㈣ 乙酸戊酯的制備方法
實驗用品
儀器:圓底燒瓶(100mL)、球形冷凝管分水器、蒸餾管、直形冷凝管、接液管、分液漏斗(100mL)、錐形瓶(100mL)。
葯品:冰醋酸(C.P.)、戊醇(C.P.)、濃硫酸、碳酸氫鈉溶液(10%)、氯化鈉溶液(飽和)、無水硫酸鎂、沸石。
實驗步驟
(1)酯化:
實驗裝置: 帶有分水器的迴流裝置
加 料 量:戊醇18mL 、冰醋酸24mL 、 濃硫酸2.5mL 、 沸石幾粒
反應溫度:保持迴流
反應時間:1.5h
於乾燥的100mL圓底燒瓶中,加入18mL戊醇、24mL冰醋酸,在振搖下緩慢加入2.5mL濃硫酸,再加入幾粒沸石。安裝帶有分水器的迴流裝置(如圖4-5-1)。分水器中事先充水至比支管口略低處,並放出比理論出水量稍多些的水。用電熱套或甘油浴加熱迴流,至分水器中水層不再增加為止。反應約需1.5h。
(2)洗滌
實驗儀器:分液漏斗
試劑用量:蒸 餾 水 30mL、碳酸氫鈉溶液(10%)20mL、氯化鈉溶液(飽和) 10mL
撤去熱源,稍冷後拆除迴流裝置。待燒瓶中反應液冷卻至室溫後,將其倒入分液漏斗中(注意勿將沸石倒入!)用30mL冷水淋洗燒瓶內壁,洗滌液並入分液漏斗。充分振搖,靜置。待液層分界清晰後,移去頂塞(或將塞孔對准漏斗孔),緩慢旋開旋塞,分去水層。有機層用20mL10%碳酸氫鈉溶液分兩次洗滌。最後再用飽和氯化鈉溶液洗滌一次。分去水層,有機層由分液漏鬥上口倒入乾燥的錐形瓶中。
(3)乾燥
實驗儀器:錐形瓶
乾燥劑及用量:無水硫酸鎂:2g
乾燥時間:20min
向盛有粗產物的錐形瓶中加入約2g無水硫酸鎂,配上塞子,振搖至液體澄清透明,再放置 20min。
(4)蒸餾
實驗裝置:普通蒸餾裝置。
收集餾分溫度:138~142℃。
安裝一套乾燥的普通蒸餾裝置(如圖4-5-2)。將乾燥好的粗酯小心地濾入燒瓶中,放入幾粒沸石,用電熱套(或甘油浴)加熱蒸餾,用乾燥並事先稱量其質量的錐形瓶收集138~142℃餾分,稱量質量,並計算產率。
(5)計算產率

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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。
㈥ 重鉻酸鉀與甘油水浴加熱進行反應時,錐形瓶上為什麼加漏斗
為了隔絕空氣.
㈦ 黃岡八模答案坐等
等考完了答案就出來了, 。。。。。。。。。現在知道急了啊,平時干什麼去了???
湖北省黃岡中學等八校高三第二次聯考
理科綜合
2012、3
(滿分300分,考試時間150分鍾)
以下數據可供解題時參考:
相對原子質量:H—1 0—16 N—14 Na—23 S—32
第Ⅰ卷(選擇題 共126分)
一、本題共13小題,每題6分,共78分。每題四個選項中只有一個答案符合題目要求
1.對於真核生物來說,一般情況下DNA所含的鹼基的個數與其所控制合成的收白質中氨基酸個數之比遠遠大於6:1,與此現象無關的DNA結構是( )
A.非編碼區 B.內含子 C.外顯子 D.終止密碼子
答案:C 【解析】本題考查基因結構。DNA的轉錄和翻譯。基因的非編碼區是起調控作用不轉錄,基因的編碼區轉錄。對於真核生物來說,轉錄的是編碼區的外顯子,內含子不轉錄。轉錄時是以DNA的一條鏈為模板轉錄,因此 ,但 。mRNA上三個相鄰的鹼基是一個密碼子,它決定一個氨基酸,但起始密碼子沒有對應的氨基酸,因此 ,所以
。題目問的與此現象無關的DNA結構,所以選C。有的考生對DNA的結構、基因的結構和轉錄的關系不清楚,DNA上基因呈線形排列,有的區段是基因,有的區段不是基因。轉錄時是轉錄基因的編碼區。
2.下圖中的滲透裝置,開始時的液面高度為a,停止上升時的高度為b,若每次停止上升後都將玻璃管中高出燒杯液面的部分吸出,則ab液面間的高度差與吸出蔗糖溶液的次數之間的關系是( )
答案:B 【解析】本題考查滲透作用吸水。如圖滲透裝置,半透膜兩側存在溶液濃度差,因此水由燒杯進入半透膜袋中,玻璃管中的液面上升,半透膜袋中的溶液濃度下降。當玻璃管中液面上升到一定程度時,由於ab段液柱產生的壓強與滲透壓相等,此時水不再進入半透膜。若吸去半透膜袋中高出燒杯液面液體後,沒有液柱產生的壓強了,由於存在滲透壓,水又進入半透膜袋中,半透膜袋中溶液濃度進一步下降,導致滲透壓降低了,停止吸水時液柱產生的壓強與滲透壓相等。由於滲透壓降低了,所以液柱的高度與第一次相比下降了,如此操作的次數越多,半透膜袋中的溶液濃度越低,滲透壓降低,ab間的液面高度差越來越低。所以選B。
3.下列有關說法均正確的是( )
①膽汁既影響高等動物對脂類食物的消化,又影響其吸收 ②用研磨的方法從胰腺中可分別獲取胰島素和胰酶,分別可用於治療糖尿病和某些生物工程 ③秋水仙素既可以誘發基因突變,又可誘導染色體變異,這與其使用劑量有關 ④動物細胞的融合和植物細胞的融合均可用聚乙二醇做促融劑 ⑤用標志重捕法可進行鼠的種群年齡結構的調查
A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①③④
答案:D 【解析】膽汁是起到乳化脂肪的作用,使脂肪顆粒更容易被脂肪酶分解為甘油和脂肪酸,有利於脂肪的吸收。胰島素產生以後分泌到細胞外,進入血液中,胰酶產生後分泌到消化道中,一般從胰液中獲取胰酶。胰島素可以降低血糖用於治療糖尿病,胰蛋白酶可以分解動物細胞間質,將動物細胞分散開。秋水仙素有毒,使用劑量大時會引起基因突變,小劑量使用時會使細胞染色體加倍。動物細胞融合可用滅活的仙台病毒,物理方法和化學試劑PEG誘導,植物細胞融合一般用物理方法和PEG誘導。用標志重捕法來測量種群的密度。所以選D。有的考生對②不能准確判斷,受到教材上從肝臟研磨液中獲取過氧化氫酶的實驗的干擾,過氧化氫酶在細胞中,所以可以從研磨液中獲取。
4.在動物初級精母細胞分裂中期,若用顯微鏡從細胞一極觀察,可見染色體的排列情況是下圖中的( )
答案:D 【解析】本題考查細胞減數分裂的圖像,但考查的角度變了,要求從細胞的一極去觀察,考查了考生的空間想像能力。初級精母細胞分裂的中期同源染色體聯會。如果是正視細胞則是圖A,對於赤道板這個平面,只能看到側面,一對對同源染色體整齊排在細胞的中央,著絲點整齊地排在赤道板兩側。如果是從細胞的一極看,可以看到赤道板這個平面的全部,一對對同源染色體在這個平面上是散亂分布的。所以選D。
5.現有4種突變型細菌1,2,3,4,它們都不能合成生長所必需的物質E。A、B、C、D都是合成E物質的必需中間產物,但不知這些物質合成的順序。於是在培養基中分別單獨加入這幾種物質並分析了這幾種物質對各種突變型細菌生長的影響。
結果如下:
突變型 培養基中單獨加入的物質
A B C D E
1 - - + - +
2 + - + - +
3 - - - - +
4 + + + - +
根據以上結果,推測這幾種物質最可能的合成順序是( )
A.E→C→A→B→D B.D→B→A→C→E
C.C→B→A→D→E D.C→D→B→A→E
答案:B 【解析】本題考查了學生從圖表中獲取信息的能力。A、B、C、D是合成E物質的一系列必需產物。這些突變型菌株可能在合成E物質的某條途徑被阻斷,本實驗通過單獨補充相應的物質,來尋找合成E物質的過程。由突變型1中單獨加入C物質和E物質可以存活,可得C E,由突變型2中單獨加入A、C、E物質可以存活,可得A
C E,由突變4中單獨加入A、B、C、E可以存活,可得B A
C E,綜合四組實驗可得D B A C E,所以選B。
6.2005年11月13日中國石油吉林石化公司雙苯廠發生爆炸事故,大量硝基苯泄漏,引起松花江水體污染,安全生產和環保問題再次引起人們的關注。下列敘述正確的是( )
A.硝基苯將沉入江底,對環境影響不大
B.實驗室制硝基苯需要用水浴加熱
C.硝基苯中毒是由蒸氣吸入或誤食引起的,與皮膚接觸不會引起中毒
D.只要向水中撒入大量活性炭吸附硝基苯就可以了
答案:B 【解析】硝基苯進入江河中,首先被江中的魚蝦等動物吸收,然後隨食物鏈進入生物圈,對生態破壞極大,此外,江水灌溉區也會引發硝基苯污染,周圍的環境將遭到極大的損害,A錯;硝基苯不僅可以經蒸氣吸收引起中毒,也可以經皮膚吸收而引起中毒,C錯誤;D選項中向松花江中撒大量活性炭是不可行的,那樣會造成水體嚴重缺氧,且陽光無法照射水中的植物,植物將大批死亡,而江中動物也因缺乏食物而大批死爛,水體耗氧增多而發黑發臭,周圍生態將進一步惡化。本題容易誤選C選項,原因是沒有注意硝基苯可被皮膚吸收。
7.下列說法不正確的是( )
A.原子半徑:r(K)>r(Na))r(Mg)>r(Al)
B.在SiO2晶體中,硅原子數與Si—O鍵數目之比為1:2
C.在稀溶液中:H+ (aq)+ OH- (aq)==== H2O (1):ΔH=-57.3 kJ/mol,則含1 molCH3COOH的稀溶液和含1 mol NaOH的稀溶液完全反應放出的熱量小於57.3kJ
D.1 mol Na2O2固體跟足量CO2氣體完全反應,轉移2 NA個電子(NA為阿伏加德羅常數)
答案:D 【解析】同一周期的元素從左到右原子半徑逐漸減小,同一主族的元素從上到下原子半徑逐漸增大,A正確;SiO2晶體中Si和O都是以共價單鍵相結合的,Si和Si—O鍵個數比為1:2,B正確;C選項中,由於弱電解質電離吸熱,因此弱酸與強鹼反應的中和熱小於57.3 kJ/mol D選項中1 mol Na2O2與CO2反應時轉移的電子數是NA而不是2 NA。
8.能正確表示下列反應的離子方程式是( )
A.向偏鋁酸鈉溶液中滴加過量的碳酸氫鈉溶液: +4 H+====Al3++2H2O
B.用NaOH溶液吸收過量的硫化氫氣體:2OH-+H2S====S2-+2H2O
C.氯化銀溶於濃氯水:AgCl+2 NH3•H2O====[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
D.向沸水中滴加飽和的氯化鐵溶液:Fe3+3H2O====Fe(OH)3↓+3 H+
答案:C 【解析】A選項正確的離子方程式為 + +H2O====Al(OH)3↓+ ;B選項中正確的離子方程式為OH-+H2S====HS-+H2O;D選項中正確的離子方程式為Fe3++3H2O====Fe(OH)3(膠體)+3H+。本題涉及的化學反應較多,容易誤選其他答案。
9.某同學在實驗報告中記錄下列數據,其中正確的是( )
A.用25 mL量簡量取18.63mL鹽酸
B.用托盤天平稱取12.15克食鹽
C.用標準的NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,用去NaOH溶液32.30 mL
D.用pH試紙測得某溶液pH為5.0
答案:C 【解析】實驗室中各種儀器的精確度是不同的:量筒只能精確到0.1 mL,托盤天平只能精確到0.1 g,滴定管可以精確到0.01 mL,pH試紙只能大致估算溶液的pH值,不能精確到0.1。
10.某一密閉絕熱容器中盛有飽和Ca(OH)2溶液,當加入少量CaO粉末,下列說法正確的是( )
①有晶體析出 ②c[Ca(OH)2]增大 ③pH不變 ④c(H+)•c(OH-)的積不變 ⑤c(H+)一定增大
A.① B.①③ C.①②④ D.①⑤
答案:D 【解析】在絕熱容器中熱量不損失,向Ca(OH)2中加入CaO,後者溶於水放熱,溫度升高,前者的溶解度減小,溶液中溶質的濃度減小,同時由於溫度升高,水的離子積增大。①正確。溶液中由於Ca(OH)2的溶解度減小,所以溶液中的OH-的濃度減小,因此H+的濃度增大。⑤正確。本題容易誤選C,以為Ca(OH)2和其他物質一樣,溶解度隨溫度升高而增大。
11.已知C—C鍵可以繞鍵軸自由旋轉,結構簡式為 的烴,下列說法中正確的是( )
A.分子中至少有9個碳原子處於同一平面上
B.分子中至少有11個碳原子處於同一平面上
C.分子中至少有16個碳原子處於同一平面上
D.該烴屬於苯的同系物
答案:B 【解析】本題可以從苯的結構來推測。該化合物以每一個苯環上最少有8個C原子在同一平面上,而且對應的一條直線上也有三個C原子與之共面,所以最少有11個C原子在同一平面上。因為苯環之間以共價單鍵相連,單鍵可以旋轉,所有兩個苯環可以不共面。本題容易誤選C,原因就是沒有考慮苯環之間沿單鍵旋轉。
12.根據酸鹼質子理論,凡是能給出質子的分子或離子都是酸,凡是能結合質子的分子或離子都是鹼。按照這個理論,下列微粒屬於兩性物質的是:( )
①HS- ② ③ ④NH3 ⑤H2S ⑥CH3COOH ⑦OH- ⑧H2O ⑨ ⑩
A.①⑤ B.③⑥ C.①②⑨ D.①③⑧⑩
答案:D 【解析】所給微粒中既能結合H+又能提供H+的有HS-、 、H2O和H2N—CH2COOH,因此這四種物質從酸鹼質子理論的角度上看既是酸又是鹼,即兩性物質。
13.下列各溶液中,微粒的物質的量濃度關系正確的是( )
A.0.1mol•L-1的(NH4)2SO4溶液中:c( )>c( )>c(H+)>c(OH-)
B.0.1 mol•L-1的Na2CO3溶液中:c(CO-)=c( )+c(H+)+c(H2CO3)
C.0.1 mol•L-1的NH4Cl溶液與0.05 mol•L-1的NaOH溶液等體積混合:
c(Cl-)>c(Na+)>c( )>c(OH-)>c(H+)
D.c( )相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HSO4溶液、(NH4)2CO3溶液和NH4Cl溶液:c[(NH4)2SO4]<c[(NH4)2SO3]<c(NH4HSO4)<c(NH4Cl)
答案:D 【解析】A選項中(NH4)2SO4水解顯酸性,故離子濃度大小順序為c( )>c( )>c(H+)>c(OH-);B選項中根據碳酸鈉的水解方程式可知c(OH)-=c( )+c(H+)+2c(H2CO3);C選項中兩者反應後生成相同物質的量的NH3•H2O、NH4Cl和NaCl,但 的濃度比Na+大:c(Cl-)>c( )>c(Na+)>c(OH-)>c(H+);D選項中四種鹽的 濃度相等,而前兩種鹽均是二元酸的正鹽,故它們的濃度均小於一元酸鹽和酸式鹽,硫酸銨水解度不如碳酸銨,故硫酸銨的濃度最小,碳酸銨其次。硫酸氫銨溶液顯強酸性,水解程度極小,故硫酸氫銨的濃度小於氯化銨。本題涉及的水解反應、化學平衡知識綜合運用較多,難度較大。
二、本題共8小題,每題6分,共48分。每題四個選項中有一個或幾個答案符合題目要求。
14.物理學是與人類的生產、生活密切相關的。下列的俗語、成語等反映了人類對自然界的一定的認識,其中從物理學的角度分析正確的是( )
A.「一個巴掌拍不響」說明力的作用是相互的
B.「隨波逐流」說明在波的傳播過程中質點沿著波的傳播方向而遷移
C.「送人玫瑰,手有餘香」說明分子在不停地運動
D.「破鏡難圓」說明分子間存在斥力
答案:AC 【解析】「一個巴掌拍不響」說明力的作用是相互的,只要有力就一定有受力物體和施力物體,A正確;波在傳播過程中,質點只在平衡位置附近振動,並不遷移,B錯;「送人玫瑰,手有餘香」手上留有香味分子,能說明分子在不停地運動,C對;「破鏡難圓」是因為鏡子破後,分子間的距離較大,分子間作用力幾乎為零,D錯;此題考生容易誤選D,要注意分子間的引力和斥力是同時存在,同時變化的。
15.在下列現象中與原子核的變化有關的是( )
A.光電效應 B.天然放射現象
C.熱核反應 D.α粒子散射
答案:BC 【解析】原子核的變化必定有新物質產生,光電效應和a粒子散射沒有新物質產生,故選BC;此題考生只要抓住關鍵,原子核變化必有新核產生,就不會出錯。
16.如圖所示繪出了輪胎與地面間的動摩擦因數分別為μ1和μ2時,緊急剎車時的剎車痕(即剎車距離s)與剎車前車速v的關系曲線,則μ1和μ2的大小關系為( )
A.μ1<μ2 B.μ1=μ2 C.μ1>μ2 D.條件不足,不能比較
答案:C 【解析】過縱軸上一點作橫軸的平行線(即取相同的初速度),從平行線與曲線的交點可看出,動摩擦因數為μ1的剎車距離小於動摩擦因數為μ2的剎車距離,因此μ1>μ2,C正確;取初速度相等是解此題的突破口,如果只分析速度與剎車距離,則難以比較。
17.如下圖所示,A、B為大小、形狀、匝數、粗細均相同,但用不同材料製成的線圈,兩線圈平面位於豎直方向且高度相同。勻強磁場方向位於水平方向並與線圈平面垂直。同時釋放A、B線圈,穿過勻強磁場後兩線圈都落到水平地面,但A線圈比B線圈先到達地面。下面對兩線圈的描述中可能正確的是( )
A.A線圈是用塑料製成的,B線圈是用銅製成的
B.A線圈是用鋁製成的,B線圈是用膠木製成的
C.A線圈是用銅製成的,B線圈是用塑料製成的
D.A線圈是用膠木製成的,B線圈是用鋁製成的
答案:AD 【解析】線圈如果是用塑料或膠木製成的,線圈通過磁場時沒有感應電流,磁場對線圈無阻礙作用;如果線圈是鋁制或銅制的,則線圈通過磁場時,磁場對線圈有阻礙作用,由此可見AD符合題意;此題考查楞次定律。
18.如圖所示,上端開口的絕熱氣缸直立於地面上,光滑絕熱的活塞把一定質量的氣體(氣體分子間的作用力忽略不計)封閉在氣缸中,活塞上堆放細沙,並處於靜止狀態。現在不斷取走細沙,使活塞緩慢上升,直到細沙全部取走,則在此過程中( )
A.氣體的壓強不變 B.氣體單位體積內分子數減少
C.氣體的內能不變 D.氣體分子的平均動能減小
答案:BD 【解析】當細沙取走後,活塞上升,氣體體積變大,單位體積內分子數減少,壓強變小,氣體對外做功,又氣缸絕熱,氣體內能變小,溫度降低,分子平均動能減小,因此BD正確;此題考查氣體和熱學知識,氣缸絕熱這一條件考生容易忽視。
19.科學研究表明地球的自轉在變慢。四億年前,地球每年是400天,那時,地球每自轉一周的時間為21.5小時,比現在要快3.5小時。據科學家們分析,地球自轉變慢的原因主要有兩個:一個是潮汐時海水與海岸碰撞、與海底摩擦而使能量變成內能;另一個是由於潮汐的作用,地球把部分自轉能量傳給了月球,使月球的機械能增加了(不考慮對月球自轉的影響)。由此可以判斷,與四億年前相比月球繞地球公轉的 ( )
A.半徑增大 B.速度增大 C.周期增大 D.角速度增大
答案:AC 【解析】抓住地球把一部分能量傳給月球,使月球的機械能增加這一點,類比人造衛星,月球做離心運動,與四億年前相比,半徑變大,速度變小,周期變大,角速度變小,因此AC正確;此題為信息給予題,考查學生知識遷移能力。
20.如圖所示,用三塊完全相同的兩面平行玻璃組成一等邊三角形。由紅光和藍光組成的一細光束以平行於底面BC從AB面射入,由AC面射出,則從AC而射出的光( )
A.分成兩束,上邊為藍光,下邊為紅光
B.分成兩束,上邊為紅光,下邊為藍光
C.仍為一束,並與底面BC平行
D.仍為一束,並向底面BC偏折
答案:C 【解析】紅光和藍光經平行玻璃磚AB後分為兩束光,折射光與入射光平行,再經平行玻璃磚AC後,由對稱性可知,兩束光又會聚成一束光,與底面BC平行,因此C正確;此題考查學生作圖能力。
21.將一根長為100多厘米的均勻弦線,沿水平的x軸放置,拉緊並使兩端固定,如圖(a)所示。現對離固定的右端25 cm處(取該處於原點O)的弦上一點施加一個沿垂直於弦線方向(即y軸方向)的擾動,其位移隨時間的變化規律如圖(b)所示。
該擾動將沿弦線傳播而形成波(孤立的脈沖波)。已知該波在弦線中的傳播速度為2 cm/s,下圖中表示自O點沿弦向右傳播的波在t=2.5 s時的波形圖是( )
答案:B 【解析】由圖(b)可知,對於離右端25 cm處弦上的一點,0—2 s內,該點向上振動,位移變化慢,2—2.5 s內該點向下振動,位移變化較快,振動先慢後快,2.5 s末回到平衡位置,此時將形成對稱,並自0點向左右傳播的孤立脈沖波,t=2.5 s時,波傳播的距離為5 cm,由此可知B正確;此題實際考查將振動圖像轉換為波動圖像以及波的形成。
第Ⅱ卷(非選擇題 共174分)
22.(18分)(1)(6分)「驗證動量守恆定律」的實驗裝置原來的教科書採用圖(甲)的方法,經過編者修改後,現行的教科書採用圖(乙)的方法。兩個實驗裝置的區別在於①懸掛重垂線的位置不同:②圖(甲)中設計有一個支柱(通過調整,可使兩球的球心在同一水平線上;上面的小球被碰離開後,支柱立即倒下),圖(乙)中沒有支柱。對於圖(甲)入射小球和被碰小球做平拋運動的拋出點分別在通過O、O′點的豎直線上,重垂線只確定了O點的位置。
比較這兩個實驗裝置,下列說法正確的是( )
A.採用圖(甲)的實驗裝置時,需要測出兩小球的直徑
B.採用圖(乙)的實驗裝置時,需要測出兩小球的直徑
C.為了減小誤差,採用圖(甲)的實驗裝置時,應使斜槽末端水平部分光滑
D.為了減小誤差,採用圖(乙)的實驗裝置時,應使斜槽末端水平部分光滑
(2)(12分)發光二極體是目前很多用電器的指示燈的電子元件,在電路中的符號是 。只有電流從標有「+」號的一端流入,從標有「一」號的一端流出時,它才能發光,這時可將它視為一個純電阻。現有某廠家提供的某種型號的發光二極體的伏安特性曲線如圖所示。
①已知該型號的發光二極體的正常工作電壓為2.0 V。若用電動勢為12 V,內阻可以忽略不計的直流電源供電,為使該二極體正常工作,需要在電源和二極體之間串聯一隻阻值為_________Ω的定值電阻。
②已知該型號的發光二極體允許通過的最大電流為56 mA,請用實驗證明這種元件的伏安特性曲線與廠家提供的數據是否一致。可選用的器材有:待測發光二極體;直流電源E(電動勢4.5 V,內阻可以忽略不計);
滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω);
電壓表V1(量程10 V,內阻約50 kΩ);
電壓表V2(量程5 V,內阻約20 kΩ);
電流表A1(量程100 mA,內阻約50 Ω);
電流表A2(量程60mA,內阻約100 Ω);
電鍵S、導線若干。
為准確、方便地進行檢測,電壓表應選用_________,電流表應選用_________。(填字母符號)
③畫出利用②中器材設計的實驗電路圖。
答案:(1)AD(6分,選對一個得3分) (2)①500 (4分) ②V2A2 (2分,選對一個得1分)③如圖所示 (6分,有錯不給分,但圖中電壓表選V1或電流表選A1不重復扣分)
23.(16分)如圖所示,一個質量為m的小球被AO、BO兩根細繩系住,BO繩為水平狀態,AO繩與豎直方向的夾角為θ,此時AO繩對小球的拉力大小為T1。燒斷BO繩後,小球擺動,當小球再次擺回到圖中位置時AO繩對小球的拉力大小為T2。求:
(1)T1與T2的比值。
(2)燒斷BO繩後,小球通過最低點時,AO繩對小球的拉力大小T3。
答案:(1)(8分) 燒斷BO繩前,根據物體平衡條件,有:T1= (3分) 小球再次擺回到圖中位置時,小球速度為零,向心力為零,則:T2=mgcosθ (3分) 所以T1與T2的比值為: =cos2θ (2分) (2)(8分) 設小球通過最低點時速度大小為v,AO繩長度為L。根據機械能守恆定律,有:mgL(1-cosθ)= mv2 (3分) 根據牛頓第二定律,有:T3-mg=m (3分)
所以AO繩對小球的拉力大小為:T3=mg(3-2cosθ)(2分)
24.(18分)一宇宙人在太空(萬有引力可以忽略不計)玩壘球。如圖所示,遼闊的太空球場半側為勻強電場,另半側為勻強磁場,電場和磁場的分界面為垂直紙面的平面,電場方向與界面垂直,磁場方向垂直紙面向里,電場強度大小E=100 V/m。宇宙人位於電場一側距界面為h=3 m的P點,O為P點至界面垂線的垂足,D點位於紙面上O點的右側,OD與磁場的方向垂直。壘球的質量m=0.1 kg,電量q=-0.05C。宇宙人從P點以初速度v0=10 m/s平行於界面投出壘球,要使壘球第一次通過界面時就擊中D點,求:(計算結果保留三位有效數字)
(1)O、D兩點之間的距離;
(2)壘球從拋出到第一次回到P點的時間。
答案:(1)(8分) 設壘球在電場中運動的加速度大小為a,時間為t1,OD=d,則:a= ,h= ,d=v0t1(6分,每式2分) 所以a=50m/s2,t1= s,d= m=3.46 m即O、D兩點之間的距離為3.46 m。(2分,沒有保留三位有效數字的扣1分) (2)(10分)
壘球的運動軌跡如圖所示。由圖可知,tanθ= ,所以θ=60°,速度大小為:v= =20 m/s (2分) 設壘球做勻速圓周運動半徑為R,磁感應強度大小為B,則:R= =4m(2分) 根據牛頓第二定律,有:qvB=m ,所以B= =10T (2分) 壘球在磁場中運動的時間為:t2= s (2分) 壘球從拋出到第一次回到P點的時間為:t=2t1+t2= s=1.530 s (2分,沒有保留三位有效數字的扣1分)
25.(20分)如圖所示,一輕彈簧豎直放置在地面上,輕彈簧下端與地面固定,上端連接一質量為M的水平鋼板,處於靜止狀態。現有一質量為m的小球從距鋼板h=5 m的高處自由下落並與鋼板發生碰撞,碰撞時間極短且無機械能損失。已知M=3m,不計空氣阻力,g=10 m/s2。
(1)求小球與鋼板第一次碰撞後瞬間,小球的速度v1和鋼板的速度v2。
(2)如果鋼板做簡諧運動的周期為2.0 s,以小球自由下落的瞬間為計時起點,以向下方向為正方向,在下圖中畫出小球的速度v隨時間為t變化的v-t圖線。要求至少畫出小球與鋼板發生四次碰撞之前的圖線。(不要求寫出計算過程,只按畫出的圖線給分)
答案:(1)(10分) 設小球剛落到鋼板時速度為v0,則小球下落過程中,機械能守恆,有:mgh= (2分)
碰撞過程中,動量守恆,有:mv0=m v1+Mv2 (3分)
碰撞過程中,無機械能損失,有: (3分) 由以上三式,可得:v0= =10m/s,v1=- v0=-5m/s,v2= v0=5m/s(另一組解捨去)即小球與鋼板第一次碰撞後,小球的速度v1為5 m/s,方向向上;鋼板的速度v2為5 m/s,方向向下。(2分,未指明速度方向扣2分) (2)(10分)如下圖所示(小球與鋼板第二次碰撞後,小球的速度為10 m/s,方向向上;鋼板的速度為零)
(圖像分段給分:0 s—l s圖線,2分;1 s—2 s圖線,2分;3 s—4 s圖線,4分;4 s—5 s圖線,2分)
26.(15分)在如右圖所示的實驗裝置中,盛有足量水的水槽里放兩個燒杯,小燒杯里放有適量銅片和過量濃硝酸,小燒杯外面倒扣一大燒杯,請回答下列問題:
(1)實驗過程中,觀察到的主要現象是:(4分,每空1分)
①____________________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________________;
③____________________________________________________________________________;
④____________________________________________________________________________。
(2)欲使反應現象更明顯,應向小燒杯中加入___________________。(1分)
A.粗銅片 b.純銅片
如果反應中加入的是含少量鋁的粗銅,則反應中形成無數微電池。請寫出微電池中正極上的電極反應方程式_____________________________________________。(3分)
(3)用該裝置做銅與濃硝酸反應的實驗,最突出的優點是:_______________________。(2分)
㈧ 乙烯 氨氣 乙烷 氯氣中哪種氣體與其他氣體都反應
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、中和滴定準備過程 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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