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2021届高三化学二轮复习——化学实验及课本实验装置总结
一、化学实验中重要的实验现象
1．镁条在空气中燃烧：发出耀眼的白光，有白色粉末生成。
2．硫在空气中燃烧：淡蓝色火焰；在氧气中燃烧：明亮的蓝紫色火焰。
3．铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。
4．H2、CH4在空气中燃烧：淡蓝色火焰，点燃它们与空气的混合气体发生爆炸。
5．H2在Cl2中燃烧：安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有大量白雾生成。
6．细铜丝在氯气中燃烧后加入水：有棕黄色的烟生成，加水后得到绿色的溶液。
7．磷在氯气中燃烧：有白色烟雾生成。
8．把水滴入盛有过氧化钠的试管中，放入带火星的木条：木条复燃。
9．无水硫酸铜遇水蒸气：变蓝色。
10．将盛有NO2的烧瓶放入热水中：气体颜色变深。
11．在试管中用氢气还原氧化铜：黑色物质变为红色，试管口有液滴生成。
12．用木炭粉还原氧化铜粉末，使生成的气体通入澄清石灰水，黑色粉末变为有光泽的金属颗粒，澄清石灰水变浑浊。
13．一氧化碳在空气中燃烧：发出蓝色的火焰，放出热量。
14．向含有Cl－的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成。
15．向含有SO的溶液中滴加用盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成。
16．一枚带锈铁钉投入盛稀硫酸的试管中并加热：铁锈逐渐溶解，溶液呈浅黄色，并有气体生成。
17．强光照射氢气、氯气的混合气体：迅速反应发生爆炸。
18．在集气瓶中混合硫化氢和二氧化硫：瓶内壁有黄色粉末生成。
19．新制氯水中加石蕊溶液：先变红，后褪色。
20．湿润的淀粉?KI试纸遇氯气：试纸变蓝。
21．氯气遇到润湿的有色布条：有色布条的颜色褪去。
22．溴(碘)水中加入四氯化碳：溶液分层，上层接近无色，下层接近橙(紫)色。
23．向硫化钠水溶液中滴加氯水：溶液变浑浊。
24．二氧化硫气体通入品红溶液：红色褪去，加热后又恢复原来的颜色。
25．钠投入水中：反应剧烈，钠浮于水面，放出大量的热使钠熔成小球在水面上游动，有“嘶嘶”声。
26．钠在空气中燃烧：火焰呈黄色，生成淡黄色物质。
27．向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸：有气体生成。
28．加热碳酸氢钠固体，并将产生的气体通入澄清石灰水：澄清石灰水变浑浊。
29．氨气与氯化氢气体相遇：有大量白烟产生。
30．新制氯水光照：有气泡(O2)产生。
31．加热NH4Cl：试管底部固体消失，管口内壁有白色晶体产生。
32．打开装有浓盐酸和浓硝酸的试剂瓶：瓶口有白雾出现。
33．铜片与浓硝酸反应：反应剧烈，有红棕色气体产生。
34．铜片与稀硝酸反应：铜片逐渐消失，溶液变蓝色，试管下端产生无色气泡，气体上升逐渐变成红棕色。
35．无色试剂瓶内的浓硝酸受到阳光照射：瓶中气体部分显棕色，硝酸呈黄色。
36．向含Fe2＋的溶液中加入氢氧化钠：有白色沉淀出现，立即转变为灰绿色，最后转变成红褐色沉淀。
37．向含Fe3＋的溶液中加入KSCN溶液：溶液变为红色。
38．向沸水中加入饱和FeCl3溶液：有红褐色物质生成。
39．加热氢氧化铁胶体：胶体变浑浊。
40．将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中：剧烈燃烧，有黑色物质附着于集气瓶内壁。
41．加热浓盐酸与二氧化锰的混合物：有黄绿色刺激性气味气体生成。
42．向硫酸铝溶液中滴加氨水：生成白色胶状沉淀。
43．在硅酸钠溶液中加入稀盐酸，有白色胶状沉淀产生。
44．紫色的石蕊溶液遇碱：变成蓝色。
45．无色酚酞溶液遇碱：变成红色。
46．在适宜条件下乙醇和乙酸反应：有透明的带香味的油状液体生成。
47．将金属钠投入到盛有乙醇的试管中：有气体放出。
48．光照甲烷与氯气的混合气体：黄绿色逐渐变浅，容器内壁有油滴生成。
49．在空气中点燃乙烯：火焰明亮，有黑烟产生，放出热量。
50．在空气中点燃乙炔：火焰明亮，有浓烟产生，放出热量。
51．苯在空气中燃烧：火焰明亮，并带有黑烟。
52．加热(170
℃)乙醇与浓硫酸的混合物，并使产生的气体通入溴水或通入酸性高锰酸钾溶液：溴水褪色或酸性高锰酸钾溶液中紫色逐渐变浅。
53．乙烯通入溴水或酸性KMnO4溶液：溶液褪色。
54．葡萄糖与银氨溶液共热：有银镜出现。
55．葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热：有砖红色沉淀生成。
56．淀粉溶液遇I2：变蓝。
57．蛋白质(含苯环)遇到浓硝酸溶液：变成黄色。
58．焰色反应：钠(Na)—黄色；钾(K)—紫色(透过蓝色钴玻璃)；锂(Li)、铯(Cs)—紫红色；铷(Rb)—紫色；钙(Ca)—砖红色；锶(Sr)—洋红色；钡(Ba)—黄绿色；铜(Cu)—绿色；钴(Co)—淡蓝色。
二、混合物的分离与提纯实验
方法、装置
适用范围
注意事项
把不溶性固体和液体进行分离
(1)一贴：滤纸紧贴漏斗内壁
二低：滤纸低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘
三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁
(2)若滤液浑浊，需重新过滤
分离易溶性固体溶质
(1)玻璃棒的作用：搅拌，防止局部温度过高造成液体溅出
(2)当有大量晶体析出时，停止加热，用余热蒸干液体
(1)萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来
(2)分液：两种液体互不相溶且易分层
(1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大
(2)萃取剂与原溶剂互不相溶、互不反应
(3)萃取剂与溶质易分离
(4)分液时，分液漏斗中的下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出
分离沸点相差较大的液体混合物
(1)温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处
(2)蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片，防止液体暴沸
(3)冷凝管水流方向应为下口进水，上口出水
三、教材实验总结
1．钠及其化合物的性质
(1)钠的性质
把一小块金属钠放在坩埚里加热。现象：钠先熔化成小球，然后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色的固体(Na2O2)。
(2)Na2CO3和NaHCO3的性质
①溶解度：Na2CO3>NaHCO3。
②相同浓度溶液碱性：Na2CO3>NaHCO3。
③Na2CO3和NaHCO3的热稳定性：如图所示，分别用Na2CO3和NaHCO3做实验，观察现象。
现象：Na2CO3固体加热不分解，NaHCO3受热分解生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
结论：热稳定性Na2CO3>NaHCO3。
2．铝及其化合物
(1)铝箔在空气中加热
实验操作
现象
结论
铝箔在酒
精灯上加
热至熔化
铝箔发红卷缩，熔化的铝并不滴落
①铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜：
4Al＋3O2===2Al2O3
②氧化铝的熔点比铝的熔点高
(2)Al(OH)3沉淀的制备：向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入过量氨水，有白色胶状沉淀生成，不溶解。
离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
3．铁及其化合物的性质
(1)Fe3＋的氧化性
现象
离子方程式
向滴有KSCN溶液的FeCl3溶液中加入过量铁粉
红色褪去
2Fe3＋＋Fe===
3Fe2＋
向氯化铁溶液中加入少量铜粉
铜粉溶解，溶液由黄色变为浅绿色
Cu＋2Fe3＋===
Cu2＋＋2Fe2＋
(2)亚铁离子的还原性
现象
离子方程式
向氯化亚铁溶液中先加KSCN溶液
无现象
—
向上述无色溶液中再滴加氯水或双氧水
溶液显
红色
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
4．氯气的性质
(1)氯水的漂白性实验
(a是干燥的有色布条，b是湿润的有色布条)
现象：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色。
结论：干燥的氯气不具有漂白性，氯水具有漂白性，起漂白作用的是HClO分子。
(2)氯气的实验室制法
原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
先通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸除去水蒸气，然后用向上排空气法收集氯气，最后用NaOH溶液吸收Cl2尾气，以防污染环境。
[注意事项]　①洗气瓶中的导气管应长进短出。
②氯气密度大于空气，用向上排空气法收集，集气瓶中的导管也是长进短出。
5．Cu与浓硫酸的反应
现象与结论：品红溶液褪色，紫色石蕊试液变红。铜与浓硫酸加热反应产生SO2。
[注意事项]　反应后有白色固体无水CuSO4生成，溶液中仍剩余一定量的浓硫酸，要观察CuSO4溶液的颜色，需将冷却后的混合液加入水中，不能直接向反应后的液体中加入水。
6．氨的实验室制法
原理
2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
装置
氨气的干
燥及氨气
的检验
①用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)来干燥氨气，不能用浓硫酸和CaCl2
②用玻璃棒蘸取浓盐酸或用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
[注意事项]　①用固体加热法制备气体，试管要略向下倾斜。
②用固体加热法制取氨气时，一般用NH4Cl和Ca(OH)2
固体加热，不能用单一的NH4Cl固体加热，因为NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢气体，但这两种气体在试管口遇冷又化合生成NH4Cl固体。
③制备氨气也可以使用浓氨水与碱石灰(或氧化钙)，装置如图。
7．甲烷与氯气的取代反应
实验现象：无光照无明显变化，光照后试管中气体颜色逐渐变浅，试管内液面上升(HCl溶于水)，试管内壁有油滴出现。
CH4＋Cl2CH3Cl(气体)＋HCl
CH3Cl＋Cl2CH2Cl2(油状液体)＋HCl
CH2Cl2＋Cl2CHCl3(油状液体)＋HCl
CHCl3＋Cl2CCl4(油状液体)＋HCl
8．溴乙烷的水解和消去反应
(1)溴乙烷中溴元素的检验
卤代烃中卤元素的检验步骤：①加入NaOH水溶液，加热；②加稀硝酸酸化至酸性；③加AgNO3溶液。
[注意事项]　加AgNO3溶液之前一定要先加稀硝酸酸化，因为水解后的溶液显碱性，此时直接加AgNO3溶液，会先生成AgOH沉淀，随即转化为棕黑色Ag2O沉淀，对实验造成干扰。
(2)溴乙烷与NaOH乙醇溶液的消去反应气体产物的检验
　现象：酸性KMnO4溶液褪色　　　现象：溴水褪色
[注意事项]　挥发出来的乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，先用水除去乙醇再检验是否生成乙烯。
9．乙醛的银镜反应
制备银氨溶液：向1
mL
2%
AgNO3溶液中滴入2%的稀氨水，边加边振荡，至最初产生的沉淀恰好溶解为止。
10．乙醛与新制Cu(OH)2的反应
在试管中加入10%的NaOH溶液2
mL，滴入2%的CuSO4溶液4～6滴，得到新制的Cu(OH)2悬浊液，振荡后加入乙醛溶液0.5
mL，加热至沸腾。
现象：有砖红色沉淀生成。
[注意事项]　本实验中成功的关键是新制的Cu(OH)2中含有过量的NaOH，保证显碱性。
11．乙醇的氧化反应
(1)催化氧化
　　现象：铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝由红色变为黑色。伸入乙醇中，黑色又变为红色。试管中产生刺激性气味的气体。
[注意事项]　①铜丝下端绕成螺旋状，可以增大接触面积，加快反应速率。
②铜丝在乙醇的氧化中起催化作用(参加反应)。2Cu＋O22CuO，CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu。
(2)强氧化剂氧化
　　
[注意事项]　乙醇被酸性K2Cr2O7溶液氧化，其氧化过程分两步，第一步氧化成乙醛，第二步乙醛继续被氧化成乙酸。推断：乙醇可以使酸性KMnO4溶液褪色。
12．乙醇和乙酸的酯化反应
[注意事项]　①导管末端接近液面而未伸入液面下的目的是防倒吸。
②除乙酸乙酯中的乙酸，用饱和碳酸钠溶液，然后分液。不能用NaOH溶液是因为会引起酯的水解。
13．检验蔗糖(或淀粉)的水解产物是否具有还原性
[注意事项]　①加入新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液之前，需先加入NaOH中和酸使溶液呈碱性，否则会导致实验失败。
②有砖红色沉淀或银镜生成只能证明蔗糖(或淀粉)已经发生水解。如果需要确定淀粉是否水解完全，还需要另取一份水解液，加入碘水，观察是否变蓝色。
14．原电池的工作原理
现象：接通电路后，电流计指针发生偏转，有电流通过。取出盐桥后，电流计指针回到原点，无电流通过。
原理：负极Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)；
正极Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)。
[注意事项]　①Zn对应Zn2＋，Cu对应Cu2＋；没有盐桥，外电路不会产生电流。
②原电池电子迁移方向：负极失电子，正极得电子。
③原电池离子迁移方向：阳离子向正极迁移，阴离子向负极迁移(正向正，负向负)。
④燃料电池：燃料为负极，氧气为正极。
⑤可充电电池：放电时为原电池，充电时为电解池；正连正，负连负(充电时，电池的正极与外接电源的正极相连，电池的负极与外接电源的负极相连)；阳极为正极的逆反应，阴极为负极的逆反应。
15．电解原理
现象：阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质；阳极石墨棒上有黄绿色气体生成，并可闻到刺激性的气味，同时看到湿润的淀粉?KI试纸变蓝。
阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)
阴极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)
总反应式：CuCl2Cu＋Cl2↑
16．电解饱和食盐水
将上述实验装置中的CuCl2溶液换成滴有酚酞的饱和食盐水，进行类似的实验。
现象：阳极放出的气体有刺激性气味，并能使湿润的淀粉—碘化钾试纸变蓝；阴极放出的气体是H2，同时发现阴极附近溶液变红，这说明溶液里有碱性物质生成。
阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)
阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
总反应式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
17．金属防护
(1)牺牲阳极的阴极保护法
现象：电压表指针发生偏转(构成原电池，有电流通过)，向试管中滴加铁氰化钾溶液没有生成蓝色沉淀(无Fe2＋生成，说明铁没有被腐蚀，受到保护)。
(2)外接电源的阴极保护法
被保护的金属与直流电源的负极相连。
[注意事项]　①可以用铁氰化钾检验Fe2＋，原理是3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色)。
②牺牲阳极的阴极保护法是原电池，外接电源的阴极保护法是电解池。
18．催化剂对反应速率的影响
化学方程式：5H2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。
结论：加MnSO4反应速率加快，Mn2＋对此反应有催化作用。
19．温度对反应速率的影响
不同温度下，同浓度、同体积的Na2S2O3溶液和同浓度、同体积的H2SO4溶液反应。
化学方程式：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
现象：温度高的一组首先出现浑浊。
解释：其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小。
20．沉淀的转化
(1)
结论：一般情况下，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。
溶解度：AgCl>AgI>Ag2S，溶度积常数：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
[注意事项]　①滴加NaCl需过量。如果Ag＋过量，残留的Ag＋与I－直接结合生成AgI沉淀，不能保证AgCl转化成AgI。
②本实验不能证明：Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S)，两者不是同类型的难溶物。
③比较Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)也可在等浓度的NaCl、KI混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液，先生成黄色的AgI沉淀。
(2)
溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3。
[注意事项]　①加少量NaOH溶液，保证OH－全部反应，再滴加FeCl3溶液，这样才能保证Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，而不是由溶液中残留的OH－与Fe3＋直接结合生成Fe(OH)3沉淀。
②不能证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]，两者不是同类型的难溶物。
③沉淀转化的应用：
a．水垢中含有的CaSO4可用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，原因是Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)。
b．重晶石BaSO4中加入足量的饱和Na2CO3溶液，使之转化为易溶于酸的BaCO3，不能证明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)。两者Ksp相近，溶解度小的物质也可以向溶解度大的物质转化。虽然Ksp(BaSO4)

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