2025年高考重要化學實驗步驟及結論詳解
2024-09-25 09:13:25網絡整理
一.萃取與分液
分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。如油水混合物。萃取是利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。選擇的萃取劑應符合下列要求：與原溶液中的溶劑互不相溶；與溶質不發(fā)生化學反應；對溶質的溶解度要遠大于原溶劑，并且溶劑易揮發(fā)。如從碘水中提取碘：碘水→萃取→分液→碘的四氯化碳溶液→蒸餾→碘。常用萃取劑：四氯化碳、苯、汽油、煤油等。
主要儀器：分液漏斗、燒杯
操作要點：分液：讓分液漏斗下端緊靠燒杯內壁，打開分液漏斗上口玻璃塞，打開活塞，讓下層液體從分液漏斗下口流出到分界面，再關閉活塞，上層液體由上口倒入另一燒杯。萃�。涸诜忠郝┒分屑尤芤汉洼腿�，右手堵住漏斗上口塞，左手握活塞，倒轉用力振蕩，放氣，正立放鐵圈上靜置，待液體分層后進行分液。
注意事項：
�、賹⒁腿〉娜芤汉洼腿∪軇┮来螐纳峡诘谷敕忠郝┒�，其量不能超過漏斗容積的1/2，塞好塞子進行振蕩。
�、谡袷帟r右手捏住漏斗上口的頸部，并用食指根部壓緊塞子，以左手握住旋塞，同時用手指控制活塞，將漏斗倒轉過來用力振蕩。
�、垤o置分層后分液時，下層液體從漏斗下口放出，上層液體從上口倒出。
問題：(1)為什么酒精、裂化汽油不能作為碘水的萃取劑？
(2)如何檢查分液漏斗是否漏液？分液漏斗為什么不宜盛放堿性液體？除了用于萃取與分液操作外，分液漏斗還有何用途？
(3)分液漏斗與長頸漏斗在使用上有何差別？分液漏斗與恒壓分液漏斗在使用上有何差別？
(4)溴、碘在水溶液和有機溶劑(苯或四氯化碳)中的顏色分別如何？
二．離子的檢驗（Cl-、Ag+、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+）
(1)Cl-離子的檢驗。
將少量的硝酸銀溶液滴入盛有少量待測液的試管中，振蕩，如果有白色沉淀生成，再加入少量的稀硝酸，如果沉淀不溶解，則證明Cl-離子的存在。
問題：如果不加稀硝酸，有白色沉淀生成，能證明一定存在Cl-離子嗎？為什么？
(2)Ag+離子的檢驗。
將少量鹽酸或少量可溶性的鹽酸鹽溶液倒入盛有少量待測液的試管中，振蕩，如果有白色沉淀生成，再加入少量的稀硝酸，如果沉淀不溶解，則證明Ag+離子的存在。
(3)SO42-離子的檢驗。
向盛有少量待測液的試管中，加入足量的稀鹽酸酸化，無現象，在滴入少量氯化鋇溶液，振蕩，如果有白色沉淀生成，則證明SO42-離子的存在。
問題：①向待測液中加入足量的稀鹽酸酸化，可以防止哪些離子的干擾？為什么？如果用稀硝酸酸化，又有哪些離子的干擾？為什么？如果用硝酸鋇溶液、稀硝酸為試劑，有白色沉淀生成，能證明一定存在SO42-離子嗎？為什么？
[提示：可以排除可能含有的CO32-、SO32-、PO43-或HPO42-、SiO32-、Ag+等離子的干擾。因為鹽酸酸化，可發(fā)生如下離子反應：CO32-+2H+==CO2↑+H2O、SO32-+2H+==SO2↑+H2O、PO43-+3H+==H3PO4、HPO42-+2H+==H3PO4(H3PO4和BaCl2在溶液中不發(fā)生反應)、SiO32-+2H+==H2SiO3↓、Ag++Cl-==AgCl↓。Ag+、SO32-、HSO3-等離子會干擾SO42-離子的檢驗。因為Ag+與BaCl2溶液會發(fā)生反應，SO32-或HSO3-的離子可被稀硝酸氧化成SO42-離子。]
�、贐a(OH)2溶液能否替代BaCl2溶液？如果先滴加BaCl2溶液而后加足量稀鹽酸，能證明一定存在SO42-離子嗎？為什么？
(4)CO32-離子的檢驗。
①將少量的鹽酸或硝酸加入盛有少量待測液的試管中，如果有無色無味的氣體放出，將此氣體通入盛有少量澄清石灰水的試管中，如果石灰水變渾濁，則證明原待測液中有CO32-離子的存在。
問題：這種檢驗方法能證明一定存在CO32-離子嗎？為什么？
②將少量的氯化鈣(或氯化鋇、硝酸鋇、硝酸鈣)溶液加入盛有少量待測液的試管中，如果產生白色沉淀（排除HCO3-），再加入鹽酸產生無色無味氣體（排除SO32-），沉淀溶解，再將產生氣體通入澄清石灰水，變渾濁（通入過量渾濁消失），則證明原待測液中有CO32-離子的存在。
(5)NH4+離子的檢驗。
向盛有少量試液的試管中，加入氫氧化鈉溶液，加熱，在試管口放濕潤的紅色石蕊試紙，如果試紙變藍，說明原溶液中有NH4+離子。
問題：向盛有少量試液的試管中，加入氫氧化鈉稀溶液，在試管口放濕潤的紅色石蕊試紙，如果試紙不變藍，說明原溶液中沒有NH4+離子。對嗎？為什么？
(6)Fe3+離子的檢驗。
�、傧蚴⒂猩倭吭囈旱脑嚬苤�，加入氫氧化鈉溶液，如果生成紅褐色沉淀，說明原溶液中有Fe3+離子。
�、谙蚴⒂猩倭吭囈旱脑嚬苤校尤肓蚯杌浫芤�，如果溶液呈血紅色，說明原溶液中有Fe3+離子。
問題：①如果向盛有少量FeCl2溶液的試管中，分別加入氫氧化鈉溶液、硫氰化鉀溶液可以觀察到何現象？無現象的，需要加入何試劑后，能得到與FeCl3溶液同樣的現象？
�、谌绻挥脷溲趸c溶液、硫氰化鉀溶液兩種試劑鑒別Fe3+和Fe2+離子，還可以利用哪些試劑鑒別Fe3+和Fe2+離子？
三．配制一定物質的量濃度的溶液
(1)實驗步驟：
�、儆嬎�
�、诜Q量或量取
�、廴芙饣蛳♂�(待燒杯中溶液冷卻至室溫后再轉移到容量瓶中)
�、苻D移(轉移時要用玻璃棒小心引流，不得將液體灑到容量瓶外；引流時，玻璃棒下端應靠在容量瓶刻度線以下的瓶頸內壁上)
�、菹礈�(用少量蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒2-3次，洗滌液全部轉移至容量瓶)
⑥振蕩(將容量瓶振蕩，使溶質與溶劑充分混勻)
�、叨ㄈ�(往容量瓶加蒸餾水至刻度線以下1-2cm時，改用膠頭滴管逐滴加入，至溶液凹液最低點面恰好與刻度線相切)
⑧搖勻(蓋好瓶塞，上下顛倒、搖勻)
�、嵫b瓶貼標簽(標簽上注明溶液名稱、濃度等)。
(2)實驗儀器：
托盤天平(固體溶質時使用)、量筒(濃溶液稀釋時使用)、燒杯、玻璃棒、容量瓶(應注明規(guī)格)、膠頭滴管、藥匙。
(3)注意事項：
�、偃萘科砍Ｓ玫囊�(guī)格：50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等規(guī)格，只有一個刻度線且標有量程規(guī)格和使用溫度，只能配制瓶上規(guī)定容積的溶液。要根據所配溶液的體積，選取合適規(guī)格的容量瓶。若配制480mL或240mL的溶液，應分別選用500mL或250mL的容量瓶。
�、谌萘科渴褂们氨仨殭z查是否漏水，查漏方法是往容量瓶內加入一定量的水，塞好瓶塞，用食指頂住瓶塞，用另一只手的五指托住瓶底，把瓶倒立過來，若不漏水，將瓶正立，再把瓶塞倒轉180°后塞緊，再把瓶倒立過來，若不漏水，方可使用。
�、廴萘科渴褂�“八不”：不能用容量瓶進行固體溶解或濃溶液稀釋；不能將容量瓶作為反應器；不能用容量瓶長期存放溶液；不能直接往容量瓶倒液；不能不洗滌玻璃棒和燒杯；不能用手掌緊貼住瓶體操作(因為瓶內溶液受熱會發(fā)生體積的變化，使配制的溶液濃度不準確)；定容時加蒸餾水不能超過刻度線；讀數時不能仰視或俯視；搖勻后，如果液面降到刻度線下，不能向容量瓶中再加蒸餾水(因為瓶塞、瓶口是磨口的，有少量溶液殘留)。
�、芤姿獾膹娝崛鯄A鹽應加少量相應的酸；易氧化的物質應在使用前配制。
(4)誤差分析：
根據實驗原理：c=n/V=m/MV
誤差分析關鍵：①溶液中溶質物質的量或質量②溶液的體積
以配制100mL1mol/LNaOH溶液為例，對以下能引起誤差的一些操作進行判定，所配制的NaOH溶液濃度是偏高還是偏低或無影響？
①用托盤天平稱量NaOH時，如砝碼有污物或已銹蝕。因為砝碼有污物質量會變大，致使稱量值偏大，則配制的溶液濃度偏高。若砝碼有殘缺，結果如何？
�、谟猛斜P天平稱量NaOH時，藥品與砝碼左右位置顛倒，又用了游碼。因物碼顛倒，使用了游碼，使得稱量值大于實際所稱取的NaOH質量，則配制的溶液濃度偏低。若用天平稱量NaOH時，物碼顛倒，但未用游碼，結果如何？
�、塾猛斜P天平稱量NaOH時，用濾紙稱量或稱量時間過長。由于用濾紙稱量，部分NaOH發(fā)生潮解，還會有少量的NaOH粘貼在濾紙上，甚至部分NaOH與空氣中的CO2反應生成Na2CO3，得到Na2CO3和NaOH的混合物，造成NaOH損耗，則配制的溶液濃度偏低。若NaOH不純(如NaOH中混有少量Na2O)。結果如何？若NaOH不純(如含有其他不轉化為NaOH的雜質)。結果如何？若稱量NaOH的小燒杯，燒杯壁上有少量水珠。結果如何？
�、芊Q好后的藥品放入燒杯時，有少量撒在燒杯外。溶解攪拌時有部分液體濺出。轉移時有部分液體濺出。未洗滌燒杯和玻璃棒2~3次。洗滌液未注入容量瓶。由于這些操作均造成溶質質量減少，則配制的溶液濃度偏低。若配好的溶液裝入試劑瓶時，不慎濺出部分溶液。結果如何？
�、萑萘科肯磧艉笪锤稍�。燒杯洗凈后未干燥。因為未干燥有濕存水，不影響溶質質量，對所配制的溶液濃度無影響。若用所配溶液潤洗容量瓶。結果如何？
�、轓aOH溶解后未冷卻至20℃，就開始轉移溶液注入容量瓶定容。由于熱溶液溫度較高其體積大于室溫時溶液的體積，溶液配制后恢復至室溫，造成所加蒸餾水偏少，則配制的溶液濃度偏高。若溶解過程是吸熱，未恢復到室溫。結果如何？
�、呷萘科慷ㄈ輹r，仰視液面讀數。因為仰視液面，會使液面比實際液面低，相當于多加了蒸餾水，則配制的溶液濃度偏低。若容量瓶定容時，俯視液面讀數。結果如何？若配制稀硫酸溶液，用量筒量取濃硫酸時，仰視或俯視液面讀數。結果如何？
⑧定容時加蒸餾水不小心超過刻度線，而用滴管從容量瓶中吸取部分溶液至刻度線。這是一種錯誤操作，實驗已失敗，應該重新配制。因為吸取部分溶液后，造成溶質損耗，則配制的溶液濃度偏低。若搖勻后發(fā)現液面低于刻度，再加蒸餾水至刻度線。由于容量瓶屬于“容納量”式的玻璃量器，定容完成后溶液的體積恰好為容量瓶的標定容量，搖勻時少量的溶液沾在瓶塞或磨口處是正�，F象，不用再加蒸餾水至刻度線，若再加會造成溶劑量偏大，則配制的溶液濃度偏低。
四．鈉的性質
實驗原理：金屬鈉的物理性質，金屬鈉的化學性質——還原性。
實驗過程：(1)用鑷子取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，置于濾紙上。用小刀切去一端的表層，迅速讓學生觀察切面的顏色。
(2)向一只盛有水的培養(yǎng)皿中滴加幾滴酚酞溶液，然后把切去表層的小塊(約綠豆粒般大小)金屬鈉投入水中，觀察反應的現象和溶液顏色的變化。
(3)將切好的金屬鈉一小塊放在石棉網上加熱，使其與氧氣反應。
實驗現象及結論：(1)鈉沉于煤油的底部。(說明鈉的密度怎樣呢？為什么鈉要保存在煤油中呢？鈉的密度比煤油大，保存在煤油中可以隔絕空氣和水。)鈉很容易用小刀切開。(說明鈉的質地怎么樣？軟/硬？鈉是銀白色固體、質軟)鈉的切面迅速從光亮的銀白色變暗了，失去了金屬光澤。(鈉露置在空氣中很快就會被空氣中的氧氣氧化生成Na2O：4Na+O2==2Na2O。)
(2)鈉浮在水面上。(說明鈉的密度小于水)鈉熔化成小球。(說明反應放熱，鈉的熔點低)鈉在水面上會游動。(說明鈉與水接觸部位發(fā)生反應產生了氣體，氣體推動小球迅速游動。由于氣體、小球、水相互撞擊而發(fā)出嘶嘶聲)鈉逐漸消失。(說明反應劇烈，速率很快)加入酚酞的水溶液會變紅。(說明反應生成了堿，鈉與水的反應2Na＋2H2O==2NaOH＋H2↑)
(3)鈉在空氣中加熱會劇烈燃燒，發(fā)出明亮的黃色火焰，得到淡黃色的產物。(2Na+O2Na2O2)
問題：①未用完的鈉要及時放回原試劑瓶，為什么？
�、谌∮免c要用鑷子，不要用手直接接觸，為什么？
�、郾容^鈉在常溫下、加熱條件下分別與氧氣反應生成的產物。鈉的兩種氧化物有何相似的化學性質？寫出有關反應的化學方程式。
�、鼙容^等量且大小形狀均相同的金屬鈉分別與水、鹽酸、乙醇、氯化銨溶液中反應，觀察到的現象有何不同？為什么？寫出有關反應的化學方程式。
�、輰⒔饘兮c分別投入到CuSO4、MgCl2、FeCl3、AlCl3、Ca(HCO3)2等溶液中，觀察到的現象是什么？寫出有關反應的離子方程式。
�、逓槭裁粹c能把四氯化鈦中鈦置換出來，而不能把CuSO4溶液中Cu置換出來呢？
五．氫氧化鋁的兩性
實驗原理：氫氧化鋁為兩性氫氧化物，能與強酸反應生成鹽和水，又能與強堿反應生成鹽和水。
實驗過程：在一支大試管中放入一定量的0.5mol/L硫酸鋁溶液，滴加氨水直到不再產生沉淀為止。將沉淀分成兩份：一份滴加鹽酸，一份滴加氫氧化鈉溶液，觀察發(fā)生的現象。
實驗現象及結論：硫酸鋁溶液與足量氨水反應產生白色膠狀沉淀。
[說明氫氧化鋁不溶于弱堿氨水，Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4]
一份氫氧化鋁沉淀中加入鹽酸，觀察到白色沉淀逐漸溶解直至消失。
[說明氫氧化鋁具有堿性，可與強酸發(fā)生中和反應生成鹽和水，
Al(OH3+3HCl==AlCl3+3H2O]
一份沉淀中加入氫氧化鈉溶液，觀察到白色沉淀逐漸溶解直至消失。
{說明氫氧化鋁具有酸性，可與強堿發(fā)生中和反應生成鹽和水，
Al(OH)3+NaOH==Na[Al(OH)4]}
問題：①實驗室中制備氫氧化鋁時，一般不用氫氧化鈉等強堿代替氨水與鋁鹽反應，為什么？實驗室中制備氫氧化鋁時，一般不用鹽酸等強酸代替二氧化碳與四羥基合鋁酸鹽溶液反應，為什么？
�、谌绾舞b定明礬中的確有鋁離子存在？
③向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液的現象與向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液的現象有何不同？為什么？用離子方程式表示原因。若四羥基合鋁酸鹽溶液與鹽酸滴加順序不同，現象會不同嗎？為什么？用離子方程式表示原因。若氯化鋁溶液與四羥基合鋁酸鹽溶液滴加順序不同，現象會不同嗎？為什么？用離子方程式表示原因。
�、芗饶芘c強酸反應又能與強堿反應的常見物質有哪些？請小結之。并寫出有關反應的化學方程式。
�、輾溲趸X具有兩性的本質原因是因為存在酸式電離和堿式電離，請結合電離平衡移動的原理解釋氫氧化鋁的兩性。
⑥鋁土礦的主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質，請設計實驗方案從鋁土礦中提取純凈的氧化鋁。并寫出有關反應的離子方程式。
六．鐵及其化合物間的轉化
實驗原理：Fe的還原性、Fe3+的氧化性、Fe2+既有還原性又有氧化性；Fe、Fe3+、Fe2+之間的轉化關系。
實驗(1)：探究Fe具有還原性，并實現“Fe→Fe2+與Fe→Fe3+”的轉化。
實驗操作：在三只試管中，分別倒入約5ml的稀硫酸、5ml的硫酸銅溶液、5ml的稀硝酸，各加入少量的鐵粉，并振蕩試管，觀察試管內的實驗現象。
實驗現象及結論：盛稀硫酸的試管中，有氣泡生成，溶液呈淺綠色，鐵粉不斷溶解。盛硫酸銅溶液的試管中，有紅色物質生成，溶液藍色變淺，鐵粉不斷溶解。盛稀硝酸的試管中，有氣泡生成，溶液呈黃色，鐵粉不斷溶解。說明Fe具有還原性，Fe遇稀硫酸或硫酸銅反應生成硫酸亞鐵，Fe遇稀硝酸反應生成硝酸鐵。有關轉化反應的離子方程式：
Fe+2H+==Fe2++H2↑；Fe+Cu2+==Fe2++Cu；
Fe+4H++NO3－==Fe3++NO↑+2H2O
轉化規(guī)律：Fe與弱氧化劑(如Cu2+、Ag+、S、I2、非氧化性酸等)反應時生成+2價的鐵的化合物。Fe與強氧化劑(如Cl2、F2、Br2、稀HNO3、熱濃HNO3、熱濃H2SO4等)反應時生成+3價的化合物。
實驗(2)：探究Fe3+具有氧化性，并實現“Fe3+→Fe2+”的轉化。
實驗操作：在三只試管中，分別盛有少量FeCl3溶液，然后分別加入少量鐵粉、銅片、KI溶液及CCl4，振蕩試管，觀察實驗現象。
實驗現象及結論：加入鐵粉的試管中，溶液從黃色變?yōu)闇\綠色，鐵粉不斷溶解。加入銅片的試管中，溶液從黃色變?yōu)樗{綠色，銅片不斷溶解。加入KI溶液及CCl4的試管中，溶液分層，CCl4層呈紫紅色。說明Fe3+具有氧化性，Fe3+遇較強還原劑時，可轉化為Fe2+。有關轉化反應的離子方程式：
2Fe3++Fe==3Fe2+；2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+；2Fe3++2I－==I2+2Fe2+
轉化規(guī)律：還原性比亞鐵離子強的還原劑都能實現“Fe3+→Fe2+”的轉化。如：Zn、Fe、Cu等金屬單質；S2－、H2S、SO2、H2SO3、亞硫酸鹽、I－、HI等還原劑。+3價鐵的固體化合物在高溫下與H2、CO、碳、鋁等還原劑起反應時，被還原成單質鐵。
實驗(3)：探究Fe2+既有還原性又有氧化性，并實現“Fe2+→Fe3+與Fe2+→Fe”的轉化。
實驗操作：向盛有FeSO4溶液的試管中，滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向試管中滴加幾滴新制的氯水(或雙氧水)，并振蕩試管，觀察實驗現象。
向盛有FeSO4溶液的試管中，加入鋅片，并振蕩試管，觀察實驗現象。
實驗現象及結論：往FeSO4溶液中加氯水(或雙氧水)，溶液呈血紅色。說明Fe2+具有還原性，Fe2+可被強氧化劑氧化成Fe3+。往FeSO4溶液中加鋅片，鋅片不斷溶解，溶液從淺綠色變?yōu)闊o色，有黑色固體生成。說明Fe2+具有氧化性，Fe2+可被強還原劑還原成Fe。有關轉化反應的離子方程式：
2Fe2++Cl2==2Cl－+2Fe3+；Fe3++3SCN－==Fe(SCN)3；
2Fe2++H2O2+2H+==2H2O+2Fe3+；Fe2++Zn==Fe+Zn2+
轉化規(guī)律：氧化性比鐵離子強的氧化劑都能實現“Fe2+→Fe3+”的轉化，Fe2+在轉化中顯還原性。如：Cl2、Br2、O2等非金屬單質；稀HNO3、濃HNO3、濃H2SO4等氧化性酸；KMnO4、K2Cr2O7、H2O2、Na2O2等其他氧化劑。+2價鐵的化合物溶液與Mg、Al、Zn強還原劑或+2價鐵的固體化合物在高溫下與H2、CO、碳、鋁等起反應時，被還原成單質鐵，反應中+2價鐵的化合物顯氧化性。
問題：①用FeSO4溶液和NaOH溶液制取Fe(OH)2時，為什么滴管可以伸入到液面以下？為什么制備FeSO4溶液要用煮沸過的蒸餾水？為什么要用新煮沸過的NaOH溶液？(均是為了防止空氣中的O2將Fe2+氧化成Fe3+。)
②Fe2+既不能在堿性條件下穩(wěn)定存在，也不能在空氣中穩(wěn)定存在的，那么在酸性和中性兩種情況下，FeSO4溶液被氧氣O2氧化的離子方程式如何書寫？
(酸性條件下：4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O；中性條件下：12Fe2++3O2+6H2O==8Fe3++4Fe(OH)3↓)
�、廴绾纬eCl3溶液中的FeCl2？如何除去FeCl2溶液中的FeCl3？寫出有關反應的離子方程式。
�、軐嶒炇抑腥绾伪４鍲eSO4溶液？如何鑒別FeCl2溶液與FeCl3溶液？
⑤在FeBr2溶液中分別通入足量Cl2、少量Cl2時，離子方程式如何書寫？若向FeI2溶液中通入少量Cl2時，離子方程式又是如何書寫？
�、拊贔eCl3和CuCl2的混合液中，加入一定量的Fe粉，完全反應后，溶液中一定有的金屬陽離子是什么？如果反應后有固體剩余，則溶液中一定沒有的離子是什么？一定有的金屬陽離子是什么？如果反應后剩余的固體只有Cu，則溶液一定沒有的離子是什么？一定有的金屬陽離子是什么？可能有的金屬陽離子是什么？如果反應后剩余的固體為Fe和Cu，則溶液中一定沒有的離子是什么？一定有的金屬陽離子是什么？
�、咴谝欢l件下，鐵分別與O2、H2O(氣)反應時，生成物中鐵元素是什么價態(tài)？
⑧取少量的酸性KMnO4溶液、稀HNO3、Na2O2分裝三支試管中，分別滴加FeSO4溶液，并振蕩試管，觀察到的實驗現象分別是什么？寫出有關反應的離子方程式。
七．碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質
實驗原理：碳酸鈉、碳酸氫鈉分別與強酸或強堿的反應；碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液的弱堿性；碳酸氫鈉的不穩(wěn)定性。
實驗(1)：碳酸鈉、碳酸氫鈉分別與鹽酸反應
實驗操作：各取少量碳酸鈉、碳酸氫鈉固體于兩試管中，分別滴入鹽酸，觀察實驗現象。各取飽和碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液5mL放入兩根試管中，分別向其中逐滴慢慢地加入0.05mol/L的稀鹽酸溶液，觀察反應現象。
實驗現象及結論：碳酸鈉、碳酸氫鈉固體加入鹽酸均產生無色氣體，碳酸氫鈉遇到鹽酸放出氣體比碳酸鈉劇烈得多。飽和碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液逐滴滴入鹽酸，碳酸氫鈉溶液就有氣體生成，飽和碳酸鈉溶液先無現象后生成氣體。說明碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與鹽酸等酸反應產生CO2氣體。碳酸氫鈉與鹽酸反應放出CO2比碳酸鈉與鹽酸反應放出快，是因為加入鹽酸后，HCO3－直接與H+結合生成不穩(wěn)定的H2CO3分解生成CO2。而碳酸鈉溶液中存在大量CO32－，加入鹽酸后，CO32－先與H+結合生成HCO3－，再與H+結合才能生成H2CO3，所以放出CO2速度慢。
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O；
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O；
Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl；
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O
實驗(2)：碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液分別與澄清石灰水反應
實驗操作：在兩支試管中分別加入2-3mL澄清石灰水，分別向其中加入少量的碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液，觀察實驗現象。
實驗現象及結論：兩支試管中均有白色沉淀生成。說明碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與氫氧化鈣等堿反應。
Na2CO3+Ca(OH)2==2NaOH+CaCO3↓；
NaHCO3+Ca(OH)2==NaOH+CaCO3↓+H2O
實驗(3)：碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液分別測pH
實驗操作：分別測量0.1mol/L的碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液的pH，比較其大小。
實驗現象及結論：碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液的pH均大于7，且碳酸鈉溶液的pH大于碳酸氫鈉溶液的pH。說明碳酸鈉溶液與碳酸氫鈉溶液均可水解呈堿性，且碳酸鈉的水解程度大于碳酸氫鈉的水解程度。
CO32－+H2OOH－+HCO3－；HCO3－+H2OOH－+H2CO3
實驗(4)：碳酸氫鈉不穩(wěn)定性質實驗
實驗操作：在一干燥的試管里放入碳酸氫鈉粉末，約占試管體積的1/6。試管口用帶有導管的單孔膠塞塞緊，并把試管用鐵夾固定在鐵架臺上，使管口略向下傾斜。導管的一端浸在盛有澄清石灰水的燒杯里。加熱試管，觀察實驗現象。
實驗現象及結論：燒杯中澄清石灰水變渾濁，試管口有水珠產生。說明碳酸氫鈉不穩(wěn)定，受熱分解生成水和二氧化碳等。
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
問題：①如何鑒別Na2CO3和NaHCO3？有幾種方法？如果是Na2CO3溶液和NaHCO3溶液又如何鑒別？如果是Na2CO3溶液和稀鹽酸，不用試劑如何鑒別？
②泡沫滅火器中使用小蘇打而不使用蘇打，為什么？做面條時，為了防止面粉較長時間儲存變酸，加入適量面堿選用蘇打而不選用小蘇打，為什么？洗滌餐具及實驗室里的玻璃儀器時，選用蘇打而不選用小蘇打，為什么？治療胃酸過多時，選用小蘇打而不選用蘇打，為什么？
③向蘇打飽和溶液中通入足量的二氧化碳氣體會觀察到有晶體析出，為什么？
④如何實現Na2CO3和NaHCO3的相互轉化？
�、萑绾纬ヌ妓徕c固體中少量的碳酸氫鈉？如何除去碳酸氫鈉溶液中少量的碳酸鈉？
�、藓蚴现茐A法的原理是將二氧化碳通入氨水的氯化鈉飽和溶液中，反應生成小蘇打，過濾后將小蘇打加熱分解得到純堿，請用化學方程式表示其反應原理。
八．氨及銨鹽的性質
實驗原理：氨極易溶于水，NH3與水反應，氨與酸反應。銨鹽受熱易分解，銨鹽與堿反應放出氨氣。
實驗(1)：氨的噴泉實驗
實驗操作：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(滴管中預先吸入水)的塞子塞緊瓶口，將燒瓶倒置在鐵架臺上。玻璃管插入到盛有水的燒杯中(水中預先滴入少量酚酞試液)，輕輕地擠壓滴管的膠頭，使少量的水進入到燒瓶，觀察現象。
實驗現象及結論：燒瓶內形成紅色噴泉。說明氨極易溶于水。燒杯中的水能夠進入燒瓶形成噴泉，主要是因為燒瓶內部的壓強遠遠小于外部壓強，這樣外界壓強就能夠將燒杯中的水擠壓進燒瓶，而內部壓強減小主要原因就是NH3極易溶于水。溶液顯紅色，說明氨溶于水后呈堿性。堿性又說明了氨溶于水時能與水反應產生一水合氨，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－
問題：①噴泉實驗成敗的關鍵是什么？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燒瓶內空氣未排盡或氨氣吸潮)
�、贖Cl、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等有機物的氣體易溶于汽油等有機溶劑，能否形成噴泉？C2H4、C2H2等不飽和的有機物的氣體與溴水能否形成噴泉？
�、廴绻麑O2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？
�、車娙獙嶒炛醒b滿水的膠頭滴管作用是什么？如果沒有裝滿水的膠頭滴管，請你說明引發(fā)噴泉的可能方法？
�、莩艘陨蠈嶒炑b置外，能否采用其他裝置形成噴泉？噴泉實驗的基本原理是什么？
實驗(2)：氨與酸反應
實驗操作：分別在兩個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，觀察現象。
實驗現象及結論：瓶內產生大量白煙。說明氨能與鹽酸反應，生成固體氯化銨小顆粒分散在空氣中形成白煙。
NH3+HCl==NH4Cl
實驗(3)：銨鹽受熱易分解
實驗操作：取少量氯化銨固體放在試管中加熱，觀察現象。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，觀察現象。
實驗現象及結論：試管底部氯化銨固體減少，接近試管口出現白霧，又凝結成晶體附于試管壁。說明氯化銨加熱易分解，生成的兩種氣體在試管口又會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。說明碳酸氫銨加熱易分解生成CO2、NH3、H2O。
NH4ClNH3↑+HCl↑；NH3+HCl==NH4Cl
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
實驗(4)：銨鹽與堿反應放出氨氣
實驗操作：如圖所示，在實驗室里常用氯化銨和氫氧化鈣加熱的方法來制取少量NH3。用向下排氣法收集并用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3是否收集滿。
實驗現象及結論：濕潤的紅色石蕊試紙變藍。說明銨鹽與堿反應放出氨氣。
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
問題：①生產Cl2的化工廠常用濃氨水來檢查生產設備和管道是否漏氣，如果有白煙生成，則說明已發(fā)生漏氣，這是為什么？
�、谟迷嚬苁占睔鈺r，為什么要塞一團棉花？如何干燥NH3？能否濃硫酸干燥NH3？能否用無水氯化鈣固體干燥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？
�、軐嶒炇覟榱丝焖僦频冒睔�，能否用濃氨水加固體NaOH(或加堿石灰、或加生石灰)來制��？為什么？
九．二氧化硫和濃硫酸的性質
實驗原理：二氧化硫還原性和氧化性，二氧化硫的漂白性。濃硫酸的強氧化性。
實驗(1)：二氧化硫的還原性
實驗操作：用亞硫酸鈉與較濃的硫酸反應制備的二氧化硫分別通入酸性KMnO4溶液、溴水中，觀察現象。
實驗現象及結論：酸性KMnO4溶液和Br2水都褪色。說明SO2會被強氧化劑KMnO4和Br2氧化，體現了SO2的還原性。
2KMnO4+5SO2+2H2O==K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
SO2+Br2+2H2O==2HBr+H2SO4
問題：將過量SO2通入澄清石灰水中，有何現象？為什么？將SO2通入BaCl2溶液有何現象？為什么？再向其中滴加H2O2溶液或稀硝酸或氯水，有何現象？為什么？寫出有關反應的離子方程式。
實驗(2)：二氧化硫的氧化性
實驗操作：分別收集一瓶二氧化硫和硫化氫氣體，將兩瓶氣體混合，觀察現象。
實驗現象及結論：集氣瓶內壁有淡黃色固體和水生成。淡黃色固體是硫單質，說明SO2氧化了H2S生成S和H2O，體現了SO2的氧化性。
SO2+2H2S==3S↓+2H2O
問題：將過量SO2通入Na2S溶液中，有何現象？為什么？寫出有關反應的化學方程式。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。
實驗(3)：二氧化硫的漂白性
實驗操作：收集一試管二氧化硫氣體，驗證其水溶性后在試管的溶液中加入品紅溶液，振蕩，觀察現象；再加熱試管，再觀察現象。
實驗現象及結論：品紅溶液紅色褪去，加熱后紅色又恢復。說明SO2易溶于水且具有漂白性。
問題：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，有何現象？為什么？如果將SO2和Cl2以體積比通入品紅溶液中，有何現象？為什么？請盡可能列舉可用來鑒別SO2和CO2氣體的方法。
實驗(4)：濃硫酸的強氧化性
實驗操作：將一小片銅片放入盛有濃硫酸的試管中，加熱，觀察現象。
實驗現象及結論：銅片不斷溶解，溶液呈藍色，有刺激性氣味氣體生成。說明不活潑的金屬銅會被濃硫酸氧化生成硫酸銅，硫酸被還原成SO2，體現了濃硫酸的強氧化性。
Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
問題：在濃硫酸和蔗糖發(fā)生反應的實驗中，哪些現象是表明濃硫酸的脫水性？哪些現象是表明濃硫酸的強氧化性？寫出有關反應的化學方程式。(變黑是脫水性，因為蔗糖在按照H2O的比例脫水后剩下C，故是黑色的。有刺激性氣體生成是SO2，說明濃硫酸被還原了，體現濃硫酸有強氧化性)
十．探究鈉、鎂、鋁單質的金屬性強弱
實驗原理：鈉、鎂、鋁的金屬性強弱順序是鈉﹥鎂﹥鋁。判斷金屬性強弱的依據：①單質跟水(或酸)反應置換出氫的難易程度；②最高價氧化物對應水化物的堿性強弱；③單質與鹽溶液的置換反應。
實驗操作：⑴Na與冷水(水中滴加酚酞試液)的反應。注意：①固體鈉的取用；②滴管的使用。
�、芃g分別與冷水、熱水(水中滴加酚酞試液)的反應。注意：①用砂紙擦除鎂帶表面的氧化膜；②滴管的使用；③液體的加熱。
�、荕g、Al分別與鹽酸的反應。注意：①用砂紙擦除鎂條和鋁片表面的氧化膜；②液體藥品的取用。
�、萂gCl2溶液、AlCl3溶液中滴加過量的NaOH溶液。注意：①液體藥品的取用；②滴管的使用。
實驗現象及結論：⑴Na與冷水劇烈反應，放出無色氣體，溶液變紅。2Na+2H2O==2NaOH+H2↑，Na的金屬性很強，與冷水劇烈反應，生成的NaOH是強堿，能使酚酞試液變紅。
�、芃g與冷水緩慢、與沸水迅速反應，鎂帶表面有少許氣泡，鎂帶表面變微
紅。Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑，Mg的金屬性不如Na強，要與沸水反應，生成的Mg(OH)2是中強堿，能使酚酞試液變淺紅。
�、荕g、Al與鹽酸劇烈反應，放出無色氣體，但Mg比Al更劇烈。
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑，2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑，Mg為活潑金屬，與鹽酸反應劇烈；Al的金屬性不如Mg強，與鹽酸反應不如Mg劇烈。
�、萂gCl2溶液、AlCl3溶液中均生成白色沉淀，加過量NaOH溶液時，AlCl3溶液中生成的白色沉淀又溶解消失。
MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl，AlCl3+3NaOH==A1(OH)3↓+3NaCl，
A1(OH)3+NaOH==Na[Al(OH)4]，根據強制弱的反應規(guī)律知堿性強順序為：NaOH(強堿)>Mg(OH)2(中強堿)>A1(OH)3(兩性氫氧化物)。
金屬性強弱順序為：Na>Mg>Al
問題：①以上實驗是如何說明鈉、鎂、鋁金屬性的強弱？為什么會有這樣的遞變規(guī)律？
�、谌绾卧O計實驗判斷金屬的活動性順序呢？以判斷鎂、鋁、鐵、銅的金屬活動性順序為例說明。
�、垡枣V和鋁為電極，在酸性或中性介質中構成原電池，鎂為負極，鋁為正極，若在強堿性介質中構成原電池，則鋁為負極，鎂為正極。不同的結果對于判斷鎂、鋁金屬性強弱是否矛盾呢？為什么？
�、苷埿〗Y可根據哪些實驗事實來判斷金屬性強弱？
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