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文档简介
教材重点实验归纳
一、制备型实验
1.两类胶体制备
⑴Fe(OH)3胶体的制备和提纳
实险步在小烧杯中加入25mL蒸储水,加热至沸腾,向沸水中慢慢滴入5〜6滴氯化铁
骤饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。即可得到氢氧化铁胶体
实验装
置
-»:
一不满礼/同停止加热匕-才[—体)
实险现
烧杯中液体呈红褐色
象
化学方
FeCb+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
程式
渗析法(半透膜:只允许小分子、离子透过,而胶体不能透过)
^^^^Fe(0H)3胶体
胶体的
提纯
半透膜
①实验操作中,必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。若氯化铁溶液浓度
过低,则不利于氢氧化铁胶体的形成
②实验中必须用蒸储水,而不能用自来水,因为自来水中含电解质,易使制备的胶体
【微点发生聚沉
拨】③往沸水中滴加氯化铁饱和溶液,可稍微加热煮沸,但不宜长时间加热,长时间加热
将导致氢氧化铁胶体聚沉
④要边加热边摇动烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒
形成沉淀
⑵硅酸胶体的制备
在试管中加入3~5mLNazSiOa溶液(饱和NazSiCh溶液按1:2或1:3的体积比用水稀释),
实验过程滴入1~2滴酚酸溶液,再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液红色变浅并
接近消失时停止,静置。仔细观察变化过程及其现象
!
一酚酸溶液一稀盐酸
实脸操作
00
CC
滴有酚猷的
三一NazSiQ,溶液
JNazSiQ,溶液
实脸现象溶液变为红色溶液由红色变为无色,有白色胶状沉淀物生成
实验结论NazSiCh溶液呈碱性硅酸为不溶于水的白色固体
化学方程式NgSiCh+2HCI=H2SiOK胶体)+2NaCl
2.常见气体制备的反应原理
(1)氯气的实验室制法
△
MnO2+4HCl(浓)----MnCl+Clt+2HO(实验室通常用该法制Cl)
原理2222
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2t4-8H2O(快速制取。2,不需要加热)
反应
MnO?与浓盐酸
原料
电-浓盐酸
实验£
装置
水bl(7
J--洒NaOH溶液
1除
除HO
HC2吸收多余ci2
气体发生装置£净化装置气体收4&装置局;气吸收装置
发生
“固+液二^气”型
装置
净化
饱和食盐水除去HCI,再用浓硫酸除去水蒸气
装置
收集
向上排空气法或排饱和食盐水法
装置
尾气
用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
处理
①将湿润的淀粉KI试纸靠近盛CL的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,贝!证明已集
满
验满
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛C12的试剂瓶口,观察到试纸先变红后退色,则证明
方法
已集满
③观察法:氯气是黄绿色气体
【微点拨】
①反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnCh不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸
时,反应停止,故盐酸中的HCI不可能全部参加反应
②加热温度:不宜过高,以减少HC1挥发
③实验结束后,先使反应停止并排出残留的C12后,再拆卸装置,避免污染空气
④尾气吸收时,用NaOH溶液吸收CL,不能用澄清石灰水吸收,因为溶液中含Ca(OH)2的量少,
吸收不完全
⑤氯气的工业室制法(电解饱和食盐水):2NaCl+2H2O2NaOH+H2T+CLT
(2)二氧化硫的制备
原理…△
Na2SO3+H2so4(浓)----Na2sOj+SO2T+H2O
反应
Na2sCh固体、70%的浓HSO
原料24
氏/浓诺瞪
实验J
装置
1j彳
1
发生
“固+液」一>气”型
装置
净化
通入浓H2so4(除水蒸气)
装置
收集
向上排气法
装置
尾气
用强碱溶液吸收多余S02,防止污染空气(2NaOH4-SO2=NaSO34-HO)
处理22
检验
先通入品红试液,褪色,加热后又恢复原红色
方法
(3)氨气的实览室制法
①实验过程及实险装置
原理
2NH4C1+Ca(OH)2-^CaCl2+2NH3t+2H2O
反应
实验室一般用氯化核或硫酸镂与CaCOHh固体
原料
实验
装置
发生
,,固+固一^气,,型,与实验室利用氯酸钾和二氧化镒加热制取氧气的装置相同
装置
通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥
净化被石灰aX
装置NH,
一麻石灰
收集NK极易溶于水密度比空气小,只能用向下排空气法收集,试管口塞一团疏松的棉
装置花团,目的是防止氨气与空气形成对流,以收集到校触净的氨气
~~多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空
气。在吸收时要防止倒吸,常采用的装置如图所示:
尾气
处理
-CCU
①方法一:用镜子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝,说明已经
验满
收集满
方法
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
②实验室制取氨气时注意事项
a.加入药品的顺序:在烧杯中先加入5mL95%的乙醇,然后滴加15mL浓硫酸,边滴加边搅拌,
冷却备用(相当于浓硫酸的稀释);因此加入药品的顺序:碎瓷片一>无水乙醇一>浓硫酸
b.反应条件:170。(:、浓H2s04(加热混合液时,温度要迅速升高并稳定在170C)
浓硫酸的作用:催化剂和脱水剂
d.因为参加反应的反应物都是液体,所以要向烧瓶中加入碎瓷片,避免液体受热时发生暴沸
温度计的位置:温度计的水银球要插入反应混和液的液面以卜.,但不能接触瓶底,以便控制
反应温度为170C,因为需要测量的是反应物的温度
f.实验室制取乙烯时,不能用排空气法收集乙烯:因为乙烯的相对分子质量为28,空气的平均
相对分子质量为29,二者密度相差不大,难以收集到纯净的乙烯
g.在制取乙烯的反应中,浓硫酸不但是催化剂、脱水剂,也是氧化剂,在反应过程中易将乙醇
氧化,最后生成CO2、C(因此试管中液体变黑),而浓硫酸本身被还原成SO2,故制得的乙烯
中混有CO2、SO2、乙醛等杂质,必须通过浓NaOH溶液(或碱石灰)后,才能收集到比较纯净
的乙烯
h.若实验时,已开始给浓硫酸跟乙醇的混合物加热一段时间,忘记加碎瓷片,应先停止加热,
冷却到室温后,在补加碎瓷片
②乙烯的工业室制法——石蜡油分解产物的实验探究
浸透r石蜡科亮片n
油的石棉击m
1"n
实验操作
1酸性
JKMnO,.泡的四筑
丁溶液「化碳溶液
A3C
实验现象B中溶液紫色褪去;C中溶液红棕色褪去:D处点燃后,火焰明亮且伴有黑烟
实验结论石蜡油分解的产物中含有不饱和燃
①从实验现象得知生成气体的性质与烷燃不同,但该实验无法证明是否有乙烯生成
【微点拨】②科学家研究表明,石蜡油分解的产物主要是乙烯和烷燃的混合物
③石蜡油:17个C以上的烷点混合物
(5)乙块的实验室制法
反应
电石(主要成分CaCz、含有杂质CaS、Ca3P2等)、饱和食盐水
原料
CaC+2HOC2H2T+Ca(OH)(不需要加热)
实验反应222
原理副
CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2St
反应
Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3T
制气
“固十液--气”型(如图I)[圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、试管、水槽]
类型
实验
装置
启普发生誉
图2图3
净化
通过盛有NaOH溶液或C11SO4溶液的洗气瓶除去HS,PH3等杂质
装置2
收集排水法
装置
【注意事项】
①电石与水反应剧烈,为得到平稳的乙块气流,可用饱和氯化钠溶液代替水,并用分液漏斗控制滴
加饱和氯化钠溶液的速率,让饱和氯化钠溶液慢慢地滴入
②CaC2和水反应剧烈并产生泡沫,为防止产生的泡沫涌入导管,应在导管口塞入少许棉花(图示装
置中未画出)
③生成的乙烘有臭味的原因:由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如CaS、Ca3P2等),使制
得的乙烘中往往含有H?S、PH]等杂质,将混合气体通过盛有NaOH溶液或C11SO4溶液的洗气瓶
可将杂质除去
④制取乙块不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实脸装更,原因是
a.碳化钙吸水性强,与水反应剧烈,不能随用、随停
b.反应过程中放出大量的热,易使启普发生器炸裂
c.反应后生成的石灰乳是糊状,堵住球形漏斗和底部容器之间的空隙,使启普发生器失去作用
⑤盛电石的试剂瓶要及时密封并放于干燥处,严防电石吸水而失效。取电石要用银子夹取,切忌用
手拿
3.三类有机物的合成
(1)澳苯的制备
反应
苯、纯漠、铁
原料
实脸+B「2FeBr3ABr+HBr]
原理
实脸①安装好装置,检查装置气密性,②把苯和少量液态浪放入烧瓶中
步骤③加入少量铁屑作催化剂,④用带导管的橡胶塞塞紧瓶口
实脸
装置
a含HNO3的AgNC)3
直』」溶液
①剧烈反应,圆底烧瓶内液体微沸,烧瓶内充满大量红棕色气体
实验②锥形瓶内的管口有白雾出现,溶液中出现淡黄色沉淀
现象③左侧导管11有棕色油状液体滴下,把烧瓶里的液体倒入冷水里,有褐色不溶于水的液
体
尾气
用碱液吸收,一般用NaOH溶液,吸收HBr和挥发出来的Br2
处理
【注意事项】
①该反应要用液漠,苯与溟水不反应;加入铁粉起催化作用,实际上起催化作用的是FcBn
②加药品的顺序:铁--苯一臭
③长直导管的作用:导出气体和充分冷凝回流逸出的苯和谈的蒸气(冷凝回流的目的是提高原料的
利用率)
④导管未端不可插入锥形瓶内水面以下的原因是防止倒吸,因为HBr气体易溶于水
⑤导管口附近出现的白雾,是滨化氢遇空气中的水蒸气形成的氢澳酸小液滴
⑥钝净的淡笨是无色的液体,密度比水大,难溶于水。反应完毕以后,将烧瓶中的液体倒入盛有冷
水的烧杯里
可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体,这可能是因为制得的浪苯中混有了澳的缘故
⑦简述获得纯净的澳苯应进行的实验操作:先用水洗后分液(除去溶于水的杂质如澳化铁等),再用
氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溟),最后水洗(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除
去水),蒸储(除去苯)可得纯净的澳苯
⑧AgNCh溶液中有浅黄色沉淀生成,说明有HBr气体生成,该反应应为取代反应,但是前提必须
是在圆底烧瓶和锥形瓶之间增加一个CCL的洗气瓶,吸收B3g),防止对HBr检验的干扰(若
无洗气瓶,则AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,不能说明该反应为取代反应,因为BMg)溶于
水形成溟水也能使AgNOa溶液中产生浅黄色沉淀)
⑨苯能萃取溟水中的漠,萃取分层后水在卜层,溟的苯溶液在上层,滨水是橙色的,萃取后溟的苯
溶液一般为橙红色(淡水也褪色,但为萃取褪色)
⑵硝基苯的制备
反应
苯、浓硝酸、浓硫酸
原料
L”―浓硫酸.
+HO—NO50℃~60℃,
原理2
①配制0混合酸:先将1.5mL浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入2mL浓硫酸,并及时摇
匀和冷却
实验②向冷却后的混合酸中逐滴加入1mL苯,充分振荡,混合均匀
步骤③将大试管放在50〜60c的水浴中加热
④粗产品依次用蒸储水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸储水洗涤
⑤将用无水CaCL干燥后的粗硝基苯进行蒸储,得到纯硝基苯
实验
装置
实验
将反应后的液体倒入一个盛有水的烧杯中,可以观察到烧杯底部有黄色油状物质生成
现象
【注意事项】
①试剂加入的顺序:先将浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入浓硫酸,并及时摇匀和冷却,最后注入
苯
②水浴加热的好处:受热均匀,容易控制温度
③为了使反应在50〜6CTC下进行,常用的方法是水浴加热;温度计的位置:水浴中
④浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂
⑤玻璃管的作用:冷凝回流
⑥简述粗产品获得葩硝基笨的实验操作:依次用蒸播水和氢氧化钠溶液洗涤(除去硝酸和硫酸),再
用蒸馈水洗涤(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐),然后用无水氯化钙干燥,最后进行蒸储
(除去苯)可得纯净的硝基芸
⑦纯硝基苯是无色、难溶于水、密度比水大,具有苦杏仁吹气味的油状液体,实验室制得的硝基苯
因溶有少量HNO?分解产生的NO2而显黄色
(3)乙酸和乙醇的酯化反应
反应乙醇、乙酸、浓硫酸
原料
实睑OO
。乩乂七9耳上巨亍OYzH整警CHLt-O-CM,+H20(可逆反应,也属于取代反应)
原理
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冰
实验
醋酸,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
步骤
饱和Na2cCh溶液的液面上,观察现象
甯乙醉+乙酸/
实滁
装置
:饱和
j1Na.CO,
二溶液
L1y
实睑①试管中液体分层,饱和Na2c03溶液的液面上有透明的油状液体生成
现象②能闻到香味
【微点拨】
①试剂的加入顺序:先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入CH3co0H
②导管末端不能插入饱和Na2cO3溶液中,防止挥发出来的CH3coOH、CH3cH?0H溶于水,造成
溶液倒吸
③浓硫酸的作用
a.催化剂——加快反应速率
b.吸水剂——除去生成物中的水,使反应向生成物的方向移动,提高CH3coOH、CH3cH20H
的转化率
④饱和NaiCOj溶液的作用
a.中和挥发出的乙酸b.溶解挥发出的乙醇c.降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯
⑤加入碎瓷片的作用:防止暴沸
⑥实验中,乙醉过量的原因:提高乙酸的转化率
⑦长导管作用:导气象冷凝作用
4.氢氧化铁和氢氧化亚铁制备
⑴氢氧化铁的制备
实验原实险装置
可溶性铁盐[FeCb、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3]与碱(强碱或弱碱)反应
理
1NaOH
3+-J溶液
①将NaOH溶液滴入FeCl3溶液中:Fe+3OH=Fe(OH)3l
3+"o
实验操作②将氨水滴入Fe2(SO4)3溶液中:Fe+3NH3-H2O=Fe(OH)314-0
3NHJ-_FcCh
3溶液
实验现象有红褐色沉淀生成
(2)氢氧化亚铁的制备
可溶性铁盐[FeCb、FeSO』、F&NOR]与碱(强臧或弱碱)反应实脸装置
实验原理
2+2++
FC+2OH~=FC(OH)21FC+2NH3-H2O=FC(OH)21+2NH4
:NaOH
一溶液
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的亚铁盐溶液的液面以下,
实验操作
缓缓挤出NaOH溶液(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实脸):1FeSO,
r溶液
实验现象白色沉淀生成,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
化学方程式①Fe2++2OH—=Fe(OH)2.I(白色):②4Fe(OH)?+O,+2H,O=4Fe(OHh
【微点拨】
①成功关键:溶液中不含O?等氧化性物质;制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的、隔绝空
气的体系中
②Fe2‘极易被氧化,所以FeSO«溶液要现用现配,并放入少量的铁粉以防止Fe?+被氧化成Fe3+
③为了防止Fe2十被氧化,配制FcSO4溶液的蒸储水和NaOH溶液要煮沸,尽可能除去6
④为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSOj溶液的液面下,
再挤出NaOH溶液,这样做的目的是防止生成的Fe(OH)2与空气中的氧气接触而被氧化
⑤为防止Fe?+被氧化,还可以向盛有FeSO,溶液的试管中加入少量的煤油、苯或其他密度小于水
而不溶于水的有机物,以隔绝空气
(3)制备Fe(OH)2时防氧化措施常用的三种方法
为了防止Fe(OH)2被氧亿,在制备Fe(OH)2时,-一般从两个角度考虑,一是反应试剂,二是反
应环境。取用最新配制的FeSCh溶液;NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用,以驱除溶液中溶解的
O2
实脸操作实验装置图
在试管中加入适量的5%FeSO4溶液,并覆盖一层苯或煤油(不能用f
方法1:
CC14),再用长滴管注入不含02的1moll/NaOH溶液。由于苯或煤
有机履盖KuOH冷液
油的液封作用,防止了生成的Fe(0H)2被氧化,因而可较长时间观察■!-:X
层法?JT-_
到白色的Fe(OH)2沉淀・溶液
实验时,先打开弹簧夹a,试管【中稀硫酸与铁粉反应产生H2,一段
4
时间后在试管n的出口B处检验H2的纯度,当H?纯净后,说明
将装置内的空气已排尽;然后关闭a,使生成的H2籽试管I中的FeSO4::\NaOH
Fe/溶液
/牛过*)
方法2:溶液压入NaOH溶液中,这样可长时间观察到白色沉淀
还原性气实验时,先打开弹簧夹K,再将分液漏斗的旋塞打开,使稀硫酸与铁
体保护法粉作用,用产生的H2排出装置中的空气;然后关闭K,使生成的H?
将试管中的FeSCL溶液压入NaOH溶液中,则可较长时间观察到生
成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞,则白色沉淀迅速
变成灰绿色,最后变成红褐色
用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油)。
方法3:阳极反应为Fe—2e=Fe2',阴极反应为2H?0+2e=氏1+20H,7—M
电解法生成的氢气可以赶走溶液中的氧气,溶液中c(OFT)增大,与Fe?+结朱、,i;-
—□:_NaCl
合生成Fe(0H)2沉淀,苯(或煤油)起液封作用—溶液
5.铜与浓硫酸的反应
1广可抽动铜丝
浓硫酸/浸碱液
实验装置I]fit
■]固溶液
L■/X-JflX
①a试管中铜丝表面有气泡产生;b试管中的溶液逐渐变为无色;c试管中的紫色石蕊
实脸现象溶液逐渐变为红色
②将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液显蓝色
实验结论Cu与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2s。4(浓)——C11SO4+SO2T+2H2。
①通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止
②浸有碱液的棉花团可以吸收多余的S02,以防止污染环境
实验说明
③反应后的溶液中仍剩余一定量的浓硫酸,要观察CuS04溶液的颜色,需将冷却后的
混合液慢慢倒入盛有适量水的烧杯里,绝无能直接向反应后的液体中加入水
6.铝热反应实验中的有关问题
⑴概念:某些金属氧化物粉末,与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成A12O3和其它金属并放出大
量的热的反应,叫铝热反应
⑵原理:铝作还原剂,另一种氧化物作氧化剂,用铝将氧化物中的金属置换出来
(3)铝热剂:铝粉和某些金属氧化物(FezCh、V2O5、CnO3、MnCh等)组成的混合
(4)反应特点:在高温下进行,反应迅速并放出大量的热,新生成的金属单质呈液态易AI2O3分离
(5)实验过程
①取一张圆形滤纸,倒入5克炒干的氧化铁(Fez。。粉末,再倒入2克铝粉、将两者混合均匀
②用两张圆形源纸,分别折叠成漏斗状,将其中一个取出,在底部撕一个孔,用水润湿下
面一点,再跟另一个漏斗套在一起,使四周都有4层
实验步骤③将折好的滤纸架在铁圈上,卜.面放置盛沙的蒸发皿,把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉倒
入纸漏斗中
④再在上面加少量氯酸钾,并在混合物中间插一根镁条
⑤点燃镁条,观察发生的现象
梦带:为铝热反应提供高温条件
实验装置♦匚氯酸钾:产生氧气,引发反应
▼氧化铁和铝粉的混合物
一
匕
①镁带剧烈燃烧,放出大量的热,并发出耀眼的白光,氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧
实验现象烈的反应
②纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中
实验结论高温下,铝与氧化铁发生反应,放出大量的热Fe2O3+2AI2Fe+AbO3
①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属,如铁、铝、锦、鸽等
原理应用3MnO2+4AI3Mn+2Al2O3
②金属焊接,如:野外焊接钢轨等
①内层纸漏斗底部剪个小孔:使熔融物易于落下
②蒸发皿盛沙:防止高温熔融物溅落炸裂蒸发皿
赛作要点
③镁条:制造高温条件,引起氯酸钾分解,引发铝热反应
④氯酸钾:制造氧气利于反应
①A1与MgO不能发生铝热反应
【微点拨】
②铝热反应不是一个反应,而是一类反应
③铝热反应为放热反应
7.电化学实验
⑴原电池装置图
(
阳1zw*Ofk?SrAt
淡盐水一不「缸-__广*NaOH溶液
离子交一一w一"
fe:-:-:-:-:
换膜电--------,二二二二二:,
-L>/"»1a———
二二匕上二二二二三-。H三---
解槽精制饱:行K
0(含少量NaOH)
液交电奂膜
NaCl溶
-
过阳极室中电极反应:2Cr-2e-=Cl2t»阴极室中的电极反应:2H2O+2e=H2t+
程2OH,阴极区H'放电,破坏了水的电离平衡,使OH浓度增大,阳极区C1放电,使溶
分液中的c(Cr)减小,为保持电荷守恒,阳极室中的Na-通过阳离子交换膜与阴极室中生成
析的OFT结合,得到浓的NaOH溶液
阳极(钛网(涂有钛、钉等氧化物涂
2Cl-2e=ChT(氧化反应)
电层)
极
阴极(碳钢网)2H2O+2e-=H2T+2OK(还原反应)
反
化学方程式2NaCl+2HO2NaOH+叼+C12T
A2
离子方程式-
2Cr+2H2O2OH+H?T+C12T
阳
只允许Na+等阳离子通过,不允许C「、OI「等阴离子及气体分子通过,可以防止阴
离子交
极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸,也能避免氯气与阴极产生的氢氟化钠溶液
换膜的
反应而影响氢氧化钠溶液的产量和质量
作用
(2)电冶金——利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等
冶炼钠冶炼镁冶炼铝
阳极:6O2-12e==3Ot
q2
阳极:2Cl-2e=C12?阳极:2C1-2e=Cht阴极:4Al3++12e-=4Al
极
阴极:2Na++2c-=2Na阴极:Mg2++2c-=Mg
x电解
总:2NaC12Na+Cl2T总:MgCbMg+Cl2T忠:2Ag屈用珠4人1十
应
302T
彳①电解熔融MgCL冶炼镁,而不能电解熔融MgO冶炼镁,因MgO的熔点很高
点②电解熔融AI2O3冶炼铝,而不能电解A1CL冶炼铝,因AlCb是共价化合物,熔融态不
导电
⑶电镀——应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法,叫做电镀,是一种特
殊的电解
电镀时,把镀层金属作阳极,通常把待镀金属(镀件)作阴极,用含有镀层金属离
电镀原
子的溶液作电镀液。在直流电的作用下,阳极金属溶解在溶液中成为阳离子,移向
理
阴极,在阴极获得电子被还原成金属,在镀件表面覆盖上一层均匀光洁而致密的镀
层
阳极:镀层金属
电镀池4
壮
的V阴极:待镀的金属制品
构成
2电镀液:含有镀层金属离子的溶液
C2卜一
实例
阳极反应:Cu-2e-=Cu2+
(铁上镀铜片主
二二一待镀铁阴极反应:2+
CiiSO_::制品Cu+2e^=Cu
铜)溶液4飞
电镀彳胴实验1发置
电镀时,电解质溶液的浓度保持不变;阳极减少的质量和阴极增加的质量相等;
特点
阳极失电子总数和阴极得电子总数相等
(4)电解精炼铜
电解精炼粗铜时,通常把纯铜作阴极,把粗通板(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等)作阳极,
原理用CuSCh溶液作电解质溶液,当通以直流电时,作为阳极的粗铜逐渐溶解,在阴极上析
出纯铜,这样可得符合电气工业要求的纯度达99.95%〜99.98%的铜
/T\
e-I11O|fe-
i
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阳极Zn-2e=Zn2\Fe_2e=Fe2+^Ni-2e^=Ni2+,Cu-2e=Cu2
电机(粗铜)+
反应阴极
Cu2++2e-=Cu
(纯铜)
在精炼池的阳极,含杂质的铜不断溶解,比铜更活泼的Zn、Fe、Ni等也会失去电子,
但Ag、Au等金属杂质由于失去电子能力比Cu弱,难以在阳极溶解,它们会以单质的形
如何式沉积在精炼池底,形成“阳极泥”。"阳极泥''经分离后可以得到Ag、Au等贵重金属。在
实现除阴极,由于溶液中的Z液+、Fe2\Ni2+>H+等离子得到电子的能力均比C心弱,且物质的
杂?量浓度均比Cu2+小,所以只有Cu?♦在阴极获得电子而析出Cu,这样,在阴极就得到了纯
铜。长时间电解后,电解质溶液的C/+浓度中有所减小,且引入了Z/+、Fe2+>Ni?+等杂
质,需定时除去杂质
铜的电解精炼时,电解质溶液中的C/+浓度中有所减小;阳极减少的质量和阴极增
特点
加的质量不相等;阳极失电子总数和阴极得电子总数相等
电解精炼中,比需要精炼的金属活泼的杂质溶解,而不比需要精炼的金属活泼的杂质
微点拨
会沉积(如:精炼银时Cu也会沉积)
二、配制型实验
1.质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
⑴一定质量分数溶液的配制——以配制100g5%NaOH溶液为例
5.0gNaOH05mL水
蒸溜水
①配制过程:用托盘天平称双10.0gNaOH固体,放入烧杯中,再用100mL量简量取95.0mL的
水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解
②步骤:计算一称量(量取)-溶解(稀释)
③仪器:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒
⑵体积比浓度溶液的配制
用浓硫酸配制1:4的稀硫酸50mL:用50mL的量筒量取40.0mL的水注入100mL的烧杯中,
再用10mL的量筒量取10.0mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓线注入烧杯中,并用玻璃棒不停地搅拌
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)配制主要仪器——容量瓶
①构造及用途
I|①结构:细颈、梨形、平底玻璃瓶,瓶口配有瘠口塞或塑料塞
[②标志:温度、容量和刻度线
③规格:100mL.250mL、500mL,1000mL
簿④用途:容量瓶是一种容积精密的仪器,常用于配制一定物质的量浓度的溶液
②查漏操作一使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水
\①容量瓶的检漏方法:向容量瓶中注入一定量水,盖好瓶塞。用食指握住瓶塞,另一只手
蜀托住瓶底,把瓶倒立,观察是否漏水。如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转180。后塞紧,
y再检查是否漏水。如不漏水,该容量瓶才能使用
②关键词:装水—盖塞一倒立一观察—正立~玻璃塞旋转180。倒立一观察
③使点套量瓶注意函示祈一
a.不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;b.不能作为反应容器或长期贮存溶液
的容器;
c.不能加入过冷或过热的液体;d.不能配制任意体积的溶液
(2)配制过程——以“配制100mL1.0()mol-17'NaCl溶液”为例
根据配制要求计算出所用固体溶质的质量(或浓溶液的体积)
①计算
根据〃B=CBW可知/7(NaCl)=0Jmol,则加NaCD=5.85x
Na。固体
用托盘天平称量固体溶质的质量(或用量筒量取浓溶液的体积)
②称量
\尸段加若用托盘天平可准确称取NaCI固体3g
在烧砂中用蒸储水将称出的固体溶解(或将浓溶液加水稀释),并用玻璃
③溶解
慢不断搅拌
蒸幅水
④转移待烧杯内溶液恢复室温后,用玻璃棒引流,将其缓缓注入10Cml容量
f题中
用蒸锵水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶
⑤洗涤
里
⑥振荡含将容量瓶中的溶液振荡均匀,使溶液充分混合
1
-先向容量瓶加入蒸得水,至液面距刻线lcm~2cm处,再改用胶头滴管
⑦定容1
6向容量瓶中滴加蒸谭水,直至溶液的凹液面恰好与刻线相切
mL
塞好瓶塞,用食指握住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转,
⑧摇匀
%使溶液混合均匀
⑨装瓶将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签,标明浓度
(3)主要仪器
①固体配制溶液(配制100mL1.00mol/LNa。溶液)
托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、胶头湎管、试剂瓶(不需要量筒)
②浓溶液配制稀溶液(18.4mol/L的浓H2sCh配制1mol/L的稀H2S04100mL)
量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、试剂瓶
(4)配制辅助仪器
①托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在左盘,祛码放在右盘,读数精确到0.1g
②胶头滴管:在试验中往试管或其他容器中滴入少量试剂,或用于量筒和容量瓶的定容
(5)配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
①误差的分析方法:根据a=号=凯可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操
作会导致,〃B或V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致
偏大,则CB偏大;若实验操作导致V偏大,则CB偏小
②常见的操作不当造成的误差
能引起误展的一些操作误差■分析(填偏大、偏小或无影响)
天平祛码沾有其他物质或已生锈(没有脱落)偏大
称量物与祛码放反并使用游码偏小
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