1、2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 1 页2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料化学必修 2实验汇编编辑:唐颖聪 2009-12-10实验一:钾与水的反应:【实验步骤】分别向两只培养皿中加水至其体积的 1/2,然后分别加入绿豆大小的一块金属钾和金属钠,注意观察反应的剧烈程度,并记录所发生的现象。实验内容 实验现象 实验结论钾与水反应 钠与水反应钠浮在水面上,熔化成小球,不停地滚动,发出“吱吱” 响声,有气体产生向反应后的溶液里加入 2 滴酚酞试液,立即显红色。实验结论: 练习 12003 年诺贝尔化学奖授予了美国科学家 Peter Agre 和 Roderick
2、 Mackinnon 以表彰他们在“水通道”和“离子通道”的研究成就。Mackinnon 教授的研究内容主要是Na 、K 体积很接近,但在生物体内呈现的差别却高达 1 万倍,他革命性的让科学家观测Na 、K 在进入离子通道前、通道中以及穿过通道后的状态,可为病人在“离子通道”中寻找具体的病因,并研制相应药物。下列关于钠、钾的说法正确的是A 单质钠的熔点比钾的熔点低B 钾与水反应比钠与水反应更剧烈C 钠和钾都是短周期元素D 钠和钾的合金(K) 50%80%在室温下呈液态实验二:金属与水、酸的反应1 取一小段镁带,用砂纸磨去表面的氧化膜,放入试管中。向试管中加入 2mL 水,并滴入 2 滴酚酞溶液
3、。观察现象。过一会儿加热试管至水沸腾。观察现象。现象 化学方程式 2去一小段镁带和一小片铝,用砂纸磨去它们表面的氧化膜,分别放入两支试管,再加入2mL1mol/L 盐酸。Mg Al现象 化学方程式结论:金属与水或同浓度的酸反应的难易程度、剧烈程度可以用于比较金属的活泼性。2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 2 页实验三:钠与氯气反应:取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层) ,用滤纸吸净煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热。待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。现象化学方程式实验四:化学反应与能量1在一支试管中加入几小块铝片,再加入 5mL 盐酸,当反应进行到
4、有大量气泡产生时,用手触摸试管外壁,并用温度计测量溶液的温度变化。现象与解释: 2在一个小烧杯里,加入 20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体Ba(OH) 28H2O,将小烧杯放在事先已滴有 34 滴水的玻璃片上。然后再加入 10gNH4Cl 晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌,使 Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 充分反应。观察现象。现象与解释: 实验五:催化剂对化学反应速率的影响。 (注意对比实验的设计方法)在 3 支大小相同的试管中各装入 23mL 约 5的 H2O2 溶液,再向其中 2 支试管中分别加入少量 MnO2 粉末、12 滴 1mol/L 的 FeCl3 溶液。对比观察现象:现象
5、 结论加入 MnO2加入 FeCl3不用其它试剂结论:许多过渡金属的氧化物或盐类对 H2O2 的分解有催化作用。练习 2 (1)已知下列反应在一定条件下可以发生:H2O22Fe 2 2H 2Fe 3 2H 2O H2O22Fe 3 2Fe 2 O 22H 在以上反应中 Fe2 实际上起着 作用,总反应式为 ;(2)I 2 也与 Fe2 一样发生上述类似反应,类比( 1)在下面填入配平的合适的化学反应方程式:H2O2I 22HIO 总反应式为 (3)在 H2SO4 和 KI 的混合溶液中加入足量的 H2O2,放出大量的无色气体,溶液呈棕色,并可以使淀粉变蓝。有学生认为该反应的离子方程式为:H2O
6、22I I 2O 22H ,这个方程式正确吗? ;若正确,理由是(若认为不正确,该步不必作答) ;若不正确,原因是(若认为正确,该步不必作答) ,并写出正确的化学反应方程式为(若是离子反应,写出离子反应式,没有离子反应的,写出化学反应方程式): 。2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 3 页实验六:甲烷与氯气的反应(注意反应条件的控制)向 2 支盛有甲烷的试管中(其中一支用黑纸包好) ,分别快速加入 0.5gKMnO4 和 1ml 浓盐酸,然后迅速地轻轻塞上胶塞,放在试管架上;没有包黑纸的试管在室内光线(日光灯)照射下,或用高压汞灯的紫外线照射;等待片刻,观察现象。现
7、象包黑纸没包黑纸结论:KMnO 4 和浓盐酸反应制取氯气,甲烷和氯气在光照的条件下发生反应。练习 3把 1 体积 CH4 和 4 体积 Cl2 组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里,放在光亮处,试推测可观察到的现象是:_;_;_;_。实验七:石蜡油的分解实验:将浸透了石蜡油(17 个碳以上的液态烷烃混合物)的石棉放置在硬质试管的底部,试管中加入碎瓷片,给碎瓷片加强热,石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片表面,发生反应,可得到一定量的气体生成物;用该生成物进行如下实验:1 通过酸性高锰酸钾溶液中,观察现象;2 生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中,观察现象;3 用排水法收集一试管气
8、体,点燃,观察燃烧的情况。现象:1导管口有气泡冒出,KMnO 4 溶液红色褪去2溴的四氯化碳溶液的橙红色褪去3收集到的气体能够在空气中燃烧【科学探究】实验装置也可以改为右图所示装置;在试管中加入石蜡油和 ;试管放在冷水中;试管中加入KMnO4 溶液或溴水。实验要点:(1)石棉要尽量多吸收石蜡油。(2)石蜡油分解反应的温度要在 500 以上。(3)实验中要注意防止倒吸; 实验中,碎瓷片和氧化铝的作用是: 练习 4下图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程。(注:CuO 能将烃氧化成 CO2和 H2O,G 后面装置与答题无关,省略铁架台等已省略。)按下连连好装置后,需进行的实验操作有:给 D、G
9、装置加热;检查整套装置的气密性; 排出装置中的空气等2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 4 页(1)这三步操作的先后顺序依次是 ;(2)简要说明排空气的方法和证明空气已排尽的方法 ;(3)B 装置所起的作用是 ;(4)假定丁烷按 C4H10C 2H6C 2H4 和 C4H10CH 4C 3H6 的方式完全裂解,当(E F )装置的总质量比反应前增加了 0.7g,G 装置的质量减少了 1.76g,则丁烷的裂解产物中,甲烷与乙烷的物质的量之比为 。(假定流经 D、G 装置中的气体能完全反应)(5)若对 E 装置中的混合物再按以下流程实验:分离操作和的名称分别是: ,Na
10、 2SO3 溶液的作用是(用离子方程式表示) 。D 的结构简式是 。实验八:乙烯的性质1 点燃纯净的乙烯,观察燃烧时火焰的亮度和颜色。2 将乙烯通入盛有酸性 KMnO4 溶液的试管中,观察试管内溶液颜色的变化。3 将过量的乙烯通入盛有溴水的试管中,观察试管内溶液颜色的变化;在反应后的溶液中加入经硝酸酸化的 AgNO3 溶液,观察发生的现象。 (验证是取代还加成的方法)实验 实验现象 实验结论1 23实验八:苯的性质(掌握探究有机物结构的简单实验方法 )1 试管中加入少量苯,再加入溴水,振荡后,观察现象。2 试管中加入少量苯,再加入酸性 KMnO4 溶液,振荡后,观察现象。2010 年高三化学学
11、科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 5 页实验 现象 结论12结论:苯分子虽然不饱和程度较大,但分子中并没有 CC ,不能与溴发生加成反应,也不能被酸性 KMnO4 溶液氧化。练习 5通过实验事实的验证与讨论,认识苯的结构式。提出问题:苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗?(1)提出假设:从苯的分子式看,C 6H6 具有不饱和性;从苯的凯库勒结构式看,分子中含有碳碳双键,所以,苯一定能使 褪色。(2)实验验证:苯不能使 褪色。经科学测定,苯分子里 6 个碳原子之间的键 ;6 个碳原子和 6 个氢原子都在同一 上。(3)结论:苯的凯库勒结构式中的双键跟烯烃双键 ,苯的性质没有表现出不饱
12、和性,结构稳定,说明苯分子 一般的碳碳单、双键交替的环状结构。(4)应用:为了表示苯分子的结构点,结构式用 表示,用凯库勒式表示苯分子结构式是不确切的。实验九:乙醇的性质:1乙醇与金属钠的反应在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一粒擦干煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有针头的单孔塞,用小试管倒扣在针头之上,收集并验纯气体然后点燃,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,片刻在烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量的澄清石灰水,观察实验现象,比较前面做过的水与钠反应的现象金属钠的变化 气体燃烧的现象 检验产物水乙醇乙醇与金属钠的反应,常作为定量实验的出题知识点,也可以通过测定一定质量的有机物与足量
13、 Na 反应生成的气体判断有机物的结构。练习 6现有质量为 m g 的乙醚和乙醇的混合物试样。请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定试样中乙醇的含量。可供选用的反应物和试剂为:新制的生石灰、浓 H2SO4、蒸馏水、金属钠、碱石灰、无水硫酸铜。2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 6 页(1)写出在实验中乙醇发生反应的化学方程式;(2)应选用的装置是 (填序号) ;(3)所用装置的连接顺序应是(填各接口字母,连接胶管省略): (4)乙醚在医疗上是一种全身麻醉剂。普通乙醚中含有少量水和乙醇。要检验乙醚中含少量水应选用何种试剂?有什么现象?(试剂在题中所给
14、试剂中选)(5)若测量出量筒中水的体积为 VmL(标况下) ,则乙醇的质量分数的计算式为 。2乙醇的催化氧化在一支试管中加入 35mL 乙醇,取一根 1015cm 长的铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧至红热,插入乙醇中,反复几次。现象 结论注意事项:(1) 铜丝下端为什么要绕成螺旋状?练习 7在实验室可利用下列反应制 HCHO:2CH 3OHO 2 2HCHO2H 2O,关于甲醇和甲醛的沸点和水溶性见下表。实验中,有关物质流经的主要装置如下:沸点() 水溶性甲醇 65 与水混溶甲醛 21 与水混溶请回答下列问题:(1)通入 A 管的 X 是什么物质 (2)在 A、B、C 管中反应,各装的是
15、什么物质 、 、 。(3)该实验中需要加热的仪器是(选填 A、B、C) 。(4)在加入必需的试剂后,继续实验的主要操作步骤依次为 (选择合适的操作及次序) 。通 X 气体 加热 A 处 加热 B 处 加热 C 处 撤 A 处酒精灯 撤 B 处酒精灯 撤 C 处酒精灯 停止通入 X 气体 撤 C 处导管实验十:乙酸的酯化反应:在 1 支试管中加入 3mL 乙醇,然后边摇动试管边加入 2 mL 浓硫酸和 2 mL 冰醋酸。2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 7 页用酒精灯小心均匀地加热试管 3min5min,产生的气体经导管通到 Na2CO3 饱和溶液的液面上。现象 结
16、论注意事项:(1)酯化反应是可逆的,浓 H2SO4 的作用是 和 (2)导管不能插入 Na2CO3 溶液中,目的是防止液体受热不匀发生倒吸;(3)饱和 Na2CO3 溶液的作用是: (4)酯的分离:酯在试管中的 层,用分液漏斗分液取 层。本实验是有机化学中最重要的实验之一,是高考有机实验的热点。考查内容可以是对该实验的注意事项进行考查,如练习 8;也可稍改进后的实验进行考查,如右图,对接收装置进行改装。另外是利用该实验的原理来制备其它物质,如练习九。练习 8 (06 黑吉桂理综第 26 题)可用图示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去) 。请填空:(1)试管 a 中需加入浓硫酸、冰醋酸
17、和乙醇各 2mL,正确的加入顺序用操作是 。(2)为防止 a 中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是 。(3)实验中加热试管 a 的目的是: ; 。(4)试管 b 中加有饱和 Na2CO3 溶液,其作用是 。(5)反应结束后,振荡试管 b,静置。观察到的现象是 。练习 9 (石门中学 07 届高三期末考) 某化学小组在实验室用下图提供的仪器制备溴乙烷。126534HO已知:反应原理:NaBr+H 2SO4(较浓) NaHSO4+HBr2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 8 页HBr+C2H5OH C2H5Br+H2O反应物用量:NaBr(S)25g ,无水
18、乙醇 15mL,浓 H2SO4 30mL,水 15mL溴乙烷和乙醇的部分物理性质如下表密度 /gmL-1 沸点/ 溶解性溴乙烷 1.461 38 难溶于水乙醇 0.789 78 易溶于水回答下列问题:若烧瓶内液体的体积不小于烧瓶容积的 且不大于 ,则反应装置中,烧瓶容积132最合适的是 (填序号) 。A50mL B150 mL C200 mL连接上述仪器的顺序是:1 接( )接( )接( )接( )接( )(填数字) 。你认为反应后溴乙烷在 (填“烧瓶”或“烧杯” )中根据反应原理水不是反应物,那么在反应物中加水的目的是 粗制溴乙烷常呈黄色,是因为溴乙烷中混有 ,除去该杂质的试剂和方法是 。请
19、你设计实验证明产品中含有溴元素 。实验十一:糖类和蛋白质的特征反应1在试管里加入 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,加热,观察现象。现象与解释:可以看到有红色沉淀生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。2 将碘酒滴到一片土豆或面包上,观察并记录现象。3 取一小块鸡皮,置于蒸发皿中,滴加 35 滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察并记录实验现象:4 在三支试管中各加入 3mL 鸡蛋清溶液,加热第一支试管,向第二支试管中加入醋酸铅溶液,向第三支试管中加入甲醛溶液,观察现象。在向三支试管中分别加入蒸馏水。实验内容 现象 结论葡萄
20、糖淀粉蛋白质鸡蛋清结论:以上是糖类和蛋白质的特征反应,常用于检验和鉴别该物质,需掌握实验方法和实验现象。实验十二:糖类、油脂、蛋白质的水解反应2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 9 页在两支洁净的试管里各加入 20的蔗糖溶液 1mL,并在其中一支试管里加入 3 滴稀硫酸(1:5) 。把两支试管都放在水浴中加热 5min。然后向已加入稀硫酸的试管中加入 NaOH溶液,至溶液呈碱性。最后向两支试管里各加入少量新制备的 Cu(OH)2,加热 35min ,观察现象。现象 解释实验十三:金属的冶炼铝热反应步骤:1用两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,套在一起,使四周都有四层。把内层
21、滤纸取出,再底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一纸漏斗套在一起,架在铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿。2把 5g 炒干的氧化铁粉末和 2g 铝粉混合均匀,放在纸漏斗上,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条。观察发生的现象。现象与解释: 铝热反应的操作和运用往往容易被忽视,但近几年高考题中出现的频率较高,大部分是穿插在推断题中。要掌握铝热反应的操作,知道是固固冶炼金属的方法,铝和CuO、Cr 2O3、MnO 2、WO 3 都能发生置换反应。练习 10 (04 黑吉滇川渝湘鄂第 26 题)粉末状试样 A 是由等物质的量的 MgO 和 Fe2O3 组成的混合物。进行如下实验:取适量 A
22、 进行铝热反应,产物中有单质 B 生成;另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 mol 盐酸中,得溶液 C;1将中得到的单质 B 和溶液 C 反应,放出 l.12 L(标况)气体,同时生成溶液 D,还残留有固体物质 B;用 KSCN 溶液检验时,溶液 D 不变色。请填空:(1)中引发铝热反应的实验操作是 ,产物中的单质 B 是 。(2)中所发生的各反应的化学方程式是 。(3)中所发生的各反应的离子方程式是 。(4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15L,则该溶液中 c(Mg 2 )为 ,c(Fe 2 )为 。实验十四:海水资源的开发利用:1 海水中提取溴:步骤:海水浓缩酸化用氯气置换
23、出溴单质通空气吹出溴蒸气用SO2(水)吸收HBr请写出有关步骤的离子方程式: 2010 年高三化学学科高考第二轮复习资料必修 2 实验汇编第 10 页2海带中提取碘:实验步骤:(1)取食用干海带,用刷子刷去表面粘附物,不用水洗,称取 15g,放入铁或瓷坩埚中,把坩埚置于泥三角上,用煤气灯高温灼烧,将海带烧成炭黑色后,自然冷却, (2)将坩埚内灼烧残余物放至小烧杯中,加入 5mL 蒸馏水,不断搅拌,10 分钟后过滤。(3)在滤液中加入 1mL 饱和的新制氯水,振荡溶液,5 分钟后,再滴入 1%淀粉液 12滴,溶液立刻由无色变成蓝色,由此证明溶液中含碘。实验讨论(1)实验前为什么要用刷子而不能用水
24、洗食用干海带?(2)I 2 易升华,为什么还可以对干海带用煤气灯灼烧?(3)为什么要新制氯水与(2)的滤液反应?练习 11海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图:(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称: , ;过程中有关反应的离子方程式为 。(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是 A 甲苯、酒精 B 四氯化碳、苯 C 汽油、乙酸 D 汽油、甘油(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品,尚缺少的玻璃仪器有、 。(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还须经过蒸馏,指出右面实验装置图中的错误之处: ; ; 。(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是 ,最后晶态碘在 里聚集。实验十五:有机高分子化合物的主要性质:(山东版)1 从废旧轮胎上刮下约 0.5g 粉末放入试管中,加入 5mL 汽油,观察粉末能否溶解。2 取一小块聚乙烯塑料碎片,用酒精灯缓缓加热直至熔化,然后点燃,观察变化的全过程。