高中化学必修2三四实验总结.doc

期末实验
实验一：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。

现象
包黑纸
没有明显变化
没包黑纸
量筒内气体颜色变浅。 量筒内壁出现黄色油状液滴。试管中有少量白雾。液面上升，水槽中有固体析出
练习．如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式
1)CH4+4Cl2 光
CCl4+4HCl。
(2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中水柱变化是_________。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
(3)U形管左端的气柱变化是__________。
A.体积增大 B.体积减小 C.可能消失 D.不变
(4)试解释U形管右端的玻璃管中水柱变化的原因_反应中气体的物质的量减少，且生成的HCl能够溶于水，所以左端压强减小，右端玻璃管中的水柱降低。
实验二：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体，点燃，观察燃烧的情况。
现象：1．导管口有气泡冒出，KMnO4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①中加入石蜡油和 石棉 ；试管②放在冷水中；试管③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：氧化铝起催化剂的作用，碎瓷片除了催化作用还起到间接加热的作用。
练习．某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：
实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化，Ⅱ中试管有少量液体，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实 验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。
资料一：石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。
资料二：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。
(1) 请简述仪器连接时遵循的原则：_________
从下往上，从左往右；
加入药品前，必须进行的操作是：______
检验装置的气密性_；
装置中，有两处玻璃管比较长，这样做的目的是：导气、冷凝气体。
(2)实验过程中，试管Ⅱ中出现少量液体，出现该现象的原因是：
裂化生成了5个碳原子以上的烃。
(3)试管Ⅲ中，酸性KMnO4溶液褪色的原因是：裂化生成了碳原子数小于5的烯烃 。
(4) ____不能_____ (填“能”或“不能”)用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，说明你的理由：
因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应。
(5)写出二十烷裂化为癸烷和癸烯的化学方程式：
C20H42C10H22+C10H20。
实验三：苯的性质
例题 某化学课外活动小组用下图装置制取溴苯。
先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A中(A下端的活塞关闭)。
(1)写出A中反应的化学方程式。
(2)试管C中苯的作用是除去混在HBr中的Br2 ；
反应开始后，D、E两支试管中的现象为__D中石蕊试液变红，并在导管口有白雾生成，E中出现淡黄色的沉淀。
(3)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，在B的NaOH溶液中可看到的现象是__在NaOH溶液底部有无色油状液体聚集。
(4)在上述整套装置中，具有防倒吸作用的仪器有D、E、F(填字母)。
实验四：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
反应烈程度
反应实质
水
浮、熔、游、响、红
反应剧烈
水中的氢被置换
乙醇
沉、不熔、不向、气泡、反应缓慢
反应较缓和
羟基中氢被置换
2．乙醇的催化氧化
在一支试管中加入3～5mL乙醇，取一根10～15cm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
铜丝又变回红色，重复几次后试管口有刺激性气味
乙醇在能被热的CuO氧化为醛（乙醇在用Cu做催化剂并加热时能被空气氧化）
练习．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1) 实验过程中相应的化学方程式_______________________________。

在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化氧化反应是 放热 反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同，甲的作用是 加热；乙的作用是_冷却_。
(3(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有__乙酸____。要除去该物质，可先在混合液中加入___________ (填写字母)。
a.氯化钠溶液 b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
实验五：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。用酒精灯小心均匀地加热试管3min~5min，产生的气体经导管通到Na2CO3饱和溶液的液面上。
注意事项：
（1）试管中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，加入顺序是 先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加冰醋酸 。
（2）为防止试管的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是 加入碎瓷片或沸石 。
（1）酯化反应是可逆的，浓H2SO4的作用是 催化剂 和 吸水剂
（2）导管不能插入Na2CO3溶液中，目的是 防止倒吸 ；
（3）饱和Na2CO3溶液的作用是： 吸收乙醇和乙酸降低乙酸乙酯溶解度，便于收集
（4）酯的分离：酯在试管中的 上 层，用分液漏斗分液取 上 层。
实验六：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：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。
★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、Cr2O3、MnO2、WO3都能发生置换反应。
练习．将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起使四周都是四层，把内层“纸漏斗”取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再与另一“纸漏斗”套在一起，架在铁架台铁圈上，下面放有盛有细沙的蒸发皿，将5 g干燥的氧化铁粉末和2 g 铝粉混合均匀，放在“纸漏斗”中，上面加少量氯酸钾固体，并在混合物中插一根用砂纸打磨过的镁条，用燃着的木条点燃镁条。完成下列问题：
(1)上述反应的实验现象为：__________________________________________，
因此铝可用于制造信号弹、燃烧弹、火箭推进剂等。
(2)上述反应的化学方程式为：___Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe。
(3)此反应称为铝热反应，铝粉也可以和锰、铬等的氧化物粉末发生铝热反应。写出下面反应的方程式：
Al＋MnO2：___4Al+3MnO22Al2O3 +3Mn ；
Al＋Cr2O3: __2Al +Cr2O3Al2O3 +2Cr__。
(4)指出Al和MnO2反应中的氧化剂是___MnO2______，还原剂是___Al______，氧化产物是____Al2O3____，还原产物是____Mn_____。
实验七：海水资源的开发利用：
1． 海水中提取溴：
步骤：①海水浓缩酸化→②用氯气置换出溴单质→③通空气吹出溴蒸气→④用SO2（水）吸收→HBr
请写出有关步骤的离子方程式：
②Cl2＋2Br—→2Cl—＋Br2。
④SO2＋Br2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr
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1—2滴，溶液立刻由无色变成蓝色，由此证明溶液中含碘。
练习．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：① 过滤 ，③ 萃取 ；过程②中有关反应的离子方程式为
Cl2＋2I— == 2Cl—＋I2 。
（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 分液漏斗 、 普通漏斗 。
（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：
①缺石棉网 ②温度计插到了液体中 ③冷凝管进出水的方向颠倒。
（5）进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是 使蒸馏烧瓶均匀受热，控制加热温度不使过高，最后晶态碘在 蒸馏烧瓶 里聚集。