hao高中化学教材常考实验总结

高中化学教材常考实验总结

一、配制一定物质的量浓度的溶液

以配制100mL1.00mol/L的NaOH溶液为例:

1、步骤:(1)计算;(2)称量:4.0g(保留一位小数);(3)溶解;(4)转移:

待烧杯中溶液冷却至室温后转移;(5)洗涤; (6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,

当液面离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线

在同一水平线上;(7)摇匀:盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀;(8)装瓶贴标签 :

标签上注明药品的名称、浓度。

2、  所用仪器:(由步骤写仪器)

托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、(量筒)、100mL容量瓶、胶头滴管

3、  注意事项:

(1)容量瓶:只有一个刻度线且标有使用温度和规格,只能配制瓶上规定容积的溶液。(2)常见的容量瓶:50 mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。若配制480mL与240mL溶液,应分别用500mL容量瓶和250mL容量瓶,计算溶质质量时用500mL和250mL计算。写所用仪器时,容量瓶必须注明规格

(3)容量瓶使用之前必须查漏。方法:向容量瓶内加少量水,塞好瓶塞,用一只手的食指顶住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来,如不漏水,正立,把瓶塞旋转180°后塞紧,再倒立若不漏水,方可使用。(分液漏斗与滴定管使用前也要查漏)

二、Fe(OH)3胶体的制备:

1、步骤:向沸水中滴加少量FeCl3的饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。

操作要点:①先煮沸,②滴加饱和的FeCl3溶液,③再煮沸至红褐色,④停止加热。

2、涉及离子方程式:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+

强调之一是用等号,强调之二是标明胶体而不是沉淀,强调之三是加热。

三、焰色反应:

1、 步骤:洗—烧—蘸—烧—洗—烧   “洗”用稀盐酸

2 、该实验用铂丝或光洁无锈的铁丝、镍、钨丝;

3 、焰色反应可以是单质,也可以是化合物,是物理性质

4 、Na ,K 的焰色:黄色,紫色(透过蓝色的钴玻璃)

5 、某物质作焰色反应,有黄色火焰一定有Na元素,可能有K元素。

四、Fe(OH)2的制备:

1、实验现象:白色沉淀立即转化灰绿色,最后变成红褐色沉淀。

2、化学方程式为:Fe2++2OH=Fe(OH)2↓  4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3

3、注意事项:(1)所用亚铁盐溶液必须是新制的,NaOH溶液必须煮沸;(2)胶头滴管须插入试管底部;(3)往往在液面加一层油膜,如少量煤油、苯或植物油等(以防止Fe2+被氧化);(4)实验后立即用盐酸、蒸馏水洗净滴管。或用改进装置如右上图所示。

五、硅酸胶体的制备(了解):

1、步骤:在试管中加入3~5mL饱和Na2SiO3溶液,滴入1~2滴酚酞溶液,再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液颜色变浅并接近消失时停止。

2、现象:有透明的硅酸凝胶形成。

3、化学方程式:Na2SiO3+2HCl= H2SiO3(胶体)+2NaCl(强酸制弱酸)。

4、 Na2SiO3溶液由于SiO32水解而显碱性,从而使酚酞试液呈红色。

六、重要离子的检验:

1、Cl的检验:加入AgNO3溶液,再加入稀硝酸,若生成不溶于稀HNO3的白色沉淀;或先加稀硝酸溶液(排除CO32干扰),再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,则说明有Cl存在。

2、SO42的检验:先加入盐酸,若有白色沉淀,先进行过滤,在滤液中再加入BaCl2溶液,生成白色沉淀即可证明。若无沉淀,则在溶液中直接滴入BaCl2溶液进行检验。

七、氨气的实验室制法

1、反应原理 :2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

2、收集:向下排空气法(管口塞一团棉花,避免氨气与空气对流)。

3、验满:①将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说

明氨气已收集满;

②将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,出现大量白烟,则证明氨气已收集满。

4、干燥方法:碱石灰干燥(不能无水氯化钙)。

5、装置图:固体和固体加热制气体的装置,与制氧气的相同。

拓展:浓氨水(或浓铵盐溶液)溶液滴到生石灰或烧碱中制氨气,或浓氨水直接加热也可制氨气。

八、喷泉实验

1、实验原理:氨气极易溶于水,挤压胶头滴管,少量的水即可溶解大

量的氨气(1:700),使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将烧杯中的

水压入上面的烧瓶,故NH3、HCl、 HBr 、HI、 SO等气体均能溶

于水形成喷泉。

2、实验现象:产生红色喷泉(氨气溶于水形成碱性溶液,酚酞遇碱显红色)。

3、实验关键:①氨气应充满; ②烧瓶应干燥;③装置不得漏气。

4、实验拓展:CO2、H2S、Cl2 等与水不能形成喷泉,但与NaOH溶液可形成喷泉。

九、铜与浓硫酸反应的实验

1、实验原理:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O

2、现象:加热之后,试管中的紫色石蕊试液变红(或试管中

的品红溶液褪色);将反应后的溶液倒入盛有水的烧杯中,溶

液由黑色变成蓝色。

3、原因解释:变黑的物质为被浓硫酸氧化生成CuO,

CuO与冲稀的硫酸反应生成了CuSO4溶液。

【提示】由于此反应快,利用铜丝,便于及时抽出,减少污染。

十、铝热反应:

1、实验操作步骤:把少量干燥的氧化铁和适量的铝粉均匀混合后

放在纸漏斗中,在混合物上面加少量氯酸钾固体中,中间插一根

用砂纸打磨过的镁条,点燃。

2、实验现象:立即剧烈反应,发出耀眼的光芒,产生大量的烟,

纸漏斗被烧破,有红热状态的液珠,落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体。

3、化学反应方程式:Fe2O3+2Al  2Fe+Al2O3

4、注意事项:(1)要用打砂纸磨净镁条表面的氧化膜,否则难以点燃。(2)玻璃漏斗内的纸漏斗要用两张圆形滤纸叠制均为四层,并用水润湿,以防损坏漏斗。(3)蒸发皿要垫适量的细沙:一是防止蒸发皿炸裂,二是防止熔融的液体溅出伤人。(4)实验装置不要距人太近,防止人受伤。

十一、中和热实验(了解):

1、概念:酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所释放的热量。

注意:(1)酸、碱分别是强酸、强碱。对应的方程式:

H+(aq)+OH(aq)=H2O(l);△H=-57.3KJ/mol。

[H2SO4和Ba(OH)2反应的离子方程式不一样]

(2)数值固定不变,它与燃烧热一样,因具有明确的含义,

故文字表达时不带负号,说放出热量即可。

2、中和热的测定注意事项:(1)为了减少误差,必须确保热量尽可能的少损失,实验重复两次,去测量数据的平均值作计算依据。(2)为了保证酸碱完全中和常采用OH稍稍过量的方法。(3)实验若使用了弱酸或弱碱,因中和过程中电离吸热,会使测得的中和热数值偏小。(4)至少测6次温度。

十二、酸碱中和滴定实验(了解):(以一元酸与一元碱中和滴定为例)
1、原理:c酸V酸=c碱V碱。

2、要求:①准确测算的体积;②准确判断滴定终点。

3、酸式滴定管和碱式滴定管的使用:①0刻度在滴定管的上端,注入液体后,仰视读数数值偏大;②使用滴定管时的第一步是查漏;③滴定读数时,记录到小数点后两位;④滴定时一般用酚酞、甲基橙作指示剂,不用石蕊试液,指示剂用2~3滴;⑤酸碱式滴定管不能混用,如酸、具有氧化性的物质一定用酸式滴定管盛装;⑥滴定管必须用溶液润洗,锥形瓶不能润洗。

4、操作步骤(以0.1 molL1的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例)

①查漏、洗涤、润洗;②装液、赶气泡、调液面、注液(放入锥形瓶中);③滴定:眼睛注视锥形瓶中溶液中溶液颜色的变化,当滴到最后一滴,溶液颜色发生明显变化且半分钟内不变色即为滴定终点。

十三、氯碱工业:

1、实验原理:电解饱和的食盐水的电极反应为:

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2

2、应用:电解的离子方程式为

2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑,

阴极产物是H2NaOH,阴极被电解的H+是由水电离产生的,故阴极水的电离平衡被破坏,

阴极区溶液呈碱性。若在阴极区附近滴几滴酚酞试液,可发现阴极区附近溶液变红。阳极产物是氯气

将湿润的KI淀粉试纸放在阳极附近,试纸变蓝。(离子交换膜法)

十四、电镀:

(1)电镀的原理:与电解原理相同。电镀时,一般用含有镀层金属阳

离子的电解质溶液作电镀液,把待镀金属制品浸入电镀液中,与直流

电源的负极相连,作阴极;用镀层金属作阳极,与直流电源的正极相连,

阳极金属溶解,成为阳离子,移向阴极,这些离子在阴极上得电子被

还原成金属,覆盖在镀件的表面。

(2)电镀池的组成:待镀金属制品(镀件)作阴极,镀层金属作阳极,含有镀层金属离子的溶液作电镀液,阳极反应:M – ne =Mn+(进入溶液),阴极反应Mn+ + ne =M(在镀件上沉积金属)

十五、铜的精炼:

(1)电解法精炼炼铜的原理:

阳极(粗铜):Cu-2e=Cu2+

阴极(纯铜):Cu2++2e=Cu

(2)问题的解释:铜属于活性电极,电解时阳极材料发生氧化反应而溶解。

粗铜中含有Zn、Ni、Fe、Ag、Au等多种杂质,当含有杂质的铜在阳极不断

溶解时,位于金属活动性顺序表铜以前的金属杂质,如Zn、Ni、Fe、等也会同时失去电子,但它们的阳离子得电子能力比铜离子弱,难以被还原,所以并不能在阴极上得电子析出,而只能留在电解液里,位于金属活动性顺序表铜之后的银、金等杂质,因失去电子的能力比铜更弱,难以在阳极失去电子变成阳离子溶解,所以以金属单质的形式沉积在电解槽底,形成“阳极泥”(阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料)。

十六、石油的分馏:

原理:利用加热将溶液中不同沸点的组分分离。

主要仪器: 蒸馏烧瓶,酒精灯,冷凝管,锥形瓶,铁架台

操作要领及注意事项:

①蒸馏烧瓶保持干燥,加热需垫石棉网。

②在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。

③蒸馏烧瓶中所盛放液体占总体积的l/3到1/2,最多不超过2/3。

④温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平。

⑤冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。

⑥加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。

十七、卤代烃中卤原子的检验方法(取代反应、消去反应):

1、实验步骤:   

2、通常用“加NaOH水溶液,加热,加足量稀硝酸,再加AgNO3溶液,若为白色沉淀,卤原子为氯;若浅黄色沉淀,卤原子为溴;若黄色沉淀,卤原子为碘”。

3、卤代烃是极性键形成的共价化合物,只有卤原子,并无卤离子,而AgNO3只能与X产全AgX沉淀,故必须使卤代烃中的—X转变为X,再根据AgX沉淀的颜色与质量来确定卤烃中卤原子的种类和数目,

4、加入硝酸银溶液之前,须加入稀硝酸酸化中和掉混合液中的碱液方可
5、用酸性KMnO4溶液验证消去反应产物乙烯时,要注意先通入水中除去乙醇,再通入酸性KMnO4溶液中;也可用溴水直接检验(则不用先通入水中)。

十八、乙烯的实验室制法:

1、反应制取原理:C2H5OH CH2=CH2↑+H2O

2、液液加热型,与实验室制氯气制法相同。

3.浓硫酸的作用:催化剂、脱水剂

4.注意事项:①乙醇和浓硫酸的体积比为1:3;

② 向乙醇中注入浓硫酸;边慢注入,边搅拌;

③温度计水银球插到液面以下;

④反应温度要迅速升高到170℃;

⑤该实验中会产生副产物SO2,故检验乙烯时,一定先用碱液除去SO2,再通入KMnO4或溴水。

⑥混合液中要加沸石或碎瓷片,防止暴沸。

5.本反应可能发生的副反应:C2H5OH CH2=CH2↑+H2

C2H5-OH+ HO-C2H5C2H5OC2H5+H2OC+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+ 2H2O

十九、乙酸乙酯的制备

注意事项:1、先加乙醇,再加浓硫酸和乙酸的混合液

(浓硫酸不能最先加入);2、低温加热小心均匀的进行,

以防乙酸、乙醇的大量挥发和液体剧烈沸腾;3、导气管末

端不要插入饱和Na2CO3液体中,防液体倒吸。浓硫酸作用

是催化剂、吸水剂。

4、用饱和Na2CO3溶液吸收主要优点:

①吸收乙酸,便于闻于乙酸乙酯的香味 ②溶解乙醇 ③ 降低乙酸乙酯的溶解度,分层,观察乙酸乙酯。

5、本反应的副反应:C2H5-OH+ HO-C2H5C2H5-O-C2H5+H2O

C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+ 2H2O

二十、醛基的检验(以乙醛为例)

A:银氨反应

1、银氨溶液配制方法:(1)在洁净的试管中加入1mL 2%的AgNO3溶液;(2)然后边振荡试管边逐滴加入2%稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。 

反应方程式:AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3  AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O

2、银镜实验注意事项:(1)沉淀要恰好溶解;(2)银氨溶液随配随用,不可久置;

(3)加热过程不能振荡试管;(4)试管要洁净。

3、做过银镜反应的试管用稀HNO3清洗。

B:与新制Cu(OH)2悬浊液反应:

1、Cu(OH)2悬浊液配制方法:在试管里加入10%的NaOH溶液2mL,滴入2%的CuSO4溶液4~6滴,得到新制的氢氧化铜悬浊液

2、注意事项:(1)Cu(OH)2必须是新制的;(2)要加热至沸腾;(3)实验必须在碱性条件下(NaOH要过量)。

二十一、蔗糖与淀粉水解及产物的验证

1、实验步骤:在一支洁净的试管中加入蔗糖溶液,并加入几滴稀硫酸,将试管放在水浴中加热几分钟,然后用稀的NaOH溶液使其呈弱碱性。

2、注意事项:用稀硫酸作催化剂,而酯化反应则是用浓硫酸作催化剂和吸水剂

在验证水解产物葡萄糖时,须用碱液中和,再进行银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液的反应。

二十二、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定

1、实验仪器研钵、托盘天平、酒精灯,三脚架、泥三角、坩埚,坩埚钳、玻璃棒、干燥器

2、①加热:将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架上面的泥三角上,用酒精灯缓

慢加热晶体,并用玻璃棒轻轻搅拌晶体,由蓝色完全变为白色,且不再有水蒸气

逸出。然后将坩埚放在干燥器里冷却。加热装置如图所示(加热时去掉坩埚上盖)。 

②再加热、再称量至恒重:把盛有无水硫酸铜的瓷坩埚再加热,再放入干燥器里

冷却后再称量,记下质量。直到两次称量的质量相差不超过0.1g为止

(这是晶体完全失水的标志)

 

第二篇:高中化学常见实验系统总结

高中化学常见实验系统总结

一、氢元素单质及其化合物

 实验1:如右图所示,球形干燥管中装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水,控制氢气流速,吹出肥皂泡。当肥皂泡吹得足够大时,轻轻摆动导管,让肥皂泡脱离管口,观察现象。

  现象与解释:肥皂泡迅速上升,说明氢气比同体积的空气轻。

实验2:在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。然后在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,观察烧杯壁上有什么现象发生。

现象与解释:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色火焰。用烧杯罩在火焰的上方时,烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感到发烫。

氢气在空气里燃烧,实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应,生成了水并放出大量的热。

实验3:取一个一端开口 ,另一端钻有小孔的纸筒,用纸团堵住小孔,用向下排空气法收集氢气,使纸筒充满氢气。移开氢气发生装置,拿掉堵小孔的纸团,用燃着的木条在小孔处点火,注意有什么现象发生。

现象与解释:刚点燃时,氢气安静地燃烧,过一会儿,突然发生爆炸,听到“砰”的声音。

点燃前,纸筒内是纯净的氢气,遇火燃烧。随着氢气的消耗,空气不断从纸筒底部进入筒内,筒内的气体变成氢气和空气的混合物,这种混合气体遇火发生了爆炸。

实验4:在干燥的硬质试管底部铺一层黑色的CuO,管口微向下倾斜。通入氢气,过一会儿,再给CuO加热。反应完全后,继续通入氢气,直到试管冷却。

    现象与解释:黑色的氧化铜逐渐变为亮红色固体,同时管口有水滴生成。氢气还原氧化铜生成了铜和水。

二、碳族元素

实验1:把石墨电极或铅笔芯和导线连在一起,接通电源后,灯泡是否发亮?

    现象与解释:灯泡发亮,说明石墨能导电。

实验2:参考左图所示装置,制一个净水器,并完成实验。

    现象与解释:混有红墨水的水变为无色,说明木炭(活性炭)具有吸附性。

实验3:把木炭加热到发红,伸进盛有氧气的集气瓶里,注意木炭在空气里和在氧气里燃烧有什么不同。燃烧停止后,立即向瓶内倒入一些澄清的石灰水,振荡,观察现象。

    现象与解释:木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺,发出白光,并放出热量。燃烧后生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明碳与氧气反应生成了二氧化碳。

实验4:把经过烘干的木炭和黑色的氧化铜共同研磨均匀,小心地铺放进试管里,把试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管,用酒精灯(可加网罩使火焰集中并提高温度)加热试管几分钟。观察现象。

    现象与解释:黑色固体变为有红色固体,说明有金属铜生成;澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成。

实验5:在一根细木棍的两端各系上一个大小相同的小纸袋(或一次性水杯),在木棍的中间部位系上一根细绳,使两端平衡,并把它系在铁架台上。取预先收集好的二氧化碳(注意观察颜色、状态),迅速倒入其中一个小纸袋中,观察两端的小纸袋是否继续保持平衡。

    现象与解释:二氧化碳是一种没有颜色的气体;倒入二氧化碳的小纸袋一端向下倾斜,说明二氧化碳的密度比空气大。

实验6:点燃两支短蜡烛,分别放在白铁皮架的两个阶梯上,把白铁皮架放在烧杯里,沿烧杯壁倾倒二氧化碳。观察现象。

    现象与解释:二氧化碳使下层阶梯上的蜡烛先熄灭,上层的后熄灭。这个实验可以说明两点:第一,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧;第二,二氧化碳的密度比空气大。

实验7:向盛有紫色试液的试管里通入二氧化碳,观察石蕊试液颜色的变化。待石蕊试液颜色变化后,停止通入二氧化碳,并取少量溶液放在酒精灯火焰上加热,再观察石蕊试液颜色的变化。

    现象与解释:当通入二氧化碳时,紫色石蕊试液变成红色;当加热时,红色石蕊试液又变成紫色。这是由于二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红;碳酸很不稳定,很容易分解为二氧化碳和水。

实验8:在盛有CO的贮气瓶的导管口点火,观察火焰的颜色。把一个烧杯内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,观察石灰水有什么变化。

    现象与解释:烧杯内壁澄清的石灰水变混浊。CO在空气里燃烧生成CO2,燃烧时,发出蓝色的火焰。

实验9:在玻璃管里放入CuO,通入CO,并用气球收集尾气,然后加热,仔细观察实验发生的现象。

    现象与解释:黑色的CuO变成了红色的Cu,澄清的石灰水变混浊,说明CO能使CuO还原成Cu,同时生成CO2。

实验10:在一个小玻璃杯中放入少量洗净的碎鸡蛋壳,加入一些盐酸,立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。观察现象。

    现象与解释:有气体产生,有澄清石灰水变混浊。说明鸡蛋壳中含有碳酸盐。

三、氮族元素

实验1:在长玻璃管中放少量白磷,玻璃管的一端用软木塞或纸团塞紧,另一端敞开。先均匀加热红磷周围的玻璃管,然后在放红磷的地方加强热。观察发生的现象。

    现象与解释:加热后,玻璃管内有黄色蒸气产生,并且在玻璃管内壁冷的地方有黄色固体附着,此固体即为白磷。

实验2:在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量酚酞试液)。打开玻璃管上的夹子,挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶。观察现象。

    现象与解释:烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧杯内液体呈红色。说明氨极易溶于水,并与水反应,生成具有碱性的氨水。(思考:如何用只用试管和烧杯做氨气极易溶于水的实验?)

    实验3:用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下,然后将两根玻璃棒接近,观察发生的现象。

    现象与解释:当两根玻璃棒接近时,产生大量的白烟。这是由于氨水挥发出来的NH3与盐酸挥发出来的HCl化合形成微小的NH4Cl晶体。(思考:NH3与浓硝酸、浓硫酸靠近时有什么现象?)

    实验4:在试管中加入少量NH4Cl晶体,加热,观察发生的现象。

    现象与解释:加热后不久,在试管上端的试管壁上有白色固体附着。这是由于受热时,NH4Cl分解,生成NH3和HCl,冷却后,NH3和HCl又重新结合,生成NH4Cl。

实验5:在两支试管中各加入少量(NH4)2SO4和NH4NO3固体,分别向两支试管中滴加10%的NaOH溶液,加热,并用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察现象。

    现象与解释:加热后,两支试管中都有气体产生,并可闻到刺激性气味;同时看到湿润的红色石蕊试变蓝。说明(NH4)2SO4和NH4NO3都能与NaOH反应生成NH3。

实验6:在两支试管中各放入一小块铜片,分别加入少量浓硝酸和稀硝酸,立即用透明塑料袋将试管口罩上并系紧,观察发生的现象。然后,将加稀硝酸的试管上的塑料袋稍稍松开一会儿,使空气进入塑料袋,再将塑料袋系紧,观察发生的现象。

    现象与解释:反应开始后,两支试管中都有气泡产生,是塑料袋膨胀,加浓硝酸的试管中反应剧烈,放出红棕色气体。加稀硝酸的试管中反应较缓慢,放出无色气体;当空气进入以充满无色气体的塑料袋后,无色气体变成了红棕色。

    在上面的实验中,浓硝酸与铜反应生成了NO2,稀硝酸与铜反应生成了NO,NO与空气中的氧气反应又生成了NO2。

四、氧族元素

实验1:将一支装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中。观察实验现象。

    现象与解释:装有SO2的试管倒立在水槽中以后,试管中的水面上升,试管中的液体变为红色。

实验2:将SO2气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液颜色的变化。给试管加热。观察溶液发生的变化。

    现象与解释:向品红溶液中通入SO2后,品红溶液的颜色逐渐褪去;当给试管加热时,溶液又变为红色。实验说明,SO2具有漂白性,SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质。

实验3:在200mL的烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌,观察实验现象。

    现象与解释:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。浓硫酸具有脱水性,且反应为放热反应,碳与浓硫酸反应有气体产生,产生的气体使木炭变得疏松。

实验4:在一支试管里放入一小块铜片,然后再加入5mL浓硫酸,用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好,加热。放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中。观察反应现象。反应完毕,冷却后,将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中。观察溶液的颜色。

    现象与解释:浓硫酸与铜在加热时发生反应,放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体,说明生成的气体是SO2;反应后生成物的水溶液显蓝色,说明铜被浓硫酸氧化成Cu2+。

五、卤族元素

实验1:用坩埚钳夹住一束铜丝,灼烧后立即放入充满氯气的集气瓶里。观察发生的现象。然后把少量的水注入集气瓶里,用玻璃片盖住瓶口,振荡。观察溶液的颜色。

    现象与解释:红热的铜丝在氯气里继续燃烧,是集气瓶里充满棕黄色的烟(CuCl2的微小晶体)。氯化铜溶于水后,溶液呈蓝绿色(溶液浓度不同,溶液颜色有所不同)。

实验2:在空气中点燃H2,然后把导管伸入盛有Cl2的集气瓶中。观察H2在Cl2燃烧的现象。

    现象与解释:纯干净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的HCl气体在空气里与水蒸汽结合,呈现雾状。

实验3:把新收集到的一塑料瓶Cl2和一塑料瓶H2口对口地放置,抽去瓶口间的玻璃片,上下颠倒几次使H2和Cl2充分混合。取一瓶混合气体,用塑料片盖好,在距瓶约10cm处点燃镁条。观察有什么现象发生。

    现象与解释:当镁条燃烧所产生的强光照射到混合气体时,瓶中的H2和Cl2迅速混合而发生爆炸,把塑料片向上弹起。

实验4:取干燥和湿润的有色布条各一条,分别放入两个集气瓶中,然后通入Cl2,观察发生的现象。

    现象与解释:干燥的布条没有褪色,湿润的布条褪色了。说明氯气和水反应生成的HClO具有强氧化性,能使某些染料和有机色素褪色。

实验5:观察溴的颜色和状态。

    现象与解释:溴是深红棕色的液体,很容易挥发。如果把溴存放在试剂瓶里,需要在瓶中加一些水,以减少挥发。

实验6:观察碘的颜色、状态和光泽。取内装碘晶体且预先密封好的玻璃管,用酒精灯微热玻璃管盛碘的一端,观察管内发生的现象。

    现象与解释:碘被加热时,不经熔化直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷,重新凝成固体。碘发生了升华。

实验7:(1)将少量新制的饱和氯水分别注入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。

(2)将少量溴水注入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。

现象与解释:四氯化碳层和水层颜色的变化,说明氯可以把溴和碘分别从溴化物和碘化物中置换出来;溴可以把碘从碘化物中置换出来。

实验8:在装有少量淀粉溶液的试管里,滴入几滴碘水。观察溶液颜色的变化。

    现象与解释:淀粉遇碘呈现出特殊的蓝色。

六、碱金属元素

实验1:取一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮。观察钠的颜色。

    现象与解释:钠很软,可以用刀切割。切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽。

实验2:观察用刀切开的钠表面所发生的变化。把一小块钠放在石棉网上加热,观察发生的现象。

    现象与解释:新切开的钠的光亮的表面很快就变暗了,这是由于钠与氧气反应,在钠的表面生成了一薄层氧化膜。钠在空气中燃烧,生成淡黄色的固体(Na2O2),发出黄色的火焰。

实验3:(1)向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液,然后把一小块钠投入小烧杯。观察反应的现象和溶液颜色的变化。

(2)切一块绿豆大的钠,用铝箔(事先用针刺一些小孔)包好,再用镊子夹住,放在试管口下,用排水法收集气体。等试管中气体收集满时,小心地取出试管,把试管口向下移近酒精灯火焰,检验钠与水反应生成的气体。

    现象与解释:(1)钠与水剧烈反应,熔化成小球在水面上游动,伴有“嘶嘶”的声音,溶液颜色变成红色。说明钠的密度比水小,钠与水反应有气体产生,是放热反应。(2)试管口向下移近酒精灯火焰时,有轻微的爆鸣声,说明生成的气体是氢气。

实验4:(1)把水滴入盛有Na2O2固体的试管中,立即用带火星的木条放在试管口,检验生成的气体。

(2)用脱脂棉包住0.2g Na2O2粉末,放在石棉网上。在脱脂棉上滴加几滴水。观察发生的现象。

    现象与解释:(1)带火星的木条复燃,说明生成的气体是氧气。(2)反应放出的热能使脱脂棉燃烧,而反应中生成的氧气又使脱脂棉的燃烧加剧。

实验5:在两支试管中分别加入3mL稀盐酸,将两个各装有0.3gNa2CO3或NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中,观察反应现象。

    现象与解释:装有NaHCO3的试管上的气球膨胀得快,说明与NaHCO3与稀盐酸的反应比与Na2CO3稀盐酸的反应剧烈。

实验6:把Na2CO3放在试管里,约占试管容积的1/6,往另一支试管里倒入澄清的石灰水,然后加热,观察澄清石灰水是否起变化。换上一支放入同一容积NaHCO3的试管,加热,观察澄清石灰水的变化。

    现象与解释:Na2CO3受热没有变化,NaHCO3受热后放出了CO2。

实验7:把一小块钾,擦干表面的煤油,放在石棉网上稍加热,观察发生的现象。并跟钠在空气里的燃烧现象进行对比。

    现象与解释:钾在空气里燃烧火焰呈紫色,比钠在空气里燃烧更剧烈。

实验8:仿照上述“实验3(1)”完成钾与水反应的实验。

    现象与解释:钾与水反应比钠与水反应更剧烈,反应放出的热量可以使生成的氢气燃烧,并发生轻微的爆炸,说明钾比钠的金属性更强。

七、镁、铝及其化合物

实验1:把2cm×5cm的铝箔的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。点燃火柴,待火柴快燃尽时,立即把铝箔伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶底部放一些细纱),观察现象。

    现象与解释:铝箔在氧气中剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,反应生成Al2O3。

实验2:在两支试管里分别加入10mL浓NaOH溶液,在各放入一小段铝片和镁条,观察实验现象。过一段时间后,用点燃的木条分别放在两支试管口,有什么现象发生。

    现象与解释:镁不能与NaOH溶液反应,铝能反应,并放出一种可燃性气体——氢气,同时生成NaAlO2。

实验3:把点燃的镁条放入盛有二氧化碳的集气瓶里(集气瓶底部放一些细纱),观察现象。

    现象与解释:镁条在二氧化碳里剧烈燃烧,生成白色粉末,在瓶的内壁有黑色的碳附着。

实验4:用两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,套在一起,使四周都有四层。把内层滤纸取出,再底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一纸漏斗套在一起,架在铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿。把5g炒干的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀,放在纸漏斗上,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条。观察发生的现象。

    现象与解释:镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈反应。反应放出大量的热,并放出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。该反应生成了Al2O3和Fe,被称为铝热反应。

实验5:在试管里加入少量稀的Al2(SO4)3溶液,滴加氨水,生成白色胶状沉淀。继续滴加氨水,直到不再产生沉淀为止。过滤,用蒸馏水冲洗沉淀,可得较纯净的Al(OH)3。取少量Al(OH)3沉淀放在蒸发皿中,加热。

    现象与解释:生成的白色胶状沉淀是Al(OH)3,Al(OH)3分解生成Al2O3和H2O。

实验6:把上述“实验5”中制得的Al(OH)3沉淀分装在2支试管里,往一个试管里滴加2mol/L 盐酸,往另一个试管里滴加2mol/L NaOH溶液,边加边振荡。

    现象与解释:在酸或强碱里都能溶解。Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,能与酸反应生成铝盐,与强碱反应生成偏铝酸盐。

八、铁及其化合物

实验1:把烧的红热细铁丝伸到盛有Cl2的集气瓶中,观察现象。把少量水注入集气瓶中,振荡,观察溶液的颜色。

    现象与解释:铁丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟,这是FeCl3的小颗粒。加水振荡后,生成黄色溶液。

实验2:把光亮的细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴,另一端裹一根火柴。点燃火柴,待火柴快燃尽时,缓慢插入盛有氧气的集气瓶(集气瓶里预先装少量水或在瓶底铺上一层细砂)里,观察现象。

现象与解释:细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热。铁与氧气反应生成四氧化三铁。

实验3:在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气。用试管收集产生的经干燥的气体,并靠近火焰点火

    现象与解释:红热的铁能跟水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声,这是氢气。

实验4:在两支试管中各放入一根洁净的铁钉,然后分别注入5mL稀盐酸和稀硫酸。观察反应现象。

    现象与解释:都有气泡产生,试管中的液体颜色由无色逐渐变为浅绿色。说明铁与酸反应生成Fe2+和H2。

实验5:在装有硫酸铜溶液的试管中,放入一根洁净的铁丝,过一会儿取出。观察铁丝有什么变化。

    现象与解释:铁丝表面覆盖了一层红色物质。说明铁与硫酸铜溶液反应,置换出了单质铜。

实验6:在试管里注入少量FeCl3溶液,再逐滴滴入NaOH溶液。观察发生的现象。

    现象与解释:溶液里立即生成沉淀,这是Fe(OH)3。

实验7:在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液,用胶头滴管吸取NaOH溶液,将滴管尖端插入试管里溶液底部,慢慢挤出NaOH溶液,观察发生的现象。

    现象与解释:挤出NaOH溶液后,开始时析出一种白色的絮状沉淀,这是Fe(OH)2。生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,这是因为白色的Fe(OH)2被空气里的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3。

实验8:在2支试管里分别加入10mLFeCl2溶液和FeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液。观察发生的现象。

    现象与解释:Fe3+遇KSCN溶液变成红色,Fe2+遇KSCN溶液不显红色。Fe3+与KSCN反应的离子方程式可表示为:Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3。

实验9:在上述“实验7”中盛有FeCl2和KSCN溶液的试管里再滴入几滴新配制的氯水,观察现象。

    现象与解释:无色溶液变成红色,说明原溶液中的Fe2+被氯气氧化成了Fe3+。

实验10:在试管里加入5mL FeCl3溶液,加入几滴盐酸和适量还原铁粉,振荡一会儿,滴入几滴KSCN溶液。观察发生的现象。

    现象与解释:溶液不变成红色,说明溶液中的Fe3+被铁还原成了Fe2+。

第二部分 有机物的性质实验

一、物理性质实验

1.现行中学化学教材中,真正涉及有机物物理性质的实验只有两个:

(1)石油的分馏

实验:装配一套蒸馏装置,将100mL 石油注入蒸馏烧瓶中,再加几片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热,分别收集60℃~150℃和150℃~300℃时的馏分。

现象与解释:石油是烃的混合物,没有固定的沸点。在给石油加热时,低沸点的烃先气化,经过蒸馏分离出来;随着温度的升高,高沸点的烃再气化,经过蒸馏后又分离出来。收集到的60℃~150℃时的馏分是汽油,150℃~300℃时的馏分是煤油。

(2)蛋白质的盐析

实验:在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢地加入饱和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液,观察现象。然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。

现象与解释:有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,使蛋白质凝聚析出,这种作用叫盐析。盐析是一个可逆的过程。

2.有机物物理性质也表现出一定的规律,现归纳如下:

(1)颜色:有机物大多无色,只有少数物质有颜色。如苯酚氧化后的产物呈粉红色。

(2)状态:分子中碳原子数不大于4的烃(烷、烯、炔)、烃的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈气态,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液态,绝大多数高分子化合物常温下呈固态。

(3)气味:中学化学中涉及到的很多有机物具有一定的气味,如:苯有特殊气味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性气味,乙酸乙酯有芳香气味。

(4)密度:气态有机物的相对分子质量大于29时,密度比空气大;液态有机物密度比水小的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、低级酯、一氯代烃、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烃、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烃类同系物相对密度随着分子内碳原子数的增加的而增大;一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增加而减小。

(5)水溶性:与水任意比混溶和易溶于水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;难溶于水的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、卤代烃、高级脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有机物的水溶性随着分子内碳原子数的增加而逐渐减小。

二、化学性质实验

1.甲烷

(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中

实验:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察紫色溶液是否有变化?

现象与解释:溶液颜色没有变化。说明甲烷与KMnO4酸性溶液不反应,进一步说明甲烷的性质比较稳定。

(2)甲烷的取代反应

实验:取一个100mL的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。

现象与解释:大约3min后,可观察到量筒壁上出现油状液滴,量筒内饱和食盐水液面上升。说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒上出现油状液滴,说明生成了新的油状物质;量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的气压在减小,即气体总体积在减小。

2.乙烯

(1)乙烯的燃烧

实验:点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。

现象与解释:乙烯在空气中燃烧,火焰明亮,并伴有黑烟。乙烯中碳的质量分数较高,燃烧时有黑烟产生。

(2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色

实验:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。

现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙烯能被氧化剂KMnO4氧化,它的化学性质比烷烃活泼。

(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色

实验:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。

现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙烯与溴发生了反应。

3.乙炔

(1)点燃纯净的乙炔

实验:点燃纯净的乙炔。观察乙炔燃烧时的现象。

现象与解释:乙炔燃烧时,火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。这是乙炔中碳的质量分数比乙烯还高,碳没有完全燃烧的缘故。

(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色

实验:把纯净的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。

现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙炔能与KMnO4酸性溶液反应。

(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色

实验:把纯净的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。

现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙炔也能与溴发生加成反应。

4.苯和苯的同系物

实验:苯、甲苯、二甲苯各2mL分别注入3支试管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振荡,观察溶液的颜色变化。

现象与解释:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯说明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。

5. 卤代烃

(1)溴乙烷的水解反应

 实验:取一支试管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振荡、静置,待液体分层后,用滴管小心吸入10滴上层水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的试管中,然后加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,观察反应现象。

现象与解释:看到反应中有浅黄色沉淀生成,这种沉淀是AgBr,说明溴乙烷水解生成了Br—。

(2)1,2-二氯乙烷的消去反应

实验:在试管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5 mL10%NaOH的乙醇溶液。再向试管中加入几块碎瓷片。在另一支试管中加入少量溴水。用水浴加热试管里的混合物(注意不要使水沸腾),持续加热一段时间后,把生成的气体通入溴水中,观察有什么现象发生。

现象与解释:生成的气体能使溴水褪色,说明反应生成了不饱和的有机物。

 6.乙醇

(1)乙醇与金属钠的反应

实验:在大试管里注入2mL左右无水乙醇,再放入2小块新切开的滤纸擦干的金属钠,迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口,用一小试管倒扣在导管上,收集反应中放出的气体并验纯。

现象与解释:乙醇与金属钠反应的速率比水与金属钠反应的速率慢,说明乙醇比水更难电离出H+。

(2)乙醇的消去反应

实验:在烧瓶中注入20mL酒精与浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体的温度迅速升高到170℃。

现象与解释:生成的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色。

7.苯酚

(1)苯酚与NaOH反应

实验:向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管,有什么现象发生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液并振荡试管,观察试管中溶液的变化。

现象与解释:苯酚与水混合,液体呈混浊,说明常温下苯酚的溶解度不大。当加入NaOH溶液后,试管中的液体由混浊变为澄清,这是由于苯酚与NaOH发生了反应生成了易溶于水的苯酚钠。

(2)苯酚钠溶液与CO2的作用

实验:向苯酚与NaOH反应所得的澄清中通入CO2气体,观察溶液的变化。

现象与解释:可以看到,二氧化碳使澄清溶液又变混浊。这是由于苯酚的酸性比碳酸弱,易溶于水的苯酚钠在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。

(3)苯酚与Br2的反应

实验:向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量的浓溴水,观察现象。

现象与解释:可以看到,立即有白色沉淀产生。苯酚与溴在苯环上的取代反应,既不需加热,也不需用催化剂,比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。这说明受羟基的影响,苯酚中苯环上的H变得更活泼了。

(4)苯酚的显色反应

实验:向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察现象。

现象与解释:苯酚能与FeCl3反应,使溶液呈紫色。

8.乙醛

(1)乙醛的银镜反应

实验:在洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴加入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解。再滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水浴中温热。观察现象。

现象与解释:AgNO3与氨水生成的银氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一种弱氧化剂,它能把乙醛氧化成乙酸,而Ag+被还原成金属银。

(2)乙醛与Cu(OH)2的反应

实验:在试管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液4滴~6滴,振荡后乙醛溶液0.5 mL,加热至沸腾,观察现象。

现象与解释:可以看到,溶液中有红色沉淀产生。反应中产生的Cu(OH)2被乙醛还原成Cu2O。

9.乙酸

(1)乙酸与Na2CO3的反应

实验:向1支盛有少量Na2CO3粉末的试管里,加入约3mL乙酸溶液,观察有什么现象发生。

现象与解释:可以看到试管里有气泡产生,说明乙酸的酸性强于碳酸。

(2)乙酸的酯化反应

实验:在1支试管中加入3mL乙醇,然后边摇动试管边加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸。用酒精灯小心均匀地加热试管3min~5min,产生的气体经导管通到Na2CO3饱和溶液的液面上。

现象与解释:在液面上看到有透明的油状液体产生,并可闻到香味。这种有香味的透明油状液体是乙酸乙酯。

10.乙酸乙酯

实验:在3支试管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支试管里加蒸馏水5mL;向第二支试管里加稀硫酸(1:5)0.5mL、蒸馏水5mL;向第三支试管里加30%的NaOH溶液0.5mL、蒸馏水5mL。振荡均匀后,把3支试管都放入70℃~80℃的水浴里加热。

现象与解释:几分钟后,第三支试管里乙酸乙酯的气味消失了;第二支试管里还有一点乙酸乙酯的气味;第一支试管里乙酸乙酯的气味没有多大变化。实验说明,在酸(或碱)存在的条件下,乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇,碱性条件下的水解更完全。

11.葡萄糖

(1)葡萄糖的银镜反应

实验:在1支洁净的试管里配制2mL银氨溶液,加入1mL10%的葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴里加热3min~5min,观察现象。

现象与解释:可以看到有银镜生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。

(2)与Cu(OH)2的反应

实验:在试管里加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液5滴,再加入2mL10%的葡萄糖溶液,加热,观察现象。

现象与解释:可以看到有红色沉淀生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。

12.蔗糖

实验:这两支洁净的试管里各加入20%的蔗糖溶液1mL,并在其中一支试管里加入3滴稀硫酸(1:5)。把两支试管都放在水浴中加热5min。然后向已加入稀硫酸的试管中加入NaOH溶液,至溶液呈碱性。最后向两支试管里各加入2mL新制的银氨溶液,在水浴中加热3min~5min,观察现象。

现象与解释:蔗糖不发生银镜反应,说明蔗糖分子中不含醛基,不显还原性。蔗糖在硫酸的催化作用下,发生水解反应的产物具有还原性。

13.淀粉

实验:在试管1和试管2里各放入0.5g淀粉,在试管1里加入4mL 20%的H2SO4溶液,在试管2里加入4mL水,都加热3min~4min。用碱液中和试管1里的H2SO4溶液,把一部分液体倒入试管3。在试管2和试管3里都加入碘溶液,观察有没有蓝色出现。在试管1里加入银氨溶液,稍加热后,观察试管内壁有无银镜出现。

现象与解释:从上述实验可以看到,淀粉用酸催化可以发生水解,生成能发生水解反应的葡萄糖。而没有加酸的试管中加碘溶液呈现蓝色,说明淀粉没有水解。

14.纤维素

    实验:把一小团棉花或几小片滤纸放入试管中,加入几滴90%的浓硫酸,用玻璃棒把棉花或滤纸捣成糊状。小火微热,使成亮棕色溶液。稍冷,滴入3滴CuSO4溶液,并加入过量NaOH溶液使溶液中和至出现Cu(OH)2沉淀。加热煮沸,观察现象。

现象与解释:可以看到,有红色的氧化亚铜生成,这说明纤维素水解生成了具有还原性的物质。

15.蛋白质

(1)蛋白质的变性

实验:在两支试管里各加入3mL鸡蛋白溶液,给一支试管加热,同时向另一支试管加入少量乙酸铅溶液,观察发生的现象。把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两只盛有清水的试管里,观察是否溶解。

现象与解释:蛋白质受热到一定温度就会凝结,加入乙酸铅会生成沉淀。除加热外,紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及一些有机物均能使蛋白质变性,蛋白质变性后,不仅失去了原有的可溶性,同时也失去了生理活性,是不可逆的。

(2)蛋白质的颜色反应

实验:在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象。

现象与解释:鸡蛋白溶液遇浓硝酸变成黄色。蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。

第三部分 化学基本概念与原理实验

一、燃烧的条件

    实验:在500mL的烧杯中注入一定量的开水,并投入一小块白磷。在烧杯上盖一片铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷。观察反应现象。

    现象与解释:实验进行不久,铜片上的白磷产生白烟开始燃烧,而水中的白磷和铜片上的红磷并没有燃烧。说明可燃物燃烧需用同时满足两个条件:一是可燃物要与氧气接触;二是要使可燃物达到着火点。

二、分子的性质

实验:在一个玻璃容器(如小玻璃杯)中,加入一定量的水,向水中加入一个小糖块。在容器外壁用铅笔沿液面画一条水平线,观察现象。

现象与解释:糖块溶解后,容器内液面下降。说明分子是运动的,分子间有一定的间隔。

三、质量守恒定律

实验1:在底部铺有细沙的锥形瓶中,放入一粒火柴头大小的白磷。在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃棒,并使玻璃棒能与白磷接触。将锥形瓶放在托盘天平上用砝码平衡。然后取下锥形瓶,将橡皮塞上的玻璃棒放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并将白磷引燃。待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上。观察天平是否平衡。

实验2:把装有无色NaOH溶液的小试管,小心地放入盛有蓝色CuSO4溶液的小烧杯中。将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。取下小烧杯并将其倾斜,使两种溶液混合,再把小烧杯放到托盘天平上。观察天平是否平衡。

现象与解释:上述两个实验反应前后天平都是平衡的。说明反应前物质的总质量跟反应后物质的总质量相等。

四、饱和溶液与不饱和溶液

实验1:在各盛有10 mL 水的2支试管中,分别缓缓地加入NaCl和KNO3固体。边加入,边振荡,到试管里有剩余固体。

现象与解释:实验说明,在一定温度下,在一定量水里,NaCl和KNO3不能无限制地溶解。

实验2:给上述“实验1”中盛有KNO3溶液和剩余KNO3固体的试管缓慢加热,边加热,边振荡。

实验3:给上述“实验1”中盛有NaCl溶液和剩余NaCl固体的试管缓缓加入少量水,边加边振荡。

现象与解释:“实验2”中, KNO3固体继续溶解;“实验3”中NaCl固体继续溶解。这两个实验说明,中温度升高或增加溶剂的量的情况下,原来的饱和溶液可以变成不饱和溶液。

实验4:在各盛有10 mL 水的2支试管中,分别加入2gNaCl和0.1g熟石灰,振荡,观察现象。静置后在观察现象。

现象与解释:室温下,2gNaCl完全溶解在10 mL 水中,得到均一、透明的溶液;0.1g熟石灰却不能完全溶解,经充分振荡并静置后,有白色固体沉降到试管底部。说明,对于不同溶质来说,浓溶液不一定是饱和的,稀溶液也不一定是不饱和的。

五、结晶原理

实验:在烧杯里加入10g NaCl和KNO3的混合物(其中NaCl的量较少)。注入15mL水,加热使混合物完全溶解。然后冷却,观察KNO3晶体的析出。

现象与解释:KNO3的溶解度受温度变化的影响较大,较高温度下的KNO3饱和溶液降温时,部分KNO3从溶液里结晶析出。而NaCl的溶解度受温度变化的影响较小,降温时,大部分NaCl仍溶解在溶液里。

六、比较电解质溶液的导电能力

实验:把相同条件下的HCl、CH3COOH、NaOH、NaCl溶液和氨水分别倒入5个烧杯中,接通电源。观察灯泡发光的明亮程度。

现象与解释:连接插入CH3COOH溶液和氨水的电极上的灯泡比其他3个灯泡暗。HCl、NaOH、NaCl是强电解质,溶于水能完全电离成离子;CH3COOH和氨水是弱电解质,在溶液里只有一部分分子电离成离子。故HCl、NaOH、NaCl溶液的导电能力比CH3COOH和氨水强。

七、离子反应

实验:在试管里加入少量CuSO4溶液,再加入少量NaCl溶液。观察有无变化。

在另一支试管里加入5mL CuSO4溶液,再加入5mL BaCl2溶液,过滤。观察沉淀和滤液的颜色。

在第三支试管里加入少量上述滤液,并滴加AgNO3溶液,观察沉淀的生成。再滴加稀硝酸,观察沉淀是否溶解。

现象与解释:第一支试管中没有明显变化,溶液仍为蓝色;第二支试管中有白色沉淀生成,溶液为蓝色;第三支试管中有白色沉淀生成,滴加稀硝酸,沉淀不溶解。通过对上述实验现象的分析,可以得出这样的结论:第一支试管中没有发生化学反应;第二支试管中,CuSO4电离出来的Cu2+和BaCl2电离出来的Cl—都没用发生化学反应,而SO42—与Ba2+发生化学反应生成难溶的BaSO4白色沉淀。

八、化学反应中的能量变化

实验1:在一支试管中加入几小块铝片,再加入5mL盐酸,当反应进行到有大量气泡产生时,用手触摸试管外壁,并用温度计测量溶液的温度变化。

现象与解释:手有温暖的感觉,温度计测量的温度升高。说明该反应是放热反应。

实验2:在一个小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上。然后再加入10gNH4Cl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌,使Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl充分反应。观察现象。

现象与解释:玻璃片上的水结成冰。说明该反应是吸热反应。

九、比较金属性强弱

1.钠、镁金属性强弱的比较

实验:向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液,然后把一小块金属钠投入小烧杯。观察反应现象和溶液颜色变化。

取两小段镁带(已擦去表面的氧化膜)放入试管中,向试管中加入3mL水,并滴入2滴酚酞试液。观察现象。然后加热试管至水沸腾。观察现象。

现象与解释:金属钠与水剧烈反应,滴入酚酞试液的溶液呈红色;镁与冷水无明显变化,加热缓慢反应,滴入酚酞试液的溶液呈红色。说明镁的金属性比钠弱。

2.镁、铝金属性强弱的比较

实验1:取一小片铝和一小段镁带,用砂纸擦去表面的氧化膜,分别放入两支试管,再各加入2mL1mol/L盐酸。观察发生的现象。

现象与解释:铝与盐酸反应产生气泡的速率比镁快。说明镁的金属性比铝强。

实验2:分别向MgCl2溶液和AlCl3溶液滴加NaOH溶液至过量,观察现象。

现象与解释:向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,继续滴加NaOH溶液,白色沉淀不溶解;向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,继续滴加NaOH溶液,白色沉淀溶解。说明Al(OH)3的碱性比Mg(OH)2弱,即铝的金属性比镁弱。

十、外界条件对化学反应速率的影响

1.浓度对化学反应速率的影响

实验1:在两支放有少量大理石的试管里,分别加入10mL1mol/L的盐酸和10mL0.1mol/L的盐酸。观察现象。

现象与解释:在加入10mL1mol/L的盐酸的试管中有大量气泡逸出,而在加入10mL0.1mol/L的盐酸的试管中,气泡产生的很慢。许多实验证明,当其他条件不变时,增大反应物浓度,可以增大化学反应速率。

实验2:取三个小烧杯,编号为1、2、3。用黑笔在烧杯底部画上“+”字。按下表中的数量先分别在烧杯中加入Na2S2O3溶液和蒸馏水,摇匀。然后再同时向3个烧杯中加入2mLH2SO4溶液,搅拌并记录开始时间,到溶液出现混浊现象使烧杯底部的“+”字看不见时,停止计时。

现象与解释:溶液出现混浊现象使烧杯底部的“+”字看不见所需的时间,第1个烧杯最长,第3个烧杯时间最短。3个烧杯中,第1个烧杯Na2S2O3的浓度最小,反应速率最慢;第3个烧杯Na2S2O3的浓度最大,反应速率最快。

2.温度对化学反应速率的影响

实验:用类似于上述“实验2”的方法,根据下表完成实验。

现象与解释:溶液出现混浊现象使烧杯底部的“+”字看不见所需的时间,第1个烧杯最长,第3个烧杯时间最短。3个烧杯中,第1个烧杯中温度最低,第3个烧杯中温度最高,温度越高反应速率越快。

3.催化剂对化学反应速率的影响

实验:在两支试管中分别加入5mL质量分数为5%的H2O2溶液和3滴洗涤剂,再向其中一支试管中加入少量MnO2粉末。观察反应现象。

现象与解释:在H2O2中加入MnO2粉末时,立即有大量气泡产生,而在没有加MnO2粉末的试管中只有少量气泡出现。可见催化剂MnO2使H2O2分解的反应加快了。

十一、浓度、温度对化学平衡的影响

1.浓度对化学平衡的影响

实验:在一个小烧杯里混合10mL0.01mol/LFeCl3溶液和10mL0.01mol/LKSCN溶液,溶液立即变成红色。

把该红色溶液平均分入3支试管中。在第一支试管中加入少量1mol/LFeCl3溶液,在第二支试管中加入少量1mol/LKSCN溶液。观察这两支试管中溶液颜色的变化,并与第三支试管中溶液的颜色相比较。

现象与解释:当加入FeCl3溶液或KSCN溶液后,试管中溶液的颜色都变深了。这说明增大任何一种反应物的浓度,都能促使化学平衡向正反应方向移动,生成更多的Fe(SCN)3。

2.温度对化学平衡的影响

实验:把NO2和N2O4盛在两个连通的烧瓶里,把一个烧瓶放进热水里,把另一个烧瓶放进冰水里。观察混合气体的颜色变化,并与常温时盛有相同混合气体的烧瓶中的颜色进行对比。

现象与解释:在烧瓶中存在平衡:2NO2(g) → N2O4(g) ;ΔH<0

混合气体受热颜色变深,说明NO2浓度增大,既平衡向逆反应方向移动;混合气体被冷却时颜色变浅,说明NO2浓度减小,既平衡向正反应方向移动。

十二、盐类的水解

实验:把少量CH3COONa、Na2CO3、NH4Cl、Al2(SO4)3、NaCl、KNO3的固体分别加入6支盛有蒸馏水的试管中。振荡试管使之溶解,然后分别用pH试纸加以检验。

现象与解释:CH3COONa、Na2CO3是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性;NH4Cl、Al2(SO4)3是弱碱强酸盐,其水溶液呈酸性;NaCl、KNO3是强酸强碱盐,其水溶液呈中性。

十三、原电池原理

实验:把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中,可以看到锌片上有气泡产生,铜片上没有气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(如左图),观察现象。

现象与解释:用导线连接后,锌片不断溶解,铜片上有气泡产生。电流表的指针发生偏转,说明导线中有电流通过。这一变化过程可表示如下:

锌片:Zn-2e—=Zn2+(氧化反应)

铜片:2H++2e—=H2↑(还原反应)

十四、电解原理

实验1:在一个U形管中注入CuCl2溶液,插入2根石墨棒作电极,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电池正极相连的电极附近。接通直流电源,观察U形管内发生的变化及试纸颜色的变化。

现象与解释:接通直流电源后,电流表指针发生偏转,阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质,这是析出的金属铜;在阳极石墨棒上有气泡放出,并可闻到刺激性的气味,同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,可以断定放出的气体是Cl2。这一变化过程可表示如下:

阳极:2Cl—-2e—=Cl2↑(氧化反应)

阴极:Cu2++2e—=Cu(还原反应)

实验2:将上述“实验1”的装置中的CuCl2溶液换成饱和食盐水,进行类似的实验。

现象与解释:在U形管的两个电极上都有气体放出。阳极放出的气体有刺激性气味,并能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,说明放出的是Cl2;阴极放出的气体是H2。同时发现阴极附近溶液变红,这说明溶液里有碱性物质生成。这一变化过程可表示如下:

阳极:2Cl—-2e—=Cl2↑(氧化反应)

阴极:2H++2e—=H2↑(还原反应)

实验3:如图所示,在烧杯里放入硫酸铜溶液,用一铁制品(用酸洗净)作阴极,铜片作阳极。通电,观察铁制品表面颜色的变化。

现象与解释:银白色的铁制品变成紫红色。这一变化过程可表示如下:

阳极:Cu-2e—=Cu2+(氧化反应)

阴极:Cu2++2e—=Cu(还原反应)

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