❶ 高中化學實驗題常見考點有哪些
一、根據實驗的原理選擇儀器和試劑
根據實驗的目的決定儀器的排列組裝順序,一般遵循氣體製取→除雜(若干裝置)→乾燥→主體實驗→實驗產品的保護與尾氣處理。其中除雜與乾燥的順序,若採用溶液除雜則為先凈化後乾燥。
尾氣處理一般採用溶液吸收或將氣體點燃。若制備的物質易水解或易吸收水分及co2氣體,如2000年高考題第24題就涉及主產品的保護,應在收集fecl3的裝置後除去cl2的裝置前連接一個裝有乾燥劑的裝置,以防止主產品fecl3的水解。
二、介面的連接
一般應遵循裝置的排列順序。對於吸收裝置,若為洗氣瓶則應“長”進(利於雜質的充分吸收)“短”出(利於氣體導出),若為盛有鹼石灰的乾燥管吸收水分和co2,則應“大”進(同樣利用co2和水蒸氣的充分吸收)“小”出(利於余氣的導出),若為排水量氣時應“短”進“長”出,排出水的體積即為生成氣體的體積。
三、氣密性檢查
凡有制氣裝置都存在氣密性檢查問題。關鍵是何時進行氣密性檢查?如何進行氣密性檢查?顯然應在儀器連接完之後,添加葯品之前進行氣密性檢查。氣密性檢查的方法雖多種多樣,但總的原則是堵死一頭,另一頭通過導管插入水中,再微熱(用掌心或酒精燈)容積較大的玻璃容器,若水中有氣泡逸出,停止加熱後導管中有一段水柱上升則表示氣密性良好,否則須重新組裝與調試。
四、防倒吸
如何收氣體或排水集氣的`實驗中都要防倒吸。一般來說防倒吸可分為兩種方法:一是在裝置中防倒吸(如在裝置中加安全瓶或用倒扣的漏斗吸收氣體等),例如1993年高考題未冷凝的氣體用盛有naoh溶液的倒扣的漏斗吸收,以防倒吸;1996年高考題用排水法收集h2的裝置前加裝一個安全瓶防倒吸;1992年高考題中用naoh溶液吸收so2,co2前加裝一個安全瓶b防倒吸。一般來說在加熱制氣並用排水集氣或用溶液洗氣的實驗中,實驗結束時應先撤插在溶液中的導管後熄滅酒精燈以防倒吸。
五、事故處理
諢學實驗過程中由於操作不當或疏忽大意必然導致事故的發生。問題是遇到事故發生時要有正確的態度、冷靜的頭腦,做到一不驚慌失措,二要及時正確處理,三按要求規范操作,盡量避免事故發生。例如濃硫酸稀釋時,濃硫酸應沿著容器的內壁慢慢注入水中,邊加邊攪拌使熱量均勻擴散。在做有毒氣體的實驗中,應盡量在通風櫥中進行。不慎將苯酚沾到手上時,應立即用酒精擦洗,再用水沖洗等等。
六、實驗方案的評價
以下原則:①能否達到目的;②所用原料是否常見易得、廉價;③原料的利用率高低;④過程是否簡捷優化;⑤有無對環境污染;⑥實驗的誤差大小有無創意等等。能達到上述六點要求的實驗方案應該說不失為最優實驗方案。
❷ 高中化學典型例題匯編
、有機物A(C6H8O4)為食品包裝紙的常用防腐劑。A可以使溴水褪色。A難 溶於水,但在酸性條件下可發生水解反應,得到B(C4H4O4)和甲醇。通常狀況下B為無色晶體,能與氫氧化鈉溶液發生反應。(1)A可以發生的反應有 (選填序號)① 加成反應 ② 酯化反應 ③ 加聚反應 ④ 氧化反應(2)B分子中沒有支鏈,其結構簡式是 ,B的具有相同官能團的同分異構體的結構簡式是 。(3)由B製取A的化學方程式是: 。(4)天門冬氨酸(C4H7NO4)是組成人體蛋白質的氨基酸之一,可由B通過以下反應製取:
天門冬氨酸的結構簡式是 。
❸ 化學高考常見實驗及其所用器材
高三化學復習 化學實驗知識
【考綱要求】
1.了解化學實驗是科學探究過程中的一種重要方法。
2.了解化學實驗室常用儀器的主要用途和各使用方法。
3.掌握化學實驗的基本操作。能識別化學品安全使用標識,了解實驗室一般事故的預防和處理方法。
4.掌握常見氣體的實驗室製法(包括所用試劑、儀器,反應原理和收集方法)。
5.能對常見的物質進行檢驗、分離和提純,能根據要求配製溶液。
6.能根據實驗試題要求,做到:
(1) 設計、評價或改進實驗方案;
(2) 了解控制實驗條件的方法;
(3) 分析或處理實驗數據,得出合理結論;
(4) 繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。
7.以上各部分知識與技能的綜合應用。
【知識要點】
一、常用儀器的使用
l.能加熱的儀器
(l)試管 用來盛放少量葯品、常溫或加熱情況下進行少量試劑反應的容器,可用於製取或收集少量氣體。
使用注意事項:①可直接加熱,用試管夾夾在距試管口 1/3處。 ②放在試管內的液體,不加熱時不超過試管容積的l/2,加熱時不超過l/3。 ③加熱後不能驟冷,防止炸裂。④加熱時試管口不應對著任何人;給固體加熱時,試管要橫放,管口略向下傾斜。
(2)燒杯 用作配製溶液和較大量試劑的反應容器,在常溫或加熱時使用。
使用注意事項:①加熱時應放置在石棉網上,使受熱均勻。
②溶解物質用玻璃棒攪拌時,不能觸及杯壁或杯底。
(3)燒瓶 用於試劑量較大而又有液體物質參加反應的容器,可分為圓底燒瓶、平底燒瓶和蒸餾燒瓶。它們都可用於裝配氣體發生裝置。蒸餾燒瓶用於蒸餾以分離互溶的沸點不同的物質。
使用注意事項:①圓底燒瓶和蒸餾燒瓶可用於加熱,加熱時要墊石棉網,也可用於其他熱浴(如水浴加熱等)。 ②液體加入量不要超過燒瓶容積的1/2。
(4)蒸發皿 用於蒸發液體或濃縮溶液。
使用注意事項:①可直接加熱,但不能驟冷。 ②盛液量不應超過蒸發皿容積的2/3。 ③取、放蒸發皿應使用坩堝鉗。
(5)坩堝 主要用於固體物質的高溫灼燒。
使用注意事項:①把坩堝放在三腳架上的泥三角上直接加熱。 ②取、放坩堝時應用坩堝鉗。
(6)酒精燈 化學實驗時常用的加熱熱源。
使用注意事項:①酒精燈的燈芯要平整。 ②添加酒精時,不超過酒精燈容積的2/3;酒精不少於l/4。 ③絕對禁止向燃著的酒精燈里添加酒精,以免失火。 ④絕對禁止用酒精燈引燃另一隻酒精燈。 ⑤用完酒精燈,必須用燈帽蓋滅,不可用嘴去吹。 ⑥不要碰倒酒精燈,萬一灑出的酒精在桌上燃燒起來,應立即用濕布撲蓋。
2.分離物質的儀器
(1)漏斗 分普通漏斗、長頸漏斗、分液漏斗。普通漏斗用於過濾或向小口容器轉移液體。長頸漏斗用於氣體發生裝置中注入液體。分液漏斗用於分離密度不同且互不相溶的不同液體,也可用於向反應器中隨時加液。也用於萃取分離。
(2)洗氣瓶 中學一般用廣口瓶、錐形瓶或大試管裝配。洗氣瓶內盛放的液體,用以洗滌氣體,除去其中的水分或其他氣體雜質。使用時要注意氣體的流向,一般為「長進短出」。
(3)乾燥管 乾燥管內盛放的固體,用以洗滌氣體,除去其中的水分或其他氣體雜質,也可以使用U型管。
3.計量儀器
(l)托盤天平 用於精密度要求不高的稱量,能稱准到0.1g。所附砝碼是天平上稱量時衡定物質質量的標准。
使用注意事項:①稱量前天平要放平穩,游碼放在刻度尺的零處,調節天平左、右的平衡螺母,使天平平衡。 ②稱量時把稱量物放在左盤,砝碼放在右盤。砝碼要用鑷子夾取,先加質量大的砝碼,再加質量小的砝碼。 ③稱量乾燥的固體葯品應放在在紙上稱量。
④易潮解、有腐蝕性的葯品(如氫氧化鈉),必須放在玻璃器皿里稱量。 ⑤稱量完畢後,應把砝碼放回砝碼盒中,把游碼移回零處。
(2)量筒 用來量度液體體積,精確度不高。
使用注意事項:①不能加熱和量取熱的液體,不能作反應容器,不能在量筒里稀釋溶液。②量液時,量簡必須放平,視線要跟量簡內液體的凹液面的最低處保持水平,再讀出液體體積。
(3)容量瓶 用於准確配製一定體積和一定濃度的溶液。使用前檢查它是否漏水。用玻璃棒引流的方法將溶液轉入容量瓶。
使用注意事項:①只能配製容量瓶上規定容積的溶液。 ②容量瓶的容積是在20℃時標定的,轉移到瓶中的溶液的溫度應在20℃左右。
(4)滴定管 用於准確量取一定體積液體的儀器。帶玻璃活塞的滴定管為酸式滴定管,帶有內裝玻璃球的橡皮管的滴定管為鹼式滴定管。
使用注意事項:①酸式、鹼式滴定管不能混用。 ②25mL、50mL滴定管的估計讀數為±0.01mL。 ③裝液前要用洗液、水依次沖洗干凈,並要用待裝的溶液潤洗滴定管。④調整液面時,應使滴管的尖嘴部分充滿溶液,使液面保持在「0』或「0」以下的某一定刻度。讀數時視線與管內液面的最凹點保持水平。
(5)量氣裝置 可用廣口瓶與量筒組裝而成。如圖所示。排到量筒中水
的體積,即是該溫度、壓強下所產生的氣體的體積。適用於測量難溶於水
的氣體體積。
4.其它儀器
鐵架台(鐵夾、鐵圈) 坩堝鉗 燃燒匙 葯匙 玻璃棒 溫度計 冷凝管 表面皿 集氣瓶 廣口瓶 細口瓶 滴瓶 滴管 水槽 研缽 試管架 三角架 乾燥器
二、化學實驗基本操作
1、儀器的洗滌
玻璃儀器洗凈的標準是:內壁上附著的水膜均勻,既不聚成水滴,也不成股流下。
Ⅰ普通法:可向容器中加水,選擇合適毛刷,配合去污粉或一般洗滌劑反復洗滌,然後用水沖洗干凈。
Ⅱ特殊法:容器內附有普通法不能洗去的特殊物質,可選用特殊的試劑,利用有機溶劑或化學反應將其洗滌。
2、葯品取用
(1)實驗室里所用的葯品,很多是易燃、易爆、有腐蝕性或有毒的。因此在使用時一定要嚴格遵照有關規定和操作規程,保證安全。不能用手接觸葯品,不要把鼻孔湊到容器口去聞葯品(特別是氣體)的氣味,不得嘗任何葯品的味道。注意節約葯品,嚴格按照實驗規定的用量取用葯品。如果沒有說明用量,一般應按最少量取用:液體l-2mL,固體只需要蓋滿試管底部。實驗剩餘的葯品既不能放回原瓶,也不要隨意丟棄,更不要拿出實驗室,要放人指定的容器內。
(2)固體葯品的取用
取用固體葯品一般用葯匙。往試管里裝入固體粉末時,為避免葯品沾在管口和管壁上,先使試管傾斜,把盛有葯品的葯匙(或用小紙條折疊成的紙槽)小心地送入試管底部,然後使試管直立起來,讓葯品全部落到底部。有些塊狀的葯品可用鑷子夾取。
(3)液體葯品的取用
取用很少量液體時可用膠頭滴管吸取。取用較多量液體時可用直接傾注法:取用細口瓶里的葯液時,先拿下瓶塞,倒放在桌上,然後拿起瓶子(標簽應對著手心)瓶、口要緊挨著試管口,使液體緩緩地倒入試管。注意防止殘留在瓶口的葯液流下來,腐蝕標簽。一般往大口容器或容量瓶、漏斗里傾注液體時,應用玻璃棒引流。
3、試紙的使用
試紙種類 應用 使用方法 注意
石蕊試紙 檢驗酸鹼性(定性) ①檢驗液體:取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上,用沾有待測液的玻璃棒點在試紙的中部,觀察顏色變化。
②檢驗氣體:一般先用蒸餾水把試紙潤濕,粘在玻璃棒的一端,用玻璃棒把試紙放到盛有待測氣體的試管口(注意不要接觸),觀察顏色變化。 ①試紙不可伸入溶液中,也不能與管口接觸。
②測溶液pH時,pH試紙不能先潤濕,因為這相當於將原溶液稀釋了。
pH試紙 檢驗酸、鹼性的強弱(定量)
品紅試紙 檢驗SO2等漂白性物質
KI-澱粉試紙 檢驗Cl2等有氧化性物質
4、溶液的配製
(l)配製溶質質量分數一定的溶液
計算:算出所需溶質和水的質量。把水的質量換算成體積。如溶質是液體時,要算出液體的體積。
稱量:用天平稱取固體溶質的質量;用量簡量取所需液體、水的體積。
溶解:將固體或液體溶質倒入燒杯里,加入所需的水,用玻璃棒攪拌使溶質完全溶解.
(2)配製一定物質的量濃度的溶液
計算:算出固體溶質的質量或液體溶質的體積。
稱量:用托盤天平稱取固體溶質質量,用量簡量取所需液體溶質的體積。
溶解:將固體或液體溶質倒入燒杯中,加入適量的蒸餾水(約為所配溶液體積的1/6),用玻璃棒攪拌使之溶解,冷卻到室溫後,將溶液引流注入容量瓶里。
洗滌(轉移):用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌2-3次,將洗滌液注入容量瓶。振盪,使溶液混合均勻。
定容:繼續往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3m處,改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰好與刻度相切。把容量瓶蓋緊,再振盪搖勻。
5、過濾 過濾是除去溶液里混有不溶於溶劑的雜質的方法。
過濾時應注意:
①一貼:將濾紙折疊好放入漏斗,加少量蒸餾水潤濕,使濾紙緊貼漏斗內壁。
②二低:濾紙邊緣應略低於漏斗邊緣,加入漏斗中液體的液面應略低於濾紙的邊緣。
③三靠:向漏斗中傾倒液體時,燒杯的夾嘴應與玻璃棒接觸;玻璃棒的底端應和過濾器有三層濾紙處輕輕接觸;漏斗頸的末端應與接受器的內壁相接觸,例如用過濾法除去粗食鹽中少量的泥沙。
6、中和滴定
准備過程 ①查滴定管是否漏水;②洗滌滴定管及錐形瓶;③用少量標准液潤洗裝標准液的滴定管及用待測液潤洗量取待測液的滴定管;④裝液體、排氣泡、調零點並記錄初始讀數。
滴定過程 姿態:左手控制活塞或小球,右手搖動錐形瓶,眼睛注視錐形瓶內溶液顏色變化及滴速。
滴速:逐滴滴入,當接近終點時,應一滴一搖。
終點:最後一滴剛好使指示劑顏色發生明顯改變時即為終點。記錄讀數。
7、蒸發和結晶 蒸發是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質以晶體析出的方法。結晶是溶質從溶液中析出晶體的過程,可以用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物。結晶的原理是根據混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同,通過蒸發減少溶劑或降低溫度使溶解度變小,從而使晶體析出。加熱蒸發皿使溶液蒸發時、要用玻璃棒不斷攪動溶液,防止由於局部溫度過高,造成液滴飛濺。當蒸發皿中出現較多的固體時,即停止加熱,例如用結晶的方法分離NaCl和KNO3混合物。
8、蒸餾 蒸餾是提純或分離沸點不同的液體混合物的方法。用蒸餾原理進行多種混合液體的分離,叫分餾。
操作時要注意:
①在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。
②溫度計水銀球的位置應與支管底口下緣位於同一水平線上。
③蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的2/3,也不能少於l/3。
④冷凝管中冷卻水從下口進,從上口出。
⑤加熱溫度不能超過混合物中沸點最高物質的沸點,例如用分餾的方法進行石油的分餾。
9、分液和萃取 分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。萃取是利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。選擇的萃取劑應符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對溶質的溶解度要遠大於原溶劑,並且溶劑易揮發。
在萃取過程中要注意:
①將要萃取的溶液和萃取溶劑依次從上口倒入分液漏斗,其量不能超過漏斗容積的2/3,塞好塞子進行振盪。
②振盪時右手捏住漏鬥上口的頸部,並用食指根部壓緊塞子,以左手握住旋塞,同時用手指控制活塞,將漏鬥倒轉過來用力振盪。
③然後將分液漏斗靜置,待液體分層後進行分液,分液時下層液體從漏鬥口放出,上層液體從上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水裡的溴。
10、升華 升華是指固態物質吸熱後不經過液態直接變成氣態的過程。利用某些物質具有升華的特性,將這種物質和其它受熱不升華的物質分離開來,例如加熱使碘升華,來分離I2和SiO2的混合物。
11、滲析 利用半透膜(如膀胱膜、羊皮紙、玻璃紙等),使膠體跟混在其中的分子、離子分離的方法。常用滲析的方法來提純、精製膠體溶液。
三、物質的存放和事故處理
1.試劑保存
化學葯品因見光、受熱、受潮、氧化等可能使其變質,有些因其揮發性或吸水性等改變濃度。故葯品的貯存方法與其化學、物理性質有關。
(1)試劑瓶選用原則:葯品狀態定口徑—— 固體廣口、液體細口
瓶塞取決酸鹼性(注意:盛放液)避光存放棕色瓶
保存方法 原因 物質
廣口瓶或細口瓶 便於取用 溴水、NaCl
瓶塞 用橡皮塞 防腐蝕 不能放HNO3、液Br2
用玻璃塞 防粘 不能放NaOH、Na2CO3、Na2S
塑料瓶 SiO2與HF反應 NH4F、HF
棕色瓶 見光分解 HNO3、氯水、
液封 水封 防氧化、揮發 P4、液Br2
煤油封 防氧化 Na、K
石蠟油封 防氧化 Li
密封 防揮發 HCl、HNO3、NH3.H2O
防氧化 Na2SO3、H2S、Fe2+、
防吸水、CO2 漂白粉、鹼石灰
防吸水 CaC2、CaCl2、P2O5、濃H2SO4
1.空氣中易變質的試劑:這類試劑應隔絕空氣或密封保存,有些試劑的保存還要採取特殊的措施。
被氧化的試劑:亞鐵鹽,活潑金屬單質、白磷、氫硫酸、苯酚、Na2SO3等。
易吸收CO2的試劑:CaO,NaOH, Ca(OH)2,Na2O2等。
易吸濕的試劑:P2O5、CaC2、CaO、NaOH、無水CaCl2、濃H2SO4、無水CuSO4、FeCl3•6H2O等。
易風化的試劑:Na2CO3•10H2O、Na2SO4•10H2O等。
2.見光或受熱易分解的試劑:應用棕色瓶盛放且置於冷、暗處。如氨水,雙氧水,AgNO3、HNO3等。
3.易揮發或升華的試劑:這類試劑應置於冷,暗處密封保存。
易揮發的試劑:濃氨水、濃鹽酸、濃硝酸、液溴、乙酸乙酯、二硫化碳、四氯化碳、汽油等。
易升華的試劑:碘、萘等。
4.危險品:這類試劑應分類存放並遠離火源。
易燃試劑:遇明火即可燃燒的有汽油、苯、乙醇、酯類物質等有機溶劑和紅磷、硫、鎂、硝酸纖維等。能自燃的有白磷。
本身不可燃但與可燃物接觸後有危險的試劑有:高錳酸鉀、氯酸鉀、硝酸鉀、過氧化鈉等。
易爆試劑:有硝酸纖維、硝酸銨等。
劇毒試劑:氰化物、汞鹽、黃磷、氯化鋇、硝基苯等。
強腐蝕性試劑:強酸、強鹼、液溴、甲醇、苯酚、氫氟酸、醋酸等。
5.有些試劑不宜長久防置,應隨用隨配。如硫酸亞鐵溶液、氯水、氫硫酸、銀氨溶液等。
2.常見事故的處理
事故 處理方法
酒精及其它易燃有機物小面積失火 立即用濕布撲蓋
鈉、磷等失火 迅速用砂覆蓋
少量酸(或鹼)滴到桌上 立即用濕布擦凈,再用水沖洗
較多量酸(或鹼)流到桌上 立即用適量NaHCO3溶液(或稀HAC)作用,後用水沖洗
酸沾到皮膚或衣物上 先用抹布擦試,後用水沖洗,再用NaHCO3稀溶液沖洗
鹼液沾到皮膚上 先用較多水沖洗,再用硼酸溶液洗
酸、鹼濺在眼中 立即用水反復沖洗,並不斷眨眼
苯酚沾到皮膚上 用酒精擦洗後用水沖洗
白磷沾到皮膚上 用CuSO4溶液洗傷口,後用稀KMnO4溶液濕敷
溴滴到皮膚上 應立即擦去,再用稀酒精等無毒有機溶濟洗去,後塗硼酸、凡士林
誤食重金屬鹽 應立即口服蛋清或生牛奶
汞滴落在桌上或地上 應立即撒上硫粉
四、氣體的發生裝置
(1)裝置順序:制氣裝置→凈化裝置→反應或收集裝置→除尾氣裝置
(2)安裝順序:由下向上,由左向右
(3)操作順序:裝配儀器→檢驗氣密性→加入葯品
1、氣體發生裝置的類型
(1)設計原則:根據反應原理、反應物狀態和反應所需條件等因素來選擇反應裝置。
(2)裝置基本類型:
裝置類型 固體反應物(加熱) 固液反應物(不加熱) 固液反應物(加熱)
裝置
示意圖
主要儀器
典型氣體 O2、NH3、CH4等 H2、CO2、H2S等 Cl2、HCl、CH2=CH2
操作要點 (l)試管口應稍向下傾斜,以防止產生的水蒸氣在管口冷凝後倒流而引起試管破裂。
(2)鐵夾應夾在距試管口 l/3處。
(3)膠塞上的導管伸入試管裡面不能太長,否則會妨礙氣體的導出。 (1)在用簡易裝置時,如用長頸漏斗,漏斗頸的下口應伸入液面以下,否則起不到液封的作用;
(2)加入的液體反應物(如酸)要適當。
(3)塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應制備氣體可用啟普發生器制備。 (1)先把固體葯品加入燒瓶,然後加入液體葯品。
(2)要正確使用分液漏斗。
幾種氣體制備的反應原理
1、 O2 2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3•H2O NH3↑+H2O
3、CH4 CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑
4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
5、CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
6、SO2 Na2SO4+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O
7、NO2 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
8、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
9、C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
10、Cl2 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
11、C2H4 C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
12、N2 NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O
2、收集裝置
選用收集方法的主要依據是氣體的密度和水溶性。由氯氣的物理性質得,用向上排空氣法收集氯氣,因氯氣難溶於飽和食鹽水,也可用排飽和食鹽水收集。
(1)設計原則:根據氧化的溶解性或密度
(2)裝置基本類型:
裝置類型 排水(液)集氣法 向上排空氣集氣法 向下排空氣集氣法
裝 置
示意圖
適用范圍 不溶於水(液)的氣體 密度大於空氣的氣體 密度小於空氣的氣體
典型氣體 H2、O2、NO、CO、CH4、
CH2=CH2、CH≡CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4
3、凈化與乾燥裝置
尾氣吸收處理裝置:有三種:①用倒扣漏斗------極易溶於水的氣體;②玻璃管----能溶於水或溶於溶液的氣體的吸收(如用NaOH溶液吸收Cl2);③點燃法----處理CO。
(1)設計原則:根據凈化葯品的狀態及條件
(2)裝置基本類型:
裝置
類型 液體除雜劑(不加熱) 固體除雜劑(不加熱) 固體除雜劑(加熱)
適用
范圍
裝 置
示意圖
(3)氣體的凈化劑的選擇
選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和雜質的性質而確定,所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質,而不能與被提純的氣體反應。一般情況下:①易溶於水的氣體雜質可用水來吸收;②酸性雜質可用鹼性物質吸收;③鹼性雜質可用酸性物質吸收;④水分可用乾燥劑來吸收;⑤能與雜質反應生成沉澱(或可溶物)的物質也可作為吸收劑。
(4)氣體乾燥劑的類型及選擇
常用的氣體乾燥劑按酸鹼性可分為三類:
①酸性乾燥劑,如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性乾燥劑能夠乾燥顯酸性或中性的氣體,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等氣體。
②鹼性乾燥劑,如生石灰、鹼石灰、固體NaOH。鹼性乾燥劑可以用來乾燥顯鹼性或中性的氣體,如NH3、H2、O2、CH4等氣體。
③中性乾燥劑,如無水氯化鈣等,可以乾燥中性、酸性、鹼性氣體,如O2、H2、CH4等。
在選用乾燥劑時,顯鹼性的氣體不能選用酸性乾燥劑,顯酸性的氣體不能選用鹼性乾燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的乾燥劑。能與氣體反應的物質不能選作乾燥劑,如不能用CaCI2來乾燥NH3(因生成 CaCl2•8NH3),不能用濃 H2SO4乾燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
氣體凈化與乾燥注意事項
一般情況下,若採用溶液作除雜試劑,則是先除雜後乾燥;若採用加熱除去雜質,則是先乾燥後加熱。
對於有毒、有害的氣體尾氣必須用適當的溶液加以吸收(或點燃),使它們變為無毒、無害、無污染的物質。如尾氣Cl2、SO2、Br2(蒸氣)等可用NaOH溶液吸收;尾氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾氣CO可用點燃法,將它轉化為CO2氣體。
五、常見物質的分離、提純和鑒別
1.常用的物理方法——根據物質的物理性質上差異來分離。
混合物的物理分離方法
方法 適用范圍 主要儀器 注意點 實例
固+液 蒸發 易溶固體與液體分開 酒精燈、蒸發皿、玻璃棒 ①不斷攪拌;②最後用余熱加熱;③液體不超過容積2/3 NaCl(H2O)
固+固 結晶 溶解度差別大的溶質分開 NaCl(NaNO3)
升華 能升華固體與不升華物分開 酒精燈 I2(NaCl)
固+液 過濾 易溶物與難溶物分開 漏斗、燒杯 ①一角、二低、三碰;②沉澱要洗滌;③定量實驗要「無損」 NaCl(CaCO3)
液+液 萃取 溶質在互不相溶的溶劑里,溶解度的不同,把溶質分離出來 分液漏斗 ①先查漏;②對萃取劑的要求;③使漏斗內外大氣相通;④上層液體從上口倒出 從溴水中提取Br2
分液 分離互不相溶液體 分液漏斗 乙酸乙酯與飽和Na2CO3溶液
蒸餾 分離沸點不同混合溶液 蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計、牛角管 ①溫度計水銀球位於支管處;②冷凝水從下口通入;③加碎瓷片 乙醇和水、I2和CCl4
滲析 分離膠體與混在其中的分子、離子 半透膜 更換蒸餾水 澱粉與NaCl
鹽析 加入某些鹽,使溶質的溶解度降低而析出 燒杯 用固體鹽或濃溶液 蛋白質溶液、硬脂酸鈉和甘油
氣+氣 洗氣 易溶氣與難溶氣分開 洗氣瓶 長進短出 CO2(HCl)
液化 沸點不同氣分開 U形管 常用冰水 NO2(N2O4)
2、化學方法分離和提純物質
對物質的分離可一般先用化學方法對物質進行處理,然後再根據混合物的特點用恰當的分離方法(見化學基本操作)進行分離。
用化學方法分離和提純物質時要注意:
①最好不引入新的雜質;
②不能損耗或減少被提純物質的質量
③實驗操作要簡便,不能繁雜。用化學方法除去溶液中的雜質時,要使被分離的物質或離子盡可能除凈,需要加入過量的分離試劑,在多步分離過程中,後加的試劑應能夠把前面所加入的無關物質或離子除去。
對於無機物溶液常用下列方法進行分離和提純:
(1)生成沉澱法 (2)生成氣體法 (3)氧化還原法 (4)正鹽和與酸式鹽相互轉化法 (5)利用物質的兩性除去雜質 (6)離子交換法
常見物質除雜方法
序號 原物 所含雜質 除雜質試劑 主要操作方法
1 N2 O2 灼熱的銅絲網 用固體轉化氣體
2 CO2 H2S CuSO4溶液 洗氣
3 CO CO2 NaOH溶液 洗氣
4 CO2 CO 灼熱CuO 用固體轉化氣體
5 CO2 HCI 飽和的NaHCO3 洗氣
6 H2S HCI 飽和的NaHS 洗氣
7 SO2 HCI 飽和的NaHSO3 洗氣
8 CI2 HCI 飽和的食鹽水 洗氣
9 CO2 SO2 飽和的NaHCO3 洗氣
10 炭粉 MnO2 濃鹽酸(需加熱) 過濾
11 MnO2 C -------- 加熱灼燒
12 炭粉 CuO 稀酸(如稀鹽酸) 過濾
13 AI2O3 Fe2O3 NaOH(過量),CO2 過濾
14 Fe2O3 AI2O3 NaOH溶液 過濾
15 AI2O3 SiO2 鹽酸`氨水 過濾
16 SiO2 ZnO HCI溶液 過濾,
17 BaSO4 BaCO3 HCI或稀H2SO4 過濾
18 NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 加酸轉化法
19 NaCI溶液 NaHCO3 HCI 加酸轉化法
20 FeCI3溶液 FeCI2 CI2 加氧化劑轉化法
21 FeCI3溶液 CuCI2 Fe 、CI2 過濾
22 FeCI2溶液 FeCI3 Fe 加還原劑轉化法
23 CuO Fe (磁鐵) 吸附
24 Fe(OH)3膠體 FeCI3 蒸餾水 滲析
25 CuS FeS 稀鹽酸 過濾
26 I2晶體 NaCI -------- 加熱升華
27 NaCI晶體 NH4CL -------- 加熱分解
28 KNO3晶體 NaCI 蒸餾水 重結晶.
29 乙烯 SO2、H20 鹼石灰 加固體轉化法
30 乙烷 C2H4 溴的四氯化碳溶液 洗氣
31 溴苯 Br2 NaOH稀溶液 分液
32 甲苯 苯酚 NaOH溶液 分液
33 己醛 乙酸 飽和Na2CO3 蒸餾
34 乙醇 水(少量) 新制CaO 蒸餾
35 苯酚 苯 NaOH溶液、CO2 分液
3、物質的鑒別
物質的檢驗通常有鑒定、鑒別和推斷三類,它們的共同點是:依據物質的特殊性質和特徵反應,選擇適當的試劑和方法,准確觀察反應中的明顯現象,如顏色的變化、沉澱的生成和溶解、氣體的產生和氣味、火焰的顏色等,進行判斷、推理。
檢驗類型 鑒別 利用不同物質的性質差異,通過實驗,將它們區別開來。
鑒定 根據物質的特性,通過實驗,檢驗出該物質的成分,確定它是否是這種物質。
推斷 根據已知實驗及現象,分析判斷,確定被檢的是什麼物質,並指出可能存在什麼,不可能存在什麼。
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化學實驗常用儀器的使用方法及注意事項
一、容器與反應器
1、可直接加熱
(1)試管
主要用途:①常溫或加熱條件下,用作少量試劑的反應容器。
②收集少量氣體和氣體的驗純。
③盛放少量葯品。
使用方法及注意事項:
①可直接加熱,用試管夾夾住距試管口 處。
②試管的規格有大有小。不加熱時,試管內盛放的液體不超過容積的 ,加熱時不超過 。
③加熱前外壁應無水滴;加熱後不能驟冷,以防止試管破裂。
④加熱時,試管口不應對著任何人。給固體加熱時,試管要橫放,管口略向下傾斜。
⑤不能用試管加熱熔融NaOH等強鹼性物質。
(2)蒸發皿
主要用途:①溶液的蒸發、濃縮、結晶。
②乾燥固體物質。
使用方法及注意事項:①盛液量不超過容積的 。
②可直接加熱,受熱後不能驟冷。
③應使用坩堝鉗取放蒸發皿。
(3)坩堝
主要用途:用於固體物質的高溫灼燒。
使用方法及注意事項:
①把坩堝放在三腳架上的泥三角上直接加熱。
②取放坩堝時應用坩堝鉗。
③加熱後可放在乾燥器中或石棉網上冷卻。
④應根據加熱物質的性質不同,選用不同材料的坩堝。
2、墊石棉網可加熱
(1)燒杯
主要用途:①用作固體物質溶解、液體稀釋的容器。
②用作較大量試劑發生反應的容器。
③用於過濾、滲析、噴泉等實驗,用於氣密性檢驗、尾氣吸收裝置、水浴加熱等。
④冷的乾燥的燒杯可用來檢驗氣體燃燒有無水生成;塗有澄清石灰水的燒杯可用來檢驗 氣體。
使用方法及注意事項:①常用規格有50mL、100mL、250mL等,但不用燒杯量取液體。
②應放在石棉網上加熱,使其受熱均勻;加熱時,燒杯外壁應無水滴。
③盛液體加熱時,不要超過燒杯容積的 ,一般以燒杯容積的 為宜。
④溶解或稀釋過程中,用玻璃棒攪拌時,不要觸及杯底或杯壁。
(2)燒瓶
主要用途:①可用作試劑量較大而有液體參加的反應容器,常用於各種氣體的發生裝置中。
②蒸餾燒瓶用於分離互溶的、沸點相差較大的液體。
③圓底燒瓶還可用於噴泉實驗。
使用方法及注意事項:①應放在石棉網上加熱,使其受熱均勻;加熱時,燒瓶外壁應無水滴。
②平底燒瓶不能長時間用來加熱。
③不加熱時,若用平底燒瓶作反應容器,無需用鐵架台固定。
(3)錐形瓶
主要用途:①可用作中和滴定的反應器。
②代替試管、燒瓶等作氣體發生的反應器。
③在蒸餾實驗中,用作液體接受器,接受餾分。
使用方法及注意事項:①滴定時,只振盪不攪拌。
②加熱時,需墊石棉網。
3、不能加熱
(1)集氣瓶(瓶口邊緣磨砂)
主要用途:①與毛玻璃片配合,可用於收集和暫時存放氣體。
②用作物質與氣體間反應的反應容器。
使用方法及注意事項:
①不能加熱。
②將瓶口與毛玻璃片塗抹一層薄凡士林,以利氣密。
③進行燃燒實驗時,有時需要在瓶底放少量水或細沙。
(2)廣口瓶、細口瓶(瓶頸內側磨砂)
主要用途:①廣口瓶用於存放固體葯品,也可用來裝配氣體發生器(不需要加熱)。
②細口瓶用於存放液體葯品。
使用方法及注意事項:
①一般不能加熱。
②酸性葯品、具有氧化性的葯品、有機溶劑,要用玻璃塞;鹼性試劑要用橡膠塞。
③對見光易變質的要用棕色瓶。
(3)滴瓶
主要用途:用於存放少量液體,其特點是使用方便
使用方法及注意事項:①滴管不能平放或倒立,以防液體流入膠頭。
②盛鹼性溶液時改用軟木塞或橡膠塞。
③不能長期存放鹼性試劑。
(4)啟普發生器
主要用途:固—液不加熱制氣體反應的反應器。
使用方法及注意事項:不可加熱,也不能用於劇烈放熱的反應。
二、計量儀器
1、粗量儀器
(1)量筒
主要用途:①粗略量取液體的體積(其精度可達到0.1mL)。
②通過量取液體的體積測量固體、氣體的體積。
使用方法及注意事項:
①有10mL、25mL、50mL、100mL、200mL、500mL等規格的,量筒規格越大,精確度越低。
②量筒無零刻度。
③量液時,量筒必須放平,視線要跟量筒內液體的凹液面的最低處保持水平。
2、精密量度儀器
(1)滴定管
主要用途:①准確量取一定體積的液體(可精確到0.01mL)。
②中和滴定時計量溶液的體積。
使用方法及注意事項:
①酸式滴定管不能盛放鹼性試劑;鹼式滴定管不能盛放酸性試劑、具有氧化性的試劑、有機溶劑等。
②使用前要檢驗是否漏水。
(2)容量瓶
主要用途:配製一定體積濃度准確的溶液(如物質的量濃度溶液)。
使用方法及注意事項:①頸部有一環形標線,瓶上標有溫度和容器,常用規格有50mL、100mL、250mL、500mL等。
②使用前要檢驗是否漏水。
③不用來量取液體的體積。
3、計量器
(1)托盤天平
主要用途:用於粗略稱量物質的質量,其精確度可達到0.1g。
使用方法及注意事項:
①稱量前調「0」點:游碼移零,調節天平平衡。
②稱量時,兩盤墊紙,左物右碼。易潮解、有腐蝕性的葯品必須放在玻璃器皿里稱量。
③稱量後:砝碼回盒,游碼回零。
(2)溫度計
主要用途:用於測量液體或蒸氣的溫度。
使用方法及注意事項:①應根據測量溫度的高低選擇適合測量范圍的溫度計,嚴禁超量程使用。
②測量液體的溫度時,溫度計的液泡要懸在液體中,不能觸及容器的底部或器壁。
③蒸餾實驗中,溫度計的液泡在蒸餾燒瓶支管口略下部位。
④不能將溫度計當攪拌棒使用。
三、乾燥儀器
1、乾燥管
主要用途:內裝固體乾燥劑,用於氣體的乾燥或接入容器,防止物質吸收水汽或 等。
使用方法及注意事項:
①球體和細管處一般要墊小棉花球或玻璃絨,以防止細孔被堵塞
②氣體從口徑大的一端進入,從口徑小的一端流出
③用乾燥管之前,務必檢查一下乾燥管是否是通的。
2、乾燥器
主要用途:用於存放乾燥的物質,或使潮濕的物質乾燥。
使用方法及注意事項:
①很熱的物體稍冷後放入。
②開閉器蓋時要水平推動。
③不能使用液體乾燥劑(如濃硫酸),一般用無水氯化鈣或硅膠等。
四、其他常用化學儀器
1、酒精燈
主要用途:化學實驗室中的常用熱源。
使用方法及注意事項:
①盛酒精的量不得超過容積的 ,也不得少於容積的 。
②絕對禁止向燃著的酒精燈中添加酒精,以免失火。
③熄滅時用燈帽蓋滅,不能用嘴吹滅。
④需要獲得更高的溫度,可使用酒精噴燈。
2、洗氣瓶
主要用途:用以洗滌氣體,除去其中的水分或其他氣體雜質。
使用方法及注意事項:使用時要注意氣體的流向,一般為「長進短出」。瓶內加入的液體試劑量以容積的 為宜,不得超過 。
3、漏斗
主要用途:
(1)普通漏斗
①向小口容器中注入液體。
②用於過濾裝置中。
③用於防倒吸裝置中。
(2)長頸漏斗
①向反應器中注入液體。
②組裝氣體發生裝置。
(3)分液漏斗
①分離互不相溶的液體。
②向反應器中滴加液體。
③組裝氣體發生裝置。
使用方法及注意事項:
①不能用火直接加熱。
②長頸漏斗下端應插入液面以下。
③分液漏斗使用前需檢驗是否漏水。
(4)玻璃棒
主要用途:常用於攪拌、引流,在溶解、稀釋、過濾、蒸發、物質的量濃度溶液配製等實驗中應用廣泛。
使用方法及注意事項:攪拌時避免與器壁接觸。
一、物理性質實驗
1.現行中學化學教材中,真正涉及有機物物理性質的實驗只有兩個:
(1)石油的分餾
實驗:裝配一套蒸餾裝置,將100mL 石油注入蒸餾燒瓶中,再加幾片碎瓷片以防石油暴沸。然後加熱,分別收集60℃~150℃和150℃~300℃時的餾分。
現象與解釋:石油是烴的混合物,沒有固定的沸點。在給石油加熱時,低沸點的烴先氣化,經過蒸餾分離出來;隨著溫度的升高,高沸點的烴再氣化,經過蒸餾後又分離出來。收集到的60℃~150℃時的餾分是汽油,150℃~300℃時的餾分是煤油。
(2)蛋白質的鹽析
實驗:在盛有雞蛋白溶液的試管里,緩慢地加入飽和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液,觀察現象。然後把少量帶有沉澱的液體加入盛有蒸餾水的試管里,觀察沉澱是否溶解。
現象與解釋:有沉澱的析出,析出的沉澱可以溶解在水中。向蛋白質溶液中加入某些濃的無機鹽溶液後,蛋白質的溶解度減小,使蛋白質凝聚析出,這種作用叫鹽析。鹽析是一個可逆的過程。
2.有機物物理性質也表現出一定的規律,現歸納如下:
(1)顏色:有機物大多無色,只有少數物質有顏色。如苯酚氧化後的產物呈粉紅色。
(2)狀態:分子中碳原子數不大於4的烴(烷、烯、炔)、烴的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈氣態,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液態,絕大多數高分子化合物常溫下呈固態。
(3)氣味:中學化學中涉及到的很多有機物具有一定的氣味,如:苯有特殊氣味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性氣味,乙酸乙酯有芳香氣味。
(4)密度:氣態有機物的相對分子質量大於29時,密度比空氣大;液態有機物密度比水小的有烴(烷、烯、炔、芳香烴)、低級酯、一氯代烴、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烴、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烴類同系物相對密度隨著分子內碳原子數的增加的而增大;一氯代烷的相對密度隨著碳原子數的增加而減小。
(5)水溶性:與水任意比混溶和易溶於水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;難溶於水的有烴(烷、烯、炔、芳香烴)、鹵代烴、高級脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有機物的水溶性隨著分子內碳原子數的增加而逐漸減小。
二、化學性質實驗
1.甲烷
(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中
實驗:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察紫色溶液是否有變化?
現象與解釋:溶液顏色沒有變化。說明甲烷與KMnO4酸性溶液不反應,進一步說明甲烷的性質比較穩定。
(2)甲烷的取代反應
實驗:取一個100mL的大量筒,用排飽和食鹽水的方法先後收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在陽光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,觀察發生的現象。
現象與解釋:大約3min後,可觀察到量筒壁上出現油狀液滴,量筒內飽和食鹽水液面上升。說明量筒內的混合氣體在光照下發生了化學反應;量筒上出現油狀液滴,說明生成了新的油狀物質;量筒內液面上升,說明隨著反應的進行,量筒內的氣壓在減小,即氣體總體積在減小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃燒
實驗:點燃純凈的乙烯。觀察乙烯燃燒時的現象。
現象與解釋:乙烯在空氣中燃燒,火焰明亮,並伴有黑煙。乙烯中碳的質量分數較高,燃燒時有黑煙產生。
(2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
實驗:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,說明乙烯能被氧化劑KMnO4氧化,它的化學性質比烷烴活潑。
(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:溴的紅棕色褪去,說明乙烯與溴發生了反應。
3.乙炔
(1)點燃純凈的乙炔
實驗:點燃純凈的乙炔。觀察乙炔燃燒時的現象。
現象與解釋:乙炔燃燒時,火焰明亮,並伴有濃烈的黑煙。這是乙炔中碳的質量分數比乙烯還高,碳沒有完全燃燒的緣故。
(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
實驗:把純凈的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,說明乙炔能與KMnO4酸性溶液反應。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗:把純凈的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:溴的紅棕色褪去,說明乙炔也能與溴發生加成反應。
4.苯和苯的同系物
實驗:苯、甲苯、二甲苯各2mL分別注入3支試管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振盪,觀察溶液的顏色變化。
現象與解釋:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,說明苯分子中不存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯說明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
5. 鹵代烴
(1)溴乙烷的水解反應
實驗:取一支試管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振盪、靜置,待液體分層後,用滴管小心吸入10滴上層水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的試管中,然後加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,觀察反應現象。
現象與解釋:看到反應中有淺黃色沉澱生成,這種沉澱是AgBr,說明溴乙烷水解生成了Br—。
(2)1,2-二氯乙烷的消去反應
實驗:在試管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5 mL10%NaOH的乙醇溶液。再向試管中加入幾塊碎瓷片。在另一支試管中加入少量溴水。用水浴加熱試管里的混合物(注意不要使水沸騰),持續加熱一段時間後,把生成的氣體通入溴水中,觀察有什麼現象發生。
現象與解釋:生成的氣體能使溴水褪色,說明反應生成了不飽和的有機物。
6.乙醇
(1)乙醇與金屬鈉的反應
實驗:在大試管里注入2mL左右無水乙醇,再放入2小塊新切開的濾紙擦乾的金屬鈉,迅速用一配有導管的單孔塞塞住試管口,用一小試管倒扣在導管上,收集反應中放出的氣體並驗純。
現象與解釋:乙醇與金屬鈉反應的速率比水與金屬鈉反應的速率慢,說明乙醇比水更難電離出H+。
(2)乙醇的消去反應
實驗:在燒瓶中注入20mL酒精與濃硫酸(體積比約為1:3)的混合液,放入幾片碎瓷片。加熱混合液,使液體的溫度迅速升高到170℃。
現象與解釋:生成的氣體能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高錳酸鉀酸性溶液褪色。
7.苯酚
(1)苯酚與NaOH反應
實驗:向一個盛有少量苯酚晶體的試管中加入2mL蒸餾水,振盪試管,有什麼現象發生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液並振盪試管,觀察試管中溶液的變化。
現象與解釋:苯酚與水混合,液體呈混濁,說明常溫下苯酚的溶解度不大。當加入NaOH溶液後,試管中的液體由混濁變為澄清,這是由於苯酚與NaOH發生了反應生成了易溶於水的苯酚鈉。
(2)苯酚鈉溶液與CO2的作用
實驗:向苯酚與NaOH反應所得的澄清中通入CO2氣體,觀察溶液的變化。
現象與解釋:可以看到,二氧化碳使澄清溶液又變混濁。這是由於苯酚的酸性比碳酸弱,易溶於水的苯酚鈉在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。
(3)苯酚與Br2的反應
實驗:向盛有少量苯酚稀溶液的試管里滴入過量的濃溴水,觀察現象。
現象與解釋:可以看到,立即有白色沉澱產生。苯酚與溴在苯環上的取代反應,既不需加熱,也不需用催化劑,比溴與苯及其同系物苯環上的取代反應容易得多。這說明受羥基的影響,苯酚中苯環上的H變得更活潑了。
(4)苯酚的顯色反應
實驗:向盛有苯酚溶液的試管中滴入幾滴FeCl3溶液,振盪,觀察現象。
現象與解釋:苯酚能與FeCl3反應,使溶液呈紫色。
8.乙醛
(1)乙醛的銀鏡反應
實驗:在潔凈的試管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然後一邊搖動試管,一邊逐滴加入2%的稀氨水,至最初產生的沉澱恰好溶解。再滴入3滴乙醛,振盪後把試管放在熱水浴中溫熱。觀察現象。
現象與解釋:AgNO3與氨水生成的銀氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一種弱氧化劑,它能把乙醛氧化成乙酸,而Ag+被還原成金屬銀。
(2)乙醛與Cu(OH)2的反應
實驗:在試管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液4滴~6滴,振盪後乙醛溶液0.5 mL,加熱至沸騰,觀察現象。
現象與解釋:可以看到,溶液中有紅色沉澱產生。反應中產生的Cu(OH)2被乙醛還原成Cu2O。
9.乙酸
(1)乙酸與Na2CO3的反應
實驗:向1支盛有少量Na2CO3粉末的試管里,加入約3mL乙酸溶液,觀察有什麼現象發生。
現象與解釋:可以看到試管里有氣泡產生,說明乙酸的酸性強於碳酸。
(2)乙酸的酯化反應
實驗:在1支試管中加入3mL乙醇,然後邊搖動試管邊加入2 mL濃硫酸和2 mL冰醋酸。用酒精燈小心均勻地加熱試管3min~5min,產生的氣體經導管通到Na2CO3飽和溶液的液面上。
現象與解釋:在液面上看到有透明的油狀液體產生,並可聞到香味。這種有香味的透明油狀液體是乙酸乙酯。
10.乙酸乙酯
實驗:在3支試管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支試管里加蒸餾水5mL;向第二支試管里加稀硫酸(1:5)0.5mL、蒸餾水5mL;向第三支試管里加30%的NaOH溶液0.5mL、蒸餾水5mL。振盪均勻後,把3支試管都放入70℃~80℃的水浴里加熱。
現象與解釋:幾分鍾後,第三支試管里乙酸乙酯的氣味消失了;第二支試管里還有一點乙酸乙酯的氣味;第一支試管里乙酸乙酯的氣味沒有多大變化。實驗說明,在酸(或鹼)存在的條件下,乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇,鹼性條件下的水解更完全。
11.葡萄糖
(1)葡萄糖的銀鏡反應
實驗:在1支潔凈的試管里配製2mL銀氨溶液,加入1mL10%的葡萄糖溶液,振盪,然後在水浴里加熱3min~5min,觀察現象。
現象與解釋:可以看到有銀鏡生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛類一樣具有還原性。
(2)與Cu(OH)2的反應
實驗:在試管里加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液5滴,再加入2mL10%的葡萄糖溶液,加熱,觀察現象。
現象與解釋:可以看到有紅色沉澱生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛類一樣具有還原性。
12.蔗糖
實驗:這兩支潔凈的試管里各加入20%的蔗糖溶液1mL,並在其中一支試管里加入3滴稀硫酸(1:5)。把兩支試管都放在水浴中加熱5min。然後向已加入稀硫酸的試管中加入NaOH溶液,至溶液呈鹼性。最後向兩支試管里各加入2mL新制的銀氨溶液,在水浴中加熱3min~5min,觀察現象。
現象與解釋:蔗糖不發生銀鏡反應,說明蔗糖分子中不含醛基,不顯還原性。蔗糖在硫酸的催化作用下,發生水解反應的產物具有還原性。
13.澱粉
實驗:在試管1和試管2里各放入0.5g澱粉,在試管1里加入4mL 20%的H2SO4溶液,在試管2里加入4mL水,都加熱3min~4min。用鹼液中和試管1里的H2SO4溶液,把一部分液體倒入試管3。在試管2和試管3里都加入碘溶液,觀察有沒有藍色出現。在試管1里加入銀氨溶液,稍加熱後,觀察試管內壁有無銀鏡出現。
現象與解釋:從上述實驗可以看到,澱粉用酸催化可以發生水解,生成能發生水解反應的葡萄糖。而沒有加酸的試管中加碘溶液呈現藍色,說明澱粉沒有水解。
14.纖維素
實驗:把一小團棉花或幾小片濾紙放入試管中,加入幾滴90%的濃硫酸,用玻璃棒把棉花或濾紙搗成糊狀。小火微熱,使成亮棕色溶液。稍冷,滴入3滴CuSO4溶液,並加入過量NaOH溶液使溶液中和至出現Cu(OH)2沉澱。加熱煮沸,觀察現象。
現象與解釋:可以看到,有紅色的氧化亞銅生成,這說明纖維素水解生成了具有還原性的物質。
15.蛋白質
(1)蛋白質的變性
實驗:在兩支試管里各加入3mL雞蛋白溶液,給一支試管加熱,同時向另一支試管加入少量乙酸鉛溶液,觀察發生的現象。把凝結的蛋白和生成的沉澱分別放入兩只盛有清水的試管里,觀察是否溶解。
現象與解釋:蛋白質受熱到一定溫度就會凝結,加入乙酸鉛會生成沉澱。除加熱外,紫外線、X射線、強酸、強鹼、重金屬鹽以及一些有機物均能使蛋白質變性,蛋白質變性後,不僅失去了原有的可溶性,同時也失去了生理活性,是不可逆的。
(2)蛋白質的顏色反應
實驗:在盛有2mL雞蛋白溶液的試管里,滴入幾滴濃硝酸,微熱,觀察現象。
現象與解釋:雞蛋白溶液遇濃硝酸變成黃色。蛋白質可以跟許多試劑發生特殊的顏色反應。某些蛋白質跟濃硝酸作用會產生黃色。
作者:佚名 文章來源:C3H3轉載 點擊數:2245 更新時間:2006-8-13
高中化學有機物的性質實驗匯編
一、物理性質實驗
1.現行中學化學教材中,真正涉及有機物物理性質的實驗只有兩個:
(1)石油的分餾
實驗:裝配一套蒸餾裝置,將100mL 石油注入蒸餾燒瓶中,再加幾片碎瓷片以防石油暴沸。然後加熱,分別收集60℃~150℃和150℃~300℃時的餾分。
現象與解釋:石油是烴的混合物,沒有固定的沸點。在給石油加熱時,低沸點的烴先氣化,經過蒸餾分離出來;隨著溫度的升高,高沸點的烴再氣化,經過蒸餾後又分離出來。收集到的60℃~150℃時的餾分是汽油,150℃~300℃時的餾分是煤油。
(2)蛋白質的鹽析
實驗:在盛有雞蛋白溶液的試管里,緩慢地加入飽和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液,觀察現象。然後把少量帶有沉澱的液體加入盛有蒸餾水的試管里,觀察沉澱是否溶解。
現象與解釋:有沉澱的析出,析出的沉澱可以溶解在水中。向蛋白質溶液中加入某些濃的無機鹽溶液後,蛋白質的溶解度減小,使蛋白質凝聚析出,這種作用叫鹽析。鹽析是一個可逆的過程。
2.有機物物理性質也表現出一定的規律,現歸納如下:
(1)顏色:有機物大多無色,只有少數物質有顏色。如苯酚氧化後的產物呈粉紅色。
(2)狀態:分子中碳原子數不大於4的烴(烷、烯、炔)、烴的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈氣態,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液態,絕大多數高分子化合物常溫下呈固態。
(3)氣味:中學化學中涉及到的很多有機物具有一定的氣味,如:苯有特殊氣味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性氣味,乙酸乙酯有芳香氣味。
(4)密度:氣態有機物的相對分子質量大於29時,密度比空氣大;液態有機物密度比水小的有烴(烷、烯、炔、芳香烴)、低級酯、一氯代烴、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烴、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烴類同系物相對密度隨著分子內碳原子數的增加的而增大;一氯代烷的相對密度隨著碳原子數的增加而減小。
(5)水溶性:與水任意比混溶和易溶於水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;難溶於水的有烴(烷、烯、炔、芳香烴)、鹵代烴、高級脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有機物的水溶性隨著分子內碳原子數的增加而逐漸減小。
二、化學性質實驗
1.甲烷
(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中
實驗:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察紫色溶液是否有變化?
現象與解釋:溶液顏色沒有變化。說明甲烷與KMnO4酸性溶液不反應,進一步說明甲烷的性質比較穩定。
(2)甲烷的取代反應
實驗:取一個100mL的大量筒,用排飽和食鹽水的方法先後收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在陽光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,觀察發生的現象。
現象與解釋:大約3min後,可觀察到量筒壁上出現油狀液滴,量筒內飽和食鹽水液面上升。說明量筒內的混合氣體在光照下發生了化學反應;量筒上出現油狀液滴,說明生成了新的油狀物質;量筒內液面上升,說明隨著反應的進行,量筒內的氣壓在減小,即氣體總體積在減小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃燒
實驗:點燃純凈的乙烯。觀察乙烯燃燒時的現象。
現象與解釋:乙烯在空氣中燃燒,火焰明亮,並伴有黑煙。乙烯中碳的質量分數較高,燃燒時有黑煙產生。
(2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
實驗:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,說明乙烯能被氧化劑KMnO4氧化,它的化學性質比烷烴活潑。
(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:溴的紅棕色褪去,說明乙烯與溴發生了反應。
3.乙炔
(1)點燃純凈的乙炔
實驗:點燃純凈的乙炔。觀察乙炔燃燒時的現象。
現象與解釋:乙炔燃燒時,火焰明亮,並伴有濃烈的黑煙。這是乙炔中碳的質量分數比乙烯還高,碳沒有完全燃燒的緣故。
(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
實驗:把純凈的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,說明乙炔能與KMnO4酸性溶液反應。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗:把純凈的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:溴的紅棕色褪去,說明乙炔也能與溴發生加成反應。
4.苯和苯的同系物
實驗:苯、甲苯、二甲苯各2mL分別注入3支試管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振盪,觀察溶液的顏色變化。
現象與解釋:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,說明苯分子中不存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯說明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
❺ 實驗是化學的基礎。下圖為一化學實驗裝置圖,圖中,夾持儀器已略去,用「△」表示用酒精燈加熱。 請仔細
(1)可以通過觀察氣泡的流速調節空氣的進入量
(2)有利於氣體流通,並增加反應接觸面積 (3)2CH 3 CH 2 OH+O 2 ![]() ❻ 需化學高考題匯總
因為篇幅字數所限,現只能發這部分的內容,關於原電池部分的內容已發到你的QQ郵箱,請查收。 ❼ 一道高三化學實驗題
(1)D裝置的作用:防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入C裝置 ❽ 高中化學關於實驗裝置的選擇題 C項:製取乙烯時會將溫度計放入液面以下,因為我們控制的加熱溫度條件為170攝氏度,如果小於170攝氏度的話,將會產生乙醚(註:大概在140攝氏度左右);D項:氫氣很輕,相對分子質量為2g/mol,而空氣平均相對分子質量為29g/mol,故氫氣從圖片中短口一端進入,將會壓出瓶內空氣從長口一端排出,因而此裝置可以收集氫氣。經供參考,謝謝!!!! ❾ 高考化學實驗題涉及的范圍
你是哪個地區的呀?我是吉林省得。我是11年高考的,可以給你參考一下 ❿ 高中所有的化學實驗儀器 及作用
化學實驗-基本操作部分 與高考化學實驗裝置題匯編相關的資料
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