如何全面理解掌握高中的重要實(shí)驗(yàn)(5)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

8.氨及銨鹽的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)原理:氨極易溶于水,NH3與水反應(yīng),氨與酸反應(yīng)。銨鹽受熱易分解,銨鹽與堿反應(yīng)放出氨氣。

實(shí)驗(yàn)(1):氨的噴泉實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)操作:如圖所示,用干燥的圓底燒瓶收集的一瓶NH3,用帶有玻璃管和滴管(滴管中預(yù)先吸入水)的塞子塞緊瓶口,將燒瓶倒置在鐵架臺(tái)上。玻璃管插入到盛有水的燒杯中(水中預(yù)先滴入少量酚酞試液),輕輕地?cái)D壓滴管的膠頭,使少量的水進(jìn)入到燒瓶,觀察現(xiàn)象。

 

 

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:燒瓶?jī)?nèi)形成紅色噴泉。說(shuō)明氨極易溶于水。燒杯中的水能夠進(jìn)入燒瓶形成噴泉,主要是因?yàn)闊績(jī)?nèi)部的壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于外部壓強(qiáng),這樣外界壓強(qiáng)就能夠?qū)械乃當(dāng)D壓進(jìn)燒瓶,而內(nèi)部壓強(qiáng)減小主要原因就是NH3極易溶于水。溶液顯紅色,說(shuō)明氨溶于水后呈堿性。堿性又說(shuō)明了氨溶于水時(shí)能與水反應(yīng)產(chǎn)生一水合氨,它能夠部分電離出銨根離子和氫氧根離子。

NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH- 或NH3+H2ONH4++OH-

 

問(wèn)題:①噴泉實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么?如果噴泉的水不能夠充滿燒瓶,可能的原因有哪些?(裝置氣密性不好或瓶塞未塞緊或氨氣收集不滿或收集氨氣時(shí)燒瓶?jī)?nèi)空氣未排盡或氨氣吸潮)

②HCl、SO2、NO2等易溶于水的氣體能否形成噴泉?是否只有溶解度很大的氣體才能形成噴泉?SO2、CO2、Cl2等酸性氣體易溶于NaOH溶液,能否形成噴泉?CH4、C2H6、C2H4等有機(jī)物的氣體易溶于汽油等有機(jī)溶劑,能否形成噴泉?C2H4、C2H2等不飽和的有機(jī)物的氣體與溴水能否形成噴泉?

③如果將NO2和O2以體積比4∶1混合、NO和O2以體積比4∶3混合、HCl和NH3以體積比1∶1混合、H2S和SO2以體積比2∶1混合等,能否形成噴泉?

④?chē)娙獙?shí)驗(yàn)中裝滿水的膠頭滴管作用是什么?如果沒(méi)有裝滿水的膠頭滴管,請(qǐng)你說(shuō)明引發(fā)噴泉的可能方法?

⑤除了以上實(shí)驗(yàn)裝置外,能否采用其他裝置形成噴泉?噴泉實(shí)驗(yàn)的基本原理是什么?

實(shí)驗(yàn)(2):氨與酸反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)操作:分別在兩個(gè)集氣瓶中滴入幾滴濃氨水和濃鹽酸,蓋上玻璃片,然后抽去中間的玻璃片,觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生大量白煙。說(shuō)明氨能與鹽酸反應(yīng),生成固體氯化銨小顆粒分散在空氣中形成白煙。

NH3+HCl==NH4Cl

實(shí)驗(yàn)(3):銨鹽受熱易分解

實(shí)驗(yàn)操作:取少量氯化銨固體放在試管中加熱,觀察現(xiàn)象。取少量碳酸氫銨固體放在試管中加熱,并將生成的氣體通入新制的澄清石灰水中,觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:試管底部氯化銨固體減少,接近試管口出現(xiàn)白霧,又凝結(jié)成晶體附于試管壁。說(shuō)明氯化銨加熱易分解,生成的兩種氣體在試管口又會(huì)重新化合生成氯化銨。試管底部碳酸氫銨固體減少甚至消失,澄清石灰水變渾濁。說(shuō)明碳酸氫銨加熱易分解生成CO2、NH3、H2O。

NH4ClNH3↑+HCl↑;NH3+HCl== NH4Cl

 

NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O

 

實(shí)驗(yàn)(4):銨鹽與堿反應(yīng)放出氨氣

實(shí)驗(yàn)操作:如圖所示,在實(shí)驗(yàn)室里常用氯化銨和氫氧化鈣加熱的方法來(lái)制取少量NH3。用向下排氣法收集并用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)NH3是否收集滿。

 

 

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。說(shuō)明銨鹽與堿反應(yīng)放出氨氣。

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

 

問(wèn)題:①生產(chǎn)Cl2的化工廠常用濃氨水來(lái)檢查生產(chǎn)設(shè)備和管道是否漏氣,如果有白煙生成,則說(shuō)明已發(fā)生漏氣,這是為什么?

②用試管收集氨氣時(shí),為什么要塞一團(tuán)棉花?如何干燥NH3?能否濃硫酸干燥NH3?能否用無(wú)水氯化鈣固體干燥NH3?

③能否使用NH4HCO3、NH4NO3代替NH4Cl?為什么?能否使用NaOH、KOH代替Ca(OH)2?為什么?使用堿石灰代替消石灰有什么優(yōu)點(diǎn)?

④實(shí)驗(yàn)室為了快速制得氨氣,能否用濃氨水加固體NaOH(或加堿石灰、或加生石灰)來(lái)制取?為什么?

9.二氧化硫和濃硫酸的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)原理:二氧化硫還原性和氧化性,二氧化硫的漂白性。濃硫酸的強(qiáng)氧化性。

實(shí)驗(yàn)(1):二氧化硫的還原性

實(shí)驗(yàn)操作:用亞硫酸鈉與較濃的硫酸反應(yīng)制備的二氧化硫分別通入酸性KMnO4溶液、溴水中,觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:酸性KMnO4溶液和Br2水都褪色。說(shuō)明SO2會(huì)被強(qiáng)氧化劑KMnO4和Br2氧化,體現(xiàn)了SO2的還原性。

2KMnO4+5SO2+2H2O==K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

SO2+Br2+2H2O== 2HBr+H2SO4

問(wèn)題:將過(guò)量SO2通入澄清石灰水中,有何現(xiàn)象?為什么?將SO2通入BaCl2溶液有何現(xiàn)象?為什么?再向其中滴加H2O2溶液或稀硝酸或氯水,有何現(xiàn)象?為什么?寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。

實(shí)驗(yàn)(2):二氧化硫的氧化性

實(shí)驗(yàn)操作:分別收集一瓶二氧化硫和硫化氫氣體,將兩瓶氣體混合,觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:集氣瓶?jī)?nèi)壁有淡黃色固體和水生成。淡黃色固體是硫單質(zhì),說(shuō)明SO2氧化了H2S生成S和H2O,體現(xiàn)了SO2的氧化性。

SO2+2H2S==3S↓+2H2O

問(wèn)題:將過(guò)量SO2通入Na2S溶液中,有何現(xiàn)象?為什么?寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。某溶液中混有Na+、S2-、SO32-、SO42-、H+等離子,能否大量共存?為什么?用離子方程式表示。

實(shí)驗(yàn)(3):二氧化硫的漂白性

實(shí)驗(yàn)操作:收集一試管二氧化硫氣體,驗(yàn)證其水溶性后在試管的溶液中加入品紅溶液,振蕩,觀察現(xiàn)象;再加熱試管,再觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:品紅溶液紅色褪去,加熱后紅色又恢復(fù)。說(shuō)明SO2易溶于水且具有漂白性。

問(wèn)題:SO2的漂白原理和HClO的漂白原理是否一致呢?為什么?將SO2和Cl2分別通入紫色石蕊試液,有何現(xiàn)象?為什么?如果將SO2和Cl2以體積比通入品紅溶液中,有何現(xiàn)象?為什么?請(qǐng)盡可能列舉可用來(lái)鑒別SO2和CO2氣體的方法。

實(shí)驗(yàn)(4):濃硫酸的強(qiáng)氧化性

實(shí)驗(yàn)操作:將一小片銅片放入盛有濃硫酸的試管中,加熱,觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:銅片不斷溶解,溶液呈藍(lán)色,有刺激性氣味氣體生成。說(shuō)明不活潑的金屬銅會(huì)被濃硫酸氧化生成硫酸銅,硫酸被還原成SO2,體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性。

Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O

 

問(wèn)題:在濃硫酸和蔗糖發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,哪些現(xiàn)象是表明濃硫酸的脫水性?哪些現(xiàn)象是表明濃硫酸的強(qiáng)氧化性?寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(變黑是脫水性,因?yàn)檎崽窃诎凑誋2O的比例脫水后剩下C,故是黑色的。有刺激性氣體生成是SO2,說(shuō)明濃硫酸被還原了,體現(xiàn)濃硫酸有強(qiáng)氧化性)


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