1、1化学实验几个重要的操作方法高 考 化 学 实 验 在 高 考 化 学 试 题 主 占 有 重 要 地 位 , 分 析 近 几 年 的 化 学 高 考 实 验 题 , 从 考 查能 力 要 求 看 , 实 验 原 理 、 现 象 描 述 、 操 作 过 程 的 理 解 及 文 字 表 达 能 力 逐 年 增 加 。 本 文 主 要 从中 学 化 学 实 验 操 作 、 现 象 等 具 体 方 面 进 行 简 要 归 纳 总 结 。1. 装置气密性的检查:(1)如图 A:将导管出口浸入水中,用手掌或热毛巾捂住烧瓶位,水中的管口有气泡溢出(装有分液漏斗的要将其开关关好) 过一会儿移开捂的手掌或毛巾
2、,导管末端有一段水柱,说明装置不漏气。(2)如图 B:用关闭 K,从长颈漏斗中向试管内加水,长颈漏斗中会形成一段液柱,停止加水,液柱不下降,证明装置的气密性良好。(3)如图 C:关闭 K1,打开活塞 K2,从分液漏斗向烧瓶内加水,过一段时间,水不再流下,证明装置的气密性良好。注:检验气密性应注意以下几个问题:先审题是检测全套装置,还是其中部分装置的气密性,若要装置较多时,可分段检测;操作时一定要先将被 检测装置变成一个密封体系(如关闭开关、导管口插入水中等),然后改变气压(如加 热、注水等), 观察现象;回答问题时应先叙述操作步骤,再叙述 观察到的现象,最后由 现 象得出结论。2. 可燃性气体
3、的验纯:气体证明(如 H2,CO ,CH4 等)收集一试管可燃性气体,试管用拇指堵住管口,管口朝下移近酒精灯火焰,点燃试管里的可燃性气体。如果听到的是尖锐的爆鸣声,则表示可燃性气体不纯,必须重新收集进行检验,直至听到轻微的爆鸣声(或“噗”的声音) ,表明收集的可燃性气体已经纯净。3. 洗涤沉淀的方法:(蒸馏水洗涤,无水乙醇洗涤,冰水洗涤,热水洗涤等或残留液洗涤)在 过 滤 器 中 加 蒸 馏 水 , 刚 好 没 过 沉 淀 物 , 停 止 加 水 , 静 置 使 水 自 然 流 下 , 重 复 操 作 2 3次 。4. 卤代烃中卤原子的检验:取少量样品,加入足量的 NaOH 溶液加热,再加入足
4、量的稀硝酸加入硝酸银溶液,然后看沉淀颜色判断卤素原子是哪种(氯化银沉淀是白色的,溴化银沉淀是淡黄色的,碘化银沉淀是黄色的。 )5. 银氨溶液的配制:在洗净试管中,注入一定体积的稀 AgNO3 溶液,然后逐滴加入稀氨水,边滴边振荡,直到最初生成的沉淀刚好溶解为止。AgNO3 NH3H2OAgOH+NH 4NO3 AgOH2NH 3H2OAg(NH 3)2OH2H 2O6. 醛基的检验:洁净的试管里加入少量硝酸银溶液,再滴入几滴样品,振荡后把试管放在热水中水浴加热。不久若看到试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银,证明样品中有CHO。注:(1)银镜反应实验时应注意以下几点:试管内壁必须洁净;必须水浴加
5、热,不可用酒精灯直接加热;加热时 不可振荡和摇动试管;须用新配制的银氨溶液; 乙醛用量不宜太多实验后,银镜可先用稀硝酸溶解,再用水洗而除去。银氨溶液有一个作用是检验有还原性的糖(葡萄糖、麦芽糖 、果糖)也是发生银镜反应。 银镜反应:2Ag(NH 3)2OHRCHO RCOONH 42Ag H 2O3NH 3在制备银氨溶液时,一般用稀氨水而不用 浓氨水。 这是因为 在配制银氨溶液时,若氨水太浓,NH 3 容易过量,使 Ag 过度地被络合,降低银氨溶液的氧化能力。(2)与新制氢氧化铜的反应:醛基也可被弱氧化剂氢氧化铜所氧化,同时氢氧化铜本身被还原成红色的氧化亚铜沉淀, 这是检验醛基的另一种方法。该
6、实验注意以下几点:硫TK12 A B C2酸铜与碱反应时,碱过量制取 氢氧化铜;将混合液加热到沸 腾才有明显砖红色沉淀。7. (1)如何判断强酸和弱酸(或强碱和弱碱)?可以根据相同浓度下溶液的 pH 值来看,对于酸,pH 值小的强酸。 取 少 量 对 应 的 钠 盐 溶 液 , 测 其 pH, 若 溶 液 显 碱 性 , 则 酸 是 弱 酸 ; 若 显 中 性 , 则 酸 是 强 酸。(2)如何判断强碱和弱碱?可以根据相同浓度下溶液的 pH 值来看,对于碱,pH 值大的强碱。 取 少 量 对 应 的 盐 酸 盐 溶 液 , 测 其 pH, 若 溶 液 显 酸 性 , 则 酸 是 弱 碱 ; 若
7、 显 中 性 , 则 酸 是强 碱 。8. 喷泉实验:以 NH3 为例原理:在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口,立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量的酚酞试液),如图安装好装置。打开橡皮管的滴头,使少量水进入烧瓶,氨气溶于水使瓶内压强迅速下降,当瓶内压强下降到一定程度时,外界大气压就将烧杯内的水压入烧瓶,形成喷泉。用(a)图所示的装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发上述喷泉的操作是打开止水夹,挤出胶头滴管中的水 。该实验的原理是氨气极易溶解于水,致使 烧瓶内气体压强 迅速减小。如果只提供如图(b)的装置,请说明引发喷
8、泉的方法:打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。9. NH4 的检验:(NH 3 的检验类似)取含 NH4 的盐或溶液加入浓 NaOH 溶液后加热,使产生气体接触湿润红色石蕊试纸变蓝或用玻璃棒蘸上浓 HCl 接近上述气体时冒大量白烟。10. 萃取、分液:(了解有机层的检验)萃取是指利用物质在不同溶剂中的溶解度不同,把物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离的方法。分液是把两种互不混溶的液体分离开的操作方法。操作:先将要分离的物质的溶液倒入分液漏斗中,然后注入萃取剂,振荡后静置,当液体分成两层后,打开旋塞,将下层液体放出,然后
9、关闭旋塞,将上层液体从上口倒出。从分液漏斗中放出少许下层液体于盛水的试管中。如果分层,说明分液漏斗中下层为“油层” ;如果不分层,说明分液漏斗中下层为“水层” 。11. 由溶液制备晶体或固体的方法:( 冷 却 结 晶 , 蒸 发 结 晶 , 常 压 过 滤 , 趁 热 过 滤 , 减 压 过滤 )(1)若溶液为强碱强酸盐溶液,且所得晶体不带结晶水,应将溶液蒸干,如KCl、NaCl、KNO 3 溶液等;(2)若溶液为挥发性强酸的弱碱盐溶液,且所得晶体不带结晶水,应将溶液在 HCl 气流中蒸干,如 FeCl3、AlCl 3 溶液等;(3)若溶液为挥发性强酸的弱碱盐溶液,且所得晶体带结晶水,应将溶液
10、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。12. pH 试纸使用方法:(1)检验溶液的性质时:取一小块试纸在表面皿或玻璃片上,用沾有待测液的玻璃棒或胶头滴管点于试纸的中部,观察颜色的变化,与标准比色卡对照,判断溶液的性质。(2)检验气体的性质时:先用蒸馏水把试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,用玻璃棒把试纸靠近气体,观察颜色的变化,与标准比色卡对照,判断气体的性质。13. 气体体积的测量方法: (1)直接测量法:就是将气体通入带有刻度的容器中,直接读取气体的体积。3 根据所用测量仪器的不同,直接测量法为倒置量筒法。 倒置量筒法:将装满液体(通常为水)的量筒倒放在盛有液体的水槽中,气体从下面通入,实验结束,即可读取气体
11、的体积。 测量收集到气体体积必须包括的步骤:使试管和量筒内的气体都冷却至室温;调整量简内外液面高度使之相同;读取量简内气体的体积。 测量收集到气体体积时,慢慢将量筒下移,使量简内外液面的高度相同。( 2) 间 接 测 量 法 : 是 指 利 用 气 体 将 液 体 ( 通 常 为 水 ) 排 出 , 通 过 测 量 所 排 出 液 体 的 体 积 从而 得 到 气 体 体 积 的 测 量 方 法 。 常 用 的 测 量 装 置 为 : 用 导 管 连 接 的 装 满 液 体 的 广 口 瓶 和 空 量筒 。 测量收集到气体体积必须包括的步骤:使试管和量筒内的气体都冷却至室温;上下移动量筒调整量
12、简内外液面高度使之相同;读取量简内气体的体积。(3)量气管测气体体积:为了了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中,应注意:读数时不一定使甲、乙两管液面相平;视线与凹液面最低处相平。无论那种方法,准确读取液面是关 键。在 读数之前,必须保证气体的温度、压强均与外界相同。为此,应等所制备气体的温度与环境一致后,通过调节两端液面,到两端液面高度相同时再读取体积。14. 中和滴定实验:用已知浓度的 NaOH 溶液滴定未知浓度的盐酸,选用酚酞作指示剂,滴定终点的判断:当滴入最后一滴 NaOH 溶液时,锥形瓶中的溶液由无色变为浅红色且半
13、分钟内不褪色,即为滴定终点。操作要点:左手滴,右手摇,眼把瓶中颜色瞧。15. Fe(OH) 3 胶体的制备: 向沸水中逐滴加入少量 FeCl3 饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。16. 浓硫酸的稀释:(乙烯制取,乙酸乙酯制取,硝基苯制取等反应物混合顺序)将浓硫酸沿着器壁慢慢的注入水里,并不断搅拌。17. 容量瓶是否漏水的检查:在容量瓶内装入半瓶水,塞紧瓶塞,右手食指顶住瓶塞左手托住瓶底,将容量瓶倒转过来看瓶口处是否有水渗出,若没有,将瓶塞旋转 180,重复上述操作,如果瓶口处仍无水渗出,则此容量瓶不漏水。18. 乙酸乙酯制备时药品加入顺序和饱和 Na2CO3 溶液作用:加药品的顺序一
14、般为:在一支试管中加入 3mL 乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入2mL 浓硫酸和 2mL 冰醋酸,即:先加乙醇,再加浓硫酸,最后加冰醋酸。饱和 Na2CO3溶液作用:吸收挥发出的乙酸,溶解乙醇,降低酯的溶解度,便于酯分层析出,分离。19. 如何检验离子是否沉淀完全:将少量上层清液于试管中,加入少量沉淀剂振荡,如果有白色沉淀生成,则证明未沉淀完全。20. 分液漏斗和烧瓶间橡胶管的作用:使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的 压强相同,分液漏斗中的液体能顺利流入烧瓶中。21. Fe3+的检验: (1)在含 Fe3+溶液中加入 NaOH 溶液生成褐红色的沉淀, (2)在含 Fe3+溶液中滴加 KSCN
15、 溶液生成血红色溶液。22. Fe2+的检验:( 1) 在 含 Fe2+溶 液 中 加 入 NaOH 溶 液 生 成 白 色 沉 淀 , 很 快 看 到 经 灰 绿 色 逐 渐 变 成 红 褐 色 沉 淀 。 ( 2) 在 含 Fe2+溶 液 中 先 加 KSCN, 不 变 色 , 再 加 氯 水 ( 或 H2O2) ,变 血 红 色 。23. 尾气吸收装置倒置漏斗或干燥管的作用:(1)利于气体充分吸收;(2)防倒吸。24. 吸收 CO2 的盛碱石灰的干燥管后面再接一个盛碱石灰的干燥管:防止空气中的 CO2 或水蒸汽进入第一个盛碱石灰的干燥管25. 水 浴 加 热 的 优 点 : 受 热 均
16、匀 , 容 易 控 制 温 度 变 化 , 提 供 的 温 度 不 超 过 100 度 , 如 硝 基 苯的 制 取 , 乙 酸 乙 酯 的 水 解 , 银 镜 反 应 ( 热 水 浴 ), 蔗 糖 水 解 ( 沸 水 浴 ) 纤 维 素 水 解 ( 沸 水4浴 )26. 焰色反应的操作要点:用盐酸洗净铂丝,放在酒精灯上灼烧至灯焰颜色相同,用铂丝蘸取样品放在酒精灯上灼烧,再观看火焰颜色。 (洗,烧,蘸,烧,看)27. 氯化亚铁溶液的配制:先将氯化亚铁溶解在较浓盐酸中(是为了抑制亚铁离子的水解).再用蒸馏水稀释并加入少量铁粉(是为了防止亚铁离子被氧化.)28. 铝热反应操作: 将几张折好的圆形滤纸架在铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿,把混合均匀的氧化铁粉沫和铝粉放在纸漏斗中,在上面加少量氯酸钾,并在混合物中间插一根镁条,点燃镁条.29. 提纯粗盐的实验操作:取样,溶解,沉淀,过滤,蒸发,冷却结晶,过滤,烘干。30. 硫酸根离子检验: 向 样 品 溶 液 中 加 足 量 盐 酸 ( 排 除 Ag+、 碳 酸 根 、 亚 硫 酸 根 等 的 干 扰 ) ,静 置 后 取 上 层 澄 清 液 , 再 滴 加 氯 化 钡 溶 液 , 若 有 白 色 沉 淀 生 成 , 说 明 样 品 溶 液 中 含 有 硫 酸 根 。