㈠ 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。
㈡ 高中化學要求掌握的化學實驗儀器有那些
能加熱的儀器
1.
試管
2.
燒杯
3.
燒瓶
4.
蒸發皿
5.坩堝
分離物質的儀器
1.
漏斗
分普通漏斗、長頸漏斗、分液漏斗
2.
洗氣瓶
3.
乾燥管
劑量儀器
1.
托盤天平
2.
量筒
3.
容量瓶
4.
滴定管
㈢ 高中所有重要化學實驗及裝置作用,現象 如題
1.鎂條在空氣中燃燒:發出耀眼強光,放出大量的熱,生成白煙同時生成一種白色物質. 2.木炭在氧氣中燃燒:發出白光,放出熱量. 3.硫在氧氣中燃燒:發出明亮的藍紫色火焰,放出熱量,生成一種有刺激性氣味的氣體. 4.鐵絲在氧氣中燃燒:劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體物質. 5.加熱試管中碳酸氫銨:有刺激性氣味氣體生成,試管上有液滴生成. 6.氫氣在空氣中燃燒:火焰呈現淡藍色. 7.氫氣在氯氣中燃燒:發出蒼白色火焰,產生大量的熱. 8.在試管中用氫氣還原氧化銅:黑色氧化銅變為紅色物質,試管口有液滴生成. 9.用木炭粉還原氧化銅粉末,使生成氣體通入澄清石灰水,黑色氧化銅變為有光澤的金屬顆粒,石灰水變渾濁. 10.一氧化碳在空氣中燃燒:發出藍色的火焰,放出熱量. 11. 向盛有少量碳酸鉀固體的試管中滴加鹽酸:有氣體生成. 12.加熱試管中的硫酸銅晶體:藍色晶體逐漸變為白色粉末,且試管口有液滴生成. 13.鈉在氯氣中燃燒:劇烈燃燒,生成白色固體. 14.點燃純凈的氯氣,用乾冷燒杯罩在火焰上:發出淡藍色火焰,燒杯內壁有液滴生成. 15.向含有C1-的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸銀溶液,有白色沉澱生成. 16.向含有SO42-的溶液中滴加用硝酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉澱生成. 17.一帶銹鐵釘投入盛稀硫酸的試管中並加熱:鐵銹逐漸溶解,溶液呈淺黃色,並有氣體生成. 18.在硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有藍色絮狀沉澱生成. 19.將Cl2通入無色KI溶液中,溶液中有褐色的物質產生. 20.在三氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有紅褐色沉澱生成. 21.盛有生石灰的試管里加少量水:反應劇烈,發出大量熱. 22.將一潔凈鐵釘浸入硫酸銅溶液中:鐵釘表面有紅色物質附著,溶液顏色逐漸變淺. 23.將銅片插入硝酸汞溶液中:銅片表面有銀白色物質附著. 24.向盛有石灰水的試管里,注入濃的碳酸鈉溶液:有白色沉澱生成. 25.細銅絲在氯氣中燃燒後加入水:有棕色的煙生成,加水後生成綠色的溶液. 26.強光照射氫氣、氯氣的混合氣體:迅速反應發生爆炸. 27. 紅磷在氯氣中燃燒:有白色煙霧生成. 28.氯氣遇到濕的有色布條:有色布條的顏色退去. 29.加熱濃鹽酸與二氧化錳的混合物:有黃綠色刺激性氣味氣體生成. 30.給氯化鈉(固)與硫酸(濃)的混合物加熱:有霧生成且有刺激性的氣味生成. 31. 在溴化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液後再加稀硝酸:有淺黃色沉澱生成. 32.在碘化鉀溶液中滴加硝酸銀溶液後再加稀硝酸:有黃色沉澱生成. 33.I2遇澱粉,生成藍色溶液. 34.細銅絲在硫蒸氣中燃燒:細銅絲發紅後生成黑色物質. 35.鐵粉與硫粉混合後加熱到紅熱:反應繼續進行,放出大量熱,生成黑色物質. 36.硫化氫氣體不完全燃燒(在火焰上罩上蒸發皿):火焰呈淡藍色(蒸發皿底部有黃色的粉末). 37.硫化氫氣體完全燃燒(在火焰上罩上乾冷燒杯):火焰呈淡藍色,生成有刺激性氣味的氣體(燒杯內壁有液滴生成). 38.在集氣瓶中混合硫化氫和二氧化硫:瓶內壁有黃色粉末生成. 39.二氧化硫氣體通入品紅溶液後再加熱:紅色退去,加熱後又恢復原來顏色.40.過量的銅投入盛有濃硫酸的試管,並加熱,反應畢,待溶液冷卻後加水:有刺激性氣味的氣體生成,加水後溶液呈天藍色.41.加熱盛有濃硫酸和木炭的試管:有氣體生成,且氣體有刺激性的氣味. 42.鈉在空氣中燃燒:火焰呈黃色,生成淡黃色物質. 43.鈉投入水中:反應激烈,鈉浮於水面,放出大量的熱使鈉溶成小球在水面上游動,有「嗤嗤」聲. 44.把水滴入盛有過氧化鈉固體的試管里,將帶火星木條伸入試管口:木條復燃. 45. 加熱碳酸氫鈉固體,使生成氣體通入澄清石灰水:澄清石灰水變渾濁. 46.氨氣與氯化氫相遇:有大量的白煙產生. 47. 加熱氯化銨與氫氧化鈣的混合物:有刺激性氣味的氣體產生. 48. 加熱盛有固體氯化銨的試管:在試管口有白色晶體產生. 49.無色試劑瓶內的濃硝酸受到陽光照射:瓶中空間部分顯棕色,硝酸呈黃色. 50.銅片與濃硝酸反應:反應激烈,有紅棕色氣體產生. 51.銅片與稀硝酸反應:試管下端產生無色氣體,氣體上升逐漸變成紅棕色. 52. 在硅酸鈉溶液中加入稀鹽酸,有白色膠狀沉澱產生. 53.在氫氧化鐵膠體中加硫酸鎂溶液:膠體變渾濁. 54.加熱氫氧化鐵膠體:膠體變渾濁. 55.將點燃的鎂條伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中:劇烈燃燒,有黑色物質附著於集氣瓶內壁. 56.向硫酸鋁溶液中滴加氨水:生成蓬鬆的白色絮狀物質. 57.向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有白色絮狀沉澱生成,立即轉變為灰綠色,一會兒又轉變為紅褐色沉澱. 58. 向含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液:溶液呈血紅色. 59.向硫化鈉水溶液中滴加氯水:溶液變渾濁.S2-+Cl2=2Cl2-+S↓ 60.向天然水中加入少量肥皂液:泡沫逐漸減少,且有沉澱產生. 61.在空氣中點燃甲烷,並在火焰上放乾冷燒杯:火焰呈淡藍色,燒杯內壁有液滴產生. 62.光照甲烷與氯氣的混合氣體:黃綠色逐漸變淺,時間較長,(容器內壁有液滴生成). 63. 加熱(170℃)乙醇與濃硫酸的混合物,並使產生的氣體通入溴水,通入酸性高錳酸鉀溶液:有氣體產生,溴水褪色,紫色逐漸變淺. 64.在空氣中點燃乙烯:火焰明亮,有黑煙產生,放出熱量. 65.在空氣中點燃乙炔:火焰明亮,有濃煙產生,放出熱量. 66.苯在空氣中燃燒:火焰明亮,並帶有黑煙. 67.乙醇在空氣中燃燒:火焰呈現淡藍色. 68.將乙炔通入溴水:溴水褪去顏色. 69.將乙炔通入酸性高錳酸鉀溶液:紫色逐漸變淺,直至褪去. 70. 苯與溴在有鐵粉做催化劑的條件下反應:有白霧產生,生成物油狀且帶有褐色. 71.將少量甲苯倒入適量的高錳酸鉀溶液中,振盪:紫色褪色. 72.將金屬鈉投入到盛有乙醇的試管中:有氣體放出. 73.在盛有少量苯酚的試管中滴入過量的濃溴水:有白色沉澱生成. 74.在盛有苯酚的試管中滴入幾滴三氯化鐵溶液,振盪:溶液顯紫色. 75.乙醛與銀氨溶液在試管中反應:潔凈的試管內壁附著一層光亮如鏡的物質. 76.在加熱至沸騰的情況下乙醛與新制的氫氧化銅反應:有紅色沉澱生成. 77.在適宜條件下乙醇和乙酸反應:有透明的帶香味的油狀液體生成. 78.蛋白質遇到濃HNO3溶液:變成黃色. 79.紫色的石蕊試液遇鹼:變成藍色. 80.無色酚酞試液遇鹼:變成紅色. 這些都是基礎的,也比較常考,裝置太麻煩了,不好意思啊,我搞不出來.現象比較簡單,我就不羅嗦了.
㈣ 簡單化學實驗裝置圖,淚崩跪謝了,!!!!
正確答案是抄C。A中制硝基苯,苯是極易揮發的,課本上的裝置用的是一個燒瓶,上接一個長導管,起冷凝迴流作用;B製取氫氧化亞鐵,這個是課本上的重要實驗,膠頭滴管應該進入液面,氫氧化亞鐵極易發生氧化,這個是特殊裝置;C製取乙烯正確,是液體溫度控制在170℃;D既然是蒸餾,要根據餾分的沸點不同來做。況且應該用蒸餾燒瓶,溫度計要放在支管口稍下處。
㈤ 高中需要掌握的化學實驗儀器一覽表
試管,燒杯,玻璃棒,鐵架台,泥三角,燒瓶(圓底,平底),冷凝管,導管,坩堝鉗,蒸發皿,酒精燈,膠塞,燃燒匙,錐形瓶,托盤天平,量筒,量杯,容量瓶,滴定管(酸,鹼),溫度計,鑷子,橡膠管,漏斗(長頸,分液,普通),滴瓶,滴管,乾燥器,洗氣瓶,試管夾,水槽,研缽,試管刷,表面皿,石棉網,玻璃片(蓋集氣瓶),牛角管......
願對您有幫助。
㈥ 高中全部化學儀器及其作用
化學實驗-基本操作部分 1:常用的儀器(儀器名稱不能寫錯別字) A:不能加熱:量筒、集氣瓶、漏斗、溫度計、滴瓶、表面皿、廣口瓶、細口瓶等 B:能直接加熱:試管、蒸發皿、坩堝、燃燒匙 C:間接加熱:燒杯、燒瓶、錐形瓶 (1)試管 常用做①少量試劑的反應容器②也可用做收集少量氣體的容器③或用於裝置成小型氣體的發生器 (2)燒杯 主要用於①溶解固體物質、配製溶液,以及溶液的稀釋、濃縮②也可用做較大量的物質間的反應 (3)燒瓶----有圓底燒瓶,平底燒瓶 ①常用做較大量的液體間的反應②也可用做裝置氣體發生器 (4)錐形瓶 常用於①加熱液體,②也可用於裝置氣體發生器和洗瓶器③也可用於滴定中的受滴容器。 (5)蒸發皿 通常用於溶液的濃縮或蒸干。 (6)膠頭滴管 用於移取和滴加少量液體。 注意: ①使用時膠頭在上,管口在下(防止液體試劑進入膠頭而使膠頭受腐蝕或將膠頭里的雜質帶進試液 ②滴管管口不能伸入受滴容器(防止滴管沾上其他試劑) ③用過後應立即洗滌干凈並插在潔凈的試管內,未經洗滌的滴管嚴禁吸取別的試劑 ④滴瓶上的滴管必須與滴瓶配套使用 (7)量筒 用於量取一定量體積液體的儀器。 不能①在量筒內稀釋或配製溶液,決不能對量筒加熱 。 也不能②在量筒里進行化學反應 注意: 在量液體時,要根據所量的體積來選擇大小恰當的量筒(否則會造成較大的誤差),讀數時應將量筒垂直平穩放在桌面上,並使量筒的刻度與量筒內的液體凹液面的最低點保持在同一水平面。 (8)托盤天平 是一種稱量儀器,一般精確到0.1克。注意:稱量物放在左盤,砝碼按由大到小的順序放在右盤,取用砝碼要用鑷子,不能直接用手,天平不能稱量熱的物體, 被稱物體不能直接放在托盤上,要在兩邊先放上等質量的紙, 易潮解的葯品或有腐蝕性的葯品(如氫氧化鈉固體)必須放在玻璃器皿中稱量。 (9)集 氣 瓶 ①用於收集或貯存少量的氣體 ②也可用於進行某些物質和氣體的反應。 (瓶口是磨毛的) (10)廣 口 瓶 (內壁是磨毛的) 常用於盛放固體試劑,也可用做洗氣瓶 (11)細 口 瓶 用於盛放液體試劑 ,棕色的細口瓶用於盛裝需要避光保存的物質,存放鹼溶液時試劑瓶應用橡皮塞,不能用玻璃塞。 (12)漏 斗 用於向細口容器內注入液體或用於過濾裝置。 (13)長頸漏斗 用於向反應容器內注入液體,若用來製取氣體,則長頸漏斗的下端管口要插入液面以下,形成「液封」,(防止氣體從長頸斗中逸出) (14)分液漏斗 主要用於分離兩種互不相溶且密度不同的液體,也可用於向反應容器中滴加液體,可控制液體的用量 (15)試管夾 用於夾持試管,給試管加熱,使用時從試管的底部往上套,夾在試管的中上部。 (16)鐵架台 用於固定和支持多種儀器, 常用於加熱、過濾等操作。 (17)酒精燈 ①使用前先檢查燈心,絕對禁止向燃著的酒精燈里添加酒精 ②也不可用燃著的酒精燈去點燃另一酒精燈(以免失火) ③酒精燈的外焰最高, 應在外焰部分加熱 先預熱後集中加熱。 ④要防止燈芯與熱的玻璃器皿接觸(以防玻璃器皿受損) ⑤實驗結束時,應用燈帽蓋滅(以免燈內酒精揮發而使燈心留有過多的水分,不僅浪費酒精而且不易點燃),決不能用嘴吹滅(否則可能引起燈內酒精燃燒,發生危險) ⑥萬一酒精在桌上燃燒,應立即用濕抹布撲蓋。 (18)玻璃棒 用做攪拌(加速溶解)轉移如PH的測定等。 (19)燃燒匙 (20)溫度計 剛用過的高溫溫度計不可立即用冷水沖洗。 (21)葯匙 用於取用粉末或小粒狀的固體葯品,每次用前要將葯匙用干凈的濾紙揩凈。 2:基本操作 (1) 葯品的取用:「三不準」①不準用手接觸葯品 ②不準用口嘗葯品的味道 ③不準把鼻孔湊到容器口去聞氣味 注意:已經取出或用剩後的葯品不能再倒回原試劑瓶,應交回實驗室。 A:固體葯品的取用 取用塊狀固體用鑷子(具體操作:先把容器橫放,把葯品放入容器口,再把容器慢慢的豎立起來);取用粉末狀或小顆粒狀的葯品時要用葯匙或紙槽(具體操作:先將試管橫放,把盛葯品的葯匙或紙槽小心地送入試管底部,再使試管直立) B:液體葯品的取用 取用很少量時可用膠頭滴管,取用較多量時可直接從試劑瓶中傾倒(注意:把瓶塞倒放在桌上,標簽向著手心,防止試劑污染或腐蝕標簽,斜持試管,使瓶口緊挨著試管口) (2)物質的加熱 給液體加熱可使用試管、燒瓶、燒杯、蒸發皿; 給固體加熱可使用乾燥的試管、蒸發皿、坩堝 A:給試管中的液體加熱 試管一般與桌面成45°角,先預熱後集中試管底部加熱,加熱時切不可對著任何人 B:給試管里的固體加熱: 試管口應略向下(防止產生的水倒流到試管底,使試管破裂)先預熱後集中葯品加熱 注意點: 被加熱的儀器外壁不能有水,加熱前擦乾,以免容器炸裂;加熱時玻璃儀器的底部不能觸及酒精燈的燈心,以免容器破裂。燒的很熱的容器不能立即用冷水沖洗,也不能立即放在桌面上,應放在石棉網上。 (3) 過濾 是分離不溶性固體與液體的一種方法(即一種溶,一種不溶,一定用過濾方法)如粗鹽提純、氯化鉀和二氧化錳的分離。 操作要點:「一貼」、「二低」、「三靠」 「一貼」 指用水潤濕後的濾紙應緊貼漏斗壁; 「二紙」指①濾紙邊緣稍低於漏斗邊緣②濾液液面稍低於濾紙邊緣; 「三靠」指①燒杯緊靠玻璃棒 ②玻璃棒緊靠三層濾紙邊 ③漏斗末端緊靠燒杯內壁 (4)儀器的裝配 裝配時, 一般按從低到高,從左到右的順序進行。 (5)檢查裝置的氣密性 先將導管浸入水中,後用手掌緊物捂器壁(現象:管口有氣泡冒出,當手離開後導管內形成一段水柱。 (6)玻璃儀器的洗滌 如儀器內附有不溶性的鹼、碳酸鹽、鹼性氧化物等,可加稀鹽酸洗滌,再用水沖洗。如儀器內附有油脂等可用熱的純鹼溶液洗滌,也可用洗衣粉或去污粉刷洗。清洗干凈的標準是:儀器內壁上的水即不聚成水滴,也不成股流下,而均勻地附著一層水膜時,就表明已洗滌干凈了。 (7)常用的意外事故的處理方法 A:使用酒精燈時,不慎而引起酒精燃燒,應立即用濕抹布。 B:酸液不慎灑在桌上或皮膚上應用碳酸氫鈉溶液沖洗。 C:鹼溶液不慎灑在桌上應用醋酸沖洗,不慎灑在皮膚上應用硼酸溶液沖洗。 D:若濃硫酸不慎灑在皮膚上千萬不能先用大量水沖洗。 3、氣體的製取、收集 (1)常用氣體的發生裝置 A:固體之間反應且需要加熱,用制O2裝置(NH3、CH4);一定要用酒精燈。 (2)常用氣體的收集方法 A:排水法 適用於難或不溶於水且與水不反應的氣體,導管稍稍伸進瓶內,(CO、N2、NO只能用排水法) B:向上排空氣法 適用於密度比空氣大的氣體(CO2、HCl只能用向上排空氣法) C:向下排空氣法 適用於密度比空氣小的氣體 排氣法:導管應伸入瓶底 4、氣體的驗滿: O2的驗滿:用帶余燼的木條放在瓶口。 CO2的驗滿:用燃著的木條放在瓶口。證明CO2的方法是用澄清石灰水。 9、(1)試管夾應夾在的中上部,鐵夾應夾在離試管口的1/4處。 (2)加熱時試管內的液體不得超過試管容積的1/3,反應時試管內的液體不超過試管容積的1/2。 (3)使用燒瓶或錐形瓶時容積不得超過其容積的1/2,蒸發溶液時溶液的量不應超過蒸發皿容積的2/3;酒精燈內的酒精不得超過其容積的2/3,也不得少於其容積的1/4。 (4)在洗滌試管時試管內的水為試管的1/2(半試管水);在洗氣瓶內的液體為瓶的1/2;如果沒有說明用量時應取少量,液體取用1——2毫升,固體只要蓋滿試管的底部;加熱試管內液體時,試管一般與桌面成45°角,加熱試管內的固體時,試管口略向下傾斜。
㈦ 高中化學趣味實驗
(一)鳴炮慶祝
用品:研缽、玻璃片、滴管、玻棒、紙。
氯酸鉀、紅磷、酒精、漿糊。
原理:氯酸鉀為強氧化劑,紅磷為易燃物,兩者之間很容易發生化學反應。用葯匙將它們相混時會發生燃燒。將混和物撞擊時會發生猛烈的爆炸。
5KClO3+6P=5KCl+3P2O5
操作:將2克氯酸鉀晶體放在研缽里研成粉末,倒在玻璃片上。取0.6克紅磷放在氯酸鉀粉末旁。用滴管吸取酒精滴到兩種葯品上,使葯品潮濕,然後用玻棒將它們混和均勻調成糊狀,分成三等分。等它們乾燥後分別用紙包緊粘牢。
慶祝開始時,把三個紙包先後用力朝水泥地或磚頭上摜,就會發出三聲炮響。
(二)玻棒點火
用品:玻棒、玻璃片、酒精燈。98%濃硫酸、高錳酸鉀。
原理:高錳酸鉀和濃硫酸反應產生氧化能力極強的棕色油狀液體七氧化二錳。它一碰到酒精立即發生強烈的氧化-還原反應,放出的熱量使酒精達到著火點而燃燒。
2KMnO4+H2SO4=K2SO4+Mn2O7+H2O
2Mn2O7=4MnO2+3O2↑
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O
操作:用葯匙的小端取少許研細的高錳酸鉀粉末,放在玻璃片上並堆成小堆。將玻棒先蘸一下濃硫酸,再粘一些高錳酸鉀粉末。跟著接觸一下酒精燈的燈芯,燈芯就立即燃燒起來,一次可點燃四、五盞酒精燈。
注意事項:七氧化二錳很不穩定,在0℃時就可分解為二氧化錳和氧氣。因此玻棒蘸濃硫酸和高錳酸鉀後,要立即點燃酒精燈。否則時間一長,七氧化二錳分解完,就點不著酒精燈了。
(三)鋼絲點火
用品:鋼絲、瓶蓋、蠟燭、硫粉。
原理:利用鐵絲上硫燃燒時火焰很淡,白天在遠處看不出來,好象真的是鋼絲把蠟燭點著的。
操作:事先把自行車鋼絲一端錘扁成凹槽,在槽里放一些硫粉,加熱熔化著火,備用。將一支蠟燭點燃後放在桌上。這時用瓶蓋將燭焰蓋滅,再用鋼絲接觸燭芯上升的白煙,燭火便復燃。可再蓋滅,再點燃。這樣一亮一滅,令人暗暗叫奇。
(四)手指點火
用品:研缽、小木板。
蠟燭、氯酸鉀、硫。
原理:蠟燭的余燼使硫燃燒。硫燃燒時放出的熱量使氯酸鉀分解產生氧氣,因而硫燃燒得更旺,余燼便著火了。
操作:取1克氯酸鉀和0.5克硫,分別放在研缽里研成很細的粉末,然後把它們混和均勻。或者用十根火柴,把頭葯刮下研細也行。
在小木板上固定好一支蠟燭,並將它點燃。事先用手指頭蘸些混和好的葯粉。表演時,將燭火吹滅,趁著尚有餘燼,把蘸有葯粉的手指頭,輕輕地向燭芯碰一下,蠟燭便可復燃。可以再吹滅,再點燃。
注意事項:蠟燭的燭芯長約1.5厘米。這樣在吹熄後才有餘燼。如果用研細的火柴頭葯,只能在手指頭上粘上薄薄的一層。多了,手指上的頭葯也會著火,可能灼傷手指。
(五)氯氣點火
用品:250毫升廣口瓶、分液漏斗、導管、玻璃水槽、集氣瓶、毛玻片、試管、滴管。
電石、水、濃鹽酸、高錳酸鉀。
原理:電石和水反應產生乙炔。高錳酸鉀和鹽酸反應產生氯氣。氯氣和乙炔反應放出的熱使乙炔著火,然後乙炔在空氣中繼續燃燒。
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
C2H2+Cl2→2C+2HCl
2C2H2+5O2→4CO2+2H2O
操作:實驗裝置如圖15-1所示。在廣口瓶里放入10克小塊電圖15-1製取乙炔石。輕輕旋開分液漏斗的活栓,使水慢慢地滴下。等廣口瓶內的空氣排凈後,用排水法收集一瓶乙炔。瓶口用毛玻片蓋住,直立放在桌上。另取一支試管放入0.5克高錳酸鉀晶體滴入2滴濃鹽酸就有氯氣產生並充滿試管。這時,左手拿開乙炔瓶上的毛玻片,右手把試管里的氯氣倒入乙炔瓶里。當乙炔和氯氣相遇,便立即著火發出光亮而帶濃煙的火焰。
(六)杯中大火
用品:600毫升燒杯、蒸發皿、坩堝、鑷子。
乙醚、鉀、細砂。
原理:鉀和乙醚在常溫時不發生反應。當把它們倒入水時,鉀和水相遇立即產生氫氣並著火,從而引起劇烈的燃燒現象。
2K+2H2O=2KOH+H2↑
2H2+O2 2H2O
C2H5OC2H5+6O2 4CO2+5H2O
操作:在燒杯底部放一厚層細砂,砂上放盛有5毫升水的蒸發皿。向坩堝里注入2毫升乙醚,再放入綠豆大的一塊鉀。將乙醚和鉀的混和物倒入蒸發皿時,杯內立即發生大火。
(七)滴水生火
用品:600毫升燒杯、蒸發皿、鑷子、滴管。
濾紙、細砂、過氧化鈉、白磷。
原理:過氧化鈉和水反應產生氧氣並放出大量的熱,使白磷著火生成大量的五氧化二磷白煙。
操作:在600毫升燒杯的底部鋪一層細砂,砂上放一個蒸發皿。取2克過氧化鈉放在蒸發皿內,再用鑷子夾取2塊黃豆大小的白磷,用濾紙吸去水分後放在過氧化鈉上。用滴管向過氧化鈉滴1~2滴水,白磷便立即燃燒起來,產生濃濃的白煙.
(八)液中星火
用品:大試管、鐵架台、鐵夾。
98%濃硫酸、酒精、高錳酸鉀。
原理:高錳酸鉀和濃硫酸接觸會產生氧化性很強的七氧化二錳,同時放出熱量。七氧化二錳分解出氧氣,使液中的酒精燃燒。但由於氧氣的量較少,只能發出點點火花,而不能使酒精連續燃燒。
操作:取一個大試管,向試管里注入5毫升酒精,再沿著試管壁慢慢地加入5毫升濃硫酸,不要振盪試管。把試管垂直固定在鐵架台上。這時,試管里的液體分為兩層,上層為酒精,下層為濃硫酸。用葯匙取一些高錳酸鉀晶體,慢慢撒入試管,晶體漸漸落到兩液交界處。不久,在交界處就會發出閃閃的火花。如果在黑暗的地方進行,火花就顯得格外明亮。
注意事項:高錳酸鉀的用量不可過多,否則,反應太劇烈,試管里的液體會沖出來。
(九)冰塊著火
用品:大瓷盤、滴管。
電石、鉀、冰塊。
原理:水和鉀反應劇烈,使生成的氫氣燃燒。氫氣的燃燒使電石和水反應生成的乙炔著火。燃燒所產生的熱進一步使冰熔化成水,水和電石作用不斷地產生乙炔,因此火焰就越燒越旺,直到電石消耗完,火焰才漸漸熄滅。
操作:取一大塊冰放在大瓷盤里,在冰上挖一個淺坑,放入一小塊電石和一小塊鉀。然後向淺坑裡滴幾滴水,立即冒出一團烈火和濃煙,好象冰塊著火似的。
(十)星光飛舞
用品:20毫升塑料瓶、針、酒精燈。
膽礬粉末、鎂粉、還原鐵粉。
原理:當膽礬粉末、鎂粉和還原鐵粉落在火焰上時,膽礬的銅離子使火焰呈現綠色,鎂粉和鐵粉因體積很小,與空氣的接觸面很大,容易被火焰灼熱,所以能和空氣中的氧氣化合生成氧化鎂和四氧化三鐵。
2Mg+O2 2MgO
3Fe+2O2 Fe3O4反應所產生的熱使四氧化三鐵發紅,使氧化鎂達到白熾狀態,於是便出現細小的紅光和耀眼的白光。因為金屬粉末不是同一時間落在火焰上燃燒的,加上在氧化時被熱氣流沖開,所以紅光和白光四射,一閃一閃好象星光在飛舞。
操作:取膽礬粉末、鎂粉和還原鐵粉各1克。把它們混和均勻後,放入小塑料瓶里。瓶底用針打一些小孔。然後在酒精燈火焰的上方,輕輕拍打塑料瓶。瓶里的粉末落在火焰上時,火焰呈綠色。在綠色火焰的上方,飛舞著紅色和白色的星光,景色十分美麗。
(十一)水中燃燒
用品:研缽、玻璃水槽、直徑約4厘米的塑料瓶,鐵棒,引火線。
硝酸鉀、硫粉、木炭粉、細砂。
原理:黑火葯在水中燃燒時,所噴出的大量煙塵和氣體足以把水沖開而不影響其反應的繼續進行。黑火葯燃燒的主要化學反應是:
S+2KNO3+3C 點燃K2S+N2↑+3CO2↑
操作:取硝酸鉀5份、硫粉1份、木炭粉1份、分別研細後放在紙上反復拌勻,配成黑火葯,備用。
取一直徑約4厘米的塑料瓶,把它截成高約6厘米、有底的圓筒。向筒內先裝入約2厘米厚的細砂,再填入黑火葯。每裝入少許,用鐵棒搗結實,填滿到筒口後,插入引火線(它是用棉繩浸透30%硝酸鉀溶液曬干而成的。)再把黑火葯壓緊。把裝好火葯的塑料筒,輕輕放入盛有水的玻璃水槽,筒口要高出水面約1厘米。
點燃引火線,不久有大量煙塵和火焰從塑料筒里噴出來。燃燒逐漸蔓延到水下,直到黑火葯燒完為止。由於有少量沒有燒完的炭粉分散在水中,使水變成棕黑色。
(十二)水中火光
1
用品:200毫升燒杯、2毫升移液管、鑷子、葯匙。
水、98%濃硫酸、氯酸鉀、白磷。
原理:氯酸鉀和濃硫酸作用,生成易分解的氯酸,產生二氧化氯。二氧化氯很容易分解生成氯氣和氧氣,同時放熱使白磷達到著火點在氧氣中燃燒,生成五氧化二磷。五氧化二磷和水反應生成磷酸。
KClO3+H2SO4=HClO3+KHSO4
4HClO3=4ClO2↑+O2↑+2H2O
2ClO2=Cl2+2O2
4P+5O2=2P2O5
P2O5+3H2O=2H3PO4
操作:在燒杯中放入10克氯酸鉀晶
㈧ 高中化學中的中和熱測量實驗裝置
(1)實驗用品
大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)
溫度計、量筒(50 mL)兩個、泡沫回塑料答 或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環形玻璃攪拌棒。
(2)葯品:0.5mol/LHCI 0.55
mol/L NaOH
(3)大燒杯放碎紙,放上小燒杯,周圍隔熱材料碎紙,
(3)量取50毫升HCI於小燒杯中,測溫,記錄(4)量取55毫升NaOH,清水沖洗溫度計後測溫,記錄
(5)在小燒杯中,小心注入氫氧化鈉溶液,蓋板,溫度計,環形攪棒攪動,讀取最高溫度
(6)平行實驗三次,計算均值!
(7)計算Q=cm△t
△H=Q/n
(注意計算中單位的換算)
實驗原理:
Q=mcΔt
Q:中和反應放出的熱量。
m:反應混合液的質量。
c:反應混合液的比熱容。
Δt:反應前後溶液溫度的差值。
Q=(V酸ρ酸+V鹼ρ鹼)·c·(t2-t1)
V酸=V鹼=50 mL。
c酸=0.50 mol/L c鹼=0.55 mol/L
ρ酸=ρ鹼=1 g/cm3
c=4.18 J/(g·℃)
Q=0.418(t2-t1)kJ
㈨ 高中所有的化學實驗儀器 及作用
①燒瓶:主要用於溶液之間或液、固之間的反應,可加熱,但需墊石棉網,還可組裝氣體發生裝置。
②燒杯:主要用於液體之間的反應,溶解固體,配製溶液組裝過濾器,可以加熱,但需要墊石棉網。
③錐形瓶:可用於反應容器,例如中和滴定;蒸餾實驗中承接各種餾分,組裝氣體發生裝置,可以
加熱,但需墊石網。
④蒸發皿:用於濃縮溶液或去掉結晶水合物中的結晶水。可以直接加熱。
⑤試管:少量物質間的反應容器,組裝簡易氣體發生裝置,收集少量氣體,可直接加熱。
⑥集氣瓶:用於氣體與其它物質的反應,收集氣體。
⑦廣口瓶:用於組裝氣體發生裝置
⑧量筒:粗略量取液體的體積,不能用於反應容器,讀取液體體積時應注意視線與凹液面的最低點相切。
⑨容量瓶:用於准確量取一定體積的液體,或配製一定物質的量濃度的溶液。不能用做溶解的容器。
⑩滴定管:中和滴定的主要儀器,也可用於准確量取液體。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和氧化性試劑。
膠頭滴管:滴加少量液體用,不能倒置,滴加時尖嘴不能伸入容器內部(個別例外),應在接受容器上口邊緣0.5cm處垂直滴加。
托盤天平:粗略稱量質量用,使用前應先調好零點,使指針指在標尺中間,兩邊托盤放大小相同的紙,若稱取有腐蝕性的葯品時,應放在玻璃容器中稱量,左盤放稱量物,右盤放砝碼。
酒精燈:需加熱的實驗中做熱源。酒精燈中酒精的容量在
1/4~2/3
之間。用外焰加熱,用完後用燈蓋蓋滅
漏斗:向小口容器內傾倒液體,制出有刺激性氣味的極易溶於水的氣體時用於組裝尾氣吸收裝置,組裝過濾裝置。
分液漏斗:滴加液體時需控制滴加速率時用到,組裝氣體發生裝置,分液、萃取。
長頸漏斗:添加液體,組裝氣體發生裝置(用於形成液封)。
溫度計:在需要控制溫度的實驗中用於測量溫度,不能代替玻璃棒。
玻璃棒:攪拌,引流
應該就這些了!
㈩ 誰推薦一兩個簡單又有點有趣的化學小實驗(適合高中小朋友做的)
高中書上都是呀,還有「高中小朋友」聽上去怪怪的
這些是除了書上另外的:
(一)鳴炮慶祝
用品:研缽、玻璃片、滴管、玻棒、紙。
氯酸鉀、紅磷、酒精、漿糊。
原理:氯酸鉀為強氧化劑,紅磷為易燃物,兩者之間很容易發生化學反應。用葯匙將它們相混時會發生燃燒。將混和物撞擊時會發生猛烈的爆炸。
5KClO3+6P=5KCl+3P2O5
操作:將2克氯酸鉀晶體放在研缽里研成粉末,倒在玻璃片上。取0.6克紅磷放在氯酸鉀粉末旁。用滴管吸取酒精滴到兩種葯品上,使葯品潮濕,然後用玻棒將它們混和均勻調成糊狀,分成三等分。等它們乾燥後分別用紙包緊粘牢。
慶祝開始時,把三個紙包先後用力朝水泥地或磚頭上摜,就會發出三聲炮響。
(二)玻棒點火
用品:玻棒、玻璃片、酒精燈。98%濃硫酸、高錳酸鉀。
原理:高錳酸鉀和濃硫酸反應產生氧化能力極強的棕色油狀液體七氧化二錳。它一碰到酒精立即發生強烈的氧化-還原反應,放出的熱量使酒精達到著火點而燃燒。
2KMnO4+H2SO4=K2SO4+Mn2O7+H2O
2Mn2O7=4MnO2+3O2↑
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O
操作:用葯匙的小端取少許研細的高錳酸鉀粉末,放在玻璃片上並堆成小堆。將玻棒先蘸一下濃硫酸,再粘一些高錳酸鉀粉末。跟著接觸一下酒精燈的燈芯,燈芯就立即燃燒起來,一次可點燃四、五盞酒精燈。
注意事項:七氧化二錳很不穩定,在0℃時就可分解為二氧化錳和氧氣。因此玻棒蘸濃硫酸和高錳酸鉀後,要立即點燃酒精燈。否則時間一長,七氧化二錳分解完,就點不著酒精燈了。
(三)鋼絲點火
用品:鋼絲、瓶蓋、蠟燭、硫粉。
原理:利用鐵絲上硫燃燒時火焰很淡,白天在遠處看不出來,好象真的是鋼絲把蠟燭點著的。
操作:事先把自行車鋼絲一端錘扁成凹槽,在槽里放一些硫粉,加熱熔化著火,備用。將一支蠟燭點燃後放在桌上。這時用瓶蓋將燭焰蓋滅,再用鋼絲接觸燭芯上升的白煙,燭火便復燃。可再蓋滅,再點燃。這樣一亮一滅,令人暗暗叫奇。
(四)手指點火
用品:研缽、小木板。
蠟燭、氯酸鉀、硫。
原理:蠟燭的余燼使硫燃燒。硫燃燒時放出的熱量使氯酸鉀分解產生氧氣,因而硫燃燒得更旺,余燼便著火了。
操作:取1克氯酸鉀和0.5克硫,分別放在研缽里研成很細的粉末,然後把它們混和均勻。或者用十根火柴,把頭葯刮下研細也行。
在小木板上固定好一支蠟燭,並將它點燃。事先用手指頭蘸些混和好的葯粉。表演時,將燭火吹滅,趁著尚有餘燼,把蘸有葯粉的手指頭,輕輕地向燭芯碰一下,蠟燭便可復燃。可以再吹滅,再點燃。
注意事項:蠟燭的燭芯長約1.5厘米。這樣在吹熄後才有餘燼。如果用研細的火柴頭葯,只能在手指頭上粘上薄薄的一層。多了,手指上的頭葯也會著火,可能灼傷手指。
(五)氯氣點火
用品:250毫升廣口瓶、分液漏斗、導管、玻璃水槽、集氣瓶、毛玻片、試管、滴管。
電石、水、濃鹽酸、高錳酸鉀。
原理:電石和水反應產生乙炔。高錳酸鉀和鹽酸反應產生氯氣。氯氣和乙炔反應放出的熱使乙炔著火,然後乙炔在空氣中繼續燃燒。
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
C2H2+Cl2→2C+2HCl
2C2H2+5O2→4CO2+2H2O
操作:實驗裝置如圖15-1所示。在廣口瓶里放入10克小塊電圖15-1製取乙炔石。輕輕旋開分液漏斗的活栓,使水慢慢地滴下。等廣口瓶內的空氣排凈後,用排水法收集一瓶乙炔。瓶口用毛玻片蓋住,直立放在桌上。另取一支試管放入0.5克高錳酸鉀晶體滴入2滴濃鹽酸就有氯氣產生並充滿試管。這時,左手拿開乙炔瓶上的毛玻片,右手把試管里的氯氣倒入乙炔瓶里。當乙炔和氯氣相遇,便立即著火發出光亮而帶濃煙的火焰。
(六)杯中大火
用品:600毫升燒杯、蒸發皿、坩堝、鑷子。
乙醚、鉀、細砂。
原理:鉀和乙醚在常溫時不發生反應。當把它們倒入水時,鉀和水相遇立即產生氫氣並著火,從而引起劇烈的燃燒現象。
2K+2H2O=2KOH+H2↑
2H2+O2 2H2O
C2H5OC2H5+6O2 4CO2+5H2O
操作:在燒杯底部放一厚層細砂,砂上放盛有5毫升水的蒸發皿。向坩堝里注入2毫升乙醚,再放入綠豆大的一塊鉀。將乙醚和鉀的混和物倒入蒸發皿時,杯內立即發生大火。
(七)滴水生火
用品:600毫升燒杯、蒸發皿、鑷子、滴管。
濾紙、細砂、過氧化鈉、白磷。
原理:過氧化鈉和水反應產生氧氣並放出大量的熱,使白磷著火生成大量的五氧化二磷白煙。
操作:在600毫升燒杯的底部鋪一層細砂,砂上放一個蒸發皿。取2克過氧化鈉放在蒸發皿內,再用鑷子夾取2塊黃豆大小的白磷,用濾紙吸去水分後放在過氧化鈉上。用滴管向過氧化鈉滴1~2滴水,白磷便立即燃燒起來,產生濃濃的白煙.
(八)液中星火
用品:大試管、鐵架台、鐵夾。
98%濃硫酸、酒精、高錳酸鉀。
原理:高錳酸鉀和濃硫酸接觸會產生氧化性很強的七氧化二錳,同時放出熱量。七氧化二錳分解出氧氣,使液中的酒精燃燒。但由於氧氣的量較少,只能發出點點火花,而不能使酒精連續燃燒。
操作:取一個大試管,向試管里注入5毫升酒精,再沿著試管壁慢慢地加入5毫升濃硫酸,不要振盪試管。把試管垂直固定在鐵架台上。這時,試管里的液體分為兩層,上層為酒精,下層為濃硫酸。用葯匙取一些高錳酸鉀晶體,慢慢撒入試管,晶體漸漸落到兩液交界處。不久,在交界處就會發出閃閃的火花。如果在黑暗的地方進行,火花就顯得格外明亮。
注意事項:高錳酸鉀的用量不可過多,否則,反應太劇烈,試管里的液體會沖出來。
(九)冰塊著火
用品:大瓷盤、滴管。
電石、鉀、冰塊。
原理:水和鉀反應劇烈,使生成的氫氣燃燒。氫氣的燃燒使電石和水反應生成的乙炔著火。燃燒所產生的熱進一步使冰熔化成水,水和電石作用不斷地產生乙炔,因此火焰就越燒越旺,直到電石消耗完,火焰才漸漸熄滅。
操作:取一大塊冰放在大瓷盤里,在冰上挖一個淺坑,放入一小塊電石和一小塊鉀。然後向淺坑裡滴幾滴水,立即冒出一團烈火和濃煙,好象冰塊著火似的。
(十)星光飛舞
用品:20毫升塑料瓶、針、酒精燈。
膽礬粉末、鎂粉、還原鐵粉。
原理:當膽礬粉末、鎂粉和還原鐵粉落在火焰上時,膽礬的銅離子使火焰呈現綠色,鎂粉和鐵粉因體積很小,與空氣的接觸面很大,容易被火焰灼熱,所以能和空氣中的氧氣化合生成氧化鎂和四氧化三鐵。
2Mg+O2 2MgO
3Fe+2O2 Fe3O4反應所產生的熱使四氧化三鐵發紅,使氧化鎂達到白熾狀態,於是便出現細小的紅光和耀眼的白光。因為金屬粉末不是同一時間落在火焰上燃燒的,加上在氧化時被熱氣流沖開,所以紅光和白光四射,一閃一閃好象星光在飛舞。
操作:取膽礬粉末、鎂粉和還原鐵粉各1克。把它們混和均勻後,放入小塑料瓶里。瓶底用針打一些小孔。然後在酒精燈火焰的上方,輕輕拍打塑料瓶。瓶里的粉末落在火焰上時,火焰呈綠色。在綠色火焰的上方,飛舞著紅色和白色的星光,景色十分美麗。
(十一)水中燃燒
用品:研缽、玻璃水槽、直徑約4厘米的塑料瓶,鐵棒,引火線。
硝酸鉀、硫粉、木炭粉、細砂。
原理:黑火葯在水中燃燒時,所噴出的大量煙塵和氣體足以把水沖開而不影響其反應的繼續進行。黑火葯燃燒的主要化學反應是:
S+2KNO3+3C 點燃K2S+N2↑+3CO2↑
操作:取硝酸鉀5份、硫粉1份、木炭粉1份、分別研細後放在紙上反復拌勻,配成黑火葯,備用。
取一直徑約4厘米的塑料瓶,把它截成高約6厘米、有底的圓筒。向筒內先裝入約2厘米厚的細砂,再填入黑火葯。每裝入少許,用鐵棒搗結實,填滿到筒口後,插入引火線(它是用棉繩浸透30%硝酸鉀溶液曬干而成的。)再把黑火葯壓緊。把裝好火葯的塑料筒,輕輕放入盛有水的玻璃水槽,筒口要高出水面約1厘米。
點燃引火線,不久有大量煙塵和火焰從塑料筒里噴出來。燃燒逐漸蔓延到水下,直到黑火葯燒完為止。由於有少量沒有燒完的炭粉分散在水中,使水變成棕黑色。
(十二)水中火光
1
用品:200毫升燒杯、2毫升移液管、鑷子、葯匙。
水、98%濃硫酸、氯酸鉀、白磷。
原理:氯酸鉀和濃硫酸作用,生成易分解的氯酸,產生二氧化氯。二氧化氯很容易分解生成氯氣和氧氣,同時放熱使白磷達到著火點在氧氣中燃燒,生成五氧化二磷。五氧化二磷和水反應生成磷酸。
KClO3+H2SO4=HClO3+KHSO4
4HClO3=4ClO2↑+O2↑+2H2O
2ClO2=Cl2+2O2
4P+5O2=2P2O5
P2O5+3H2O=2H3PO4
操作:在燒杯中放入10克氯酸鉀晶體,慢慢注入100毫升水,再用鑷子夾取2~3塊綠豆大的白磷放在氯酸鉀晶體中間。然後用移液管吸取濃硫酸2毫升注到氯酸鉀和白磷的交界處。這時白磷燃燒,發出火光。
用品:400毫升燒杯、鑷子、鐵架台、鐵夾、試管、帶導管的橡皮塞。
氯酸鉀、二氧化錳、白磷、40℃的熱水。
原理:水的溫度達到了白磷的著火點又有氧氣存在,所以白磷在水中燃燒。
操作:把5小塊綠豆大的白磷投入一個盛有半杯40℃熱水的燒杯里。
把6克氯酸鉀和2克二氧化錳混和均勻後放在試管里。用帶有導管的塞子緊塞管口。給試管加熱。將放出氧氣的管口靠近白磷時,白磷便立即燃燒,發出閃爍的火光。
(十三)木炭化妝跳舞
用品:鐵架台、鐵夾、酒精燈、大試管、鑷子。
木炭、硝酸鉀。
原理:硝酸鉀受熱先熔化而後分解為亞硝酸鉀和氧氣。熔化的硝酸鉀和木炭接觸,反應所放出的熱將木炭灼紅,生成的二氧化碳把木炭推上去。木炭和硝酸鉀脫離接觸後,由於重力的作用而落下。木炭就是這樣上下跳躍不停,直到它作用完為止。
2KNO3 2KNO2+O2↑
C+O2=CO2
操作:取5克硝酸鉀放入大試管里。把試管垂直固定在鐵架台上。用酒精燈外焰加熱試管底部,使硝酸鉀熔化。等有氣體放出時,投入黃豆大的木炭並繼續加熱。一會兒,木炭由黑變紅在試管里不斷上下跳動,發出明亮的火光。移去酒精燈,木炭還可以跳躍片刻。
(十四)化學燈
用品:鐵架台、鐵夾、鑷子、硬質大試管、酒精燈。
硝酸鉀、硫塊。
原理:硫和熔化的硝酸鉀反應非常劇烈,放出大量的熱,使反應中生成的亞硝酸鉀被熾熱發出耀眼的白光。
2KNO3 2KNO2+O2↑
S+O2=SO2
操作:把裝有5克硝酸鉀的大試管垂直固定在鐵架台上加熱試管底部,使硝酸鉀熔化。這時拿開酒精燈,向試管里每隔半分鍾投入黃豆大的硫塊,試管便持續地發出耀眼的白光。
(十五)焰火
用品:研缽、紙筒、引火線(用棉繩浸透30%硝酸鉀溶液,曬干而成)。
氯酸鉀、硫、木炭粉、硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鋇、硝酸鍶、蔗糖、鎂粉、三硫化二銻。
原理:焰火呈現紅、綠、紫、藍、黃各種顏色是葯品中某些金屬元素的焰色反應。
焰色:K,K+(紫色),Na,Na+(黃色),Sr,Sr2+(深紅色),Ba,Ba2+(黃綠色)。
操作:按下面的配方(質量比)來配製各色焰火。
紅色:氯酸鉀4,硫粉11,木炭粉2,硝酸鍶33。
綠色:氯酸鉀9,硫粉10,硝酸鋇31。
白色:硫粉3,硝酸鉀12,鎂粉1,木炭粉2。
紫色:氯酸鉀7,硫粉5,硝酸鉀7,蔗糖2。
黃色:硫粉12,木炭粉2,硝酸鉀30,硝酸鈉5。
藍色:硝酸鉀9,硫粉2,三硫化二銻2。
將所需葯品按數量稱好,分別研細再混和均勻,裝入紙筒,邊裝邊壓緊,裝好後插入引火線。點燃引火線,火葯便燃燒(或用滴入濃H2SO4引燃),發出各色火焰,非常好看。
注意事項:配製火葯時,各個成分必須分別研細千萬不能混研,以防燃燒或爆炸。反應時將會有較多的煙生成,因此該實驗適合在室外進行。
(十六)蠟燭自明
用品:6×6平方厘米木板、30毫升試劑瓶、鑷子、滴管。
二硫化碳、白磷、蠟燭。
原理:將白磷的二硫化碳溶液滴在燭芯上,二硫化碳很快揮發掉,剩下細小的白磷顆粒。白磷與空氣接觸,激烈地氧化放熱,使白磷燃燒起來。白磷燃燒時就把燭芯點著了。
操作:取一支點燃過的蠟燭固定在木板上。燭芯要長而鬆散。在試劑瓶中注入5毫升二硫化碳,再用鑷子夾取一塊蠶豆大小的白磷放入二硫化碳中,塞上瓶蓋,輕輕搖晃,使白磷溶解成溶液。用滴管吸取少量白磷的二硫化碳溶液,滴到燭芯上。不久,燭芯就自燃起來。
(十七)火山爆發
用品:滴管。
燒石膏、高錳酸鉀、重鉻酸銨、甘油。
原理:高錳酸鉀和甘油發生激烈的氧化還原反應,放出的熱使甘油著火。重鉻酸銨受熱迅速分解產生氮氣,使三氧化二鉻粉末向上飛,迸發出火星。
操作:將燒石膏加水捏成小山,山頂留一坩堝大小的坑,晾乾備用。
在石膏山頂的坑中間,堆放高錳酸鉀粉末,頂上壓一小槽。在高錳酸鉀的周圍,堆放研細的重鉻酸銨粉末。用滴管吸取甘油,滴1~2滴於高錳酸鉀的小槽里。一會兒,就可看到有紫紅色火焰噴出,跟著又噴出許多綠色的「火山灰」,布滿在小山坡上,景象逼真,婉如火山爆發。
(十八)海底火山爆發
1
用品:玻璃水槽、20毫升廣口葯瓶、塑料薄膜、牛皮筋、滴管。
燒石膏,蔗糖、氯酸鉀、98%濃硫酸。
原理:濃硫酸和氯酸鉀反應生成奇臭的二氧化氯。二氧化氯氧化力極強,能使蔗糖猛烈燃燒。
操作:用燒石膏加水捏成小山,山頂上嵌入廣口葯瓶,晾乾備用。
將10克氯酸鉀和10克蔗糖混和均勻,裝入石膏山頂的小瓶內。用塑料薄膜封瓶口,牛皮筋扎緊,然後將小山沒入水槽的水裡。用滴管吸取濃硫酸,刺破塑料薄膜,滴入幾滴濃硫酸。火山立即在水中爆發,十分壯觀。
2
用品:玻璃水槽、墨水瓶。
沸水、紅墨水。
原理:沸水和冷水發生對流,沸水上升,冷水下降。
操作:在空墨水瓶里滴入10滴紅墨水,再注入沸水,扭緊瓶蓋,把它放入水槽里。向水槽里倒入冷水,浸過瓶口約5厘米。然後輕輕地旋開瓶蓋,瓶內的紅水慢慢上升噴向水面,好象海底火山爆發一樣。
(十九)節奏的爆炸
用品:研缽、60毫升錐形瓶、玻棒。
碘片、30%濃氨水。
原理:碘和濃氨水反應生成六氨合三碘化氮。它不溶於水,乾燥後,性質極不穩定,輕微的觸動,即引起爆炸。
3I2+7NH3=NI3•6NH3+3HI
2NI3•6NH3=N2↑+3I2+12NH3↑
分布均勻細小的六氨合三碘化氮爆炸時沒有危險。
操作:取1克碘片放在研缽里,加入5毫升濃氨水。小心研磨3分鍾,便得到黑色六氨合三碘化氮的細小固體。加水50毫升,經攪動後倒入錐形瓶中。振盪錐形瓶,使黑色粉末均勻地分布在水中,然後灑在舞台上,讓它乾燥。乾燥後,這時在上面跳舞,隨著舞步可發出有節奏的爆炸。
(二十)一觸就炸
用品:試管2個、帶導管的橡皮塞、漏斗、濾紙、葯匙、石棉網、三角鐵架、酒精燈。
棉花、2%硝酸銀溶液、2%稀氨水、電石。
原理:電石和水反應產生乙炔。乙炔和銀氨溶液作用生成乙炔銀。
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
C2H2+2Ag(NH3)2OH→C2Ag2↓+4NH3+2H2O乙炔銀受撞擊或受熱即發生爆炸分解出銀和碳。
C2Ag2→2Ag+2C
操作:
在圖15-4左面的試管里加入3毫升水,再放入2小塊電石,試管口放些棉花,再把連著導管的塞子塞好。讓生成的乙炔不斷通入銀氨溶液中,即有灰白色的乙炔銀沉澱產生。等反應停止後,用濾紙過濾,沖洗,取出沉澱物,放在干凈的石棉網上並分成若干綠豆大的小堆。俟其乾燥後,一觸即可爆炸。也可以把石棉網放在三腳鐵架上,下面放一盞燃著的酒精燈。片刻,水分蒸發後乙炔銀就發出猛烈的爆炸,同時有火光出現。
(二十一)燒不壞的手帕
1
用品:手帕、100毫升燒杯、酒精燈、竹夾子。
酒精。
原理:酒精遇火燃燒,放出熱量,使酒精和水大量揮發,帶走部分熱量。左右搖晃手帕時可散去大量熱。這樣火焰的溫度被降低,不能達到手帕的著火點。
操作:在燒杯中倒入20毫升酒精和10毫升水,充分搖勻,將手帕放入溶液中浸透。用竹夾子夾出手帕,輕輕地把酒精擠掉,然後放在燃著的酒精燈上點燃。手帕著火後,火焰很大。這時要左右搖晃手帕,直到熄滅。火熄滅後,手帕完好無損。
用品:手帕、玻棒、酒精燈。
酒精、磷酸鈉飽和溶液、明礬飽和溶液。
原理:浸過磷酸鈉和明礬溶液的手帕在晾乾後,磷酸鈉和明礬所形成的氫氧化鋁會把布和空氣隔開。因此酒精燃燒產生的熱,不能使手帕達到燃點。
2KAl(SO4)2+3Na3PO4+6H2O=3NaH2PO4+3Na2SO4+K2SO4+2Al(OH)3↓
操作:把手帕放在磷酸鈉飽和溶液中浸透,取出晾乾。再把這塊手帕在明礬飽和溶液中浸幾分鍾,取出晾乾。
表演時,把酒精倒一些在手帕上,再用一根玻棒把手帕挑起,在燃著的酒精燈上點燃。手帕著火發出淡藍色的火焰。火焰熄滅後,手帕一點沒有燒壞。
(二十二)烈火中的花布
用品:花布、細鐵絲、鑷子、酒精燈。
樟腦丸
原理:樟腦丸的化學成分為萘,很容易燃燒。在燃燒時所產生的熱量一部分用於使萘升華,所以和樟腦丸緊貼的花布溫度被降低,不能達到布的著火點,布就不會燃燒。
操作:用一塊小花布緊緊地包住一顆樟腦丸,再用細鐵絲扎緊,然後用鑷子夾住,放在酒精燈火焰上點燃,轉眼功夫,小花布被熊熊烈火包圍,烈火中還散發出濃濃的黑煙。將火吹滅後,打開布包一看,樟腦丸變小了,但花布卻和原來一樣一點沒有燒壞。
(二十三)奇異的脫脂棉
用品:脫脂棉、100毫升燒杯、玻棒、鐵絲、鐵夾四個。
磷酸鈉飽和溶液、明礬飽和溶液、30%硝酸鉀溶液、濃硝酸(密度1.4克/毫升)、濃硫酸(密度1.84克/毫升)。
原理:用磷酸鈉和明礬溶液浸過的脫脂棉,由於在棉纖維上有一層不能燃燒的保護膜,所以不易燃燒。
用硝酸鉀溶液浸過的脫脂棉,由於硝酸鉀受熱分解出氧氣的助燃,所以很容易燃燒。
2KNO3 2KNO2+O2↑
用1體積濃硝酸和2體積濃硫酸的混和液浸泡15分鍾的脫脂棉,由於棉纖維和硝酸發生酯化反應生成了極易燃燒的纖維素三硝酸酯,取出,洗凈、晾乾後,火葯棉在外表上跟原脫脂棉相似,但遇火即迅速燃燒。
操作:將脫脂棉分為四等份:第一份是原來的脫脂棉;第二份是先放入磷酸鈉溶液中浸透,取出,干後再浸入明礬溶液,取出,晾乾後的脫脂棉;第三份是浸入硝酸鉀溶液,取出,乾燥後的脫脂棉;第四份是浸入10毫升濃硝酸和20毫升濃硫酸的冷混和液中,約10分鍾後取出,洗凈,晾乾後的脫脂棉。
將上面四份脫脂棉夾在鐵絲上,彼此留5厘米的距離,然後依次點燃。第一份可以燃燒,但速度不快;第二份不易燃燒;第三份容易燃燒;第四份極易燃燒。
(二十四)口吐「仙氣」
用品:尖嘴玻璃管、酒精燈、有色塑料管、葯棉。
汽油、肥皂液、甘油。
原理:汽油蒸氣可以點燃。當汽油和空氣混和後遇火會發生劇烈的燃燒並發出爆炸聲。
操作:在長20厘米尖嘴玻璃管外套一層有色的塑料管,管內放一段吸飽汽油的棉花球。把尖嘴管對著酒精燈火焰,向玻管的另一端吹氣。當氣從尖嘴管出來,遇火便燃燒起來。離開火焰繼續燃燒。如果向玻管吹氣力量稍大時,火焰可以離開尖嘴4~5厘米遠,並呈現明亮的藍色的火焰,十分好看。
這時把玻管尖端浸入滴有少量甘油的肥皂液。取出後,向玻管另一端吹氣。當肥皂泡連串出現在空中時,用燃著的酒精棉球去點一個個的肥皂泡,便發出一連串輕微的爆炸聲和火球,非常有趣。
(二十五)火滅畫現
用品:100毫升燒杯、毛筆、刷子、玻棒、玻璃板、彩色畫片。
硼砂濃溶液、明礬飽和溶液、火葯棉、丙酮、鋁粉。
原理:畫片經過硼砂和明礬溶液先後處理過後,在畫面上就有一層不易燃燒的保護層。火葯棉燃燒迅速,所以畫片不會燒壞。
操作:取一張彩色畫片,用毛筆在畫片上塗一層硼砂溶液,晾乾後塗一層明礬溶液,再晾乾後備用。
將火葯棉放在小燒杯里加入丙酮和鋁粉,調勻。然後把火葯棉的丙酮濃稠的液體,刷在玻璃板上,刷的面積比畫片略大一些。重復刷3~4遍,干後揭下貼在畫片上。這時用火柴點燃火葯棉。當火葯棉迅速燒完時,美麗的畫面就出現在眼前。
(二十六)燒不著紙的火
用品:蒸發皿、玻棒、鑷子、紙。
二硫化碳、四氯化碳。
原理:二硫化碳是容易燃燒的液體,但四氯化碳卻不能燃燒。二硫化碳燃燒生成二氧化碳和二氧化硫,同時放熱。
因有四氯化碳在裡面,四氯化碳大量揮發時帶走了不少熱量,因此火焰的溫度被降低而達不到紙的著火點。
操作:在蒸發皿中倒入6毫升二硫化碳和16毫升四氯化碳,攪拌均勻。用火點燃後,可以看到淡藍色的火焰。這時用鑷子夾一張普通的紙放在火焰上,紙卻燒不著。
(二十七)火能寫字作畫
用品:白紙兩張、毛筆、大頭針、香、酒精燈。
30%硝酸鉀溶液、3摩/升硫酸。
原理:硝酸鉀受熱時分解出氧氣,使紙燃燒。但由於燃燒時產生的熱量不大,所以沒有塗硝酸鉀的紙不會燒著。
3摩/升稀硫酸在烘烤時由於水分蒸發而變成濃硫酸。濃硫酸有脫水性,使紙碳化,現出畫來。
操作:
1.用毛筆蘸30%硝酸鉀溶液在白紙上寫字,字要大,筆畫要簡單些,筆跡要連結在一起,在起筆處用大頭針戳個小孔作記號,然後晾乾。
表演時,用香火在每個字的針孔處點燃,於是火就順著筆畫寫出空心字來。
2.用洗凈的毛筆蘸硫酸在白紙上作畫,陰干後看不出畫跡。表演時,把白紙小心地放在火上烘烤,於是逐漸現出墨筆畫來。
(二十八)滴水生煙
用品:研缽、坩堝、滴管。
碘片、鋁粉。
原理:碘和鋁在常溫下不發生反應。加水催化劑後,反應便立即發生。反應放出的熱使水變為水蒸氣,它和碘蒸氣和白色的碘化鋁在一起形成大量的橙色煙霧。煙霧中混雜著碘升華美麗的紫色蒸氣。
操作:取3克碘片放在乾燥的研缽內研細,再加入0.2克鋁粉。把它們混和均勻後,移入坩堝並堆成小丘,在丘頂上壓一小坑。用滴管往小坑內滴1~2滴水。碘和鋁立即發生劇烈反應,發光發熱,同時產生濃厚的棕色煙霧,煙霧中夾雜著美麗的紫色碘蒸氣。
(二十九)杯中烈煙
用品:600毫升燒杯、小量筒、滴管、蒸發皿。
砂、濃硫酸(密度1.84克/毫升)、濃硝酸(密度1.4克/毫升)、松節油。
原理:濃硝酸和濃硫酸的混和液具有強烈的氧化作用。松節油為易燃物,跟混和酸一接觸就被氧化放出大量的熱,使松節油燃燒,但燃燒不完全析出大量的碳形成黑煙。
操作:在600毫升燒杯底部放1厘米厚細砂。取一個蒸發皿,向蒸發皿內注入5毫升濃硝酸和5毫升濃硫酸,輕搖使混和均勻,然後把蒸發皿放在燒杯里的砂上。用滴管吸取少量松節油逐滴滴入混和酸中,一滴一蓬火,一股烈煙。