高考化學實驗注意細節須知
今天主要梳理高中化學實驗中需要謹記的相關知識。
一 關于實驗題和理論題文字表述
綜合近幾年的高考試題,在實驗題和理論試題中都出現了用文字正确表述分析解決問題的過程或結論的題目。但在平時練習中學生在答題上因為表述不規範,在細節上丢分。所以整理了高中化學實驗試題中常考查表達能力的問題,進行規範描述,以供大家參考。
1、濃硫酸的稀釋:
向燒杯中加入一定量的蒸餾水,沿燒杯内壁緩慢倒入濃硫酸并不斷用玻璃棒攪拌。
2、用pH試紙測定溶液酸堿性:
用幹燥潔淨的玻璃棒蘸取待測液點在pH試紙中部,與标準比色卡比較,讀出溶液的pH。
3、用試紙檢驗氣體:
(以NH3為例)用玻璃棒貼取濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口或試管口,看試紙是否變藍。
4、檢查裝置的氣密性(以大試管單孔塞為例):
①微熱法:将導管插入水槽中,手握大試管,若導管口有氣泡冒出,松開手時導管口回流一段水柱,說明該裝置的氣密性良好。
②液差法:塞緊橡皮塞,用止水夾夾住導氣管的橡皮管部分,從長頸漏鬥中向試管中注水,使長頸漏鬥中液面高于試管中液面,過一段時間,液面差不變,說明氣密性良好。
5、焰色反應:
(以K元素為例)用潔淨的鉑絲蘸取待測液,在酒精燈火焰上灼燒,透過藍色钴玻璃觀察火焰是否為紫色。(注:洗滌鉑絲用鹽酸溶液)。
6、洗滌沉澱:
把蒸餾水沿着玻璃棒注入到過濾器中至浸沒沉澱,靜置,使蒸餾水濾出,重複2~3次即可。
7、判斷沉澱劑是否足量的操作:
在上層清液中(或取少量上層清液置于小試管中),滴加沉澱劑,若不再産生沉澱,說明沉澱完全。如粗鹽提純實驗中判斷BaCl2已過量的方法是:在上層清液中再繼續滴加BaCl2溶液,若溶液未變渾濁,則表明BaCl2已過量。
8、判斷沉澱是否洗滌幹淨的操作:
取少量最後一次洗滌洗液,滴加相應試劑……
9、萃取分液操作:
關閉分液漏鬥活塞,将混合液倒入分液漏鬥中,充分振蕩、靜置、分層,在漏鬥下面放一個小燒杯,打開分液漏鬥活塞,使下層液體從下口沿燒杯壁流下;上層液體從上口倒出。
10、量氣操作注意:
待溫度恢複至室溫時,調節量筒(或量氣管)使左右液面相平。
11、酸堿中和滴定終點判斷:
如強酸滴定強堿,用酚酞用指示劑,當最後一滴酸滴到錐形瓶中,溶液由紅色變為無色,且半分鐘内不變色即為終點。(拓展:氧化還原滴定如用KMnO4滴定草酸:溶液由無色變為淺紫色,且半分鐘不褪色。)
12、有機實驗中長導管的作用:
冷凝回流,提高反應物的利用率。
13、氫氧化鐵膠體的制備:
往煮沸的蒸餾水中逐滴滴加飽和的FeCl3溶液,當溶液變紅褐色時,立即停止加熱。
14、玻璃儀器洗淨的标準是:
既不聚成水滴,也不成股流下。
15、引發鋁熱反應的操作:
加少量KClO3,插上鎂條并将其點燃。
16、檢驗鹵代烴中鹵原子的操作:
取樣與NaOH溶液共熱,然後加HNO3酸化,再加AgNO3溶液,據沉澱顔色進行判斷。
二 有機實驗字細節歸納
1、加熱方式
有機實驗往往需要加熱,而不同的實驗其加熱方式可能不一樣。
a.酒精燈加熱。 酒精燈的火焰溫度一般在400~500℃,所以需要溫度不太高的實驗都可用酒精燈加熱。教材中用酒精燈加熱的有機實驗是:"乙烯的制備實驗"、"乙酸乙酯的制取實驗"、"石油蒸餾實驗"。
b.水浴加熱。水浴加熱的溫度不超過100℃。教材中用水浴加熱的有機實驗有:"銀鏡實驗(包括醛類、糖類等的所有銀鏡實驗)"、" 硝基苯的制取實驗(水浴溫度為55~60℃)"、 "乙酸乙酯的水解實驗(水浴溫度為70~80℃)"和" 糖類(包括二糖、澱粉和纖維素等)水解實驗(熱水浴)"。
c.用溫度計測溫度的有機實驗:"硝基苯的制取實驗"、"乙酸乙酯的制取實驗"(以上兩個實驗中的溫度計水銀球都是插在反應液外的水浴液中,測定水浴的溫度)、"乙烯的實驗室制取實驗"(溫度計水銀球插入反應液中,測定反應液的溫度)和" 石油的蒸餾實驗"(溫度計水銀球應插在蒸餾燒瓶支管口處, 測定餾出物的溫度)。
2、催化劑的使用
a.硫酸做催化劑的實驗:"乙烯的制取實驗"、 "硝基苯的制取實驗"、"乙酸乙酯的制取實驗"、"纖維素硝酸酯的制取實驗"、"糖類(包括二糖、澱粉和纖維素)水解實驗"和"乙酸乙酯的水解實驗"。
其中前四個實驗的催化劑為濃硫酸,後兩個實驗的催化劑為稀硫酸,其中最後一個實驗也可用氫氧化鈉溶液做催化劑
b.鐵做催化劑的實驗:溴苯的制取實驗(實際起催化作用的是溴與鐵反應生成的溴化鐵)。
c.銅或者銀做催化劑的實驗:醇的去氫催化氧化反應。
d.鎳做催化劑的實驗:乙醛催化氧化成酸的反應。
e.其他不飽和有機物或苯的同系物與氫氣、鹵化氫、水發生加成反應時,為避免混淆,大家可直接寫催化劑即可。
3、反應物的量
有機實驗要注意嚴格控制反應物的量及各反應物的比例,如"乙烯的制備實驗"必須注意乙醇和濃硫酸的比例為1:3;苯酚與濃溴水反應時要滴入過量濃溴水。
4、冷卻
有機實驗中的反應物和産物多為揮發性有害物質,必須注意對揮發出的反應物和産物進行冷卻。
a.需要冷水(用冷凝管盛裝)冷卻的實驗: "石油的蒸餾實驗"。
b.用空氣冷卻(用長玻璃管連接反應裝置)的實驗:"硝基苯的制取實驗"、"乙酸乙酯的制取實驗"和 "溴苯的制取實驗"。
這些實驗需要冷卻的目的是減少反應物或生成物的揮發,既保證了實驗的順利進行,又減少了這些揮發物對人的危害和對環境的污染。
5、除雜
有機物的實驗往往副反應較多,導緻産物中的雜質也多,為了保證産物的純淨,必須注意對産物進行淨化除雜。如"乙烯的制備實驗"中乙烯中常含有CO2和SO2等雜質氣體,可将這種混合氣體通入到濃堿液中除去酸性氣體;再如"溴苯的制備實驗"和"硝基苯的制備實驗",産物溴苯和硝基苯中分别含有溴和NO2,因此, 産物可用濃堿液洗滌。
6、使用沸石(防止暴沸)
需要使用沸石的有機實驗:實驗室中制取乙烯的實驗;石油蒸餾實驗。
7、尾氣的處理
有機實驗中往往揮發或産生有害氣體,因此必須對這種有害氣體的尾氣進行無害化處理。
如甲烷、乙烯、乙炔的制取實驗中可将可燃性的尾氣燃燒;"溴苯的制取實驗"和"硝基苯的制備實驗"中可用冷卻的方法将有害揮發物冷凝回流。
三 實驗題得分技巧
1.導氣管的連接
一般應遵循裝置的排列順序。對于吸收裝置,若為洗氣瓶則應"長"進(利于雜質的充分吸收)"短"出(利于氣體導出);若為盛有堿石灰的幹燥管吸收水分和,則應"粗"進(同樣利用和水蒸氣的充分吸收)"細"出(利于餘氣的導出);若為了排水量氣時,應"短"進"長"出,被排出水的體積即為生成氣體的體積。
2.儀器的連接
根據實驗原理選擇儀器和試劑,根據實驗的目的決定儀器的排列組裝順序,一般遵循氣體制取→除雜→幹燥→主體實驗→實驗産品的保護與尾氣處理。其中除雜與幹燥的順序,若采用溶液除雜則應先淨化後幹燥。尾氣處理一般用溶液吸收或将氣體點燃。
3.氣密性的檢查
制氣裝置一般都存在氣密性檢查問題。關鍵是何時進行氣密性檢查?如何進行氣密性檢查?顯然應在儀器連接完之後,添加藥品之前進行氣密性檢查。氣密性檢查的方法雖多種多樣,但總的原則是堵死一頭,另一頭通過導管插入水中,再微熱(用掌心或酒精燈)容積較大的玻璃容器,若水中有氣泡逸出,停止加熱後導管中有一段水柱上升,則表示氣密性良好,否則須重新組裝與調試。
4.防倒吸
用溶液吸收氣體或排水集氣的實驗中都要防倒吸。防倒吸一般可分為兩種方法:一是在裝置中防倒吸(如在裝置中加安全瓶或用倒扣的漏鬥吸收氣體等);二是在加熱制氣并用排水集氣或用溶液洗氣的實驗中,實驗結束時,應先取出插在溶液中的導管,後熄滅酒精燈以防倒吸。
5.實驗方案的評價
對實驗方案的評價應遵循以下原則:①能否達到目的;②所用原料是否常見易得、廉價;③原料的利用率高低;④過程是否簡捷優化;⑤有無對環境污染;⑥實驗的誤差大小等等。能達到上述六點要求的實驗方案應該說不失為最優實驗方案。最優方案的設計應遵循上述實驗方案評價的六原則。方案确定後,為确保實驗目的實現,必須選擇簡捷而正确的操作程序。
6.實驗結果的分析
實驗是手段,要達到目的的還需對實驗現象、實驗數據進行科學的分析、處理,去僞存真,由表及裡,剝去假像方能識得廬山真面目。實驗是培養學生科學品質與各種能力的有效手段和途徑。
一般從以下四方面考慮:
①方案是否合理,這是決定實驗成敗的關鍵;
②操作不當引起的誤差;
③反應條件不足可導緻反應不能發生或反應速率過慢引起實驗誤差;
④所用試劑不純,雜質甚至參與反應均可導緻實驗誤差等等。
除此之外,在做高中化學實驗題時要規範自己的回答模式,用專業的化學語言進行回答。還要掌握常見儀器的主要用途及使用方法,各種試劑的保存及取用方法。常見氣體的制備,淨化,幹燥,收集或反應,尾氣處理;物質的鑒定、鑒别及物質的分離與提純。
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