2023年高考化學(xué)知識(shí)清單-化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)歸納(必背知識(shí))_第1頁
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文檔簡介

2023年高考化學(xué)知識(shí)清單——化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)歸納(必背知識(shí))化學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用儀器和基本操作一、常用化學(xué)儀器的識(shí)別和使用1.常用的可加熱儀器儀器主要用途使用方法和注意事項(xiàng)可直接加熱儀器試管用于少量試劑的盛裝和反應(yīng)①加熱固體時(shí),試管口應(yīng)略向下傾斜②加熱液體時(shí),液體體積不能超過試管容積的eq\f(1,3)蒸發(fā)皿用于蒸發(fā)或濃縮溶液①蒸發(fā)時(shí)液體體積不超過容積的eq\f(2,3),且要用玻璃棒攪拌②蒸發(fā)結(jié)晶時(shí),有大量晶體析出時(shí)即停止加熱坩堝用于灼燒固體物質(zhì)①將坩堝放在架有泥三角的三腳架上進(jìn)行加熱②取放坩堝需使用坩堝鉗,加熱完成后應(yīng)將坩堝放置在石棉網(wǎng)上冷卻③若加熱堿性物質(zhì),應(yīng)使用鐵坩鍋需墊石棉網(wǎng)加熱儀器燒杯用于物質(zhì)的溶解與稀釋、稱量腐蝕性固體藥品、作反應(yīng)器、水浴加熱儀器①溶解固體時(shí)需用玻璃棒攪拌②稀釋濃硫酸時(shí)沿內(nèi)壁將酸倒入水中,同時(shí)用玻璃棒攪拌③作反應(yīng)器加熱時(shí)需墊石棉網(wǎng)④加熱時(shí)外壁要干燥⑤組成水浴裝置時(shí),溫度計(jì)插入水中圓底燒瓶用于組裝有液體參與反應(yīng)的裝置、噴泉實(shí)驗(yàn)中盛裝氣體①作反應(yīng)器加熱時(shí)需墊石棉網(wǎng)且裝入沸石(或碎瓷片)防暴沸②盛裝液體體積不超過容積的eq\f(2,3)③也可作制蒸餾水時(shí)的反應(yīng)器蒸餾燒瓶用于混合液體的蒸餾和分餾①加熱時(shí)需墊石棉網(wǎng)且裝入沸石(或碎瓷片)防暴沸②盛裝液體體積不超過容積的eq\f(2,3)③蒸餾時(shí)溫度計(jì)水銀球應(yīng)位于支管口處錐形瓶用于中和滴定的反應(yīng)器、蒸餾的接收器、組裝氣體發(fā)生裝置①加熱時(shí)需墊石棉網(wǎng)②中和滴定時(shí)由右手控制振蕩,且液體不能裝入太多③常用于組成固—液反應(yīng)的氣體發(fā)生裝置三頸燒瓶用于液—液或固—液反應(yīng)、蒸餾或分餾①加熱時(shí)需墊石棉網(wǎng)且裝入沸石(或碎瓷片)防暴沸②盛裝液體體積不超過容積的eq\f(2,3)③常用于條件嚴(yán)苛的有機(jī)反應(yīng)【微點(diǎn)撥】①移動(dòng)試管時(shí)選用試管夾,移動(dòng)坩堝和蒸發(fā)皿時(shí)應(yīng)選用坩堝鉗②灼燒固體時(shí)一般選用瓷坩堝,但熔融NaOH等堿性物質(zhì)時(shí)應(yīng)選用鐵坩堝,原因是瓷坩堝中的SiO2會(huì)與NaOH反應(yīng)③三頸燒瓶常與溫度計(jì)、冷凝管、攪拌器、分液漏斗等儀器配套組裝成分餾裝置、蒸餾裝置或回流裝置2.計(jì)量儀器儀器主要用途使用方法和注意事項(xiàng)量筒用于量取一定體積的液體①無“0”刻度,讀數(shù)時(shí)視線與凹液面最低點(diǎn)相平②一般精確度為0.1mL③選擇規(guī)格時(shí)應(yīng)遵循“大而近”的原則④不可用作反應(yīng)器,不可加熱,不可用于溶解和稀釋容量瓶用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液①用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,使用前須“檢漏”②有固定規(guī)格,常見規(guī)格:100mL﹑250mL﹑500mL﹑1000mL③應(yīng)遵循“大而近”的原則選擇④溶液轉(zhuǎn)入時(shí)應(yīng)使用玻璃棒引流,距刻度線以下1~2cm時(shí)改用膠頭滴管滴加至刻線=5\*GB3⑤不可用于溶解、稀釋或作反應(yīng)容器,不可加熱或盛裝熱溶液,不可久貯溶液=6\*GB3⑥選用容量瓶時(shí)一定要注明規(guī)格,如:100mL的容量瓶A.酸式滴定管B.堿式滴定管用于準(zhǔn)確量取一定體積的溶液和滴定實(shí)驗(yàn)①有“0”刻度,在滴定管上方②使用前需“檢漏”,并用待裝液潤洗2~3次③讀數(shù)精確到0.01mL④酸性溶液、氧化性溶液(如KMnO4)應(yīng)選用酸式滴定管盛裝,堿性溶液應(yīng)選用堿式滴定管盛裝溫度計(jì)用于測量溫度①測量溶液溫度時(shí),水銀球應(yīng)插入液面下,但不能接觸容器內(nèi)壁②測蒸氣的溫度時(shí),水銀球應(yīng)在液面以上③測餾分的溫度(蒸餾)時(shí),水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶支管口處④不可用于攪拌托盤天平用于稱量固體物質(zhì)的質(zhì)量①稱量前先調(diào)零點(diǎn)②稱量時(shí)左盤放藥品,右盤放砝碼,即“左物右碼”③讀數(shù)精確至0.1g④試劑不能直接放置在托盤上,一般使用稱量紙,易潮解、腐蝕性藥品應(yīng)放于燒杯內(nèi)進(jìn)行稱量【微點(diǎn)撥】①化學(xué)儀器中4個(gè)“0”a.滴定管的“0”刻度在滴定管的上部(但不是最上端),在量取液體的體積時(shí),液面不一定要在“0”刻度處,但要在“0”刻度以下;滴定管讀數(shù)時(shí),裝液或放液后,需等1~2min后才能觀察液面高度b.量杯、量筒、容量瓶沒有“0”刻度c.溫度計(jì)的“0”刻度在溫度計(jì)的中下部d.托盤天平的“0”刻度在標(biāo)尺最左端②量筒不能用來配制溶液或進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),更不能用來加熱或量取熱的溶液③計(jì)量儀器精確度不同,讀數(shù)也有差別。量筒、托盤天平讀數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后一位,如8.2mL、6.5g;滴定管精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位,如19.80mL④托盤天平物碼放反不一定影響稱量結(jié)果。若未使用游碼,對(duì)稱量結(jié)果無影響;若使用游碼,稱量結(jié)果偏小。⑤量筒中液體倒出后,底部仍有液體殘留。量筒為傾出型儀器,量取5.0mL溶液,倒出體積即為5.0mL,底部為自然殘留3.常用分離提純儀器儀器主要用途使用方法和注意事項(xiàng)漏斗①用于過濾②向小口容器中轉(zhuǎn)移液體③倒扣在液面上,用作易溶于水或溶液的氣體的防倒吸裝置①用作過濾裝置時(shí),濾紙與漏斗內(nèi)壁應(yīng)嚴(yán)密吻合,用水潤濕后,中間不得有氣泡②過濾時(shí),要做到“一貼、二低、三靠”(梨形)分液漏斗①萃取,分液②用于隨時(shí)添加液體①使用前先“檢漏”,活塞部位不得滲漏液體②分離液體時(shí),下層液體由下口放出,上層液體由上口倒出③放液時(shí)漏斗頸尖端緊靠燒杯內(nèi)壁③放液前應(yīng)先把漏斗上的玻璃塞打開(或塞上的凹槽和小孔對(duì)齊)球形干燥管用于干燥或吸收某些氣體,內(nèi)裝固體干燥劑或吸收劑①作干燥管時(shí)只能盛裝固體干燥劑,常用堿石灰、無水CaCl2、P2O5等②球形干燥管氣體流向?yàn)榇罂谶M(jìn)小口出③球形干燥管也可用于組裝防倒吸裝置U形管用于干燥或吸收某些氣體,內(nèi)裝固體干燥劑或吸收劑①作干燥管時(shí)只能盛裝固體干燥劑,常用堿石灰、無水CaCl2、P2O5等②不可裝液體干燥劑①用于蒸餾或分餾時(shí)冷凝易液化的氣體②用于液體回流①因餾分容易因冷凝而留在球形容器中,造成餾分損失,故蒸餾時(shí),不能用球形冷凝管,只能用直形冷凝管②球形冷凝管或蛇形冷凝管常用于豎直裝置中的冷凝回流通常用于反應(yīng)裝置中的冷凝回流③冷卻水的方向?yàn)橄逻M(jìn)上出洗氣瓶盛裝液體,用于氣體的凈化或干燥①使用前檢查氣密性②吸收劑量不超過廣口瓶容積的eq\f(2,3)③氣體的流向應(yīng)是長(管)進(jìn)短(管)出磨口儀器檢漏的方法磨口儀器(如容量瓶、分液漏斗、酸式滴定管等)需塞子旋轉(zhuǎn)180°二次檢漏。如容量瓶的檢漏方法:向容量瓶中加入一定量的水,塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞,倒立觀察。然后再將容量瓶正立,并將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°后塞緊,再倒立。若均無水滲出,則容量瓶不漏水4.加熱儀器——酒精燈、酒精噴燈儀器主要用途使用方法和注意事項(xiàng)漏斗酒精噴燈加熱的熱源①酒精燈使用前應(yīng)檢查酒精量,不少于容積的1/4,不超過2/3②用外焰加熱,加熱時(shí)先預(yù)熱,加熱液體時(shí)試管與桌面成45°角④絕對(duì)禁止向燃著的酒精燈里添加酒精,絕對(duì)禁止用燃著的一只酒精燈去點(diǎn)燃另一只酒精燈=5\*GB3⑤酒精燈熄滅時(shí)要用燈帽蓋兩次蓋滅=6\*GB3⑥若酒精燈起火,應(yīng)用濕抹布蓋滅=7\*GB3⑦酒精燈加熱溫度可達(dá)500~600℃,酒精噴燈加熱溫度可達(dá)1000℃5.其他常用儀器儀器主要用途使用方法和注意事項(xiàng)長頸漏斗用于組裝氣體發(fā)生器制取氣體時(shí)應(yīng)將長管末端插入液面以下,防止氣體逸出(球形)分液漏斗用于反應(yīng)中隨時(shí)添加液體①使用前先“檢漏”②加液時(shí),應(yīng)先打開上面的玻璃塞(以使液體順利流下),再慢慢打開活塞

恒壓滴液漏斗用于反應(yīng)中隨時(shí)添加液體,其中a管的作用是平衡氣壓,使液體能夠順利流下①使用前需檢查是否漏水②用于制取氣體時(shí)上部玻璃塞不要取下膠頭滴管用于吸取和滴加少量液體①膠頭滴管使用時(shí)將液體吸入膠頭內(nèi),不能平放或倒置②滴液時(shí)不能接觸器壁③用后立即洗凈,再去吸取其他液體藥品滴瓶滴瓶用于盛放少量液體藥品滴瓶的滴管與滴瓶配套,不可換用表面皿①作燒杯、蒸發(fā)皿等容器的蓋子②用于pH試紙等其他試紙的變色實(shí)驗(yàn)不能加熱廣口瓶細(xì)口瓶廣口瓶貯存固體藥品細(xì)口瓶貯存液體藥品①見光易分解的試劑應(yīng)避光保存在棕色試劑瓶中②廣口瓶不能盛裝揮發(fā)性藥品③試劑瓶一般選用磨口玻璃塞,盛裝堿性試劑的試劑瓶選用橡膠塞或木塞,盛強(qiáng)酸或強(qiáng)氧化性藥品應(yīng)用玻璃塞干燥器用于干燥固體①干燥器下層裝硅膠等干燥劑;②定量實(shí)驗(yàn)灼燒固體后應(yīng)將坩堝放置于干燥器中冷卻研缽、研杵用于將塊狀固體研磨成粉末常配套使用啟普發(fā)生器難溶于水的塊狀固體與液體在常溫下制取氣體①優(yōu)點(diǎn)是隨開隨用,隨關(guān)隨停②添加液體以剛好浸沒固體為宜③用該裝置可以制取H2、CO2、H2S一般與三腳架配套使用,其上可放坩堝,以給固體物質(zhì)加熱①不能猛烈撞擊,以免損壞瓷管②應(yīng)當(dāng)把坩堝放在泥三角上,把泥三角放在三腳架上,然后再加熱二、實(shí)驗(yàn)儀器的創(chuàng)新應(yīng)用1.廣口瓶的創(chuàng)新使用裝置圖解讀集氣裝置收集密度比空氣大的氣體,由eq\a\vs4\al(a)口進(jìn)氣,屬于向上排空氣法,可收集的氣體有O2、Cl2、CO2、SO2、NO2等收集密度比空氣小的氣體,由eq\a\vs4\al(b)口進(jìn)氣,屬于向下排空氣法,可收集的氣體有H2、NH3、CH4等若廣口瓶盛滿水,此時(shí)氣體由eq\a\vs4\al(b)口進(jìn)入,屬于排水集氣法,可收集不溶于水且不與水反應(yīng)的氣體,可收集的氣體有O2、H2、N2、NO等洗氣裝置用于除去氣體中的雜質(zhì)氣體或用于干燥氣體,操作要求是長管進(jìn)氣,短管出氣測量氣體體積廣口瓶中盛液體,氣體從短管進(jìn)、長管出,將廣口瓶中的水排到量筒中來測量氣體的體積儲(chǔ)氣裝置瓶內(nèi)注入一定量的液體,用于暫時(shí)儲(chǔ)存反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體,操作要求是短管進(jìn)氣,長管出氣,如用飽和食鹽水可以儲(chǔ)存少量Cl2安全瓶裝置左右導(dǎo)管均短且等長或進(jìn)氣管短,出氣管長,用于防止液體倒吸或減小氣體的壓強(qiáng),防止出現(xiàn)安全事故2.球形干燥管的創(chuàng)新使用(1)干燥管的創(chuàng)新使用裝置圖解讀尾氣吸收裝置圖a可用于一般尾氣的吸收,如內(nèi)盛堿石灰,可吸收HCl、Cl2、SO2等圖b可用作防倒吸裝置,如極易溶于水的HCl、NH3等氣體檢驗(yàn)裝置如干燥管內(nèi)盛無水CuSO4時(shí),可用于水蒸氣的檢驗(yàn)輔助測定氣體,防止外界因素干擾;定量測定氣體時(shí),有時(shí)需要考慮空氣中的成分對(duì)測定產(chǎn)生的影響,所以在測定裝置后,需接一個(gè)干燥管,目的是防止空氣中的CO2、水蒸氣對(duì)定量測定產(chǎn)生干擾簡易的發(fā)生裝置類似啟普發(fā)生器原理,通過調(diào)節(jié)活塞,進(jìn)而使產(chǎn)生的氣體調(diào)控液面高度而決定反應(yīng)是否繼續(xù)過濾裝置可用于水的凈化等較簡單的過濾(2)位置不同,作用不同①在整套實(shí)驗(yàn)裝置的中間橫放——干燥、吸收及檢驗(yàn)裝置a.干燥管內(nèi)裝有干燥劑,可用于干燥氣體b.干燥管內(nèi)盛有無水硫酸銅時(shí),可用于水的檢驗(yàn)c.可用于定量測定氣體的質(zhì)量。②在整套實(shí)驗(yàn)裝置的最后橫放——“左吸右擋”既可以吸收多余的尾氣,防止污染空氣,又可以阻擋外界空氣中的干擾氣體(如CO2、水蒸氣等)進(jìn)入裝置中,簡記為“左吸右擋”3.形式多變的量氣裝置如圖A、B、C、D、E均是直接測量氣體體積的裝置,F(xiàn)裝置是通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體體積4.化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全的創(chuàng)新設(shè)計(jì)防倒吸裝置防堵塞安全裝置防污染安全裝置①實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí),尾氣的處理可采用b裝置②制取CO時(shí),尾氣處理可采用a、c裝置③制取H2時(shí),尾氣處理可采用a、c裝置5.啟普發(fā)生器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)啟普發(fā)生器適應(yīng)范圍及氣密性檢查適用于不溶于水的塊狀固體與液體反應(yīng),不可用于制備NO2(反應(yīng)太快且放熱)、SO2(固體非塊狀)檢查啟普發(fā)生器氣密性的方法:液封法(關(guān)閉活塞,向球形漏斗中加入水,使球形漏斗的液面高于下部半球內(nèi)的液面,靜置片刻,液面不變)常見儀器組裝簡易啟普發(fā)生器三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作1.藥品的取用(1)根據(jù)藥品的狀態(tài)和用量選擇取用方法取用藥品固體藥品液體藥品粉末塊狀一定量少量多量一定量使用儀器藥匙(或紙槽)鑷子用托盤天平稱量膠頭滴管用試劑瓶傾倒量筒、滴定管(或移液管)(2)向儀器內(nèi)加入固體藥品的操作方法①粉末狀:用藥匙或紙槽,“一平二送三直立”②塊狀:用鑷子,“一橫二放三慢豎”③向容器內(nèi)加液體藥品2.試紙的使用(1)試紙的類型和使用范圍①石蕊試紙:定性檢驗(yàn)酸堿性,紅色石蕊試紙檢驗(yàn)堿性氣體(或溶液),藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)酸性氣體(或溶液)②pH試紙:定量檢測(粗測)酸堿性強(qiáng)弱③品紅試紙:檢驗(yàn)SO2等有漂白性的物質(zhì)④淀粉-KI試紙:檢驗(yàn)Cl2等具有氧化性的物質(zhì)(2)試紙的使用方法①檢驗(yàn)溶液:取一小塊試紙放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液體,點(diǎn)在試紙中部,觀察試紙的顏色變化,等pH試紙變色后,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照②檢驗(yàn)氣體:先用蒸餾水把試紙潤濕,粘在玻璃棒的一端,放在集氣瓶口或?qū)Ч芸谔?,觀察試紙的顏色變化【微點(diǎn)撥】a.pH試紙不能測漂白性的物質(zhì)的pH(如:氯水、次氯酸鹽、濃硝酸),pH試紙不能測脫水性的物質(zhì)的pH(如:濃硫酸)b.使用pH試紙測溶液pH時(shí)不能用蒸餾水潤濕c.測量溶液pH時(shí),若將試紙濕潤相當(dāng)于稀釋溶液,不一定產(chǎn)生誤差,如中性溶液pH的測定;測量等濃度鹽酸和醋酸pH時(shí),若將pH試紙濕潤,對(duì)鹽酸測量結(jié)果的影響更大3.物質(zhì)的溶解(1)氣體的溶解或吸收裝置圖解讀對(duì)溶解度較小的氣體,應(yīng)將導(dǎo)管插入液體中CO2、Cl2、H2S等對(duì)極易溶于水的氣體,需避免出現(xiàn)液體倒吸的現(xiàn)象NH3、HCl等(2)液體的溶解(稀釋)一般方法:將密度大的液體沿著器壁慢慢注入密度小的液體中,并用玻璃棒攪拌,如稀釋濃硫酸、制王水如:濃H2SO4稀釋時(shí)是把濃H2SO4慢慢注入到水中,并用玻璃棒不斷攪拌(3)固體的溶解①常用儀器:試管、燒杯、玻璃棒等②加速溶解的方法:加熱、研磨固體、攪拌或振蕩等③一般將溶劑加入溶質(zhì)中,但配制氯化鐵、硫酸鋁等一些易水解的鹽溶液時(shí),要將這些固體用少量對(duì)應(yīng)酸溶解,再加入蒸餾水,以得到澄清溶液4.玻璃儀器的洗滌(1)洗凈的標(biāo)準(zhǔn):水不聚成滴且不成股流下(2)常見殘留物的洗滌待清洗儀器殘留物清洗試劑做過KMnO4分解實(shí)驗(yàn)的試管MnO2熱的濃鹽酸久置KMnO4溶液的試劑瓶KMnO4濃鹽酸做過碘升華實(shí)驗(yàn)的燒杯碘酒精粘有硫的試管S熱NaOH溶液或CS2做過油脂實(shí)驗(yàn)的試管油污熱的純堿溶液或NaOH溶液或洗衣粉或汽油長期存放FeCl3溶液的試劑瓶Fe(OH)3稀鹽酸做過銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的試管銀稀硝酸還原CuO后的試管Cu、CuO硝酸溶液久置石灰水的試劑瓶CaCO3稀鹽酸盛放乙酸乙酯的試管乙酸乙酯NaOH溶液或酒精做過Cl-、Br-檢驗(yàn)的試管AgCl、AgBr氨水5.裝置氣密性檢驗(yàn):必須在放入藥品之前進(jìn)行,其基本思路是使裝置內(nèi)外壓強(qiáng)不等,觀察氣泡或液面變化方法裝置圖答題規(guī)范微熱法把導(dǎo)管一端浸入水中,用雙手捂住(或用酒精燈加熱)燒瓶或試管的外壁,導(dǎo)管口有氣泡冒出;松開手(或移去熱源),導(dǎo)管形成一段水柱,說明不漏氣液差法連接好儀器,b中夾緊彈簧夾,向長頸漏斗中注入適量水,使長頸漏斗中的液面高于錐形瓶中的液面,靜置,若液面位置保持不變,證明裝置不漏氣;c中向乙管中加入適量水,使乙管液面高于甲管液面,靜置,若液面位置保持不變,證明裝置不漏氣滴液法向分液漏斗中注入適量水,關(guān)閉彈簧夾,打開分液漏斗活塞,如果滴入少量水后很快停止滴下,證明裝置不漏氣抽氣(吹氣)法e中關(guān)閉分液漏斗的活塞,輕輕向外拉動(dòng)或向里推動(dòng)注射器的活塞,一段時(shí)間后,若活塞能回到原來的位置,證明裝置不漏氣;f中打開彈簧夾,向?qū)Ч芸诖禋?,如果長頸漏斗中的液面上升,且停止吹氣后,夾上彈簧夾,長頸漏斗中的液面保持穩(wěn)定,證明裝置不漏氣物質(zhì)的分離和提純一、物質(zhì)分離、提純常用的物理方法1.分離、提純的含義(1)物質(zhì)的分離:根據(jù)混合物中各組分的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的差異,通過一定的物理變化或化學(xué)變化將混合物分成各組分的純凈物,如:A和B的混合物通過某種分離方法最終得到純凈的A和純凈的B的過程(2)物質(zhì)的提純:根據(jù)混合物中各組分的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的差異,通過一定的物理變化或化學(xué)變化將混合物中的雜質(zhì)除去,如:NaCl固體中混有Na2CO3,可以先加入足量稀鹽酸,再加熱蒸發(fā)得NaCl固體2.物質(zhì)分離、提純常用的物理方法及裝置(1)固體與液體的混合物①過濾:分離不溶性固體與液體的方法適用條件難溶固體與液體混合物主要儀器鐵架臺(tái)(含鐵圈)、燒杯、漏斗、濾紙、玻璃棒注意事項(xiàng)一貼濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁,中間不留有氣泡二低濾紙上緣低于漏斗口液面低于濾紙上緣三靠傾倒液體的燒杯緊靠玻璃棒玻璃棒緊靠三層濾紙?zhí)幝┒废露司o靠盛接濾液的燒杯內(nèi)壁=1\*GB3①若濾液渾濁,需更換濾紙,重新過濾,直至溶液澄清透明為止=2\*GB3②渾濁的原因可能是:濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣、儀器不干凈實(shí)例碳酸鈣懸濁液、泥水等②蒸發(fā)(蒸發(fā)結(jié)晶):分離溶于溶劑的固體溶質(zhì)適用條件溶質(zhì)的溶解度受溫度變化影響較小主要儀器鐵架臺(tái)(含鐵圈)、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒注意事項(xiàng)=1\*GB3①玻璃棒的作用:攪拌,防止液體局部過熱而飛濺=2\*GB3②停止加熱的標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)有大量晶體析出時(shí)停止加熱,利用余熱蒸干=3\*GB3③進(jìn)行蒸發(fā)時(shí),液體量不得超過蒸發(fā)皿容積的2/3,以免加熱時(shí)液體濺出=4\*GB3④取下未冷卻的蒸發(fā)皿時(shí),要放在石棉網(wǎng)上實(shí)例從NaCl溶液中提取NaCl晶體微點(diǎn)撥NaHCO3、FeCl3、Na2SO3等的水溶液在加熱蒸干后得不到原來的溶質(zhì)(2)固體與固體的混合物①升華:適應(yīng)于某種組分易升華的混合物的分離適用條件對(duì)于某種組分易升華的混合物,利用物質(zhì)易升華的性質(zhì)在加熱條件下將其分離主要儀器鐵架臺(tái)(含鐵圈、鐵夾)、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、圓底燒瓶注意事項(xiàng)①燒杯不可用蒸發(fā)皿②NaCl固體中的I2可用該方法,但NH4Cl固體中的I2不能用升華的方法分離②溶解、過濾a.適用條件:在某種試劑中一種可溶而另一種溶劑中不溶的固體混合物的分離b.實(shí)例:碳酸鈉和碳酸鈣【微點(diǎn)撥】沉淀的洗滌方法是沿玻璃棒向過濾器中加蒸餾水至淹沒沉淀,靜置,待液體全部流下,再重復(fù)操作2~3次,然后通過檢驗(yàn)洗滌液(濾液),判斷是否洗凈③結(jié)晶a.適用條件:用于溶解度隨溫度變化相差較大的可溶性固體混合物的分離b.實(shí)例:除去KNO3中混有的少量NaCl【微點(diǎn)撥】若結(jié)晶一次純度達(dá)不到要求,則需要重復(fù)進(jìn)行一次,稱為重結(jié)晶(3)液體與液體的混合物①萃取和分液適用范圍萃取:利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑(萃取劑)把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來分液:分離兩種互不相溶且易分層的液體主要儀器鐵架臺(tái)(含鐵圈)、燒杯、分液漏斗萃取劑的選擇①溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大的多②萃取劑與原溶劑不反應(yīng)、不相溶③萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)注意事項(xiàng)①分液漏斗使用之前必須檢漏②放液時(shí),分液漏斗頸上的玻璃塞打開或使塞上的凹槽和小孔要對(duì)齊③分液時(shí),下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出,下端尖嘴處要緊靠燒杯內(nèi)壁④常用的萃取劑是苯或CCl4,一般不用酒精作萃取劑實(shí)例分離CCl4和水等②蒸餾適用范圍分離沸點(diǎn)相差較大且互溶的液體混合物主要儀器鐵架臺(tái)(含鐵圈、鐵夾)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、直形冷凝管、牛角管、接收器(錐形瓶)注意事項(xiàng)①溫度計(jì)的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處②蒸餾燒瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸③冷凝管水流方向?yàn)橄驴谶M(jìn),上口出④蒸餾燒瓶里盛液體的用量最好不要超過燒瓶容量的,也不少于⑤實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先通冷卻水,后加熱。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),先停止加熱,后關(guān)冷卻水。溶液不可蒸干實(shí)例分離酒精和水③滲析適用條件用半透膜使離子或小分子從膠體中分離出來注意事項(xiàng)要提純的膠體裝入半透膜袋中,將半透膜袋系好,浸入蒸餾水中,并不斷更換蒸餾水,滲析的時(shí)間要充分實(shí)例除去淀粉膠體中的NaCl3.依據(jù)物理性質(zhì)選擇分離、提純的方法(1)“固+固”混合物(2)“固+液”混合物(3)“液+液”混合物4.分離、提純的創(chuàng)新裝置(1)過濾裝置的創(chuàng)新——抽濾由于水流的作用,使裝置a、b中氣體的壓強(qiáng)減小,故使過濾速率加快(2)蒸餾裝置的創(chuàng)新——減壓蒸餾減壓蒸餾(又稱真空蒸餾)是分離和提純化合物的一種重要方法,尤其適用于高沸點(diǎn)物質(zhì)和那些在常壓蒸餾時(shí)未達(dá)到沸點(diǎn)就已受熱分解、氧化或聚合的化合物的分離和提純(3)蒸餾裝置的創(chuàng)新由于冷凝管豎立,使液體混合物能冷凝回流,若以此容器作反應(yīng)容器,可使反應(yīng)物能循環(huán)利用,提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(4)冷凝裝置的創(chuàng)新圖示裝置由于冷凝管豎立,使液體混合物能冷凝回流,若以此容器作反應(yīng)容器,可減少反應(yīng)物的損失,提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(5)洗氣裝置的創(chuàng)新——雙耳球吸收法由于雙耳球上端球形容器的容積較大,能有效地防止倒吸。故該裝置既能除去氣體中的氣態(tài)雜質(zhì),又能防止倒吸二、物質(zhì)分離、提純常用的化學(xué)方法1.分離、提純物質(zhì)遵循的“四原則”及“四必須”(1)“四個(gè)原則”:不增、不減、易分離、易復(fù)原(2)“四個(gè)必須”=1\*GB3①除雜試劑必須過量(目的是為了除去雜質(zhì))=2\*GB3②過量試劑必須除去(因?yàn)檫^量試劑帶入新的雜質(zhì))=3\*GB3③必須選最佳除雜途徑(能把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物通常認(rèn)為是最佳方法)=4\*GB3④除去多種雜質(zhì)時(shí)必須考慮加入試劑的順序2.物質(zhì)分離與提純常用的化學(xué)方法化學(xué)方法原理舉例沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀Cl-、SOeq\o\al(2-,4)、COeq\o\al(2-,3)及能形成弱堿的金屬陽離子可加入適當(dāng)?shù)某恋韯?,使離子生成沉淀,過濾除去洗氣法將氣體混合物通過洗氣裝置而除去雜質(zhì)氣體讓混合氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去Cl2中的少量HCl氣化法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、HSOeq\o\al(-,3)、S2-等與H+反應(yīng)生成氣體除去,NHeq\o\al(+,4)與OH-反應(yīng)生成氣體除去雜轉(zhuǎn)純法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)雜質(zhì)中含不同價(jià)態(tài)的相同元素(用氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(對(duì)應(yīng)用酸、酸酐或堿)氧化還原法用氧化劑(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì)用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2,用灼熱的銅網(wǎng)除去N2中的O2熱分解法加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸堿溶解法利用物質(zhì)與酸或堿溶液混合后的差異進(jìn)行分離用過量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3電解法利用電解原理除去雜質(zhì)含雜質(zhì)的金屬(M)作陽極、純金屬(M)作陰極,含M的鹽溶液作電解質(zhì)溶液,如精煉Cu等水解法利用水解反應(yīng)原理除去雜質(zhì)可用CuO、Cu(OH)2等除去CuCl2溶液中的FeCl3調(diào)pH法加入試劑調(diào)節(jié)溶液的pH,使溶液中某種成分生成沉淀而除去向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3等調(diào)節(jié)pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去4.常見氣體的除雜方法氣體(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑化學(xué)方程式或原理分離方法Cl2(HCl)飽和NaCl溶液HCl極易溶于水,Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度小洗氣法CO2(HCl)飽和NaHCO3溶液HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2洗氣法CO2(SO2)飽和NaHCO3溶液SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2洗氣法SO2(HCl)飽和NaHSO3溶液HCl+NaHSO3=NaCl+H2O+SO2洗氣法N2(O2)灼熱的銅網(wǎng)2Cu+O22CuO固體吸收氣體CO(CO2)堿石灰或NaOH溶液CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O洗氣法CO2(CO)灼熱的CuOCO+CuOCu+CO2用固體轉(zhuǎn)化氣體CO2(O2)灼熱的銅網(wǎng)2Cu+O22CuO固體吸收氣體H2(NH3)濃硫酸NH3+H2SO4=NH4HSO4洗氣法乙烯(SO2、CO2)堿石灰或NaOH溶液SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O洗氣法乙烷(乙烯)溴水CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br洗氣法乙炔(H2S)硫酸銅溶液或氫氧化鈉溶液H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4H2S+2NaOH=Na2S+2H2O洗氣法5.常見固體或溶液的除雜方法物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑或方法化學(xué)方程式或原理分離方法Na2CO3固體(NaHCO3)加熱2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑—NaCl溶液(Na2SO4)加適量BaCl2溶液Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl過濾NaCl固體(NH4Cl)加熱NH4ClNH3↑+HCl↑—FeCl2溶液(FeCl3)加過量鐵粉2FeCl3+Fe=3FeCl2過濾FeCl3溶液(FeCl2)通Cl22FeCl2+Cl2=2FeCl3—NaHCO3溶液(Na2CO3)通CO2Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3—Cu(NO3)2溶液(AgNO3)加過量銅粉2AgNO3+Cu=Cu(NO3)2+2Ag過濾I2(SiO2)加熱I2升華、冷卻、凝華,得I2—Fe2O3(Al2O3)加過量NaOH溶液Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O過濾NH4Cl溶液(FeCl3)加適量氨水FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl過濾KNO3固體(NaCl)水根據(jù)二者的溶解度隨溫度的變化不同降溫結(jié)晶NaCl溶液(MgCl2)加適量NaOH溶液MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl過濾C(CuO)加過量稀鹽酸CuO+2HCl=CuCl2+H2O過濾CuO(Fe)磁鐵Fe能被磁鐵吸引—CuS(FeS)加過量稀鹽酸FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑過濾鎂粉(鋁粉)加過量NaOH溶液2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑過濾離子的檢驗(yàn)1.檢驗(yàn)離子的“四種方法”(1)生成氣體,如NH4+、COeq\o\al(2-,3)的檢驗(yàn)(2)生成沉淀,如Cl?、SOeq\o\al(2-,4)的檢驗(yàn)(3)顯現(xiàn)特殊顏色,如Fe3+、苯酚的檢驗(yàn)(4)焰色反應(yīng):金屬或金屬離子的檢驗(yàn)2.離子檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作的答題模板操作?現(xiàn)象?結(jié)論取樣,加入……?有……生成?……的是……以SOeq\o\al(2-,4)的檢驗(yàn)為例:取少量溶液于試管中,加入足量稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則證明有SOeq\o\al(2-,4)3.常見陽離子的檢驗(yàn)與推斷依據(jù)(1)H+①紫色石蕊溶液:變紅色②甲基橙溶液:變紅色③pH試紙:變紅色(2)NHeq\o\al(+,4)①試劑:濃NaOH溶液(加熱)和濕潤的紅色石蕊試紙②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入NaOH濃溶液并加熱,放出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體③離子方程式:NHeq\o\al(+,4)+OH-NH3↑+H2O(3)Fe3+①觀察法:溶液呈棕黃色②KSCN溶液:加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液,溶液呈紅色離子方程式:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(紅色溶液)③NaOH溶液:加入NaOH溶液或通入氨氣或加入氨水,產(chǎn)生紅褐色沉淀離子方程式:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(紅褐色沉淀)④苯酚溶液:加入苯酚溶液,溶液呈紫色離子方程式:Fe3++6C6H5OH6H++[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)(4)Fe2+①觀察法:溶液呈淺綠色②K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液:加入鐵氰化鉀溶液,有藍(lán)色沉淀生成離子方程式:3Fe2++2Fe(CN)63-=Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍(lán)色沉淀)③NaOH溶液:加NaOH溶液生成白色沉淀,在空氣中迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色離子方程式:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色沉淀)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色沉淀)④KSCN溶液、氯水:加KSCN后無顏色變化,再滴加氯水溶液變成血紅色離子方程式:2Fe2++Cl2=2Cl?+2Fe3+Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(紅色)=5\*GB3⑤KMnO4法:分別加入少量酸性KMnO4溶液,能使KMnO4溶液的紫紅色變淺離子方程式:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O(5)Na+:Pt(Fe)絲和稀鹽酸,用焰色反應(yīng)來檢驗(yàn)時(shí),火焰呈黃色①試劑或方法:Pt(Fe)絲和稀鹽酸,焰色反應(yīng)②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):火焰呈黃色(6)K+①試劑或方法:Pt(Fe)絲和稀鹽酸,焰色反應(yīng)②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):火焰呈淺紫色(K+要透過藍(lán)色鈷玻璃片觀察焰色,濾去鈉黃色的光)(7)Al3+①試劑:NaOH溶液②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):生成白色沉淀,NaOH過量后沉淀逐漸溶解③離子方程式:Al3++3OH-=Al(OH)3↓(白色)Al(OH)3↓+OH?=AlO2-+2H2O(8)Mg2+①試劑:NaOH溶液②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):生成白色沉淀,NaOH過量,沉淀不溶解③離子方程式:Mg2++2OH?=Mg(OH)2↓(白色)(9)Ba2+①試劑:稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):先加稀鹽酸,不產(chǎn)生沉淀,然后加稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液生成白色沉淀③離子方程式:Ba2++SO42-=BaSO4↓(白色)(10)Ag+:稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽①鹽酸(或氯化物溶液)、稀硝酸:生成不溶于稀硝酸的白色沉淀離子方程式:Ag++Cl?=AgCl↓(白色)②氨水:先生成白色沉淀,若氨水過量,沉淀逐漸溶解離子方程式:AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O(11)Cu2+①觀察法:溶液呈藍(lán)色②NaOH溶液:加NaOH溶液,有藍(lán)色沉淀生成,若加熱則沉淀變黑離子方程式:Cu2++2OH?=Cu(OH)2↓(藍(lán)色)Cu(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CuO(黑色)+H2O③H2S(或Na2S溶液):生成黑色沉淀離子方程式:Cu2++H2S=2H++CuS↓(黑色)4.常見陰離子的檢驗(yàn)與推斷依據(jù)(1)OH-①無色酚酞溶液:變?yōu)榧t色②紫色石蕊溶液:變?yōu)樗{(lán)色(2)Cl-①試劑:AgNO3溶液、稀硝酸②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,有白色沉淀生成③離子方程式:Ag++Cl?=AgCl↓(白色)(3)Br-①AgNO3溶液、稀硝酸:加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,有淡黃色沉淀生成離子方程式:Ag++Br?=AgBr↓(淡黃色)②氯水、CCl4(或苯):加入新制的飽和氯水,再加入CCl4(或苯),溶液分層,下層(或上層)呈橙紅色離子方程式:Cl2+2Br?=Cl?+Br2(4)I-①AgNO3溶液、稀硝酸:加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,有黃色沉淀生成離子方程式:Ag++I(xiàn)?=AgI↓(黃色)②氯水、CCl4(或苯):加入新制的飽和氯水,再加入CCl4(或苯),溶液分層,下層(或上層)呈紫紅色離子方程式:Cl2+2I?=Cl?+I(xiàn)2③氯水、淀粉溶液:加入新制的飽和氯水(或雙氧水),再加入淀粉溶液,溶液變藍(lán)離子方程式:Cl2+2I?=Cl?+I(xiàn)2H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O(5)SOeq\o\al(2-,4)①試劑:稀鹽酸和BaCl2溶液[必須先用稀鹽酸酸化]②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入足量稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生(6)COeq\o\al(2-,3)①試劑:BaCl2(或CaCl2)溶液和硝酸(或鹽酸)②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入BaCl2(或CaCl2)溶液反應(yīng),生成白色沉淀,再加稀硝酸(或鹽酸)后白色沉淀溶解,產(chǎn)生無色無味氣體③離子方程式:Ba2++COeq\o\al(2-,3)=BaCO3↓BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O(7)HCOeq\o\al(-,3)①試劑:BaCl2(或CaCl2)溶液和硝酸(或鹽酸)②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入BaCl2(或CaCl2)溶液反應(yīng),無白色沉淀產(chǎn)生,再加稀硝酸(或鹽酸)后,產(chǎn)生無色無味氣體③離子方程式:HCO3-+H+=CO2↑+H2O(8)SOeq\o\al(2-,3)①試劑:氯化鋇溶液、鹽酸、品紅溶液②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入BaCl2溶液反應(yīng),生成白色沉淀,加鹽酸后白色沉淀溶解,產(chǎn)生無色、具有刺激性氣味的氣體,將生成的氣體通入品紅溶液中,溶液褪色③離子方程式:Ba2++SO32-=BaSO3↓BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑+H2O(9)HSOeq\o\al(-,3)①試劑:氯化鋇溶液、鹽酸、品紅溶液②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入BaCl2溶液反應(yīng),無白色沉淀產(chǎn)生,加鹽酸后,產(chǎn)生無色、具有刺激性氣味的氣體,將生成的氣體通入品紅溶液中,溶液褪色③離子方程式:Ba2++SO32-=BaSO3↓BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑+H2O(10)S2-①試劑:Pb(NO3)2溶液(CuSO4或CuCl2溶液)、稀硝酸②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入Pb(NO3)2溶液生成黑色沉淀,且不溶于稀硝酸③離子方程式:S2?+Pb2+=PbS↓(黑色)S2?+Cu2+=CuS↓(黑色)(11)PO43-:加入AgNO3反應(yīng),生成黃色沉淀(Ag3PO4),該沉淀溶于硝酸①試劑:AgNO3溶液、稀硝酸②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入AgNO3溶液生成黃色沉淀,沉淀可溶于稀硝酸③離子方程式:3Ag++PO43-=Ag3PO4↓(黃色)(12)NOeq\o\al(-,3)①試劑:稀硫酸、金屬銅②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):加入銅片、稀硫酸加熱,溶液變藍(lán)色,有無色、具有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,遇空氣后氣體變紅棕色③離子方程式:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O2NO+O2=2NO2(13)SiOeq\o\al(2-,3)①試劑:稀硝酸②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù)):稀硝酸,產(chǎn)生白色絮狀沉淀③離子方程式:2H++SiOeq\o\al(2-,3)=H2SiO3↓教材重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)歸納一、制備型實(shí)驗(yàn)1.兩類膠體制備(1)Fe(OH)3膠體的制備和提純實(shí)驗(yàn)步驟在小燒杯中加入25mL蒸餾水,加熱至沸騰,向沸水中慢慢滴入5~6滴氯化鐵飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱。即可得到氫氧化鐵膠體實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象燒杯中液體呈紅褐色化學(xué)方程式FeCl3+3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)+3HCl膠體的提純滲析法(半透膜:只允許小分子、離子透過,而膠體不能透過)【微點(diǎn)撥】①實(shí)驗(yàn)操作中,必須選用氯化鐵飽和溶液而不能用氯化鐵稀溶液。若氯化鐵溶液濃度過低,則不利于氫氧化鐵膠體的形成②實(shí)驗(yàn)中必須用蒸餾水,而不能用自來水,因?yàn)樽詠硭泻娊赓|(zhì),易使制備的膠體發(fā)生聚沉③往沸水中滴加氯化鐵飽和溶液,可稍微加熱煮沸,但不宜長時(shí)間加熱,長時(shí)間加熱將導(dǎo)致氫氧化鐵膠體聚沉=4\*GB3④要邊加熱邊搖動(dòng)燒杯,但不能用玻璃棒攪拌,否則會(huì)使Fe(OH)3膠粒碰撞成大顆粒形成沉淀(2)硅酸膠體的制備實(shí)驗(yàn)過程在試管中加入3~5mLNa2SiO3溶液(飽和Na2SiO3溶液按1:2或1:3的體積比用水稀釋),滴入1~2滴酚酞溶液,再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸,邊加邊振蕩,至溶液紅色變淺并接近消失時(shí)停止。靜置。仔細(xì)觀察變化過程及其現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液變?yōu)榧t色溶液由紅色變?yōu)闊o色,有白色膠狀沉淀物生成實(shí)驗(yàn)結(jié)論Na2SiO3溶液呈堿性硅酸為不溶于水的白色固體化學(xué)方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl2.常見氣體制備的反應(yīng)原理(1)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(實(shí)驗(yàn)室通常用該法制Cl2)2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(快速制取Cl2,不需要加熱)反應(yīng)原料MnO2與濃鹽酸實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生裝置“固+液氣”型凈化裝置飽和食鹽水除去HCl,再用濃硫酸除去水蒸氣收集裝置向上排空氣法或排飽和食鹽水法尾氣處理用強(qiáng)堿溶液(如NaOH溶液)吸收驗(yàn)滿方法①將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口,觀察到試紙立即變藍(lán),則證明已集滿②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口,觀察到試紙先變紅后退色,則證明已集滿=3\*GB3③觀察法:氯氣是黃綠色氣體【微點(diǎn)撥】①反應(yīng)物的選擇:必須用濃鹽酸,稀鹽酸與MnO2不反應(yīng),且隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時(shí),反應(yīng)停止,故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應(yīng)②加熱溫度:不宜過高,以減少HCl揮發(fā)③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后,再拆卸裝置,避免污染空氣④尾氣吸收時(shí),用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2的量少,吸收不完全=5\*GB3⑤氯氣的工業(yè)室制法(電解飽和食鹽水):2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2)二氧化硫的制備原理Na2SO3+H2SO4(濃)Na2SO4+SO2↑+H2O反應(yīng)原料Na2SO3固體、70%的濃H2SO4實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生裝置“固+液氣”型凈化裝置通入濃H2SO4(除水蒸氣)收集裝置向上排氣法尾氣處理用強(qiáng)堿溶液吸收多余SO2,防止污染空氣(2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O)檢驗(yàn)方法先通入品紅試液,褪色,加熱后又恢復(fù)原紅色(3)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法①實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)裝置原理2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O反應(yīng)原料實(shí)驗(yàn)室一般用氯化銨或硫酸銨與Ca(OH)2固體實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生裝置“固+固氣”型,與實(shí)驗(yàn)室利用氯酸鉀和二氧化錳加熱制取氧氣的裝置相同凈化裝置通常用堿石灰干燥氨氣,不能用五氧化二磷、濃硫酸和無水氯化鈣干燥收集裝置NH3極易溶于水密度比空氣小,只能用向下排空氣法收集,試管口塞一團(tuán)疏松的棉花團(tuán),目的是防止氨氣與空氣形成對(duì)流,以收集到較純凈的氨氣尾氣處理多余的氨氣要吸收掉(可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸潤的棉花球)以避免污染空氣。在吸收時(shí)要防止倒吸,常采用的裝置如圖所示:驗(yàn)滿方法①方法一:用鑷子夾住一片濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,試紙變藍(lán),說明已經(jīng)收集滿②方法二:用蘸取濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若有白煙生成,說明已經(jīng)收集滿②實(shí)驗(yàn)室制取氨氣時(shí)注意事項(xiàng)a.NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替,但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。因?yàn)榧訜徇^程中NH4NO3可能發(fā)生爆炸性的分解反應(yīng),發(fā)生危險(xiǎn);而NH4HCO3極易分解產(chǎn)生CO2,使生成的中混有較多CO2雜質(zhì)b.消石灰不能用KOH或NaOH代替,原因是:NaOH、KOH易吸水、易結(jié)塊,不利于生成的NH3逸出,而且高溫下NaOH、KOH會(huì)腐蝕試管c.氨氣干燥時(shí):不能用CaCl2、P2O5、濃硫酸作干燥劑,因?yàn)镹H3能與CaCl2反應(yīng)生成CaCl2·8NH3。P2O5與濃硫酸均能與NH3反應(yīng),生成相應(yīng)的鹽。所以NH3通常用堿石灰干燥d.收集NH3時(shí)所用的儀器必須干燥,導(dǎo)氣管要插入管底;試管口要塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球,可減小NH3與空氣的對(duì)流速度,使收集的氣體純凈,同時(shí)也可避免污染空氣=3\*GB3③快速制備氨的方法方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3·H2OH2O+NH3↑濃氨水+固體NaOHNaOH溶于水放熱,促使氨水分解,且OH-濃度的增大有利于NH3的放出濃氨水+固體CaONH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2CaO的作用:①吸水后放熱促進(jìn)NH3的放出;②增加溶液中的OH-濃度,減小NH3的溶解度=4\*GB3④氨的工業(yè)制法:N2+3H22NH3(4)乙烯的實(shí)制法①乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法反應(yīng)原料乙醇和濃硫酸實(shí)驗(yàn)原理主反應(yīng)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O(消去反應(yīng))副反應(yīng)2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O(取代反應(yīng))C2H5OH+6H2SO4(濃)6SO2↑+2CO2↑+9H2O制氣類型“液+液氣”型(鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、圓底燒瓶、溫度計(jì)、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽)實(shí)驗(yàn)裝置凈化裝置濃NaOH溶液(或堿石灰)收集裝置排水法【微點(diǎn)撥】a.加入藥品的順序:在燒杯中先加入5mL95%的乙醇,然后滴加15mL濃硫酸,邊滴加邊攪拌,冷卻備用(相當(dāng)于濃硫酸的稀釋);因此加入藥品的順序:碎瓷片→無水乙醇→濃硫酸b.反應(yīng)條件:170°C、濃H2SO4(加熱混合液時(shí),溫度要迅速升高并穩(wěn)定在170℃)c.濃硫酸的作用:催化劑和脫水劑d.因?yàn)閰⒓臃磻?yīng)的反應(yīng)物都是液體,所以要向燒瓶中加入碎瓷片,避免液體受熱時(shí)發(fā)生暴沸e.溫度計(jì)的位置:溫度計(jì)的水銀球要插入反應(yīng)混和液的液面以下,但不能接觸瓶底,以便控制反應(yīng)溫度為170℃,因?yàn)樾枰獪y量的是反應(yīng)物的溫度f.實(shí)驗(yàn)室制取乙烯時(shí),不能用排空氣法收集乙烯:因?yàn)橐蚁┑南鄬?duì)分子質(zhì)量為28,空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29,二者密度相差不大,難以收集到純凈的乙烯g.在制取乙烯的反應(yīng)中,濃硫酸不但是催化劑、脫水劑,也是氧化劑,在反應(yīng)過程中易將乙醇氧化,最后生成CO2、C(因此試管中液體變黑),而濃硫酸本身被還原成SO2,故制得的乙烯中混有CO2、SO2、乙醚等雜質(zhì),必須通過濃NaOH溶液(或堿石灰)后,才能收集到比較純凈的乙烯h.若實(shí)驗(yàn)時(shí),已開始給濃硫酸跟乙醇的混合物加熱一段時(shí)間,忘記加碎瓷片,應(yīng)先停止加熱,冷卻到室溫后,在補(bǔ)加碎瓷片②乙烯的工業(yè)室制法——石蠟油分解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象B中溶液紫色褪去;C中溶液紅棕色褪去;D處點(diǎn)燃后,火焰明亮且伴有黑煙實(shí)驗(yàn)結(jié)論石蠟油分解的產(chǎn)物中含有不飽和烴【微點(diǎn)撥】①從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得知生成氣體的性質(zhì)與烷烴不同,但該實(shí)驗(yàn)無法證明是否有乙烯生成②科學(xué)家研究表明,石蠟油分解的產(chǎn)物主要是乙烯和烷烴的混合物③石蠟油:17個(gè)C以上的烷烴混合物(5)乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法反應(yīng)原料電石(主要成分CaC2、含有雜質(zhì)CaS、Ca3P2等)、飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)原理主反應(yīng)CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2(不需要加熱)副反應(yīng)CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑制氣類型“固+液氣”型(如圖1)[圓底燒瓶、分液漏斗、導(dǎo)氣管、試管、水槽]實(shí)驗(yàn)裝置凈化裝置通過盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗氣瓶除去H2S、PH3等雜質(zhì)收集裝置排水法【注意事項(xiàng)】①電石與水反應(yīng)劇烈,為得到平穩(wěn)的乙炔氣流,可用飽和氯化鈉溶液代替水,并用分液漏斗控制滴加飽和氯化鈉溶液的速率,讓飽和氯化鈉溶液慢慢地滴入②CaC2和水反應(yīng)劇烈并產(chǎn)生泡沫,為防止產(chǎn)生的泡沫涌入導(dǎo)管,應(yīng)在導(dǎo)管口塞入少許棉花(圖示裝置中未畫出)③生成的乙炔有臭味的原因:由于電石中含有可以與水發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)(如CaS、Ca3P2等),使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等雜質(zhì),將混合氣體通過盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗氣瓶可將雜質(zhì)除去=4\*GB3④制取乙炔不能用啟普發(fā)生器或具有啟普發(fā)生器原理的實(shí)驗(yàn)裝置,原因是a.碳化鈣吸水性強(qiáng),與水反應(yīng)劇烈,不能隨用、隨停b.反應(yīng)過程中放出大量的熱,易使啟普發(fā)生器炸裂c.反應(yīng)后生成的石灰乳是糊狀,堵住球形漏斗和底部容器之間的空隙,使啟普發(fā)生器失去作用⑤盛電石的試劑瓶要及時(shí)密封并放于干燥處,嚴(yán)防電石吸水而失效。取電石要用鑷子夾取,切忌用手拿3.三類有機(jī)物的合成(1)溴苯的制備反應(yīng)原料苯、純溴、鐵實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟①安裝好裝置,檢查裝置氣密性,②把苯和少量液態(tài)溴放入燒瓶中③加入少量鐵屑作催化劑,④用帶導(dǎo)管的橡膠塞塞緊瓶口實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①劇烈反應(yīng),圓底燒瓶內(nèi)液體微沸,燒瓶內(nèi)充滿大量紅棕色氣體②錐形瓶內(nèi)的管口有白霧出現(xiàn),溶液中出現(xiàn)淡黃色沉淀③左側(cè)導(dǎo)管口有棕色油狀液體滴下,把燒瓶里的液體倒入冷水里,有褐色不溶于水的液體尾氣處理用堿液吸收,一般用NaOH溶液,吸收HBr和揮發(fā)出來的Br2【注意事項(xiàng)】①該反應(yīng)要用液溴,苯與溴水不反應(yīng);加入鐵粉起催化作用,實(shí)際上起催化作用的是FeBr3②加藥品的順序:鐵苯溴③長直導(dǎo)管的作用:導(dǎo)出氣體和充分冷凝回流逸出的苯和溴的蒸氣(冷凝回流的目的是提高原料的利用率)④導(dǎo)管未端不可插入錐形瓶內(nèi)水面以下的原因是防止倒吸,因?yàn)镠Br氣體易溶于水⑤導(dǎo)管口附近出現(xiàn)的白霧,是溴化氫遇空氣中的水蒸氣形成的氫溴酸小液滴⑥純凈的溴苯是無色的液體,密度比水大,難溶于水。反應(yīng)完畢以后,將燒瓶中的液體倒入盛有冷水的燒杯里可以觀察到燒杯底部有褐色不溶于水的液體,這可能是因?yàn)橹频玫匿灞街谢煊辛虽宓木壒?7\*GB3⑦簡述獲得純凈的溴苯應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作:先用水洗后分液(除去溶于水的雜質(zhì)如溴化鐵等),再用氫氧化鈉溶液洗滌后分液(除去溴),最后水洗(除去氫氧化鈉溶液及與其反應(yīng)生成的鹽)、干燥(除去水),蒸餾(除去苯)可得純凈的溴苯=8\*GB3⑧AgNO3溶液中有淺黃色沉淀生成,說明有HBr氣體生成,該反應(yīng)應(yīng)為取代反應(yīng),但是前提必須是在圓底燒瓶和錐形瓶之間增加一個(gè)CCl4的洗氣瓶,吸收Br2(g),防止對(duì)HBr檢驗(yàn)的干擾(若無洗氣瓶,則AgNO3溶液中有淺黃色沉淀生成,不能說明該反應(yīng)為取代反應(yīng),因?yàn)锽r2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中產(chǎn)生淺黃色沉淀)=9\*GB3⑨苯能萃取溴水中的溴,萃取分層后水在下層,溴的苯溶液在上層,溴水是橙色的,萃取后溴的苯溶液一般為橙紅色(溴水也褪色,但為萃取褪色)(2)硝基苯的制備反應(yīng)原料苯、濃硝酸、濃硫酸實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟①配制混合酸:先將1.5mL濃硝酸注入大試管中,再慢慢注入2mL濃硫酸,并及時(shí)搖勻和冷卻②向冷卻后的混合酸中逐滴加入1mL苯,充分振蕩,混合均勻③將大試管放在50~60℃的水浴中加熱④粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌⑤將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾,得到純硝基苯實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將反應(yīng)后的液體倒入一個(gè)盛有水的燒杯中,可以觀察到燒杯底部有黃色油狀物質(zhì)生成【注意事項(xiàng)】①試劑加入的順序:先將濃硝酸注入大試管中,再慢慢注入濃硫酸,并及時(shí)搖勻和冷卻,最后注入苯②水浴加熱的好處:受熱均勻,容易控制溫度③為了使反應(yīng)在50~60℃下進(jìn)行,常用的方法是水浴加熱;溫度計(jì)的位置:水浴中④濃硫酸的作用:催化劑和吸水劑⑤玻璃管的作用:冷凝回流=6\*GB3⑥簡述粗產(chǎn)品獲得純硝基苯的實(shí)驗(yàn)操作:依次用蒸餾水和氫氧化鈉溶液洗滌(除去硝酸和硫酸),再用蒸餾水洗滌(除去氫氧化鈉溶液及與其反應(yīng)生成的鹽),然后用無水氯化鈣干燥,最后進(jìn)行蒸餾(除去苯)可得純凈的硝基苯=7\*GB3⑦純硝基苯是無色、難溶于水、密度比水大,具有苦杏仁味氣味的油狀液體,實(shí)驗(yàn)室制得的硝基苯因溶有少量HNO3分解產(chǎn)生的NO2而顯黃色(3)乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)反應(yīng)原料乙醇、乙酸、濃硫酸實(shí)驗(yàn)原理(可逆反應(yīng),也屬于取代反應(yīng))實(shí)驗(yàn)步驟在一支試管中加入3mL乙醇,然后邊振蕩試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL冰醋酸,再加入幾片碎瓷片。連接好裝置,用酒精燈小心加熱,將產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和Na2CO3溶液的液面上,觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①試管中液體分層,飽和Na2CO3溶液的液面上有透明的油狀液體生成②能聞到香味【微點(diǎn)撥】①試劑的加入順序:先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入濃硫酸,冷卻后再加入CH3COOH②導(dǎo)管末端不能插入飽和Na2CO3溶液中,防止揮發(fā)出來的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水,造成溶液倒吸③濃硫酸的作用a.催化劑——加快反應(yīng)速率b.吸水劑——除去生成物中的水,使反應(yīng)向生成物的方向移動(dòng),提高CH3COOH、CH3CH2OH的轉(zhuǎn)化率=4\*GB3④飽和Na2CO3溶液的作用a.中和揮發(fā)出的乙酸b.溶解揮發(fā)出的乙醇c.降低乙酸乙酯的溶解度,便于分層,得到酯=5\*GB3⑤加入碎瓷片的作用:防止暴沸=6\*GB3⑥實(shí)驗(yàn)中,乙醇過量的原因:提高乙酸的轉(zhuǎn)化率=7\*GB3⑦長導(dǎo)管作用:導(dǎo)氣兼冷凝作用4.氫氧化鐵和氫氧化亞鐵制備(1)氫氧化鐵的制備實(shí)驗(yàn)原理可溶性鐵鹽[FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3]與堿(強(qiáng)堿或弱堿)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作=1\*GB3①將NaOH溶液滴入FeCl3溶液中:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓=2\*GB3②將氨水滴入Fe2(SO4)3溶液中:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有紅褐色沉淀生成(2)氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)原理可溶性鐵鹽[FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2]與堿(強(qiáng)堿或弱堿)反應(yīng)Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插入新制備的亞鐵鹽溶液的液面以下,緩緩擠出NaOH溶液(這是唯一一種把膠頭滴管插入反應(yīng)溶液的實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象白色沉淀生成,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色化學(xué)方程式①Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色);②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【微點(diǎn)撥】①成功關(guān)鍵:溶液中不含O2等氧化性物質(zhì);制備過程中,保證生成的Fe(OH)2在密閉的、隔絕空氣的體系中②Fe2+極易被氧化,所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配,并放入少量的鐵粉以防止Fe2+被氧化成Fe3+③為了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸,盡可能除去O2④為了防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣,可將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液的液面下,再擠出NaOH溶液,這樣做的目的是防止生成的Fe(OH)2與空氣中的氧氣接觸而被氧化=5\*GB3⑤為防止Fe2+被氧化,還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量的煤油、苯或其他密度小于水而不溶于水的有機(jī)物,以隔絕空氣(3)制備Fe(OH)2時(shí)防氧化措施常用的三種方法為了防止Fe(OH)2被O2氧化,在制備Fe(OH)2時(shí),一般從兩個(gè)角度考慮,一是反應(yīng)試劑,二是反應(yīng)環(huán)境。取用最新配制的FeSO4溶液;NaOH溶液加熱煮沸并冷卻后使用,以驅(qū)除溶液中溶解的O2實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)裝置圖方法1:有機(jī)覆蓋層法在試管中加入適量的5%FeSO4溶液,并覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4),再用長滴管注入不含O2的1mol·L-1NaOH溶液。由于苯或煤油的液封作用,防止了生成的Fe(OH)2被氧化,因而可較長時(shí)間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀方法2:還原性氣體保護(hù)法實(shí)驗(yàn)時(shí),先打開彈簧夾a,試管=1\*ROMANI中稀硫酸與鐵粉反應(yīng)產(chǎn)生H2,一段時(shí)間后在試管=2\*ROMANII的出口B處檢驗(yàn)H2的純度,當(dāng)H2純凈后,說明H2將裝置內(nèi)的空氣已排盡;然后關(guān)閉a,使生成的H2將試管=1\*ROMANI中的FeSO4溶液壓入NaOH溶液中,這樣可長時(shí)間觀察到白色沉淀實(shí)驗(yàn)時(shí),先打開彈簧夾K,再將分液漏斗的旋塞打開,使稀硫酸與鐵粉作用,用產(chǎn)生的H2排出裝置中的空氣;然后關(guān)閉K,使生成的H2將試管中的FeSO4溶液壓入NaOH溶液中,則可較長時(shí)間觀察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去廣口瓶上的橡皮塞,則白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色方法3:電解法用鐵作陽極,電解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆蓋苯(或煤油)。陽極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+,陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,生成的氫氣可以趕走溶液中的氧氣,溶液中c(OH-)增大,與Fe2+結(jié)合生成Fe(OH)2沉淀,苯(或煤油)起液封作用5.銅與濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①a試管中銅絲表面有氣泡產(chǎn)生;b試管中的溶液逐漸變?yōu)闊o色;c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色②將a試管里的溶液慢慢倒入水中,溶液顯藍(lán)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O實(shí)驗(yàn)說明①通過可抽動(dòng)的銅絲來控制反應(yīng)的發(fā)生或停止②浸有堿液的棉花團(tuán)可以吸收多余的SO2,以防止污染環(huán)境③反應(yīng)后的溶液中仍剩余一定量的濃硫酸,要觀察CuSO4溶液的顏色,需將冷卻后的混合液慢慢倒入盛有適量水的燒杯里,絕不能直接向反應(yīng)后的液體中加入水6.鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)問題(1)概念:某些金屬氧化物粉末,與鋁粉混合后在較高溫度下劇烈反應(yīng)生成Al2O3和其它金屬并放出大量的熱的反應(yīng),叫鋁熱反應(yīng)(2)原理:鋁作還原劑,另一種氧化物作氧化劑,用鋁將氧化物中的金屬置換出來(3)鋁熱劑:鋁粉和某些金屬氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)組成的混合(4)反應(yīng)特點(diǎn):在高溫下進(jìn)行,反應(yīng)迅速并放出大量的熱,新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)易Al2O3分離(5)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)步驟=1\*GB3①取一張圓形濾紙,倒入5克炒干的氧化鐵(Fe2O3)粉末,再倒入2克鋁粉、將兩者混合均勻=2\*GB3②用兩張圓形濾紙,分別折疊成漏斗狀,將其中一個(gè)取出,在底部撕一個(gè)孔,用水潤濕下面一點(diǎn),再跟另一個(gè)漏斗套在一起,使四周都有4層=3\*GB3③將折好的濾紙架在鐵圈上,下面放置盛沙的蒸發(fā)皿,把混合均勻的氧化鐵粉末和鋁粉倒入紙漏斗中=4\*GB3④再在上面加少量氯酸鉀,并在混合物中間插一根鎂條=5\*GB3⑤點(diǎn)燃鎂條,觀察發(fā)生的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①鎂帶劇烈燃燒,放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的白光,氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)②紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中實(shí)驗(yàn)結(jié)論高溫下,鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng),放出大量的熱Fe2O3+2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+Al2O3原理應(yīng)用①制取熔點(diǎn)較高、活動(dòng)性弱于Al的金屬,如鐵、鉻、錳、鎢等3MnO2+4Aleq\o(=,\s\up7(高溫))3Mn+2Al2O3②金屬焊接,如:野外焊接鋼軌等操作要點(diǎn)①內(nèi)層紙漏斗底部剪個(gè)小孔:使熔融物易于落下②蒸發(fā)皿盛沙:防止高溫熔融物濺落炸裂蒸發(fā)皿=3\*GB3③鎂條:制造高溫條件,引起氯酸鉀分解,引發(fā)鋁熱反應(yīng)=4\*GB3④氯酸鉀:制造氧氣利于反應(yīng)【微點(diǎn)撥】①Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)②鋁熱反應(yīng)不是一個(gè)反應(yīng),而是一類反應(yīng)=3\*GB3③鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)7.電化學(xué)實(shí)驗(yàn)(1)原電池裝置圖裝置圖注意事項(xiàng)注意鹽橋電池電極和電解質(zhì)溶液(2)氯堿工業(yè)——電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣陽離子交換膜電解槽過程分析陽極室中電極反應(yīng):2Cl--2e-=Cl2↑,陰極室中的電極反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,陰極區(qū)H+放電,破壞了水的電離平衡,使OH-濃度增大,陽極區(qū)Cl-放電,使溶液中的c(Cl-)減小,為保持電荷守恒,陽極室中的Na+通過陽離子交換膜與陰極室中生成的OH-結(jié)合,得到濃的NaOH溶液電極反應(yīng)陽極(鈦網(wǎng)(涂有鈦、釕等氧化物涂層)2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應(yīng))陰極(碳鋼網(wǎng))2H2O+2e-=H2↑+2OH-(還原反應(yīng))化學(xué)方程式2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH+H2↑+Cl2↑離子方程式2Cl-+2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH-+H2↑+Cl2↑陽離子交換膜的作用只允許Na+等陽離子通過,不允許Cl-、OH-等陰離子及氣體分子通過,可以防止陰極產(chǎn)生的氫氣與陽極產(chǎn)生的氯氣混合發(fā)生爆炸,也能避免氯氣與陰極產(chǎn)生的氫氧化鈉溶液反應(yīng)而影響氫氧化鈉溶液的產(chǎn)量和質(zhì)量(2)電冶金——利用電解熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等冶煉鈉冶煉鎂冶煉鋁電極反應(yīng)陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2Na++2e-=2Na總:2NaCleq\o(=,\s\up7(電解))2Na+Cl2↑陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:Mg2++2e-=Mg總:MgCl2eq\o(=,\s\up7(電解))Mg+Cl2↑陽極:6O2--12e-=3O2↑陰極:4Al3++12e-=4Al總:2Al2O3eq\o(=,\s\up11(電解),\s\do4(Na3AlF6))4Al+3O2↑微點(diǎn)撥①電解熔融MgCl2冶煉鎂,而不能電解熔融MgO冶煉鎂,因MgO的熔點(diǎn)很高②電解熔融Al2O3冶煉鋁,而不能電解AlCl3冶煉鋁,因AlCl3是共價(jià)化合物,熔融態(tài)不導(dǎo)電(3)電鍍——應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法,叫做電鍍,是一種特殊的電解電鍍?cè)黼婂儠r(shí),把鍍層金屬作陽極,通常把待鍍金屬(鍍件)作陰極,用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。在直流電的作用下,陽極金屬溶解在溶液中成為陽離子,移向陰極,在陰極獲得電子被還原成金屬,在鍍件表面覆蓋上一層均勻光潔而致密的鍍層電鍍池的構(gòu)成實(shí)例(鐵上鍍銅)陽極反應(yīng):Cu-2e—=Cu2+陰極反應(yīng):Cu2++2e—=Cu特點(diǎn)電鍍時(shí),電解質(zhì)溶液的濃度保持不變;陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等;陽極失電子總數(shù)和陰極得電子總數(shù)相等(4)電解精煉銅原理電解精煉粗銅時(shí),通常把純銅作陰極,把粗通板(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等)作陽極,用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液,當(dāng)通以直流電時(shí),作為陽極的粗銅逐漸溶解,在陰極上析出純銅,這樣可得符合電氣工業(yè)要求的純度達(dá)99.95%~99.98%的銅裝置圖電極反應(yīng)陽極(粗銅)Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e—=Ni2+,Cu-2e-=Cu2+陰極(純銅)Cu2++2e-=Cu如何實(shí)現(xiàn)除雜?在精煉池的陽極,含雜質(zhì)的銅不斷溶解,比銅更活潑的Zn、Fe、Ni等也會(huì)失去電子,但Ag、Au等金屬雜質(zhì)由于失去電子能力比Cu弱,難以在陽極溶解,它們會(huì)以單質(zhì)的形式沉積在精煉池底,形成“陽極泥”?!瓣枠O泥”經(jīng)分離后可以得到Ag、Au等貴重金屬。在陰極,由于溶液中的Zn2+、Fe2+、Ni2+、H+等離子得到電子的能力均比Cu2+弱,且物質(zhì)的量濃度均比Cu2+小,所以只有Cu2+在陰極獲得電子而析出Cu,這樣,在陰極就得到了純銅。長時(shí)間電解后,電解質(zhì)溶液的Cu2+濃度中有所減小,且引入了Zn2+、Fe2+、Ni2+等雜質(zhì),需定時(shí)除去雜質(zhì)特點(diǎn)銅的電解精煉時(shí),電解質(zhì)溶液中的Cu2+濃度中有所減??;陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量不相等;陽極失電子總數(shù)和陰極得電子總數(shù)相等微點(diǎn)撥電解精煉中,比需要精煉的金屬活潑的雜質(zhì)溶解,而不比需要精煉的金屬活潑的雜質(zhì)會(huì)沉積(如:精煉鎳時(shí)Cu也會(huì)沉積)二、配制型實(shí)驗(yàn)1.質(zhì)量百分比濃度、體積比濃度溶液的配制(1)一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的配制——以配制100g5%NaOH溶液為例=1\*GB3①配制過程:用托盤天平稱取10.0gNaOH固體,放入燒杯中,再用100mL量筒量取95.0mL的水注入燒杯中,然后用玻璃棒攪拌使之溶解=2\*GB3②步驟:計(jì)算→稱量(量取)→溶解(稀釋)=3\*GB3③儀器:托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒(2)體積比濃度溶液的配制用濃硫酸配制1∶4的稀硫酸50mL:用50mL的量筒量取40.0mL的水注入100mL的燒杯中,再用10mL的量筒量取10.0mL濃硫酸,然后沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩注入燒杯中,并用玻璃棒不停地?cái)嚢?.一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制(1)配制主要儀器——容量瓶=1\*GB3①構(gòu)造及用途①結(jié)構(gòu):細(xì)頸、梨形、平底玻璃瓶,瓶口配有磨口塞或塑料塞②標(biāo)志:溫度、容量和刻度線③規(guī)格:100mL﹑250mL﹑500mL﹑1000mL=4\*GB3④用途:容量瓶是一種容積精密的儀器,常用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液=2\*GB3②查漏操作——使用容量瓶的第一步操作是檢查是否漏水①容量瓶的檢漏方法:向容量瓶中注入一定量水,蓋好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,觀察是否漏水。如不漏水,將瓶正立并將塞子旋轉(zhuǎn)180°后塞緊,再檢查是否漏水。如不漏水,該容量瓶才能使用②關(guān)鍵詞:裝水蓋塞倒立觀察正立玻璃塞旋轉(zhuǎn)180°倒立觀察=3\*GB3③使用容量瓶注意“四不能”a.不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋;b.不能作為反應(yīng)容器或長期貯存溶液的容器;c.不能加入過冷或過熱的液體;d.不能配制任意體積的溶液(2)配制過程——以“配制100mL1.00mol·L-1NaCl溶液”為例=1\*GB3①計(jì)算根據(jù)配制要求計(jì)算出所用固體溶質(zhì)的質(zhì)量(或濃溶液的體積)根據(jù)nB=cB·V可知n(NaCl)=0.1mol,則m(NaCl)=5.85g=2\*GB3②稱量用托盤天平稱量固體溶質(zhì)的質(zhì)量(或用量筒量取濃溶液的體積)若用托盤天平可準(zhǔn)確稱取NaCl固體5.9g=3\*GB3③溶解在燒杯中用蒸餾水將稱出的固體溶解(或?qū)馊芤杭铀♂?,并用玻璃棒不斷攪拌=4\*GB3④轉(zhuǎn)移待燒杯內(nèi)溶液恢復(fù)室溫后,用玻璃棒引流,將其緩緩注入100ml容量瓶中=5\*GB3⑤洗滌用蒸餾水將燒杯內(nèi)壁和玻璃棒洗滌2~3次,并將洗滌液全部注入容量瓶里=6\*GB3⑥振蕩將容量瓶中的溶液振蕩均勻,使溶液充分混合=7\*GB3⑦定容先向容量瓶加入蒸餾水,至液面距刻線1cm~2cm處,再改用膠頭滴管向容量瓶中滴加蒸餾水,直至溶液的凹液面恰好與刻線相切=8\*GB3⑧搖勻塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反復(fù)倒轉(zhuǎn),使溶液混合均勻=9\*GB3⑨裝瓶將容量瓶中的溶液倒入試劑瓶中,貼上標(biāo)簽,標(biāo)明濃度(3)主要儀器=1\*GB3①固體配制溶液(配制100mL1.00mol/LNaCl溶液)托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、100ml容量瓶、膠頭滴管、試劑瓶(不需要量筒)=2\*GB3②濃溶液配制稀溶液(18.4mol/L的濃H2SO4配制1mol/L的稀H2SO4100mL)量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、100ml容量瓶、試劑瓶(4)配制輔助儀器=1\*GB3①托盤天平:稱量前先調(diào)零,稱量時(shí)藥品放在左盤,砝碼放在右盤,讀數(shù)精確到0.1g=2\*GB3②膠頭滴管:在試驗(yàn)中往試管或其他容器中滴入少量試劑,或用于量筒和容量瓶的定容(5)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析=1\*GB3①誤差的分析方法:根據(jù)cB=eq\f(nB,V)=eq\f(mB,MBV)可知,MB為定值(溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量),實(shí)驗(yàn)過程中不規(guī)范的操作會(huì)導(dǎo)致mB或V的值發(fā)生變化,從而使所配制溶液的物質(zhì)的量濃度產(chǎn)生誤差。若實(shí)驗(yàn)操作導(dǎo)致mB偏大,則cB偏大;若實(shí)驗(yàn)操作導(dǎo)致V偏大,則cB偏小=2\*GB3②常見的操作不當(dāng)造成的誤差能引起誤差的一些操作誤差分析(填偏大、偏小或無影響)稱量天平砝碼沾有其他物質(zhì)或已生銹(沒有脫落)偏大稱量物與砝碼放反并使用游碼偏小砝碼破損偏小用濾紙稱量NaOH偏小稱量易潮解的物質(zhì)(如NaOH固體)時(shí)間過長偏小稱量NaOH時(shí),稱量前小燒杯中有水無影響溶質(zhì)中混有其他雜質(zhì)偏小量取用量筒量取液體藥品(濃溶液)時(shí)俯視讀數(shù)偏小用量筒量取液體藥品(濃溶液)時(shí)仰視讀數(shù)偏大量取藥品后,將量筒洗滌數(shù)次并將洗滌液轉(zhuǎn)移入容量瓶偏

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