高考化学专题复习 现行教材重要实验汇编文档格式.docx
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二、碳族元素
把石墨电极或铅笔芯和导线连在一起,接通电源后,灯泡是否发亮?
灯泡发亮,说明石墨能导电。
参考右图所示装置,制一个净水器,并完成实验。
混有红墨水的水变为无色,说明木炭(活性炭)具有吸附性。
把木炭加热到发红,伸进盛有氧气的集气瓶里,注意木炭在空气里和在氧气里燃烧有什么不同。
燃烧停止后,立即向瓶内倒入一些澄清的石灰水,振荡,观察现象。
木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺,发出白光,并放出热量。
燃烧后生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明碳与氧气反应生成了二氧化碳。
把经过烘干的木炭和黑色的氧化铜共同研磨均匀,小心地铺放进试管里,把试管固定在铁架台上。
试管口装有通入澄清石灰水的导管,用酒精灯(可加网罩使火焰集中并提高温度)加热试管几分钟。
观察现象。
黑色固体变为有红色固体,说明有铜生成;
澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成。
实验5:
在一根细木棍的两端各系上一个大小相同的小纸袋(或一次性水杯),在木棍的中间部位系上一根细绳,使两端平衡,并把它系在铁架台上。
取预先收集好的CO2(注意观察颜色、状态),迅速倒入其中一个小纸袋中,观察两端的小纸袋是否继续保持平衡。
CO2是一种无色气体;
倒入CO2的小纸袋一端向下倾斜,说明CO2的密度比空气大。
实验6:
点燃两支短蜡烛,分别放在白铁皮架的两个阶梯上,把白铁皮架放在烧杯里,沿烧杯壁倾倒CO2。
CO2使下层阶梯上的蜡烛先熄灭,上层的后熄灭。
这个实验可以说明两点:
第一,CO2既不能燃烧,也不能支持燃烧;
第二,CO2的密度比空气大。
实验7:
向盛有紫色试液的试管里通入CO2,观察石蕊试液颜色的变化。
待石蕊试液颜色变化后,停止通入CO2,并取少量溶液放在酒精灯火焰上加热,再观察石蕊试液颜色的变化。
当通入CO2时,紫色石蕊试液变成红色;
当加热时,红色石蕊试液又变成紫色。
这是由于CO2溶于水生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红;
碳酸很不稳定,很容易分解为CO2和水。
实验8:
在盛有CO的贮气瓶的导管口点火,观察火焰的颜色。
把一个烧杯内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,观察石灰水有什么变化。
烧杯内壁澄清的石灰水变混浊。
CO在空气里燃烧发出蓝色的火焰并生成CO2。
实验9:
在玻璃管里放入CuO,通入CO,并用气球收集尾气,然后加热,仔细观察实验发生的现象。
黑色的CuO变成了红色的Cu,澄清的石灰水变混浊,说明CO能使CuO还原成Cu,同时生成CO2。
实验10:
在一个小玻璃杯中放入少量洗净的碎鸡蛋壳,加入一些盐酸,立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。
有气体产生,有澄清石灰水变混浊。
说明鸡蛋壳中含有碳酸盐。
三、氮族元素
在长玻璃管中放少量白磷,玻璃管的一端用软木塞或纸团塞紧,另一端敞开。
先均匀加热红磷周围的玻璃管,然后在放红磷的地方加强热。
观察发生的现象。
加热后,玻璃管内有黄色蒸气产生,并且在玻璃管内壁冷的地方有黄色固体附着,此固体即为白磷。
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(水里事先加入少量酚酞试液)。
打开玻璃管上的夹子,挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶。
烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧杯内液体呈红色。
说明氨极易溶于水,并与水反应,生成具有碱性的氨水。
(思考:
如何用只用试管和烧杯做氨气极易溶于水的实验?
)
用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下,然后将两根玻璃棒接近,观察发生的现象。
当两根玻璃棒接近时,产生大量的白烟。
这是由于氨水挥发出来的NH3与盐酸挥发出来的HCl化合形成微小的NH4Cl晶体。
NH3与浓硝酸、浓硫酸靠近时有什么现象?
在试管中加入少量NH4Cl晶体,加热,观察发生的现象。
加热后不久,在试管上端的试管壁上有白色固体附着。
这是由于受热时,NH4Cl分解,生成NH3和HCl,冷却后,NH3和HCl又重新结合,生成NH4Cl。
在两支试管中各加入少量(NH4)2SO4和NH4NO3固体,分别向两支试管中滴加10%的NaOH溶液,加热,并用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察现象。
加热后,两支试管中都有气体产生,并可闻到刺激性气味;
同时看到湿润的红色石蕊试变蓝。
说明(NH4)2SO4和NH4NO3都能与NaOH反应生成NH3。
在两支试管中各放入一小块铜片,分别加入少量浓硝酸和稀硝酸,立即用透明塑料袋将试管口罩上并系紧,观察发生的现象。
然后,将加稀硝酸的试管上的塑料袋稍稍松开一会儿,使空气进入塑料袋,再将塑料袋系紧,观察发生的现象。
反应开始后,两支试管中都有气泡产生,是塑料袋膨胀,加浓硝酸的试管中反应剧烈,放出红棕色气体。
加稀硝酸的试管中反应较缓慢,放出无色气体;
当空气进入以充满无色气体的塑料袋后,无色气体变成了红棕色。
在上面的实验中,浓硝酸与铜反应生成了NO2,稀硝酸与铜反应生成了NO,NO与空气中的氧气反应又生成了NO2。
四、氧族元素
将一支装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中。
观察实验现象。
装有SO2的试管倒立在水槽中以后,试管中的水面上升,试管中的液体变为红色。
将SO2气体通入装有品红溶液的试管里。
观察品红溶液颜色的变化。
给试管加热。
观察溶液发生的变化。
向品红溶液中通入SO2后,品红溶液的颜色逐渐褪去;
当给试管加热时,溶液又变为红色。
实验说明,SO2具有漂白性,SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质。
在200mL的烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。
然后再加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌,观察实验现象。
蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。
浓硫酸具有脱水性,且反应为放热反应,碳与浓硫酸反应有气体产生,产生的气体使木炭变得疏松。
在一支试管里放入一小块铜片,然后再加入5mL浓硫酸,用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好
,加热。
放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中。
观察反应现象。
反应完毕,冷却后,将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中。
观察溶液的颜色。
浓硫酸与铜在加热时发生反应,放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体,说明生成的气体是SO2;
反应后生成物的水溶液显蓝色,说明铜被浓硫酸氧化成Cu2+。
五、卤族元素
用坩埚钳夹住一束铜丝,灼烧后立即放入充满氯气的集气瓶里。
然后把少量的水注入集气瓶里,用玻璃片盖住瓶口,振荡。
红热的铜丝在氯气里继续燃烧,是集气瓶里充满棕黄色的烟(CuCl2的微小晶体)。
氯化铜溶于水后,溶液呈蓝绿色(溶液浓度不同,溶液颜色有所不同)。
在空气中点燃H2,然后把导管伸入盛有Cl2的集气瓶中。
观察H2在Cl2燃烧的现象。
纯干净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的HCl气体在空气里与水蒸汽结合,呈现雾状。
把新收集到的一塑料瓶Cl2和一塑料瓶H2口对口地放置,抽去瓶口间的玻璃片,上下颠倒几次使H2和Cl2充分混合。
取一瓶混合气体,用塑料片盖好,在距瓶约10cm处点燃镁条。
观察有什么现象发生。
当镁条燃烧所产生的强光照射到混合气体时,瓶中的H2和Cl2迅速混合而发生爆炸,把塑料片向上弹起。
取干燥和湿润的有色布条各一条,分别放入两个集气瓶中,然后通入Cl2,观察发生的现象。
干燥的布条没有褪色,湿润的布条褪色了。
说明氯气和水反应生成的HClO具有强氧化性,能使某些染料和有机色素褪色。
观察溴的颜色和状态。
溴是深红棕色的液体,很容易挥发。
如果把溴存放在试剂瓶里,需要在瓶中加一些水,以减少挥发。
观察碘的颜色、状态和光泽。
取内装碘晶体且预先密封好的玻璃管,用酒精灯微热玻璃管盛碘的一端,观察管内发生的现象。
碘被加热时,不经熔化直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷,重新凝成固体。
碘发生了升华。
(1)将少量新制的饱和氯水分别注入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量四氯化碳。
观察四氯化碳层和水层颜色的变化。
(2)将少量溴水注入盛有KI溶液的试管中,用力振
荡后,再注入少量四氯化碳。
四氯化碳层和水层颜色的变化,说明氯可以把溴和碘分别从溴化物和碘化物中置换出来;
溴可以把碘从碘化物中置换出来。
在装有少量淀粉溶液的试管里,滴入几滴碘水。
观察溶液颜色的变化。
淀粉遇碘呈现出特殊的蓝色。
六、碱金属元素
取一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮。
观察钠的颜色。
钠很软,可以用刀切割。
切
开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽。
观察用刀切开的钠表面所发生的变化。
把一小块钠放在石棉网上加热,观察发生的现象。
新切开的钠的光亮的表面很快就变暗了,这是由于钠与氧气反应,在钠的表面生成了一薄层氧化膜。
钠在空气中燃烧,生成淡黄色的固体(Na2O2),发出黄色的火焰。
(1)向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液,然后把一小块钠投入小烧杯。
观察反应的现象和溶液颜色的变化。
(2)切一块绿豆大的钠,用铝箔(事先用针刺一些小孔)包好,再用镊子夹住,放在试管口下,用排水法收集气体。
等试管中气体收集满时,小心地取出试管,把试管口向下移近酒精灯火焰,检验钠与水反应生成的气体。
(1)钠与水剧烈反应,熔化成小球在水面上游动,伴有“嘶嘶”的声音,溶液颜色变成红色。
说明钠的密度比水小,钠与水反应有气体产生,是放热反应。
(2)试管口向下移近酒精灯火焰时,有轻微的爆鸣声,说明生成的气体是氢气。
(1)把水滴入盛有Na2O2固体的试管中,立即用带火星的木条放在试管口,检验生成的气体。
(2)用脱脂棉包住0.2gNa2O2粉末,放在石棉网上。
在脱脂棉上滴加几滴水。
(1)带火星的木条复燃,说明生成的气体是氧气。
(2)反应放出的热能使脱脂棉
燃烧,而反应中生成的氧气又使脱脂棉的燃烧加剧。
在两支试管中分别加入3mL稀盐酸,将两个各装有0.3gNa2CO3或NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。
将气球内的Na2CO
3和NaHCO3同时倒入试管中,观察反应现象。
装有NaHCO3的试管上的气球膨胀得快,说明与NaHCO3与稀盐酸的反应比与Na2CO3稀盐酸的反应剧烈。
把Na2CO3放在试管里,约占试管容积的1/6,往另一支试管里倒入澄清的石灰水,然后加热,观察澄清石灰水是否起
变化。
换上一支放入同一容积NaHCO3的试管,加热,观察澄清石灰水的变化。
Na2CO3受热没有变化,NaHCO3受热后放出了CO2。
把一小块钾,
擦干表面的煤油,放在石棉网上稍加热,观察发生的现象。
并跟钠在空气里的燃烧现象进行对比。
钾在空气里燃烧火焰呈紫色,比钠在空气里燃烧更剧烈。
仿照上述“实验3
(1)”完成钾与水反应的实验。
钾与水反应比钠与水反应更剧烈,反应放出的热量可以使生成的氢气燃烧,并发生轻微的爆炸,说明钾比钠的金属性更强。
七、镁、铝及其化合物
把2cm×
5cm的铝箔的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。
点燃火柴,待火柴快燃尽时,立即把铝箔伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶底部放一些细纱),观察现象。
铝箔在氧气中剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,反应生成Al2O3。
在两支试管里分别加入10mL浓NaOH溶液,在各放入一小段铝片和镁条,观察实验现象。
过一段时间后,用点燃的木条分别放在两支试管口,有什么现象发生。
镁不能与NaOH溶液反应,铝能反应,并放出一种可燃性气体——氢气,同时生成NaAlO2。
把点燃的镁条放入盛有二氧化碳的集气瓶里(集气瓶底部放一些细纱),观察现象。
镁条在二氧化碳里剧烈燃烧,生成白色粉末,在瓶的内壁有黑色的碳附着。
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。
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。
镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈反应。
反应放出大量的热,并放出耀眼的光芒。
纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。
该反应生成了Al2O3和Fe,被称为铝热反应。
在试管里加入少量稀的Al2(SO4)3溶液,滴加氨水,生成白色胶状沉淀。
继续滴加氨水,直到不再产生沉淀为止。
过滤,用蒸馏水冲洗沉淀,可得较纯净的Al(OH)3。
取少量Al(OH)3沉淀放在蒸发皿中,加热。
生成的白色胶状沉淀是Al(OH)3,Al(OH)3分解生成Al2O3和H2O。
把上述“实验5”中制得的Al(OH)3沉淀分装在2支试管里,往一个试管里滴加2mol/L
盐酸,往另一个试管里滴加2mol/LNaOH溶液,边加边振荡。
在酸或强碱里都能溶解。
Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,能与酸反应生成铝盐,与强碱反应生成偏铝酸盐。
八、铁及其化合物
把烧的红热细铁丝伸到盛有Cl2的集气瓶中,观察现象。
把少量水注入集气瓶中,振荡,观察溶液的颜色。
铁丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟,这是FeCl3的小颗粒。
加水振荡后,生成黄色溶液。
把光亮的细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴,另一端裹一根火柴。
点燃火柴,待火柴快燃尽时,缓慢插入盛有氧气的集气瓶(集气瓶里预先装少量水或在瓶底铺上一层细砂)里,观察现象。
细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热。
铁与氧气反应生成四氧化三铁。
在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气。
用试管收集产生的经干燥的气体,并靠近火焰点火
红热的铁能跟水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声,这是氢气。
在两支试管中各放入一根洁净的铁钉,然后分别注入5mL稀盐酸和稀硫酸。
都有气泡产生,试管中的液体颜色由无色逐渐变为浅绿色。
说明铁与酸反应生成Fe2+和H2。
在装有硫酸铜溶液的试管中,放入一根洁净的铁丝,过一会儿取出。
观察铁丝有什么变化。
铁丝表面覆盖了一层红色物质。
说明
铁与硫酸铜溶液反应,置换出了单质铜。
在试管里注入少量FeCl3溶液,再逐滴滴入NaOH溶液。
溶液里立即生成沉淀,这是Fe(OH)3。
在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液,用胶头滴管吸取NaOH溶液,将滴管尖端插入试管里溶液底部,慢慢挤出NaOH溶液,观察发生的现象。
挤出NaOH溶液后,开始时析出一种白色的絮状沉淀,这是Fe(OH)2。
生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,这是因为白色的Fe(OH)2被空气里的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3。
在2支试管里分别加入10mLFeCl2溶液和FeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液。
Fe3+遇KSCN溶液变成红色,Fe2+遇KSCN溶液不显红色。
Fe3+与KSCN反应的离子方程式可表示为:
Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3。
在上述“实验7”中盛有FeCl2和KSCN溶液的试管里再滴入几滴新配制的氯水,观察现象。
无色溶液变成红色,说明原溶液中的Fe2+被氯气氧化成了Fe3+。
在试管里加入5mLFeCl3溶液,加入几滴盐酸和适量还原铁粉,振荡一会儿,滴入几滴KSCN溶液。
溶液不变成红色,说明溶液中的Fe3+被铁还原成了Fe2+。
第二部分化学基本概念与原理实验
一、燃烧的条件
实验:
在500mL的烧杯中注入一定量的开水,并投入一小块白磷。
在烧杯上盖一片铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷。
实验进行不久,铜片上的白磷产生白烟开始燃烧,而水中的白磷和铜片上的红磷并没有燃烧。
说明可燃物燃烧需用同时满足两个条件:
一是可燃物要与氧气接触;
二是要使可燃物达到着火点。
二、分子的性质
在一个玻璃容器(如小玻璃杯)中,加入一定量的水,向水中加入一个小糖块。
在容器外壁用铅笔沿液面画一条水平线,观察现象。
糖块溶解后,容器内液面下降。
说明分子是运动的,分子间有一定的间隔。
三、质量守恒定律
在底部铺有细沙的锥形瓶中,放入一粒火柴头大小的白磷。
在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃棒,并使玻璃棒能与白磷接触。
将锥形瓶放在托盘天平上用砝码平衡。
然后取下锥形瓶,将橡皮塞上的玻璃棒放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并将白磷引燃。
待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上。
观察天平是否平衡。
把装有无色NaOH溶液的小试管,小心地放入盛有蓝色CuSO4溶液的小烧杯中。
将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。
取下小烧杯并将其倾斜,使两种溶液混合,再把小烧杯放到托盘天平上。
上述两个实验反应前后天平都是平衡的。
说明反应前物质的总质量跟反应后物质的总质量相等。
四、饱和溶液与不饱和溶液
在各盛有10mL
水的2支试管中,分别缓缓地加入NaCl和KNO3固体。
边加入,边振荡,到试管里
有剩余固体。
实验说明,在一定温度下,在一
定量水里,NaCl和KNO3不能无限制地溶解。
给上述“实验1”中盛有KNO3溶液和剩余KNO3固体的试管缓慢加热,边加热,边振荡。
给上述“实验1”中盛有NaCl溶液和剩余NaCl固体的试管缓缓加入少量水,边加边振荡。
“实验2”中,
KNO3固体继续溶解;
“实验3”中NaCl固体继续溶解。
这两个实验说明,中温度升高或增加溶剂的量的情况下,原来的饱和溶液可以变成不饱和溶液。
水的2支试管中,分别加入2gNaCl和0.1g熟石灰,振荡,观察现象。
静置后在观察现象。
室温下,2gNaCl完全溶解在10mL
水中,得到均一、透明的溶液;
0.1g熟石灰却不能完全溶解,经充分振荡并静置后,有白色固体沉降到试管底部。
说明,对于不同溶质来说,浓溶液不一定是饱和的,稀溶液也不一定是不饱和的。
五、结晶原理
在烧杯里加入10gNaCl和KNO3的混合物(其中NaCl的量较少)。
注入15mL水,加热使混合物完全溶解。
然后冷却,观察KNO3晶体的析出。
KNO3的溶解度受温度变化的影响较大,较高温度下的KNO3饱和溶液降温时,部分KNO3从溶液里结晶析出。
而NaCl的溶解度受温度变化的影响较小,降温时,大部分NaCl仍溶解在溶液里。
六、比较电解质溶液的导电能力
把相同条件下的HCl、CH3COOH、NaOH、NaCl溶液和氨水分别倒入5个烧杯中,接通电源。
观察灯泡发光的明亮程度。
连接插入CH3COOH溶液和氨水的电极上的灯泡比其他3个灯泡暗。
HCl、NaOH、NaCl是强电解质,溶于水能完全电离成离子;
CH3COOH和氨水是弱电解质,在溶液里只有一部分分子电离成离子。
故HCl、NaOH、NaCl溶液的导电能力比CH3COOH和氨水强。
七、离子反应
在试管里加入少量CuSO4溶液,再加入少量NaCl溶液。
观察有无
在另一支试管里加入5mLCuSO4溶液,再加入5mLBaCl2溶液,过滤。
观察沉淀和滤液的颜色。
在第三支试管里加入少量上述滤液,并滴加AgNO3溶液,观察沉淀的生成。
再滴加稀硝酸,观察沉淀是否溶解。
第一支试管中没有明显变化,溶液仍为蓝色;
第二支试管中有白色沉淀生成,溶液为蓝色;
第三支试管中有白色沉淀生成,滴加稀硝酸,沉淀不溶解。
通过对上述实验现象的分析,可以得出这样的结论:
第一支试管中没有发生化学反应;
第二支试管中,CuSO4电离出来的Cu2+和BaCl2电离出来的Cl—都没用发生化学反应,而SO42—与Ba2+发生化学反应生成难溶的BaSO4白色沉淀。
八、化学反应中的能量变化
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。
手有温暖的感觉,温度计测量的温度升高。
说明该反应是放热反应。
在一个小烧杯里,
加入20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·
8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4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)2·
8H2O与NH4Cl充分反应。
玻璃片上的水结成冰。
说明该反应是吸热反应。
九、比较金属性
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