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高考化学考点专题归纳复习 化学实验

高考化学考点专题归纳复习 化学实验

分类:高三化学教案   更新:2013/2/2   来源:网友提供

高考化学考点专题归纳复习 化学实验

考点39化学实验一、常用仪器的使用l.能加热的仪器(l)试管用来盛放少量药品、常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器,可用于制取或收集少量气体。使用注意事项:①可直接加热,用试管夹夹在距试管口1/3处。②放在试管内的液体,不加热时不超过试管容积的l/2,加热时不超过l/3。③加热后不能骤冷,防止炸裂
考点39    化学实验
一、常用仪器的使用
l.能加热的仪器
(l)试管      用来盛放少量药品、常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器,可用于制取或收集少量气体。
使用注意事项:①可直接加热,用试管夹夹在距试管口 1/3处。
②放在试管内的液体,不加热时不超过试管容积的l/2,加热时不超过l/3。
③加热后不能骤冷,防止炸裂。
④加热时试管口不应对着任何人;给固体加热时,试管要横放,管口略向下倾斜。
(2)烧杯       用作配制溶液和较大量试剂的反应容器,在常温或加热时使用。
使用注意事项:①加热时应放置在石棉网上,使受热均匀。
②溶解物质用玻璃棒搅拌时,不能触及杯壁或杯底。
(3)烧瓶       用于试剂量较大而又有液体物质参加反应的容器,可分为圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶。它们都可用于装配气体发生装置。蒸馏烧瓶用于蒸馏以分离互溶的沸点不同的物质。
使用注意事项:①圆底烧瓶和蒸馏烧瓶可用于加热,加热时要垫石棉网,也可用于其他热浴(如水浴加热等)。
②液体加入量不要超过烧瓶容积的1/2。
(4)蒸发皿         用于蒸发液体或浓缩溶液。
使用注意事项:①可直接加热,但不能骤冷。
②盛液量不应超过蒸发皿容积的2/3。
③取、放蒸发皿应使用坩埚钳。
(5)坩埚      主要用于固体物质的高温灼烧。
使用注意事项:①把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热。
②取、放坩埚时应用坩埚钳。
(6)酒精灯      化学实验时常用的加热热源。
使用注意事项:①酒精灯的灯芯要平整。
②添加酒精时,不超过酒精灯容积的2/3;酒精不少于l/4。
③绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火。
④绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯。
⑤用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹。
⑥不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立即用湿布扑盖。
2.分离物质的仪器
(1)漏斗      分普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗。普通漏斗用于过滤或向小口容器转移液体。长颈漏斗用于气体发生装置中注入液体。分液漏斗用于分离密度不同且互不相溶的不同液体,也可用于向反应器中随时加液。也用于萃取分离。
(2)洗气瓶     中学一般用广口瓶、锥形瓶或大试管装配。洗气瓶内盛放的液体,用以洗涤气体,除去其中的水分或其他气体杂质。使用时要注意气体的流向,一般为“长进短出”。
3.计量仪器
(l)托盘天平     用于精密度要求不高的称量,能称准到0.1g。所附砝码是天平上称量时衡定物质质量的标准。
使用注意事项:①称量前天平要放平稳,游码放在刻度尺的零处,调节天平左、右的平衡螺母,使天平平衡。
②称量时把称量物放在左盘,砝码放在右盘。砝码要用镊子夹取,先加质量大的砝码,再加质量小的砝码。
③称量干燥的固体药品应放在在纸上称量。
④易潮解、有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),必须放在玻璃器皿里称量。
⑤称量完毕后,应把砝码放回砝码盒中,把游码移回零处。
(2)量筒     用来量度液体体积,精确度不高。
使用注意事项:①不能加热和量取热的液体,不能作反应容器,不能在量筒里稀释溶液。
②量液时,量简必须放平,视线要跟量简内液体的凹液面的最低处保持水平,再读出液体体积。
(3)容量瓶    用于准确配制一定体积和一定浓度的溶液。使用前检查它是否漏水。用玻璃棒引流的方法将溶液转入容量瓶。
使用注意事项:①只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
②容量瓶的容积是在20℃时标定的,转移到瓶中的溶液的温度应在20℃左右。
(4)滴定管    用于准确量取一定体积液体的仪器。带玻璃活塞的滴定管为酸式滴定管,带有内装玻璃球的橡皮管的滴定管为碱式滴定管。
使用注意事项:①酸式、碱式滴定管不能混用。
②25mL、50mL滴定管的估计读数为±0.01mL。
③装液前要用洗液、水依次冲洗干净,并要用待装的溶液润洗滴定管。
④调整液面时,应使滴管的尖嘴部分充满溶液,使液面保持在“0’或“0”以下的某一定刻度。读数时视线与管内液面的最凹点保持水平。
(5)量气装置   可用广口瓶与量筒组装而成。如图所示。排到量筒中水的体积,即是该温度、压强下所产生的气体的体积。适用于测量难溶于水的气体体积。
二、药品的取用和保存
实验室里所用的药品,很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的。因此在使用时一定要严格遵照有关规定和操作规程,保证安全。不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味,不得尝任何药品的味道。注意节约药品,严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有说明用量,一般应按最少量取用:液体l~2mL,固体只需要盖满试管底部。实验剩余的药品既不能放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放人指定的容器内。
1.固体药品的取用
取用固体药品一般用药匙。往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,先使试管倾斜,把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送入试管底部,然后使试管直立起来,让药品全部落到底部。有些块状的药品可用镊子夹取。
2.液体药品的取用
取用很少量液体时可用胶头滴管吸取。取用较多量液体时可用直接倾注法:取用细口瓶里的药液时,先拿下瓶塞,倒放在桌上,然后拿起瓶子(标签应对着手心)瓶、口要紧挨着试管口,使液体缓缓地倒入试管。注意防止残留在瓶口的药液流下来,腐蚀标签。一般往大口容器或容量瓶、漏斗里倾注液体时,应用玻璃棒引流。
3.几种特殊试剂的存放
(1)钾、钙、钠在空气中极易氧化,遇水发生剧烈反应,应放在盛有煤油的广口瓶中以隔绝空气。
(2)白磷着火点低(40℃),在空气中能缓慢氧化而自燃,通常保存在冷水中。
(3)液溴有毒且易挥发,需盛放在磨口的细口瓶里,并加些水(水覆盖在液溴上面),起水封作用。
(4)碘易升华且具有强烈刺激性气味,盛放在磨口的广口瓶里。
(5)浓硝酸、硝酸银见光易分解,应保存在棕色瓶中,贮放在黑暗而且温度低的地方。
(6)氢氧化钠固体易潮解,应盛放在易于密封的干燥大口瓶中保存;其溶液盛放在无色细口瓶里,瓶口用橡皮塞塞紧,不能用玻璃塞。
三、水溶液的配制
l.配制溶质质量分数一定的溶液
计算:算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时,要算出液体的体积。
称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解.
2.配制一定物质的量浓度的溶液
计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。
称量:用天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。
定容:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2-3次,将洗涤液注入容量瓶。振荡,使溶液混合均匀,然后继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3m处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
四、常见气体的实验室制备
(一)、气体发生装置的类型
根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
1.固体或固体混合物加热制备气体,可用实验室制备氧气的装置。如右图所示,可制备的气体有O2、NH3、CH4等。
该实验装置要注意:(l)试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。
(2)铁夹应夹在距试管口 l/3处。
(3)胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气体的导出。
2.块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备,当制取气体的量不多时,也可采用简易装置,如右图。可制备气体有:H2、CO2、H2S等。
实验时要注意:①在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;
②加入的液体反应物(如酸)要适当。
3.固体与液体或液体与液体的混合物加热制备气体,可用实验室制备氯气的装置,如右图所示。可制备的气体有:Cl2、HCl、CH2=CH2等。
实验时要注意:①先把固体药品加入烧瓶,然后加入液体药品。
②要正确使用分液漏斗。
(二)、几种气体制备的反应原理
1、O2  2KClO3 2KCl+3O2↑   2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
       2H2O2 2H2O+O2↑
2、NH3    2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O       NH3•H2O NH3↑+H2O
3、CH4    CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑
4、H2      Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
5、CO2    CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
6、H2S        FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑
7、SO2        Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
8、NO2        Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
9、NO         3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
10、C2H2       CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
11、Cl2         MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
12、HCl       NaCl(固)+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑
NaCl(固)+NaHSO4 Na2SO4+HCl↑
2NaCl(固)+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑
13、C2H4     C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
14、N2        NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O
(三)、气体的收集
1.排水集气法         难溶或微溶于水,与水不发生化学反应的气体,都可用排水集气法收集。例如H2、O2、NO、CO、CH4、CH2=CH2、CH≡CH等。用排水集气法收集气体时,导管口只能伸入集气瓶内少许。
2.排空气集气法        不与空气发生反应,且其密度与空气密度相差较大的气体,都可用排空气集气法收集。空气的平均式量是29,式量大于29的气体如Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S气体可用瓶口向上的排空气法收集。如式量小于29的气体,如H2、NH3、CH4可用瓶口向下的排空气取气法收集。用排空气法收集气体时,导管一定要伸入集气瓶底部,把空气尽量排出。为减少空气向瓶内扩散,集气瓶口可盖上毛玻璃片。如用试管收集时,可在试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花。
(四)、气体的净化与干燥
1.气体的净化与干燥装置
气体的净化常用洗气瓶、干燥管。如图所示。
2.气体的净化
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;②酸性杂质可用碱性物质吸收;③碱性杂质可用酸性物质吸收;④水分可用干燥剂来吸收;⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
3.气体干燥剂
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:
①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成 CaCl2•8NH3),不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
4.气体净化与干燥注意事项
一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。
对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用NaOH溶液吸收;尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾气CO可用点燃法,将它转化为CO2气体。
五、常见物质的分离、提纯和鉴别
(一)、物理方法分离和提纯物质
1.过滤       过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。
过滤时应注意:
①一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。
2.蒸发和结晶       蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。
3.蒸馏       蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
4.分液和萃取       分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。
在萃取过程中要注意:
①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。
②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。
5.升华      升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。
6.渗析       利用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等),使胶体跟混在其中的分子、离子分离的方法。常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。
(二)、化学方法分离和提纯物质
用化学方法分离和提纯物质时要注意:
①最好不引入新的杂质;
②不能损耗或减少被提纯物质的质量
③实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:
1.生成沉淀法      例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质OH-),过滤除去Mg(OH)2,然后加入适量盐酸,调节pH为中性。
2.生成气体法      例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3,为了不引入新的杂质并增加SO42-,可加入适量的稀H2SO4,将CO32-转化为CO2气体而除去。
3.氧化还原法      例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质,可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3,可加入适量的铁粉而将其除去。
4.正盐和与酸式盐相互转化法       例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质,可将固体加热,使NaHCO3分解生成Na2CO3,而除去杂质。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质,可向溶液里通入足量CO2,使Na2CO3转化为NaHCO3。
5.利用物质的两性除去杂质       例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质,可利用Al2O3是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加入足量的 NaOH溶液,使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3。
6.离子交换法       例如用磺化煤(NaR)做阳离子交换剂,与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换,而使硬水软化。
(三)、有机物的分离和提纯
有机物的提纯要依据被提纯物质的性质,采用物理方法和化学方法除去杂质。一般情况是加入某种试剂,与杂质反应,生成易溶于水的物质,再用分液的方法除去杂质。如除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇,应在混合物中加入饱和的碳酸钠溶液,杂质乙酸与碳酸钠反应,生成了易溶于水的乙酸钠(同时降低乙酸乙酯的溶解度),充分搅拌后,用分液漏斗分液,可得纯净的乙酸乙酯。
(四)、物质的鉴别
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验,根据物质的化学特性,分别检出阳离子、阴离子,鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认,可根据一种物质的特性区别于另一种,也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实,根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。
1.常见气体的检验
(1)氢气   纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气。
(2)氧气    可使带火星的木条复燃。
(3)氯气    黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)。
(4)氯化氢   无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
(5)二氧化硫   无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(6)硫化氢  无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
(7)氨气   无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
(8)二氧化氮     红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。
(9)一氧化氮       无色气体,在空气中立即变成红棕色。
(10)二氧化碳      能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
(11)一氧化碳      可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的Cu

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