上海市高中化学实验专题

化学实验改革后的实验主要内容以下：改革后的实验主题备注侯氏制碱原理及其工艺流程重要化工实验硫酸工业必定物质的量浓度溶液的配制1mol气体体积的测定1.偏差剖析定量试验硫酸铜晶体中结晶水含量的测定2.计算填空关系中和滴定小苏打中NaHCO3含量测定乙烯与乙炔的性质与制备1.制备实验苯的性质实验与查验2.性质实验有机实验醇、酚的性质与查验3.填空选择许多醛的性质与醛基的查验乙酸乙酯和乙酸丁酯的制备重要［备注及猜想］化工生产：工业制硫酸1．接触法制硫酸的生产原理及工业设施生产阶段化学方程式工业设施生产原理（1）SO2的制取与净化4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2或沸腾炉扩大接触面（矿石粉碎）、气体净化防备催化剂中毒2点燃2S+OSO（2）SO2氧化成SO32催化剂3接触室热互换2SO+O噲垐?2SO（3）SO3的汲取和硫酸SO2+H2O→H2SO4汲取塔逆流汲取的生成实质是用浓H2SO4汲取2．尾气的汲取，可用氨水汲取3(NH4)2SO32NH+H2O+SO2NH3+H2O+SO2NH4HSO3将生成物用稀硫酸办理后，可制得化肥4242(NH)SO，并回收了SO。3．生产简要流程1侯氏制碱法原理和简单流程实验背景：无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。它是玻璃、造纸、肥皂、清洗剂、纺织、制革等工业的重要原料，还常用作硬水的融化剂，也用于制造钠的化合物。它的工业制法主要有氨碱法和结合制碱法两种。一、实验原理化学反响原理是：总反响为：将经过滤、清洗获取的NaHCO3细小晶体再加热，制得纯碱产品：答案：化学反响原理：NH3CO2H2ONH4HCO3NaCl(饱和)NH4HCO3NaHCO3NH4Cl总反响：NaCl(饱和)NH3CO2H2ONaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3CO2H2O二、氨碱法（又称索尔维法）1．原料：食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气2．步骤：先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，NH3CO2H2ONH4HCO3再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠积淀和氯化铵溶液，NaCl(饱和)NH4HCO3NaHCO3NH4Cl将经过滤、清洗获取的NaHCO细小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。32NaHCO3Na2CO3CO2H2O（放出的二氧化碳气体可回收循环使用）含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混淆加热，所放出的氨气可回收循环使用。CaO＋HOCa(OH)2，22NH4Cl＋Ca(OH)CaCl2＋2NH↑＋2HO2322其工业流程图为：其工业生产的简单流程以下图：．氨碱法的长处是：（１）原料（食盐和石灰石）廉价；（２）产品纯碱的纯度高；（３）副产品氨和二氧化碳都能够回收循环使用；（４）制造步骤简单，合适于大规模生产。4．氨碱法的弊端是：（１）产生大批无用的副产品CaCl2（２）NaCl利用率只有70%，约有30%的NaCl留在母液中。（3）设施多，耗能大。三、结合制碱法（又称侯氏制碱法）1．原料：食盐、氨气和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。高温CO+H2COH2O（g）高温CO2+H2CH2O（g）3CO2反响2．步骤：结合制碱法包含两个过程：第一个过程与氨碱法同样：将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠积淀，经过滤、清洗得NaHCO3细小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶积淀出氯化铵晶体。因为氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，并且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。所以在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，能够使氯化铵独自结晶积淀析出，经过滤、清洗和干燥即得氯化铵产品。此时滤出氯化铵积淀后所得的滤液，已基本上被氯化钠饱和，可回收循环使用。其工业生产的简单流程以下图：此法长处：保存了氨碱法的长处，除去了它的弊端，使食盐的利用率提升到96%；NH4Cl可做氮肥；可与合成氨厂结合，使合成氨的原料气CO转变为CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序。【议论】1、索尔维采纳了哪些举措来提升氨的利用率1）2）3）答案：（1）先制得氨化的饱和食盐水，再与2）使CO2与氨化的饱和食盐水在合成塔中逆流接触3）母液与熟石灰作用从头生成氨气2、“侯氏制碱法”与“索尔维制碱法”的主要不一样在母液的办理上。“侯氏制碱法”采纳了如何的方式对母液进行办理从化学原理上剖析采纳这些办理举措的原由。1）向母液中加食盐细粒【思虑】向向母液中加食盐细粒的目的是什么答案：降低氯化铵在氯化钠中的溶解度，便于氯化铵的析出2）向母液中通氨气【思虑】向母液中通氨气的作用有哪些4答案：增添NH4的浓度，有益于NH4Cl析出使NaHCO3转变为Na2CO3，提升析出NH4Cl的纯度。3）降温至5℃左右3、侯氏制碱法的现实意义（1）切合此刻倡导的“绿色化学的要求：提升了原料（NaCl）的利用率，不产生无用的CaCl2。（2）表现了大规模结合生产的优胜性：利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO2，能够作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl-，能够取代价钱比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥。降低了成本，提升了综合经济效益。有机实验：乙酸乙酯和乙酸丁酯的制备教材梳理一、乙酸乙酯的制取【实验原理】乙酸和乙醇在浓硫酸、环境温度85℃左右的条件下经过酯化反响制得乙酸乙酯。浓硫酸垐垐?CH3COOH+CH32OH噲垐?CH3COOCH2CH3+H2O【实验用品】：试管、试管夹、铁架台、酒精灯、单孔橡皮塞、导管、烧杯。乙醇、乙酸、98％浓硫酸、饱和碳酸钠溶液。【实验内容】实验步骤实验现象剖析和结论在试管里加入3mL乙醇，而后一边摇动，一边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸，再加入少许沸石，用酒精灯当心平均地加热10min，将产生的气体经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上5液体微沸，盛有碳酸钠的试管中出现液体分层【思虑与议论】1、实验中药品的增添次序为先乙醇再浓硫酸最后乙酸2、浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂（使均衡右移）3、试管：向上倾斜45°，目的是增大受热面积

在盛有碳酸钠溶液的试管里，能够闻到果香气味，看到溶液分层现象反响的化学方程式：CHCOOH+CHOH332浓硫酸垐垐?3232噲垐?CHCOOCHCH+HO4、为何采纳水浴加热因为乙酸和乙醇沸点低，若反响的温度过高，加热过猛，不只乙醇和乙酸会大批损失，并且会产生副作用，此外也简单造成暴沸。故应用酒精灯当心平均地加热，温度控制在100℃左右。一般烧至沸腾就应停止加热。为了较好地控制反响温度，最好采纳水浴加热，控制在开水温度下反响，这样，既能控制反响温度，又能保证受热平均。5、导管：较长，起到导气、冷凝作用6、为何导管口不可以接触液面这是因为加热反响的混淆液时有可能产生爆沸，而逸出的乙醇和乙酸又易溶于水，假如把导管口伸入到饱和碳酸钠溶液中，可能产生倒吸作用，把碳酸钠溶液吸入到反响混淆液中，进而使反响失败7、为何要将乙酸乙酯蒸出，而不是在反响的试管中直接获取乙酸乙酯乙酸乙酯的沸点是77℃，在加热乙醇、乙酸和浓硫酸的混淆液时，反响生成的乙酸乙酯会变为蒸汽外逸，假如在反响的试管里采集产物，损失较大。而采纳回流装置，把带有单孔塞的长玻璃管插在反响的试管上，能够减少一部分损失。关于处于均衡状态的可逆反响来说，减少生成物的浓度，6均衡会向右挪动。所以，在反响的试管上接一个带有单孔塞的玻璃弯管，并用另一试管来采集乙酸乙酯。这样，因为乙酸乙酯简单挥发，在反响过程中，不停被蒸馏，经过导管冷却，凝固在另一试青中，有益于酯化反响的进行，更能提升乙酸乙酯的产率，成效更佳。8、该反响为可逆反响，试依照化学均衡挪动原理设计增大乙酸乙酯产率的方法当心平均加热，保持微沸，有益于产物的生成和蒸出，提升产率9、如何停止加热当液面有透明的无色液体涌现的时候，应先取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管，再停止加热10、向采集乙酸乙酯的试管中碳酸钠碳酸溶液的作用是什么①除掉乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇（中和乙酸；汲取乙醇）②降低乙酸乙酯在水中的溶解度附录：实验参照数据物质熔点（℃）沸点（℃）密度（g/cm3）乙酸℃乙醇℃乙酸乙酯浓硫酸—二、制备乙酸丁酯【实验原理】乙酸和1-丁醇在浓硫酸、环境温度115～125℃条件下经过酯化反响制得乙酸丁酯。浓硫酸垐垐?CH3COOH+C49OH噲垐?CH3COOC4H9+H2O反响有必定的可逆性，一般经过提升相对低价的乙酸浓度和实时移去产物水，能使反响转变率达90%。因为乙酸乙酯的沸点较高，所以采纳制备溴苯、硝基苯的方法即先制备、后提纯。其次制备乙酸丁酯的环境温度较高，不可以采纳水浴。制备反响器可采纳大试管，反响达成后再将反响液倒入分液漏斗中清洗，进行提纯操作。7为防备温度过高(易碳化)，可用石棉网控制，即把大试管防在石棉网上方的空气中。因为乙酸易挥发，且反响较慢，故采纳制硝基苯的装置，即用长玻璃导管作空气冷凝回流，以提升反响转变率。提纯乙酸丁酯可采纳水、碳酸钠（15%）溶液清洗。【实验用品】大试管或圆底烧瓶(100ml)、直形长导管(30cm)、烧杯、量筒(10mL)、分液漏斗、铁架台（附铁夹、铁圈）、石棉网、玻璃棒1-丁醇、冰醋酸、%浓硫酸、15%碳酸钠溶液、pH试纸【实验步骤】1．制备乙酸丁酯。按右图装置好装置。向大试管（干燥）中加入mL1-丁醇（约g，mol）和mL乙酸(约g，0.12mol)，再滴入3～4滴浓硫酸，混淆平均。将大试管塞上带长导管的塞子，放在石棉网上方加热（提示：在加试剂时，能够点燃酒精灯预热石棉网上方的空气，以缩短加热时间）。当反响液呈沸腾状有显然反响时（石棉网上方试管底部邻近空气温度约116℃，持续加热回流，10min，停止加热，冷却。2．提纯乙酸丁酯。(1)将大试管中的反响液倒入分液漏斗中，静置，分去水层。用pH试纸测定乙酸丁酯的酸性。向分液漏斗中加入约10mL。蒸馏水，振荡清洗，静置，分去水层。再向分液漏斗中加入15%碳酸钠溶液清洗，每振荡三、四次翻开分液漏斗活塞放气一次（分液漏斗斜倒置放气），直至无气体生成。用pH试纸测定乙酸丁酯的酸性，并嗅闻乙酸丁酯的香味。分去水层，采集乙酸丁酯。实验现象记录：制备时：大试管反响液上有油状液体提纯时：获取无色透明的油状液体，有香味乙酸丁酯状态：液体分层，乙酸丁酯处于上层，无色透明的油状液体3．计算乙酸丁酯产率（选做）。g／cm3）。乙酸丁酯体积为ml。，质量为g（乙酸丁酯密度乙酸丁酯理论产量为g（以mol丁醇计算）。实质值100%理论值乙酸丁酯产率（）：。附：有关物质的物理性质：名称熔点沸点20比重颜色和形态溶解度分子量折光率/n/℃/℃丁醇有特别气味的无微溶于水，能与乙色液体。醇、乙醚混溶。8乙酸118无色澄清液体，溶于水、乙醇、乙有刺激气味。醚等乙酸（15℃）有水果香味的无微溶于水，溶于乙丁酯色液体。醇、乙醚和苯。略有乙醚气味不溶于水，溶于的无色透明液很多有机溶剂。丁醚-98142（20/20℃体制取乙酸丁酯和乙酸乙酯的装置差别和原由乙酸乙酯的制备乙酸丁酯[CH3COO(CH2)3CH3]的制备或制备乙酸乙酯：制备乙酸丁酯：1、因为