化学实验复习.ppt

化学实验 1 考试说明要求 在高考化学中 对实验能力的考查是重点 涉及化学原理 概念 物质性质 实验操作 实验技能 实验方法 实验设计以及识图 绘图等许多方面 包括了解 理解 综合运用各个层次 根据实验要求做到 1 设计 评价或改进实验方案 2 采取适当的方法控制实验条件 3 描述实验现象和收集有关数据 4 分析现象和处理数据并得出合理结论 5 识别或绘制典型的实验仪器装置图 下列事实得出的结论错误的是 2008高考 山东A 维勒用无机物合成了尿素 突破了无机物与有机物的界限B 门捷列夫在前人的基础上发现了元素周期律 表明科学研究既要继承又要创新C C60是英国和美国化学家共同发现的 体现了国际科技合作的重要性D 科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖 意味着化学已成为以理论研究为主的学科 D 高考回放 下列实验能达到预期目的是A 向煮沸的1mol L 1NaOH溶液中滴入FeCl3饱和溶液制备Fe OH 3胶体B 向乙酸乙酯中加入过量饱和Na2CO3溶液 振荡 分液分离除去乙酸乙酯中的少量乙酸C 称取16 25gFeCl3用100mL蒸馏水溶液配制1 0mol LFeCl3溶液D 用氢氧化铜粉末检测尿糖 高考回放 例 某校研究性实验小组同学设计了如图所示实验装置进行实验 夹持装置已略去 1 该小组同学用该装置进行铝与氢氧化钠溶液反应制取气体及其燃烧性质探究实验 反应开始前 往量气管C中加入一定体积的液体为 写出化学式 实验开始时往烧瓶中加液体操作是 气体点燃前 需要验纯 简述验纯的操作方法 在导管口d处点燃气体 观察到的现象是 H2O 打开旋塞b及分液漏斗上口塞子 再打开分液漏斗旋塞 用排水法收集一小试管气体 拇指堵住试管口 靠近火焰点燃 若只听到轻微的响声 证明气体比较纯净 有淡蓝色火焰 例 某校研究性实验小组同学设计了如图所示实验装置进行实验 夹持装置已略去 2 该装置还可用于制取并收集少量其他气体 请帮助该小组同学完成下表 O2 MnO2 H2O 3Cu 8HNO33Cu N3O 2 2NO 4H2O 某小组同学设计了下图所示的实验装置 该装置既可以用于制取和收集某些气体 又可用于检验气体的性质 1 用此装置制取氧气 A B及E中分别装入的试剂是 写出该反应的化学方程 检查好装置气密性后 先打开K2 关闭K1 反应一段时间后 再关闭K2打开K1 目的是 H2O2 MnO2 水 排尽锥形瓶中的空气 高考回放 2008 宁夏 为测试一铁片中铁元素的含量 某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验 以下数据为多次平行实验测定结果的平均值 方案一 将ag铁片完全溶解于过量稀硫酸中 测得生成氢气的体积为580mL 标准状况 方案二 将a 10g铁片完全溶解于过量稀硫酸中 将反应后得到的溶液用0 02000mol L 1的KMnO4溶液滴定 达到终点时消耗了25 00mLKMnO4溶液 请回答下列问题 1 配平下面的化学方程式 将有关的化学计量数填入答题卡的横线上 KMnO4 FeSO4 H2SO4 Fe2 SO4 3 MnSO4 K2SO4 H2O 高考回放 高考回放 2008 宁夏 为测试一铁片中铁元素的含量 某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验 以下数据为多次平行实验测定结果的平均值 方案一 将ag铁片完全溶解于过量稀硫酸中 测得生成氢气的体积为580mL 标准状况 方案二 将a 10g铁片完全溶解于过量稀硫酸中 将反应后得到的溶液用0 02000mol L 1的KMnO4溶液滴定 达到终点时消耗了25 00mLKMnO4溶液 请回答下列问题 2 在滴定实验中不能选择 式滴定管 理由是KMnO4是 3 根据方案一和方案二测定的结果计算 铁片中铁的质量分数依次为 和 铁的相对原子质量以55 9计 碱 强氧化剂 它会腐蚀乳胶管 1 45 a1 40 a 高考回放 4 若排除实验仪器和操作的影响因素 试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析 方案一 填 准确 不准确 或 不一定准确 理由是 方案二 填 准确 不准确 或 不一定准确 理由是 不一定准确 不一定准确 计划安排 1 中学常用仪器2 化学实验基本操作3 气体的制备4 物质的除杂 检验5 实验方案的评价6 实验设计 中学常用仪器 玻璃仪器 非玻璃仪器 铁架台 三角架 药匙 燃烧匙 坩埚钳 试管夹 漏斗 分液漏斗 长颈漏斗 三角漏斗 可作反应的容器 试管 烧杯 锥形瓶 平底烧瓶 可以直接用酒精灯加热的 试管 坩埚 蒸发皿 燃烧匙 需垫石棉网加热的 量具 量筒 移液管 碱式滴定管 酸式滴定管 温度计 容量瓶 其它 冷凝管 干燥管 胶头滴管 表面皿 导管 集气瓶 广口瓶 酒精灯 干燥器 洗气瓶 U形管 二化学实验基本操作 试剂的保存 试剂瓶类型广口瓶 一般保存固体细口瓶 一般保存液体棕色瓶 保存见光分解物质塑料瓶 保存氢氟酸等易与玻璃反应的物质带玻璃塞 不宜保存碱性物质带橡皮塞 不宜保存强酸性 溴 强氧化性物质和大多数有机物 钠钾 用镊子取出 用滤纸吸干煤油 放在玻璃片上用小刀切割 剩下的应放回瓶中 不得丢弃白磷 用镊子夹住 在水中切割氢氧化钠 取用迅速 取用后立即将瓶塞塞好液溴 取用时用滴管伸入底部吸取 特殊药品的取用 注意 未指明用量时 固体以掩盖容器底部为准 液体一般为1 2ml 2 往小口容器中倒液体时 应有玻璃棒引流 试纸的使用 pH试纸 红色石蕊试纸 蓝色石蕊试纸 淀粉碘化钾试纸 品红试纸等 l 使用试纸检验溶液的性质 先把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上 用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部 观察颜色的变化 判断溶液的性质 5 仪器的组装和连接 1 根据实验的原理和目的决定仪器的排列组装顺序 若制备的物质易水解或易吸收H2O及CO2气体时 则应在尾部连接干燥管装置 尾气处理一般采用溶液吸收或将气体点燃 一般遵循 气体制取 除杂 若干装置 干燥 主体实验 尾气处理 气密性检查 凡是制气装置都存在气密性检查问题关键是何时进行气密性检查 如何进行气密性检查 一般应在仪器连接完之后 添加药品之前进行气密性检查 方法 微热法 液差法 注水法 微热法 将导气管末端浸入水中 用手掌紧贴容积外壁 或酒精灯微热 若导管口有气泡产生 移开手后 静置一会儿导管末端形成一段水柱 则气密性良好 液差法 关闭弹簧夹 往长颈漏斗中加水 使长颈漏斗中的液面高于试管内的液面 静置一会儿 若液面不下降 则气密性良好 试管内加入一定量的水 使长颈漏斗下端浸入水中 导管上连接一个针筒 当活塞往外拉时 发生的现象 当活塞往里推时 发生的现象 漏斗下端有气泡 漏斗颈内液面上升 将I装置的导管口插入水槽的水面下 关闭分液漏斗的活塞 用酒精灯在A装置的烧瓶底部微热 若导管口有气泡产生 撤走酒精灯 导管里形成一段水柱 说明该装置的气密性良好 三气体制备 实验室制备气体的基本步骤 1 固 固加热 固体粉末混合物 有时可堵上一小团棉花以防止固体粉末进入导管 有时可堵上一小团棉花以防止固体粉末进入导管 1 固 固加热 用于制取 氧气 氨气 甲烷 固体粉末混合物 2 固 液不加热 用于制取 氢气 二氧化碳 硫化氢 乙炔 二氧化硫 二氧化氮 一些简易装置 制乙炔 饱和食盐水 电石 制乙炔 饱和食盐水 电石 制乙炔 饱和食盐水 电石 不加热制氨气 氧气 氯气 氯化氢 用于制取 氯气 氯化氢 一氧化氮 乙烯 液体 固体或液体 此装置有哪些错误 请一一指出 并改正 制乙烯 无水乙醇与浓硫酸体积比1 3 碎瓷片 如何验证乙烯中混有SO2 CO2 品红溶液 酸性高锰酸钾 品红溶液 澄清石灰水 气体 H2 O2 N2 Cl2CH4 C2H2 C2H4 NH3 HCl H2SCO2 NO NO2 SO2 四物质的除杂 提纯 检验 常用气体除杂装置 洗气瓶 U型管 干燥管 硬质玻璃管 通过灼热CuO的硬质玻璃管吸收 燃烧后用无水CuSO4检验 看是否变蓝色 通过灼热Cu网的硬质玻璃管吸收 用带火星的木条插入气体中 看是否复燃 通入Br2水的洗气瓶洗气 通入酸性KMnO4溶液或Br2水 看是否褪色 通过灼热CuO的硬质玻璃管 通过灼热CuO的硬质玻璃管 气体通过装有灼热的CuO的硬质玻璃管后 再通入澄清石灰水 看是否变浑浊 通过NaOH溶液的洗气瓶洗气 或装有碱石灰的干燥管吸收 通入澄清石灰水 看是否变浑浊 通过NaOH溶液的洗气瓶洗气 或通过装有 饱和溶液的洗气瓶洗气 通入品红溶液或 酸性KMnO4溶液 看是否褪色 通过水的洗气瓶洗气 或通过装有 饱和溶液的洗气瓶洗气 用湿润的蓝色石蕊试纸靠近气体 看是否变红色 或用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近 看是否有大量白烟 通过NaOH溶液的洗气瓶洗气 或通过装有CuSO4溶液的洗气瓶洗气 用湿润的白色醋酸铅试纸靠近气体 看是否变黑色 通过NaOH溶液的洗气瓶洗气 或通过装有活性炭的干燥管吸收 用湿润的碘化钾淀粉试纸靠近气体 看是否变蓝色 通常将其转化为NO2再除去 设法将其与空气接触 看有无红棕色气体出现 通过装有NaOH溶液的洗气瓶洗气 通入水中 得无色溶液 或通入AgNO3溶液 溶液没有明显变化 通过装有水的洗气瓶洗气 或通过装有稀H2SO4溶液的洗气瓶洗气 用湿润的红色石蕊试纸靠近气体 看是否变蓝色 或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 看是否有大量白烟 通过装有碱石灰的干燥管吸收 或通过装有浓H2SO4的洗气瓶洗气 通过无水CuSO4 看是否变蓝色 离子 Cl Br I S2 CO32 HCO3 SO42 SO32 NO3 Na K Mg2 Ca2 Cu2 Fe3 Fe2 Al3 NH4 过滤 分液 蒸发 灼烧 常用的装置和操作 加AgNO3溶液转化为沉淀 过滤除去 同上法或加氯水 再用有机溶剂萃取除去 稀HNO3酸化后 再加AgNO3溶液 看沉淀的颜色 加稀HCl 转化成气体除去 或加Ca2 转化为沉淀 过滤除去 加稀HCl 转化成气体除去 加稀HCl 有无色 无味气体产生 将该气体通入澄清石灰水 变浑浊 加Ba2 转化为沉淀 过滤除去 先用稀HCl酸化 无明显现象 再加BaCl2溶液 看有无白色沉淀 加稀HCl 转化成气体除去 或加Ca2 Ba2 转化为沉淀 过滤除去 先加BaCl2溶液 有白色沉淀 用盐酸酸化 沉淀消失 且有刺激性气体产生 加浓H2SO4 同时加金属Cu 有红棕色气体产生 加Cu2 转化为沉淀 过滤除去 加Cu2 有黑色沉淀生成 或加H 有臭鸡蛋味产生 焰色反应 焰色为黄色 焰色反应 焰色为浅紫色 透过蓝色钴玻璃片观察 加CO32 转化为沉淀 过滤除去 加OH 转化为沉淀 过滤除去 加OH 转化为沉淀 过滤除去 或转化 加OH 转化为沉淀 过滤除去 或转化 加SCN 看溶液是否变血红色 或加苯酚溶液 变紫色 或加OH 加OH 出现白色沉淀 马上转变为灰绿色 最后变为红褐色 或加SCN 氯水 通H2S 或加OH 转化为沉淀 过滤除去 本身有颜色 加NaOH溶液有蓝色沉淀 通NH3 或加氨水 转化为沉淀 过滤除去 逐滴加NaOH溶液有白色沉淀 继续加过量NaOH溶液 白色沉淀消失 加OH 加热 加OH 加热 用湿润的红色石蕊试纸靠近 变蓝色 CO2 HCl SO2 HCl H2S HCl CO2 SO2 Cl2 HCl NO NO2 下列气体中的杂质气体如何除去 括号中为杂质 通过饱和NaHCO3溶液 通过饱和NaHSO3溶液 通过饱和NaHS溶液 通过饱和NaCl溶液 通过饱和NaHCO3溶液 水 FeCl3 FeCl2 FeCl2 FeCl3 通入适量Cl2或加适量H2O2和HCl 加铁粉 或铁钉 和稀HCl Na2CO3 NaHCO3 NaHCO3 Na2CO3 给固体加强热到质量不再变化为止 配成溶液 通足量的CO2 低温蒸干溶液得晶体 五安全问题装置 通常设计化学实验时 为了保证操作人员的安全 保障实验顺利进行 往往要设置安全装置 一般在涉及气体的实验中最为常见 涉及到的安全问题有 防倒吸 防堵塞防爆炸 防污染等安全问题 1 防倒吸安全装置 还有一种装置既可以防倒吸 还可以避免因气体压强过大而造成事故 如 2 防堵塞安全装置主要是预防固体堵塞 如制乙炔不用启普发生器理由之一是生成的氢氧化钙是微溶物易堵塞管口 常见装置有 3 防爆炸安全装置 点燃H2 CO CH4 C2H4 C2H2等可燃性气体时应先验纯 后点燃 排水取气时 先将导气管从水槽中取出 再停止加热 药品使用不当 如Na K取用量多 稀AgNO3中加过量氨水 专匙专用 4 防污染安全装置 吸收式 原理是有毒可燃性气体被灼烧除去 原理是有毒气体如Cl2 SO2 H2S等与碱反应被除去 收集式 原理是将有害气体收集起来 另作处理 灼烧式 六实验方案的评价 能否达到目的 所用原料是否常见易得 廉价 原料的利用率高低 过程是否简捷优化 有无对环境污染 实验的误差大小有无创意等等 对实验方案的评价应遵循以下原则 实验用溴和苯制取溴苯 得到粗溴苯后 要用如下操作精制 蒸馏 水洗 用干燥剂干燥 10 NaOH溶液洗 水洗A B C D 实验室制备硝基苯的主要步骤如下 配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混和酸 加入反应器中 向室温下的混和酸中逐滴加入一定量的苯 充分振荡 混和均匀 在50 60 下发生反应 直至反应结束 除去混和酸后 粗产品依次用蒸馏水和5 NaOH溶液洗涤 最后再用蒸馏水洗涤 将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏 得到纯硝基苯 填写下列空白 1 配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混和酸时 操作注意事项是 2 步骤 中 为了使反应在50 60 下进行 常用的方法是 3 步骤 中洗涤 分离粗硝基苯应使用的仪器是 4 步骤 中粗产品用5 NaOH溶液洗涤的目的是 5 纯硝基苯是无色 密度比水 填 小 或 大 具有气味的油状液体 右图装置可用于 A 加热NaHCO3制CO2 B 用Cu与稀HNO3反应制NO C 用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3 D 用NaCl与浓H2SO4反应制HCl 测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积 可以求得合金中铝和锌的质量分数 现有下列实验用品 中学化学实验常用仪器 800毫升烧杯 100毫升量筒 短颈玻璃漏斗 铜网 铝锌合金样品 浓盐酸 密度1 19克 毫升 水 按图示装置进行实验 回答下列问题 设合金样品完全反应 产生的气体体积不超过100毫升 1 补充下列实验步骤 直到反应开始进行 铁架台和铁夹的安装可省略 将称量后的合金样品用铜网小心包裹好 放在800毫升烧杯底部 把短颈漏斗倒扣在样品上面 2 合金样品用铜网包裹的目的是 1 图1表示10mL量筒中液面的位置 A与B B与C刻度间相差1mL 如果刻度A为4 量简中液体的体积是mL 2 图II表示50mL滴定管中液画的位置 如果液面处的读数是a 则滴定管中液体的体积 填代号 A 是amL B 是 50 a mL C 一定大于amL D 一定大于 50 a mL 为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数 某学生课外小组设计了如下图的实验装置 实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2 准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积 实验时只用嘴吸气和呼气 请填空 1 图中瓶II的作用 2 对实验装置尚有如下A B C D四种建议 你认为合理的是 填代号 A 在E处增加CaCl2干燥管 B 在下处增加CaCl2燥管 C 在E和F两处增加CaCl2干燥管 D 不必增加干燥管 3 将插入溶液的管子项端改成具有多孔的球泡 图中的III 有利于提高实验的准确度 其理由是 4 实验时先缓缓吸气 再缓缓呼气 反复若干次 得如下数据 瓶I溶液增重ag 收集到的气体体积 标准状况 为bL 该呼出气体中CO2的体积分数是 列出算式 5 实验中若猛吸猛呼 会造成不安全后果 猛吸时会 猛呼时会 1 2 二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂 常温下它是无色液体 密度2 18g cm 3 沸点131 4 熔点9 79 不溶于水 易溶于醇 醚 丙酮等有机溶剂 在实验室中可以用下图所示装置制备1 2 二溴乙烷 其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液 试管d中装有液溴 表面覆盖少量水 填写下列空白 1 写出本题中制备1 2 二溴乙烷的两个化学反应方程式 2 安全瓶b可以防止倒吸 并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞 请写出发生堵塞时瓶b中的现象 3 容器c中NaOH溶液的作用是 4 某学生在做此实验时 使用一定量的液溴 当溴全部褪色时 所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量 比正常情况下超过许多 如果装置的气密性没有问题 试分析其可能的原因 实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量 反应的化学方程式为 试回答 1 如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量 mCuO mH2O 仪器连接的顺序 用字母编号表示 仪器可重复使用 d中浓硫酸的作用是 实验完毕时观察到a中的现象是 列出计算Cu的相对原子质量的表达式 下列情况将使测定结果偏大的是 以下选择填空不限1个正确答案 均用字母编号填写 a CuO粉未全部还原为Cu b CuO受潮 c CuO中混有Cu 2 如果仍采用上述仪器装置 其他方案可选用测定的物理量有 某试剂厂用银 含杂质铜 和硝酸 含杂质Fe3 反应制取硝酸银 步骤如下 依据上述步骤 完成下列填空 1 溶解银的硝酸应该用硝酸 填浓或稀 原因是 a 减少过程中产生NOx的量 b 减少原料银的消耗量 c 节省硝酸物质的量 2 步骤B加热保温的作用是 a 有利于加快反应速度 b 有利于未反应的硝酸挥发 c 有利于硝酸充分反应 降低溶液中 H 3 步骤C是为了除去Fe3 Cu2 等杂质 冲稀静置时发生的化学反应是 a 置换反应 b 水解反应 c 氧化 还原反应产生的沉淀物化学式 图 中瓶a内放入20毫升6摩 升盐酸 b是未充气的气球 里边放有4克碳酸钙粉未 将它紧紧套在瓶a口上 胶管c套在瓶的侧口 并用弹簧夹d夹紧 瓶口和侧口都不漏气 将图 的装置在托盘天平上称量 质量为W1克 根据实验现象填写下列空白 1 把气球b中的碳酸钙粉末小心地倒入瓶中 立即产生许多气泡 气球逐渐胀大 图 反应结束后 再次称量 质量为W2克 则W2和W1的关系是 2 取25毫升6摩 升NaOH溶液 先用滴管取少量NaOH溶液 滴管插入胶管c口 为便于操作 可以适当倾斜瓶a 注意防止漏气 打开d 将溶液挤入瓶中 立即夹紧d 可以看到瓶内产生少量白色沉淀 轻轻摇动瓶a 沉淀随即消失 用同样方法再