第一章、从实验学化学①. ②. ③. ④. ⑤.
一、化学实验安全
1、(1)做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或点燃等)。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。
(2)用药品时,不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味。不得品尝药品味道。
(3)应节约药品,如果没指明用量,一般以少量为准。液体为1~2mL,固体只需覆盖试管底部,实验剩余药品不能放回原瓶,应放入指定的容器中。
(4)绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯和向燃着的酒精灯里添加酒精,以防失火。 (5)常见化学危险品及其标志(必修一书本P4)
二、常见事故的处理 事故 酒精及其它易燃有机物小面积失火 钠、磷等失火 少量酸(或碱)滴到桌上 较多量酸(或碱)流到桌上 酸沾到皮肤或衣物上 碱液沾到皮肤上 酸、碱溅在眼中 苯酚沾到皮肤上 白磷沾到皮肤上 溴滴到皮肤上 误食重金属盐 汞滴落在桌上或地上 处理方法 立即用湿布扑盖 迅速用砂覆盖 立即用湿布擦净,再用水冲洗 立即用适量NaHCO3溶液(或稀HAC)作用,后用水冲洗 先用抹布擦试,后用水冲洗,再用NaHCO3稀溶液冲洗 先用较多水冲洗,再用硼酸溶液洗 立即用水反复冲洗,并不断眨眼 用酒精擦洗后用水冲洗 用CuSO4溶液洗伤口,后用稀KMnO4溶液湿敷 应立即擦去,再用稀酒精等无毒有机溶济洗去,后涂硼酸、凡士林 应立即口服蛋清或生牛奶 应立即撒上硫粉 二.混合物的分离和提纯方法
1、过滤:分离固体和液体的混合体时,除去液体中
不溶
性固体。(漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯)如粗盐的提纯 注意事项:①. 滤纸与漏斗应紧贴无气泡
②. 滤纸边缘低于漏斗边缘,滤纸液面低于滤纸边缘。 ③. 烧杯靠在玻璃棒上使液体沿玻璃棒流下;漏斗颈紧靠 烧杯内壁 ;玻璃棒靠在三层滤纸上。 现有含Na2SO4、MgCl2和泥沙的粗食盐,请设计实验方案,由粗食盐提纯NaCl。 实验方案:(具体实验步骤) 1、加水溶解
2、加入过量NaOH溶液,直至沉淀不再生成,静置沉降。(除Mg2+) 3、加入过量BaCl2溶液到沉淀不再增加为止,静置沉降。(除SO42-) 4、加入过量Na2CO3溶液,直至沉淀不再生成为止,静置沉降。(除Ba2+) 5、过滤,往滤液中加入过量稀HCl至不再产生气泡。(除OH-、CO32-) 6、加热蒸发、结晶。(除HCl,得NaCl) (1)BaCl2——Na2CO3——NaOH——HCl (2)BaCl2——NaOH——Na2CO3——HCl (3)NaOH——BaCl2——Na2CO3——HCl
依据: Na2CO3在BaCl2之后加入, Na2CO3除CaCl2 和BaCl2 。 稀盐酸最后加入。
2、蒸发和结晶:用来分离和提纯几种可溶性固体的混合
物,(蒸发皿、三角架、酒精灯、玻璃棒)如海水晒盐,KCl和KNO3混合物的分离
注意事项:①.加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;②.当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热
3、蒸馏:提纯或分离沸点不同的液体混
合物(蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶)
注意事项:①.温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口
②.冷凝水,下口进,上口出 ③.投放沸石或瓷片防暴沸 ④.烧瓶底加垫石棉网
⑤.蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的
2/3,也不能少于1/3。
4、萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另
一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法,主要仪器:分液漏斗, 用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘。(萃取前应先验漏) 注意事项:萃取剂的选择条件:①. 萃取剂与原溶剂互不相溶、不发生化学反应
②. 溶质在两溶剂中的溶解度有较大差别(在萃取剂中的溶解度大) ③. 溶质不与萃取剂发生任何反应
5、分液:分离互不相溶的液
与萃取配合使用的
注意事项:下层的液体从下端出,上层从上口倒出
体,放
6、过滤器上洗涤沉淀的操
向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次
作:
7、配制一定物质的量浓度的溶液:
需用的仪器
托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管 主要步骤:以配置100mL1.00mol/L的氯化钠溶液为例 ①. 计算:NaCl的质量n(NaCl)=1.00mol/L×0.1L=0.1mol m(NaCl)=0.1mol×58.5g/mol=5.85克 ②. 称量:(复习天平的使用)
③. 溶解:在烧杯中用30-50毫升蒸馏水使之完全溶解(注意:应冷却,不可在容量瓶中溶解)
④. 转移:将烧杯中的NaCl溶液注入100mL容量瓶(用玻璃棒引流) ⑤. 洗涤:洗涤烧杯2~3次(每次用10mL左右的水)
⑥. 定容:向容量瓶中加蒸馏水,加水到接近刻度线1~2厘米时,改用胶头滴管加水至液面与刻度线相切。 ⑦. 摇匀:反复摇匀
⑧. 装瓶、贴标签 :装入试剂瓶并贴上标签
8、容量瓶:①只能配制容量瓶中规定容积的溶液;②不能用容量瓶溶解、稀释或久
贮溶液;③容量瓶不能加热,转入瓶中的溶液温度20℃左右。 注意事项:
1)用胶头滴管定容后振荡,出现液面低于刻度线时不要再加水。 2)如果定容时超过了刻度线,不能将超出的部分吸走,要重新配置。 3)如果摇匀时不小心洒出几滴,不能直接加水至刻度线,要重新配制。 4)溶液注入容量瓶前要恢复到室温。
5)不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。 6)溶液转移时要洗涤烧杯、玻璃棒2-3次。
常见的操作失误所引起的误差: CB=nB/V 一定浓度溶液配制过程的误差分析 引起误差的操作 n 称量易潮解物质时操作过慢 减小 天平的砝码沾有其他物质或锈蚀 增加 天平的砝码缺省 增加 调整天平零点时游码放在刻度线的右端 增加 使用天平时左码右物(游码有读数) 增加 用滴定管量取液体时先俯视后仰视 增加 直接称量热的物质 减小 转移或搅拌溶液时有部分液体飞溅 减小 用于稀释溶解的烧杯玻璃棒没有洗涤 减小 定容时加水过量用滴管吸出 减小 未冷却至室温就转移至容量瓶 不变 定容时俯视标线 不变 定容时仰视标线 不变 定容,摇匀液面下降再加水 不变 定容时视线不平视。
V 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 减小 减小 增加 增加 C 偏小 增加 增加 增加 增加 增加 减小 减小 减小 减小 增加 增加 减小 减小
三、常见物质的分离、提纯和鉴别
1.对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:
(1)生成沉淀法 例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质OH-),过滤除去Mg(OH)2,然后加入适量盐酸,调节pH为中性。 (2)生成气体法 例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3,为了不引入新的杂质并增加2-2-
SO4,可加入适量的稀H2SO4,将CO3转化为CO2气体而除去。
(3)氧化还原法 例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质,可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3,可加入适量的铁粉而将其除去。
(4)正盐和与酸式盐相互转化法 例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质,可将固体加热,使NaHCO3分解生成Na2CO3,而除去杂质。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质,可向溶液里通入足量CO2,使Na2CO3转化为NaHCO3。 (5)利用物质的两性除去杂质 例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质,可利用Al2O3是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加入足量的 NaOH溶液,使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3。
(6)离子交换法 例如用磺化煤(NaR)做阳离子交换剂,与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换,而使硬水软化。
2、收集装置(1)设计原则:根据氧化的溶解性或密度(2)装置基本类型: 装置类型 排水(液)集气法 装 置 示意图 适用范围 典型气体 不溶于水(液)的气体 H2、O2、NO、CO、CH4、 CH2=CH2、CH≡CH 密度大于空气的气体 Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S 密度小于空气的气体 H2、NH3、CH4 向上排空气集气法 向下排空气集气法 (一)常见阳离子的检验方法
离子 检验试剂 实验步骤 ① 将酸度计的探头浸泡在待测液中 实验现象 ① 酸度计 H ③ 石蕊试液 +② 用玻璃棒蘸取少量待测液滴到干燥的pH试纸上 ③ 取样,滴加紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液 ① 、②pH<7 ③石蕊变红 ② pH试纸 K+ 焰色反应 ①铂丝用盐酸洗涤后浅紫色(通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色)