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中学化学实验大全(上、下册)



中学化学实验大全(下册)

第八章 金属元素及其化合物的实验

一、碱金属及其化合物
           (一)钠的性质 目的:认识钠的一些物理性质和化学性质。
  用品:镊子、白瓷板、小刀、广口瓶、U 形管、坩埚钳、玻璃管、滤纸、 燃烧匙。
  钠、石蜡、酚酞、铝箔、浓盐酸、硫酸铜溶液、氯化铁溶液、硝酸银溶 液。
原理:金属钠呈银白色,它的化学性质非常活泼。
操作:
  1.钠的外观 用镊子取出较厚的钠块,用滤纸吸去煤油,放在白瓷板上, 可以采用下面三种方法观察钠的金属光泽。
(1)在白瓷板上用刀切去外皮,观察断面。
  (2)截取一根 15 厘米长的薄壁玻璃管,一端熔光,一端保留锋口。在 白瓷板上将钠块的外皮切除后移置于洁净的滤纸上。左手用镊子夹住钠块, 右手将玻璃管锋利的一端按在钠块中央,如同钻孔一样边旋边下压,使截切 下来的金属钠进入玻璃管内,再用玻璃棒将它推至管的中部并压紧,玻璃管 的两端用棉花塞紧(图 8-1)。这样制得的样品能保留数天。因被空气里的 氧气氧化,钠块的两端先生成白色的氧化钠,而中间部分仍光亮如镜,以后 氧化层逐渐向中心扩展,直至钠块全部氧化。{ewl
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  (3)取两支口径和长短不等的试管,使小的能套在大的中间并可自由滑 动。在白瓷板上切下一小块除去外皮的金属钠,将它放入大试管里后浸在热 水中加热。待试管里钠熔化后立即将小试管套入并轻轻挤压,使熔化的钠充 填在两管壁间。从热水中移出,待冷疑后往试管壁间的空隙里注入熔化的石 蜡。这样制得的样品(图 8-2)能使钠的真面目保留更长的时间。
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2.钠跟非金属的反应
  (1)钠跟氧气的反应:镊取一块钠,用滤纸把煤油吸净后置于白瓷板上, 切下黄豆大小一块钠,放入洁净的燃烧匙内。(留在白瓷板上的钠块任其暴 露在空气里,待操作)。将燃烧匙放在酒精灯上加热,钠块很快地熔成小球
(钠的熔点 97.81℃),并着火燃烧。移去酒精灯,钠在燃烧匙内继续燃烧
(火焰呈黄色,熔球呈亮红色),直至钠全部烧毕。生成物是黄色小球状固 体,主要成分为过氧化钠。实验完毕,观察暴露在空气里的钠块断面,已变 暗,是氧化钠。
  (2)钠跟硫的反应:取一只广口瓶,在瓶底铺一厚层细砂。同前操作, 将钠块镊入刚加热过的燃烧匙内,待钠熔化时加入少量硫粉,迅速把燃烧匙 插至广口瓶底,浅埋在细砂里。反应起初较缓慢,逐渐加剧,不久就会着火 燃烧,火星飞溅。
  其它实验方法:用硬质试管或瓷坩埚代替燃烧匙或将钠放在洁净的石棉 网上,用酒精灯加热,也能做这个实验。避免使用金属燃烧匙,生成物就不
  
会混有金属杂质的颜色。
3.钠跟水的反应 这个实验有多种方法,可根据不同要求选择。
  (1)取一只 250 毫升的烧杯,加水 100 毫升,滴入 1~2 滴酚酞溶液。 镊取绿豆大小一块金属钠,用滤纸吸净其表面的煤油,然后投入烧杯里,用 表面皿将烧杯盖好,或用一个短颈漏斗倒罩在烧杯口上。溶液变为红色。
  另切黄豆大小一块钠,用铝箔包好,并在铝箔上刺些小孔,用镊子夹住, 如图 8-3 所示放到试管口下面,以排水法收集气体。待试管中气体已收集满 时,小心地取出试管,移近酒精灯点燃以检验反应中生成的气体。{ewr MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0003_1.bmp}
  (2)取一只 250 毫升广口瓶,加水 150 毫升,滴入 2~3 滴酚酞溶液。 同前操作,把一只漏斗倒罩在瓶口上,再在漏斗颈上套一支小试管,用向下 排空气法收集反应生成的气体。装置如图 8—4 所示。也可如图 8—5 用排水 法收集氢气。
(3)采用大 U 形管、短颈球形漏斗、带尖嘴玻璃管的橡{ewl
MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0004_1.bmp}{ewr
MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0004_2.bmp}皮塞(玻璃管中段用胶管连接, 胶管内放有玻璃珠)等装配成图 8-6 所示实验装置。将滴有酚酞溶液的水从 球形漏斗中装满 U 形管(此时单孔塞不必装上),然后切取黄豆大小一块金 属钠,用铝箔包好并刺些小孔,从 U 形管右端开口放入水中,迅速塞紧单孔 塞。钠跟水反应产生的氢气使 U 形管内的水压入球形漏斗(注意单孔塞必须 塞紧,以防被气体冲出)。待反应完毕,轻轻挤压胶管内玻璃珠,将氢气排 入套在尖嘴玻璃管上的小试管里。
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  (4)向试管里加入半管水,滴入 2~3 毫米厚的一层煤油。切取 3~4 毫米见方的一小块金属钠,将它镊入试管内。钠在煤油里下沉,但浮于水面, 钠块顶部仍露在煤油层上面。通过放大镜从试管侧面观察实验现象。此法比 金属钠直接投入水中发生的反应缓慢得多。


  4.钠跟酸的反应 往试管里加入 1/3 容积的浓盐酸,切取绿豆大小一块 金属钠,用滤纸吸去煤油后投入试管中。氢气放出并氯化钠的小晶体向试管 的底部下沉。
5.钠跟盐溶液的反应往三只盛水的小烧杯里分别加入 5 毫升硫酸铜、氯
化铁和硝酸银溶液。切取三块绿豆大小金属钠,用滤纸吸去煤油后逐一镊入 上述三种溶液里并迅速用表面皿将烧杯盖好。观察发生的现象。看到烧杯中 分别产生淡蓝色的氢氧化铜、红褐色的氢氧化铁、棕黑色的氧化银沉淀,并 有气体放出。
注意事项:
1.镊子、刀和白瓷板上切忌沾水。
  2.钠块上的煤油必须吸净,否则燃烧时会产生少量黑烟,使用的燃烧匙 应是洁净的,以免混有杂质的颜色,钠开始燃烧后要迅速移去酒精灯,防止 燃烧过于剧烈,钠和硫粉的用量也不可过多。
  3.钠与盐酸反应的实验,宜用浓度 37%、密度 1.19 克/厘米 3 盐酸。既 利于生成物氯化钠析出,又使反应不致于太猛烈。
4.钠与盐溶液反应的实验,如是饱和盐溶液,也有生成金属的反应发生。

5.不用的钠残渣应焚毁。

          (二)过氧化钠的性质


目的:认识过氧化钠的不稳定性和氧化性。 用品:玻璃棒、蒸发皿、滴管、球形干燥管。 过氧化钠、酚酞、硫粉、盐酸、石灰石。 原理:过氧化钠中含有过氧离子(O2-2),它具有不稳定性和氧化性。
这些性质可以通过它跟水、硫和二氧化碳等实验表现出来。
操作:
  1.过氧化钠跟水的反应 在一支干燥的试管里放入一小匙过氧化钠,向试 管里滴入 3 毫升水,待有较多的气体放出时用带火星的木条伸向管口,木条 复燃,证明是氧气。反应完毕,滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色,呈碱性。
  2.过氧化钠跟硫的反应往蒸发皿里加入 1~2 克过氧化钠,再加入等体积 的硫粉,用玻璃棒轻轻地混和均匀并堆成小丘状。将蒸发皿置于固定在铁架 台上的铁圈内,用长滴管向混和物上滴 1~2 滴水后迅速离开。混和物猛烈燃 烧,发出耀眼的火花和烟雾。
  3.过氧化钠跟二氧化碳的反应 在平底烧瓶里放几块小石灰石,干燥管底 部垫上一薄层石棉绒,也可用玻璃绒,再加入 1~2 厘米厚过氧化钠,要装得 疏松些。如图 8-8 装置。向烧瓶里注入 2N 盐酸 20 毫升,迅速将放有过氧化 钠的干燥管连同单孔塞装在烧瓶上。
手摸干燥管球部,待感觉到发热时用带火星的木条伸向管口,检验所放
出的气体。反应完毕后取出干燥管中的固体,加入盛有稀盐酸的试管中,如 有二氧化碳气体放出,(按二氧化碳气体检验方法进行)证明固体中另一生 成物是碳酸钠。{ewr MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0007_1.bmp}
注意事项:
  1.用保存完好的过氧化钠(市售品是淡黄色小颗粒状固体),如发现已 变质(呈白色),则不能再用。
2.在混和过氧化钠和硫粉时,动作要轻而迅速,以防爆炸或过氧化钠吸
湿引起燃烧。
  3.在制取二氧化碳时,稀盐酸的浓度以 2N 为宜。因二氧化碳的产气速度 与产气量受盐酸浓度控制。
4.过氧化钠不要事先装好,以防变质。
其它实验方法:
  1.将钠块放入坩埚中加热制取过氧化钠,用刚制得的产物跟水反应,实 验效果更好。
  2.过氧化钠跟二氧化碳的反应,可用大试管代替烧瓶,用半截试管加上 带短玻璃管的单孔塞代替干燥管。
  
(三)碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性


目的:比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,并学会鉴别它们的方法。 用品:试管、小烧杯、酒精灯。 无水碳酸钠、碳酸氢钠、澄清石灰水。
  原理:碳酸钠很稳定,加热到熔点(857℃)以上才缓慢地分解。碳酸 氢钠却不很稳定,在 150℃左右分解放出二氧化碳,温度越高分解越快。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
利用它们热稳定性的差异,可以鉴别这两种物质。
  操作:在两支干燥的试管里各放入约占试管容积 1/6 的无水碳酸钠和碳 酸氢钠,按图 8-9 装置两套仪器,并往烧杯里倒入半杯澄清的石灰水。同时 开始加热,不久盛碳酸氢钠的试管口处有水珠出现,导管口有连续的气泡冒 出,澄清的石灰水变成浑浊。盛碳酸钠的试管内,除刚加热时因空气受热而 从导管口逸出几个气泡外,没有变化。实验终止时先移去烧杯后再熄灭酒精 灯。{ewl MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0008_1.bmp}
  
(四)钾的性质


  目的:通过钾的性质实验并与钠的性质实验相比较,认识碱金属的通 性。
用品:试管、小刀、镊子、酒精灯。 钾、滤纸。
  原理:碱金属单质都具有银白色光泽,并具有密度小、硬度小、熔点低, 导电性强的特点,是典型的轻金属。
  碱金属的化学性质都很活泼,表现出很强的金属性、还原性。钾的化学 性质比钠还活泼。
钾在空气里燃烧时火焰呈浅紫色,生成物是黄色的过氧化钾(K2O2)和
橙黄色的超氧化钾(KO2)混和物。
钾跟水的反应比钠更剧烈,常使生成的氢气燃烧并发生轻微爆炸。
操作:
1.钾的外观采用与钠的性质实验同样的方法。
  2.钾的燃烧从钾块上切取绿豆大小一粒,用滤纸吸干煤油后,放入玻璃 燃烧匙内后用酒精灯加热,钾熔化,燃烧时火焰呈浅紫色,生成物呈黄色。
3.钾跟水的反应将绿豆大小一块金属钾用滤纸吸干煤油后投入盛水(滴
有酚酞溶液)的烧杯里,立即用表面皿盖好,观察实验现象并与钠跟水的反 应进行比较。
注意事项:钾块表面的氧化层中含有过氧化钾,它和金属钾接触时会发
生反应而引起轻微的爆炸。因此切下的钾块表皮不能接触金属钾,可以用水 或酒精处理掉。

(五)钠离子和钾离子的检验

目的:了解钠离子和钾离子的鉴定方法。
用品:试管、滴管。
  氯化钠溶液(0.1 摩/升)、氯化钾溶液(0.1 摩/升)、锑酸钾、钴亚硝 酸钠、醋酸。
原理:利用[Sb(OH)6]-跟 Na+反应,生成白色晶状沉淀 Na[Sb(OH)6]
来检验 Na+的存在。
Na++[Sb(OH)6]- Na[Sb(OH)6]↓
利用 Na3[Co(NO2)6]跟 K+反应,生成亮黄色沉淀 K2Na[Co(NO2)6]来检
验 K+的存在。
2K++Na++[Co(NO2)6]3- K2Na[Co(NO2)6]↓
  生成物是难溶于水的钴亚硝酸钠钾,在一定浓度范围内溶液的浑浊程度 与钾的含量成正比,因此这个反应可应用于土壤速效钾的比浊测定。
操作:
  1.Na+的检验 在试管中加入 5 毫升 0.1 摩/升 NaCl 溶液,再往试管中滴 加锑酸钾 K[Sb(OH)6]饱和溶液,生成白色晶状沉淀。如果没有沉淀产生,
可以用玻璃棒摩擦试管内壁,放置几分钟后再进行观察。
2.K+的检验 在试管中加入 5 毫升 0.1 摩/升钴亚硝酸钠 Na3[Co(NO2)
6]溶液,滴入 2 滴 6 摩/升醋酸溶液,再往试管中滴加 0.1 摩/升 KCl 溶液,
溶液变浑浊,生成亮黄色沉淀。
注意事项:
  1.检验 Na+时溶液应保持中性或弱碱性。在酸性条件下会产生白色无定 形锑酸沉淀。沉淀的特征是颗粒状结晶,较重,能较快沉到试管底部,或在 试管壁上结晶。
2.检验 K+时,应在中性或弱酸性溶液中进行,因为碱和强酸都能使[Co
(NO2)6]3-分解,妨碍鉴定。滴加醋酸使溶液呈微酸性以利于鉴定。NH4+ 具
有类似反应,故氯化钾试剂必须纯。

(六)碱金属化合物的焰色反应

目的:认识焰色反应并学会利用焰色反应检验碱金属离子的方法。
用品:酒精灯。 铂丝、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、蓝色钴玻璃。
  原理:当金属(或它的化合物)在火焰上灼烧时,原子中的电子就被激 发,在从较高能级(激发态)跳回低能级时会放出能量,这些能量以一定波 长的光的形式发射出来。原子的结构不同,发出光的波长就不同,焰色也各 异。
离子 Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ 焰色 红 黄 浅紫 紫 紫红 橙红 红 黄绿 操作:把铂丝的一端熔入玻璃棒,另一端弯成环状,平时保存在试管内
(如图 8—10 所示)。使用时先用浓盐酸浸渍铂丝,再用蒸馏水冲净,在酒 精灯无色火焰中灼烧,观察火焰是否有颜色。如果火焰显色,则应重复上述 操作,直至火焰不再显色为止,这表示铂丝已洁净。
  用洁净的铂丝分别蘸取碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾溶液,放在无色火焰上 灼烧,观察火焰的颜色。
再用洁净的铂丝分别对蘸些水后粘上碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾粉末,放
在无色火焰上灼烧,观察火焰的颜色。
注意事项:
  1.观察钾的焰色时,要隔着蓝色钴玻璃去观察。因蓝色钴玻璃可以滤去 灯焰本身和钠杂质所产生的黄色光。
2.钠的焰色反应灵敏度很高,因此盐酸、蒸馏水以及其它试剂中的微量
钠都有反应,必须要求火焰的黄色显著,才能确定钠的存在。
3.应将沾有试剂的铂丝放在煤气灯氧化焰上灼烧。
其它实验方法:
1.如果没有铂丝,可用废灯泡中的电极丝或 300 瓦的电热丝(镍铬丝)。
  2.最好用煤气灯,火焰近于无色。酒精喷灯、酒精灯也可以,但酒精要 纯。
3.预先削好六支铅笔,露出的铅笔芯(石墨)顶端要削成平铲状。在酒
精喷灯上灼烧,烧尽铅笔芯表面的有机物。冷却后分别蘸取锂盐、钠盐和钾 盐的溶液或固体粉末,放在火焰上灼烧。
4.在烧杯中燃烧酒精,将碱金属和碱土金属化合物的粉末撒在火焰上。
  5.在透明胶片上用水基彩色笔均匀地涂上天蓝色,或用天蓝色染料配成 溶液泡胶片晾干,都可代替蓝色钴玻璃。
  
(七)从草木灰中提取钾盐


目的:学习从草木灰中提取钾盐的方法 用品:玻璃棒、过滤器、蒸发皿。 草木灰、铂丝、蒸馏水、盐酸、氯化钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸。
  原理:大田作物的秸杆、柴草树木的根枝茎叶燃烧后剩下的灰分,统称 为草木灰,草木灰中含有碳酸钾、硫酸钾和氯化钾,俗称“三钾盐”,以碳 酸钾为主。
  利用这三种钾盐都易溶于水的性质,通过溶解、过滤、蒸发、冷却等操 作,可从草木灰中得到“三钾盐”的固体混和物。再依据它们水中溶解度的 大小顺序:碳酸钾>氯化钾>硫酸钾,运用分步结晶的操作可依次析出硫酸 钾、氯化钾、硫酸钾。
操作:
  1.从草木灰中提取“三钾盐”在 250 毫升烧杯里放入半烧杯(10 克左右) 草木灰,加热水到高于灰表面 1—2 厘米处,边浸泡边搅拌(最好实验前一天 浸泡)。
  准备一个过滤器,将烧杯里上层的草木灰浸出液缓缓倾入过滤器内过 滤。如果滤液浑浊,再过滤一次,直至滤液澄清。
将滤液倒入蒸发皿内,边加热边搅拌。当蒸发到只剩少量液体时,停止
加热。
静置片刻,观察蒸发皿内有白色晶体(“三钾盐”)出现。 用焰色反应检验钾离子。取少量制得的晶体,放入试管里并加入蒸馏水。
待全部溶解后将溶液分装在三支试管里:在第一支试管里滴加盐酸;在第二
支试管里滴加氯化钡溶液,再滴加盐酸;在第三支试管里滴加硝酸银溶液, 再滴加稀硝酸,分别检验碳酸根离子、硫酸根离子、氯离子。
2.“三钾盐”的分离三钾盐的分离步骤以流程图的形式表示如下:












注意事项:
1.所用草木灰以向日葵杆、大豆或蚕豆的秆荚、棉子壳的灰烬为好。
2.所制得的三钾盐因含有碳化的有机物有些发黑,经煅烧可以变白。
3.分步结晶的次数根据具体要求而定。

二、碱土金属及其化合物
           (一)镁的性质 目的:认识镁的化学活泼性。
用品:砂纸、集气瓶、石棉网、酒精灯。 镁条、镁粉、酚酞、盐酸、石灰石、硫酸。 原理:镁是比较活泼的金属,是强还原剂,它能跟非金属、二氧化碳、
酸等物质起反应。
操作:
  1.镁在空气里燃烧 取一段 15 厘米长的镁条,用砂纸把镁条表面的氧化 膜擦净,观察镁的色泽。再用坩埚钳夹住镁条的一端,将另一端放在酒精灯 火焰上加热,点燃后迅速移出火焰并让燃烧后的灰烬落在洁净的石棉网上。 这时生成氧化镁。
  将少量生成物放入盛有水的试管里,振荡后滴入一滴酚酞溶液,溶液变 红,呈碱性。
  2.镁跟二氧化碳的反应 取一只 250 毫升集气瓶,在瓶底铺一层细砂。 用石灰石和 6 摩/升盐酸在启普发生器内制取二氧化碳,并将发生器的导管 伸入集气瓶底部。待二氧化碳气体盛满后,慢慢抽出导管并用玻璃片盖住瓶 口,待用。
取一根 20 厘米长的镁条,用砂纸擦去其表面的氧化膜。在火焰上点燃镁
条,迅速放入盛有二氧化碳的集气瓶里,由瓶口逐步伸入瓶底。镁条在二氧 化碳里继续剧烈燃烧,生成物(呈灰黑色粉末状,系白色氧化镁和黑色碳的 混和物)有的落在瓶底,有的被吸附在瓶的内壁上。
3.镁跟水、酸的反应
  (1)镁跟水的反应:取一小段镁条,用砂纸擦去其表面氧化膜,放入盛 有少量水的试管里,几乎无反应。然后将试管加热,镁条表面上有细微的氢 气泡放出,滴入 2 滴酚酞,溶液变红色,呈碱性。
(2)镁跟酸的反应:取少量镁粉,加入盛有 5 毫升 1 摩/升的盐酸或在
硫酸的试管里,反应剧烈,放出氢气,在试管口上点火,有氢气燃烧的火焰。
注意事项:
  1.镁与二氧化碳的反应,镁条要稍长些,并可卷成螺旋状。镁条燃毕后 可将集气瓶里的细砂倒出,加入少量稀盐酸以溶去瓶壁上的氧化镁,反应中 析出的碳粒则清晰可见。
2.镁跟水的反应宜缓慢加热,以利于观察氢气的放出。
其它实验方法:
  1.镁在空气里燃烧的实验,可将镁粉装在胡椒粉瓶里,轻轻撒在火焰上; 或在涂有胶水的白纸上洒满镁粉,干燥后作为镁条的代用品,但燃烧时会因 纸和胶水的不完全燃烧而出现一些黑色物质(游离碳)。
  2.镁跟二氧化碳反应的实验,可在烧杯里放入几小块石灰石并加入 20 毫升 6 摩/升盐酸,待二氧化碳充满烧杯后,将燃着的镁条伸入二氧化碳气 体里。
  
(二)氢氧化镁的生成和性质

目的:认识氢氧化镁的制取方法和性质。
用品:试管。
  氯化镁溶液(0.2 摩/升)、氢氧化钠溶液(2 摩/升)、盐酸、氯化铵饱 和溶液。
原理:实验室里用强碱跟镁盐溶液反应来制取氢氧化镁。
MgCl2+2NaOH Mg(OH)2↓+2NaCl 氢氧化镁是中强碱,能跟酸反应
生成盐和水。氢氧化镁难溶于水,但易溶于氯化铵溶液中,因为氯化铵溶液 具有酸性(水解)。
Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O
操作:
  1.氢氧化镁的生成在试管里加入 5 毫升 0.2 摩/升氯化镁溶液,再滴加 2 摩/升氢氧化钠溶液,直至不再析出白色沉淀为止。
  2.氢氧化镁跟酸的反应将上述试管里的上层清液倾去,白色的氢氧化镁 沉淀用蒸馏水洗涤后取出一半,加入另一支试管待用。再向试管里滴加 2 摩/ 升盐酸溶液,振荡,沉淀溶解。
3.氢氧化镁跟铵盐溶液的反应向另一支加入氢氧化镁沉淀的试管里滴加
氯化铵饱和溶液,振荡,沉淀溶解。

                 (三)镁盐的性质


目的:认识氯化镁的性质。 用品:小烧杯、玻璃棒。 氯化镁、澄清石灰水、碳酸钠溶液。
  原理:氯化镁(六水合氯化镁)是无色、易溶的晶体,有吸潮性。它跟 澄清的石灰水反应生成氢氧化镁沉淀。它跟碳酸钠溶液反应生成胶状的碱式
碳酸镁沉淀。2Mg2++2CO32-+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑
  操作:取少量氯化镁晶体置于小烧杯里,加入 10~15 毫升水,用玻璃 棒轻轻搅拌,待晶体溶解后将氯化镁溶液加入两支试管里。在第一支试管里 注入少量澄清的石灰水,有白色沉淀生成。在第二支试管里滴加 1 摩/升碳酸 钠溶液,有白色胶状沉淀生成。
注意事项:
1.所用的石灰水应是新配制的、澄清的。
2.碳酸钠溶液不能滴加过量,否则会生成[Mg(CO3)2]2-络离子使沉淀重
新溶解。

(四)钙及其化合物的性质


目的:认识钙的化学活泼性及几种钙的化合物的性质。 用品:铁坩埚、小烧杯、玻璃片。 钙、酚酞、蒸馏水、氧化铜、盐酸、氯化钙溶液、硫酸钠饱和溶液。 原理:钙是银白色金属,化学性质比较活泼,跟冷水反应较慢,但跟热
水反应容易。
Ca+2H2OCa(OH)2+H2↑
钙具有还原性。例如: Ca+CuOCaO+Cu
  钙的重要化合物有氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、碳酸钙、硫酸钙等,有 关实验在第七章有所涉及,这里补充三个实验:“液体+液体=固体”实验 是用氯化钙浓溶液和氢氧化钠浓溶液相混和,生成氢氧化钙白色固体。
  “人造岩石”实验是用氯化钙饱和溶液和硫酸钠饱和溶液相混和,生成 岩石状硫酸钙固体。
“石膏的硬化”是熟石膏加水逐渐硬化的实验。
2CaSO4·H2O+3H2O=2(CaSO4·2H2O)
操作:
  1.钙跟水的反应 取两小块金属钙,分别放入盛有冷水和热水(加热近 沸)的试管里,均能发生激烈的反应,使酚酞溶液显红色。
2.钙跟氧化铜的反应 取 2 克金属钙和 2 克氧化铜,混匀后放入铁坩埚
里,加热。钙跟氧化铜剧烈反应,反应完毕,将铁坩埚里的产物倒入盛有 50 毫升 6 摩/升盐酸的烧杯中,用玻璃棒搅拌溶液,氧化钙被溶解,烧杯底部沉 积有紫红色的铜粉。
3.“液体+液体=固体” 在两只小烧杯里分别加入 20 毫升氯化钙饱和
溶液和 20 毫升氢氧化钠饱和溶液,将氯化钙溶液倒入氢氧化钠溶液中,澄清 的溶液混和后立即生成白色固体,即使将烧杯倒置,固体都不会掉落。
4.“人造岩石” 分别取 20 毫升氯化钙饱和溶液和 20 毫升硫酸钠饱和
溶液,放入两只小烧杯里。将氯化钙溶液倒入硫酸钠溶液中,迅速加以搅拌。 溶液混和后变成坚硬的岩石状白色固体。
5.石膏的硬化 在烧杯里放少量水,用药匙将熟石膏粉慢慢加入水中,
并调成糊状,然后将石膏浆倒在玻璃片上。取几枚硬币,在它们的表面上涂 很薄的一层凡士林,逐一地按压在石膏上。数小时后取出硬币,石膏上留下 硬币的印纹。

    (五)硬水的软化


目的:了解硬水软化的基本原理;学习硬水软化的方法。 用品:烧杯、玻棒、滴管、酒精灯、铁架台。 氢氧化钙、盐酸、石灰石、澄清石灰水、蒸馏水、肥皂液、碳酸钠、磷
酸三钠、磺化煤、离子交换柱。
  原理:溶有较多量 Ca2+和 Mg2+的水称为硬水,根据所含盐类的不同,硬 水又分为暂时硬水(含有 HCO3-)和永久硬水(含有 SO42-、Cl-)。
  1 升水里含有 10 毫克氧化钙(或相当于 10 毫克氧化钙)称为 1 度(1°)。 氧化镁 1 毫克折算成 1.4 毫克氧化钙。硬度大于 30°的是最硬水。
  暂时硬水经过煮沸以后,碳酸氢盐分解生成不溶性的碳酸盐。生成的碳 酸镁会发生水解反应,生成更难溶的氢氧化镁。硬度可降至 8°以下,但仍
在 3°~4°以上。 药剂软化法和离子交换法是硬水软化的主要方法。
药剂软化法常用的药剂有石灰、纯碱或磷酸三钠等。通过反应可生成
CaCO3、Mg(OH)2、Mg3(PO4)2、Ca3(PO4)2 等几乎不溶于水的物质,使 Ca2+、
Mg2+除去。 离子交换法是用离子交换剂软化水的一种现代方法。离子交换剂有天然
或人造沸石、磺化煤和离子交换树脂等。磺化煤是用烟煤、褐煤经发烟硫酸
或浓硫酸处理后的一种黑色颗粒状物质。当硬水通过磺化煤时,硬水里的 Ca2+
和 Mg2+会跟磺化煤的 Na+起离子交换作用,从而使硬水软化。磺化煤的 Na+ 耗毕,可用 8~10%食盐溶液再生,恢复软化硬水的功能。离子交换树脂是 一种高分子聚合物,由固定的树脂本体和带有活性离子的交换基团两部分所 组成。阳离子交换树脂和阴离子交换树脂可分别用盐酸(2 摩/升)和氢氧化 钠(8%)溶液再生。
操作:
  1.制备暂时硬水 称取 2 克氢氧化钙固体,放入盛有 100 毫升蒸馏水的 烧杯里,搅拌使之溶解,然后通入二氧化碳气体。开始时因生成白色的碳酸 钙沉淀而使溶液浑浊,继续通入二氧化碳,直至溶液重新达到透明,过滤后 就得到含有碳酸氢钙的暂时硬水(硬度约为 60°)。直接往澄清的石灰水里 通入二氧化碳也可制备暂时硬水。
2.制备永久硬水 将 2 克硫酸钙固体,放入 20O 毫水蒸馏水里,搅拌使
之溶解,然后过滤除去不溶部分,则得到含有硫酸钙的永久硬水(硬度约为
90°)。
  3.制备肥皂液 用 10 克肥皂片溶解于 100 毫升 80%酒精溶液中,静置 几天后倾出上层澄清的肥皂液,装入试剂瓶里备用。
  4.水的硬度 在三支试管里分别加入 5 毫升蒸馏水、5 毫升暂时硬水和 5 毫升永久硬水,然后用滴管往试管里滴入肥皂溶液,边滴边记数边振荡试管, 第一支试管内液体表面最先出现稳定的泡沫,后两支试管因盛有的硬水内分 别含有碳酸氢钙和硫酸钙,须待其中的钙离子完全与肥皂(主要成分是硬脂 酸钠)反应生成沉淀(硬脂酸钙)后,才出现定形的泡沫。从滴数的多少可 比较它们的硬度。
  5.暂时硬水的软化 在两支试管里各加入 5 毫升暂时硬水,将其中的一 支放在酒精灯上加热,使溶液煮沸几分钟,冷却。然后往两支试管里滴加肥
  
皂溶液,振荡,观察试管内出现稳定泡沫的先后,并以产生稳定泡沫所需肥 皂溶液的滴数之差,来比较其硬度。
  6.药剂软化法软化硬水 在两支试管里分别加入 5 毫升暂时硬水和 5 毫 升永久硬水,再加入 0.1 克碳酸钠或磷酸三钠,振荡。同样以肥皂溶液检验 经软化处理后水的硬度。并以所用肥皂溶液的滴数来比较药剂处理前(已有 记录)、后水的硬度变化。
  7.离子交换法软化硬水 将离子交换柱(Φ50×500 毫米的玻璃管)固 定在铁架台上(图 8-11)。柱内装有离子交换剂(磺化煤或 732 型阳离子交 换树脂,事先在蒸馏水中浸泡 24 小时),柱的下方放一只小烧杯。从高位瓶 中将硬水从交换柱上方流入柱内,使硬水慢慢地流经离子交换剂。待柱内充 满水后,手捏交换柱下端乳胶管中的玻璃珠,缓缓放水至小烧杯里。取 5 毫 升经离子交换剂处理过的水,用肥皂溶液检验其硬度,并与未处理的硬水作 比较。{ewl MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0022_1.bmp}
  注意事项:离子交换柱内装入的离子交换剂体积以 3/4 为宜。硬水流入 柱内时要缓慢,充满水后柱内应不留有气泡。
  
三、铝及其化合物
           (一)铝的性质 目的:认识铝的化学活泼性。
  用品:集气瓶、小塑料瓶、坩埚钳、试管、试管夹、酒精灯、砖块、黄 铜圆筒、研钵的杵。
  铝条、铝粉、铝箔、0.25 摩/升氯化汞(或硝酸汞)溶液、2 摩/升盐酸 溶液、1 摩/升硫酸溶液、蒸馏水、浓硫酸、浓硝酸、氧化铁或四氧化三铁、 过氧化钡、氯酸钾、棉花、棉栓。
  原理:铝是比较活泼的金属,在高温下才能在空气里燃烧,或加热后在 氧气里燃烧,同时放出大量的热。铝表面致密而坚固的氧化膜能阻止内层铝 继续氧化。若用温热的氢氧化钠溶液可溶去铝表面的氧化膜。为了清楚地观 察铝在空气里被氧化的现象,可将铝片浸入汞盐溶液(氯化汞或硝酸汞溶液) 中。
3HgCl2+2Al=2AlCl3+3Hg
反应中生成的汞立即与铝结合成铝汞齐,这种带汞齐的铝在空气中被氧化。 随着氧化反应的进行,铝原子不断从合金内部向表面扩散,同时铝片上的铝 原子也向合金方向扩散,生成的氧化铝成蓬松的白色丝状物,好象长出了“白 毛”。破坏氧化膜后的铝能跟水反应,置换出氢气并生成白色絮状的氢氧化 铝沉淀。
2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑
破坏氧化膜的方法是把铝片浸入汞盐溶液,现象同前一实验。铝能跟稀盐酸、 浓盐酸或稀硫酸起反应,放出氢气。在冷的浓硫酸或浓硝酸里,铝的表面会 被钝化,但它能跟热的浓硫酸和浓硝酸起反应。
2Al+6H2SO4(浓)Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
Al+6HNO3(浓)Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O
铝比较容易跟强碱起反应,生成偏铝酸盐并放出氢气。铝在一定条件下能跟 某些金属氧化物发生氧化-还原反应,生成氧化铝和液态金属。同时放出大量 的热,温度可达 2000~3000℃。
操作:
1.铝的燃烧
  (1)铝在空气里燃烧:在一只小塑料瓶盖上钻些细孔(或用装胡椒粉的 空瓶代替),往瓶中装入少量铝粉。点燃酒精灯或矿烛,将瓶中的铝粉轻轻 撒在火焰上,可以看到四溅的闪光。
  (2)铝在氧气里燃烧:先收集一瓶氧气。在砂去氧化膜的铝条(用铝箔 剪成)下端系上一根火柴(作引燃物),用坩埚钳夹住铝条。点燃火柴,将 铝条放入氧气瓶中。铝条在氧气里燃烧发出耀眼的光辉,生成的白色物质是 三氧化二铝。
  2.铝在空气中氧化  取小片铝片用砂纸擦亮,用棉栓蘸取少量汞盐溶 液,涂在铝片表面,将此铝片放置于空气中,观察白色絮状氧化铝的生成。 并用手指轻轻触摸一下铝片背面是否发烫。
3.铝跟水的反应  取一小块铝片放入试管中,加水 2~3 毫升,观察不

到有反应发生,用酒精灯加热,再观察,仍无反应发生。若加氯化汞溶液约
0.5 毫升,放置片刻,倾去溶液后,用水洗涤铝片 2~3 次,再加水 2~3 毫 升,铝能跟水发生反应,有气体放出。如果现象不明显,可微微加热。
4.铝跟酸、碱的反应
  (1)铝跟酸的反应:取四支试管,分别盛 2 摩/升的盐酸、1 摩/升的硫 酸、浓硫酸、浓硝酸各 3 毫升,分别加入大小相近的铝片。结果,铝片跟 2 摩/升的盐酸和 1 摩/升的硫酸都能发生反应,但不跟冷的浓硫酸或浓硝酸反 应。将盛浓硫酸和浓硝酸的试管在酒精灯上加热片刻,有一个试管内生成气 体为红棕色。用湿润的蓝色石蕊试纸在试管口检验,试纸变红,证明气体呈 酸性。
(2)铝跟碱的反应:取两支试管,各放入大小相近的铝片,然后分别加
入 3 毫升 6 摩/升氢氧化钠、 6 摩/升氢氧化钾溶液,都能发生反应,生成 氢气和偏铝酸盐。
5.铝热剂反应
(1)铝热剂的配制:称取烘干的铝粉 5 克和氧化铁(Fe2O3)或四氧化
三铁(Fe3O4)粉 15 克,放在洁净的纸上混和均匀。
(2)引燃剂的配制:用过氧化钡 4 克、氯酸钾 1 克和铝粉 1 克混和制成。
  (3)装配铝热剂的实验装置:将一块砖头放在地上,把一个内径约 2.5 厘米、高约 4 厘米的黄铜或铁的圆筒竖立在砖块上,圆筒内衬一层纸圈,然 后加入铝热剂。在上面盖一薄层棉花,用研钵的杵将铝热剂压结实。拿出棉 花,在铝热剂面上用细玻璃棒戳一个凹处,往里面加入引燃剂。把上面用过 的棉花,拌以少量氯酸钾粉末,捏成小团,压在铝热剂和引燃剂上面。点燃 棉花团,不久,引燃剂和铝热剂相继燃烧,即见圆筒上口有耀眼的火花喷出, 反应很剧烈。{ewr MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0025_1.bmp}
当反应停止后,用坩埚钳把黄铜圆筒提起,看到砖头上留着一团赤热的
铁块。
注意事项:
1.铝粉不能放置过久,被氧化的铝粉不能用。
  2.铝在空气中氧化的实验,长有“白毛”的铝片不要丢弃,可做“铝跟 水的反应”实验。铝片上的氧化膜必须清除干净,滴上氯化汞溶液后,待铝 片上看见少量汞析出后(表面开始发黑)才能擦去溶液,且不留液膜。
3.用铝粉代替铝片跟稀酸或碱反应,可加快反应速度。
  4.铝热剂实验中所用试剂必须干燥。棉花团可以蘸酒精引燃。如果没有 黄铜圆筒,可用自来水管截一小段铁圈代替。引燃铝热剂后,人应远离。
其它实验方法:
  1.铝在氧气里燃烧的实验,可在石棉板的中央放上 2 克干燥的过氧化 钠,堆成小丘状。将铝粉撒在过氧化钠上面,使它完全覆盖过氧化钠并呈薄 薄的一层。然后用喷水器向小堆上均匀地喷上水雾,使过氧化钠刚润湿为止。 过氧化钠跟水反应产生氧气并放出热量,会使铝粉着火燃烧。
  2.铝在空气中氧化的实验,可取一端呈小球形长玻璃管一支,管内装 10 厘米高的乙醚,垂直固定在铁架上,在玻璃球管下端包 2 层去净氧化膜的铝 箔,高约 3~4 厘米。用镊子夹住滤纸蘸取氯化汞溶液擦拭铝箔的表面,铝箔 表面会有大量蓬松的氧化铝产生。反应中放出的热量使管中乙醚气化,随即 点燃,乙醚蒸气在管口燃烧产生明亮的火焰。如图 8-13。
  
{ewr MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0026_1.bmp}
  3.铝跟水反应的实验,取一支试管,装满水倒置于水槽中,将生有“铝 毛”的铝片,用滤纸擦去蓬松的“铝毛”后(注意!“铝毛”切勿与手接触), 用镊子夹住铝片,伸入水槽,放在试管口下,可以观察到铝和水发生反应。 产生的气体使试管内水位下降,可用爆鸣气法检验该气体是氢气。
  4.铝跟酸、碱反应的实验,铝跟浓碱的反应可按下述方法进行:在试管 里加入少量铝粉和 1 毫升硝酸钠溶液,然后再加入 40%氢氧化钠溶液,立即 发生反应并放出有刺激性气味的气体。用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近试管口, 就有大量的白烟产生。或把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,变蓝,放出的 是氨气。
3NO3-+8Al+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlO2-
  5.铝热剂的实验,用滤纸折叠成漏斗状,漏斗的底面尽量尖一些,用水 润湿,放在泥三角上(不用漏斗),下面放一砂盘。把干燥的 5 克氧化铁粉 末和 2 克铝粉混和均匀,放在自折的纸漏斗里,上面略加少量氧化剂(如氯 酸钾、过氧化钡或一条硝酸钾试纸的纸卷),并在混和物的中间插入一根镁 条。点燃镁条,立即发生剧烈反应,放出大量的热,并发出强光,同时铁液 破纸流下,有熔融物落入砂中。冷却后可用磁铁吸引,证实落下的是铁块(如 漏斗底面尖)或铁珠(如漏斗底面平)。
  
(二)氢氧化铝的生成和性质

目的:认识氢氧化铝的制取方法和性质。
  用品:试管、试管架、量筒、过滤器、蒸发皿、铁三脚架、石棉铁丝网、 酒精灯、玻璃棒。
  硫酸铝溶液、氯化铝溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水、稀盐 酸。
  原理:加氨水或碱于铝盐溶液中,能生成白色无定形凝胶状沉淀,这是 水合氧化铝,一般称为氢氧化铝。在偏铝酸盐溶液中通入二氧化碳,能得到 较纯净的氢氧化铝白色沉淀。
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
氢氧化铝加热分解,可生成氧化铝。氢氧化铝是典型的两性氢氧化物,能溶 于酸和强碱。
操作:
  1.氢氧化铝的生成 取三支试管各加入 3 毫升 1 摩/升硫酸铝或氯化铝溶 液,分别滴加适量的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水,观察试管内有蓬 松的白色胶状沉淀的生成。
2.氢氧化铝的两性 将上述三支试管静置片剂,倾去上层液体,保留沉
淀。用蒸馏水洗涤沉淀,再倾去上层清液。在第一管中注入浓的氢氧化钠溶 液,振荡,沉淀即溶解。在第二管中注入 2 摩/升稀盐酸,振荡,沉淀也溶解。 在第三管中注入浓氨水,振荡,沉淀不溶解。
3.氢氧化铝的热分解 将第三管里的沉淀倒入漏斗中过滤,并用蒸馏水冲
洗沉淀,得到较纯净的氢氧化铝。取少量氢氧化铝沉淀放入蒸发皿里加热。 氢氧化铝即分解生成白色的氧化铝。

                 (三)铝盐的水解


目的:认识铝盐的水解性。 用品:试管、试管架、量筒、蒸发皿、石棉铁丝网、铁三脚架、酒精灯。 氯化铝、硫化铝、蓝色石蕊试纸、醋酸铝试纸。 原理:铝盐是弱碱盐,强酸的铝盐在水溶液中容易发生水解,生成氢氧
化铝溶胶。
AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl
弱酸的铝盐溶于水,则大部分或几乎完全水解,生成氢氧化铝沉淀。 Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
所以在溶液中不能制取硫化铝。
操作:
  1.氯化铝的水解 取少量氯化铝加入盛水的试管里,振荡后用蓝色石蕊试 纸检验,试纸变红色,溶液呈酸性。将试管里的溶液倒入蒸发皿里,加热蒸 发至干,继续用火灼烧,得到白色的固体,这是氧化铝。待冷后加入蒸馏水, 微热之,观察到固体并不溶解。
  2.硫化铝的水解 取少量硫化铝固体加入盛水的试管里,振荡后稍稍加 热,用湿润的醋酸铝试纸放在试管口检验,试纸变黑,生成的是硫化氢气体, 试管里有白色氢氧化铝沉淀生成。
注意事项:Al2S3 可自行制备。取 3 克铝粉和 6 克硫粉,混和后放入坩
埚内,上面覆盖少量硫粉,插入一段镁带。点燃镁带,反应后即得黄色的硫 化铝。

      (四)明矾的净水作用

目的:认识明矾的水解反应和氢氧化铝的吸附性能。
  用品:研钵、蒸发皿、量筒、烧杯、玻璃棒、铁三脚架、石棉网、酒精 灯。
明矾、蓝色石蕊试纸、泥水、品红溶液。
原理:明矾[KAl(SO4)2·12H2O]易溶于水,并发生水解反应,溶液呈
酸性。
KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
水解生成的氢氧化铝胶体能凝聚水中悬浮物,具有吸附性能。同理,许多铝 盐,如硫酸铝结晶、氯化铝等都是较好的净水剂。
操作:
  1.取 20 克明矾晶体在研钵中研细。将明矾粉末加入盛有 50 毫升的烧杯 里,稍加热并不断搅拌,加速明矾的溶解和水解反应,用蓝色石蕊试纸检验, 试纸变红,溶液呈酸性。
2.取两只 100 毫升的烧杯盛水 50 毫升。分别加入 5 毫升泥水和 1 毫升品
红溶液,搅拌后各倾入 25 毫升明矾溶液,继续搅拌,静置。水中的泥粒和品 红色素被氢氧化铝絮状沉淀凝聚或吸附而沉降到烧杯的底部,上面的溶液则 清沏透明。
其它实验方法:也可用硫酸铝或氯化铝溶液代替明矾溶液。将上述溶液
各 5 毫升边搅拌,边加入两只盛有 50 毫升水的小烧杯里,再分别加入 1 毫升 泥水、1 毫升品红溶液。

            (五)铝的钝化和腐蚀


目的:认识铝的钝化和钝态铝的腐蚀。 用品:烧杯、量筒、镊子、玻璃棒。 铝片、硫酸铜、盐酸、浓硝酸。
  原理:氯离子很容易被吸附在氧化膜上,取代氧化膜中的氧而生成三氯 化铝。三氯化铝易溶于水,它使铝的氧化膜生成了空隙而被破坏。铝在失去 了保护膜后,易跟酸、碱和盐溶液反应而被腐蚀。
  操作:取三只小烧杯分别加入 0.5 摩/升的硫酸铜溶液、6 摩/升的盐酸 和浓硝酸。取一块 3×5 厘米的铝片(表面上的氧化膜不要除去)放入硫酸铜 溶液里,取出后观察铝片表面,没有变化。
  将铝片用水冲洗后放入盐酸溶液里,即见氧化膜溶解后,暴露出来的铝 跟盐酸起反应,有氢气放出。从盐酸中取出铝片,用水冲洗后将它的一端浸 入浓硝酸里(约 2~3 厘米),放置数分钟。从浓硝酸中取出铝片,用水冲洗 后,再将它放入硫酸铜溶液里,看到铝片上经盐酸处理过的部分已沉积有紫 红色的铜,而经浓硝酸处理过的部分则没有,因为这部分已呈钝态。
  
四、过渡元素及其化合物
           (一)铁的性质 目的:认识铁的物理性质和化学性质。
  用品:铁制样品、干电池、小电珠、导线、细铁丝、磁铁、大头针、集 气瓶、玻璃片、硬质粗玻璃管、烧瓶、酒精喷灯、单孔塞、玻璃导管、铁丝 网、水槽。
细铁丝、氧气、还原铁粉、硫粉、氯气、盐酸、硫酸铜溶液。
  原理:铁有一般金属的共性,但还有它的特性——感磁性。铁的化学性 质比较活泼,能跟许多非金属以及水蒸气和酸溶液、某些盐溶液等起反应生 成铁的化合物。
操作:
1.铁的物理性质
  (1)展示几种铁制件样品:纯净的铁是光亮的银白色金属,但通常见到 的都不是纯铁。展示电磁铁的铁心(电话耳机中的铁条),指出这是比较纯 净的铁制件。
(2)铁的导电性:用细铁丝连接干电池和小电珠,电珠亮,说明铁能导
电。
  (3)铁的感磁性:用磁铁吸引大头针,可以接成一串,纯铁能被磁铁所 吸引但不能保留磁性。
2.铁的化学性质
  (1)铁跟氧气的反应:在干燥状态下,铁不易跟空气里的氧气起反应①, 但加热的铁丝能在氧气里发生剧烈的燃烧,生成暗褐色的四氧化三铁。将细 铁丝一根在火柴梗上绕成螺旋状,一端留约 3 寸长的一段作手柄,另一端系 一根火柴。先点燃火柴,待火柴梗大部分燃烧了,再将铁丝竖直插入氧气瓶 的中央,即见铁丝在氧气里剧烈燃烧,火星四溅。
(2)铁跟硫和氯气的反应:将铁粉跟硫粉以 7∶5 的质量比混和后放在
石棉网上,用热的玻璃棒引燃(冷天可微热),混和物即发赤红色而燃烧。 这是一个放热反应,赤红部分会逐渐扩大,使全部混和物发生反应,生成硫 化亚铁。
把细铁丝一束,放在酒精灯火焰上烧到红热后,立即伸入盛有氯气的瓶
里。铁丝跟氯气发生反应,维持红热状态,同时有棕黄色的浓烟生成,这是 三氯化铁的细粒。待反应完毕,取出剩余的铁丝,往瓶里注入少量蒸馏水, 振荡,三氯化铁溶于水,生成黄色溶液。
  3.铁跟水蒸气的反应 取一根长约 50 厘米、直径约 3 厘米的硬质玻璃 管,在硬质玻璃管的中段铺一薄层还原铁粉。如图 8-14 装置。把烧瓶里的水 煮沸,同时在硬质玻璃管下对准铁粉处用喷灯加以强热。当水蒸气通过灼热 的铁粉时,二者即发生反应释放出氢气,用排水法收集在试管里,可用爆鸣 法检验。停止实验时,先从水槽里取出导管,然后移去灯火。
4.铁跟酸和盐溶液里阳离子的置换反应取试管两支,一支盛稀盐酸 3 毫 升,另一支盛硫酸铜溶液 3 毫升,各放入新的铁钉一枚。即见盛盐酸的试管



① 由草酸亚铁制得的还原铁粉在空气中能自燃

里有气体放出,用倒合的空试管收集后,放在火焰上检验,知道释出的是氢 气。在盛硫酸铜的试管里,取出铁钉,看到它表面上镀有一层赤红色的铜。
注意事项:
  1.对铁磁性物质加热,当达到一定温度时,就要失去磁性。这个温度称 作居里点。铁的居里点约为 760℃。所以铁在常温下会很快地得到磁性,当 温度高到 760℃以上时,就失去了磁性。
  2.盛氧气的集气瓶的底部应放些沙或水,以防止生成的四氧化三铁落入 瓶底炸裂集气瓶。
3.浓硫酸、浓硝酸能使铁钝化。

             (二)铁的化合物的性质


目的:认识铁的一些化合物的性质。 用品:试管、试管架、试管夹、量筒、滴管。 氯化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氢氧化钠、硫酸亚铁、铁丝、三氯化
铁、硫酸、氯化亚锡、过氧化氢。
  原理:铁有亚铁化合物和铁化合物两种,铁化合物比亚铁化合物稳定。 制备 Fe(OH)2 时必须去氧才能得到白色沉淀。一般说来,Fe2+的水合离子呈
淡绿色,Fe3+水合离子呈淡紫色。三价铁盐水溶液显黄色是由 Fe3+水解作用 所引起的。
Fe3++H2O Fe(OH)2++H+
Fe3++2H2O Fe(OH)2++2H+
Fe3++2H2O FeO(OH)+3H+
加热溶液时,上面的平衡向右移动,颜色变深。加酸,平衡向左移动,颜色 变淡。根据溶液颜色的变化可判断 Fe2+和 Fe3+的相互转化。
操作:
1.铁的氧化物
  (1)铁的三种氧化物:展示氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁。氧化亚铁 在自然界中不存在,展示的氧化亚铁可以由加热分解草酸亚铁制得。
FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑
它是一种黑色粉末,不稳定,在空气里加热,很快就变成四氧化三铁。 展示的氧化铁可以用赤铁矿,它是一种黑褐色或钢灰色的矿石。天然氧
化铁是α-Fe2O3,红棕色,有顺磁性。将氢氧化铁或硫酸亚铁加以强热,所
得的是γ-Fe2O3。
  展示的四氧化三铁可以用磁铁矿,它是一种黑色矿石。锻铁时锤打赤热 的铁,飞溅出来的铁滓也是四氧化三铁。
(2)铁的氧化物跟酸碱的反应:取两支试管,各盛 2 摩/升 HCl 溶液 5
毫升,分别加入少量氧化亚铁和氧化铁。微微加热,见两试管内的铁的氧化 物都能溶解,前者生成淡绿色的氯化亚铁溶液,后者生成黄色的氯化铁溶液。 另取两支试管,各盛 2 摩/升 NaOH 溶液 5 毫升,分别加入少量氧化亚铁 和氧化铁,同样微微加热,但两支试管里的固体物都不溶解。这就说明氧化
亚铁和氧化铁都是碱性氧化物。
天然产的四氧化三铁矿石既不溶于酸,也不溶于碱。
2.铁的氢氧化物
在大试管里盛蒸馏水 5 毫升,煮沸以去除其中溶解的氧气。加入 1~2
滴 1 摩/升 H2SO4 酸化,再加入少量洗净的硫酸亚铁绿色晶体(先把外层黄色
物质的三价铁的碱式盐刮掉,再用少量不含氧蒸馏水冲洗 1~2 次),但不要 摇动,以防混入空气。为了加速溶解,可以微微加热。为了防止配成的硫酸 亚铁溶液里含有少量 Fe3+,可加入光亮的铁丝一小团。在另一支试管里加入
2 摩/升 NaOH 溶液 5 毫升,煮沸去氧后,加入硫酸亚铁溶液里,可得白色的 氢氧化亚铁絮状沉淀。往盛氢氧化亚铁沉淀的试管里加入硫酸 3 毫升,轻轻 摇和,氢氧化亚铁沉淀即溶解。
在一支试管内盛三氯化铁溶液 5 毫升,加入等量的氢氧化钠溶液,摇匀,

即得红褐色凝胶状氢氧化铁沉淀。把沉淀物连同液体分成两管,往一管内加
入 3 摩/升 H2SO43 毫升,振荡,沉淀即溶解。把另一管内的液体煮沸,使氢
氧化铁沉降,倾去上层液体后继续加热,氢氧化铁即失水而生成红色的氧化 铁。
3.铁化合物和亚铁化合物间的相互转变 在试管里盛2毫升1摩/升FeCl3
溶液,加入 2 毫升 2 摩/升盐酸酸化后,逐滴加入氯化亚锡溶液,黄色溶液逐 渐变成绿色。这个实验也可以在酸化了的 FeCl3 溶液中加入还原铁粉或新的 铁钉使 Fe3+转化为 Fe2+。
在另一支试管里盛 2 毫升 1 摩/升新制备的 FeSO4 溶液,加入 4 毫升 1 摩
/升 H2SO4 酸化,逐滴加入 3%的过氧化氢或新制备的氯水,可以使溶液的颜
色从绿变黄,将其中的 Fe2+转化成 Fe3+。
其它实验方法:
1.用还原铁粉制备氢氧化亚铁 在一支大试管里盛还原铁粉少许,加入


1 摩/升 H2SO4 溶液

5 毫升,微微加热以加快反应发生。1~2 分钟后,溶液里

已有一定量的硫酸亚铁生成。用胶头滴管吸取 2 摩/升 NaOH 溶液插入硫酸亚 铁溶液的液面下,注入 1~2 滴,即有白色絮状氢氧化亚铁沉淀生成。这时因 溶液下部的铁与稀硫酸仍在继续反应,有氢气上升,驱除液面上的空气,可 以延缓氢氧化亚铁被氧化变色。







































① H2SO4 溶液和 NaOH 溶液均应事先煮沸,以驱空气,并用等层液封。

(三)铁离子和亚铁离子的检验


目的:认识检验铁离子和亚铁离子的一般方法。 用品:试管、试管架、试管夹、量筒、滴管。 三氯化铁、硫酸亚铁、硫氰酸钾、亚铁氰化钾、铁氰化钾。 原理:铁离子和亚铁离子跟某些化合物反应能生成不同的络合物,从这
些络合物的颜色可以鉴别铁离子和亚铁离子。
操作:
1.跟硫氰酸钾溶液的反应 取两支试管,一盛 0.1 摩/升 FeCl3 溶液 2 毫
升,另一盛新制备的 0.1 摩/升 FeSO4 溶液 2 毫升,各滴入 1~2 滴硫氰酸钾
溶液,前者呈现红色,后者不显红色。这是因为 Fe3+跟 SCN-能生成配位数从
1~6 的一系列红色的硫氰酸铁络离子的缘故。
2.跟亚铁氰化钾和铁氰化钾的反应在两支试管里分别盛 0.1 摩/升 FeCl3
溶液和新制备的 0.1 摩/升 FeSO4 溶液各 2 毫升,各加入几滴亚铁氰化钾溶
液,在三氯化铁溶液里有蓝色普鲁士蓝沉淀生成。 用铁氰化钾代替亚铁氰化钾做同样的实验,在硫酸亚铁溶液里有深蓝色
的滕氏蓝沉淀和亚铁氰化铁钾生成。在三氯化铁溶液里不产生沉淀,只是溶
液的颜色变成棕色。 普鲁士蓝和滕氏蓝两种沉淀都显深蓝色,现已证明这二者是相同的物
质,近似组成是 KFe[Fe(CN)6]·6H2O。

         (四)还原氧化铁制铁

目的:认识把铁矿石炼成铁的主要反应原理。
  用品:贮气瓶、分液漏斗、硬质玻璃管、试管、玻璃导管、橡皮管、弹 簧夹、双孔塞、单孔塞、尖嘴管、酒精灯。
氧化铁、一氧化碳、清石灰水。
  原理:在高温下,用还原剂(主要是一氧化碳)可从铁矿石里把铁还原 出来。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑
操作:先用蚁酸和浓硫酸反应制取一氧化碳,贮存在贮气瓶里备用。 取长约 25 厘米、内径约 3 厘米的硬质玻璃管一根,在中部铺上一薄层干
燥的红褐色氧化铁粉末,如图 8-15 装置。


  实验时,先把硬质玻璃管中的氧化铁加热,然后放松橡皮导管上的弹簧 夹,旋开贮气瓶上分液漏斗的活塞,让水缓缓流下,使一氧化碳气体均匀而 缓慢地排入硬质玻璃管里,跟灼热的氧化铁发生反应。这时在盛有清石灰水 的试管里可以看到有气泡冒出,溶液逐渐变成浑浊,这是反应后逸出的二氧 化碳所致。但是逸出的气体中的有部分未发生反应的一氧化碳,这是一种剧 毒的气体,所以在实验一开始就要时时用火点燃尖嘴管口逸出的气体,使一 氧化碳燃烧成二氧化碳。
当硬质玻璃管里的氧化铁已变成黑色时,关上分液漏斗的活塞,夹紧导
气管上的弹簧夹,停止排出一氧化碳。但在硬质玻璃管外仍须继续加热,直 到试管里不再有气泡冒出为止。把整套装置移到通风橱里拆卸,取出反应后 所得的铁屑。
为了证明氧化铁已被还原成铁,可以比较反应物氧化铁和生成物铁屑的
颜色,前者是红褐色的,后者是黑色的。也可以在两支盛稀盐酸的试管里, 分别加入氧化铁和生成物铁屑,氧化铁跟稀盐酸反应不发生气体,铁屑跟稀 盐酸反应有氢气产生。但不要用磁铁来鉴别,因为天然的氧化铁也有顺磁性。

             (五)铜和铜的化合物

目的:认识铜和铜的化合物的性质。
  用品:试管、试管架、试管夹、量筒、坩埚钳、集气瓶、玻璃片、酒精 灯、酒精喷灯。
  黄铜、白铜、青铜制件、有铜绿的制件、电解铜、硫、氯气、稀盐酸、 浓盐酸、稀硫酸、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸、硫酸铜、碳酸钠、铜屑、氧化 铜、氧化亚铜、氢氧化钠、氨水。
原理:铜是一种很重要的金属,通常有+1、+2 两种价态,以+2 价为主。
操作:
  1.铜的物理性质 展示纯铜制件(铜导线或电解铜片),它是具有紫红色 光泽的金属,质很软。从铜导线可知它具有良好的导电性,从铜丝和铜片可 知它有很好的延展性,从紫铜制的水浴锅可知它有良好的导热性。纯铜是由 电解法制得的,称电解铜,纯度高达 99.99%。
  展示白铜、黄铜、青铜制件,它们都是铜的合金。白铜是铜、镍和锌的 合金,黄铜是铜和锌的合金,青铜是铜、锡和铝的合金。它们分别具有质硬、 坚韧、易铸造等性能。
2.铜的化学性质
  (1)铜的锈蚀:展示生有铜绿的制件,说明铜在干燥空气里是相当稳定 的,但在潮湿的空气里,日久后会生成一层绿色的碱式碳酸铜,俗称铜绿:
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
(2)铜跟非金属的反应:参看第七章“氯气的性质”、“硫的性质”。
(3)铜跟酸的反应:在三支试管里,分别盛稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸各
3 毫升,各加入铜片一小片,观察反应现象。将不发生反应的试管微微加热, 观察有无反应发生。结果铜不能跟稀盐酸、稀硫酸发生反应,但能溶于稀硝 酸中,液面上无色,在试管口附近有红棕色的气体产生。因为生成的无色一 氧化氮在空气中会被氧化成红棕色的二氧化氮。
用浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸重复上述的实验。结果铜不跟冷的浓硫酸反
应,但能跟热的浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸反应,分别释出二氧化硫、氢气和 二氧化氮气体。
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
2Cu+6HCl(浓)=2H2CuCl3+H2↑
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑
3.铜的化合物
  (1)铜的氧化物:取一根铜丝,用砂纸把它的一端擦光,露出紫红色的 金属铜,在酒精灯火焰上加热片刻,取出,冷却。可以看到铜的表面已生成 一层黑色的氧化铜。
  另取少量黑色氧化铜粉末放在硬质试管里,用酒精喷灯强热 3 分钟,取 出冷却。黑色氧化铜已分解成红色的氧化亚铜,并放出氧气。
(2)氢氧化铜:在试管里盛 0.2 摩/升 CuSO4 溶液 5 毫升,用滴管吸取 2
摩/升 NaOH 溶液,一滴滴地滴入 CuSO4 溶液里,边滴边振荡,即见有淡蓝色
的氢氧化铜沉淀析出。
(3)铜氨络合物:往盛有氢氧化铜沉淀的试管里,逐渐加入 2 摩/升氨

水,边加边振荡,即见沉淀逐渐溶解,得到深蓝色的溶液,因为生成了铜氨 络合物。
  注意事项:铜和浓硫酸作用时的产物往往显黑色。这是因为该反应较复 杂,常伴随着生成黑色的硫化亚铜等副反应。由于反应中有少量硫化亚铜及 硫化铜存在,因此反应混和物呈现黑色。
  
(六)用纸上层析法分离铜离子和铁离子

目的:认识用纸上层析法分离铜离子和铁离子的方法。
用品:大试管、橡皮塞、毛细管、回形针、移液管。 饱和 FeCl3 溶液、饱和 CuSO4 溶液、丙酮、盐酸。
  原理:纸上层析是利用离子随展开剂在纸上展开的速度不同而使离子分 离的方法。纸上层析一般属于分配层析,但也有吸附层析的作用。
操作:
  1.装配仪器 取大试管一支,配一个合适的橡皮塞。{ewl MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0042_1.bmp}在橡皮塞的底部用小刀切开一条 缝,插入小半段回形针,用来夹持层析的滤纸条。在离开滤纸条末端约 2 厘 米处用铅笔画×作记号,如图 8-16。
2.点层析试样 另取一支试管加入 1 毫升饱和 FeCl3 溶液和 1 毫升饱和
CuSO4 溶液,混和后作为层析试样。用毛细管蘸取试样在滤纸条上末端画×记
号处滴一小滴,晾干后再滴,重复三次,要求留下斑点的直径保持在 0.5 厘 米以内。
3.配制展开剂 再取一支试管,加入丙酮 9 毫升和 6 摩/升的盐酸 1 毫
升,混和后作展开剂。用移液管吸取后小心地注在大试管的底部,注意不要 沾湿试管壁。
4.层析操作 将橡皮塞上嵌好的点有试样的滤纸条慢慢伸入大试管内,
使纸条末端浸入展开剂里约 0.1 厘米,不能让试样点接触展开剂。塞紧橡皮 塞,插在试管架上静待展开剂展开。约 5 分钟后,可以看到试样随着展开剂 逐渐在滤纸条上向上移动,直到溶剂上升到滤纸条的上端。
5.显色反应 取出滤纸条,放在浓氨水的瓶口上用氨气熏,即见滤纸条
上端出现红棕色,这是 Fe3+离子跟氨水反应生成的 Fe(OH)3 的颜色。在滤
纸条上红棕色的下方出现深蓝色,这是 Cu2+离子跟氨反应生成的铜氨络离子
[Cu(NH3)4]2+的颜色。
  由于 Fe3+的展开速度比 Cu2+快,它们的富集地区就分开了,达到铜离子 和铁离子分离的目的。
(马经德)

第九章 有机化合物的实验

一、烃
(一)有机化合物的特性 目的:认识有机化合物的特性。
用品:量筒、蒸发皿、坩埚钳、石棉网、三脚架、酒精灯。 食盐晶体、汽油、苯、蔗糖、萘、硝酸银溶液(3%)、溴乙烷、氯化钠
溶液(5%)。
  原理:大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂;绝大多数有机物受热 易分解且易燃烧;绝大多数有机物不易导电且熔点低;有机物的反应速度一 般比较慢。
操作:
  1.有机物的溶解性 取四个试管,在其中两个里各加入 5 毫升水,另两个 中各加入 5 毫升汽油。把少量食盐和 2 毫升苯分别加入盛水的试管中,振荡, 食盐很快就溶解,但苯和水互不相溶,呈浑浊状态,稍等片刻,液体分成两 层,上层是苯,下层是水。再把食盐和苯分别加入盛有汽油的试管中,振荡, 苯溶解而食盐不溶。这就是“相似相溶”原则。
2.有机物受热分解及燃烧 在三只蒸发皿里分别盛少量蔗糖、苯和食盐,
放在衬有石棉网的三脚架上用酒精灯加热,蔗糖受热首先冒烟,不久就被灼 焦而炭化。苯受热后即挥发,用火点燃苯蒸气,能发火燃烧,并产生黑烟。 食盐受热既不焦,也不会燃烧。
3.有机物的熔点 在一个干燥的试管中加入萘 2~3 克,在酒精灯上微微
加热,很快熔化。
4.有机物的导电性 见第六章“物质的导电性”实验。
  5.有机反应速度 取两个试管,各加入 10 滴 5%的氯化钠溶液、溴乙烷 5 毫升,再分别加入 3%的硝酸银溶液,振荡。在加氯化钠的试管里立即有白 色沉淀析出,在加溴乙烷的试管里沉淀析出很慢。溴乙烷在实验前必须检验 其中是否混有溴离子,如果不纯,要用蒸馏水洗涤,直到洗出的水跟硝酸银 溶液不产生沉淀才能使用。
  
            (二)甲烷的制取和性质

目的:认识甲烷的实验室制法和性质。
  用品:蒸发皿、石棉网、玻棒、研钵及杵、干燥器、试剂瓶、试管、单 孔塞、导管、集气瓶、玻璃片、水槽、高玻璃筒、燃烧匙、烧杯。
氧气贮气瓶、氯气贮气瓶、甲烷贮气瓶。 无水醋酸钠、碱石灰、生石灰、蜡烛、澄清石灰水、高锰酸钾溶液(0.5
%)、硫酸(1∶4)、饱和食盐水、溴水(3%)、紫色石蕊试液。
原理:实验室里通常用无水醋酸钠和碱石灰混和加热而制得。 CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑
  甲烷的化学性质比较稳定,但在特定条件下,也会发生取代反应、氧化 反应和加热分解。
准备:
1.如没有无水醋酸钠,可将醋酸钠晶体放在蒸发皿中加热蒸发,除水到
120℃左右变成白色固态物质。在加热过程中,必须用玻棒不断搅拌,直到冷 却为止。
  2.市售碱石灰加有达旦黄指示剂,呈粉红色硬块,未加指示剂的是白色 或灰白色硬块,必须击碎、研细,使用前也应煅烧去水。
操作:
  1.甲烷的制取 如图 9-1 装置,在试管底部铺一层生石灰,把 4 克研细的 无水醋酸钠和 12 克碱石灰充分混和,加在生石灰上面。先缓慢加热,再集中 火力在混和物下面加热。当气泡连续出现时,排出的就是甲烷气体了。收集 一试管进行纯度检验,如已纯净,就收集在试管或贮气瓶里备用。

2.甲烷的化学性质
  (1)化学性质比较稳定:把制得的甲烷气体通入盛有高锰酸钾溶液(加 几滴稀硫酸)的试管里(图 9—1 乙),没有变化。再把甲烷气体通入溴水, 溴水不褪色。
(2)取代反应:把一个大试管分成五等分(或用一支有刻度的量气管),
用排饱和食盐水法先收集 1/5 体积的甲烷,再收集 4/5 体积的氯气,把它固 定在铁架台的铁夹上,并让管口浸没的食盐水里。然后让装置受漫射光照射。 在阳光好的日子,约半小时后可以看到试管内氯气的黄绿色逐渐变淡,管壁 上出现油状物,这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯 甲烷、四氯化碳和少量的乙烷的混和物。试管中液面上升,这是反应中生成 的氯化氢溶于水的缘故。用大姆指按住试管管口,提出液面,管口向上,向 试管中滴入紫色石蕊试液或锌粒,可验证它是稀盐酸。如果在阴暗的天气需
1~2 小时才能观察到反应的结果。
(3)氧化反应:点燃纯净的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯(图
9-1 丙),很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结。倒转烧杯,加入少量 澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。
  把甲烷气体收集在高玻璃筒内,直立在桌上,移去玻璃片,迅速把放有 燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内,烛火立即熄灭,但瓶口有甲烷在燃烧,发 出淡蓝色的火焰(图 9-2)。这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧,但不助 燃。{ewl MVIMAGE,MVIMAGE, !2T000043_0047_1.bmp}
  
用大试管以排水法先从氧气贮气瓶里输入氧气 2/3 体积,然后再通入
1/3 体积的甲烷。用橡皮塞塞好,取出水面。将试管颠倒数次,使气体充分 混和。用布把试管外面包好,使试管口稍微下倾,拔去塞子,迅速用燃着的 小木条在试管口引火,即有尖锐的爆鸣声发生。这个实验虽然简单,但也容 易失败。把玻璃导管口放出的甲烷点燃,把它放入贮满氯气的瓶中,甲烷将 继续燃烧,发出红黄色的火焰,同时看到有黑烟和白雾。黑烟是炭黑,白雾 是氯化氢气体和水蒸气形成的盐酸雾滴。
  (4)加热分解:用 125 毫升集气瓶,收集一瓶纯净的甲烷。集气瓶口配 有穿过两根粗铜电极(在瓶内约为瓶高的二分之一处)和直角玻管的橡皮塞, 塞紧(如有孔隙,可涂上一薄层熔化的石蜡),并与盛有溴水的洗气瓶连接
(由于反应过程中会有一定量乙炔气体生成)。电极通过感应圈与电源相连。 整个装置如图 9-3 所示。实验时,先放松导管上的夹子,接通 6 伏电源,铜 电极间发生电火花放电,瓶壁上可以看到有炭黑产生,说明甲烷已经分解。 稍等片刻,在导管的尖嘴处点火,并用于冷的烧杯罩在火焰上方,可以看到 烧杯内壁变得模糊,并有水蒸气凝结,说明有氢气生成。

注意事项:
  1.此实验成功与否的关键主要取决于药品是否无水。水份的存在会使实 验失败。若醋酸钠含有结晶水,加热时晶体会先溶在自己的结晶水里而呈液 状,这样就会降低反应温度,延长醋酸钠、碱石灰达到熔化所需时间,甚至 达不到失去羧基生成甲烷的温度。因此所用药品须保证无水,即使购回的无 水醋酸钠,亦应事先加热干燥后再使用。另外,所用试管也要干燥。
2.在加无水醋酸钠和碱石灰的混和物前,先铺生石灰,其含量多少对反
应的成败至关紧要。生石灰用量过少,氢氧化钠固体与试管的接触面大,试 管破损率高;生石灰用量过多,妨碍醋酸钠与氢氧化钠接触,使反应速度减 慢,产率降低,副产物增多;适量生石灰可防止试管破裂,又因生石灰具有 吸湿作用,能除去醋酸钠和氢氧化钠中的少量水分,有利于反应的进行。
3.制取甲烷的反应必须强热才能发生,但过分的强热会产生副反应,所
以最好把逸出的气体通过碱溶液和浓硫酸的洗气瓶,或者用排水法把气体收 集在细口瓶里,瓶里放一些高锰酸钾酸性溶液,使杂质慢慢被氧化和溶解。
4.在常温下,一氯甲烷为气体,二氯甲烷为液体。在实验室中,只需把
反应进行到二氯甲烷的阶段,甲烷和氯气的体积比可采用 1∶2.5~3。
  5.用口径较小的试管做取代实验时,因为器壁能吸收能量,所以不易爆 炸。若用丁烷代替甲烷做实验,不但迅速,现象明显,而且还不会爆炸。
  6.在甲烷加热分解的实验里,所有甲烷必须经过检验,以防混有空气, 在通电时引起爆炸。此外,在集气瓶口的橡皮塞必须塞紧,以防通电后气体 膨胀把塞子弹开。
  某它实验方法:甲烷和氯气的反应,不能让阳光直接照射,以免引起爆 炸。如果在甲烷和氯气的混和气体中通入少量空气(5%左右),日光照射约
20 分钟,就可以看到反应结果,若用高压水银灯光照射,5~6 分钟就可以看 到明显的现象。如果用点燃镁条所产生的强光来照射,立即就能观察到反应 现象。
中学化学实验大全(上、下册)的下一页
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