计 注意事项 A. 在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止__________________。 B. 温度计水银求的位置应与__________________相平。 C. 冷凝管中冷却水从______________进 ，______________出。 提问1：乙醇中混有水通过直接蒸馏的方式能否进行分离？ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 提问2：若想得到无水乙醇，应使用什么方法呢？ ______________________________________________ 二、分液与萃取 1． 分液 (1)适用范围：分离两种____________的液体的操作方法。 (2)实验装置：分液使用的仪器是__________________，另外还需要烧杯与铁架台进行辅助。 (3)注意事项： ①分液漏斗使用前要______________； ②分液时，先把下层液体从____________放出，再把上层液体从________________倒出。 分液漏斗 烧杯 2. 萃取 （1） 萃取原理 液-液萃取是利用溶质在两种互不相容的溶剂里溶解能力的不同，用一种溶剂(萃取剂)将其从原溶剂中提取出来的方法。 （2） 萃取剂的要求 ①萃取剂与原溶剂________________________________； ②溶质在萃取剂中的溶解度________________________________在原溶剂中的溶解度； ③萃取剂与原溶液中的成分不反应。 常用萃取剂：______________________ 、__________________________、________________________等。 （3） 萃取的过程： 如：从溴水中提取单质溴，需要先用CCl4萃取溴水中的溴，然后分液。 向100ml碘的饱和溶液中加入5ml 的苯，充分混合后静置，实验现象为____________________________________ 三、重结晶 (1)实验原理：重结晶是提纯固体有机物常用的方法，是利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去的方法。 (2)溶剂的选择 ①选用合适的溶剂，使得杂质在所选溶剂中溶解度______________________________，易于除去； ②被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响____________________，能够进行__________________。 (3)实验探究 重结晶法提纯苯甲酸，除去样品中少量的氯化钠和泥沙。 【操作】 实验2 甲烷和氯气的反应 (1)实验探究 实验过程 取两支试管，均通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管CH4和半试管Cl2，分别用铁架台固定好。将其中一支试管用铝箔套上，另一试管放在光亮处(不要放在日光直射的地方)。静置，比较两支试管内的现象 实验装置 A　　　　　　　B 实验现象 A装置：①试管内气体颜色逐渐变浅；②试管内壁有油状液滴出现，③试管中有少量白雾生成，④且试管内液面上升，⑤水槽中有固体析出 B装置：无明显现象 实验分析 A 装置中①气体颜色变浅说明氯气与甲烷发生了反应，②反应后试管内壁有油状液滴,说明有难溶于水的有机物生成,③出现白雾说明生成了 HCI,④试管内液面上升说明反应后气体体积减小,⑤水槽中析出的固体为 NaCI 晶体 B装置中无明显现象说明氯气与甲烷的反应需要在光照条件下进行 实验结论 CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应 (2)反应的机理 (3)化学反应方程式 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl (4)取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫做取代反应 易错强记 (1)反应条件：光照(漫散光照射)，在室温暗处不发生反应，但不能用日光或其他强光直射，以防爆炸； (2)对反应物状态的要求：CH4和氯气，因此甲烷和溴蒸气、碘蒸气在光照条件下也能发生取代反应，CH4与氯水、溴水则不反应； (3)CH4与Cl2的取代反应为连锁反应，各步反应同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，因此产物复杂，五种产物都有，但HCl最多； 实验3 乙烯的化学性质 1．乙烯的氧化反应 实验过程 实验现象 ①点燃纯净的乙烯，观察燃烧时的现象 火焰明亮且伴有黑烟，同时放出大量的热 ②将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察现象 酸性高锰酸钾溶液褪色 A.与氧气的燃烧反应：C2H4＋3O22CO2＋2H2O(乙烯中的碳碳键、碳氢键全部破坏) ①实验现象：火焰明亮且伴有黑烟(比甲烷要明亮)，同时放出大量的热。 ②原因：产生黑烟是因为乙烯中碳的质量分数(85．7%)比较大，燃烧不完全产生的碳的小颗粒造成的；火焰明亮是由于碳微粒受灼热成炽热状态而发光所致 B.乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色 ①反应方程式： 5CH2=CH2＋12KMnO4＋18H2SO4→10CO2＋12MnSO4＋6K2SO4＋28H2O ②反应现象：酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 ③反应机理：碳碳双键易被酸性高锰酸钾溶液氧化，乙烯被氧化为CO2，高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2＋ 2．乙烯的加成反应 实验过程 实验现象 将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察现象 溴的四氯化碳溶液褪色 A.乙烯与溴的四氯化碳溶液(或溴水)反应的化学方程式： CH2==CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br (1,2—二溴乙烷) ①反应的实质：乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色说明乙烯与溴发生了化学反应。充分反应后，取少量无色液体于试管中，加入AgNO3溶液无沉淀产生，说明没有Br-；另取少量无色液体于试管中，加入蓝色石蕊溶液不变色，说明没有H+，所以产物中没有HBr，发生反应的机理为 ②加成反应 a．定义：有机物分子里不饱和的碳原子(碳碳双键或碳碳三键)跟其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应 (有进无出) b．特点：断一(断双键中的一个键)，加二(加两个原子或原子团)，只上不下。像“化合反应” B.乙烯与其它加成试剂反应：H2、卤化氢、H2O、卤素单质 ①乙烯在一定条件下与H2加成：CH2==CH2＋H2CH3—CH3 ②乙烯在一定条件下与HCl加成：CH2==CH2＋HClCH3CH2Cl 制取纯净的氯乙烷 ③乙烯在一定条件下与H2O加成：CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH 制取乙醇 ④乙烯在一定条件下与Cl2加成：CH2==CH2＋Cl2―→CH2Cl—CH2Cl 易错强记 乙烯与溴水或溴的CCl4溶液反应现象的比较 溴水 溴的CCl4溶液 反应现象 褪色，褪色后溶液会分层 褪色，褪色后溶液不分层 应用 鉴别乙烯和乙烷，除去乙烷中的乙烯气体，可以将混合气体通过溴水的洗气瓶，但不能用溴的四氯化碳溶液，因为乙烷能够溶于四氯化碳溶液中 实验4 乙炔的实验室制取 反应原料 电石(主要成分CaC2、含有杂质CaS、Ca3P2等)、饱和食盐水 实验原理 主反应 CaC2＋2H2OC2H2↑＋Ca(OH)2 (不需要加热) 副反应 CaS＋2H2O==Ca(OH)2＋H2S↑ Ca3P2＋6H2O==3Ca(OH)2＋2PH3↑ 制气类型 “固＋液气”型(如图1) [圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、试管、水槽] 实验装置 净化装置 通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶除去H2S、PH3等杂质 收集装置 排水法 易错强记 (1)实验室制取乙炔时，不能用排空气法收集乙炔：乙炔的相对分子质量为26，空气的平均相对分子质量为29，二者密度相差不大，难以收集到纯净的乙炔。 (2)电石与水反应剧烈，为得到平稳的乙炔气流，可用饱和氯化钠溶液代替水，并用分液漏斗控制滴加饱和氯化钠溶液的速率，让饱和氯化钠溶液慢慢地滴入。 (3)CaC2和水反应剧烈并产生泡沫，为防止产生的泡沫涌入导管，应在导管口塞入少许棉花 (图示装置中未画出)。 (4)生成的乙炔有臭味的原因：由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如CaS、Ca3P2等)，使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质，将混合气体通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去 (5)制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置，原因是 a．碳化钙吸水性强，与水反应剧烈，不能随用、随停； b．反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸裂； c．反应后生成的石灰乳是糊状，堵住球形漏斗和底部容器之间的空隙，使启普发生器失去作用； (6)盛电石的试剂瓶要及时密封并放于干燥处，严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取，切忌用手拿。 实验5 苯及其同系物的性质 1．苯的结构与性质 实验操作     实验现象 液体分层，上层______色，下层______色 液体分层，上层______色，下层______色 结论原因 苯______被酸性高锰酸钾溶液氧化，也______与溴水反应，苯分子具有______于烯烃和炔烃的特殊结构。 2．苯的取代反应 (1)苯与溴的取代反应：苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应，苯环上的氢原子可被溴原子取代，生成溴苯 ①反应的化学方程式：______ ②溴苯的制备 反应原料 苯、纯溴、铁 实验原理 实验步骤 ①安装好装置，检查装置气密性 ②把苯和少量液态溴放入烧瓶中 ③加入少量铁屑作催化剂 ④用带导管的橡胶塞塞紧瓶口 实验装置 实验现象 ①剧烈反应，圆底烧瓶内液体______，烧瓶内充满大量______气体 ②锥形瓶内的管口有______出现，溶液中出现______沉淀 ③左侧导管口有________液体滴下，把烧瓶里的液体倒入冷水里，有______________液体 尾气处理 用碱液吸收，一般用NaOH溶液，吸收______和挥发出来的____________ (2)苯与浓硝酸的取代反应：在______作用下，苯在____________能与浓硝酸发生硝化反应，生成硝基苯 ①反应的化学方程式：______ ②硝化反应：苯分子里的______被______取代的反应叫做______反应，苯的______反应属于______反应 ③硝基苯的制备 反应原料 苯、浓硝酸、浓硫酸 实验原理 实验步骤 ①配制混合酸：先将1．5 mL______注入大试管中，再慢慢注入2 mL______，并及时摇匀和冷却 ②向冷却后的混合酸中逐滴加入1 mL______，充分振荡，混合均匀 ③将大试管放在50～60 ℃的______中加热 ④粗产品依次用______和________________洗涤，最后再用______洗涤 ⑤将用__________________干燥后的粗硝基苯进行______，得到纯硝基苯 实验装置 实验现象 将反应后的液体倒入一个盛有水的烧杯中，可以观察到烧杯底部有________物质生成 ②大多数能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色 (苯环对侧链的影响) 3．苯的同系物的性质 实验内容 实验现象 实验结论 (1)向两只分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴溴水，振荡后静置，观察现象。 实验证明苯和甲苯均可将溴水中的溴萃取出来，溴与苯和甲苯______化学反应。 (2)向两只分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置，观察现象。 实验证明甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生了______反应。 易错强记 (1)溴苯的制备注意事项 ①该反应要用液溴，苯与溴水不反应；加入铁粉起催化作用，实际上起催化作用的是FeBr3。 ②加药品的顺序：铁苯溴。 ③长直导管的作用：导出气体和充分冷凝回流逸出的苯和溴的蒸气 (冷凝回流的目的是提高原料的利用率)。 ④导管未端不可插入锥形瓶内水面以下的原因是防止倒吸，因为HBr气体易溶于水。 ⑤导管口附近出现的白雾，是溴化氢遇空气中的水蒸气形成的氢溴酸小液滴。 ⑥纯净的溴苯是无色的液体，密度比水大，难溶于水。反应完毕以后，将烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯里可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体，这可能是因为制得的溴苯中混有了溴的缘故。 ⑦简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作：先用水洗后分液(除去溶于水的杂质如溴化铁等)，再用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴)，最后水洗(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水)，蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯。 ⑧AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，说明有HBr气体生成，该反应应为取代反应，但是前提必须是在圆底烧瓶和锥形瓶之间增加一个CCl4的洗气瓶，吸收Br2(g)，防止对HBr检验的干扰 (若无洗气瓶，则AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，不能说明该反应为取代反应，因为Br2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀)。 ⑨苯能萃取溴水中的溴，萃取分层后水在下层，溴的苯溶液在上层，溴水是橙色的，萃取后溴的苯溶液一般为橙红色 (溴水也褪色，但为萃取褪色)。 (2)硝基苯的制备注意事项 ①试剂加入的顺序：先将浓硝酸注入大试管中，再慢慢注入浓硫酸，并及时摇匀和冷却，最后注入苯 ②水浴加热的好处：受热均匀，容易控制温度 ③为了使反应在50～60℃下进行，常用的方法是水浴加热；温度计的位置：水浴中 ④浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂 ⑤玻璃管的作用：冷凝回流 ⑥简述粗产品获得纯硝基苯的实验操作：依次用蒸馏水和氢氧化钠溶液洗涤(除去硝酸和硫酸)，再用蒸馏水洗涤(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)，然后用无水氯化钙干燥，最后进行蒸馏(除去苯)可得纯净的硝基苯 ⑦纯硝基苯是无色、难溶于水、密度比水大，具有苦杏仁味气味的油状液体，实验室制得的硝基苯因溶有少量HNO3分解产生的NO2而显黄色 ⑧硝基苯有毒，沾到皮肤上或它的蒸汽被人体吸收都能引起中毒。如果硝基苯的液体沾到皮肤上，应迅速用酒精擦洗，再用肥皂水洗净 ⑨使浓HNO3和浓H2SO4的混合酸冷却到50～60℃以下，可能原因是：  a．防止浓HNO3分解   b．防止混合放出的热使苯和浓HNO3挥发  c．温度过高有副反应发生(生成苯磺酸和间二硝基苯)  实验6 乙醇、乙酸主要性质 1．乙醇的化学性质 醇的化学性质主要由羟基官能团决定。在醇分子中由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强，使O—H和C—O的电子对都向氧原子偏移，使O—H和C—O易断裂，即 1)乙醇与钠反应 (1)实验探究 实验过程 在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠，在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞，用小试管收集气体并检验其纯度，然后点燃，再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向其中加入少量澄清石灰水。观察现象，并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较 实验装置 实验现象 ①钠开始沉于试管底部，最终慢慢消失，产生无色可燃性气体；②烧杯内壁有水珠产生； ③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊 实验结论 乙醇与钠反应产生了氢气 (2)反应的方程式：_____________________________________________________ (3)钠与乙醇、水反应的对比 水与钠反应 乙醇与钠反应 实验 现象 钠的变化 钠粒浮于水面，熔成闪亮的小球，并快速地四处游动，很快消失 钠粒开始沉于试管底部，未熔化，最终慢慢消失 声的现象 有“嘶嘶”的声响 无声响 气体检验 点燃，发出淡蓝色的火焰 点燃，发出淡蓝色的火焰 剧烈程度 钠与水剧烈反应 钠与乙醇缓慢反应 实验结论 密度大小 ρ(Na)＜ρ(H2O) ρ(Na)＞ρ(C2H5OH) 反应方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2CH3CH2OH2CH3CH2ONa＋H2↑ 反应实质 氢原子被置换 羟基氢原子被置换 羟基氢活泼性 __________________________ 2)取代反应 (1)乙醇与氢卤酸反应：_______________________________________________________________________ ①反应机理： ____________(反应时，乙醇分子断裂的键为C—O) ②应用：制备卤代烃 ③反应条件：浓氢卤酸、加热 (2)乙醇分子间脱水生成乙醚：____________________________________________________ ①反应机理：一个醇分子脱羟基，另一个醇分子脱氢 ②浓H2SO4是______剂和______剂。 ③甲醇和乙醇的混合物与浓硫酸共热生成醚的种类为______。 (3)乙醇与乙酸发生酯化反应(反应机理：酸脱______醇脱______) ______ 3)消去反应——乙烯的实验室制法 实验步骤 ①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液20ml，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸 ②加热混合溶液，使液体温度迅速升到170 ℃，将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察现象 实验装置 实验现象 溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色 实验结论 乙醇在浓硫酸作用下，加热到170 ℃，发生了消去反应，生成乙烯 微点拨 氢氧化钠溶液的作用：除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应 化学方程式 CH3CH2OH CH2＝CH2↑＋H2O (消去反应) 4)乙醇与氧气的催化氧化 实验步骤 向试管中加入少量乙醇，取一根铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧后插入乙醇，反复几次。注意观察反应现象，小心地闻试管中液体产生的气味 实验装置 实验现象 ①灼烧至红热的铜丝表面变黑，趁热将铜丝插入乙醇中，铜丝立即又变成红色 ②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味 实验结论 ____________________________________________________________________________ 反应的方程式：________________________________________ 5)乙醇与强氧化剂反应：乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化为乙酸 实验步骤 在试管中加入酸性重铬酸钾溶液，然后滴加乙醇，充分振荡，观察实验现象 实验装置 实验现象 溶液由黄色变为墨绿色 反应原理 CH3CH2OHCH3COOH 拓展应用：酒精检测仪 把红色的H2SO4酸化的CrO3载带在硅胶上，人呼出的酒精可以将其还原为灰绿色的Cr2(SO4)3，即酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后，溶液由橙色变为绿色，该反应可以用来检验司机是否酒后驾车 名师点睛 乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化，其氧化过程分为两个阶段： 2．乙酸的化学性质 (1)设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验设计原理 利用醋酸能够与碳酸钠反应生成碳酸，证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性，然后把生成的二氧化碳通入饱和碳酸氢钠溶液中除杂，最后苯酚钠溶液中，苯酚钠溶液变浑浊，证明碳酸的酸性强于苯酚的酸性 实验装置 装Na2CO3的装置现象及解释 有________产生，说明酸性：乙酸______碳酸 方程式：________________________________________________ 装苯酚钠溶液试管的现象及解释 溶液变______，说明酸性：碳酸______苯酚 方程式：______ 装饱和NaHCO3装置的作用 除去CO2气体中挥发的______ 实验结论 酸性：乙酸______碳酸______苯酚 (2)酯化反应： 实验过程 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体______层，饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的______液体生成 ②能闻到______味 易错强记 ①试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH。 ②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸。 ③浓硫酸的作用：a．催化剂——加快反应速率；b．吸水剂——除去生成物中的水，使反应向生成物的方向移动，提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率； ④饱和Na2CO3溶液的作用：a．中和挥发出的乙酸 b．溶解挥发出的乙醇 c．降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯。 ⑤加入碎瓷片的作用：防止暴沸。 ⑥实验中，乙醇过量的原因：提高乙酸的转化率。 ⑦长导管作用：导气兼冷凝作用。 ⑧不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液：乙酸乙酯在NaOH存在下水解较彻底，几乎得不到乙酸乙酯 ⑨在该反应中，为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇，而不用他们的水溶液？ 因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水，可以促使反应向生成酯的方向进行。 ⑩为什么刚开始加热时要缓慢？防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失。 实验7 卤代烃的化学性质 1．溴乙烷的化学性质 1)取代反应(水解反应) (1)实验探究【实验3-1p56】 实验步骤 取一支试管，滴入10~15滴溴乙烷，再加入1 mL 5% NaOH溶液，振荡后加热，静置。待溶液分层后，用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液，移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中，然后加入2滴AgNO3溶液，观察现象。 实验装置 实验现象 ________________________________________________________________ 实验结论 ______________________________ 反应方程式 ___________________________________________________________________________ 2)消去反应 (1)实验探究 实验步骤 向试管中加入5mL溴乙烷和15mL饱和NaOH乙醇溶液，振荡后加热。将产生的气体先通入盛水的试管，再通入盛有酸性高锰酸钾的试管中，观察现象。 实验装置 实验现象 _________________________________________ 实验结论 ________________________________ 反应方程式 _____________________________________________________________________________ 实验说明 盛水的试管的作用：除去挥发出来的乙醇，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色 2．卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理：卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，是________，在水中______直接电离产生卤素离子(X－)，更______与AgNO3溶液反应，因此______直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成________，再加______酸化，最后加____________________，根据产生沉淀的______检验。 (2)实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 取少量卤代烃于试管中，加入NaOH水溶液，加热，冷却后，加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀，则卤代烃中含有I－离子；若出现浅黄色沉淀，则卤代烃中含有Br－离子；若出现白色沉淀，则卤代烃中含有Cl－离子 R—X＋NaOHROH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 (3)实验流程 RX 【易错警示】①条件：NaOH水溶液，加热； ②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入硝酸银溶液，否则会出现Ag2O黑色沉淀，影响卤原子的检验。加入稀硝酸酸化的目的：一是中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和，则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色Ag2O沉淀。 易错强记 卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个－X 与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个－X被－OH取代 R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 从碳链上脱去HX分子 ＋NaOH＋NaX＋H2O 反应条件 强碱的水溶液，常温或加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 有机的碳架结构不变，－X变为－OH，无其它副反应 有机物碳架结构不变，产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成，可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 实验8 醇的化学性质 一、乙醇与钠反应 (1)实验探究 实验过程 在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠，在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞，用小试管收集气体并检验其纯度，然后点燃，再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向其中加入少量澄清石灰水。观察现象，并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较 实验装置 实验现象 ______________________________________________________________________________________________________________ 实验结论 ______________________ (2)反应的方程式：________________________________________________________ 二、消去反应——乙烯的实验室制法 实验步骤 ①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液20ml，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸 ②加热混合溶液，使液体温度迅速升到170 ℃，将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察现象 实验装置 实验现象 ______________________________________ 实验结论 ______________________________________________________________ 微点拨 氢氧化钠溶液的作用：除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应 化学方程式 __________________________________________________________________ (消去反应) 三、乙醇与氧气的催化氧化 ①实验探究 实验步骤 向试管中加入少量乙醇，取一根铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧后插入乙醇，反复几次。注意观察反应现象，小心地闻试管中液体产生的气味 实验装置 实验现象 ____________________________________________________________________ ________________________________________ 实验结论 ____________________________________________________________________________ ②反应的方程式：______________________________________________________________________ 四、乙醇与强氧化剂反应：乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化为乙酸 实验步骤 在试管中加入酸性重铬酸钾溶液，然后滴加乙醇，充分振荡，观察实验现象 实验装置 实验现象 溶液由黄色变为墨绿色 反应原理 ________________________________________________ 拓展应用：酒精检测仪 把红色的H2SO4酸化的CrO3载带在硅胶上，人呼出的酒精可以将其还原为灰绿色的Cr2(SO4)3，即酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后，溶液由橙色变为绿色，该反应可以用来检验司机是否酒后驾车 名师点睛 乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化，其氧化过程分为两个阶段： 易错强记 钠与乙醇、水反应的对比 水与钠反应 乙醇与钠反应 实验 现象 钠的变化 钠粒浮于水面，熔成闪亮的小球，并快速地四处游动，很快消失 钠粒开始沉于试管底部，未熔化，最终慢慢消失 声的现象 有“嘶嘶”的声响 无声响 气体检验 点燃，发出淡蓝色的火焰 点燃，发出淡蓝色的火焰 剧烈程度 钠与水剧烈反应 钠与乙醇缓慢反应 实验结论 密度大小 ρ(Na)＜ρ(H2O) ρ(Na)＞ρ(C2H5OH) 反应方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2CH3CH2OH2CH3CH2ONa＋H2↑ 反应实质 氢原子被置换 羟基氢原子被置换 羟基氢活泼性 水中氢原子＞乙醇羟基氢原子 实验9 酚的化学性质 一、苯酚的溶解性实验 常温下苯酚在水中的溶解度较小(S=9．3g)，会与水形成浊液(乳浊液——苯酚与水形成的浊液静置后会分层，上层是______________，下层是______________)；当温度高于______时，苯酚能与水以任意比例互溶。苯酚易溶于酒精、苯等有机溶剂。 苯酚的溶解度与温度的关系 少量苯酚， 加水浑浊 加热， 变澄清 冷却后， 又变浑浊 较多的苯酚溶于水形成______液，加热至65℃以上时变______，再冷却又变______ 二、苯酚的化学性质 1．酸性——______性，俗称______酸，但酸性很弱，比碳酸______的酸，______使石蕊试液变红。 实验过程 (1)向盛有0.3 g 苯酚晶体的试管中加入2 mL 蒸馏水，振荡试管 (2)向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管 (3)再向试管中加入稀盐酸或者通入二氧化碳 实验步骤 实验现象 试管①中：得到______液体 试管②中：液体变______ 试管③④中：液体变______ 结论 室温下，苯酚在水中溶解度较______ 苯酚能与NaOH溶液反应，表现出______性 酸性：HCO3－ ______ ______H2CO3 反应方程式 试管②中：______试管③中：______ 试管④中：______ 解释 苯酚中的羟基与苯环直接相连，苯环与羟基之间相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有______差异。由于苯环对羟基的影响，使苯酚中羟基上的氢原子更______，在水溶液中能发生______电离，显______性。电离方程式为：___________________________________________________________________。 2．取代反应——羟基对苯环的影响 苯酚与浓溴水反应 实验原理 +3Br2↓+3HBr 实验操作 实验现象 立即产生______沉淀 实验结论 苯酚易与饱和溴水发生______反应 实验应用 该反应常用于苯酚的定性______和定量______ 理论解释 羟基对苯环的影响，使苯环上羟基______、______位的氢原子更______，______被取代 注意事项 (1)该反应中溴应______，且产物2，4，6-三溴苯酚可溶于苯酚。故做此实验时，需用______溴水且苯酚的浓度不能______，否则看不到______沉淀。 (2)该反应很灵敏，稀的苯酚溶液就能与______溴水反应产生______沉淀。这一反应常用于定性______苯酚和定量______苯酚的含量(酚类物质都适用)。 (3)2，4，6-三溴苯酚不溶于水，但易溶于苯。若苯中溶有少量苯酚，则加饱和溴水______产生______沉淀，因而用______溴水检验______溶于苯中的苯酚。 (4)除去苯中苯酚的方法：____________________。 ①反应方程式：______(2,4,6—三溴苯酚)。 ②现象：饱和溴水______________且生成______沉淀。 ③反应条件：______溴水(不加催化剂)，苯酚的______溶液。 ④溴原子只能取代羟基______位的氢原子，1 mol氢原子需要______ mol Br2。 ⑤实验成功的关键：苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚是一种难溶于水但易溶于有机溶剂的固体，所以做此实验时，一定要注意浓溴水必须______，苯酚要______。否则，生成的三溴苯酚______溶于过量的苯酚溶液中，那么将观察不到有三溴苯酚白色沉淀生成 ⑥苯酚与浓溴水反应很灵敏，常用于苯酚的______检验和______测定，应用： a、凡是酚类都可以与浓溴水反应生成______沉淀，利用此性质可以______地检验酚类的存在及______酚类 b、利用此反应通过______测定废水中酚的含量 3．显色反应 实验过程 向盛有少量苯酚稀溶液的试管中，滴入几滴FeCl3溶液，振荡，观察实验现象 实验步骤 溶液显______色 反应方程式 ___________________________________________________________________________ 易错强记 (1)向苯酚钠溶液中通入二氧化碳有白色浑浊物苯酚出现，但不论CO2是否过量，生成物均为NaHCO3，不会生成Na2CO3。 (2)制备苯酚，可以利用强酸制弱酸的原理，向苯酚钠溶液中加入稀盐酸或者通入CO2气体。 实验10 醛的氧化反应实验 一、乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应)： 1．实验探究 实验过程 在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水，使最初产生的沉淀溶解，制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水，现象是：______________________ 加入乙醛，水浴中温热一段时间后，现象是：__________________________ 实验结论 化合态的银被______，乙醛被______，乙醛(醛基：—CHO)，具有______性，能够被______剂(银氨溶液)______ 有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3 AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O C中：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O 2．应用：该反应常用来______或______检验醛基及醛基的个数，还用于工业制______或制保温瓶______。 二、乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 (该试剂称为“______试剂”) 实验过程 在试管里加入2 mL 10% NaOH溶液，加入5滴5%CuSO4溶液，得到新制Cu(OH)2，振荡后加入0.5 mL 乙醛溶液，加热。观察实验现象 实验操作 实验现象 A中溶液出现______絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中溶液有______沉淀产生 实验结论 在加热的条件下，乙醛与新制氢氧化铜发生化学反应，乙醛—CHO)，具有______性，能够被______剂[Cu(OH)2]______ 有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O 易错强记 (1)乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应)： ①银氨溶液的配制方法：将2%稀氨水逐滴加到2%稀硝酸银溶液中，至产生的沉淀恰好溶解为止，溶液呈碱性。银氨溶液随用随配，不可久置，否则，生成物(AgN3)的易爆炸物 ②向银氨溶液中滴加几滴乙醛溶液，乙醛用量不宜太大 ③该实验用热水浴加热(60~70℃)，不可用酒精灯直接加热，但不用温度计，加热时不可搅拌、振荡 ④制备银镜时，玻璃要光滑、洁净，玻璃的洗涤一般要先用热的NaOH溶液洗，再用水洗净。有时银镜反应生成黑色颗粒而无银镜是由于试管壁不洁净的原因 ⑤实验完毕后生成的银镜用稀HNO3洗去，再用水清洗 ⑥银镜反应常用来检验醛基的存在。工业上可利用这一反应原理，把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆(生产上常用含有醛基的葡萄糖作为还原剂) (2)乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 (该试剂称为“斐林试剂”) ①实验中使用的Cu(OH)2必须是新制的：取10% NaOH溶液2 mL，逐滴加入5滴5%CuSO4溶液，所用NaOH必须过量，混合液呈碱性； ②加入乙醛溶液后，直接加热至煮沸，但加热时间不能过长，否则会Cu(OH)2分解生成黑色的CuO； ③该反应必须是碱性环境，以保证悬浊液为Cu(OH)2，不能用久置的Cu(OH)2，是因为新制的Cu(OH)2悬浊液是絮状沉淀，增大了与乙醛分子的接触面积，容易反应，同时Cu(OH)2不稳定，久置会分解生成部分CuO； ④实验完毕后生成的Cu2O用稀盐酸洗去。Cu2O＋2HCl===Cu＋CuCl2＋H2O； 实验11 羧酸的酸性实验 一、设计实验证明羧酸的酸性(提供的羧酸有甲酸、苯甲酸和乙二酸) 实验内容 实验现象 结论 ________________________________________________________________________________ __________________ ____________________________ 二、设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验设计原理 利用醋酸能够与碳酸钠反应生成碳酸，证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性，然后把生成的二氧化碳通入饱和碳酸氢钠溶液中除杂，最后苯酚钠溶液中，苯酚钠溶液变浑浊，证明碳酸的酸性强于苯酚的酸性 实验装置 装Na2CO3的装置现象及解释 有________产生，说明酸性：乙酸______碳酸 方程式：_______________________________________________________ 装苯酚钠溶液试管的现象及解释 溶液变______，说明酸性：碳酸______苯酚 方程式：______ 装饱和NaHCO3装置的作用 除去CO2气体中挥发的______ 实验结论 酸性：乙酸______碳酸______苯酚 易错强记 醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 含羟基的物质 比较项目 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基上氢原子活泼性 不能电离 微弱电离 部分电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2 实验12 乙酸乙酯的制备与性质 一、酯化反应 (1)实验探究 实验过程 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体______层，饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的______液体生成 ②能闻到______味 (2)反应的方程式：______ (______反应，也属于______反应) (3)酯化反应的机理：羧酸脱______醇脱______。 二、酯的水解 水解反应的原理： (1)机理：酯化反应形成的键，即是酯水解反应______的键(形成的是哪个键，______的就是哪个键) 【设计与实验】 实验内容 实验现象 结论 (1)中性、酸性和碱性溶液中水解速率的比较：在三支试管中各加入1mL(约20滴)乙酸乙酯，然后向第一支试管中加入5mL蒸馏水，向第二支试管中加入5 mL 0.2 mol·L-1H2SO4溶液，向第三支试管中加入5 mL0.2mol·L-1NaOH溶液，振荡均匀，把三支试管同时放在70℃的水浴中加热5min左右。观察乙酸乙酯层的厚度并闻乙酸乙酯的气味 第一支试管较长时间内酯层厚度基本不变，乙酸乙酯气味很浓；第二支试管酯层厚度减小，略有乙酸乙酯的气味；第三支试管酯层基本消失，无乙酸乙酯的气味 乙酸乙酯在中性条件下基本不水解；酸性条件下大部分水解；碱性条件下全部水解 (2)不同温度下水解速率的比较：向A、B两支试管中分别加入5mI0.2 mol·L-1NaOH溶液，然后加入1mI乙酸乙酯，将试管A放入40℃的水浴中，将试管B放入80℃的水浴中加热。记录酯层消失的时间 A试管酯层消失的时间明显比B试管长 适当升高温度，能加快乙酸乙酯的水解 易错强记 酯化反应与酯的水解反应的比较 酯化反应 水解反应 反应关系 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 催化剂 浓硫酸 稀硫酸或NaOH溶液 断键机理 酸中 醇中 酯中 催化剂的 其他作用 吸水，提高乙酸和乙醇的转化率 氢氧化钠中和酯水解产生的乙酸，提高酯的水解率 最佳加热方式 加热 热水浴加热 反应类型 酯化反应，取代反应 水解反应，取代反应 实验13 有机化合物中常见官能团的检验 官能团种类 试剂 判断依据 碳碳双键或碳碳三键 ______________________ __________ 卤素原子 ________________________ __________ __________________________________________ __________ 醇羟基 ______ __________________ 酚羟基 ____________________ ______ 醛基 ______ ______________ ________ __________ 羧基 ____________________________ ________________ ______________________ ____________________ 实验14 糖类的性质 一、被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化 实验内容 (1)在洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液，加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡。然后在水浴中加热，观察现象。 (2)在洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡。再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察现象。 (3)将上述两个实验现象与实验3-7、3-8的现象比较，你能得出什么结论？ 实验现象 (1)有银镜生成 (2)先有蓝色絮状沉淀生成，后有砖红色沉淀生成 实验结论 (1)CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O (2)CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋ Na2SO4 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O(医学用于检验尿糖) (3)与乙醛进行类似实验现象相似，说明葡萄糖分子中含有醛基,表现还原性，属于还原性糖。 二、蔗糖的性质 化学性质：无______基，无______性，但水解产物有______性。 【实验探究】 实验内容 在洁净的试管中加入1 mL 10%蔗糖溶液和5滴10% H2SO4溶液，加热煮沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性，加入银氨溶液或新制备的Cu(OH)2，加热，观察现象 实验装置 实验现象 ______________________________________________________________________________ 实验结论 ________________________________________ 反应方程式 蔗糖是一种二糖，可以在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖 三、淀粉及其水解产物的还原性 实验内容 (1)在洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡。再加入2 mL淀粉溶液，加热，观察现象。 (2)在洁净的试管中加入1 mL淀粉溶液和2 mL 10% H2SO4溶液， 加热煮沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性，加入新制备的Cu(OH)2，加热，观察现象。 实验现象 ____________________________ ________________________________ 实验结论 ________________________________________________ __________________________________________________________ 反应方程式 淀粉在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖： 四、淀粉水解程度的判断 (1)实验原理：判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用________________________________________来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全 (2)实验步骤 (3)实验现象和结论 现象A 现象B 结论 ① 未出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉尚未水解 ② 出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉部分水解 ③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 五、纤维素的水解反应 实验内容 在试管中放入少量脱脂棉，加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸，用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性，再滴入3滴5% CuSO4溶液，加热，观察并解释实验现象 实验现象 ________________ 实验结论 __________________________________________ 反应方程式 纤维素在浓硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖： (C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6 纤维素 葡萄糖 易错强记 (1)水解反应的条件：稀硫酸(1∶5)作催化剂，蔗糖水解实验需要用水浴加热； (2)盛蔗糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净； (3)水解产物中葡萄糖的检验：检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行检验，否则实验会失败。 实验15 蛋白质的性质 一、蛋白质的盐析 实验内容 在试管中加入2 mL 饱和(NH4)2SO4溶液，向其中加入几滴鸡蛋清溶液，振荡，观察现象。再继续加入蒸馏水，振荡，观察现象 实验装置 实验现象 ________________________________________ 实验结论 ____________________________________________________________________________________________ 二、蛋白质的变性 实验内容 在三支试管中各加入2 mL 鸡蛋清溶液，将一支试管加热，向另两支试管中分别加入硝酸银溶液和乙醇，观察现象。再向试管中加入蒸馏水，观察产生的沉淀能否溶解 实验装置 实验现象 __________________________________________________ ____________________________________________________________ ______________________________________________________ 实验结论 ________________________________________________ 三、蛋白质的显色反应——可用于蛋白质的分析检测 实验内容 向盛有2 mL 鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸，加热，观察实验现象 实验装置 实验现象 ____________________________________ 实验结论 ________________________________________ 易错强记 蛋白质的渗析、盐析与变性的比较 渗析 盐析 变性 内涵 利用半透膜分离胶体粒子与小分子和离子 加入无机盐使胶体中的物质析出 一定条件下，使蛋白质凝聚失去原有生理活性 条件 胶体、半透膜、水 浓的无机盐溶液 加热、紫外线照射、X射线照射、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等 变化实质 物理变化 物理变化 化学变化 特点 可逆，需多次换水 可逆，蛋白质仍保持原有的生理活性 不可逆，蛋白质已失去原有的生理活性 用途 除杂，如除去淀粉胶体中的NaCl杂质等 分离提纯蛋白质 消毒灭菌，如给果树使用波尔多液，保存动物标本等 实验16 酚醛树脂的制备 酸催化 碱催化 实验 操作 a． a． b．待混合物接近沸腾时，取出试管并用玻璃棒搅拌反应物，观察现象； c．试管冷却至室温后，向试管中加入适量乙醇，观察现象； d．再把试管放在热水浴中加热，观察现象 实验 现象 混合溶液变浑浊，有黏稠的粉红色物质生成；加入乙醇，不溶解；再加热，黏稠物质溶解 混合溶液变浑浊，有黏稠的乳黄色物质生成；加入乙醇，不溶解；再加热，黏稠物质仍不溶解 结论 在酸催化下，生成的线型结构的酚醛树脂具有热塑性 在碱催化下，生成的网状结构的酚醛树脂具有热固性 七、物质结构与性质 实验1 同主族、同主族元素性质的递变 一、卤族元素性质的递变实验 实验装置 实验原理 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，2KI+Cl2=2KCl+I2，2KI+Br2=2KBr+I2 实验用品 新制氯水、溴水、NaBr溶液、KI溶液；试管、胶头滴管。 实验步骤 ①分别向盛有4mLKBr溶液和4mLKI溶液的两支试管中加入1mL氯水，振荡，观察溶液颜色的变化，并与氯水的颜色比较。写出反应的化学程式。 ②向盛有4mLKI溶液的试管中加入1mL溴水，振荡，观察溶液颜色的变化，并与溴水的颜色比较。写出反应的化学程式。 实验现象 ①向溴化钾溶液中滴入氯水，溶液变为______色；向碘化钾溶液中滴入氯水，溶液变为______色，且比第一个实验得到的溶液颜色______。氯水为浅黄绿色，上述溶液的颜色都与氯水颜色不同，且比氯水颜色深。 ②向碘化钾溶液中滴加溴水，溶液变为______色。溴水为______色，反应后的溶液与溴水比较，颜色更______。 实验结论 非金属性Cl______Br______I 实验说明 根据卤素单质物理性质的递变性：由F2~I2,卤素单质的颜色由浅变深。向溴化钾溶液中滴入氯水，溶液变为橙黄色，且比氯水颜色深，说明生成了溴单质，反应的化学方程式：2KBr+Cl2=2KC1+Br2。该反应说明氧化性Cl2>Br2,元素的非金属性C1>Br；向碘化钾溶液中滴入氯水，溶液变为棕黄色，且比氯水颜色深，说明生成了碘单质，反应的化学方程式为： 2KI+C12=2KC1+I2,该反应说明氧化性C12>I2,元素的非金属性Cl>I;向碘化钾溶液中滴加溴水，溶液变为棕黄色，反应后的溶液与溴水比较，颜色更深，说明生成了碘单质，反应的化学方程式为：2KI+Br2=2KBr+I2,该反应说明氧化性Br2>I2,元素的非金属性Br>I。综合三个实验，可以 得到非金属性Cl>Br>I。 二、第三周期元素性质的递变(钠、镁、铝的金属性比较) (1)预测：钠、镁、铝同属于第三周期，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子吸引力逐渐增强，将会导致失电子能力______，____________逐渐减弱。 (2)实验过程 ①实验探究：钠、镁与水的反应 实验操作 实验现象 实验结论及化学方程式 钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，向反应结束的溶液中加入酚酞溶液，溶液变红 钠与冷水反应______。化学方程式为________________ 加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，溶液变为粉红色 镁条与冷水反应______，镁条表面有非常少的小气泡，入酚酞，溶液颜色变化不明显；加热液体至沸腾后，镁与热人较快反应，镁条表面产生较多气泡，试管中溶液变红。镁与冷水几乎不反应，能与热水反应。化学方程式为_______________________________ 结论：金属性：Na______Mg ②实验探究：氢氧化铝、氢氧化镁分别和盐酸、氢氧化钠溶液的反应 实验操作 实验现象及离子方程式 向试管中加入 2 mL 1 mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加 2 mol/L 盐酸，边滴加边振荡 向氢氧化铝中加入盐酸，白色沉淀逐渐______，最后沉淀______，溶液无色透明；离子方程式为________________ 向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液，边滴加边振荡 加入氢氧化钠溶液，白色沉淀逐渐______，最后沉淀______，溶液无色透明。离子方程式为________________________________________ 向试管中加入 2 mL 1 mol/L MgCl2溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色 Mg(OH)2沉淀为止。将 Mg(OH)2 沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加 2 mol/L 盐酸，边滴加边振荡 向氢氧化镁白色沉淀中加入盐酸，白色沉淀逐渐______，最后沉淀______；离子方程式为_____________________________ 向另一支试管中滴加2 mol/L 氢氧化钠溶液，边滴加边振荡 向氢氧化镁白色沉淀中加入氢氧化钠，沉淀______。 结论：A．NaOH是______碱，Mg(OH)2是______碱，Al(OH)3是____________； B．金属性：Na______Mg______Al (3)实验结论：Na、Mg、Al的金属性逐渐______。 实验2 探究相似相溶原理 在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘，可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1mL四氧化碳(CCl4)，振荡试管，观察碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氧化碳溶液。再向试管里加入1mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试管，溶液紫色变______，这是由于在水溶液里可发生如下反应I2+I-I3-。实验表明碘在四氯化碳中溶解性较好，原因是非极性溶质一般能溶于______溶剂，极性溶质一般能溶于______溶剂 实验3 简单配合物的形成 常见的配合物及其制取 1．[Cu(H2O)4]2+ 实验装置 实验原理 Cu2+＋4H2O===[Cu(H2O)4]2+ 实验用品 ①CuSO4②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr、点滴板、蒸馏水 实验步骤 取上述少量6种固体于点滴板，分别加蒸馏水溶解，观察现象 实验现象 ①②③三种溶液呈______色 ④⑤⑥三种溶液呈______色 实验结论 Cu2+在水溶液中常显蓝色，溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关，与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关 实验说明 实验证明，硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色，实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。 2．[Cu(NH3)4](OH)2：Cu2+ + 2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+ 2NH4+ Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2 实验装置 实验原理 Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2 [Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O ＝ [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 实验用品 0.1mol/LCuSO4、1mol/L氨水、95%乙醇、试管、玻璃棒 实验步骤 向盛有4mL0.1mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象；再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8mL95%乙醇)，并用玻璃棒摩檫试管壁，观察实验现象。 实验现象 加入氨水后首先生成______沉淀，继续加入氨水后蓝色沉淀溶解形成______溶液。加入乙醇后又析出______晶体。 实验结论 深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 实验说明 实验证明，无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在 [Cu(NH3)4]2+，中心离子是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4 3．K3Fe(SCN)6：Fe3++nSCN—[Fe(SCN)n ]3-n(n=1~6),常写为Fe3++3SCN—Fe(SCN)3 实验装置 实验原理 Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n，n = 1~6，随SCN-的浓度而异，可用于鉴别Fe3+ 实验用品 0.1mol/LFeCl3 溶液、0.1mol/LKSCN 溶液；试管、胶头滴管。 实验步骤 向盛有少量 0.1mol/LFeCl3溶液的试管中加1滴 0.1mol/LKSCN 溶液，观察现象。 实验现象 FeCl3 溶液变为______色。 实验说明 Fe3+的检验方法：KSCN 法、苯酚法、亚铁氰化钾法。 4．[Ag(NH3)2]Cl：AgCl + 2NH3 =[Ag(NH3)2] Cl 【实验3-5p97】 实验装置 实验原理 Ag++Cl-=AgCl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl 实验用品 0.1mol/LNaCl、0.1mol/LAgNO3、1mol/L氨水、试管、玻璃棒 实验步骤 向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的试管里滴几滴0.1mol/LAgNO3溶液，产生难溶于水白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水，振荡，观察实验现象 实验现象 白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水后______消失，得到澄清的______溶液 实验结论 制得了[Ag(NH3)2]Cl溶液 实验说明 AgCl沉淀溶于氨水，发生AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl反应生成[Ag(NH3)2]Cl溶液 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 考前速记02教材实验大全 目 录 一、基本操作 实验1 混合物的分离和提纯 实验2 常见离子的检验 二、化学基本概念 实验1 胶体的制备及其性质 实验2 探究溶液中离子反应的实质及发生条件 实验3 配制一定物质的量浓度的溶液 三、常见金属及其应用 实验1 钠的性质 实验2 过氧化钠与水的反应 实验3 碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较 实验4 焰色试验 实验5 氢氧化亚铁的制备 实验6 铁及其化合物的性质 实验7 铝及其化合物的性质 四、常见非金属及其应用 实验1 氯气的性质 实验2 氯水的性质及成分探究 实验3 氯气的制备及检验 实验4 二氧化硫的性质 实验5 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 实验6 不同价态含硫物质的转化 实验7 喷泉实验 实验8 铵盐的性质 实验9 氨气的制备 实验10 硝酸的性质 五、化学反应原理 实验1 化学反应的吸热和放热现象 实验2 中和反应反应热的测定 实验3 原电池的工作原理 实验4 电解池的工作原理 实验5 简单的电镀实验 实验6 制作简单的燃料电池 实验7 铁钉的吸氧腐蚀实验 实验8 牺牲阳极法实验 实验9 探究影响化学反应速率的因素 实验10 探究影响化学平衡移动的因素 实验11 弱电解质的电离 实验12 强酸与强碱的中和滴定 实验13 盐类的水解及其应用 实验14 沉淀的溶解、生成与转化 6、 有机化学基础 实验1 蒸馏、萃取、重结晶法提纯实验 实验2 甲烷和氯气的反应 实验3 乙烯的化学性质 实验4 乙炔的实验室制取 实验5 苯及其同系物的性质 实验6 乙醇、乙酸主要性质 实验7 卤代烃的化学性质 实验7 卤代烃的化学性质 实验8 醇的化学性质 实验9 酚的化学性质 实验10 醛的氧化反应实验 实验11 羧酸的酸性实验 实验12 乙酸乙酯的制备与性质 实验13 有机化合物中常见官能团的检验 实验14 糖类的性质 实验15 蛋白质的性质 实验16 酚醛树脂的制备 七、物质结构与性质 实验1 同主族、同主族元素性质的递变 实验2 探究相似相溶原理 实验3 简单配合物的形成 一、基本操作 实验1 混合物的分离和提纯 方法 原理 装置 主要仪器 注意事项 过滤 分离不溶性固体和液体 漏斗、玻璃棒、烧杯 一贴、二低、三靠 蒸发 加热使溶剂挥发而得到溶质 蒸发皿、玻璃棒、酒精灯 (1)蒸发过程中不断搅拌以免局部过热，当有大量晶体析出时停止加热，利用余热把剩余溶剂蒸干； (2)灼烧固体不能用蒸发皿，需要用坩埚 蒸馏 (分馏) 通过加热将溶液中不同沸点的组分分离 蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶 (1)温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处； (2)冷凝水从下口进，从上口出； (3)加沸石或碎瓷片，防止暴沸 萃取和 分液 利用同一溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异来分离物质 分液漏斗、烧杯 (1)分液漏斗下端紧靠烧杯内壁； (2)让下层液体从下口流出，上层液体由上口倒出 实验2 常见离子的检验 离子 检验试剂 主要现象 说明 NH 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 产生刺激性气体，使试纸变蓝 要加热 Fe2＋ KSCN溶液，再滴氯水 先是无变化，滴氯水后变血红色 — Fe3＋ KSCN溶液 血红色 加入KSCN溶液生成的是红色络合物，不是沉淀 苯酚溶液 紫色 — K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾) 生成蓝色沉淀 K++Fe3++[Fe(CN)6]4-KFe[Fe(CN)6]↓ Na＋ Pt丝＋HCl 火焰为黄色 焰色试验呈黄色不能说明是钠盐，NaOH也符合 K＋ Pt丝＋HCl 火焰为浅紫色 K＋要透过蓝色钴玻璃 SO 稀HCl、BaCl2溶液 白色沉淀 须先用HCl酸化 二、化学基本概念 实验1 胶体的制备及其性质 实验装置 CuSO4 溶液 Fe(OH)3 胶体 实验原理 ①胶体可发生丁达尔效应，即当光束通过胶体时，会产生光亮的通路。 ②氢氧化铁胶体制备：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。 实验用品 蒸馏水、CuSO4 溶液、泥水、水、FeCl3 饱和溶液；酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、胶头滴管、激光笔(或手电筒)。 实验步骤 ①取两个100mL小烧杯，分别加入 40mL 蒸馏水和40mL CuSO4 溶液。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入 5~6 滴 FeCl3 饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热。观察制得的 Fe(OH)3 胶体，并与CuSO4 溶液比较。 ②把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察，并记录实验现象。 实验现象 ①当光束通过CuSO4溶液时，无光路现象出现。当光束通过 Fe(OH)3 胶体时，可以看到形成一条光亮的通路。 ②将Fe(OH)3胶体过滤后溶液仍呈红褐色； 实验结论 溶液没有丁达尔效应，胶体有丁达尔效应。 易错强记 1．氢氧化铁胶体制备注意事项 (1)自来水含有电解质等，易使胶体聚沉，需用蒸馏水制备。 (2)FeCl3 溶液要求是饱和的，是为了提高转化效率，若浓度过稀，不利于 Fe(OH)3 胶体的形成。 (3)可稍微加热沸腾，但不宜长时间加热，否则胶体会聚沉。 (4)边滴加 FeCl3 饱和溶液边振荡烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，否则会使Fe(OH)3 胶体微粒形成大颗粒沉淀析出。 2．书写Fe(OH)3胶体制备化学方程式的四个易错点 (1)用“===”而不用“”； (2)Fe(OH)3分子式后注明胶体而不使用“↓”符号； (3)反应条件是“△”； (4)HCl后不能标“↑”符号。 3．丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。 实验2 探究溶液中离子反应的实质及发生条件 1．物质的导电性 实验装置 实验原理 电解质溶液能够导电 实验用品 水；水槽、试管、直流电源、导线。 实验步骤 1．在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水，如图所示连接装置， 将石墨电极依次放入三个烧杯中，分别接通电源，观察并记录现象； 2．取上述烧杯中的NaCl固体、KNO3固体各少许，分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中， 用玻璃棒搅拌，使固体完全溶解形成溶液。如图所示，将石墨电极依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中，分别接通电源，观察并记录现象； 实验现象 1．将石墨电极分别放入固体NaCl、KNO3和蒸馏水中，接通电源后，小灯泡不发光。 2．将固体NaCl、KNO3分别加入两个盛有蒸馏水的烧杯中，形成溶液，再放入电极，接 通电源，小灯泡都会发光。 实验结论 1．固体NaCl、KNO3和蒸馏水不能导电； 2．NaCl、KNO3溶液可以导电。 实验说明 1．固体NaCl、KNO3不能导电。 2．NaCl溶液、KNO3溶液都能导电。 3．严格地说，蒸馏水也能导电，只是导电能力非常弱，用上述实验装置不能测出。 2． 离子反应发生的条件 实验操作 实验现象 无明显实验现象 有白色沉淀 混合前溶液中微粒 K+、Cl-、Na+、SO42- Ba2+、Cl-、Na+、SO42- 混合后溶液中微粒 K+、Cl-、Na+、SO42- Na+、Cl- 微粒变化 没有变化 Na+、Cl-没有变化，Ba2+、SO42-变少 易错强记 (1)电解质溶液的导电原理：电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下，发生定向移动实现导电过程，一般情况下，自由移动离子的浓度越大，所带的电荷数越多，电解质溶液的导电能力越强。 (2)同一温度下，强电解质溶液(a)、弱电解质溶液(b)、金属导体(c)的导电能力相同，若升高温度，它们的导电能力大小顺序为b>a>c。 (3)一般来说，对于NaOH、KCl等可溶性的碱和盐，在水溶液和熔融状态都可以导电。 (4)有些难溶于水的电解质只在熔融状态下才能导电，难溶性的盐如BaSO4、金属氧化物如Fe2O3。 (5)像HCl、H2SO4等酸只能在水溶液才可以导电，但熔融状态下不导电。 实验3 配制一定物质的量浓度的溶液 1．容量瓶的构造及使用 (1)容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。 (2)容量瓶在使用前要检查是否漏水，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。 2．准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键 (1)准确称量固体溶质的质量(或准确量取浓溶液的体积)。 (2)准确标定所配溶液的体积。 3．配制过程 以配制500 mL 1．0 mol·L－1 NaCl溶液为例： 易错强记 (1)实验中用到的仪器：天平(溶质是固体)、烧杯、玻璃棒、容量瓶(要回答出容量瓶的规格)、胶头滴管、药匙(溶质是固体时使用)、量筒(溶质是液体时使用)。 (2)定容时要“平视”，不能“俯视”和“仰视”。 (3)溶液要冷却至室温才能转移到容量瓶中。 (4)玻璃棒和烧杯内壁要洗涤2～3次。 三、常见金属及其应用 实验1 钠的性质 1．钠的物理性质 实验装置 实验原理 4Na＋O2===2Na2O； 实验用品 钠；滤纸、小刀、镊子、表面皿 实验步骤 用镊子取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，观察钠的表面的光泽和颜色，并注意新切开的钠的表面所发生的变化 实验现象 用小刀可以很轻松地切开金属钠，切口处可观察银白色光泽，暴露在空气中很快变暗。 实验结论 钠是银白色金属，硬度小，熔点低。常温条件下与O2都容易发生反应，说明钠比铁、铝、镁等活泼得多。 实验说明 ①钠暴露在空气中很快变暗，这是因为钠迅速被空气中的氧气氧化而生成了氧化钠。 这一实验不仅说明钠具有银白色金属光泽，质软，而且极易被空中的氧气氧化。 ②钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应。 ③未用完的钠必须放回原试剂瓶。 2．钠的化学性质 (1)与氧气反应 条件 加热 实验装置 实验步骤 将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆大的纳，迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻，待纳熔化后立即撤掉酒精灯，观察现象。 实验现象 钠受热后先熔化成闪亮的小球，然后与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体。 结论 ①加热时：2Na＋O2Na2O2。 ②稳定性：Na2O2＞Na2O。 实验说明 钠在空气中燃烧生成的淡黄色固体是过氧化钠 分析解读 钠与氧气在常温下反应，生成的物质为氧化钠，在加热时，生成过氧化钠，为什么反应物相同，产物却不同呢？这是因为反应条件不同，生成的产物不同。即反应条件对反应结果有影响。因此，在化学方程式的书写中，要注意反应条件，并遵守客观事实。 (2)与水反应 ①实验探究——【钠与水的反应】p34 实验装置 实验原理 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 实验用品 钠、水、酚酞溶液；滤纸、小刀、镊子、表面皿、烧杯。 预测产物 氢氧化钠和氢气 实验步骤 在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象？ 实验现象和分析及结论 实验现象 分析及结论 浮——钠浮在水面上 钠的密度比水的小 熔——钠熔化成光亮的小球 钠与水反应放出热量，钠的熔点低 游——小球在水面上迅速游动 生成的气体推动钠球在水水面上迅速游动，球周围有水雾出现， 响——发生“嘶嘶”的响声，逐渐减小，最后消失 钠与水剧烈反应，有时可能有火花或伴有爆鸣声 红——加入酚酥的溶液颜色变红 反应生成的产物呈碱性 实验结论 钠的密度比水小，反应放热且钠的熔点低，反应剧烈，产生H2和NaOH。 实验说明 ①钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应。 ②未用完的钠必须放回原试剂瓶。 ③金属钠着火，不能用水(或 CO2)灭火，必须用干燥的沙土来灭火。 ②钠与水反应剧烈，生成NaOH，化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋OH-＋H2↑。 易错强记 (1)钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。 (2)取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。 实验2 过氧化钠与水的反应 实验装置 →→ 实验原理 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 实验用品 水、过氧化钠固体、pH试纸；试管、木条、试管。 实验步骤 把1-2mL水滴入盛有1-2g过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。用手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？用pH试纸检验溶液的酸碱性。 实验现象 试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃。用手轻摸试管外壁，感觉试管壁温度升高。pH试纸测得溶液呈碱性，且pH试纸褪色。 实验结论 过氧化钠与水反应产生 O2 和碱性物质，同时放热，过氧化钠有漂白性。 实验说明 ①Na2O2、H2O2 有强氧化性、漂白性，可杀菌消毒，也可使有机色素(酸碱指示剂、花草等)褪色。 ②可向反应后的溶液中加入少量 MnO2，产生使带火星的木条复燃的气体，证明反应后的溶液中还有没分解完全的 H2O2。 ③可以利用 Na2O2 与水或 H2O2 与 MnO2 反应制备少量氧气。 易错强记 Na2O2使pH试纸先变蓝后褪色的原因：将Na2O2投入滴有水中，Na2O2与水反应生成NaOH，使pH试纸先变蓝；同时，Na2O2与水反应过程中，还生成了不是很稳定的中间产物H2O2，具有漂白性，使变色后的pH试纸氧化褪色。 实验3 碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较 一、碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质 在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约 1 g)，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表： 药品实验现象实验操作 Na2CO3 NaHCO3 ①观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述 白色粉末 细小的白色晶体 ②向以上两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中，温度计的示数有何变化 粉末结块变成晶体；放热，温度计的示数明显升高 晶体部分溶解；吸热，温度计的示数降低 ③继续向②的试管中分别加入 5 mL 水，用力振荡，有何现象 完全溶解 部分溶解 ④分别向③所得的溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象 溶液变红色 溶液变微红色 初步结论 遇水生成含结晶水的晶体(Na2CO3·xH2O)，溶液碱性比NaHCO3强 加水部分溶解，溶液碱性比Na2CO3弱 二、碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质 1．碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性 实验装置 实验原理 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 实验用品 Na2CO3固体、NaHCO3 固体、澄清石灰水；硬质试管、试管、酒精灯、铁架台。 实验步骤 如图所示，分别加热 Na2CO3 固体和NaHCO3固体，观察实验现象，比较碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性。 实验现象 刚加热Na2CO3固体时，石灰水中有气泡，之后无气泡，澄清石灰水无明显变化；加热NaHCO3固体时，试管口处有小液滴出现，石灰水中有气泡，澄清石灰水变浑浊。 实验结论 ①Na2CO3固体很稳定，受热不易发生分解；但Na2CO3·xH2O易风化；NaHCO3固体不稳定，受热容易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 ②Na2CO3 的热稳定性比NaHCO3强。碳酸钠很稳定， 实验说明 加热碳酸钠固体时，最初也会看到导管口有气泡，那是试管内空气受热、体积膨胀而造成的。 2．Na2CO3、NaHCO3的化学性质 (1)热稳定性 ①Na2CO3性质稳定，受热难分解。 ②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 (2)与足量盐酸反应 ①实验探究——碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较 实验装置 实验操作 实验现象 离子方程式及结论 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。 两个气球均膨胀；NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合气球膨胀得快且大。 NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生气体多且剧烈。 Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应的离子方程式为CO＋2H＋＝CO2↑＋H2O、HCO＋H＋＝CO2↑＋H2O。 实验4 焰色试验 实验原理 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。 验用品 碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、盐酸；铂丝(或铁丝)、酒精灯(或煤油灯)、蓝色钴玻璃。 实验步骤 ①把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯(最好用煤气灯)外焰里灼烧，至与原来火焰颜色相同时为止。用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钠溶液，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。 ②将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至没有颜色时，再蘸取碳酸钾做同样的实验， 此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。 实验现象 ①用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钠溶液，在外焰上灼烧，可观察到火焰为黄色；②用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钾溶液做同样的实验，透过蓝色钻玻璃可观察到火焰为紫色。 实验结论 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。 实验说明 ①做焰色试验前，铂丝(或铁丝)应灼烧至与原来的火焰颜色相同时为止。 ②更换其他试剂进行焰色试验时，应将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时，再蘸取其他试剂进行焰色试验。 ③观察钾元素的焰色，要透过蓝色钻玻璃，因为蓝色钴玻璃能吸收黄光，避免钠的化合物干扰。 ④焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如：灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。几种常见金属的焰色：钠：黄色，钾：紫色(透过蓝色钴玻璃)，钙：砖红色。 ⑤可以用焰色反应鉴别钠、钾等等金属或离子；利用焰色反应也可制成节日烟花。焰色反应是物理变化而不是化学变化。 易错强记 (1)焰色试验是物理变化，是金属元素的性质，既可以是单质，也可以是化合物，如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质，均发出黄色火焰。 (2)用稀盐酸清洗的原因：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时易挥发。 (3)焰色反应中所用的火焰应是无色或浅色的。 (4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。 (5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，不能用铜丝代替。 (6)观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，目的是滤掉钠元素灼烧时产生的黄光。 实验5 氢氧化亚铁的制备 制备原理 Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓ 成功关键 溶液中不含O2等氧化性物质和Fe3＋ 制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭且隔绝空气的体系中 制备方法 方法 装置 说明 有机层隔离法 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气氛围中 先打开止水夹，用生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁溶液被压入右侧盛有氢氧化钠溶液的试管中 电解法 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，阳极材料为铁，阴极材料为石墨 易错强记 (1)配制FeSO4溶液时，加入少量铁粉； (2)配制溶液的蒸馏水及NaOH溶液均需“煮沸”除氧； (3)反应过程中避免和空气接触(油封) 实验6 铁及其化合物的性质 1．铁单质的还原性 实验原理 CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 实验用品 CuSO4溶液、铁丝、试管、胶头滴管 实验步骤 在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿取出铁丝，观察现象。 实验现象 铁丝上附有红色的铜，蓝色溶液变成浅绿色。 实验结论 Fe具有还原性 实验说明 Fe与CuSO4溶液反应置换出铜。 2．铁盐的氧化性 实验原理 Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2、2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋I2＋2KCl 实验用品 铜片、FeCl3稀溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管、镊子 实验步骤 1．取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察现象。 2．在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，观察现象。 实验现象 1．黄色溶液变蓝绿色，铜片质量减少。 2．加入KI溶液后，溶液黄色加深，加入淀粉溶液后，溶液变蓝色。 实验结论 Fe3＋具有氧化性。 实验说明 1．Fe3＋能将Cu、I－氧化成Cu2＋、I2。 2．KI是常用的还原剂，能被氧化生成I2，淀粉溶液遇I2变蓝。 3．亚铁盐的氧化性和还原性 实验原理 FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe、10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 实验用品 锌片、KMnO4酸性溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、试管、胶头滴管、镊子 实验步骤 1．取3 mL FeCl2稀溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察现象。 2．在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察现象。 实验现象 1．锌片失去光泽变黑，溶液由浅绿色逐渐变为无色。 2．溶液紫红色褪去变黄色，滴入KSCN后，溶液变红色。 实验结论 1．Fe2＋具有氧化性。 2．Fe2＋具有还原性，与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。 实验说明 Fe2＋能将Zn氧化为Zn2＋，Fe2＋与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。 4．铁离子的检验 实验装置 、、 实验原理 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3、2FeCl3＋Fe===3FeCl2。 实验用品 FeCl3稀溶液、KSCN溶液、铁粉、试管、胶头滴管 实验步骤 1．在一支试管中加入2 mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察现象。 2．在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，再滴加几滴KSCN溶液，观察现象。 实验现象 1．溶液变为红色。 2．加入适量铁粉后溶液变为浅绿色，滴加几滴KSCN溶液后，溶液不变红。 实验结论 可用KSCN试剂检验Fe3+是否存在 实验说明 FeCl3与铁粉反应，生成了FeCl2，溶液中不再存在Fe3＋。 实验7 铝及其化合物的性质 1．铝与氧气的反应 (1)铝粉可以在纯氧中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化铝，4Al＋3O22Al2O3。 (2)常温下铝在空气中极易与氧气反应，表面生成一层致密的薄膜，能阻止氧气与铝进一步反应。 2．铝与氯气、硫的反应：2Al＋3Cl22AlCl3、2Al＋3SAl2S3 3．铝与酸的反应 实验装置 实验原理 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O；2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 实验用品 盐酸、铝片；试管、酒精灯、木条。 实验步骤 在一支试管中加入5mL盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象？ 实验现象 开始无现象，一段时间后铝片逐渐溶解，然后冒铝片表面有大量气泡产生，试管壁有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口，可听到爆鸣声，后气体燃烧发出淡蓝色火焰 实验结论 氧化铝和铝均能和盐酸反应。 实验说明 铝片表面有一层致密的保护膜氧化铝，可以与盐酸发生反应：Al2O3+6HC1=2A1C13+3H20,这个阶段没有气体生成；随着反应的进行，保护膜氧化铝逐渐减少，铝单质直接与盐酸接触，发生反应：2A1+6HC1=2A1C13+3H2↑。因此，铝片 与盐酸刚开始反应时没有气泡产生，一段时间后，当铝与盐酸反应产生氢气、且氢气将试管中空气排净后，即可用点燃的木条检验氢气。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。 说明：Al常温下遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生钝化。 4．铝与强碱溶液的反应 实验装置 实验原理 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑；Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] 实验用品 NaOH溶液、铝片；试管、酒精灯、木条。 实验步骤 在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过(除去表面的氧化膜)的一小块铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，你观察到什么现象？ 实验现象 用砂纸打磨过的铝片表面立即剧烈反应，有大量气泡产生，试管壁有发热现象。未经打磨过的铝片刚开始反应较慢，后逐渐加快，产生大量气泡，试管壁有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在两支试管口，均可听到爆鸣声，后两试管气体均燃烧发出淡蓝色火焰 实验结论 铝表面的Al2O3可溶于NaOH溶液；Al可与强碱溶液反应生成氢气 5．铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， 3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 易错强记 用砂纸打磨过的铝片已擦除表面的保护膜氧化铝，铝单质与氢氧化钠溶液直接接触。该反应分为两步，第一步是铝与水反应：2Al+6H2O=2A1(OH)3+3H2↑，由于生成的氢氧化铝为难溶物，会附着在铝表面，阻止反应进一步发生，因而铝和水的反应进行程度很小。第二步是氢氧化铝与氢氧化钠反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。由于氢氧化铝为两性氢氧化物，与强碱可以反应，氢氧化铝被消耗促进了第一步反应的继续进行，两步加起来就是总的方程式：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[A1(OH)4]+3H2↑。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。 未打磨的铝片表面有一层致密的保护膜氧化铝，由于氧化铝为两性氧化物既能与酸反应，又能与碱反应，因此，将其放入氢氧化钠溶液中后，铝片上的氧化铝先与氢氧化钠反应：Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4],氧化铝逐渐减少，铝单质露置于氢氧化钠溶液中，发生反应：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。 四、常见非金属及其应用 实验1 氯气的性质 氢气在氯气中燃烧 实验装置 实验原理 点燃：H2＋Cl2=====2HCl 实验用品 氢气、氯气；集气瓶。 实验步骤 在空气中点燃氢气，然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。 实验现象 氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。 实验结论 氢气在氯气中能够燃烧。 易错强记 (1)氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是 H2和Cl2混合后，光照时反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。 (2)燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是：a.发光时也要发热；b.反应剧烈；c.实质是剧烈的氧化还原反应；d.不一定要有氧的参加。 实验2 氯水的性质及成分探究 探究氯气的漂白性 实验装置 实验原理 Cl2＋H2O HCl＋HClO，次氯酸有强氧化性，能使有机色素氧化从而导致其褪色。 实验用品 有色纸条或布条、有色花瓣、新制氯水、氯气；集气瓶，玻璃片、镊子。 实验步骤 ①取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。 ②将有有色鲜花放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。 实验现象 ①干燥的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集瓶后没有明显变化；湿润的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集气瓶，纸条或布条的颜色变浅，一段时间后，颜色褪去。 ②有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶后，鲜花褪色。 实验结论 干燥的氯气没有漂白性；氯水中的次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质。 实验说明 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质，湿润的有色纸条(或布条)、有色鲜花中都含有水，可以和氯气反应生成次氯酸，因而二者会褪色。干燥的氯气中没有次氯酸，因而没有漂白性。 易错强记 (1)氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，无漂白性。因此，氯水要现用现配。 (2)制取氯水的反应为Cl2＋H2OHCl＋HClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂。 (3)Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。 (4)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 实验3 氯气的制备及检验 1．制取原理 实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。 (1)用MnO2制取Cl2的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (2)其他制备Cl2的化学反应原理(特点：不需要加热) ①14HCl(浓)＋K2Cr2O7=2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑ ②16HCl(浓)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ③6HCl(浓)＋KClO3=KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 2．实验装置 3．制取流程 (1)制备装置类型：固体＋液体→气体 (2)净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。 (3)收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集。 (4)验满方法：①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了黄绿色气体，则证明已集满。 (5)尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。 易错强记 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 实验4 二氧化硫的性质 1．实验探究二氧化硫溶于水 实验装置 实验原理 SO2＋H2O H2SO3 实验用品 二氧化硫、水、试管、橡胶塞、水槽 实验步骤 如图5-2所示，把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞，观察试管内液面的上升待液面高度不再明显变化时，在水下用橡胶塞塞紧试管口，取出试管，用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度(保留该溶液供实验5-2使用) 实验现象 试管内液面上升 实验结论 SO2易溶于水 实验说明 1体积水可溶解40体积SO2 2．SO2的特性——漂白性 实验装置 实验原理 二氧化硫与有机色素反应生成不稳定的无色物质，受热分解又生成有色物质 实验用品 二氧化硫、水、石蕊溶液、品红溶液；试管、胶塞、水槽、胶头滴管、pH 试纸。 实验步骤 用试管取2L在实验5—1中得到的溶液，向其中滴入1-2滴品红溶液，振荡，观察溶液的颜色变化。然后加热试管，注意通风，再观察溶液的变化 实验现象 滴加品红溶液后，溶液先变红，振荡后褪色，再加热后溶液颜色恢复红色，同时有刺激性气味 的气体生成。 实验结论 SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定。 实验说明 亚硫酸、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐也有此性质 易错强记 漂白性物质 SO2 HClO、H2O2、Na2O2、O3 活性炭 漂白原理 与有色物质结合成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质 变化类型 化学变化 化学变化 物理变化 是否可逆 可逆，加热或久置后恢复原来颜色 不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色 处理后可重复使用 实验5 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 (1)物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则” ① 三个必须 a．除杂试剂必须稍过量。 b．过量试剂必须除尽。 c．除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。 ② 四个原则 (2)若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表： 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 氯化钡溶液 Ba2＋＋SO===BaSO4↓ CaCl2 碳酸钠溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ MgCl2 烧碱溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ (3)试剂加入的顺序 原则：Na2CO3溶液加入顺序在BaCl2溶液之后；加入盐酸在过滤之后。通常顺序可以为 ①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸； ②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸； ③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。 实验6 不同价态含硫物质的转化 (1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。 (2)实验设计方案 转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 H2→ 二氧化硫、硫化氢、蒸馏水 将H2S和SO2通入水中，生成淡黄色沉淀(或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成单质硫 O2→ O2→H2O4 二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液 将SO2通入新制氯水中，溶液浅黄绿色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生白色沉淀 二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为SO H2O4→O2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物，有刺激性气味气体生成 浓硫酸被金属铜还原为SO2 实验7 喷泉实验 实验装置 实验原理 氨气极易溶于水(NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH-)，导致容器内的气体压强变小，容器 内外产生压强差，外界大气压将水压入从而形成喷泉。 实验用品 氨气、酚酞溶液、水；圆底烧瓶、玻璃管、胶头滴管、烧杯、铁架台。 实验步骤 如图5-11，在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和滴管(预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开橡胶管上的弹簧夹，挤压滴管，使少量水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。 实验现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色。 实验结论 氨极易溶于水，水溶液呈弱碱性。 原理解释 氨极易溶于水，使烧瓶内的压强迅速减小，导致烧杯中的水在大气压的作用下进入烧瓶。 实验说明 ①实验成功的关键：a.装置的气密性要好；b.烧瓶要干燥；c.氨气要充满。 ②若无胶头滴管引发喷泉，可采用热敷法或冷敷法引发喷泉。 实验8 铵盐(NH)的检验 (1)实验探究 实验装置 [三支试管中分别盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液] 实验原理 NH＋OH－NH3↑＋H2O，通过NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝来检验NH 实验用品 NH4Cl溶液、NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液、红色石蕊试纸、NaOH溶液、蒸馏水；试管、胶头滴管。 实验步骤 在NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热(注意通风)，用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象，分析产生现象的原因，写出反应的离子方程式。 实验现象 三支试管都能产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体 实验结论 铵盐与强碱反应生成了氨气 实验说明 实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨 (2)铵盐(NH)的检验方法 向铵盐溶液中加入强碱溶液，加热，产生无色气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色。 实验9 氨气的制备 1．反应原理：利用复分解反应强碱制弱碱 实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 2．药品的选择： ①铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下： 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生爆炸，不安全 (NH4)2SO4 与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3 受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯 ②碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且加热时对玻璃仪器腐蚀性较强。 3．实验装置 (1)制取装置：固－固反应加热装置(同制O2) ①发生装置的试管口略向下倾斜； ②加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。 (2)净化装置——用碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)干燥除水 (3)收集方法：向下排空气法收集。 收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的底部。 (4)验满方法： ①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。　　 ②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。 (5)尾气处理：多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)，以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有： 4．氨气的简易制法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 氨水具有不稳定性和挥发性，受热易分解。 化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O 将浓氨水滴入固体NaOH中 NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成 将浓氨水滴入固体CaO或碱石灰中 CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 易错强记 不能用浓H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3。 实验10 硝酸的性质 实验探究：浓HNO3和稀HNO3与铜的反应 实验装置 实验原理 Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 实验用品 浓硝酸、稀硝酸、铜丝、氢氧化钠溶液；烧杯、试管、橡胶塞、酒精灯、铁架台。 实验步骤 如图5-14所示，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触。观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。 实验现象 ①装浓硝酸的试管中铜丝溶解，产生红棕色气体，溶液逐渐变绿，铜丝逐渐变细。 ②装稀硝酸的试管中铜丝溶解，试管内开始产生少量无色气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为红棕色，溶液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细。 实验结论 浓HNO3与金属铜反应生成NO2，稀HNO3与金属铜反应生成NO，浓HNO3的氧化性更强。 实验说明 ①硝酸几乎能与绝大多数金属(除Au、Pt外)反应，生成高价态金属的硝酸盐，本身一般被还原为NO2或NO。 ②常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。 ③浓硝酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为 NO2。 易错强记 浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。 五、化学反应原理 实验1 化学反应的吸热和放热现象 1．放热反应 实验装置 实验原理 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ △H＜0 实验用品 2mol/L 的盐酸、镁条；温度计、试管、砂纸。 实验步骤 在一支试管中加入 2 mL 2mol/L 的盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条。观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。 实验现象 试管中有大量气泡产生，试管壁发烫，溶液的温度升高。 实验结论 镁和盐酸的反应是放热反应。 2．吸热反应 实验装置 实验原理 Ba(OH)2 •8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O △H＞0 实验用品 Ba(OH)2 •8H2O 晶体、NH4Cl 晶体；烧杯、玻璃片(或小木板)、玻璃棒。 实验步骤 将20g Ba(OH)2 •8H2O 晶体研细后与10gNH4Cl 晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。 实验现象 有少许刺激性气味的气体产生；烧杯变凉，木片和烧杯底部粘接在一起。 实验结论 ①Ba(OH)2 •8H2O 晶体和 NH4Cl 晶体的反应是吸热反应。②反应产生了氨气。 易错强记 (1)化学反应总体遵循“分吸合放”规律，即大多数分解反应吸热，大多数化合反应放热，且化学反应中吸热反应占少数，所以务必记住常见的吸热反应。 (2)放热反应或吸热反应必须属于化学变化，物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。如醋酸的电离虽然要吸热，但不能称为吸热反应，只能称为吸热过程；同样，水蒸气转变成液态水，也不能称为放热反应。 (3)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。不同化学反应发生的条件不同，有的常温下就可以发生，有的则需要加热，因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应，而在常温下进行的反应认为是放热反应，其实两者之间无必然联系，常温下进行的反应可能是放热反应，如中和反应；也可能是吸热反应，如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。加热条件下进行的反应，可能是吸热反应，如C＋CO2 == 2CO；也可能是放热反应，如C＋O2 == CO2。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行，吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见，反应吸热还是放热与反应条件无关，而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。 实验2 中和反应反应热的测定 1．实验装置 各部分仪器的作用： a．玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。 b．隔热层的作用是减少热量的散失。 c．温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 2．测定原理 环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。 计算公式：ΔH＝-cmΔt＝－ c＝4．18 J·g－1·℃－1＝4．18×10－3 kJ·g－1·℃－1； n为生成H2O的物质的量。 【特别提醒】①中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应，计算时应以不足的酸作为计算标准。 ②实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱，若用浓酸或浓碱，由于稀释过程中放出热量，会使测得的中和热数值偏高。 3．实验步骤 ①绝热装置组装 ②量取一定体积酸、碱稀溶液：量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液 ③测反应前酸碱液温度：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值，记录为起始温度t1。 ④测混合酸碱液测反应时最高温度：将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度t2。 ⑤重复2～3次实验：记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。 ⑥求平均温度差(t终－t始) ⑦计算中和热ΔH。 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系温度 反应后体系温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t1－t2)/℃ 1 25．0 25．2 25．1 28．5 3．4 2 24．9 25．1 25．0 28．3 3．3 3 25．6 25．4 25．5 29．0 3．5 设溶液的密度均为1 g·cm－3，中和后溶液的比热容c＝4．18 J·g－1·℃－1，则反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)＝4．18 J·g－1·℃－1×(50 g＋50 g)×℃≈1 421 J≈1．42 kJ。 那么生成1 mol H2O放出的热量为＝＝56．8 kJ。 4．误差分析 若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。求算出的中和热是否接近 kJ·mol－1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有： ①溶液浓度不准确；②溶液量取不准确；③隔热较差；④室温太低；⑤温度未读取到最高点等。 易错强记 (1)隔热关。如量热计保温层内隔热填充材料要填满，故泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温；盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可；倒入NaOH溶液要迅速，尽可能减少实验过程中的热量损失。中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。 (2)准确关。如配制溶液的浓度要准确；NaOH溶液要新制；量取溶液体积时读数要准确；对温度计的读数要读到最高点。为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。 (3)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量，为57．3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57．3 kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量大于57．3 kJ。 (4)计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。 实验3 原电池的工作原理 实验装置 实验原理 锌片(负极)：Zn－2e-=Zn2+(氧化反应)；铜片(正极)：Cu2++2e-=Cu(还原反应)； 总反应：Cu2++Zn=Cu+Zn2+ 实验用品 ZnSO4溶液、CuSO4溶液；锌片、铜片、大烧杯、导线、电流表、盐桥。 实验步骤 如图4-1所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来，然后将锌片和铜片用导线接起来，并在中间串联一个电流表，观察现象。取出盐桥，观察电流表的指针有何变化。 实验现象 有盐桥存在时，锌片表面逐渐失去光泽，铜片上逐渐覆盖一层光泽的亮红色物质，电流计指针偏转。没有盐桥时，电流计指针回零，锌片和铜片上均无变化。 实验结论 盐桥中的电解质将两个烧杯中的溶液连成一个通路，并使氧化反应和还原反应完全分开在两个不同的区域进行，避免了电流损耗。 实验说明 ①盐桥通常是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动。 ②单液锌铜原电池实验，除了上述现象外，溶液的温度会略微升高，化学能转化为电能和热能。 易错强记 (1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 (2)盐桥中离子移向：盐桥含饱和KCl(KNO3)溶液，K＋移向正极，Cl－(NO3－)移向负极 (3)盐桥的作用：a.导电：连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。c.隔离：使相互反应的物质不接触。 实验4 电解池的工作原理 实验装置 实验原理 阴极：Cu2++2e-=Cu；阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑；总反应：CuCl2Cu+Cl2↑ 实验用品 CuCl2溶液；碘化钾淀粉试纸、导线、电流表、U型管、直流电源、石墨电极 实验步骤 在U型管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极(如图4-9)，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源，观察U型管内的现象和试纸颜色的变化。 实验现象 通电一段时间可观察到与电源正极相连的碳棒附近有气泡产生，并有刺激性气味，湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，证明产生的气体是氯气；与电源负极相连的碳棒底部有红色的固体覆盖。 实验结论 ①CuCl2溶液在电流作用下发生了化学变化，分解生成了Cu和Cl2。 ②电解过程中电能转化为化学能。 ③电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程 实验说明 (1)氯化铜溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前这些离子在溶液中作自由运动。 (2)通电时在电场的作用下，溶液中自由运动的离子作定向运动，即Cl－、OH－趋向与电源正极相连的碳棒，Cu2＋、H＋趋向与电源负极相连的碳棒。 (3)Cl－在与电源正极相连的碳棒上失电子生成Cl2，Cu2＋在与电源负极相连的碳棒上得电子生成Cu。 易错强记 电解过程的三个流向 ①电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极； ②离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。 ③电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→电解池阴极→电源极。 实验5 简单的电镀实验 实验装置 实验原理 Fe作阴极：Cu2++2e-=Cu；Cu作阳极：Cu－2e-=Cu2+ 实验用品 烧杯、砂纸、导线、2～3 V的直流电源、电流表。 铁制镀件、铜片、电镀液(以CuSO4溶液为主配制)、1 mol·L－1 NaOH溶液、20%盐酸。 实验步骤 1．把铁制镀件用砂纸打磨干净，放入1 mol·L－1 NaOH溶液中除去油污， 然后用蒸馏水洗净。再放入20%盐酸中除锈，几分钟后取出，并用蒸馏水洗净。 2．把铁制镀件与2～3 V的直流电源的负极相连，铜片与直流电源的正极相连(如图)。将两极平行浸入电镀液中，两极间距约5 cm， 5～10 min后取出，观察镀件表面发生的变化。 实验现象 通电一段时间可观察到铜片逐渐溶解，变薄；铁片表面覆盖一层红色物质。 实验结论 通过电解原理可以在金属表面镀上其它金属 实验说明 铜是活性电极，作阳极，失去电子生成铜离子进入电解质溶液，铜离子向阴极移动，在铁片表面得电子生成铜单质，。 实验6 制作简单的燃料电池 实验装置 实验原理 1．电解水： 阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－；阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，总反应式：2H2O2H2↑＋O2 2．氢氧燃料电池： 负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，总反应式：2H2＋O2===2H2O 实验用品 仪器:U形管、石墨棒(石墨棒使用前应该经过烘干活化处理)，3~6 V的直流电源、鳄鱼夹、导线和开关、电流表(或发光二极管、音乐盒等)。 药品:1 mol/L Na2SO4溶液、酚酞溶液。 实验步骤 1．电解水：在U形管中注入1 mol·L-1 Na2SO4溶液，再滴入2滴酚酞溶液。在U形管的两边分别插入一根石墨棒，并用鳄鱼夹、导线连接直流电源。闭合K1，接通直流电源开始电解，观察现象。 2．制作一个氢氧燃料电池：当电解水进行2 min后，打开K1，断开直流电源，将两根石墨棒用导线分别与电流表连接，闭合K2，观察现象。 实验现象 1．阳极产生气泡，阴极产生气泡，电极附近的溶液变红，阳极液面高。 2．电流表指针偏转。 实验结论 1．电解1 mol·L-1 Na2SO4溶液，阳极得到O2，阴极得到H2。 2．氢气与氧气反应由化学能转化为电能的过程可以实现。 实验7 铁钉的吸氧腐蚀实验 实验装置 实验原理 (1)负极：2Fe－4e-=2Fe2+；正极：O2+4e-+2H2O=4OH-；总反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2； 后续反应：Fe(OH)2Fe(OH)3→Fe2O3•xH2O (2)负极：Zn－2e-=Zn2+；正极：2H+2e-=H2；总反应：Zn+2H+=Zn2++H2 实验用品 铁钉、锌片、饱和食盐水、稀盐酸、CuSO4溶液、水；具支试管、橡皮塞、导管、试管。 实验步骤 (1)将经过酸洗涤除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入图4-21所示的具支试管中。几分钟后，观察导管中水柱的变化，解释引起这种变化的原因。 (2)取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支试管中滴加1-2滴硫酸铜溶液，再观察现象。解释引起这种变化的原因。 实验现象 (1)几分钟后，导管末端的水柱液面上升，铁钉表面有锈迹产生 (2)滴有硫酸铜溶液的试管中产生气泡的速率快 实验结论 (1)铁钉在中性的食盐水溶液中易发生吸氧腐蚀。(2)电化腐蚀比化学腐蚀快 实验说明 ①装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀，装置的气密性必须良好，否则很难观察到导管末端的水柱高度变化。 ②Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，形成电化学腐蚀，速率更快。 易错强记 金属腐蚀的快慢比较 (1)在同一种电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序是电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极。 (2)在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀＞金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀＞金属在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 实验8 牺牲阳极法实验 实验装置 实验原理 (1)锌电极：Zn－2e-=Zn2+；铁电极：2H++2e-=H2↑；总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ (2)负极：Zn－2e-=Zn2+；正极：2H+2e-=H2；总反应：Zn+2H+=Zn2++H2 实验用品 K3[Fe(CN)6]溶液、酸化的3%NaCl溶液；Zn电极、锌皮、Fe电极、铜丝、铁钉、电压表、烧杯。 实验步骤 (1)以Fe作保护电极，Zn作辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，按图4-26所示连接装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察试管中溶液颜色的变化。 (2)将1g琼脂加入250mL烧杯中，再加入50mL饱和食盐水和150mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5-6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2~3cm长的铁钉，用砂纸擦光。如图4-27(a)所示，将裹有锌皮的铁钉放入上述的一个培养血中；如图4-27(b)所示，将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。 实验现象 (1) 实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区) 现象 指针偏转 Zn溶解 有气泡产生，无蓝色沉淀生成 有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ (2)4-27(a)铁钉周围变红，图4-27(b)铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝周围变红。 实验结论 (1)溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀。(2)铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀。 易错强记 (1)裹有锌皮的铁钉在食盐的琼脂溶液中形成腐蚀电池，属于吸氧腐蚀。锌比铁活泼，锌一端为负校(卧阳极)，锌失去电子变成锌离子铁需为王极(阴极)，氧气得到电子，性成氢氧根离子使该端溶液的碱性增强酚酞变红。 (2)缠有铜丝的铁钉在食盐的琼脂溶液中形成腐蚀电池，属于吸氧腐蚀。铁比铜活泼，铁一端为负极(阳极)，铁失去电子变成铁离子，铁离子与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀；铜一端为正极(阴极)，氧气得到电子，生成的氢氧根离子使该端溶液的碱性增强，酚酞变红。 实验9 探究影响化学反应速率的因素 【实验探究I】 影响因素 实验步骤 实验现象 结论 浓度 取两支试管，各加入5mL 0.1 mol/LNa2S2O3溶液，然后向一支试管中加入5mL 0.1 mol/LH2SO4溶液，向另一支试管中加入5mL 0.5 mol/LH2SO4溶液，记录出现浑浊的时间 加入 0.5 mol/LH2SO4溶液的试管中出现浑浊所用的时间短 溶液中反应物的浓度越大，反应速率越快；反之反应速率越慢 温度 取两支试管，各加5mL0.1 mol/LNa2S2O3溶液，另取两支试管各加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液，将四支试管分成两组(各有一支盛有Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的试管)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录出现浑浊的时间 放入热水的试管中出现浑浊所用的时间短，放入冷水的试管中出现浑浊所用的时间长 溶液的温度越高，反应速率越快；溶液的温度越低，反应速率越慢 催化剂 在两支试管中各加入2mL5%H2O2溶液，再向两支盛有H2O2溶液的试管中分别加入0.1 mol/L FeCl3溶液和H2O各1mL，摇匀，比较产生气泡的快慢 加入FeCl3溶液的试管中，产生气泡快；加入H2O的试管中，产生气泡缓慢 加入催化剂能加快化学反应速率 【实验探究 II】 试剂 所用时间 反应速率 结论 1mol/LH2SO4溶液 长 慢 4mol/LH2SO4溶液与锌反应比1mol/LH2SO4溶液与锌反应的速率快 4mol/LH2SO4溶液 短 快 易错强记 (1)温度 ①基本规律：温度越高，化学反应速率越快 ②经验规律：一般温度每升高10℃，其反应速率增加2～4倍 ③催化反应，升高温度，催化剂可能失活，反应速率减慢 ④有机反应，升高温度，有可能发生副反应，主反应速率减慢 (2)压强：气体反应的压强越大，化学反应速率越快 (3)浓度：浓度越大，化学反应速率越快 (4)催化剂：使用适当的催化剂可以显著改变化学反应速率 (5)接触面积：反应物的颗粒越小，接触面积越大，化学反应速率越快 (6)原电池：形成原电池，可以加快氧化还原反应的速率 实验10 探究影响化学平衡移动的因素 1．浓度 (1)实验探究【实验2-1】 实验装置 实验原理 Fe3++3SCN－Fe(SCN)3(红色) 实验用品 0.005mol/L FeCl3 溶液、饱和 FeCl3 溶液、0.015mol/LKSCN 溶液、1mol/LKSCN 溶液、铁粉；试管、胶头滴管。 实验步骤 向盛有 5mL 0.005mol/L FeCl3 溶液的试管中加入 5mL 0.015mol/LKSCN 溶液，将溶液均分三份置于a、b、c三支试管中，向试管b中加入少量铁粉，向试管c中滴加加 4 滴 1mol/LKSCN溶液，观察试管b、c中溶液颜色变化，并均与a试管对比。 实验现象 ①试管b中溶液颜色比a试管浅。②试管c中溶液颜色比a试管浅。 实验结论 实验表明，当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后，溶液的颜色都改变了，这说明平衡混合物的组成发生了变化。 实验说明 ①本实验的关键是第一次获得的溶液浓度要小、红色要浅。 ②本实验所加4 滴1mol/LKSCN溶液，一方面浓度明显高于原来的 0.015mol/L，另一方面体积改变可以忽略不计，很好地控制了单一变量。 ③作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度，对平衡才有影响，如增加 KC1 固体量，平衡不移动，因为 KCl不参与离子反应。 结论：①增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。 ②增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。 2．压强 (1)实验探究【实验2-2】 实验装置 实验原理 实验用品 NO2 气体；针管、橡胶管。 实验步骤 如图所示，用50mL 注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于Ⅰ处)，将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜色的变化。 实验现象 体系压强增大，气体的红棕色先变深，然后慢慢变浅，但比压强增大前深；体系压强减小，气体的红棕色先变浅，然后慢慢变深，但比压强减小前浅。 实验结论 其他条件不变，增大压强，化学平衡向气体体积减小的反应方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 实验说明 要从针管的侧面观察实验现象。 (2)适用对象：有气体参加的可逆反应。 (3)结论 ①增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动； ②减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动； ③改变压强，气体体积不变的反应，平衡不移动。 3．温度 (1)实验探究【实验2-3】 实验装置 实验原理 实验用品 冰水、热水、NO2 气体；圆底烧瓶、玻璃导管、单孔橡皮塞、烧杯、止水夹、橡胶管。 实验步骤 把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。如图，观察混合气体的颜色变化。 实验现象 浸泡在热水中混合气体颜色加深；浸泡在冰水中混合气体颜色变浅。 实验结论 浸泡在热水中混合气体颜色加深，说明升高温度NO2浓度增大，即平衡向逆反应(吸热反应)方向移动；浸泡在冰水中混合气体颜色变浅，说明降低温度NO2 浓度减小，即平衡向正反应(放热反应)方向移动。 实验说明 ①热水温度稍高一点为宜，否则颜色变化不明显。②可留一个室温下的参照物便于颜色对比。 (2)结论 ①升高温度，平衡向吸热方向移动； ②降低温度，平衡向放热方向移动。 易错强记 (1)无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使平衡发生移动。 (2)在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未改变。 (3)在容积可变的恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度减小(相当于减压)，平衡向气体体积增大的方向移动。 (4)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同等程度地改变。因此，增大或减小压强不能使化学平衡发生移动。 实验11 弱电解质的电离 实验原理 Mg+2H+=Mg2++H2↑，Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑ 实验用品 0.1mol/L盐酸、0.1mol/L醋酸；pH试纸、试管、胶头滴管。 实验步骤 取相同体积的0.1mol/L盐酸和醋酸，比较它们pH的大小，试验其导电能力，并分别与等量的镁条反应，观察、比较记录现象。 实验现象 酸 0.1mol/L盐酸 0.1mol/L醋酸 pH 1 2．8 导电能力 强 弱 与镁条反应 快 慢 实验结论 ①相同浓度的两种酸的pH、导电能力和与镁条反应的剧烈程度都有差别，说明两溶液中的H+浓度是不同的。 ②盐酸溶液中的pH小、导电能力强、反应现象更为剧烈，说明盐酸中H+浓度比醋酸中H+浓度大，即HCl的电离程度大于CH3COOH的电离程度。 实验说明 HCl是强电解质，完全电离，醋酸是弱电解质，部分电离。浓度相同的盐酸和醋酸，盐酸电离出氢离子离子浓度大，酸性强，pH值小，导电能力强，与镁条反应实质上是镁与氢离子的反应，盐酸中氢离子浓度大，反应快。 易错强记 强电解质 弱电解质 定义 在水溶液中完全电离的电解质 在水溶液中部分电离的电解质 化学键种类 离子键、强极性键 极性键 化合物类型 离子化合物，某些具有极性键的共价化合物 某些具有极性键的共价化合物 电离过程 不可逆，不存在电离平衡 可逆，存在电离平衡 电离程度 完全电离 部分电离 表示方法 用“===”表示 用“”表示 示例 Na2SO4===2Na＋＋SO CH3COOHCH3COO－＋H＋ 溶液中溶质微粒的种类 离子，无强电解质分子 离子和分子 实验12 强酸与强碱的中和滴定 1．实验原理 (1)原理：利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。 ①反应实质：H＋＋OH－===H2O。 ②定量关系：中和反应中酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等，n(H＋)＝n(OH－)，即c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱，则c(H＋)＝或c(OH－)＝。 (2)酸碱中和滴定的关键： ①准确测定标准液和待测液的体积； ②准确判断滴定终点。 2．实验用品 (1)仪器 图(A)是酸式滴定管、图(B)是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。 (2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 (3)滴定管 ①构造：“0”刻度线在上方，尖嘴部分无刻度。 ②精确度：读数可精确到0.01 mL。 ③洗涤：先用蒸馏水洗涤，再用待装液润洗。 ④排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。 ⑤使用注意事项： 试剂性质 滴定管 原因 酸性、氧化性 酸式滴定管 氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性 碱式滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开 3．实验操作 以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例 (1)滴定前的准备 ①滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。 (1)检查：使用滴定管前，首先要检查是否漏水，在确保不漏水后方可使用。 (2)润洗：滴定管加入酸、碱反应液之前，先用蒸馏水洗涤干净，然后分别用待盛液润洗2~3遍。 (3)装液：分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中，使液面位于“0”刻度以上2~3cm处。 (4)调液：调节活塞或玻璃球，使滴定管尖嘴部分充满反应液，并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下。 (5)记录：记录初始液面刻度。 (6)放液：从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中，并滴2～3滴指示剂(甲基橙或酚酞)。 ②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。 (2)滴定 ①左手控制滴定管活塞，右手摇动锥形瓶。 ②眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。 (3)终点判断：等到滴入最后半滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。 【名师归纳】判断滴定终点的答题模板：当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由×××色变成×××色,且半分钟内溶液颜色不发生变化,表明到达滴定终点。 (4)数据处理 按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。 (5)操作注意事项 ①滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇。 ②终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，读出V(标)记录。 ③在滴定过程中，左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。 4．指示剂的选择 (1)中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。为准确判断滴定终点，必须选用变色明显、变色范围的pH与终点的pH相一致的酸碱指示剂。通常选用酚酞或甲基橙，而不选用颜色变化不灵敏的石蕊。 (2)中和滴定中，酸碱指示剂的用量及颜色变化 滴定 种类 选用的 指示剂 指示剂 用量 滴定终点 颜色变化 滴定终点 判断标准 强酸滴 定强碱 甲基橙 2～3滴 黄色→橙色 当指示剂恰好变色并在半分钟内不恢复原色时，即认为达到滴定终点 酚酞 红色→无色 强酸滴 定弱碱 甲基橙 黄色→橙色 强碱滴 定强酸 甲基橙 红色→黄色 酚酞 无色→粉红色 强碱滴 定弱酸 酚酞 无色→粉红色 易错强记 (1)酸性KMnO4溶液只能盛装在酸式滴定管中，不能盛装在碱式滴定管中，原因是KMnO4能腐蚀橡胶。 (2)由于滴定管尖嘴处无刻度，故将滴定管中的液体全部放出时，放出的液体体积比理论值要大。 (3)碱式滴定管排气泡的方法：。 (4)中和滴定中指示剂的选择原则 指示剂选择的基本原则是：变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致，指示剂的用量不宜过多，温度不宜过高。 ①不能用石蕊作指示剂，原因是石蕊溶液变色范围较宽，且在滴定终点时颜色的变化不易区分。 ②滴定终点溶液为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。 ③滴定终点溶液为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。 ④强酸滴定强碱或强碱滴定强酸用甲基橙或酚酞都可以。 (5)中和滴定终点是指示剂颜色发生突变的点，但不一定是酸碱恰好中和的点。通常有一定误差(允许误差)。 (6)滴定停止后，必须等待1～2分钟，待附着在滴定管内壁的溶液流下后，再进行读数。 实验13 盐类的水解及其应用 1．【实验探究——盐溶液的酸碱性】 【实验探究】(1)用pH试纸或pH计测定盐溶液的酸碱性； (2)用pH试纸分别测定下列6种盐溶液的pH，记录测定结果： 盐 NaCl Na2CO3 NH4Cl KNO3 CH3COONa (NH4)2SO4 盐溶液的酸碱性 pH=7 pH>7 pH<7 pH=7 pH>7 pH<7 盐的类型 强酸强碱盐 弱酸强碱盐 强酸弱碱盐 强酸强碱盐 弱酸强碱盐 强酸弱碱盐 【结果与讨论】 盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐 盐溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性 2．【探究——反应条件对FeCl3水解平衡的影响】 以FeCl3水解为例[Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋]，填写外界条件对水解平衡的影响。 影响因素 实验步骤 实验现象 解释 温度 把0.01mol/L的FeCl3溶液用水浴加热 红褐色变深 升高温度，Fe3+水解平衡向右移动 把0.01mol/L的FeCl3溶液用冰水冷却 红褐色变浅 降低温度，Fe3+水解平衡向左移动 反应物的浓度 向0.01mol/L的FeCl3溶液中加入少量FeCl3晶体 红褐色变深 增大c(Fe3+)，Fe3+水解平衡右移动 生成物的浓度 向0.01mol/L的 FeCl3溶液中加入少量盐酸 红褐色变浅 增大c(H+)，Fe3+水解平衡左移动 易错强记 (1)盐溶液不一定呈中性，可能呈酸性或城性，这是由形成盐的阳离子和阴离子的性质决定的。 (2)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性，也可能呈中性。若是弱酸弱碱盐，且弱酸根离子结合H+的能力与弱碱阳离子结合OH-的能力相同，使得c(H+)=c(OH-)，则液呈中性，如CH3COONH4溶液。 实验14 沉淀的溶解、生成与转化 1．沉淀的溶解 实验探究——【实验3-3】 实验装置 实验原理 氢氧化镁难溶于水，但与酸反应，溶于酸性溶液。NH4C1水解显酸性，能溶解氢氧化镁。Mg(OH)2+2H+=Mg2++H2O，Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3•H2O 实验用品 蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液、氢氧化镁固体；试管、胶头滴管 实验步骤 分别向三支试管盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，充分振荡，观察并记录现象 实验现象 氢氧化镁中加入蒸馏水沉淀量无明显减少；氢氧化镁中加入盐酸溶液，沉淀迅速完全溶解，得无色溶液；氢氧化镁中加入氯化铵溶液，沉淀完全溶解，得无色溶液。 实验结论 氢氧化镁溶于酸和酸性溶液。 实验说明 在含有难溶物氢氧化镁的溶液中存在溶解平衡，加入酸或酸性溶液能促进沉淀的溶解。加入能与沉淀溶解所产生的离子发生反应的试剂，生成挥发性物质或弱电解质而使溶解平衡向溶解的方向移动。 2．实验探究沉淀的转化 (1)氯化银、碘化银、硫化银沉淀的转化——【实验3-4】 实验装置 实验原理 Ag++Cl=AgCl↓，AgCl+I-=AgI+Cl-，2AgI+S2-==Ag2S+2I- 实验用品 0.1mol/LAgNO3溶液、0.1mol/LNaCl溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LNa2S溶液；试管、滴管。 实验步骤 ①向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液，观察并记录现象。 ②振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察并记录现象。 ③振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液，观察并记录现象。 实验现象 ①NaCl溶液和AgNO3溶液混合产生白色沉淀。②向所得固液混合物中滴加KI溶液，沉淀颜色逐渐变成黄色。③再向所得固液混合物中滴加Na2S溶液，沉淀颜色逐渐变成黑色。 实验结论 ①溶解度由大到小的顺序为：AgCl>AgI>Ag2S[或Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，因沉淀类型不同通常不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)与Ksp(Ag2S)的大小]。②溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀，且两者差别越大，转化越容易。 实验说明 利用沉淀的转化探究沉淀的溶解度大小时，与多个沉淀均相关的离子(如Ag+)不能过量。 (2)氢氧化镁、氢氧化铁沉淀的转化——【实验3-5】 实验装置 实验原理 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，3Mg(OH)2+2Fe3+=3Mg2++2Fe(OH)3 实验用品 0.1mol/LMgCl2溶液、0.1mol/LFeCl3溶液、2mol/LNaOH溶液；试管、量筒、胶头滴管。 实验步骤 (1)向盛有2mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2〜4滴2mol/LNaOH溶液，观察并记录现象。 (2)向上述试管中滴加4滴0.1mol/L FeCl3溶液，静置，观察并记录现象。 实验现象 MgCl2溶液中加入NaOH得到白色沉淀，再加入FeCl3后，沉淀逐渐变为红褐色。 实验结论 ①溶解度由大到小的顺序为：Mg(OH)2>Fe(OH)3(因沉淀类型不同通常不能比较两者Ksp的大小)。 ②溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀，且两者差别越大，转化越容易。 实验说明 利用沉淀的转化探究沉淀的溶解度大小时，与多个沉淀均相关的离子(如OH-)不能过量。 易错强记 (1)沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。 ①NaCl溶液AgClAgIAg2S，则溶解度：AgCl>AgI>Ag2S。 ②MgCl2溶液Mg(OH)2Fe(OH)3，则溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3。 (2)沉淀转化的规律 ①两种沉淀的溶解度不同，一般来说溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 ②当两种沉淀的Ksp的大小相差不大时，溶解小也可以转化为溶解度稍大的沉淀，通过控制反应条件也能实现，如BaSO4(Ksp=1．1×10-10)用饱和Na2CO3溶液浸泡可部分转化为BaCO3(Ksp=2．58×10-9)。 ③当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀，如果生成各种沉淀所需要试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离的目的。 专题05 有机化学基础 实验1 蒸馏、萃取、重结晶法提纯实验 一、蒸馏 1． 适用范围：常用于分馏，提纯互溶且 沸点 不同的液态有机物。 2． 适用条件： 有机物与杂质的沸点相差较大，一般差 30℃ 以上。 3. 实验装置 玻璃装置：牛角管、接收器(锥形瓶)、温度计、冷凝管、蒸馏烧瓶、酒精灯 锥形瓶 蒸馏 烧瓶 牛角管 温度计 注意事项 A. 在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止 暴沸 。 B. 温度计水银求的位置应与 支管口 相平。 C. 冷凝管中冷却水从 下口 进 ， 上口 出。 提问1：乙醇中混有水通过直接蒸馏的方式能否进行分离？ 已知通过蒸馏提纯乙醇得到最大浓度为95．6%，此时再直接蒸馏无法分离。即浓度为95．5%的乙醇会和水形成共沸物，乙醇和水一起在78．1℃时变为蒸汽蒸出，得到的还是95．6%的乙醇。 提问2：若想得到无水乙醇，应使用什么方法呢？ 向乙醇中加入生石灰，再进行蒸馏。 二、分液与萃取 1． 分液 (1)适用范围：分离两种 互不相容 的液体的操作方法。 (2)实验装置：分液使用的仪器是 分液漏斗 ，另外还需要烧杯与铁架台进行辅助。 (3)注意事项： ①分液漏斗使用前要 捡漏 ； ②分液时，先把下层液体从 下口 放出，再把上层液体从 上口 倒出。 分液漏斗 烧杯 2. 萃取 （1） 萃取原理 液-液萃取是利用溶质在两种互不相容的溶剂里溶解能力的不同，用一种溶剂(萃取剂)将其从原溶剂中提取出来的方法。 （2） 萃取剂的要求 ①萃取剂与原溶剂 不互溶 ； ②溶质在萃取剂中的溶解度 远大于 在原溶剂中的溶解度； ③萃取剂与原溶液中的成分不反应。 常用萃取剂： 乙醚 、 乙酸乙酯 、 二氯甲烷 等。 （3） 萃取的过程： 如：从溴水中提取单质溴，需要先用CCl4萃取溴水中的溴，然后分液。 向100ml碘的饱和溶液中加入5ml 的苯，充分混合后静置，实验现象为 液体分层，上层紫色，下层无色。 三、重结晶 (1)实验原理：重结晶是提纯固体有机物常用的方法，是利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去的方法。 (2)溶剂的选择 ①选用合适的溶剂，使得杂质在所选溶剂中溶解度 很大或很小 ，易于除去； ②被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响 较大 ，能够进行 冷却结晶 。 (3)实验探究 重结晶法提纯苯甲酸，除去样品中少量的氯化钠和泥沙。 【操作】 实验2 甲烷和氯气的反应 (1)实验探究 实验过程 取两支试管，均通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管CH4和半试管Cl2，分别用铁架台固定好。将其中一支试管用铝箔套上，另一试管放在光亮处(不要放在日光直射的地方)。静置，比较两支试管内的现象 实验装置 A　　　　　　　B 实验现象 A装置：①试管内气体颜色逐渐变浅；②试管内壁有油状液滴出现，③试管中有少量白雾生成，④且试管内液面上升，⑤水槽中有固体析出 B装置：无明显现象 实验分析 A 装置中①气体颜色变浅说明氯气与甲烷发生了反应，②反应后试管内壁有油状液滴,说明有难溶于水的有机物生成,③出现白雾说明生成了 HCI,④试管内液面上升说明反应后气体体积减小,⑤水槽中析出的固体为 NaCI 晶体 B装置中无明显现象说明氯气与甲烷的反应需要在光照条件下进行 实验结论 CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应 (2)反应的机理 (3)化学反应方程式 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl (4)取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫做取代反应 易错强记 (1)反应条件：光照(漫散光照射)，在室温暗处不发生反应，但不能用日光或其他强光直射，以防爆炸； (2)对反应物状态的要求：CH4和氯气，因此甲烷和溴蒸气、碘蒸气在光照条件下也能发生取代反应，CH4与氯水、溴水则不反应； (3)CH4与Cl2的取代反应为连锁反应，各步反应同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，因此产物复杂，五种产物都有，但HCl最多； 实验3 乙烯的化学性质 1．乙烯的氧化反应 实验过程 实验现象 ①点燃纯净的乙烯，观察燃烧时的现象 火焰明亮且伴有黑烟，同时放出大量的热 ②将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察现象 酸性高锰酸钾溶液褪色 A.与氧气的燃烧反应：C2H4＋3O22CO2＋2H2O(乙烯中的碳碳键、碳氢键全部破坏) ①实验现象：火焰明亮且伴有黑烟(比甲烷要明亮)，同时放出大量的热。 ②原因：产生黑烟是因为乙烯中碳的质量分数(85．7%)比较大，燃烧不完全产生的碳的小颗粒造成的；火焰明亮是由于碳微粒受灼热成炽热状态而发光所致 B.乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色 ①反应方程式： 5CH2=CH2＋12KMnO4＋18H2SO4→10CO2＋12MnSO4＋6K2SO4＋28H2O ②反应现象：酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 ③反应机理：碳碳双键易被酸性高锰酸钾溶液氧化，乙烯被氧化为CO2，高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2＋ 2．乙烯的加成反应 实验过程 实验现象 将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察现象 溴的四氯化碳溶液褪色 A.乙烯与溴的四氯化碳溶液(或溴水)反应的化学方程式： CH2==CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br (1,2—二溴乙烷) ①反应的实质：乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色说明乙烯与溴发生了化学反应。充分反应后，取少量无色液体于试管中，加入AgNO3溶液无沉淀产生，说明没有Br-；另取少量无色液体于试管中，加入蓝色石蕊溶液不变色，说明没有H+，所以产物中没有HBr，发生反应的机理为 ②加成反应 a．定义：有机物分子里不饱和的碳原子(碳碳双键或碳碳三键)跟其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应 (有进无出) b．特点：断一(断双键中的一个键)，加二(加两个原子或原子团)，只上不下。像“化合反应” B.乙烯与其它加成试剂反应：H2、卤化氢、H2O、卤素单质 ①乙烯在一定条件下与H2加成：CH2==CH2＋H2CH3—CH3 ②乙烯在一定条件下与HCl加成：CH2==CH2＋HClCH3CH2Cl 制取纯净的氯乙烷 ③乙烯在一定条件下与H2O加成：CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH 制取乙醇 ④乙烯在一定条件下与Cl2加成：CH2==CH2＋Cl2―→CH2Cl—CH2Cl 易错强记 乙烯与溴水或溴的CCl4溶液反应现象的比较 溴水 溴的CCl4溶液 反应现象 褪色，褪色后溶液会分层 褪色，褪色后溶液不分层 应用 鉴别乙烯和乙烷，除去乙烷中的乙烯气体，可以将混合气体通过溴水的洗气瓶，但不能用溴的四氯化碳溶液，因为乙烷能够溶于四氯化碳溶液中 实验4 乙炔的实验室制取 反应原料 电石(主要成分CaC2、含有杂质CaS、Ca3P2等)、饱和食盐水 实验原理 主反应 CaC2＋2H2OC2H2↑＋Ca(OH)2 (不需要加热) 副反应 CaS＋2H2O==Ca(OH)2＋H2S↑ Ca3P2＋6H2O==3Ca(OH)2＋2PH3↑ 制气类型 “固＋液气”型(如图1) [圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、试管、水槽] 实验装置 净化装置 通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶除去H2S、PH3等杂质 收集装置 排水法 易错强记 (1)实验室制取乙炔时，不能用排空气法收集乙炔：乙炔的相对分子质量为26，空气的平均相对分子质量为29，二者密度相差不大，难以收集到纯净的乙炔。 (2)电石与水反应剧烈，为得到平稳的乙炔气流，可用饱和氯化钠溶液代替水，并用分液漏斗控制滴加饱和氯化钠溶液的速率，让饱和氯化钠溶液慢慢地滴入。 (3)CaC2和水反应剧烈并产生泡沫，为防止产生的泡沫涌入导管，应在导管口塞入少许棉花 (图示装置中未画出)。 (4)生成的乙炔有臭味的原因：由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如CaS、Ca3P2等)，使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质，将混合气体通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去 (5)制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置，原因是 a．碳化钙吸水性强，与水反应剧烈，不能随用、随停； b．反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸裂； c．反应后生成的石灰乳是糊状，堵住球形漏斗和底部容器之间的空隙，使启普发生器失去作用； (6)盛电石的试剂瓶要及时密封并放于干燥处，严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取，切忌用手拿。 实验5 苯及其同系物的性质 1．苯的结构与性质 实验操作     实验现象 液体分层，上层无色，下层紫红色 液体分层，上层橙黄色，下层无色 结论原因 苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能与溴水反应，苯分子具有不同于烯烃和炔烃的特殊结构。 2．苯的取代反应 (1)苯与溴的取代反应：苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应，苯环上的氢原子可被溴原子取代，生成溴苯 ①反应的化学方程式： ②溴苯的制备 反应原料 苯、纯溴、铁 实验原理 实验步骤 ①安装好装置，检查装置气密性 ②把苯和少量液态溴放入烧瓶中 ③加入少量铁屑作催化剂 ④用带导管的橡胶塞塞紧瓶口 实验装置 实验现象 ①剧烈反应，圆底烧瓶内液体微沸，烧瓶内充满大量红棕色气体 ②锥形瓶内的管口有白雾出现，溶液中出现淡黄色沉淀 ③左侧导管口有棕色油状液体滴下，把烧瓶里的液体倒入冷水里，有褐色不溶于水的液体 尾气处理 用碱液吸收，一般用NaOH溶液，吸收HBr和挥发出来的Br2 (2)苯与浓硝酸的取代反应：在浓硫酸作用下，苯在50～60℃能与浓硝酸发生硝化反应，生成硝基苯 ①反应的化学方程式： ②硝化反应：苯分子里的氢原子被硝基取代的反应叫做硝化反应，苯的硝化反应属于取代反应 ③硝基苯的制备 反应原料 苯、浓硝酸、浓硫酸 实验原理 实验步骤 ①配制混合酸：先将1．5 mL浓硝酸注入大试管中，再慢慢注入2 mL浓硫酸，并及时摇匀和冷却 ②向冷却后的混合酸中逐滴加入1 mL苯，充分振荡，混合均匀 ③将大试管放在50～60 ℃的水浴中加热 ④粗产品依次用蒸馏水和5％NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤 ⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯 实验装置 实验现象 将反应后的液体倒入一个盛有水的烧杯中，可以观察到烧杯底部有黄色油状物质生成 ②大多数能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色 (苯环对侧链的影响) 3．苯的同系物的性质 实验内容 实验现象 实验结论 (1)向两只分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴溴水，振荡后静置，观察现象。 实验证明苯和甲苯均可将溴水中的溴萃取出来，溴与苯和甲苯未发生化学反应。 (2)向两只分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置，观察现象。 实验证明甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生了氧化反应。 易错强记 (1)溴苯的制备注意事项 ①该反应要用液溴，苯与溴水不反应；加入铁粉起催化作用，实际上起催化作用的是FeBr3。 ②加药品的顺序：铁苯溴。 ③长直导管的作用：导出气体和充分冷凝回流逸出的苯和溴的蒸气 (冷凝回流的目的是提高原料的利用率)。 ④导管未端不可插入锥形瓶内水面以下的原因是防止倒吸，因为HBr气体易溶于水。 ⑤导管口附近出现的白雾，是溴化氢遇空气中的水蒸气形成的氢溴酸小液滴。 ⑥纯净的溴苯是无色的液体，密度比水大，难溶于水。反应完毕以后，将烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯里可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体，这可能是因为制得的溴苯中混有了溴的缘故。 ⑦简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作：先用水洗后分液(除去溶于水的杂质如溴化铁等)，再用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴)，最后水洗(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水)，蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯。 ⑧AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，说明有HBr气体生成，该反应应为取代反应，但是前提必须是在圆底烧瓶和锥形瓶之间增加一个CCl4的洗气瓶，吸收Br2(g)，防止对HBr检验的干扰 (若无洗气瓶，则AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，不能说明该反应为取代反应，因为Br2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀)。 ⑨苯能萃取溴水中的溴，萃取分层后水在下层，溴的苯溶液在上层，溴水是橙色的，萃取后溴的苯溶液一般为橙红色 (溴水也褪色，但为萃取褪色)。 (2)硝基苯的制备注意事项 ①试剂加入的顺序：先将浓硝酸注入大试管中，再慢慢注入浓硫酸，并及时摇匀和冷却，最后注入苯 ②水浴加热的好处：受热均匀，容易控制温度 ③为了使反应在50～60℃下进行，常用的方法是水浴加热；温度计的位置：水浴中 ④浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂 ⑤玻璃管的作用：冷凝回流 ⑥简述粗产品获得纯硝基苯的实验操作：依次用蒸馏水和氢氧化钠溶液洗涤(除去硝酸和硫酸)，再用蒸馏水洗涤(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)，然后用无水氯化钙干燥，最后进行蒸馏(除去苯)可得纯净的硝基苯 ⑦纯硝基苯是无色、难溶于水、密度比水大，具有苦杏仁味气味的油状液体，实验室制得的硝基苯因溶有少量HNO3分解产生的NO2而显黄色 ⑧硝基苯有毒，沾到皮肤上或它的蒸汽被人体吸收都能引起中毒。如果硝基苯的液体沾到皮肤上，应迅速用酒精擦洗，再用肥皂水洗净 ⑨使浓HNO3和浓H2SO4的混合酸冷却到50～60℃以下，可能原因是：  a．防止浓HNO3分解   b．防止混合放出的热使苯和浓HNO3挥发  c．温度过高有副反应发生(生成苯磺酸和间二硝基苯)  实验6 乙醇、乙酸主要性质 1．乙醇的化学性质 醇的化学性质主要由羟基官能团决定。在醇分子中由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强，使O—H和C—O的电子对都向氧原子偏移，使O—H和C—O易断裂，即 1)乙醇与钠反应 (1)实验探究 实验过程 在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠，在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞，用小试管收集气体并检验其纯度，然后点燃，再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向其中加入少量澄清石灰水。观察现象，并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较 实验装置 实验现象 ①钠开始沉于试管底部，最终慢慢消失，产生无色可燃性气体；②烧杯内壁有水珠产生； ③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊 实验结论 乙醇与钠反应产生了氢气 (2)反应的方程式：2C2H5OH＋2Na2CH3CH2ONa＋H2↑ (3)钠与乙醇、水反应的对比 水与钠反应 乙醇与钠反应 实验 现象 钠的变化 钠粒浮于水面，熔成闪亮的小球，并快速地四处游动，很快消失 钠粒开始沉于试管底部，未熔化，最终慢慢消失 声的现象 有“嘶嘶”的声响 无声响 气体检验 点燃，发出淡蓝色的火焰 点燃，发出淡蓝色的火焰 剧烈程度 钠与水剧烈反应 钠与乙醇缓慢反应 实验结论 密度大小 ρ(Na)＜ρ(H2O) ρ(Na)＞ρ(C2H5OH) 反应方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2CH3CH2OH2CH3CH2ONa＋H2↑ 反应实质 氢原子被置换 羟基氢原子被置换 羟基氢活泼性 水中氢原子＞乙醇羟基氢原子 2)取代反应 (1)乙醇与氢卤酸反应：CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O ①反应机理： (反应时，乙醇分子断裂的键为C—O) ②应用：制备卤代烃 ③反应条件：浓氢卤酸、加热 (2)乙醇分子间脱水生成乙醚：C2H5OH＋HOC2H5C2H5OC2H5＋H2O ①反应机理：一个醇分子脱羟基，另一个醇分子脱氢 ②浓H2SO4是催化剂和吸水剂。 ③甲醇和乙醇的混合物与浓硫酸共热生成醚的种类为3。 (3)乙醇与乙酸发生酯化反应(反应机理：酸脱羟基醇脱氢) 3)消去反应——乙烯的实验室制法 实验步骤 ①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液20ml，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸 ②加热混合溶液，使液体温度迅速升到170 ℃，将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察现象 实验装置 实验现象 溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色 实验结论 乙醇在浓硫酸作用下，加热到170 ℃，发生了消去反应，生成乙烯 微点拨 氢氧化钠溶液的作用：除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应 化学方程式 CH3CH2OH CH2＝CH2↑＋H2O (消去反应) 4)乙醇与氧气的催化氧化 实验步骤 向试管中加入少量乙醇，取一根铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧后插入乙醇，反复几次。注意观察反应现象，小心地闻试管中液体产生的气味 实验装置 实验现象 ①灼烧至红热的铜丝表面变黑，趁热将铜丝插入乙醇中，铜丝立即又变成红色 ②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味 实验结论 乙醇在加热和有催化剂(如Cu或Ag)存在的条件下，可被空气中的氧气氧化为乙醛 反应的方程式：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 5)乙醇与强氧化剂反应：乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化为乙酸 实验步骤 在试管中加入酸性重铬酸钾溶液，然后滴加乙醇，充分振荡，观察实验现象 实验装置 实验现象 溶液由黄色变为墨绿色 反应原理 CH3CH2OHCH3COOH 拓展应用：酒精检测仪 把红色的H2SO4酸化的CrO3载带在硅胶上，人呼出的酒精可以将其还原为灰绿色的Cr2(SO4)3，即酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后，溶液由橙色变为绿色，该反应可以用来检验司机是否酒后驾车 名师点睛 乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化，其氧化过程分为两个阶段： 2．乙酸的化学性质 (1)设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验设计原理 利用醋酸能够与碳酸钠反应生成碳酸，证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性，然后把生成的二氧化碳通入饱和碳酸氢钠溶液中除杂，最后苯酚钠溶液中，苯酚钠溶液变浑浊，证明碳酸的酸性强于苯酚的酸性 实验装置 装Na2CO3的装置现象及解释 有无色气体产生，说明酸性：乙酸＞碳酸 方程式：2CH3COOH＋Na2CO32CH3COONa＋CO2↑＋H2O 装苯酚钠溶液试管的现象及解释 溶液变浑浊，说明酸性：碳酸＞苯酚 方程式： 装饱和NaHCO3装置的作用 除去CO2气体中挥发的乙酸 实验结论 酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 (2)酯化反应： 实验过程 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体分层，饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成 ②能闻到香味 易错强记 ①试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH。 ②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸。 ③浓硫酸的作用：a．催化剂——加快反应速率；b．吸水剂——除去生成物中的水，使反应向生成物的方向移动，提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率； ④饱和Na2CO3溶液的作用：a．中和挥发出的乙酸 b．溶解挥发出的乙醇 c．降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯。 ⑤加入碎瓷片的作用：防止暴沸。 ⑥实验中，乙醇过量的原因：提高乙酸的转化率。 ⑦长导管作用：导气兼冷凝作用。 ⑧不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液：乙酸乙酯在NaOH存在下水解较彻底，几乎得不到乙酸乙酯 ⑨在该反应中，为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇，而不用他们的水溶液？ 因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水，可以促使反应向生成酯的方向进行。 ⑩为什么刚开始加热时要缓慢？防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失。 实验7 卤代烃的化学性质 1．溴乙烷的化学性质 1)取代反应(水解反应) (1)实验探究【实验3-1p56】 实验步骤 取一支试管，滴入10~15滴溴乙烷，再加入1 mL 5% NaOH溶液，振荡后加热，静置。待溶液分层后，用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液，移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中，然后加入2滴AgNO3溶液，观察现象。 实验装置 实验现象 ①中溶液分层；②中有机层厚度减小，直至消失；④中有淡黄色沉淀生成 实验结论 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br－ 反应方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr (反应类型：取代反应) 2)消去反应 (1)实验探究 实验步骤 向试管中加入5mL溴乙烷和15mL饱和NaOH乙醇溶液，振荡后加热。将产生的气体先通入盛水的试管，再通入盛有酸性高锰酸钾的试管中，观察现象。 实验装置 实验现象 反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色 实验结论 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 反应方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH2＝CH2↑＋NaBr＋H2O 实验说明 盛水的试管的作用：除去挥发出来的乙醇，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色 2．卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理：卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，是非电解质，在水中不能直接电离产生卤素离子(X－)，更不可能与AgNO3溶液反应，因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成卤素离子，再加稀硝酸酸化，最后加AgNO3溶液，根据产生沉淀的颜色检验。 (2)实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 取少量卤代烃于试管中，加入NaOH水溶液，加热，冷却后，加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀，则卤代烃中含有I－离子；若出现浅黄色沉淀，则卤代烃中含有Br－离子；若出现白色沉淀，则卤代烃中含有Cl－离子 R—X＋NaOHROH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 (3)实验流程 RX 【易错警示】①条件：NaOH水溶液，加热； ②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入硝酸银溶液，否则会出现Ag2O黑色沉淀，影响卤原子的检验。加入稀硝酸酸化的目的：一是中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和，则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色Ag2O沉淀。 易错强记 卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个－X 与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个－X被－OH取代 R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 从碳链上脱去HX分子 ＋NaOH＋NaX＋H2O 反应条件 强碱的水溶液，常温或加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 有机的碳架结构不变，－X变为－OH，无其它副反应 有机物碳架结构不变，产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成，可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 实验8 醇的化学性质 一、乙醇与钠反应 (1)实验探究 实验过程 在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠，在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞，用小试管收集气体并检验其纯度，然后点燃，再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向其中加入少量澄清石灰水。观察现象，并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较 实验装置 实验现象 ①钠开始沉于试管底部，最终慢慢消失，产生无色可燃性气体；②烧杯内壁有水珠产生； ③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊 实验结论 乙醇与钠反应产生了氢气 (2)反应的方程式：2C2H5OH＋2Na2CH3CH2ONa＋H2↑ 二、消去反应——乙烯的实验室制法 实验步骤 ①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液20ml，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸 ②加热混合溶液，使液体温度迅速升到170 ℃，将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察现象 实验装置 实验现象 溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色 实验结论 乙醇在浓硫酸作用下，加热到170 ℃，发生了消去反应，生成乙烯 微点拨 氢氧化钠溶液的作用：除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应 化学方程式 CH3CH2OH CH2＝CH2↑＋H2O (消去反应) 三、乙醇与氧气的催化氧化 ①实验探究 实验步骤 向试管中加入少量乙醇，取一根铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧后插入乙醇，反复几次。注意观察反应现象，小心地闻试管中液体产生的气味 实验装置 实验现象 ①灼烧至红热的铜丝表面变黑，趁热将铜丝插入乙醇中，铜丝立即又变成红色 ②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味 实验结论 乙醇在加热和有催化剂(如Cu或Ag)存在的条件下，可被空气中的氧气氧化为乙醛 ②反应的方程式：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 四、乙醇与强氧化剂反应：乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化为乙酸 实验步骤 在试管中加入酸性重铬酸钾溶液，然后滴加乙醇，充分振荡，观察实验现象 实验装置 实验现象 溶液由黄色变为墨绿色 反应原理 CH3CH2OHCH3COOH 拓展应用：酒精检测仪 把红色的H2SO4酸化的CrO3载带在硅胶上，人呼出的酒精可以将其还原为灰绿色的Cr2(SO4)3，即酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后，溶液由橙色变为绿色，该反应可以用来检验司机是否酒后驾车 名师点睛 乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化，其氧化过程分为两个阶段： 易错强记 钠与乙醇、水反应的对比 水与钠反应 乙醇与钠反应 实验 现象 钠的变化 钠粒浮于水面，熔成闪亮的小球，并快速地四处游动，很快消失 钠粒开始沉于试管底部，未熔化，最终慢慢消失 声的现象 有“嘶嘶”的声响 无声响 气体检验 点燃，发出淡蓝色的火焰 点燃，发出淡蓝色的火焰 剧烈程度 钠与水剧烈反应 钠与乙醇缓慢反应 实验结论 密度大小 ρ(Na)＜ρ(H2O) ρ(Na)＞ρ(C2H5OH) 反应方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2CH3CH2OH2CH3CH2ONa＋H2↑ 反应实质 氢原子被置换 羟基氢原子被置换 羟基氢活泼性 水中氢原子＞乙醇羟基氢原子 实验9 酚的化学性质 一、苯酚的溶解性实验 常温下苯酚在水中的溶解度较小(S=9．3g)，会与水形成浊液(乳浊液——苯酚与水形成的浊液静置后会分层，上层是溶有苯酚的水层，下层是溶有水的苯酚层)；当温度高于65℃时，苯酚能与水以任意比例互溶。苯酚易溶于酒精、苯等有机溶剂。 苯酚的溶解度与温度的关系 少量苯酚， 加水浑浊 加热， 变澄清 冷却后， 又变浑浊 较多的苯酚溶于水形成浑浊液，加热至65℃以上时变澄清，再冷却又变浑浊 二、苯酚的化学性质 1．酸性——弱酸性，俗称石炭酸，但酸性很弱，比碳酸还弱的酸，不能使石蕊试液变红。 实验过程 (1)向盛有0.3 g 苯酚晶体的试管中加入2 mL 蒸馏水，振荡试管 (2)向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管 (3)再向试管中加入稀盐酸或者通入二氧化碳 实验步骤 实验现象 试管①中：得到浑浊液体 试管②中：液体变澄清 试管③④中：液体变浑浊 结论 室温下，苯酚在水中溶解度较小 苯酚能与NaOH溶液反应，表现出酸性 酸性：HCO3－ < <H2CO3 反应方程式 试管②中：试管③中： 试管④中： 解释 苯酚中的羟基与苯环直接相连，苯环与羟基之间相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。由于苯环对羟基的影响，使苯酚中羟基上的氢原子更活泼，在水溶液中能发生微弱电离，显弱酸性。电离方程式为：C6H5OHC6H5O－＋H＋。 2．取代反应——羟基对苯环的影响 苯酚与浓溴水反应 实验原理 +3Br2↓+3HBr 实验操作 实验现象 立即产生白色沉淀 实验结论 苯酚易与饱和溴水发生取代反应 实验应用 该反应常用于苯酚的定性检验和定量测定 理论解释 羟基对苯环的影响，使苯环上羟基邻、对位的氢原子更活泼，易被取代 注意事项 (1)该反应中溴应过量，且产物2，4，6-三溴苯酚可溶于苯酚。故做此实验时，需用饱和溴水且苯酚的浓度不能太大，否则看不到白色沉淀。 (2)该反应很灵敏，稀的苯酚溶液就能与饱和溴水反应产生白色沉淀。这一反应常用于定性检验苯酚和定量测定苯酚的含量(酚类物质都适用)。 (3)2，4，6-三溴苯酚不溶于水，但易溶于苯。若苯中溶有少量苯酚，则加饱和溴水不会产生白色沉淀，因而用饱和溴水检验不出溶于苯中的苯酚。 (4)除去苯中苯酚的方法：加NaOH溶液，分液。 ①反应方程式：(2,4,6—三溴苯酚)。 ②现象：饱和溴水褪色或颜色变浅且生成白色沉淀。 ③反应条件：浓溴水(不加催化剂)，苯酚的稀溶液。 ④溴原子只能取代羟基邻、对位的氢原子，1 mol氢原子需要1 mol Br2。 ⑤实验成功的关键：苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚是一种难溶于水但易溶于有机溶剂的固体，所以做此实验时，一定要注意浓溴水必须过量，苯酚要少量。否则，生成的三溴苯酚会溶于过量的苯酚溶液中，那么将观察不到有三溴苯酚白色沉淀生成 ⑥苯酚与浓溴水反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定，应用： a、凡是酚类都可以与浓溴水反应生成白色沉淀，利用此性质可以定性地检验酚类的存在及鉴别酚类 b、利用此反应通过定量测定废水中酚的含量 3．显色反应 实验过程 向盛有少量苯酚稀溶液的试管中，滴入几滴FeCl3溶液，振荡，观察实验现象 实验步骤 溶液显紫色 反应方程式 6C6H5OH＋Fe3+[Fe(C6H5O)6]3－＋6H+ 易错强记 (1)向苯酚钠溶液中通入二氧化碳有白色浑浊物苯酚出现，但不论CO2是否过量，生成物均为NaHCO3，不会生成Na2CO3。 (2)制备苯酚，可以利用强酸制弱酸的原理，向苯酚钠溶液中加入稀盐酸或者通入CO2气体。 实验10 醛的氧化反应实验 一、乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应)： 1．实验探究 实验过程 在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水，使最初产生的沉淀溶解，制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水，现象是：先产生白色沉淀后变澄清 加入乙醛，水浴中温热一段时间后，现象是：试管内壁出现一层光亮的银镜 实验结论 化合态的银被还原，乙醛被氧化，乙醛(醛基：—CHO)，具有还原性，能够被弱氧化剂(银氨溶液)氧化 有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3 AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O C中：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O 2．应用：该反应常用来定性或定量检验醛基及醛基的个数，还用于工业制镜或制保温瓶胆。 二、乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 (该试剂称为“斐林试剂”) 实验过程 在试管里加入2 mL 10% NaOH溶液，加入5滴5%CuSO4溶液，得到新制Cu(OH)2，振荡后加入0.5 mL 乙醛溶液，加热。观察实验现象 实验操作 实验现象 A中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中溶液有红色沉淀产生 实验结论 在加热的条件下，乙醛与新制氢氧化铜发生化学反应，乙醛—CHO)，具有还原性，能够被弱氧化剂[Cu(OH)2]氧化 有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O 易错强记 (1)乙醛与银氨溶液的反应(银镜反应)： ①银氨溶液的配制方法：将2%稀氨水逐滴加到2%稀硝酸银溶液中，至产生的沉淀恰好溶解为止，溶液呈碱性。银氨溶液随用随配，不可久置，否则，生成物(AgN3)的易爆炸物 ②向银氨溶液中滴加几滴乙醛溶液，乙醛用量不宜太大 ③该实验用热水浴加热(60~70℃)，不可用酒精灯直接加热，但不用温度计，加热时不可搅拌、振荡 ④制备银镜时，玻璃要光滑、洁净，玻璃的洗涤一般要先用热的NaOH溶液洗，再用水洗净。有时银镜反应生成黑色颗粒而无银镜是由于试管壁不洁净的原因 ⑤实验完毕后生成的银镜用稀HNO3洗去，再用水清洗 ⑥银镜反应常用来检验醛基的存在。工业上可利用这一反应原理，把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆(生产上常用含有醛基的葡萄糖作为还原剂) (2)乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 (该试剂称为“斐林试剂”) ①实验中使用的Cu(OH)2必须是新制的：取10% NaOH溶液2 mL，逐滴加入5滴5%CuSO4溶液，所用NaOH必须过量，混合液呈碱性； ②加入乙醛溶液后，直接加热至煮沸，但加热时间不能过长，否则会Cu(OH)2分解生成黑色的CuO； ③该反应必须是碱性环境，以保证悬浊液为Cu(OH)2，不能用久置的Cu(OH)2，是因为新制的Cu(OH)2悬浊液是絮状沉淀，增大了与乙醛分子的接触面积，容易反应，同时Cu(OH)2不稳定，久置会分解生成部分CuO； ④实验完毕后生成的Cu2O用稀盐酸洗去。Cu2O＋2HCl===Cu＋CuCl2＋H2O； 实验11 羧酸的酸性实验 一、设计实验证明羧酸的酸性(提供的羧酸有甲酸、苯甲酸和乙二酸) 实验内容 实验现象 结论 向滴有酚酥溶液的氢氧化钠溶液中分别滴加甲酸、苯甲酸和乙二酸溶液，观察溶液颜色的变化 溶液的红色最终褪去 甲酸、苯甲酸、乙二酸均显酸性 二、设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验设计原理 利用醋酸能够与碳酸钠反应生成碳酸，证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性，然后把生成的二氧化碳通入饱和碳酸氢钠溶液中除杂，最后苯酚钠溶液中，苯酚钠溶液变浑浊，证明碳酸的酸性强于苯酚的酸性 实验装置 装Na2CO3的装置现象及解释 有无色气体产生，说明酸性：乙酸＞碳酸 方程式：2CH3COOH＋Na2CO32CH3COONa＋CO2↑＋H2O 装苯酚钠溶液试管的现象及解释 溶液变浑浊，说明酸性：碳酸＞苯酚 方程式： 装饱和NaHCO3装置的作用 除去CO2气体中挥发的乙酸 实验结论 酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 易错强记 醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 含羟基的物质 比较项目 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基上氢原子活泼性 不能电离 微弱电离 部分电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2 实验12 乙酸乙酯的制备与性质 一、酯化反应 (1)实验探究 实验过程 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体分层，饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成 ②能闻到香味 (2)反应的方程式： (可逆反应，也属于取代反应) (3)酯化反应的机理：羧酸脱羟基醇脱氢。 二、酯的水解 水解反应的原理： (1)机理：酯化反应形成的键，即是酯水解反应断裂的键(形成的是哪个键，断开的就是哪个键) 【设计与实验】 实验内容 实验现象 结论 (1)中性、酸性和碱性溶液中水解速率的比较：在三支试管中各加入1mL(约20滴)乙酸乙酯，然后向第一支试管中加入5mL蒸馏水，向第二支试管中加入5 mL 0.2 mol·L-1H2SO4溶液，向第三支试管中加入5 mL0.2mol·L-1NaOH溶液，振荡均匀，把三支试管同时放在70℃的水浴中加热5min左右。观察乙酸乙酯层的厚度并闻乙酸乙酯的气味 第一支试管较长时间内酯层厚度基本不变，乙酸乙酯气味很浓；第二支试管酯层厚度减小，略有乙酸乙酯的气味；第三支试管酯层基本消失，无乙酸乙酯的气味 乙酸乙酯在中性条件下基本不水解；酸性条件下大部分水解；碱性条件下全部水解 (2)不同温度下水解速率的比较：向A、B两支试管中分别加入5mI0.2 mol·L-1NaOH溶液，然后加入1mI乙酸乙酯，将试管A放入40℃的水浴中，将试管B放入80℃的水浴中加热。记录酯层消失的时间 A试管酯层消失的时间明显比B试管长 适当升高温度，能加快乙酸乙酯的水解 易错强记 酯化反应与酯的水解反应的比较 酯化反应 水解反应 反应关系 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 催化剂 浓硫酸 稀硫酸或NaOH溶液 断键机理 酸中 醇中 酯中 催化剂的 其他作用 吸水，提高乙酸和乙醇的转化率 氢氧化钠中和酯水解产生的乙酸，提高酯的水解率 最佳加热方式 加热 热水浴加热 反应类型 酯化反应，取代反应 水解反应，取代反应 实验13 有机化合物中常见官能团的检验 官能团种类 试剂 判断依据 碳碳双键或碳碳三键 溴的CCl4溶液 橙红色褪去 卤素原子 酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀生成 醇羟基 钠 有H2放出 酚羟基 FeCl3溶液 显紫色 醛基 浓溴水 有白色沉淀产生 银氨溶液 有银镜生成 羧基 新制Cu(OH)2悬浊液 有砖红色沉淀产生 NaHCO3溶液 有CO2气体放出 实验14 糖类的性质 一、被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化 实验内容 (1)在洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液，加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡。然后在水浴中加热，观察现象。 (2)在洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡。再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察现象。 (3)将上述两个实验现象与实验3-7、3-8的现象比较，你能得出什么结论？ 实验现象 (1)有银镜生成 (2)先有蓝色絮状沉淀生成，后有砖红色沉淀生成 实验结论 (1)CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O (2)CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋ Na2SO4 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O(医学用于检验尿糖) (3)与乙醛进行类似实验现象相似，说明葡萄糖分子中含有醛基,表现还原性，属于还原性糖。 二、蔗糖的性质 化学性质：无醛基，无还原性，但水解产物有还原性。 【实验探究】 实验内容 在洁净的试管中加入1 mL 10%蔗糖溶液和5滴10% H2SO4溶液，加热煮沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性，加入银氨溶液或新制备的Cu(OH)2，加热，观察现象 实验装置 实验现象 加入银氨溶液的试管中产生银镜；加入新制的Cu(OH)2的试管中出现红色沉淀 实验结论 蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 反应方程式 蔗糖是一种二糖，可以在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖 三、淀粉及其水解产物的还原性 实验内容 (1)在洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡。再加入2 mL淀粉溶液，加热，观察现象。 (2)在洁净的试管中加入1 mL淀粉溶液和2 mL 10% H2SO4溶液， 加热煮沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性，加入新制备的Cu(OH)2，加热，观察现象。 实验现象 (1)无明显现象 (2)出现砖红色沉淀 实验结论 (1)淀粉分子中无醛基，是非还原性糖 (2)淀粉的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 反应方程式 淀粉在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖： 四、淀粉水解程度的判断 (1)实验原理：判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全 (2)实验步骤 (3)实验现象和结论 现象A 现象B 结论 ① 未出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉尚未水解 ② 出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉部分水解 ③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 五、纤维素的水解反应 实验内容 在试管中放入少量脱脂棉，加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸，用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性，再滴入3滴5% CuSO4溶液，加热，观察并解释实验现象 实验现象 有砖红色沉淀生成 实验结论 纤维素的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 反应方程式 纤维素在浓硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖： (C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6 纤维素 葡萄糖 易错强记 (1)水解反应的条件：稀硫酸(1∶5)作催化剂，蔗糖水解实验需要用水浴加热； (2)盛蔗糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净； (3)水解产物中葡萄糖的检验：检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行检验，否则实验会失败。 实验15 蛋白质的性质 一、蛋白质的盐析 实验内容 在试管中加入2 mL 饱和(NH4)2SO4溶液，向其中加入几滴鸡蛋清溶液，振荡，观察现象。再继续加入蒸馏水，振荡，观察现象 实验装置 实验现象 试管内先有沉淀析出；加蒸馏水后沉淀又溶解 实验结论 饱和(NH4)2SO4溶液能降低鸡蛋清在水中的溶解度，但不改变鸡蛋清的性质 二、蛋白质的变性 实验内容 在三支试管中各加入2 mL 鸡蛋清溶液，将一支试管加热，向另两支试管中分别加入硝酸银溶液和乙醇，观察现象。再向试管中加入蒸馏水，观察产生的沉淀能否溶解 实验装置 实验现象 加热后，鸡蛋清沉淀，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解 加入硝酸银溶液后，鸡蛋清沉淀，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解 加入乙醇后，鸡蛋清沉淀，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解 实验结论 加热、硝酸银溶液、乙醇都能使蛋白质的性质发生改变 三、蛋白质的显色反应——可用于蛋白质的分析检测 实验内容 向盛有2 mL 鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸，加热，观察实验现象 实验装置 实验现象 试管内先有白色沉淀，加热后沉淀变黄色 实验结论 用蛋白质的颜色反应可以鉴别含苯环的蛋白质 易错强记 蛋白质的渗析、盐析与变性的比较 渗析 盐析 变性 内涵 利用半透膜分离胶体粒子与小分子和离子 加入无机盐使胶体中的物质析出 一定条件下，使蛋白质凝聚失去原有生理活性 条件 胶体、半透膜、水 浓的无机盐溶液 加热、紫外线照射、X射线照射、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等 变化实质 物理变化 物理变化 化学变化 特点 可逆，需多次换水 可逆，蛋白质仍保持原有的生理活性 不可逆，蛋白质已失去原有的生理活性 用途 除杂，如除去淀粉胶体中的NaCl杂质等 分离提纯蛋白质 消毒灭菌，如给果树使用波尔多液，保存动物标本等 实验16 酚醛树脂的制备 酸催化 碱催化 实验 操作 a． a． b．待混合物接近沸腾时，取出试管并用玻璃棒搅拌反应物，观察现象； c．试管冷却至室温后，向试管中加入适量乙醇，观察现象； d．再把试管放在热水浴中加热，观察现象 实验 现象 混合溶液变浑浊，有黏稠的粉红色物质生成；加入乙醇，不溶解；再加热，黏稠物质溶解 混合溶液变浑浊，有黏稠的乳黄色物质生成；加入乙醇，不溶解；再加热，黏稠物质仍不溶解 结论 在酸催化下，生成的线型结构的酚醛树脂具有热塑性 在碱催化下，生成的网状结构的酚醛树脂具有热固性 七、物质结构与性质 实验1 同主族、同主族元素性质的递变 一、卤族元素性质的递变实验 实验装置 实验原理 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，2KI+Cl2=2KCl+I2，2KI+Br2=2KBr+I2 实验用品 新制氯水、溴水、NaBr溶液、KI溶液；试管、胶头滴管。 实验步骤 ①分别向盛有4mLKBr溶液和4mLKI溶液的两支试管中加入1mL氯水，振荡，观察溶液颜色的变化，并与氯水的颜色比较。写出反应的化学程式。 ②向盛有4mLKI溶液的试管中加入1mL溴水，振荡，观察溶液颜色的变化，并与溴水的颜色比较。写出反应的化学程式。 实验现象 ①向溴化钾溶液中滴入氯水，溶液变为橙黄色；向碘化钾溶液中滴入氯水，溶液变为棕黄色，且比第一个实验得到的溶液颜色深。氯水为浅黄绿色，上述溶液的颜色都与氯水颜色不同，且比氯水颜色深。 ②向碘化钾溶液中滴加溴水，溶液变为棕黄色。溴水为橙黄色，反应后的溶液与溴水比较，颜色更深。 实验结论 非金属性Cl>Br>I 实验说明 根据卤素单质物理性质的递变性：由F2~I2,卤素单质的颜色由浅变深。向溴化钾溶液中滴入氯水，溶液变为橙黄色，且比氯水颜色深，说明生成了溴单质，反应的化学方程式：2KBr+Cl2=2KC1+Br2。该反应说明氧化性Cl2>Br2,元素的非金属性C1>Br；向碘化钾溶液中滴入氯水，溶液变为棕黄色，且比氯水颜色深，说明生成了碘单质，反应的化学方程式为： 2KI+C12=2KC1+I2,该反应说明氧化性C12>I2,元素的非金属性Cl>I;向碘化钾溶液中滴加溴水，溶液变为棕黄色，反应后的溶液与溴水比较，颜色更深，说明生成了碘单质，反应的化学方程式为：2KI+Br2=2KBr+I2,该反应说明氧化性Br2>I2,元素的非金属性Br>I。综合三个实验，可以 得到非金属性Cl>Br>I。 二、第三周期元素性质的递变(钠、镁、铝的金属性比较) (1)预测：钠、镁、铝同属于第三周期，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子吸引力逐渐增强，将会导致失电子能力减弱，金属性逐渐减弱。 (2)实验过程 ①实验探究：钠、镁与水的反应 实验操作 实验现象 实验结论及化学方程式 钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，向反应结束的溶液中加入酚酞溶液，溶液变红 钠与冷水反应剧烈。化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，溶液变为粉红色 镁条与冷水反应缓慢，镁条表面有非常少的小气泡，入酚酞，溶液颜色变化不明显；加热液体至沸腾后，镁与热人较快反应，镁条表面产生较多气泡，试管中溶液变红。镁与冷水几乎不反应，能与热水反应。化学方程式为Mg+2H2OH2↑+Mg(OH)2 结论：金属性：Na>Mg ②实验探究：氢氧化铝、氢氧化镁分别和盐酸、氢氧化钠溶液的反应 实验操作 实验现象及离子方程式 向试管中加入 2 mL 1 mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加 2 mol/L 盐酸，边滴加边振荡 向氢氧化铝中加入盐酸，白色沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失，溶液无色透明；离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液，边滴加边振荡 加入氢氧化钠溶液，白色沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失，溶液无色透明。离子方程式为Al(OH)3+OH-=Al(OH)4- 向试管中加入 2 mL 1 mol/L MgCl2溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色 Mg(OH)2沉淀为止。将 Mg(OH)2 沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加 2 mol/L 盐酸，边滴加边振荡 向氢氧化镁白色沉淀中加入盐酸，白色沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失；离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O 向另一支试管中滴加2 mol/L 氢氧化钠溶液，边滴加边振荡 向氢氧化镁白色沉淀中加入氢氧化钠，沉淀不溶解。 结论：A．NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物； B．金属性：Na>Mg>Al (3)实验结论：Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱。 实验2 探究相似相溶原理 在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘，可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1mL四氧化碳(CCl4)，振荡试管，观察碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氧化碳溶液。再向试管里加入1mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅，这是由于在水溶液里可发生如下反应I2+I-I3-。实验表明碘在四氯化碳中溶解性较好，原因是非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂 实验3 简单配合物的形成 常见的配合物及其制取 1．[Cu(H2O)4]2+ 实验装置 实验原理 Cu2+＋4H2O===[Cu(H2O)4]2+ 实验用品 ①CuSO4②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr、点滴板、蒸馏水 实验步骤 取上述少量6种固体于点滴板，分别加蒸馏水溶解，观察现象 实验现象 ①②③三种溶液呈天蓝色 ④⑤⑥三种溶液呈无色 实验结论 Cu2+在水溶液中常显蓝色，溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关，与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关 实验说明 实验证明，硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色，实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。 2．[Cu(NH3)4](OH)2：Cu2+ + 2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+ 2NH4+ Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2 实验装置 实验原理 Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2 [Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O ＝ [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 实验用品 0.1mol/LCuSO4、1mol/L氨水、95%乙醇、试管、玻璃棒 实验步骤 向盛有4mL0.1mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象；再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8mL95%乙醇)，并用玻璃棒摩檫试管壁，观察实验现象。 实验现象 加入氨水后首先生成蓝色沉淀，继续加入氨水后蓝色沉淀溶解形成深蓝色溶液。加入乙醇后又析出深蓝色晶体。 实验结论 深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 实验说明 实验证明，无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在 [Cu(NH3)4]2+，中心离子是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4 3．K3Fe(SCN)6：Fe3++nSCN—[Fe(SCN)n ]3-n(n=1~6),常写为Fe3++3SCN—Fe(SCN)3 实验装置 实验原理 Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n，n = 1~6，随SCN-的浓度而异，可用于鉴别Fe3+ 实验用品 0.1mol/LFeCl3 溶液、0.1mol/LKSCN 溶液；试管、胶头滴管。 实验步骤 向盛有少量 0.1mol/LFeCl3溶液的试管中加1滴 0.1mol/LKSCN 溶液，观察现象。 实验现象 FeCl3 溶液变为红色。 实验说明 Fe3+的检验方法：KSCN 法、苯酚法、亚铁氰化钾法。 4．[Ag(NH3)2]Cl：AgCl + 2NH3 =[Ag(NH3)2] Cl 【实验3-5p97】 实验装置 实验原理 Ag++Cl-=AgCl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl 实验用品 0.1mol/LNaCl、0.1mol/LAgNO3、1mol/L氨水、试管、玻璃棒 实验步骤 向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的试管里滴几滴0.1mol/LAgNO3溶液，产生难溶于水白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水，振荡，观察实验现象 实验现象 白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水后沉淀消失，得到澄清的无色溶液 实验结论 制得了[Ag(NH3)2]Cl溶液 实验说明 AgCl沉淀溶于氨水，发生AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl反应生成[Ag(NH3)2]Cl溶液 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 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