高中化學(xué)教材常考實(shí)驗(yàn)總結(jié)
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 2009-09-08 15:18:22
化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高考題的比重是越來(lái)越大,目前高考實(shí)驗(yàn)命題的特點(diǎn)有二:一是突出考查實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作能力,二是突出考查實(shí)驗(yàn)探究能力,這一點(diǎn)在考試大綱中已有明確要求。課本實(shí)驗(yàn)往往成為考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力命題的載體。因此,課本實(shí)驗(yàn)的重要性就不言而喻了,針對(duì)目前實(shí)驗(yàn)在教材中的分布比較分散,學(xué)生又難以掌握的現(xiàn)狀,我組織了組內(nèi)老師進(jìn)行了整理,現(xiàn)發(fā)給你們。
一、配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
以配制100mL1.00mol/L的NaOH溶液為例:
1、步驟:(1)計(jì)算 (2)稱量: 4.0g。ūA粢晃恍(shù))(3)溶解(4)轉(zhuǎn)移:待燒杯中溶液冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移(5)洗滌 (6)定容:將蒸餾水注入容量瓶,當(dāng)液面離刻度線1— 2cm 時(shí),改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面最低點(diǎn)與刻度線在同一水平線上(7)搖勻:蓋好瓶塞,上下顛倒、搖勻 (8)裝瓶貼標(biāo)簽 :標(biāo)簽上注明藥品的名稱、濃度。
2、 所用儀器:(由步驟寫(xiě)儀器)
托盤(pán)天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、(量筒)、100mL容量瓶、膠頭滴管
3、 注意事項(xiàng):
(1) 容量瓶:只有一個(gè)刻度線且標(biāo)有使用溫度和量程規(guī)格,只能配制瓶上規(guī)定容積的溶液。(另外使用溫度和量程規(guī)格還有滴定管、量筒)
(2) 常見(jiàn)的容量瓶:50 mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。若配制480mL與240mL溶液,應(yīng)分別用500mL容量瓶和250mL容量瓶。寫(xiě)所用儀器時(shí),容量瓶必須注明規(guī)格,托盤(pán)天平不能寫(xiě)成托盤(pán)天秤!
(3) 容量瓶使用之前必須查漏。方法:向容量瓶?jī)?nèi)加少量水,塞好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一只手的五指托住瓶底,把瓶倒立過(guò)來(lái),如不漏水,正立,把瓶塞旋轉(zhuǎn)1800后塞緊,再倒立若不漏水,方可使用。(分液漏斗與滴定管使用前也要查漏)
(4)命題角度:一計(jì)算所需的固體和液體的量,二是儀器的缺失與選擇,三是實(shí)驗(yàn)誤差分析。
二、Fe(OH)3膠體的制備:
1、步驟:向沸水中加入FeCl3的飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱。
操作要點(diǎn):四步曲:①先煮沸,②加入飽和的FeCl3溶液,③再煮沸至紅褐色,④停止加熱
2、涉及的化學(xué)方程式:Fe3++3H2O Fe(OH)3(膠體)+3H+
強(qiáng)調(diào)之一是用等號(hào),強(qiáng)調(diào)之二是標(biāo)明膠體而不是沉淀,強(qiáng)調(diào)之三是加熱。
3、命題角度:配制步驟及對(duì)應(yīng)離子方程式的書(shū)寫(xiě)
三、焰色反應(yīng):
1、 步驟:洗—燒—蘸—燒—洗—燒
2 、該實(shí)驗(yàn)用鉑絲或鐵絲
3 、焰色反應(yīng)可以是單質(zhì),也可以是化合物,是物理性質(zhì)
4 、Na ,K 的焰色:黃色,紫色(透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃)
5 、某物質(zhì)作焰色反應(yīng),有黃色火焰一定有Na ,可能有K
6、命題角度:實(shí)驗(yàn)操作步驟及Na ,K 的焰色
四、Fe(OH)2的制備:
1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:白色沉淀立即轉(zhuǎn)化灰綠色,最后變成紅褐色沉淀。
2、化學(xué)方程式為:Fe2++2OH-=Fe(OH)2 4e(OH)2+O2+2H2O= 4e(OH)3
3、注意事項(xiàng):(1)所用亞鐵鹽溶液必須是新制的,NaOH溶液必須煮沸,(2)滴定管須插入液以下,(2)往往在液面加一層油膜,如苯或食物油等(以防止氧氣的氧化)。
4、命題角度:制備過(guò)程中的現(xiàn)象、方程式書(shū)寫(xiě)及有關(guān)采取措施的原因
五、硅酸的制備:
1、步驟:在試管中加入3—5mL飽和Na2SiO3溶液,滴入1—2滴酚酞溶液,再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸,邊加邊振蕩,至溶液顏色變淺并接近消失時(shí)停止。
2、現(xiàn)象:有透明的硅酸凝膠形成
3、化學(xué)方程式:NaSiO3+2HCl= H2SiO3↓+2NaCl(強(qiáng)酸制弱酸)
4、 NaSiO3溶液由于SiO32-水解而顯堿性,從而使酚酞試液呈紅色。
六、重要離子的檢驗(yàn):
1、Cl-的檢驗(yàn):加入AgNO3溶液,再加入稀硝酸,若生成不溶于稀HNO3的白色沉淀;或先加硝酸化溶液(排除CO32-干擾),再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,則說(shuō)明有Cl-存在
2、SO42-的檢驗(yàn):先加入鹽酸,若有白色沉淀,先進(jìn)行過(guò)濾,在濾液中再加入BaCl2溶液,生成白色沉淀即可證明。若無(wú)沉淀,則在溶液中直接滴入BaCl2溶液進(jìn)行檢驗(yàn)。
命題角, 度:檢驗(yàn)方法、除雜、沉淀洗滌及相關(guān)純度的計(jì)算
七、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法
1、反應(yīng)原理 :2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
2、收集:向下排空氣法(管口塞一團(tuán)棉花,避免空氣對(duì)流)
3、驗(yàn)滿:①將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口,若試紙變藍(lán),說(shuō)明氨氣已收集滿 ②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,出現(xiàn)大量白煙,則證明氨氣已收集滿
4、干燥方法:堿石灰干燥(不能無(wú)水氯化鈣)
5、裝置圖:固體和固體加熱制氣體的裝置,與制氧氣的相同
拓展:濃氨水或濃銨溶液滴到生石灰或燒堿中制氨氣,或濃氨水直接加熱也可制氨氣
6、命題角度:因氨氣作為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)制取氣體中唯一的實(shí)驗(yàn),其地位不可估量。主要角度為:反應(yīng)原理、收集、干燥及驗(yàn)滿等,并以此基礎(chǔ)進(jìn)行性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。
八、噴泉實(shí)驗(yàn)
1、實(shí)驗(yàn)原理:氨氣極易溶于水,擠壓膠頭滴管,
少量的水即可溶解大量的氨氣(1:700),使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速減小,
外界大氣壓將燒杯中的水壓入上面的燒瓶,
故NH3、HCl、 HBr 、HI、 SO2 等
氣體均能溶于水形成噴泉。
2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:產(chǎn)生紅色噴泉(氨氣溶于水形成堿性溶液,酚酞遇堿顯紅色)
3、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵:①氨氣應(yīng)充滿 ②燒瓶應(yīng)干燥 ③裝置不得漏氣
4、實(shí)驗(yàn)拓展:CO2、H2S、Cl2 等與水不能形成噴泉,但與NaOH溶液可形成噴泉
九、銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)
1、實(shí)驗(yàn)原理:Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
2、現(xiàn)象:加熱之后,試管中的品紅溶液褪色,
或試管中的紫色石蕊試液變紅;將反應(yīng)后的溶液倒入盛有水的燒杯中,溶液由黑色變成藍(lán)色。
3、原因解釋:變黑的物質(zhì)為被濃硫酸氧化生成CuO,CuO與沖稀的硫酸反應(yīng)生成了CuSO4溶液。
【提示】由于此反應(yīng)快,利用銅絲,便于及時(shí)抽出,減少污染。
命題角度:SO2的性質(zhì)及產(chǎn)物的探究、“綠色化學(xué)”及尾氣的處理等。
十、鋁熱反應(yīng):
1、實(shí)驗(yàn)操作步驟:把少量干燥的氧化鐵和適量的鋁粉均勻混合后放在紙漏斗中,在混合物上面加少量氯酸鉀固體中,中間插一根用砂紙打磨過(guò)的鎂條,點(diǎn)燃。
2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:立即劇烈反應(yīng),發(fā)出耀眼的光芒,產(chǎn)生大量的煙,紙漏斗被燒破,有紅熱狀態(tài)的液珠,落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上,液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w。
3、化學(xué)反應(yīng)方程式:Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3
4、注意事項(xiàng):
。1)要用打磨凈的鎂條表面的氧化膜,否則難以點(diǎn)燃。
。2)玻璃漏斗內(nèi)的紙漏斗要厚一些,并用水潤(rùn)濕,以防損壞漏斗
。3)蒸發(fā)皿要墊適量的細(xì)沙:一是防止蒸發(fā)皿炸裂,二是防止熔融的液體濺出傷人。
。4)實(shí)驗(yàn)裝置不要距人太近,防止使人受傷。
5、命題角度:實(shí)驗(yàn)操作步驟及化學(xué)方程式。
十一、中和熱實(shí)驗(yàn)(了解):
1、概念:酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí)所釋放的熱量
注意:(1)酸、堿分別是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿 對(duì)應(yīng)的方程式:H++OH-=H2O △H=-57.3KJ/mol
(2)數(shù)值固定不變,它與燃燒熱一樣,因具有明確的含義,故文字表達(dá)時(shí)不帶正負(fù)號(hào)。
2、中和熱的測(cè)定注意事項(xiàng):
。1)為了減少誤差,必須確保熱量盡可能的少損失,實(shí)驗(yàn)重復(fù)兩次,去測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值作計(jì)算依據(jù)
。2)為了保證酸堿完全中和常采用H+或OH-稍稍過(guò)量的方法
。3)實(shí)驗(yàn)若使用了弱酸或弱堿,引種和過(guò)程中電離吸熱,會(huì)使測(cè)得的中和熱數(shù)值偏小
十二、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)(了解):(以一元酸與一元堿中和滴定為例)
1、原理:C酸V酸=C堿V堿
2、要求:①準(zhǔn)確測(cè)算的體積. ②準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)
3、酸式滴定管和堿式滴定管的構(gòu)造:①0刻度在滴定管的上端,注入液體后,仰視讀數(shù)數(shù)值偏大 ②使用滴定管時(shí)的第一步是查漏 ③滴定讀數(shù)時(shí),記錄到小數(shù)點(diǎn)后兩位 ④滴定時(shí)一般用酚酞、甲基橙作指示劑,不用石蕊試液。④酸堿式滴定管不能混用,如酸、具有氧化性的物質(zhì)一定用酸式滴定管盛裝。
4、操作步驟(以0.1 molL-1的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液為例)
①查漏、洗滌、潤(rùn)洗
、谘b液、趕氣泡、調(diào)液面、注液(放入錐形瓶中)
、鄣味ǎ貉劬ψ⒁曞F形瓶中溶液中溶液顏色的變化,當(dāng)?shù)蔚阶詈笠坏危芤侯伾l(fā)生明顯變化且半分鐘內(nèi)部不變色即為滴定終點(diǎn)
5、命題角度:滴定管的結(jié)構(gòu)、讀數(shù)及中和滴定原理。
十三、氯堿工業(yè):
1、實(shí)驗(yàn)原理:電解飽和的食鹽水的電極反應(yīng)為:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
2、應(yīng)用:電解的離子方程式為2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑,陰極產(chǎn)物是H2和NaOH,陰極被電解的H+是由水電離產(chǎn)生的,故陰極水的電離平衡被破壞,陰極區(qū)溶液呈堿性。若在陰極區(qū)附近滴幾滴酚酞試液,可發(fā)現(xiàn)陰極區(qū)附近溶液變紅。陽(yáng)極產(chǎn)物是氯氣,將濕潤(rùn)的KI淀粉試紙放在陽(yáng)極附近,試紙變藍(lán)。
3、命題角度:兩極上析出產(chǎn)物的判斷、產(chǎn)物的性質(zhì)及相關(guān)電解原理
十四、電鍍:
。1)電鍍的原理:與電解原理相同。電鍍時(shí),一般用含有鍍層金屬陽(yáng)離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液,把待鍍金屬制品浸入電鍍液中,與直流電源的負(fù)極相連,作陰極;用鍍層金屬作陽(yáng)極,與直流電源的正極相連,陽(yáng)極金屬溶解,成為陽(yáng)離子,移向陰極,這些離子在陰極上得電子被還原成金屬,覆蓋在鍍件的表面。
(2)電鍍池的組成:待鍍金屬制品作陰極,鍍層金屬作陽(yáng)極,含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液,陽(yáng)極反應(yīng):M – ne- =Mn+(進(jìn)入溶液),陰極反應(yīng)Mn+ + ne- =M(在鍍件上沉積金屬)
十五、銅的精煉:
。1)電解法精煉煉銅的原理:
陽(yáng)極(粗銅):Cu-2e-=Cu2+、Fe-2e-=Fe2+
陰極 (純銅):Cu2++2e-=Cu
。2)問(wèn)題的解釋:銅屬于活性電極,電解時(shí)陽(yáng)極材料發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解。粗銅中含有Zn、Ni、Fe、Ag、Au等多種雜質(zhì),當(dāng)含有雜質(zhì)的銅在陽(yáng)極不斷溶解時(shí),位于金屬活動(dòng)性順序表銅以前的金屬雜質(zhì),如Zn、Ni、Fe、等也會(huì)同時(shí)失去電子,但它們的陽(yáng)離子得電子能力比銅離子弱,難以被還原,所以并不能在陰極上得電子析出,而只能留在電解液里,位于金屬活動(dòng)性表銅之后的銀、金等雜質(zhì),因失去電子的能力比銅更弱,難以在陽(yáng)極失去電子變成陽(yáng)離子溶解,所以以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底,形成陽(yáng)極泥(陽(yáng)極泥可作為提煉金、銀等貴重金屬的原料)。
。3)命題角度:精煉原理及溶液中離子濃度的變化
十六、鹵代烴中鹵原子的檢驗(yàn)方法(取代反應(yīng)、消去反應(yīng)):
1、實(shí)驗(yàn)步驟:
2、若為白色沉淀,鹵原子為氯;若淺黃色沉淀,鹵原子為溴;若黃色沉淀,鹵原子為碘
3、鹵代烴是極性鍵形成的共價(jià)化合物,只有鹵原子,并無(wú)鹵離子,而AgNO3只能與X—產(chǎn)全AgX沉淀,故必須使鹵代烴中的—X轉(zhuǎn)變?yōu)閄—,再根據(jù)AgX沉淀的顏色與質(zhì)量來(lái)確定鹵烴中鹵原子的種類和數(shù)目,
4、加入硝酸銀溶液之前,須加入硝酸酸化中和掉混合液中的堿液方可。
5、用酸性KMnO4溶液驗(yàn)證消去反應(yīng)產(chǎn)物乙烯時(shí),要注意先通入水中除去乙醇,再通入酸性KMnO4溶液中;也可用溴水直接檢驗(yàn)(則不用先通入水中)。
十七、乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法:
1、反應(yīng)制取原理:C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
2、液液加熱型,與實(shí)驗(yàn)室制氯氣制法相同。
3.濃硫酸的作用:催化劑、脫水劑
4.注意事項(xiàng):①乙醇和濃硫酸的體積比為1:3
、 向乙醇中注入濃硫酸;邊慢注入,邊攪拌
、蹨囟扔(jì)水銀球插到液面以下
、芊磻(yīng)溫度要迅速升高到170℃
⑤該實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物SO2,故檢驗(yàn)乙烯時(shí),一定先用堿液除去SO2,再通入KMnO4或溴水
5.本反應(yīng)可能發(fā)生的副反應(yīng):
C2H5OH CH2=CH2↑+H2O C2H5-OH+ HO-C2H 5 C2H5OC2H5+H2O
C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+ 2H2O
十八、乙酸乙酯的制備
1、先加乙醇,再加濃硫酸和乙酸的混合液;
2、低溫加熱小心均勻的進(jìn)行,以防乙酸、乙醇的大量揮發(fā)和液體劇烈沸騰;
3、導(dǎo)氣管末端不要插入飽和Na2CO3液體中,防液體倒吸。
4、用飽和Na2CO3溶液吸收主要優(yōu)點(diǎn):
、傥找宜,便于聞?dòng)谝宜嵋阴サ南阄?②溶解乙醇 ③ 降低乙酸乙酯的溶解度,分層,觀察乙酸乙酯
5、本反應(yīng)的副反應(yīng):C2H5-OH+ HO-C2H 5 C2H5-O-C2H5+H2O
C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+ 2H2O
6、命題角度:加入藥品順序、導(dǎo)管的位置、飽和Na2CO3溶液的作用及考查運(yùn)用化學(xué)平衡提高乙酸乙酯轉(zhuǎn)化率的措施。
十九、醛基的檢驗(yàn)(以乙醛為例):
A:銀鏡反應(yīng)
1、銀鏡溶液配制方法:在潔凈的試管中加入1ml 2%的AgNO3溶液(2)然后邊振蕩試管邊逐滴加入2%稀氨水,至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止,制得銀氨溶液。
反應(yīng)方程式:AgNO3+NH3·H2O=AgOH+ NH4 NO3 AgOH+2 NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
2、銀鏡實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):(1)沉淀要恰好溶解
。2)銀氨溶液隨配隨用,不可久置
(3)加熱過(guò)程不能振蕩試管
。4)試管要潔凈
3、做過(guò)銀鏡反應(yīng)的試管用稀HNO3清洗
B:與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng):
1、Cu(OH)2懸濁液配制方法:在試管里加入10%的NaOH溶液2ml,滴入2%的CuSO4溶液4—6滴,得到新制的氫氧化銅懸濁液
2、注意事項(xiàng):(1)Cu(OH)2必須是新制的(2)要加熱至沸騰(3)實(shí)驗(yàn)必須在堿性條件下(NaOH要過(guò)量)
二十、蔗糖與淀粉水解及產(chǎn)物的驗(yàn)證:
1、實(shí)驗(yàn)步驟:在一支潔凈的試管中加入蔗糖溶液,并加入幾滴稀硫酸,將試管放在水浴中加熱幾分鐘,然后用稀的NaOH溶液使其呈弱堿性。
2、注意事項(xiàng):用稀硫酸作催化劑,而酯化反應(yīng)則是用濃硫酸作催化劑和吸水劑。
在驗(yàn)證水解產(chǎn)物葡萄糖時(shí),須用堿液中和,再進(jìn)行銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)探究題精選:
1.某固體混合物可能含Al、(NH4)2SO4、MgCl2、A1Cl3、FeCl3中的一種或幾種,現(xiàn)對(duì)該混合物作如下實(shí)驗(yàn),所得現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)據(jù)如圖(氣體體積已換算成標(biāo)況下的體積):
請(qǐng)回答:
(1)混合物中是否存在FeCl2 (填“是”或“否”); ,
(2)混合物中是否存在(NH4)2SO4 (填“是”或“否”),你的判斷依據(jù)是_______。
(3)寫(xiě)出反應(yīng)⑤的離子反應(yīng)方程式; 。
(4)請(qǐng)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析,原固體混合物中一定含有的物質(zhì)為 (寫(xiě)化學(xué)式),不寫(xiě)計(jì)算過(guò)程。
(5)把AlCl3溶液加熱濃縮蒸干,不能得到較純的A1Cl3晶體,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)可行的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)從溶液中得到較純的AlCl3結(jié)晶: 。
答案:(1)否 (2)是 氣體通過(guò)濃硫酸減少4.48L (3)A1(OH)3++3H+=A13++3H2O
(4)一定含有A1、(NH4)2SO4和MgCl2三種物質(zhì)
(5)往氯化鋁溶液中加入一定量的濃鹽酸后,再加熱濃縮析出晶體。
2.氯化銅晶體中常含F(xiàn)eC12雜質(zhì),為制得純凈氯化銅晶體(CuC12·2H2O),首先將其溶于稀鹽酸中,然后按下面所示操作步驟進(jìn)行提純。
已知:
|
氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pH |
氯氧化物沉淀完全時(shí)的pH |
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Cu2+ |
4.7 |
6.7 |
(1)下列物質(zhì)中,最適合作為氧化劑X的是 (填序號(hào))
A.H2O2 B.KMnO 4 C。甆aC1O D.濃硫酸
寫(xiě)出加入X后發(fā)生反應(yīng)離子的方程式 。
(2)加入的物質(zhì)Y可以是 ,目的是
(3)某同學(xué)利用反應(yīng)Cu+2H+ Cu2++H2↑ 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)制取氯化銅溶液。該同學(xué)設(shè)計(jì) 的裝置應(yīng)該為 。(填“原電 池”或“電解池”)。請(qǐng)?jiān)谟覀?cè)方框中畫(huà)出 該同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置圖,并指明電極材料和 電解質(zhì)溶液。
。4)從CuC12稀溶液中得到CuC12·2H2O晶體,在蒸發(fā)結(jié)晶的過(guò)程中,為了防止Cu2+的水解,應(yīng)采取的措施是 。
答案:(1)A 2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
。2)CuO或Cu(OH)2或CuCO3(2分);調(diào)節(jié)溶液的pH,只生成Fe(OH)3沉淀(2分);
。3)電解 (4)加入適量稀鹽酸
3.某化學(xué)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的下列試劑:鐵粉、0.1mol·L-1FeCl3溶液、0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+ 、Fe3+ 的氧化性、還原性,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加于應(yīng)用。
(1)根據(jù)氧化還原的有關(guān)原理,興趣小組對(duì)Fe2+、Fe3+ 的還原性、氧化性提出了如下2種假設(shè):假設(shè)一:Fe2+ 既有還原性又有氧化性; 假設(shè)二:Fe3+ 具有氧化性;
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,完成下列表格。
探究?jī)?nèi)容 |
實(shí)驗(yàn)方案 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
探究Fe2+具有還原性 |
取少量0.1mol·L-1FeCl2溶液,加入足量新制氯水后,再往溶液中加入少量KSCN溶液 |
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探究Fe3+具有氧化性 |
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(3)該興趣小組為說(shuō)明“Fe2+具有氧化性”,提出了一個(gè)反應(yīng)事實(shí):FeCl2 + Zn = ZnCl2 + Fe
該反應(yīng)的離子方程式為:
(4)根據(jù)Fe3+的性質(zhì),該小組用FeCl3溶液腐蝕銅箔制造印刷線路板,離子方程式是: ___
探究?jī)?nèi)容 |
實(shí)驗(yàn)方案 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
探究Fe2+具有還原性 |
取少量0.1mol·L-1FeCl2溶液,加入足量新制氯水后,再往溶液中加入少量KSCN溶液 |
加入氯水后,溶液由淺綠色變黃色,再加入少量KSCN溶液后溶液變紅色 |
探究Fe3+具有氧化性 |
取少量0.1mol·L-1FeCl3溶液,加入足量鐵粉后,再往溶液中加入少量KSCN溶液 |
加入鐵粉后,溶液由黃色變淺綠色,加入KSCN溶液后,溶液不顯紅 |
答案(2)
(3)Fe2++Zn =Zn2+ + Fe (4)2Fe3+ + Cu=2Fe2++ Cu2+
4. 銅及其化合物一般都具有特征的顏色,例如Cu、Cu2O呈紅色,CuO呈黑色,CuSO4·5H2O呈藍(lán)色等。研究性學(xué)習(xí)小組甲為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的Cu2O試樣中是否含有Cu進(jìn)行了認(rèn)真的探究。
、瘢殚嗁Y料:①Cu2O屬于堿性氧化物; ②在空氣中灼燒Cu2O生成CuO;③Cu2O在酸性條件下能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)(Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。
、颍O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:
方案1:取該紅色試樣溶于足量的稀硝酸中,觀察溶液顏色變化
方案2:取該紅色試樣溶于足量的稀硫酸中,觀察是否有殘?jiān)?/p>
方案3:稱得干燥坩堝的質(zhì)量為a g ,取紅色試樣置于坩堝中稱得總質(zhì)量為b g,在空氣中充分灼燒至完全變黑,并在干燥器中冷卻,再稱量。如此反復(fù)多次直到質(zhì)量不變,稱得最后質(zhì)量為c g。分析數(shù)據(jù),作出合理判斷。
(1)請(qǐng)你評(píng)價(jià)方案1和方案2。如果你認(rèn)為該方案合理,請(qǐng)簡(jiǎn)述其工作原理;如果你認(rèn)為該方案不合理,請(qǐng)簡(jiǎn)述原因。
(2)方案3中,如果a、b、c的關(guān)系符合c= 可確認(rèn)紅色粉末是Cu2O
、螅芯啃詫W(xué)習(xí)小組乙,設(shè)計(jì)了新的探究方案,裝置如圖所示
。3)簡(jiǎn)述新探究方案中,氣體發(fā)生裝置的氣密性如何檢驗(yàn)(操作、現(xiàn)象、結(jié)論):
。4)你認(rèn)為依據(jù)新方案測(cè)定上述紅色試樣成分必須獲得下列哪些物理量:(選填序號(hào))
、偻ㄈ霘錃怏w積;②反應(yīng)前,紅色試樣+硬質(zhì)試管的總質(zhì)量;③完全反應(yīng)后紅色固體+硬質(zhì)試管的總質(zhì)量;④實(shí)驗(yàn)前,干燥管(含藥品)的質(zhì)量;⑤硬質(zhì)試管質(zhì)量;⑥鋅粒質(zhì)量;⑦稀硫酸中含溶質(zhì)的量;⑧實(shí)驗(yàn)后,干燥管(含藥品)的質(zhì)量
。5)有人提出,在氫氣發(fā)生器與硬質(zhì)試管之間應(yīng)加一個(gè)干燥裝置,你認(rèn)為 (選填“需要”或“不需要”),簡(jiǎn)述理由
答案(1)方案Ⅰ不合理,銅和氧化亞銅都能和硝酸生成Cu2+;方案Ⅱ不合理,Cu+在酸性條件下能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),也生成了銅單質(zhì)。(2)c= (10b—a)(3)關(guān)閉活塞,從長(zhǎng)頸漏斗向試管中注入一定量的水,使漏斗內(nèi)液面高于試管內(nèi)液面,靜置后若漏斗內(nèi)液面不下降,則裝置的氣密性良好;液面下降,則裝置漏氣
。4)②③⑤(5)需要 反應(yīng)后,應(yīng)讓銅粉在氫氣流中冷卻,如沒(méi)有干燥管,銅粉將吸濕。
5.某化學(xué)課外興趣小組在做銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn):“相同質(zhì)量的銅分別與等體積且足量的濃硝酸、稀硝酸充分反應(yīng)后,前者溶液顏色是綠色的,后者溶液的顏色是藍(lán)色的。”
(1)一種觀點(diǎn)認(rèn)為:這可能是Cu2+濃度差異的結(jié)果,你同意這種看法嗎?__________(填“同意”或“不同意”),原因是____________________________________________。
(2)另一種觀點(diǎn)認(rèn)為:溶液呈綠色是銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的NO2溶于過(guò)量濃硝酸顯黃色,加上和藍(lán)色的硝酸銅溶液混在一起,使溶液呈綠色。為了驗(yàn)證推斷是否正確,甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了三種方案進(jìn)行驗(yàn)證:
、偌淄瑢W(xué)方案:將盛綠色溶液的試管加熱,看是否有紅棕色氣體產(chǎn)生。
你認(rèn)為甲同學(xué)的方案是否妥當(dāng)?為什么?________________________________________
、谝彝瑢W(xué)方案:用雙氧水和二氧化錳制得氧氣,并把氧氣通入綠色溶液中,觀察其溶液是否變藍(lán)色。請(qǐng)用方程式表示其中的反應(yīng)原理_______________________________________________
、郾瑢W(xué)方案:在通風(fēng)櫥內(nèi),將一根下端彎成螺旋狀且可抽動(dòng)的銅絲插在盛有足量濃硝酸的試管甲中,立即可觀察到試管中充滿紅棕色的NO2氣體。將氣體經(jīng)導(dǎo)管通入到傾斜的另一支盛有淡藍(lán)色Cu(NO3)2試管乙中,隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,試管乙中的溶液藍(lán)色加深,很快又變成綠色,繼續(xù)通入NO2,綠色保持不變,向上抽起銅絲,使反應(yīng)停止。寫(xiě)出銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________。
④從環(huán)保的角度看,你認(rèn)為三個(gè)方案中最好的是哪一個(gè)?__________。其原因是__________
答案:(1)不同意 銅片質(zhì)量相同,溶液體積相同,生成的銅離子濃度相同
(2)①不妥當(dāng),硝酸是過(guò)量的,加熱過(guò)程中因?yàn)橄跛岬姆纸庖矔?huì)產(chǎn)生二氧化氮,應(yīng)當(dāng)通過(guò)觀察其溶液是否變藍(lán)色來(lái)加以驗(yàn)證②4NO2+2H2O+O2===4HNO3
、跜u+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O ④乙 乙方案中沒(méi)有有毒氣體產(chǎn)生
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