上海高中化学基础型课程教材实验归纳
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一、粗盐提纯
实验原理:粗盐中NaCl约占78%,还含有其他一些盐类(MgCl2,MgSO4,CaSO4等)和难溶性的物质。MgCl2+2NaOH→Mg(OH)2↓+2NaCl
MgSO4+2NaOH→Mg(OH)2↓+Na2SO4
Na2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2NaCl
CaSO4+BaCl2→BaSO4↓+CaCl2
BaCl2+Na2CO3→BaCO3↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl
NaOH+HCl→NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl→2NaCl+CO2+H2O
实验步骤:
1.称取一定质量的粗盐放入烧杯中,
加蒸馏水,使其完全溶解,过滤,除去难溶性杂质;
2.然后加入过量的NaOH将Mg2+转化
Mg(OH)2沉淀,过滤除去;
3.再加入过量的Na2CO3,将Ca2+,Ba2+化为
CaCO3,BaCO3沉淀,过滤除去;
4.最后加入盐酸至溶液中不再产生气泡为止。
5.蒸发溶液得到较纯净的NaCl,称量,可计算粗盐的纯度。
注意事项:
1.粗盐提纯中几次用到玻璃棒,但每次的作用都有所不同;
2.过滤操作的注意事项;
3.蒸发即将干时,要停止加热。
二、电解饱和食盐水
实验原理:2NaCl+2H2O→2NaOH+Cl2↑+H2↑
实验步骤:
1.在电化学实验平台里加入提纯后的饱和食盐水,在两边的集气管中各加入几滴酚酞试液,接通直流电源;
2.观察阴极,阳极和溶液中产生的现象,并记录;
3.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极生成的气体;
4.抽取阴极生成的气体,作点燃实验。
实验现象及结论:阴极溶液变红,故有碱生成,为氢氧化钠;阳极生成的气体能使淀粉碘化钾试纸变蓝,故为氯气;阴极产生的气体可以燃烧,且燃烧产物是水,故为氢气。
拓展:通过电解饱和食盐水生产烧碱,进而生产漂粉精,盐酸等化工原料。
三、实验室制氯化氢
实验原理:NaCl+H2SO4(浓)→微热→NaHSO4+HCl↑
实验装置:固液加热装置
实验步骤:连接好装置,检查装置气密性,装置气密性良好,加入实验固体,然后加入浓硫酸,点燃酒精灯微热,用,向上排空气法收集气体。用水来吸收尾气,注意要使用防倒吸装置。
四、氯化氢的喷泉实验
实验原理:氯化氢易溶于水,当烧瓶中的氯化氢溶于水时(喷泉装置中胶头滴挤出的
几滴水),烧瓶内的气体压强减小,形成烧瓶内外气体压强差,烧杯内的水在大气压作
用下沿着导气管上升冲入烧瓶内而形成喷泉。
实验成败关键:①装置气密性好;②烧瓶要干燥;③HCl的纯度大。
喷泉实验条件:只要气体易溶于吸收剂,均可作喷泉实验。参考下表:
五、氯气的制法及化学性质
1.实验室制氯气:
实验原理:实验室里用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+C12↑+2H2O
下图为实验室氯气的发生、干燥、收集及尾气处理过程的装置。
试剂:饱和NaCl溶液浓H
SO4 NaOH溶液
2
用途:除HCl 除水吸收尾气
2.氯气的性质
(1)氯气跟金属的反应
【实验现象1】活泼金属钠在氯气中剧烈燃烧,发出黄光,生成白色固体,放出大量的热。
2Na+C122NaCl
【实验现象2】较活泼的金属铁在氯气中燃烧,火星四射,产生大量的褐色的烟(氯化铁小颗粒)。
2Fe+3C122Cl3
【实验现象3】较不活泼的金属铜在氯气中也能剧烈燃烧,集气瓶里充满棕黄色的烟(氯化铜的微小晶体)。
Cu+Cl2CuCl2
(2)氯气跟非金属的反应
【实验现象4】当镁条燃烧所产的强光照射到混合气体时,瓶中的氢气和氯气迅速化合生成氯化氢气体,放出大量的热,而发生爆炸。可以看到,塑料片向上弹起。
H2+C122HCl
【实验现象5】发现纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色的火焰。且反应生成的氯化氢气体与空气里水蒸气结合,在瓶口形成白雾。
H2+C122HCl
【实验现象6】点燃的红磷能在氯气中燃烧,产生白色的烟雾。
2P+3Cl22PCl3(无色小液滴)
2P+5Cl22PCl5 (固体小颗粒)
(3)氯气跟水的反应
氯气能溶解于水,并与水发生反应,氯气的水溶液叫做氯水。氯水呈黄绿色并有刺激性气味。氯水中因溶有氯气分子而呈黄绿色,部分氯气与水起反应,生成盐酸和次氯酸(HClO)。
C12+H2O HCl+HClO
可逆反应:这种在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的化学反应。
【思考】氯水中含有哪些分子和离子?
【解析】分子:H2O、Cl2、HClO;离子:H+、Cl-、ClO-、OH-
【实验现象7】取干燥的和湿润的有色布条各一条,分别放入两个集气瓶中,然后通入氯气,现象为:干燥的色布不褪色,而湿润的色布却褪色了。
【实验现象8】在一块色布上,滴上一滴盐酸,色布不褪色。
(4)氯气跟碱的反应
Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O
工业上生产的漂粉精[CaCl2和Ca(C1O)2]的混合物是通过氯气与消石灰作用制成的:2C12+2Ca(OH)2→CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
六、自来水生产过程调查
从给水处理角度考虑,这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分,使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。市自来水总公司水厂采用常规水处理工艺,它包括混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程。