高三化学三轮复习化学基础实验回扣基础（必修二）

高三化学基础实验-回扣基础（必修二）【实验5-1】二氧化硫溶于水实验原理：SO2＋H2OH2SO3实验过程：如图5-2所示，把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞（在水面下轻轻晃动试管），观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时，在水下用橡胶塞塞紧试管口，取出试管，用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度(保留该溶液供实验5-2使用)。实验仪器及装置：实验现象：试管内液面上升，用pH试纸检测二氧化硫的水溶液溶液显酸性。分析解读：通常情况下，1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。试管中的二氧化硫迅速溶解到少量的水中，导致试管内压强小于外界大气压，因此试管内液面上升。【实验5-2】二氧化硫的漂白作用（重要！！）实验过程：用试管取2mL在实验5-1中得到的溶液，向其中滴入1-2滴品红溶液，振荡，观察溶液的颜色变化。然后加热试管，注意通风，再观察溶液的变化。实验仪器及装置：实验现象：SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热时，溶液又变红色。分析解读：二氧化硫可以使品红溶液褪色，加热后颜色还原。这是因为二氧化硫与品红可以反应生成无色的不稳定的化合物，加热时，该化合物分解，恢复原来颜色，所以二氧化硫的漂白又叫暂时性漂白（SO2不可漂白酸碱指示剂）。SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等；此外SO2可用于杀菌消毒，还是一种作食物和干果的防腐剂。【实验5-3】浓硫酸与铜反应（重要！！）实验原理：2H2SO4(浓)＋Cueq\o(=,\s\up9(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O实验过程：在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入2mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝与浓硫酸接触。加热，将产生的气体通入品红溶液，观察实验现象。向外拉铜丝，终止反应。冷却后，将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，观察溶液的颜色。实验仪器及装置：实验现象：加热时左侧试管内有气泡生成，右侧试管中的品红溶液褪色，反应后左侧试管内的物质经稀释后显蓝色。(a中铜丝变黑，有气体逸出；b中品红溶液逐渐变为无色；c中溶液变为红色。)分析解读：铜丝卷为螺旋状是为了增大反应接触面积，加快反应速率；可以通过铜丝的拉动控制反应的开始与结束。用一团浸有NaOH溶液的棉团吸收多余的二氧化硫气体，防止污染空气。【实验5-4】硫酸根离子的检验实验原理：SO42-＋Ba2+=BaSO4↓实验过程：在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象。再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象。从这个实验中你能得出什么结论？写出相关反应的离子方程式。实验现象：滴入氯化钡溶液，三支试管中均产生白色沉淀。分别加入少量稀盐酸后，振荡，可观察到稀硫酸和硫酸钠溶液中的白色沉淀无明显变化，碳酸钠溶液中的白色沉淀溶解并产生气泡。分析解读：实验室检验硫酸根离子的方法：取少量待测液于试管中，向其中加入少量稀盐酸酸化(排除碳酸根等离子可能造成的干扰)，发现无明显现象后再向其中加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，说明待测液中有硫酸根离子。【实验5-5】二氧化氮溶于水的实验（重要！！）实验原理：2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO实验过程：如图5-10所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象。打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。实验仪器及装置：实验现象：振荡注射器，可观察到，活塞固定在25mL刻度处不变，注射器内无明显现象。吸入空气后，可观察到气体变为红棕色。振荡注射器后，发现注射器内气体颜色变为无色，活塞位置显示总体积小于35mL。分析解读：一氧化氮不溶于水，也不与水发生反应；当注入空气后，一氧化氮气体与空气中的氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体，振荡的过程中二氧化氮会溶于水，同时和水发生反应生成硝酸和无色的一氧化氮气体，因而注射器内气体变为无色，总体积减少。2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。【实验5-6】氨气的喷泉实验（重要！！）实验原理：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－1体积水大约溶解700体积氨气，氨气极易溶于水，烧瓶内大量的氨气溶解在少量的水中，使烧瓶中的压强迅速减小，外界大气压使烧杯中的水倒吸入烧瓶中，形成喷泉。实验过程：如图5-11所示，在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶（形成喷泉的操作）。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。实验仪器及装置：实验现象：烧杯中的水倒吸入烧瓶中，形成红色的喷泉，烧瓶中的液体几乎充满整个烧瓶。分析解读：常见的喷泉实验装置及引发方法：装置Ⅰ：打开止水夹→挤压胶头滴管的胶头→使少量水进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。装置Ⅱ：挤压气球→可使少量的溶液沿导管进入烧瓶→烧瓶内形成负压而产生喷泉。装置Ⅲ：打开止水夹→用手(或热毛巾等)捂热烧瓶→氨气受热膨胀→氨气通过导管与水接触→产生喷泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水)【实验5-7】铵盐的检验方法实验原理：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－eq\o(=,\s\up9(△))NH3↑＋H2O。实验过程：向盛有少量NHCl4溶液、NH4NO3溶液和(NH4)3SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热(注意通风)，用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。观察现象，分析现象产生的原因，写出反应的离子方程式。实验现象：加热时有气泡产生，三支试管口湿润的红色石蕊试纸均变蓝。分析解读：铵盐的检验方法：与氢氧化钠溶液共热，产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。氨气的实验室制法（重要！！）：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up9(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。验满方法：①方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满。②方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受热易分解生成NH3：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up9(△))NH3↑＋H2O浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：CaO＋NH3·H2O=Ca(OH)2＋NH3↑CaO溶于水放热，促使氨水分解，且c(OH－)增大，有利于NH3逸出。【实验5-8】硝酸与铜的反应（重要！！）实验原理：Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O实验过程：如图5-14所示，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。实验仪器及装置：实验现象：浓硝酸与铜反应现象：试管内有大量红棕色气体产生，溶液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细。稀硝酸与铜反应现象：试管内开始有少量无色气体产生，反应逐渐加快，气体在试管上部变为红棕色，溶液逐渐变蓝，铜丝逐渐变细。分析解读：浓硝酸与铜在常温下能迅速反应，生成红棕色NO2，硝酸铜溶液显蓝色(当溶液中溶有较多NO2时，其混合溶液显绿色)；稀硝酸与铜在常温下能缓慢反应，生成无色NO，随着反应进行，溶液温度升高，反应速率逐渐加快，NO与O2在常温下反应生成红棕色NO2，硝酸铜溶液显蓝色。【实验活动4】用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子实验过程：问题与讨论：1．步骤(1)中玻璃棒的作用是什么？搅拌、加速粗盐溶解。2．步骤(2)中表明SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))沉淀完全的操作方法是什么？静置，取上层清液少量，继续滴加BaCl2溶液，若溶液不出现浑浊则表明沉淀完全。3．步骤(3)、(4)沉淀的离子有什么？步骤(3)沉淀Mg2＋，步骤(4)沉淀Ca2＋和Ba2＋。4．步骤(3)与步骤(4)可以颠倒顺序吗？有什么原则？可以颠倒顺序；Na2CO3溶液加入必须在加BaCl2溶液之后。5．过滤用到的玻璃仪器有哪些？其中玻璃棒作用是什么？漏斗、烧杯、玻璃棒；引流。6．步骤(5)与步骤(6)可以颠倒顺序吗？为什么？不可以，若颠倒，前面生成的沉淀Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3又溶解，引入杂质离子。7．蒸发NaCl溶液时，何时停止加热？蒸发时玻璃棒有什么作用？当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热蒸干；搅拌。8．除杂时，每次所加试剂都要略微过量，为什么？使被除去的离子充分反应。【实验活动5】不同价态含硫物质的转化实验过程：1．(1)Na2S溶液eq\o(→,\s\up9(H2SO3溶液))现象为有淡黄色沉淀生成，同时还有少量臭鸡蛋气体生成。(2)Na2S溶液eq\o(→,\s\up9(酸性KMnO4),\s\do9(溶液))现象为紫色溶液褪去。2．(1)Cu与浓硫酸共热产生的气体通入品红溶液，现象为品红溶液褪色，说明生成了SO2。(2)SO2尾气可以用NaOH溶液吸收，其反应离子方程式为SO2＋2OH－SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2O。3．将硫粉与铁粉均匀混合置于石棉网(或陶土网)上，用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，现象是当灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，反应立即发生，混合物呈红热状态时，移开玻璃棒后，反应继续剧烈进行，反应过程中有少量刺激性气味的气体产生。反应结束后，得到黑色固体（Fe＋Seq\o(=,\s\up9(△))FeS）。【实验6-1】盐酸与镁反应前后溶液的温度变化(放热反应）实验过程：在一支试管中加入2mL2mol/L盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的铁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。实验现象：向试管中加入镁条后，可观察到有气泡产生，温度计示数上升。【实验6-2】氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应(吸热反应）实验过程：将20gBa(OH)2·8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。实验现象：可闻到有刺激性气味，迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，感觉很凉，试着用手拿起烧杯，可观察到烧杯底部的木片和烧杯底部冻结在一起。【实验6-3】原电池实验实验原理：Zn极：Zn－2e－=Zn2＋Cu极：2H＋＋2e－=H2↑实验过程：(1)将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。(2)用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象(3)如图6-6所示，用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。实验仪器及装置：实验现象：(1)将锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，可观察到，锌片表面产生大量气泡，铜片表面无明显现象。(2)用导线将铜片和锌片连接起来，可观察到，铜片表面产生大量气泡。(3)用导线在锌片和铜片之间串联一一个电流表，可观察到电流表的指针发生偏转。【实验探究】影响化学反应速率的因素（重要！！）1．温度对化学反应速率的影响实验操作试管中均为2mL5%的H2O2溶液，同时滴入2滴FeCl3溶液实验现象①产生气泡速率最慢②产生气泡速率较快③产生气泡速率最快实验结论其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小2.催化剂对化学反应速率的影响实验操作实验现象①有少量气泡出现②产生大量气泡③产生大量气泡实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快3.压强对化学反应速率的影响在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图所示)。(1)向下压缩活塞，容器内气体压强如何变化？气体浓度如何变化？反应速率如何变化？向下压缩活塞，气体压强增大，浓度增大，化学反应速率加快。(2)保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？充入氦气，尽管压强增大，但反应物浓度不变，反应速率不变。(3)保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？充入氦气，尽管压强不变，但容器的体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。4.浓度对化学反应速率的影响取等质量颗粒大小相同/L盐酸和1mol/L盐酸，对比实验现象。【实验活动7】化学反应速率的影响因素实验原理：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应，并比较其反应快慢，可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。实验过程：1．浓度对反应速率的影响实验编号加入0.1mol·L－1Na2S2O3溶液的体积/mL加入水的体积/mL加入0.1mol·L－1H2SO4溶液的体积/mL出现浑浊的快慢1202快2112慢2.温度对化学反应速率的影响实验编号加入0.1mol·L－1Na2S2O3溶液的体积/mL加入0.1mol·L－1H2SO4溶液的体积/mL水浴温度/℃出现浑浊的快慢122冷水慢222热水快分析解读：1．其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；减小反应物浓度，化学反应速率减小。2．其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。3．催化剂可以改变化学反应速率。【实验7-1】甲烷与氯气的反应（重要！！）实验原理：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CH3Cl＋HCl；CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CHCl3＋HCl；CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CCl4＋HCl实验过程：取两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2，分别用铁架台固定好(如图7-8)。将其中一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处(不要放在日光直射的地方)。静置，比较两支试管内的现象。实验仪器及装置：实验现象：可观察到，混合气体无光照时无明显现象，光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，试管内壁出现油状液滴，试管内水面上升。分析解读：CH4与Cl2在光照下，能生成4种有机物，一氯甲烷(CH3Cl)为气态，二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯甲烷(四氯化碳)均为液态，4种产物都不溶于水。【实验7-2】乙烯的氧化反应（重要！！）实验原理：C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up9(点燃))2CO2＋2H2O；乙烯被酸性KMnO4溶液氧化为CO2实验过程：（1）点燃纯净的乙烯，观察燃烧时的现象。（2）将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察现象。实验仪器及装置：C2H6ClO3P(乙烯利)+4KOH→KCl+K3PO4+3H2O+CH2=CH2↑实验现象：(1)乙烯在空气中燃烧，火焰明亮且伴有黑烟(不充分燃烧产物炭)，同时放出大量的热。(2)将乙烯气体通入酸性高锰酸钾溶液，可观察到紫色逐渐褪去。分析解读：甲烷在空气中燃烧现象为发出淡蓝色火焰，放出热量，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，若在火焰上方罩一个干冷的烧杯，会发现烧杯内有水滴。【实验7-3】乙烯与溴的加成反应实验原理：CH2CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br实验过程：将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察现象。实验现象：可观察到溴的四氯化碳溶液由红棕色变为无色。【实验7-4】乙醇与钠的反应（重要！！）实验原理：2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑实验过程：在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一小块新切的、用滤纸吸干表面煤油的钠，在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞，用小试管收集气体并检验其纯度，然后点燃(如图7-19)，再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向其中加入少量澄清石灰水。观察现象，并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较。实验仪器及装置：实验现象：实验开始可观察到钠沉于试管底部，钠表面有气泡产生。用小试管收集气体后，用拇指堵住试管口，靠近酒精灯，确定气体纯净后，点燃该气体，再将干燥的小烧杯罩在火焰上方，可观察到，烧杯内壁有无色液滴出现，迅速倒转烧杯，向其中加入少量澄清石灰水振荡，石灰水无明显现象。【实验7-5】乙醇的催化氧化（重要！！）实验原理：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up9(催化剂),\s\do9(△))2CH3CHO＋2H2O实验过程：向试管中加入少量乙醇，取一根铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧后插入乙醇，反复几次。注意观察反应现象，小心地闻试管中液体产生的气味。实验现象：将铜丝放到酒精灯上灼烧，可观察到，铜丝表面变为黑色，立即插入乙醇中，可观察到铜丝变为光亮的红色，试管口可以闻到刺激性气味。将铜丝从乙醇中取出，继续在酒精灯火焰上灼烧，可观察到，铜丝表面又变为黑色，立即插入乙醇中，铜丝又变为光亮的红色。分析解读：乙醇在铜或银作催化剂时，在加热条件下可与空气中的氧气反应生成乙醛和水，乙醛是一种具有刺激性气味的液体，这一过程被称为乙醇的催化氧化。【实验7-6】乙酸乙酯的制备（重要！！）实验原理：实验过程：在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上(如图7-22)，观察现象。实验仪器及装置：实验现象：饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生，并闻到香味。将盛有油状液体的试管取出，振荡试管，可发现，上层油状液体体积减小。分析解读：(1)浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。

(2)试剂的添加顺序：无水乙醇、浓硫酸、乙酸。

(3)饱和碳酸钠溶液的作用：中和乙酸，吸收乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度。

(4)导管在饱和碳酸钠溶液的液面上方：防倒吸。(5)在酯化反应实验中加热温度不能过高：尽量减少乙醇和乙酸的挥发，对实验的改进方法是水浴加热。【实验7-7】葡萄糖的性质（重要！！）实验过程：(1)

在试管中加入2

mL

10%

NaOH