資源簡介 化學必修2課本實驗總結實驗一【實驗目的】:探究Na.Mg元素金屬性強弱、單質還原性強弱方案一:實驗方法:Na、Mg分別與冷水反應【實驗儀器】:鑷子、小刀、試管【實驗步驟】:分別取兩只試管,分別加入少量冷水,將少量Na、M g分別加入試管,觀察現象【實驗現象】:鈉與水劇烈反應,迅速融化成閃亮的小球,四處游動,發出嘶嘶聲,鎂與水反應緩慢【化學反應】:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑【實驗原理】:金屬單質越容易與水或酸反應置換出氫氣,則元素的金屬性越強,單質的還原性越強【實驗結論】:金屬與水或同濃度的酸反應的難易程度、劇烈程度可以用于比較金屬的活潑性。金屬性:Na>Mg 還原性:Na>Mg方案二:實驗方法:Na、Mg分別與同濃度同體積鹽酸HCl反應【實驗儀器】:鑷子、小刀、試管【實驗方法】:分別取兩只試管,分別加入少量鹽酸,將少量Na、Mg分別加入試管,觀察現象【實驗現象】:鈉與鹽酸劇烈反應,迅速融化成閃亮的小球,四處游動,發出嘶嘶聲,鎂與鹽酸反應較劇烈【實驗原理】:金屬單質越容易與水或酸反應置換出氫氣,則元素的金屬性越強【實驗結論】:金屬活潑性:Na>Mg金屬與水或同濃度的酸反應的難易程度、劇烈程度可以用于比較金屬的活潑性。實驗二【實驗目的】:探究.Mg、Al元素金屬性強弱,單質還原性強弱方案一:實驗方法: Mg、 Al分別與同濃度同體積鹽酸HCl反應【實驗儀器】:試管、滴管【實驗方法】:分別取兩只試管,將少量鹽酸加入試管,分別加入Mg 、Al少量,觀察現象【實驗現象】:鎂與鹽酸反應劇烈,迅速產生大量起泡鋁與鹽酸劇烈反應,產生大量氣泡【實驗原理】:金屬單質越容易與水或酸反應置換出氫氣,則元素的金屬性越強【實驗結論】:金屬活潑性:Mg > Al金屬與水或同濃度的酸反應的難易程度、劇烈程度可以用于比較金屬的活潑性。方案二:實驗方法: MgCl2、AlCl3分別與同濃度同體積過量NaOH反應【實驗儀器】:、試管、滴管【實驗方法】:分別取兩只試管,將少量MgCl2、AlCl3加入試管,分別加入NaOH直至過量,觀察現象【實驗現象】:MgCl2中滴加氫氧化鈉至過量,只產生白色沉淀AlCl3中滴加氫氧化鈉至過量,先產生白色沉淀,隨后沉淀慢慢消失【實驗原理】:【化學反應】:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaClAlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaClAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O【實驗結論】:①Mg(OH)2顯堿性,Al(OH)3是兩性氫氧化物, 堿性Mg(OH)2>Al(OH)3②金屬性Mg > Al③金屬元素最高價氧化物的水化物堿性越強,則元素的金屬性越強,單質的還原性越強實驗三【實驗目的】:探究Fe、Cu元素金屬性強弱、單質還原性強弱方案一:實驗方法: Fe與CuSO4溶液發生置換反應【實驗儀器】:、試管、滴管【實驗方法】:分別取兩只試管,將少量CuSO4溶液加入試管,將一條鐵絲彎曲后深入硫酸銅溶液中,觀察現象【實驗現象】:鐵絲表面附著一層紅色的銅【實驗原理】:較活潑的金屬能將較不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來【實驗結論】:①可根據金屬之間的置換反應,判斷金屬元素金屬性的強弱②金屬性Fe > Cu方案二:實驗方法: Fe、Cu與H2SO4溶液組成原電池裝置,測試是否導電【實驗儀器】:、電流計,燒杯,導線【實驗方法】:鐵片和銅片用導線連接,導線中連接電流計,同時插入燒杯中的稀硫酸溶液中【實驗現象】:電流計指針發生偏轉【實驗原理】:原電池中負極金屬活潑性強于正極金屬【實驗結論】:①Fe做負極,Cu做正極②金屬性Fe > cu【問題討論】1.元素金屬性強弱的判斷依據有哪些?實驗四【實驗目的】:探究.氯、溴、碘元素非金屬性強弱、單質氧化性強弱【實驗儀器】:、試管、滴管【實驗步驟】:,①氯水滴入溴化鈉溶液發生置換反應,觀察現象;滴入四氯化碳,振蕩觀察現象②氯水滴入碘化鈉溶液發生置換反應,觀察現象;滴入四氯化碳,振蕩觀察現象③溴水滴入碘化鉀溶液中發生置換反應,觀察現象;滴入四氯化碳,振蕩觀察現象【實驗現象】:①溴化鈉溶液中滴加氯水,溶液由無色變橙黃色,加四氯化碳后,溶液分層,上層顏色變強,至顏色消失,下層(四氯化碳層)變為橙紅色②碘化鉀溶液中滴加氯水,溶液由無色變黃褐色,加四氯化碳后,溶液分層,上層顏色變淺,至顏色消失;下層(四氯化碳層)變為紫紅色③碘化鉀溶液中滴加溴水,溶液由無色變黃褐色,加四氯化碳后,溶液分層,上層顏色變淺,至顏色消失;下層(四氯化碳層)變為紫紅色【化學反應】Cl2+2NaBr==NaCl+Br2Cl2+2KI==2KCl+I2Br2+2KI==2KBr+I2【實驗原理】:非金屬性強的元素的單質能將非金屬性較弱的元素的單質置換出來【實驗結論】:①氧化性Cl2>Br2>I2②非金屬性Cl> Br>I實驗五【實驗目的】:探究硫、碳、硅元素非金屬性強弱,單質氧化性強弱方案一:實驗方法: 將硫酸滴入碳酸鈉溶液,將產生的氣體通入硅酸鈉溶液中,觀察現象【實驗儀器】:分液漏斗、試管、【實驗步驟】:將硫酸滴入碳酸鈉溶液,將產生的氣體通入硅酸鈉溶液中,觀察現象【實驗裝置】:【實驗現象】: 碳酸鈉溶液中,產生大量氣泡,硅酸鈉溶液中有白色膠狀沉淀生成【化學反應】:H2SO4+ Na2CO3 = Na2SO4+CO2↑+H2OCO2+H2O + Na2SiO3 =H2SiO3 ↓+Na2CO3【實驗原理】:強換弱規律:較強酸能生成較弱酸從其鹽溶液中【實驗結論】:①酸性:H2SO4 > H2CO3 > H2SiO3②非金屬性:S > C > Si【問題討論】1.元素非金屬性強弱的判斷依據有哪些?實驗六【實驗目的】:探究氯化鈉是離子化合物,硫酸是共價化合物方案一:實驗方法:將氯化鈉、純硫酸處于熔融態,做導電性試驗,【實驗儀器】:電解池【實驗方法】: 將熔融態的化合物加入電解池,測試其導電性【實驗現象】:熔融的氯化鈉導電熔融的硫酸(液態純硫酸)不導電【實驗原理】:離子化合物熔融時能電離出自由移動的陰陽離子而導電共價化合物熔融態不電離,仍以分子形式存在,不導電【實驗結論】:可用化合物處于熔融臺式是否導電判斷是共價化合物還是離子化合物。氯化鈉熔融態能導電,是離子化合物,硫酸熔融態不導電,是共價化合物實驗七【實驗名稱】探究銅鋅原電池【實驗目的】1.通過實驗探究初步了解原電池的構成條件;2.了解原電池的工作原理。【實驗儀器和試劑】鋅片、銅片、稀硫酸、導線、靈敏電流計、燒杯。【實驗過程】步驟 現象 結論實驗1 把一塊鋅片和一塊銅片分別插入兩個盛有稀硫酸的燒杯中實驗2 把一塊鋅片和一塊銅片同時插入一個盛有稀硫酸的燒杯中實驗3 用導線把上述實驗2中的鋅片和銅片連接起來實驗4 在實驗3 的導線中間連接一個靈敏電流計【問題討論】分析構成原電池需要哪些必要條件?實驗八【實驗目的】利用氧化還原反應:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2設計原電池方案一:實驗方法:【實驗儀器】燒杯、導線、電流表、銅片、銀片,硝酸銀溶液【實驗步驟】將銅片和銀片用導線連接,同時插入硝酸銀溶液中,再在導線中連接電流計,觀察指指針是否偏轉【實驗裝置】【實驗現象】電流計指針發生偏轉【實驗原理】氧化還原反應與原電池裝置的本質聯系:①還原劑本身做負極,本身發生是電子的氧化反應②氧化劑本身做電解質溶液,在正極發生還原反應③選比負極金屬活潑性弱的金屬或非金屬導體做正極材料④氧化半反應是負極反應⑤還原半反應是正極反應【實驗結論】原電池裝置可以將氧化還原反應的化學能轉化為電能實驗九【實驗目的】探究溫度對化學反應速率的影響方案一:實驗方法:【實驗儀器】試管、滴管、藥匙、燒杯實驗方法:實驗方法 實驗現象 結論實驗一:取2只試管,各加入5 mL 4%的過氧化氫溶液,用水浴加熱其中1支試管 水浴加熱產生 氣泡快 升高溫度能加快化學反應速率化學反應:2H2O2 == 2 H2O + O2↑實驗十【實驗目的】探究催化劑對化學反應速率的影響方案一:實驗方法:【實驗儀器】試管、滴管、藥匙、燒杯實驗方法:實驗方法 實驗現象 結論實驗二:取3只試管,各加入5 mL 4%的過氧化氫溶液,往其中1支試管中加入少量二氧化錳粉末,另一只試管中加入少量氯化鐵粉末 加入氯化鐵粉末,產生氣泡速率較快 加入二氧化錳的,產生氣泡速率最快 使用催化劑能加快反應速率化學反應:2H2O2 == 2 H2O + O2↑實驗十一【實驗目的】探究濃度對化學反應速率的影響方案一:實驗方法:【實驗儀器】試管、滴管、藥匙、燒杯實驗方法 實驗現象 結論實驗三:取2只試管,各加入5 mL 2%、6%、12%的過氧化氫溶液,分別滴入幾滴0.2 mol·L-1氯化鐵溶液 濃度大的產生氣泡快 增大反應物的濃度能加快化學反應速率【化學反應】:2H2O2 == 2 H2O + O2↑實驗十二【實驗目的】探究甲烷與鹵素單質的蒸汽光照下的取代反應【實驗儀器】鐵架臺、水槽、量筒【實驗步驟】取兩只硬質大試管,通過排飽和食鹽水法先后收集半試管甲烷,后半試管收集氯氣,分別用鐵架臺固定好,其中一支試管用預先準備好的褐色紙套套好,另一只試管放在光亮處,(不要放在日光直射處,以免爆炸)片刻后,比較2只試管中的物質,觀察現象【實驗現象】①紙套套住的試管中無現象②光照的試管中,氣體由黃綠色逐漸變為無色,量筒壁有油狀液體生成,量筒內液面上升,試管中有少量白霧實驗 操作實驗現象 a.試管內氣體顏色逐漸變淺 b.試管內壁有______________出現 c.試管內有少量_______d.試管內液面上升 無明顯現象實驗結論 CH4與Cl2在_________時才能發生化學反應, 有關化學方程式為 CH4+Cl2 ___________________, CH3Cl+Cl2 _________________, CH2Cl2+Cl2 _________________, CHCl3+ Cl2 ________________【實驗原理】甲烷與鹵素單質的蒸汽在光照下能發生取代反應,該反應是連鎖反應,產物有五種,四中有機物和一種無機物,其中氯化氫量最多【實驗結論】甲烷與鹵素單質的蒸汽在光照下能發生取代反應【典型例題】 某課外興趣小組利用如下圖所示的裝置探究甲烷與氯氣的反應。根據題意,回答下列問題:(1)反應前量筒內CH4與Cl2的體積比為_______,向100mL量筒中收集充入CH4、 Cl2的方法是________。 (2)CH4與Cl2發生反應的條件是____;若用日光直射,可能會引起___________ 。(3)實驗中可觀察到的現象有:量筒內壁上出現黃綠色油狀液滴,飽和食鹽水中有少量固體析出、____、____等。(4)實驗中生成的油狀液滴的化學式為 ,其中_________是工業上重要的有機溶劑。(5)飽和食鹽水中有少量固體析出,其原因是_________。(6)用飽和食鹽水而不用水的原因是_________。答案:(1)1:4 ;用排飽和食鹽水的方法.先后收集20mL CH4和80mLCl2(2)光照f或光亮處、漫射光; 爆炸(3)量筒內黃綠色氣體顏色變淺; 量簡內液面上升(4)CH2Cl2、CHCl3、CCl4CHCl3、CCl4(j)反應中有HCl生成,使溶液中的Cl-濃度增大.促使NaCl的溶解平衡向生成NaCl固體的方向移動(6)降低Cl2在水中的溶解度.抑制Cl2和水因溶解、反應而消耗實驗十三【實驗目的】探究乙烯工業制取原理的實驗方案一:實驗方法:實驗儀器:試管、酒精燈、石蠟油、碎瓷片、高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液實驗方法:實驗操作 實驗現象 B中溶液紫色_______ C溴的四氯化碳溶液橙紅色褪去 D處點燃火焰_______并伴有_______實驗結論 石蠟油分解的產物中含有不飽和烴乙烯 乙烯能使酸性高錳酸鉀退色(鑒別乙烯和烷烴) 乙烯能使溴水或溴的四氯化碳溶液退色(鑒別乙烯和烷烴)【注意事項】碎瓷片和氧化鋁的作用是:氧化鋁起催化劑的作用,碎瓷片除了催化作用還起到間接加熱的作用。【問題討論】1.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液及溴水或溴的四氯化碳溶液褪色,現象相似,原理是否也相似?2.如何區分甲烷和乙烯氣體?實驗十四【實驗目的】探究乙醇與鈉的反應【實驗儀器】試管,帶尖嘴導管的膠塞,燒杯【實驗步驟】在盛有少量無水乙醇的試管中,加入一粒擦干煤油的金屬鈉,在試管口迅速塞上配有針頭的單孔塞,用小試管倒扣在針頭之上,收集并驗純氣體然后點燃,并把一干燥的小燒杯罩在火焰上,片刻在燒杯壁上出現液滴后,迅速倒轉燒杯,向燒杯中加入少量的澄清石灰水,觀察實驗現象,比較前面做過的水與鈉反應的現象實驗操作 實驗現象 ①開始鈉位于試管底部,最終慢慢消失,試管中有氣泡產生,放出的氣體在空氣中安靜燃燒;②燒杯內壁有水珠產生;③向燒杯中加入澄清石灰水后,石灰水無渾濁產生結論 乙醇與鈉反應生成乙醇鈉,化學方程式為 ___________________________金屬鈉的變化 氣體燃燒的現象 檢驗產物水乙醇實驗十五【實驗目的】苯的性質(掌握探究有機物結構的簡單實驗方法)實驗 現象 結論試管中加入少量苯,再加入溴水,振蕩后,觀察現象。 溶液分層,上層有機層為橙色,下層水層變為無色 溴易溶于苯,溴水與苯不反應試管中加入少量苯,再加入酸性KMnO4溶液,振蕩后,觀察現象。 溶液分層,上層有機層為無色,下層水層仍然為紫色 苯不能被酸性KMnO4溶液氧化【實驗結論】:苯分子雖然不飽和程度較大,但分子中并沒有C=C,不能與溴發生加成反應,也不能被酸性KMnO4溶液氧化。【典型習題】通過實驗事實的驗證與討論,認識苯的結構式。提出問題:苯分子結構是碳碳單、雙鍵交替的環狀結構嗎?(1)提出假設:從苯的分子式看,C6H6具有不飽和性;從苯的凱庫勒結構式看,分子中含有碳碳雙鍵,所以,苯一定能使 褪色。(2)實驗驗證:①苯不能使 褪色。②經科學測定,苯分子里6個碳原子之間的鍵 ;6個碳原子和6個氫原子都在同一 上。(3)結論:苯的凱庫勒結構式中的雙鍵跟烯烴雙鍵 ,苯的性質沒有表現出不飽和性,結構穩定,說明苯分子 一般的碳碳單、雙鍵交替的環狀結構。(4)應用:為了表示苯分子的結構點,結構式用 表示,用凱庫勒式表示苯分子結構式是不確切的。實驗十六【實驗目的】探究乙醇的催化氧化反應【實驗方法】實驗現象:紅色銅絲加熱,變黑色,伸入乙醇中,又變紅,【注意】銅絲彎成螺旋狀原因:增大與乙醇的接觸面積,減少銅絲的熱量散失。實驗結論:乙醇在能被熱的CuO氧化為醛(乙醇在用Cu做催化劑并加熱時能被空氣氧化)實驗十七【實驗目的】探究乙酸的酯化反應【實驗儀器】大試管、酒精燈,鐵架臺【實驗方法】在大試管中先加入乙醇,然后邊振蕩試管邊緩慢沿試管內壁加入濃H2SO4,冷卻后再加入CH3COOH,在另一只試管中加入碳酸鈉溶液,如圖組裝好儀器,用小火慢慢加熱,觀察現象實驗裝置 實驗現象 飽和Na2CO3溶液液面上有 生成, 且能聞到化學方程式【實驗中的注意事項】(1)試劑的加入順序先加入乙醇,然后邊振蕩試管邊緩慢沿試管內壁加入濃H2SO4,冷卻后再加入CH3COOH。(2)導管末端不能插入飽和Na2CO3溶液中,防止造成溶液倒吸。(3)濃H2SO4的作用①催化劑——加快反應速率。②吸水劑——提高CH3COOH、CH3CH2OH的轉化率。(4)飽和Na2CO3溶液的作用①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分層得到乙酸乙酯。②除去揮發出來的乙酸。③溶解揮發出來的乙醇。(5)酯的分離采用分液法分離右側試管中的液體混合物,所得上層液體即為乙酸乙酯。特別提醒對乙酸、乙醇、濃H2SO4的混合液加熱時,要用小火慢慢加熱,并且溫度不能過高,目的是盡量減少乙酸、乙醇的揮發,提高乙酸、乙醇的轉化率。[典型例題] 在如下圖所示的試管甲中先加入2 mL 95%的乙醇,然后緩慢加入2 mL濃硫酸,充分搖勻,冷卻后再加入2 g無水乙酸鈉,充分振蕩后將試管固定在鐵架臺上;在試管乙中加入5 mL飽和碳酸鈉溶液,按圖連接裝置,用酒精燈對試管甲加熱,當觀察到試管乙中有明顯現象時停止實驗。試回答:(1)試管乙中觀察到的現象是________________________________________。(2)加入濃硫酸的目的是_____________________________________________。(3)該實驗中使用球形干燥管除起冷凝作用外,另一重要作用是____________________。(4)試管乙中飽和碳酸鈉溶液的作用是__________________________________。【解析】 (1)試管乙中有無色、芳香氣味的液體生成,不溶于水,在飽和Na2CO3溶液上面分層。(2)硫酸與乙酸鈉反應生成乙酸;濃硫酸又是酯化反應的催化劑,同時吸收酯化反應產生的水,促進乙酸乙酯的生成。(3)防止乙中的溶液倒吸入甲中。(4)乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中溶解度很小,便于觀察分層現象,另外Na2CO3溶液可以吸收揮發出的乙酸、溶解揮發出的乙醇。【答案】 (1)液面上有一層無色具有芳香氣味的油狀液體出現(2)與乙酸鈉反應生成乙酸;作酯化反應的催化劑、吸水劑(3)防倒吸(4)吸收反應揮發出的乙酸、乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度實驗十八方案一:實驗方法:【實驗名稱】探究糖類的性質【實驗目的】1.了解糖類物質的性質;探究葡萄糖與新制的氫氧化銅懸濁液反應; 探究葡萄糖的銀鏡反應2.了解葡萄糖的檢驗反應。3.了解淀粉的檢驗及淀粉的水解。【實驗儀器和試劑】葡糖糖晶體、蔗糖晶體、可溶性淀粉固體、脫脂棉、10%的葡萄糖溶液、淀粉溶液、2%的硝酸銀溶液、2%的稀氨水、10%的氫氧化鈉溶液、5%的硫酸銅溶液、碘水、熱水、蒸餾水、試管、試管夾、酒精燈、小燒杯、玻璃棒。【實驗過程】實驗一:葡萄糖的檢驗1.銀鏡反應(1)配制銀氨溶液:在潔凈的試管里加入2mL2%的AgNO3溶液,振蕩試管,同時滴加2%的稀氨水,直到析出的沉淀恰好溶解為止。(2)在配制好的銀氨溶液中加入1mL10%的葡萄糖溶液,在溫水浴里加熱3-5min。現象: 出現銀鏡 。結論:葡萄糖中含有醛基。反應: 。2.與新制的Cu(OH)2懸濁液反應(1)制備新的Cu(OH)2懸濁液:在潔凈的試管里加入2mL10%NaOH溶液,滴加4-5滴5%的CuSO4溶液,得到含NaOH的Cu(OH)2懸濁液。(2)向新制Cu(OH)2懸濁液中加入2mL10%葡萄糖溶液,加熱。現象: 藍色沉淀變為磚紅色 。結論: 葡萄糖中含有醛基 .反應: .實驗二:淀粉的性質實驗1.淀粉的水解(1)向一支試管里加入4mL淀粉溶液,向其中加入少量稀硫酸,加熱試管4-5min。(2)待溶液冷卻后分裝在兩支試管中,進行以下實驗:試管1 試管2操作 滴加碘水 加入NaOH溶液(作用:中和硫酸,使溶液呈堿性環境) 加入含有NaOH的Cu(OH)2懸濁液,加熱至沸騰現象 溶液不變藍 沉淀由藍色變為磚紅色結論 淀粉在稀硫酸作用下,加熱水解, 淀粉在稀硫酸作用下,加熱水解,生成的產物是葡萄糖實驗十九【實驗名稱】探究蔗糖的水解反應反應方案一:實驗方法:實驗儀器:蔗糖、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液、稀硫酸、試管實驗方法:實驗操作實驗現象 最終有磚紅色沉淀生成實驗結論 蔗糖水解生成葡萄糖,葡萄糖和新制Cu(OH)2懸濁液共熱生成磚紅色沉淀化學反應 C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖【典型例題】:為證明無還原性的蔗糖水解后的生成物有還原性,可能有如下實驗步驟:①加入稀硫酸;②加入幾滴CuSO4溶液;③加熱;④加入蒸餾水;⑤加入燒堿溶液至堿性;⑥加入新制Cu(OH)2。最佳順序是( )A.④①③⑥③ B.④③①⑥⑤③C.①③②⑥③ D.④①③⑤⑥③實驗二十【實驗名稱】糖類和蛋白質的特征反應【實驗目的】探究糖類和蛋白質的特征反應。探究檢驗和鑒別糖類、蛋白質方法。【實驗步驟】1.在試管里加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液5滴,再加入2mL10%的葡萄糖溶液,加熱,觀察現象。2、將碘酒滴到一片土豆或面包上,觀察并記錄現象。3、取一小塊雞皮,置于蒸發皿中,滴加3~5滴濃硝酸,在酒精燈上微熱,觀察并記錄實驗現象:4、在三支試管中各加入3mL雞蛋清溶液,加熱第一支試管,向第二支試管中加入醋酸鉛溶液,向第三支試管中加入甲醛溶液,觀察現象。在向三支試管中分別加入蒸餾水。實驗內容 現象 結論葡萄糖 加熱后生成紅色沉淀 葡萄糖分子中含醛基,跟醛類一樣具有還原性。葡萄糖是還原性糖淀粉 滴有碘水的地方變為藍色 土豆、面包中含有淀粉,遇碘會變藍蛋白質 雞皮變黃 濃硝酸遇蛋白質顯黃色雞蛋清 產生白色沉淀,加入蒸餾水不溶解 重金屬鹽、有機物能使蛋白質變性結論:以上是糖類和蛋白質的特征反應,常用于檢驗和鑒別該物質,需掌握實驗方法和實驗現象。實驗二十一【實驗名稱】探究鋁熱反應—金屬的冶煉【實驗目的】探究鋁熱反應方案一:實驗方法:實驗儀器:鐵架臺,蒸發皿實驗步驟:1.用兩張圓形濾紙分別疊成漏斗狀,套在一起,使四周都有四層。把內層濾紙取出,再底部剪一個孔,用水潤濕,再跟另一紙漏斗套在一起,架在鐵圈上,下面放置盛沙的蒸發皿。2.把5g炒干的氧化鐵粉末和2g鋁粉混合均勻,放在紙漏斗上,上面加少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條,用小木條點燃鎂條。觀察發生的現象。實驗 裝置 實驗 現象 點燃鎂帶劇烈燃燒,放出一定的熱量,使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發生劇烈的反應。反應放出大量的熱,并放出耀眼的白光。紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中實驗 結論 在高溫下,鋁與Fe2O3發生反應,放出大量的熱 2Al+Fe2O3 ====== Al2O3+2Fe[特別提醒]1.實驗需要注意的問題:(1)鎂帶要打磨凈表面的氧化膜,否則難以點燃。(2)氧化鐵粉末要干燥,鋁粉要沒有被氧化,否則難以反應。(3)要保證紙漏斗重疊時四周均為四層,且內層紙漏斗一定要用水潤濕,以防高溫物質從四周濺出。2.鋁熱反應可以用鋁還原氧化鐵來焊接鋼軌,但工業上并不利用此方法煉鐵。 [注意] 鋁熱反應的操作和運用往往容易被忽視,但近幾年高考題中出現的頻率較高,大部分是穿插在推斷題中。要掌握鋁熱反應的操作,知道是固+固冶煉金屬的方法,鋁和CuO、Cr2O3、MnO2、WO3都能發生置換反應。【典型例題】例一、(04黑吉滇川渝湘鄂第26題)粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗:①取適量A進行鋁熱反應,產物中有單質B生成;②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·鹽酸中,得溶液C;③將①中得到的單質B和溶液C反應,放出 l.12 L(標況)氣體,同時生成溶液D,還殘留有固體物質B;④用KSCN溶液檢驗時,溶液D不變色。請填空:(1)①中引發鋁熱反應的實驗操作是 ,產物中的單質B是 。(2)②中所發生的各反應的化學方程式是 。(3)③中所發生的各反應的離子方程式是 。(4)若溶液D的體積仍視為0.15L,則該溶液中c(Mg2+)為 ,c(Fe2+)為 。【答案】(1)加少量KClO3,插上Mg條并將其點燃 Fe(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O MgO+2HCl=MgCl2+H2O(3)Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+(4)c(Mg2+)=0.67mol·,c(Fe2+)=2.3mol·例二、如右圖所示,用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀,套在一起,使四周都有四層。把內層濾紙取出,在底部剪一個小孔,用水潤濕,再跟另一紙漏斗套在一起,架在鐵圈上,下面放置一盛沙子的蒸發皿。把5 g干燥的氧化鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻,放在紙漏斗中,上面加少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂帶,用小木條點燃鎂帶。觀察發生的現象。通過以上實驗信息,回答下列問題:(1)寫出該反應的化學方程式:__________________,在該反應中________是氧化劑,________是還原劑,該反應稱為________反應。(2)選出該實驗的實驗現象________(填寫在橫線上)。①鎂帶劇烈燃燒 ②放出大量的熱,并發出耀眼的光芒,火星四射 ③紙漏斗的下部被燒穿 ④有紅熱狀態的液珠落入蒸發皿內的細沙上,液珠冷卻后變為黑色固體。(3)寫出下列操作或物質的作用:內層紙漏斗底部剪一個孔:_________;蒸發皿盛沙子:__________;鎂帶:___________;氯酸鉀:___________。【答案】 (1)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe Fe2O3 Al 鋁熱 (2)①②③④(3)使熔融物易于落下 防止濺落物炸裂蒸發皿 引起氯酸鉀分解 引發鋁熱反應【典型例題】1、.如圖為鋁熱反應的實驗裝置,請回答下列問題:(1)該實驗裝置中還缺________________。引發鋁熱反應的操作為__________。(2)若將氧化鐵換成氧化鎂,該反應________發生(填“能”或“不能”),理由是________________________。(3)鋁熱反應的用途有____________。(解析):(1)利用鎂帶燃燒放熱從而引發鋁熱反應,同時促使KClO3分解產生O2,使鎂帶快速燃燒。(2)Mg比Al活潑,Al不能從MgO中置換出Mg。(答案):(1)鎂帶和氯酸鉀 在混合物中間插一根長度約10 cm的鎂帶,上端彎曲,將氯酸鉀放在混合物上鎂帶的周圍,用燃著的小木條點燃鎂帶(2)不能 鎂比鋁活潑,鋁不能置換鎂(3)用于焊接鋼軌;冶煉某些熔點高的金屬實驗二十二【實驗目的】探究海水的蒸餾與凈化【實驗方法】如圖,組裝儀器,ab接通自來水,a進b出,點燃酒精燈,觀察現象【實驗儀器】主要儀器:A:__________,B:______,C:______;冷凝水的流向:____口進,_____口出。、【實驗現象】a中產生大量水蒸氣,c中收集到無色液體【實驗原理】利用海水中各物質熔沸點的不同,用蒸餾的方法將海水中的物質分離出來【實驗結論】利用海水中各物質熔沸點的不同,用蒸餾的方法將海水中的水分離出來,使海水淡化實驗二十三【實驗目的】海帶中碘元素的檢驗【反應原理】2H++2I-+H2O2===I2+2H2O。【實驗步驟及證明方法】【實驗步驟】:(1)取食用干海帶,用刷子刷去表面粘附物,不用水洗,稱取15g,放入鐵或瓷坩堝中,把坩堝置于泥三角上,用煤氣燈高溫灼燒,將海帶燒成炭黑色后,自然冷卻, (2)將坩堝內灼燒殘余物放至小燒杯中,加入5mL蒸餾水,不斷攪拌,10分鐘后過濾。 (3)在濾液中加入1mL飽和的新制氯水或雙氧水,振蕩溶液,5分鐘后,再滴入1%淀粉液1—2滴,溶液立刻由無色變成藍色,由此證明溶液中含碘。2.海帶中提碘【流程】海帶→灼燒→浸泡→氧化→過濾→提純→碘單質。【主要化學反應】2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O或Cl2+2I-===I2+2Cl-【主要的物理原理】:單質碘用苯或四氯化碳萃取,分液后用蒸餾的方法將碘和有機溶劑分開。【特別提醒】1.海水中碘的濃度很低,碘一般從海帶或海藻等植物中提取。2.使I-變成單質碘,可供選擇的常見氧化劑有Cl2和H2O2。【典型例題】海藻中含有豐富的碘元素(以I-形式存在)。實驗中提取碘的流程如下:―→(1)實驗操作③的名稱是________,所用主要儀器名稱為________。(2)提取碘的過程中,可供選擇的有機試劑是________(填序號)。A.酒精(沸點78℃) B.四氯化碳(沸點77℃)C.甘油(沸點290 ℃) D.苯(沸點80 ℃(3)在操作②中,溶液中生成少量ICl(ICl的性質類似于氯氣),為消除此雜質,使碘全部游離出來,應加入適量(填序號)________溶液,反應的離子方程式________ _____。A.KIO3 B.HClOC.KI D.Br2(4)利用碘的有機溶液得到單質I2的方法是_____。【解析】 從碘水中提取碘單質應加入有機萃取劑如苯、四氯化碳(酒精和甘油均溶于水,不能作萃取劑),然后在分液漏斗中分液即得到碘的有機溶液,從碘的有機溶液中提取碘并回收溶劑要采用水浴加熱蒸餾的方法。其中在操作②中,為使少量的ICl中的碘全部游離出來,應加入還原劑,故只有C項符合,發生的化學反應為ICl+KI===I2+KCl。【答案】 (1)萃取分液 分液漏斗 (2)BD(3)C ICl+I-===I2+Cl- (4)蒸餾法實驗二十四【實驗目的】海帶中溴元素的檢驗【反應原理】【主要流程】【四個過程】【兩個原理】【特別提醒】1.從含Br-的海水和含HBr的吸收液中得到Br2,都是用氧化劑把Br-氧化為Br2。2.不能利用最初得到的含Br2的海水直接蒸餾獲取液態溴,因為此時溶液中Br2的濃度較低,若直接蒸餾,處理量大,成本高。【典型例題】海水是巨大的資源寶庫,在海水淡化及綜合利用方面,天津市位居全國前列。從海水中提取食鹽和溴的過程如下:(1)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的為____________________________。(2)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,有關反應的離子方程式為______________________________。由此反應可知,除環境保護外,在工業生產中應解決的主要問題是________________________。(3)某化學研究性學習小組為了解從工業溴中提純溴的方法,查閱了有關資料:Br2的沸點為59 ℃,微溶于水,有毒性和強腐蝕性。他們參觀生產過程后,繪制了如下裝置簡圖:請你參與分析討論:①圖中儀器B的名稱為________。②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管,其原因是________________________。③實驗裝置氣密性良好,要達到提純溴的目的,操作中如何控制關鍵條件:______________________________。④C中液體顏色為________。為除去該產物中仍殘留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反應后,再進行的分離操作是__________________【解析】 步驟Ⅰ中Br2的濃度很小,多次用SO2反復吸收,最終用Cl2處理,則可獲得大量的工業溴。溴具有強氧化性可以氧化SO2,生成H2SO4,因此要注意酸對設備的腐蝕問題。溴具有腐蝕性,可以腐蝕橡膠。蒸餾的目的,就是通過沸點不同而提純Br2,所以要通過溫度計控制好Br2沸騰的溫度,盡可能使Br2純凈。 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫