高中化学6.2《性质实验方案的设计》重点难点旧人教版选修

1、第二节性质实验方案的设计 重点难点 1、了解性质实验方案的设计方法和要求。2、综合运用高中阶段有关铜和铜的化合物的知识，设计实验反方案验证铜和铜的化合物的性质。3、设计实验检验红砖中氧化铁成分四、设计铜和铜的化合物的性质实验方案1铜和铜的化合物的性质铜是一种不活泼的金属，可和氧气反应生成cuo，和硫反应只能生成低价的cu2s；与盐酸、稀 h2so4 不反应；与冷的浓h2so4 也不反应，在加热条件下可以和浓h2so4 作用，但不产生h2，能与 hno3作用，其中和浓hno3作用生成no2气体，和稀hno3作用生成 no气体、实验室可利用这些反应来制取so2、no2、no等气体； 在盐溶液中铜只

2、能置换比它更不活泼的hg、ag 等金属，但它可以和fecl3 溶液反应，工业上利用这个原理来腐蚀线路板；铜在干燥的空气中比较稳定，但在潮湿的空气中会发生锈蚀而生成铜绿。氧化铜是酸性氧化物，与酸等反应生成铜盐和水。在氧化铜中铜处于高价，因此氧化铜有一定的氧化性，能氧化乙醇等。因此，铜可以作为乙醇氧化为乙醛的催化剂。硫酸铜晶体带5 个单位结晶水，呈蓝色，加热时易失去结晶水变为白色的硫酸粉末。铜离子还能与铁、碱、硫离子等反应。氢氧化铜是弱碱，有弱碱的通性，即：与酸反应、受热分解等。2、实验步骤参考设计如下：（ 1）铜与非金属反应用一根铜丝在酒精灯火焰上灼烧，观察铜丝在灼烧前后的变化。铜丝变黑。说明生

3、成了 cuo。取一支小试管加入少量硫粉，在酒精灯上加热至硫变成蒸气，迅速插入一束擦亮的细铜丝，观察现象。铜丝在硫蒸气中保持红热，最后变黑，说明生成了cu2s。（2）铜与氧化性酸反应在盛有一小块铜片的试管中加入约 3ml浓 h2so4，观察现象；小心加热试管，观察现象；把生成的气体通入品红溶液中，观察现象。可看到铜与冷浓硫酸不反应，在加热时溶液逐渐变蓝色；生成的气体使品红溶液褪色。说明铜与氧化性酸反应。在两支试管中各加入一小块铜片，分别加入少量浓硝酸和稀硝酸，立即用无色透明塑料袋将试管口罩上并系紧，观察发生的现象；然后，将加稀硝酸的试管口上的塑料袋稍稍松用心爱心专心- 1 -开一会儿，使空气进入

4、塑料袋，观察发生的现象。可看到铜与浓硝酸反应生成红棕色的 no2，溶液变蓝色；铜与稀硝酸反应生成无色的 no，溶液变蓝色。（3）铜与盐溶液反应在试管中加入约3ml agno3溶液，插入一根铜丝，过一会儿取出，观察现象。可见红色的铜表面覆盖了一层银白色的光亮银。证明铜比银活泼。在盛有一小块铜片的试管中加入约3ml浓 fecl 3 溶液，不断振荡试管，观察现象。可看到溶液由棕黄色逐渐变为蓝绿色，铜不断溶解。（4）铜的催化作用在试管中加入 3ml 乙醇，把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热，使铜表面生成一薄层黑色的氧化铜，立即把它插入盛有乙醇的试管里，这样反复操作几次，闻生成物的气味，并观察铜

5、丝表面的变化。可看到灼烧变黑的铜在乙醇中又变为红色。说明cuo有一定的氧化性。（ 5）铜的其他性质取两小块铜片，都在教室里，并露置在空气中。使其中一块铜片保持表面的湿润，另一块铜片放在干燥处，使其表面保持干燥。课后不断观察铜片表面的变化。通过数天的观察，可看到湿润的铜表面出现了一层铜锈。铜的化合物的性质 取少量 cuo粉末于试管中， 加入少量水， 不溶解； 再加入少量稀硫酸， 黑色粉末溶解，溶液变为蓝色。说明氧化铜与硫酸反应生成了硫酸铜和水。 取少量硫酸铜晶体于大试管中，把试管固定在铁架台上并使试管口略向下倾斜，加热大试管，会看到蓝色的晶体逐渐变为白色。冷却后，向试管中滴加 1 滴水，会看到晶

6、体又变成蓝色。 取适量硫酸铜溶液于试管中，向试管中放入一细铁钉，过一会儿看到铁钉表面出现了一层红色的铜。说明铁比铜活泼。 取少量硫酸铜溶液于试管中，滴加少量氢氧化钠溶液，会看到出现蓝色沉淀。说明铜离子与碱反应生成氢氧化铜沉淀。 向一盛有硫酸铜溶液的试管中通入硫化氢气体或滴加硫化钠溶液，会看到黑色沉淀出现。说明铜离子与硫离子反应生成了黑色的cus沉淀。五、红砖中氯化铁成分的检验实验原理：红砖是由粘土烧成的一种常用建筑材料。红砖之所以显红色是因为含有fe2o3。fe2o3 是碱性氧化物，可溶于酸+3+3+3+ fe(scn)3 。(fe 2o3+6h =2fe +3h2o)。 fe 可用 kscn

7、溶液检验 fe+3scn实验步骤及现象：用心爱心专心- 2 - 把约 20g 红砖粉末，放入小烧杯中，加入20ml 3mol/l 盐酸，放置约30min。 从烧杯中取2ml澄清溶液于试管中，滴入0.1moi/l kscn 溶液 2 滴 3 滴，观察到溶液立即显血红色。实验结论：通过实验，说明溶液中含有fe3+，进而说明原红砖中含有fe2o3。注意事项： 红砖与盐酸反应较慢，要给予足够的反应时间。 可以用kscn溶液检验，也可用naoh溶液检验，前者比后者反应灵敏度高。 典型例题 例 1 设计双氧水化学性质实验方案。 分析 在设计双氧水化学性质实验方案前，先预测双氧水可能具有的性质。双氧水是h2

8、o2 的水溶液， h2o2 中的氧元素是-l价， -1 价的氧元素是中间价态，它既能升高又能降低，因此它可能既具有氧化性又具有还原性；中负一价的氧元素在溶液中可能不太稳定(na 2o2 遇水立刻反应 ) ，因此它可能还具有不稳定性；根据常识，双氧水在医院里可用作皮肤上伤口的消毒剂，而且消毒后皮肤表面变白，这说明双氧水不但能杀菌消毒使蛋白质变性，而且还可能有漂白作用。综上所述，在设计双氧水化学性质实验方案时，可以从以下几个方面加以推测并进行实验：双氧水可能具有不稳定性，在受热或遇到恰当的催化剂时，可能发生分解，如果分解产物中有气体，很可能是o2；双氧水可能具有氧化性，可能会氧化h2s、fe2+等

9、物质；双氧水可能具有还原性，可能被kmno4酸性溶液、 k2cr 2o7 溶液等氧化；双氧水还可能具有漂白性双氧水可能使鸡蛋白等蛋白质变性。 解实验步骤设计如下：（1）双氧水的不稳定性在试管中加入约 3ml 双氧水，在酒精灯上小火加热，观察现象，然后把带火星的木条伸到试管内，观察现象。在试管内加入约 3ml 双氧水，加入少量 mno2粉末，观察现象；然后把带火星的木条伸到试管内，观察现象。（2）双氧水的氧化性在试管中加入约 3ml 新制的 feso4 溶液，同时滴入几滴 kscn溶液，振荡、观察现象；然后逐滴加入双氧水，振荡，观察现象。（3）双氧水的还原性向盛有 5ml双氧水的试管中加入 10

10、 滴用硫酸酸化的 1（质量分数） 的 kmno4溶液，振荡，观察现象；用带火星的木条伸到试管内，观察现象。用心爱心专心- 3 -（4）双氧水的漂白性在两支试管中分别加入1ml 品红溶液，然后在其中一支试管中逐滴加入双氧水，振荡，观察现象；在另一支试管中逐滴加入同样多的水，振荡，观察现象。（5）双氧水使鸡蛋白变性在两支试管中分别加入1ml鸡蛋白， 然后在第1 支试管中加入3rnl 水，振荡，观察现象；在第 2 支试管中逐滴加入同样多的双氧水，振荡，观察现象。若第2 支试管有沉淀，则过滤，把溶液再放入试管中，加入适量蒸馏水，观察是否溶解。通过实验，可以观察到双氧水具有不稳定性，在变热或遇到恰当的催

11、化剂时，会发生分解并生成氧气。双氧水具有氧化性，会把2+3+kmno酸fe氧化成 fe 。双氧水具有还原性，能使4性溶液褪色，并生成氧气。双氧水具有漂白性，能使品红溶液褪色。双氧水能使鸡蛋白变性而凝固。例 2 bacl2 溶液中通入 so2 不会产生沉淀，若继续通入另一种气体，使之产生沉淀，请问通入何种气体？分析：我们注意到， so2 是酸性氧化物， 可以与碱性气体反应生成亚硫酸盐，另外具有明显的还原性，容易被氧化成。解答：（ 1）向溶液中通入nh3，就可以生成baso3沉淀。反应：（ 2）通入具有氧化性的气体，如cl 2、no2等，可以生成baso4 沉淀。反应如下：（ 3）so2 也具有弱

12、氧化性，溶液中通入h2 s 也可以生成沉淀，不过是淡黄色的硫。反应：例 3 阿司匹林（ aspirin），化学名称乙酰水杨酸，是我们日常生活中最熟悉的一种解热镇痛药。 它自从 1882 年在德国拜尔公司诞生起至今，已经有了100 多年的历史， 经久不衰，用心爱心专心- 4 -始终是临床治疗发热、风湿的良药。阿司匹林为白色结晶或结晶性粉末，无味或微带醋酸味，微溶于水，易溶于乙醇、氯仿，微溶于乙醚。阿司匹林的结构简式如上。根据阿司匹林的分子结构和你已有的知识，判断它有怎样的化学性质？如何验证？结构决定性质，我们先来分析阿司匹林的分子结构。阿司匹林分子中有两个主要的官能团，分别是羧基和酯的结构，因此

13、推测阿司匹林可能具有：+（1）酸性：阿司匹林结构中的羧基（cooh），在水中可电离出h 。（2）水解反应：阿司匹林结构中的“coo”在一定条件下可以水解。根据以上推测，实验步骤设计如下：1阿司匹林的酸性：向一试管水中加入阿司匹林粉末并加热。分别蘸取稀硫酸和阿司匹林溶液点在ph 试纸上，并与标准比色卡对比。向另一盛有na2co3溶液的试管中加入阿司匹林粉末，并加热，观察现象。2阿司匹林的水解反应：将阿司匹林溶于适量naoh溶液中，加热直至溶液沸腾。冷却后向溶液中滴入稀hcl，直至溶液显酸性。有该溶液进行两个实验：向上述溶液中滴入少量fecl 3 溶液，观察现象向上述溶液中滴入少量浓溴水，观察现象。通过实验，可以观察到阿司匹林显酸性，与na2co3反应有 co2 生成。阿司匹林在碱性条件下水解：由于酚羟基的存在，所以可以与fe3+发生显色反