A. 高中無機化學
離子方程式:Fe2+ + 2HCO3- =FeCO3(沉澱) + H2O +CO2(氣體)
此反應運用的是水解原理,亞鐵離子與碳酸氫根離子均為弱離子,在水中可水解,但由於碳酸氫根水解程度較大,所以此時考慮碳酸氫根的水解,2HCO3- + H2O = H2CO3 + (CO3)2-,而亞鐵離子馬上與水解出來碳酸離子結合,使反應正向移動,趨近完全,所以此反應可以完全反應,可以打等號
這個工藝原理如下:第一步:運用溶解度的不同,並加入一定的物質除雜,可得到硫酸亞鐵晶體,溶解後通過原理如上的過程生成碳酸亞鐵,煅燒加熱後得到四氧化三鐵,而四氧化三鐵在1800K的情況下失氧生成三氧化二鐵
B. 無機化學
氯化鈉,無色立方結晶或白色結晶。溶於水、甘油,微溶於乙醇、液氨。不溶於鹽酸。在空氣中微有潮解性。用於製造純鹼和燒鹼及其他化工產品,礦石冶煉。食品工業和漁業用於鹽腌,還可用作調味料的原料和精製食鹽
化學反應 1.製取金屬鈉:2NaCl(熔融)=電解=2Na+Cl2 ↑ 2.電解飽和食鹽水:2NaCl + 2H2O =電解= H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH 3.和硝酸銀反應:NaCl + AgNO3=NaNO3 + AgCl↓ 4.氯化鈉固體中加入濃硫酸: 2NaCl+H2SO4(濃)=加熱=2HCl↑+Na2SO4 NaCl+H2SO4(濃)=微熱=HCl↑+NaHSO4[5] 檢驗方法 第一步:向溶液中滴入硝酸酸化過的硝酸銀溶液,有白色沉澱(氯化銀沉澱)產生,證明有Cl-。 第二步:用鉑絲蘸取少量溶液,置於酒精燈上灼燒,火焰呈黃色,可證含有Na+。
中學化學競賽試題資源庫——鈉鹽
A組
.某燒鹼溶液部分變質生成了少量純鹼,要除此雜質需要加入適量的
A CaCl2 B Ca(OH)2 C CO2 D BaCl2
.用足量的鹽酸與100g CaCO3反應,將生成的CO2通入含有30g NaOH的溶液中,溶液里生成的鈉鹽是
A Na2CO3 B NaHCO3 C Na2CO3和NaHCO3 D NaCl
.兩份質量相等但混和比例不同的由NaOH和NaHCO3組成的混和物A和B,分別加熱到質量不再減少為止,剩餘固體的質量A>B,則下列關於NaOH含量的判斷正確的是
A B中的含量大 B A中的含量大 C 一樣大 D 不能判斷大小
.下列物質長期置於空氣中質量不會增加的是
A NaOH固體 B 濃H2SO4 C 碳酸鈉晶體 D Na2SO3溶液
.在碳酸鈉飽和溶液中通入二氧化碳後有碳酸氫鈉沉澱析出,其原因不可能是
A 碳酸氫鈉的溶解度小於碳酸鈉
B 增加溶質的質量
C 形成碳酸鈉和碳酸氫鈉的混和溶液,使碳酸氫鈉的溶解度變小
D 溶劑的質量減小
.用1L中含有HCl 36.5g的鹽酸100mL與13.4g Na2CO3•xH2O恰好完全反應,則x值為
A 3 B 6 C 9 D 10
.除去CO2氣體中的少量HCl,最好將混和氣體通入盛有什麼溶液的洗氣瓶
A 濃硫酸 B 氫氧化鈉溶液 C NaHCO3溶液 D 飽和Na2CO3溶液
.有四種不純的純鹼樣品,分別含有下列一種雜質。如果取等質量的樣品,分別加入2mol/L的鹽酸,完全反應後均生成二氧化碳,所消耗的鹽酸的體積相同,則這四種樣品中含有的碳酸鈉的質量分數最小的是
A 碳酸鉀 B 碳酸氫銨 C 碳酸氫鉀 D 碳酸氫鈉
.蘇打和小蘇打有著廣泛的應用。試從反應物的消耗量角度說明在下列用途中選用蘇打還是小蘇打?為什麼?
(1)做面條時防止麵粉較長時間儲存變酸味,常加入適量的面鹼,面鹼就是 ;
為什麼不選用另一種? 。
(2)作為泡沫滅火器中的葯品,應選用 ;原因是: 。
.回答下列問題:
(1)mg Na2CO3恰好與20mL物質的量濃度為C1的鹽酸完全反應,則C1應為______。
(2)若mg Na2CO3中混有KCl雜質,此時測得的鹽酸的物質的量的濃度C2比C1 ______(大、小、相等)。
(3)若mg Na2CO3中混有K2CO3雜質,此時測得的鹽酸的物質的量的濃度C3比C1______(大、小、相等)。
(4)若mg Na2CO3中混有NaOH雜質,此時測得的鹽酸的物質的量的濃度C4比C1______(大、小、相等)。
(5)若mg Na2CO3中混有NaHCO3雜質,此時測得的鹽酸的物質的量的濃度C5比C1______(大、小、相等)。
.有一種碳酸鈉固體樣品中混有少量氫氧化鈉和硫酸鈉,請設計一個實驗證明其中含有這兩種物質,寫出有關的實驗方法和步驟。
.現有兩瓶無色溶液,一瓶是Na2CO3溶液,一瓶是稀鹽酸,不用任何試劑(包括水),試用最簡便方法判斷之。
.我國化學家侯德榜根據NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4Cl都小的性質,運用NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl等反應原理,發明了「侯氏制鹼法」。
根據侯德榜制鹼法原理,實驗室用食鹽、氨水、大理石、鹽酸製取碳酸鈉。其實驗過程如下:①配製含氨的氯化鈉飽和溶液;②用石灰石和稀鹽酸製取純凈的CO2;③將CO2通入NaCl的氨溶液中,得到碳酸氫鈉晶體;④過濾,冷水洗滌沉澱;⑤焙燒NaHCO3得到Na2CO3。
.某些地區在地表或很淺的地表層內,存在硝酸鉀或芒硝礦(Na2SO4•10H2O),該地區的氣候特點是
A 濕熱 B 濕潤 C 乾旱 D 多雨
.對於下列物質的量濃度相同的溶液:①NaCl ②FeCl2 ③AlCl3 ④Na2CO3 ⑤NaHCO3,以下敘述正確的是
A 都是無色溶液
B ②、③、⑤能使紫色石蕊試液變紅
C 和等體積等物質量濃度的AgNO3溶液完全反應,需要①、②、③溶液的體積比為3︰2︰1
D ④、⑤都能和鹽酸反應放出二氧化碳,從反應現象看,⑤和鹽酸反應的速度快
.Na2CO3和NaHCO3各取1mol,經強熱後,分別與足量的鹽酸反應,下列說法正確的是
A 放出二氧化碳的量前者是後者的一半
B 放出二氧化碳的量兩者一樣多
C 消耗鹽酸的量兩者一樣多
D 消耗鹽酸的量是前者多
.用1L 1.0mol/L NaOH溶液吸收0.8mol CO2,所得溶液中CO32-和HCO3-的物質量濃度之比是
A 1︰3 B 2︰1 C 2︰3 D 3︰2
.向盛有25mL 0.2mol/L的Na2CO3溶液的試管中通過一支插到試管底部的長滴管,徐徐注入0.1mol/L鹽酸75mL,在標況下,產生CO2氣體體積為
A 28mL B 42mL C 56mL D 84mL
.將Na2CO3•10H2O與NaHCO3的混和物ng溶於水製成200mL溶液,[Na+]=0.5mol/L。若將ng該混和物加熱到質量不變時,失去的質量可能為
A 11g B 9g C 5.3g D 3.1g
.20g純鹼與小蘇打的混和物,加熱至恆重時,生成標准狀況下的二氧化碳2.24L,則在混和物中純鹼的質量百分含量是
A 84% B 8.4% C 1.6% D 16%
.把NaHCO3和Na2CO3•10H2O混和物6.56g溶於水製成100mL溶液,其中[Na+]=0.5mol/L。如果把6.56g這種混和物加熱至恆重會失重多少克
A 2.65g B 3.56g C 3.91g D 4.65g
.20℃時向50mL 1mol/L的碳酸鈉溶液中滴加1mol/L的鹽酸75mL,在液面上收集所產生的氣體,這些氣體經乾燥後換算成標准狀況下的體積為
A 840mL B 560mL
C 小於840mL,大於560mL D 略小560mL
.在天平的兩托盤上分別放上質量相等的兩只燒杯,在杯中分別加入等摩爾濃度、等體積的硫酸,此時天平處於平衡狀態,然後分別向兩只燒杯中加入等質量的無水碳酸鈉和碳酸氫鈉,最後天平兩端的相對質量是
A 放NaHCO3的一端質量大 B 放Na2CO3的一端質量大
C 天平仍處於平衡狀態 D 無法判斷
.某固體KOH樣品含H2O 7.55%、K2CO3 4.32%,將ag此樣品與bmL 1mol/L鹽酸反應完全,再用cmol/LKOH溶液25.12mL恰好使剩餘鹽酸中和,所得的溶液蒸干後,固體質量最接近
A 0.8ag B 0.0745bg C 0.0375cg D 無法計算
B
B
B
C
C
C
C
A
(1)蘇打 蘇打中和酸的能力比小蘇打強
(2)小蘇打 小蘇打電離出來的HCO3-只要結合等量的H+就能放出二氧化碳,而蘇打電離出來的CO32-在同樣情況下沒有二氧化碳放出。
(1)50m/53mol/L (2)小 (3)小 (4)大 (5)小
先取少量樣品配成溶液,在溶液中加入足量的氯化鋇溶液,濾出沉澱,然後在沉澱中加入足的鹽酸,如果沉澱不能全部溶解,這就可證明原樣品中混有硫酸鈉;在濾液中滴入酚酞試液,如果發現溶液變成紅色,這可說明原樣品混有氫氧化鈉
不同的滴加順序,若甲滴入乙中,立即產生氣泡,則乙為鹽酸,反之乙為碳酸鈉
(1)飽和NaHCO3溶液 NaCl的氨溶液 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
(2)濾紙緊貼漏斗;濾紙低於漏斗、液面低於濾紙;燒杯靠玻棒、玻棒靠(三層)濾紙、漏鬥口靠燒杯。 洗去晶體吸附的雜質
(3)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ 試管內導管太長,伸出活塞即可;試管口應略向上傾斜,「試管夾夾試管太靠近管口」不作為評分要求) 先撤除導管,再熄滅酒精燈,否則易使燒杯中的液體倒吸進入熱試管二使其破裂。 Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
(4)A、B、D
(1)燒杯、量筒
(2)為製得CO2,要稀鹽酸(14%)和大理石
(3)a.配製兩份等體積溶液 b.在啟普發生器中反應生成CO2 c.向其中一份中通入CO2至過量 d.將兩份混合,即得碳酸鈉
(4)a%=7.83%
(1)f、e、d、c、b
(2)塊狀石灰石(或大理石);飽和NaHCO3溶液;CaO+NH3•H2O(濃)=Ca(OH)2+NH3↑
(3)B;由於NH3極易溶於水,CO2在水中溶解度較小,如果先通CO2再通入NH3,生成的NaHCO3較少,NaHCO3不能達到飽和而析出。
(4)防止倒吸;球形乾燥管中球形的容積較大,當產生倒吸時,廣口瓶中液體較多進入乾燥管中,廣口瓶中液面下降明顯,使導氣管口與液面脫離接觸,乾燥管中液體在重力作用下重新回落到廣口瓶中,不致引起倒吸。
(5)CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHO3↓+NH4Cl
(6)過濾;取少量固體放入試管中,加熱,固體大部分消失,在試管口又有較多固體凝結。
(1)NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 OH-+CO2=CO32-+H2O CO32-+CO2+H2O=2HCO3- 生成NaHCO3後過量溶解的CO2氣體在煮沸時除去 NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O OH-+HCO3-=CO32-+H2O 能
(2)①石灰石 鹽酸 ②飽和NaHCO3 除去HCl NaOH、Na2CO3能與CO2反應,CO2在水中有一定溶解能力 HCO3-+H+=H2O+CO2↑ NaCl、NaOH ③不合理;若不先驅出溶液中溶解的CO2氣體,實驗(iii)加入的NaOH將有一部分消耗於與CO2的反應,使NaHCO3不能完全轉化為Na2CO3。
因NH3依然易溶於飽和食鹽水中,生成NH3•H2O,當通入CO2時,在溶液中轉化成HCO3-離子,又由於NaHCO3的溶解度較小,結晶析出小蘇打;但若先通CO2,因它難溶,即使通入NH3,產生的HCO3-過少,不會有NaHCO3析出,從而不能獲得小蘇打。
(1)CO2+NH3+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
(2)2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O
(3)原料種類減少(用不著生石灰),消除了副產物CaCl2(此物無大用,量多反而會引起污染),同時可以生產出化肥,做到一舉多得。
(1)啟普發生器和洗氣瓶
(2)水浴
(3)加入粉狀NaCl是為了降低NH4Cl的溶解度;冷卻促進NH4Cl析出,提高產率;採用冰鹽冷凍劑冷卻。
m-84/31(m-n)
0.15mol/L 0.24mol/L
Na2CO3:26.5g NaCl:36.5g NaHCO3:42g
C
D
D
A
C
C
D
C
D
B
B
A
A
C
D
B
Na2O2 NaHCO3 Na2CO3 NaCl
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓ 一是在通入二氧化碳的過程中,作為溶劑的水減少、再是生成的碳酸氫鈉量增多
A:NaHSO4 B:NaHCO3 C:Na2CO3 D:NaOH
可以測定 選用的葯品為:⑤⑦⑧ 操作過程如下:用鹼式滴定管量取一定量的試液,加入適量的⑦(0.1mol/L的BaCl2)溶液至不再產生沉澱,再滴入幾滴⑧(酚酞試液),此時溶液呈紅色;再往紅色溶液中通過酸式滴定管逐滴滴加⑤(0.1mol/L鹽酸)至滴定終點,讀取⑤消耗的體積,就可計算得出結果。
(1)能;實驗(ⅰ)生成NaHCO3,其中過量溶解的CO2氣體煮沸時除去,在實驗(ⅱ)NaHCO3恰好被NaOH中和完全轉化為Na2CO3;
(2)①不能;實驗中使用的CO2氣體發生器,只適用於塊狀固體和液體反應,Na2CO3是粉末狀固體;②水;除去HCl;③錐形瓶;④不合理;若不先驅出溶液中溶解的CO2氣體,實驗③加入的NaOH將有一部分消耗於與CO2的反應,使NaHCO3不能完全轉化為Na2CO3。
(1)①容器A中的CO2氣體未全部進入容器B;②容器A中的反應有少量的水蒸氣進入容器B,使得鹼石灰增重的量不完全是CO2的量
(2)B中不加裝置 D中加一個盛濃H2SO4的洗氣瓶
(3)稀H2SO4(NaOH溶液也可以) Zn片 A中生成的H2推動C中的CO2氣體向右運動,使C中的CO2氣體全部被E中的鹼石灰吸收
(4)偏高 (5)95.4%
(1)D (2)夾緊彈簧夾,在分液漏斗中加水,打開活塞,若水流下一部分後不再流下,則氣密性好; (3)1.1 C (4) B、C易引起倒吸(准確度沒有B好)。
(1)見圖:
(2)A放CaCO3,並由漏斗加入6mol/LHCl;B放蒸餾水;C放冰水(或冷水);D放被氯化鈉飽和的濃氨溶液;E放6mol/LH2SO4
(3)取少量產品放在試管中,在酒精燈上加熱至不再有氣體放出時,停止加熱。試管中如有白色剩餘物質,則得到的產品不是碳酸氫銨。試管冷卻後,向其中加入適量鹽酸,反應激烈,冒大量氣泡,最後剩餘物全部溶解,說明得到的結晶是碳酸氫鈉。如果加入鹽酸後,晶體全部溶解,但沒有氣泡產生,則得到的結晶可能是食鹽
(1)用玻璃棒攪拌 (2)不需要 除去Ca2+、Mg2+後,在溶液所控制的溫度下,可能存在的硫酸鹽的溶解度都比碳酸氫鈉大,且SO42-含量小,過濾以後會留在母液中,不會被結晶下來; (3)使生成碳酸氫鈉的反應充分進行 (4)NH4+ 取少量待檢液倒入試管,滴入少量NaOH溶液,在試管中擱一張潤濕的紅色石蕊試紙,加熱,觀察試紙是否會顯蘭色
(1)NaHCO3是從含大量NH4+、Na+、Cl-、HCO3-離子的飽和溶液中析出的,所以NaHCO3晶體中混有雜質,由於NaCl受熱時不發生變化,導致工業純鹼中常含有少量的NaCl。
分析與計分 計算樣品中碳酸鈉的質量分數 對實驗結果的評價 實驗失敗的主要原
因及對結果的影響
甲組 84.8% 失敗 所生成的CO2沒有被全部吸收,有一部分滯留在反應容器中,導致測定結果偏低。
乙組 95.4% 成功 /
丙組 95.4% 成功 /
(1)Na2CO3+2H2SO4=2NaHSO4+H2O+CO2↑ 4g
(2)Zn粒溶解,有氣泡產生 0.1mol/L
NaHCO3︰Na2CO3=0.028︰0.036=7︰9
54.3%
82.6%
Na2SO4:1.42g;Na2CO3:7.42g;NaHCO3:1.68g
(1)Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O,放出的二氧化碳氣體的體積為8.4升 (2)Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl = NaCl+CO2↑+H2O,產生的二氧化碳氣體的體積為5.6升。
①如剛好完全生成Na2CO3:B/53mol/L或A/11.2mol/L;②如剛好完全生成NaHCO3: B/84mol/L或A/22.4mol/L;③如生成的是Na2CO3與 NaHCO3的混和物:(11.2B-31A)/246.4mol/L;④如NaOH過量,最後得到的固體是剩餘的NaOH與生成的Na2CO3的混和物:(22.4B-26A)/896mol/L;⑤如CO2過量,生成NaHCO3:B/84mol/L。
14升 5.6升
(1)鹽酸 (2)10.6g (3)7.84L
(1)1 增加A,還可以放出氣體 (2)碳酸氫鈉1.68g,含碳酸鈉2.12g
(1)CO32-+2H+=CO2↑+H2O,CO32-+H4=HCO3-,HCO3-+H+=CO2↑+H2O
(2)鹽酸(或HCl) 0.8mol•L-1 1.0mol•L-1
(3)0≤V≤8.96n 或[0,8.96n]
2Na2CO3•NaHCO3•2H2O c(HCl)=2.5mol•L-1
Na2CO3的濃度=2mol/L NaOH的濃度=1mol/L
下表所示
加入的HCl n/mol 溶液中的NaCl x/mol 溶液中的Na2CO3 y/mol 溶液中的NaHCO3 z/mol
0~0.25 n 0.55 0
0.25~0.80 n 0.80-n n-0.25
0.80~1.35 n 0 1.35-n
(1)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)0<x<0.1 Na2CO3 10.6g;x=0.1 Na2CO3 10.6g;0.1<x<0.2 NaOH和Na2CO3 13.2-26xg
(1)504
(2)2Na2CO3•NaHCO3•2H2O
(3)2.5
(4)0<W≤4.98,v(CO2)=202.4WmL;4.98≤W≤12.45,v(CO2)=(1680W-134.9W)mL;12.45≤W,v(CO2)=0
2.7%
碳的質量分數19.20%;氧的質量分數51.20%;鈉的質量分數27.60%
(1)NaHCO3 Na2CO3
(2)二氧化碳在水中的溶解度小,先通氨氣飽和,再通二氧化碳,可大大增加二氧化碳的溶解量,從而使後續過程中能生成更多的產物
(3)NH4Cl 在高溫下,氯化鈉的溶解度比氯化銨小,而在冷卻的情況下,氯化銨的溶解度反而比氯化鈉小,從而使它從溶液中分離出來。
C. 大學實驗室里的無機化學實驗重結晶提純怎麼做要求步驟,詳細點,還有應該注意什麼。
重結晶提純法
一. 實驗目的:
1. 學習重結晶提純固體有機化合物的原哩和方法。
2. 掌握重結晶的實驗操作。
二. 實驗原理:
重結晶是利用混合物中多組份在某種溶劑中的溶解度不同,或在同一溶劑中不同溫度時的溶解度不同,而使它們相互分離的方法,它是提純固體有機物常用的方法之一。重結晶一般適合於純化雜質含量小於5%的固體有機化合物。雜質含量多,難以結晶,最好先用其他辦法,如萃取、水蒸氣蒸餾等進行初步提純,降低雜質含量後,再以重結晶純化。
三、實驗儀器與葯品
循環水真空泵、熱濾漏斗、抽濾瓶、布氏漏斗、酒精燈、濾紙、乙醯苯胺
四、 重結晶提純法的一般過程:
選擇溶劑→溶解固體→ 去除雜質→ 晶體析出→ 晶體的收集與洗滌→晶體的乾燥。
五、實驗步驟
用水重結晶法提純粗品乙醯苯胺。
1. 稱取5g粗乙醯苯胺,放在250mL 三角燒杯中,加入純水,加熱至沸騰,直至乙醯苯胺溶解,若不溶解,可適量添加少量熱水,攪拌並熱至接近沸騰令乙醯苯胺溶解。
2. 稍冷後,加入適量(約1g)活性炭於溶液中,煮沸5~10分鍾,趁熱用放有折疊式濾紙的熱水漏斗過濾,用一三角燒杯收集濾液,在過濾過程中,熱水漏斗和溶液均應用小火加熱保溫以免冷卻。
3. 濾液放置冷卻後,有乙醯苯胺結晶體析出,抽干後用玻璃釘或玻璃瓶塞壓擠晶體,繼續抽濾,盡量除去母液。
4. 然後進行晶體的洗滌工作。即先把橡皮管從抽濾瓶上拔出,關閉抽氣泵,將少量蒸餾水(作溶劑)均勻的撒在濾餅上,浸沒晶體,用玻璃棒小心地均勻的攪拌晶體,接上橡皮管,抽濾至干,如此重復洗滌兩次。
5. 晶體已基本上洗干凈。取出晶體,放在表面皿上晾乾,或在100℃以下烘乾,稱重。 乙醯苯胺的mp為114℃。 乙醯苯胺在水中的溶解度為:5.5 g /100mL (100℃),0.53g /100mL (25℃)。
六、問題討論
1.重結晶操作中,活性炭起什麼作用?為什麼不能在溶液沸騰時
加入?
答:(1)重結晶操作中,活性炭起脫色和吸附作用。(2)千萬不能在溶液沸騰時加入,否則會引起暴沸,使溶液溢出,造成產品損失。
2.在制備乙醯苯胺的飽和溶液進行重結晶時,在杯下有一油珠出現,試解釋原因。怎樣處理才算合理?
答:這一油珠是溶液>83℃,為溶於水但已經溶化了乙醯苯胺,因其比重大於水而沉於杯下,可補加少量熱水,使其完全溶解,且不可認為是雜質而將其拋棄。
3. 在布氏漏斗中用溶劑洗滌固體時應該注意些什麼?
答:用重結晶的同一溶劑進行洗滌,用量應盡量少,以減少溶解損失。如重結晶的溶劑的熔點較高,在用原溶劑至少洗滌一次後。可用低沸點的溶劑洗滌,使最後的結晶產物易於乾燥,(要注意此溶劑必須能和第一種溶劑互溶而對晶體是不溶或微溶的)。
D. 無機化學實驗注意事項
手套;濃酸以及燒鹼都是有非常強的腐蝕性的,因此絕對不能濺到衣服上更不要說是皮膚上。
2、在使用濃硝酸、鹽酸、硫酸的時候,還有其他帶有毒性或者是惡臭氣味氣體做實驗的時候,一定要在通風的情況下進行操作。
3、挪動或者是打開大瓶液體時,不能直接把瓶子放在水泥地板上面,一定要用橡皮布或者是草店墊好。如果是石膏封起來的,應該先用水泡軟之後再打開,不能用錘子去敲打,防止出現破裂。
4、打開易於揮發的試劑瓶塞時,不能直接把瓶口對著自己的臉部或者是其他人,也不要用鼻子去聞。
5、在拿試劑的時候,瓶塞要放在干凈的地方,取完試劑之後要馬上密封好。
6、在化學實驗室稀釋硫酸的時候,一定要在耐熱的容器裡面進行,而且要在不斷的攪拌下,緩慢的把硫酸添加進去。絕對不要直接把水添加到濃硫酸裡面,避免出現酸液的濺射,這是非常危險的。
最後,實驗做完之後剩下的葯品不能放回到原來的瓶子裡面,也不能隨便亂丟,更加不能拿出化學實驗室,而是要放到指定的回收容器裡面。
E. 高中生應該會做的化學實驗
全國高中化學競賽大綱說明:
1. 本基本要求旨在明確全國初賽和決賽試題的知識水平,作為試題命題的依據。本基本要求不涉及國家隊選手選拔的要求。
2. 現行中學化學教學大綱、新近發布的普通高中化學課程標准實驗教科書(A1-2,B1-6)及高考說明規定的內容均屬初賽要求。具有高中文化程度的公民的常識以及高中數學、物理、生物、地理與環境科學等學科的基本內容(包括與化學相關的我國基本國情、宇宙、地球的基本知識等)也是化學競賽的內容。初賽基本要求對某些化學原理的定量關系、物質結構、立體化學和有機化學作適當補充,一般說來,補充的內容是中學化學內容的自然生長點。
3. 決賽基本要求是在初賽基本要求的基礎上作適當補充。
4. 全國高中學生化學競賽是學生在教師指導下的研究性學習,是一種課外活動。課外活動的總時數是制定競賽基本要求的重要制約因素。本基本要求估計初賽基本要求需40單元(每單元3小時)的課外活動(註:40單元是按高一、高二兩年約40周,每周一單元計算的);決賽基本要求需追加30單元課外活動(其中實驗至少10單元)(註:30單元是按10、11和12月共三個月約14周,每周2~3個單元計算的)。
5. 最近三年同一級別競賽試題涉及符合本要求的知識自動成為下屆競賽的要求。
6. 本基本要求若有必要做出調整,在競賽前三個月發出通知。新基本要求啟用後,原基本要求自動失效。
初賽:
1. 有效數字。在化學計算和化學實驗中正確使用有效數字。定量儀器(天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等)測量數據的有效數字。運算結果的有效數字。
2. 氣體。理想氣體標准狀態。理想氣體狀態方程。氣體密度。分壓定律。氣體相對分子質量測定原理。氣體溶解度(亨利定律)。
3. 溶液。溶液濃度。溶解度。溶液配製(按濃度的精確度選擇儀器)。重結晶及溶質/溶劑相對量的估算。過濾與洗滌(洗滌液選擇、洗滌方式選擇)。溶劑(包括混合溶劑)。膠體。
4. 容量分析。被測物、基準物質、標准溶液、指示劑、滴定反應等基本概念。酸鹼滴定的滴定曲線(酸鹼強度、濃度、溶劑極性對滴定突躍影響的定性關系)。酸鹼滴定指示劑的選擇。高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉、EDTA為標准溶液的基本滴定反應。分析結果的計算。分析結果的准確度和精密度。
5. 原子結構。核外電子運動狀態: 用s、p、d等來表示基態構型(包括中性原子、正離子和負離子)核外電子排布。電離能、電子親合能、電負性。
6. 元素周期律與元素周期系。主族與副族。過渡元素。主、副族同族元素從上到下性質變化一般規律;同周期元素從左到右性質變化一般規律。原子半徑和離子半徑。s、p、d、ds、f-區元素的基本化學性質和原子的電子構型。元素在周期表中的位置與核外電子結構(電子層數、價電子層與價電子數)的關系。最高氧化態與族序數的關系。對角線規則。金屬性、非金屬性與周期表位置的關系。金屬與非金屬在周期表中的位置。半金屬。主、副族重要而常見元素的名稱、符號及在周期表中的位置、常見氧化態及主要形態。鉑系元素的概念。
7. 分子結構。路易斯結構式(電子式)。價層電子對互斥模型對簡單分子(包括離子)幾何構型的預測。雜化軌道理論對簡單分子(包括離子)幾何構型的解釋。共價鍵。鍵長、鍵角、鍵能。σ 鍵和π 鍵。離域π 鍵。共軛(離域)的一般概念。等電子體的一般概念。分子的極性。相似相溶規律。
8. 配合物。路易斯酸鹼的概念。配位鍵。重要而常見的配合物的中心離子(原子)和重要而常見的配體(水、羥離子、鹵離子、擬鹵離子、氨分子、酸根離子、不飽和烴等)。螯合物及螯合效應。重要而常見的絡合劑及其重要而常見的配合反應。配合反應與酸鹼反應、沉澱反應、氧化還原反應的聯系(定性說明)。配合物幾何構型和異構現象基本概念。配合物的雜化軌道理論。八面體配合物的晶體場理論。Ti(H2O)63+的顏色。
9. 分子間作用力。范德華力。氫鍵。其他分子間作用力的一般概念。
10. 晶體結構。晶胞。原子坐標。晶格能。晶胞中原子數或分子數的計算及與化學式的關系。分子晶體、原子晶體、離子晶體和金屬晶體。配位數。晶體的堆積與填隙模型。常見的晶體結構類型,如NaCl、CsCl、閃鋅礦(ZnS)、螢石(CaF2)、金剛石、石墨、硒、冰、乾冰、尿素、金紅石、鈣鈦礦、鉀、鎂、銅等。
11. 化學平衡。平衡常數與轉化率。弱酸、弱鹼的電離常數。溶度積。利用平衡常數的計算。熵的概念。
12. 離子方程式的正確書寫。
13. 電化學。氧化態。氧化還原的基本概念和反應的書寫與配平。原電池。電極符號、電極反應、原電池符號、原電池反應。標准電極電勢。用標准電極電勢判斷反應的方向及氧化劑與還原劑的強弱。電解池的電極符號與電極反應。電解與電鍍。電化學腐蝕。常見化學電源。pH、絡合劑、沉澱劑對氧化還原反應影響的定性說明。
14. 元素化學。鹵素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、錫、鉛、硼、鋁。鹼土金屬、鹼金屬、稀有氣體。鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鋅、汞、鉬、鎢。過渡元素氧化態。氧化物和氫氧化物的酸鹼性和兩性。常見難溶鹽。氫化物的基本分類和主要性質。常見無機酸鹼的形態和基本性質。水溶液中的常見離子的顏色、化學性質、定性檢出(不使用特殊試劑)和分離。制備單質的一般方法。
15. 有機化學。有機化合物基本類型——烷、烯、炔、環烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、醯胺、硝基化合物、磺酸的系統命名、基本性質及相互轉化。異構現象。C=C加成。馬可尼科夫規則。C=O加成。取代反應。芳香烴取代反應及定位規則。芳香烴側鏈的取代反應和氧化反應。碳鏈增長與縮短的基本反應。分子的手性及不對稱碳原子的R、S構型判斷。糖、脂肪、蛋白質。
16. 天然高分子與合成高分子化學初步知識。
決賽:
本基本要求在初賽要求基礎上增加下列內容,不涉及微積分。
1. 原子結構。四個量子數的物理意義及取值。單電子原子軌道能量的計算。S、p、d原子軌道圖像。
2. 分子結構。分子軌道基本概念。定域鍵鍵級。分子軌道理論對氧分子、氮分子、一氧化碳分子、一氧化氮分子的結構和性質的解釋。一維箱中粒子能級。超分子基本概念。
3. 晶體結構。點陣的基本概念。晶系。宏觀對稱元素。十四種空間點陣類型。
4. 化學熱力學基礎。熱力學能(內能)、焓、熱容、自由能和熵的概念。生成焓、生成自由能、標准熵及有關計算。自由能變化與反應的方向性。吉布斯-亥姆霍茲方程及其應用。范特霍夫等溫方程及其應用。標准自由能與標准平衡常數。平衡常數與溫度的關系。熱化學循環。熱力學分解溫度(標態與非標態)。相、相律和相圖。克拉貝龍方程及其應用(不要求微積分)。
5. 稀溶液通性(不要求化學勢)。
6. 化學動力學基礎。反應速率基本概念。反應級數。用實驗數據推求反應級數。一級反應積分式及有關計算(速率常數、半衰期、碳-14法推斷年代等等)。阿累尼烏斯方程及計算(活化能的概念與計算;速率常數的計算;溫度對速率常數影響的計算等)。活化能與反應熱的關系。反應機理一般概念。推求速率方程。催化劑對反應影響的本質。
7. 酸鹼質子理論。緩沖溶液。利用酸鹼平衡常數的計算。溶度積原理及有關計算。
8. Nernst方程及有關計算。原電池電動勢的計算。pH對原電池的電動勢、電極電勢、氧化還原反應方向的影響。沉澱劑、絡合劑對氧化還原反應方向的影響。
9. 配合物的配位場理論的初步認識。配合物的磁性。分裂能與穩定化能。利用配合物的平衡常數的計算。絡合滴定。軟硬酸鹼。
10. 元素化學描述性知識達到國際競賽大綱三級水平。
11. 自然界氮、氧、碳的循環。環境污染及治理、生態平衡、綠色化學的一般概念。
12. 有機化學描述性知識達到國際競賽大綱三級水平(不要求不對稱合成,不要求外消旋體拆分)。
13. 氨基酸、多肽與蛋白質的基本概念。DNA與RNA。
14. 糖的基本概念。葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖。糖苷。纖維素與澱粉。
15. 簡單有機化合物的系統命名。
16. 有機立體化學基本概念。構型與構象。順反異構(trans-、cis-和Z-、E-構型)。手性異構。endo-和exo-。D,L構型。
17. 利用無機和有機的基本反應對簡單化合物的鑒定和結構推斷。
18. 有機制備與有機合成的基本操作。電子天平。配製溶液、加熱、冷卻、沉澱、結晶、重結晶、過濾(包括抽濾)、洗滌、蒸發濃縮、常壓蒸餾與迴流、傾析、分液、攪拌、乾燥。通過中間過程檢測(如pH、溫度、顏色等)對實驗條件進行控制。產率和轉化率的計算。實驗室安全與事故緊急處置的知識與操作。廢棄物處置。儀器洗滌和乾燥。實驗工作面的安排和整理。原始數據的記錄。
19. 常見容量分析的基本操作、基本反應及分析結果的計算。容量分析的誤差分析。
20. 分光光度法。比色分析。
國際大綱一級要求:
1. 電子構型:主族、Pauli摒斥原理、Hund規則。
2. 周期性(主族):電負性、原子的大小、最高氧化數。
3. 物理性質的周期性(主族):熔點、沸點、金屬性。
4. 命名:主族化合物、過渡金屬化合物、配位數。
5. 計量學:配平方程式、質量與體積關系、實驗式、阿佛加德羅數、濃度計算。
6. 同位素:核子的計算、放射性衰變。
7. s區:Ⅰ,Ⅱ族金屬與水反應的產物及產物的鹼度、金屬與鹵素反應的產物、重元素的反應性更強。
8. p區:最簡非金屬氫化物計量學、CH4,NH3,H2S,H2O,HX的酸鹼性、NO與O2反應生成NO2、NO2與N2O4的平衡、NO2與水反應的產物、HNO2及其鹽作還原劑、HNO3及其鹽作氧化劑、B(III) Al(III) Si(IV) P(V) S(IV) S(VI) O(II) F(I) Cl(I) Cl(III),Cl(V) Cl(VII)是第2,3周期元素與鹵素和含氧陰離子的化合物的正常氧化態、非金屬氧化物與水的反應及生成的酸的計量學、從F2到Cl2的鹵素氧化性和反應性的遞減。
9. d區:Cr(III) Cr(VI) Mn(II) Mn(IV) Mn(VII) Fe(II) Fe(III) Co(II) Ni(II) Cu(I) Cu(II) Ag(I) Zn(II) Hg(I) Hg(II)是d區的常見元素的常見氧化態、Cr Mn Fe Ni Co溶於稀鹽酸,而Cu Ag Hg不溶、Cr(OH)3 Zn(OH)2是兩性的而其它氫氧化物不呈兩性、MnO4- CrO4- Cr2O72-是強氧化劑。
10. 其它無機化學問題:H2SO4 NH3 Na2CO3 Na Cl2和NaOH的工業製法。
11.烷:丁烷的異構體、命名(IUPAC)、物理性質的趨勢、取代(例如與Cl2)產物、環烷的命名。
12.烯:平面結構、E/Z(cis/trans)異構、與Br2,HBr的加成產物。
13.炔:線性結構。
14.芳香烴:苯的化學式、電子的離域、共振的穩定化作用。
15.醇與酚:氫鍵——醇與醚對比、烯烴的氫化、甘油的化學式。
16.羰基化合物:命名、制備(醇的氧化)、反應(醛的氧化)。
17.羧酸:與醇反應產物(酯)、草酸(名稱與化學式)。
18.含氮化合物:胺類是鹼。
19.大分子:肥皂的製造;聚合反應的產物(乙烯的)。
20.氨基酸與肽:氨基酸的離子性結構、肽的結合。
21.蛋白質:蛋白質的一級結構。
22.化學平衡:化學平衡的動態模型、化學平衡的相對濃度表達式。
23.離子平衡:酸鹼的Arrhenius理論、質子理論,共軛酸鹼、pH的定義、水的離子積、共軛酸鹼的Ka和Kb的相互關系、鹽的水解、溶度積的定義、用溶度積計算溶解度(水中的)、用Ka計算弱酸的pH。
24.電極平衡:電動勢的定義、第一類電極、標准電極電勢。
25.均相體系的動力學:影響反應速率的因素、速率方程、速率常數。
26.相的體系:理想氣體方程、分壓的定義。
27.分析化學:移液管的使用、滴定管的使用、酸度法中指示劑的選擇、Ag+,Ba2+,Cl-,SO42-的鑒定、Al3+,NO2-,NO3-,Bi3+的鑒定、K,Ca,Sr的焰色法。
28.絡合物:寫出絡合反應。
國際競賽大綱的二、三級知識不要求記憶。
國際化學競賽大綱實驗要求:
1.無機物與有機物的合成
1.1 使用燃具和電熱板加熱 1
1.2 液體的加熱 1
1.3 易燃物和易燃材料的處理與操作 1
1.4 用分析天平稱量 1
1.5 量筒、移液管、滴定管的使用 1
1.6 由固體和溶劑制備溶液 1
1.7 溶液的混合與稀釋 1
1.8 液體的混合與攪拌 1
1.9 攪拌器和電磁攪拌器的使用 2
1.10 滴液漏斗的使用 1
1.11 在平底燒瓶里進行合成—一般原理 1
1.12 在圓底燒瓶里進行合成—一般原理 1
1.13 在密閉儀器裝置里進行合成——一般原理 1
1.14 用微型儀器進行合成 3
1.15 迴流下加熱反應混合物 2
1.16 常壓蒸餾 2
1.17 減壓蒸餾 3
1.18 水蒸氣蒸餾 3
1.19 透過平攤的濾紙的過濾 1
1.20 透過卷攏的濾紙的過濾 1
1.21 減壓水泵操作 1
1.22 布氏漏斗操作 1
1.23 玻璃漏斗(垂熔漏斗、燒結漏斗)過濾 1
1.24 傾析法洗滌沉澱 1
1.25 在漏鬥上洗滌沉澱 2
1.26 在漏鬥上用恰當的溶劑乾燥沉澱 2
1.27 在水溶液中重結晶 1
1.28 在給定的(已知的)有機溶劑里進行重結晶 2
1.29 選擇適當的溶劑進行重結晶 3
1.30 在乾燥箱里進行乾燥 2
1.31 在保干器里進行乾燥 2
1.32 洗氣瓶的連結和使用 2
1.33 用不相溶的溶劑進行萃取 1
2.無機物和有機物的鑒定——一般原理
2.1 試管反應 1
2.2 使用點滴板和濾紙的反應操作技術 1
2.3 命題人選定某些陽離子和陰離子進行分組反應檢出 2
2.4 命題人選定某些陽離子和陰離子通過個別反應檢出 2
2.5 命題人選定某些陽離子和陰離子通過特殊反應檢出 3
2.6 用鉑絲、MgO棒、鈷玻璃的焰色反應檢出元素 2
2.7 使用手持光譜儀/煤氣燈光譜儀 3
2.8 使用Kofler熔點測定儀或類似儀器 3
2.9 命題人選定有機物基本官能團的定性檢出 2
2.10 使用特殊試劑檢出有機物 3
3.無機物和有機物的測定——一般原理
3.1 利用沉澱反應的定量測定 2
3.2 沉澱在坩堝里灼燒 1
3.3 容量分析 1
3.4 滴定的規則 1
3.5 移液球的使用 1
3.6 標准溶液的制備 2
3.7 酸鹼滴定 2
3.8 酸鹼滴定中的指示劑變色 2
3.9 直接滴定與間接滴定(返滴定) 3
3.10 磁性測定 3
3.11 碘量法 3
3.12 基於氧化還原反應的其他測定類型 3
3.13 配合滴定 3
3.14 配合滴定中溶液的顏色變化 3
3.15 沉澱滴定 3
3.16 量熱滴定 3
4.特殊測量和操作步驟
4.1 用pH計的測量2
4.2 薄層色譜 3
4.3 柱層析 3
4.4 離子交換分離3
4.5 紫外可見光譜 3
4.6 電導測定3
5.實驗結果處理
5.1 有效數字、作圖、誤差分析 1
6.所有未在上表中提到的,命題人確定的實驗技術均自動地屬於三級。