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文档简介

1、高考成绩好不好,化学实验见分晓高考成绩好不好,化学实验见分晓 一、几种物质的制取一、几种物质的制取 1.氯气的实验室制法氯气的实验室制法 实验原理:实验原理:MnO2+4HCl(浓浓) MnCl2+Cl2+2H2O。 实验装置:粉末状固体实验装置:粉末状固体+液体液体 气体。气体。 操作步骤:操作步骤:检查装置的气密性;检查装置的气密性;在烧瓶中在烧瓶中加入少量二氧化锰粉末,分液漏斗中加入浓盐酸;加入少量二氧化锰粉末,分液漏斗中加入浓盐酸;从分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸,缓缓加热;从分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸,缓缓加热;当有连续气泡出现时开始收集当有连续气泡出现时开始收集Cl2;多余的多

2、余的Cl2用用NaOH溶液吸收。溶液吸收。 注意事项:注意事项:如果实验室没有如果实验室没有MnO2,可用,可用KMnO4、KClO3等氧化剂代替。等氧化剂代替。洗气:要除去洗气:要除去HCl,可将气体通入饱和食盐水;要除去水蒸气可将气体可将气体通入饱和食盐水;要除去水蒸气可将气体通入浓硫酸或通入浓硫酸或P2O5固体或固体或CaCl2固体。固体。收集方法:收集方法:向上排空气法,或者排饱和食盐水的方法(含水蒸向上排空气法,或者排饱和食盐水的方法(含水蒸气)。气)。检验:观察法(黄绿色气体);湿润的淀检验:观察法(黄绿色气体);湿润的淀粉碘化钾试纸(变蓝);湿润的蓝色石蕊试纸(先粉碘化钾试纸(变

3、蓝);湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)。变红后褪色)。尾气吸收:用尾气吸收:用NaOH溶液吸收。溶液吸收。 2.O2的制法的制法 (1)加热分解法)加热分解法 2KClO3 2KCl+3O2 MnO2 装置:固装置:固+固固 气气 ()过氧化物法()过氧化物法 2H2O2 2H2O+O2 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2 3.氨气的制法氨气的制法 实验药品:铵盐(氯化铵)与消石灰。实验药品:铵盐(氯化铵)与消石灰。 实验原理:实验原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O。 实验装置:固体实验装置:固体 气体,与实验室用气体,与实验室用KClO3和和MnO2混

4、合加热制混合加热制O2的装置相同。的装置相同。MnO2加热加热 干燥:常用碱石灰作干燥剂,不能用酸性干燥干燥:常用碱石灰作干燥剂,不能用酸性干燥剂如浓硫酸、剂如浓硫酸、P2O5固体等。固体等。 收集方法:只能用向下排空气法。收集方法:只能用向下排空气法。 验满:用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,也验满:用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,也可用玻璃棒蘸取浓氨水,靠近试管口。可用玻璃棒蘸取浓氨水,靠近试管口。 注意事项:注意事项:棉花的作用是防止气体对流,提棉花的作用是防止气体对流,提高收集氨气的速率和纯度;高收集氨气的速率和纯度;不使用不使用NaOH的原因是的原因是加热时加热时NaOH碱性强,容易腐

5、蚀试管,消石灰碱性相碱性强,容易腐蚀试管,消石灰碱性相对较弱,且比较疏松,氨气容易逸出;对较弱,且比较疏松,氨气容易逸出;干燥氨气干燥氨气不能用不能用CaCl2作干燥剂,原因是作干燥剂,原因是CaCl2和和NH3反应生反应生成成CaCl28NH3。 4.乙烯的实验室制法乙烯的实验室制法实验药品:乙醇、浓硫酸。实验药品:乙醇、浓硫酸。实验原理:实验原理:CH3CH2OH CH2 CH2+H2O。实验装置:液实验装置:液+液液 气气收集方法:排水集气法。收集方法:排水集气法。 注意事项:注意事项:浓硫酸在反应过程中起催化剂和浓硫酸在反应过程中起催化剂和脱水剂的作用;脱水剂的作用;为了提高乙醇的利用

6、率,乙醇与为了提高乙醇的利用率,乙醇与浓硫酸的最佳体积比为浓硫酸的最佳体积比为1 3;温度计水银球应插温度计水银球应插到反应混合液的液面以下,以便控制反应的温度为到反应混合液的液面以下,以便控制反应的温度为170,避免副反应(,避免副反应(140)的发生;)的发生;为防止加为防止加热过程中液体暴沸,应在反应液中加入少许碎瓷片;热过程中液体暴沸,应在反应液中加入少许碎瓷片;浓硫酸浓硫酸170如控温不当,会发生副反应,使制得的乙烯中混如控温不当,会发生副反应,使制得的乙烯中混有杂质气体,必须通过浓有杂质气体,必须通过浓NaOH溶液或碱石灰才能溶液或碱石灰才能收集到较纯净的乙烯。收集到较纯净的乙烯。

7、 5.乙炔的实验室制法乙炔的实验室制法 实验药品:电石(实验药品:电石(CaC2)和水。)和水。 实验原理实验原理:CaC2+2H2O C2H2+Ca(OH)2,此反应比较剧烈此反应比较剧烈,为了得到平稳的乙炔气流为了得到平稳的乙炔气流,常用饱常用饱和食盐水代替水和食盐水代替水,并选用分液漏斗控制水流的速度。并选用分液漏斗控制水流的速度。 实验装置实验装置:实验室制取乙炔虽然为固实验室制取乙炔虽然为固+液液 气气,但不能使用启普发生器,其原因是:但不能使用启普发生器,其原因是:碳化钙与水碳化钙与水反应剧烈,不易控制。反应剧烈,不易控制。反应过程中放出大量的热,反应过程中放出大量的热,易使启普发

8、生器炸裂。易使启普发生器炸裂。反应后生成的糊状石灰乳反应后生成的糊状石灰乳会堵塞启普发生器的球形漏斗和半圆形容器之间的会堵塞启普发生器的球形漏斗和半圆形容器之间的空隙,使启普发生器失去随开随用、随关随停的作空隙,使启普发生器失去随开随用、随关随停的作用。用。 收集方法收集方法:排水集气法排水集气法,不能用排空气集气法。不能用排空气集气法。 注意事项:由电石制取的乙炔,常有特殊难闻注意事项:由电石制取的乙炔,常有特殊难闻的臭味。这是由于电石中含有少量的臭味。这是由于电石中含有少量CaS、Ca3As2、Ca3P2等杂质,它们与水作用可放出等杂质,它们与水作用可放出H2S、AsH3、PH3等有特殊臭

9、味的气体。要除去这些杂质,可将等有特殊臭味的气体。要除去这些杂质,可将气体依次通过盛有重铬酸钾溶液和碱液的洗气瓶。气体依次通过盛有重铬酸钾溶液和碱液的洗气瓶。 6.乙酸乙酯的制备乙酸乙酯的制备 实验原理:实验原理: 实验药品及其加入顺序:先加入实验药品及其加入顺序:先加入3 mL乙醇,再乙醇,再加入加入2 mL冰醋酸和冰醋酸和2 mL浓硫酸。浓硫酸。 实验现象:液体分层,上层是透明的油状液体,实验现象:液体分层,上层是透明的油状液体,并可闻到香味。并可闻到香味。 注意事项:注意事项:该反应要加入几片碎瓷片或少量该反应要加入几片碎瓷片或少量沸石,防止溶液暴沸。沸石,防止溶液暴沸。浓硫酸在此反应中

10、作催化浓硫酸在此反应中作催化剂、吸水剂。剂、吸水剂。实验装置用烧瓶或试管,试管要倾实验装置用烧瓶或试管,试管要倾斜斜45(使试管受热面积大),弯导管起冷凝回流(使试管受热面积大),弯导管起冷凝回流作用,导气管不能伸入饱和作用,导气管不能伸入饱和Na2CO3溶液中(防止溶液中(防止Na2CO3溶液倒吸入反应装置中)。溶液倒吸入反应装置中)。化学药品加入化学药品加入大试管时应注意顺序,切莫先加浓硫酸。加热要小大试管时应注意顺序,切莫先加浓硫酸。加热要小心均匀地进行,防止乙酸、乙醇的大量挥发,液体心均匀地进行,防止乙酸、乙醇的大量挥发,液体剧烈沸腾。加热的主要目的是提高反应速率,并且剧烈沸腾。加热的

11、主要目的是提高反应速率,并且使生成的乙酸乙酯挥发出来而收集,提高乙醇、乙使生成的乙酸乙酯挥发出来而收集,提高乙醇、乙酸的转化率。酸的转化率。饱和饱和Na2CO3溶液的作用:乙酸乙酯溶液的作用:乙酸乙酯在饱和在饱和Na2CO3溶液中的溶解度较小,利于分层。挥溶液中的溶解度较小,利于分层。挥发出的乙酸和乙醇均被发出的乙酸和乙醇均被Na2CO3溶液吸收,避免乙酸溶液吸收,避免乙酸特殊气味干扰乙酸乙酯的气味。另外需要注意:饱特殊气味干扰乙酸乙酯的气味。另外需要注意:饱和和Na2CO3溶液不能换成溶液不能换成NaOH溶液,否则,会使生溶液,否则,会使生成的酯水解。成的酯水解。如果用含氧的同位素如果用含氧

12、的同位素18O的乙醇与乙的乙醇与乙酸作用,可发现,所生成的乙酸乙酯分子中含有酸作用,可发现,所生成的乙酸乙酯分子中含有18O原子。原子。 二、定量实验二、定量实验 1.一定物质的量浓度溶液的配制一定物质的量浓度溶液的配制 (1)原理)原理 )(L)L()mol/L()mol/L()L()g/mol()g()mol/L()L()mol(mol/L)溶液的体积浓溶液的体积浓度液的物质的量浓度物质的量浓度溶液的体积溶质的摩尔质量溶质的质量物质的量浓度溶液的体积溶质的物质的量物质的量浓度 (2)步骤)步骤 计算:计算配制一定物质的量浓度的溶液所计算:计算配制一定物质的量浓度的溶液所需溶质的质量(固体)

13、或体积(浓溶液)。需溶质的质量(固体)或体积(浓溶液)。 称量:用托盘天平称取固体溶质或用量筒量称量:用托盘天平称取固体溶质或用量筒量取浓溶液。取浓溶液。 溶解:在烧杯中溶解或稀释溶质的浓溶液。溶解:在烧杯中溶解或稀释溶质的浓溶液。 冷却:将溶液冷却至室温。冷却:将溶液冷却至室温。 转移:将烧杯内的液体沿玻璃棒小心地转移转移:将烧杯内的液体沿玻璃棒小心地转移到一定容积的容量瓶中。到一定容积的容量瓶中。 洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2次次3次,次,并将洗涤液转移到容量瓶中,然后轻轻摇动容量瓶,并将洗涤液转移到容量瓶中,然后轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。使溶液混合

14、均匀。 定容:向容量瓶内加蒸馏水至液面接近容量瓶定容:向容量瓶内加蒸馏水至液面接近容量瓶刻度刻度1 cm2 cm处,改用胶头滴管加蒸馏水至溶液的处,改用胶头滴管加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。凹液面正好与刻度线相切。 摇匀:将容量瓶用瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀:将容量瓶用瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。摇匀。 (3)注意事项)注意事项 选择合适的容量瓶,容积与所配制溶液的体积选择合适的容量瓶,容积与所配制溶液的体积相同。相同。 使用前要洗涤容量瓶使用前要洗涤容量瓶,并检查容量瓶是否漏水。并检查容量瓶是否漏水。 不可以用容量瓶直接溶解固体或稀释浓溶液。不可以用容量瓶直接溶解固体或稀释浓溶

15、液。 最终摇匀后,若液面低于刻度线,也不能再最终摇匀后,若液面低于刻度线,也不能再加水。加水。 2.中和滴定中和滴定 (1)实验原理)实验原理 使用已知浓度的酸(或碱)溶液与未知浓度的使用已知浓度的酸(或碱)溶液与未知浓度的碱(或酸)溶液完全中和,测出酸(或碱)消耗的碱(或酸)溶液完全中和,测出酸(或碱)消耗的体积,根据酸碱反应的物质的量之比求出未知碱体积,根据酸碱反应的物质的量之比求出未知碱(或酸)溶液的浓度。实验的关键在于:(或酸)溶液的浓度。实验的关键在于:确保实确保实验过程中酸或碱的浓度不变;验过程中酸或碱的浓度不变;准确测量碱液、酸准确测量碱液、酸液的体积液的体积V V(碱)、(碱)

16、、V V(酸);(酸);选择恰当的指选择恰当的指示剂准确指示滴定终点。示剂准确指示滴定终点。 (2)实验步骤)实验步骤 滴定前的准备工作滴定前的准备工作 a.洗涤滴定管。依次用洗液、自来水、蒸馏水洗洗涤滴定管。依次用洗液、自来水、蒸馏水洗涤干净(根据具体情况确定是否需要洗液、需要什涤干净(根据具体情况确定是否需要洗液、需要什么样的洗液)。么样的洗液)。 b.检查滴定管是否漏水,操作中酸式滴定管的检查滴定管是否漏水,操作中酸式滴定管的活塞是否转动灵活,碱式滴定管的橡胶管是否老化活塞是否转动灵活,碱式滴定管的橡胶管是否老化失去弹性等。失去弹性等。 c.用待装溶液润洗滴定管用待装溶液润洗滴定管2次次

17、3次,以保证不改次,以保证不改变待测溶液的浓度。变待测溶液的浓度。 滴定(以已知标准酸液滴定未知碱液为例)滴定(以已知标准酸液滴定未知碱液为例) a.准备标准酸溶液:注入酸液准备标准酸溶液:注入酸液赶气泡赶气泡调液调液面(在面(在“0”或或“0”以下某一刻度)以下某一刻度)记读数记读数V V(始)。(始)。 b.取待测碱液:量取碱溶液取待测碱液:量取碱溶液放入锥形瓶放入锥形瓶滴加滴加指示剂。把锥形瓶放在酸式滴定管下指示剂。把锥形瓶放在酸式滴定管下,并垫一张白纸。并垫一张白纸。 c.操作:左手控制滴定管活塞使标准溶液逐滴加操作:左手控制滴定管活塞使标准溶液逐滴加入锥形瓶中,右手握住锥形瓶颈部,并

18、不断摇动锥形入锥形瓶中,右手握住锥形瓶颈部,并不断摇动锥形瓶。眼睛一定要注视锥形瓶中溶液颜色的变化,以及瓶。眼睛一定要注视锥形瓶中溶液颜色的变化,以及时调整滴定速度。边滴边振荡时调整滴定速度。边滴边振荡滴加速度先快后慢滴加速度先快后慢注意指示剂的变化注意指示剂的变化判断终点判断终点记下记下V V(终)的读数,(终)的读数,V V(酸)(酸)=V V(终)(终)-V V(始)。(始)。 计算计算 c c(碱碱)=)((酸))(碱酸VVc (3)终点判断)终点判断 当滴入最后一滴标准液后,溶液颜色发生突变,当滴入最后一滴标准液后,溶液颜色发生突变,且半分钟不再变化。且半分钟不再变化。 附表:酸碱指

19、示剂与滴定终点现象的对照表附表:酸碱指示剂与滴定终点现象的对照表 酚酞酚酞甲基橙甲基橙强酸滴定强碱强酸滴定强碱红色变为无色红色变为无色黄色变为橙色黄色变为橙色强碱滴定强酸强碱滴定强酸无色变为浅红色无色变为浅红色红色变为橙色红色变为橙色指指示示剂剂终终点点现现象象滴滴定定类类型型 注意事项:注意事项:石蕊试液不能用作酸碱中和滴定石蕊试液不能用作酸碱中和滴定的指示剂,主要原因是石蕊试液的颜色变化不够明的指示剂,主要原因是石蕊试液的颜色变化不够明显,对中和滴定终点的指示不够准确。显,对中和滴定终点的指示不够准确。 以以20 mL左右稀的待测液为参数,酸碱指示剂左右稀的待测液为参数,酸碱指示剂用用2滴

20、滴3滴为宜。指示剂用量太少,其颜色太浅,不滴为宜。指示剂用量太少,其颜色太浅,不利于判断中和滴定的终点;指示剂用量太多,由于利于判断中和滴定的终点;指示剂用量太多,由于指示剂本身就是有机弱酸或有机弱碱,这样就会使指示剂本身就是有机弱酸或有机弱碱,这样就会使标准溶液实际消耗的体积不准确。标准溶液实际消耗的体积不准确。 3.测定硫酸铜晶体里结晶水的含量测定硫酸铜晶体里结晶水的含量 (1)原理)原理 CuSO45H2O CuSO43H2O CuSO4H2O CuSO4 将硫酸铜晶体加热至将硫酸铜晶体加热至258左右,使它全部失去左右,使它全部失去结晶水。根据加热前后质量之差,即可求算出硫酸结晶水。根

21、据加热前后质量之差,即可求算出硫酸铜晶体里结晶水的百分含量。铜晶体里结晶水的百分含量。 计算公式:水的百分含量计算公式:水的百分含量=(b b-c c)/(b b-a a)100% 102113258 a a为坩埚质量(为坩埚质量(g);b b为坩埚为坩埚与晶体质量之和(与晶体质量之和(g);c c为坩埚为坩埚与无水硫酸铜质量之和(与无水硫酸铜质量之和(g)。)。 (2)操作)操作 称量:用天平准确称量一称量:用天平准确称量一干燥瓷坩埚的质量,并用此坩埚干燥瓷坩埚的质量,并用此坩埚称取称取2 g研碎的硫酸铜晶体。研碎的硫酸铜晶体。 加热:慢慢加热盛有硫酸铜晶体的坩埚(如加热:慢慢加热盛有硫酸铜

22、晶体的坩埚(如图所示),同时用玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶体直到图所示),同时用玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶体直到蓝色硫酸铜晶体完全变成白色粉末,且不再逸出水蓝色硫酸铜晶体完全变成白色粉末,且不再逸出水蒸气为止。然后将坩埚放在干燥器里冷却。蒸气为止。然后将坩埚放在干燥器里冷却。 称量:称量冷却后的坩埚,记下瓷坩埚和无称量:称量冷却后的坩埚,记下瓷坩埚和无水硫酸铜的总质量。水硫酸铜的总质量。 再加热再称量:把盛有无水硫酸铜的坩埚再再加热再称量:把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热,然后放在干燥器里冷却后再称量,记下质量,加热,然后放在干燥器里冷却后再称量,记下质量,到连续两次称量的质量差不超过到连续两次称量的质量差

23、不超过0.1 g为止。为止。 (3)数据处理)数据处理 根据在表中记录的数据,按上述公式计算。根据在表中记录的数据,按上述公式计算。 实验编号实验编号坩埚质量坩埚质量a a(g g)(坩埚坩埚+晶体晶体)质量质量b b(g g)(坩埚(坩埚+无水硫无水硫酸铜)质量酸铜)质量c c(g g) (4)注意事项)注意事项 加热时注意搅拌,防止固体飞溅引起误差。加热时注意搅拌,防止固体飞溅引起误差。 冷却要在干燥器中进行,防止吸收空气中的冷却要在干燥器中进行,防止吸收空气中的水分。水分。 重复加热称量直至连续两次称量的质量差不重复加热称量直至连续两次称量的质量差不超过超过0.1 g为止。为止。 4.中

24、和热的测定中和热的测定 (1)原理)原理 中和反应放出的热量等于溶液和容器吸收的热中和反应放出的热量等于溶液和容器吸收的热量。可以通过测定一定量酸与碱中和时溶液温度的量。可以通过测定一定量酸与碱中和时溶液温度的变化,求算中和热。变化,求算中和热。 以以 50 mL 1 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 1.1 mol/L氢氧氢氧化钠的反应为例,溶液的比热容为化钠的反应为例,溶液的比热容为c c,量热器(测定,量热器(测定热量的仪器,有保温隔热的作用)的比热容为热量的仪器,有保温隔热的作用)的比热容为c c0,溶,溶液温度的变化是(液温度的变化是(t t2-t t1),放出热量,放出热量Q Q J,溶液的,溶液的密度可以近似看作密度可以近似看作1 g/mL。 计算公式:计算公式:Q Q=(m m1+m m2)c c+m m3c c0(t t2-t t1) 中和热中和热Q Q0:Q Q0=20Q Q m m1为盐酸的质

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