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实验中的具体问题讨论

来源:作者:秦文鑫 点击:所属专题: 实验总结

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某些制备实验中的具体问题 1 .用高锰酸钾分解制取氧气时,为什么要在用作反应容器的试管口附近加一小团棉花? 答:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管引起阻塞。 2 .用碳化钙与水反应制取乙炔时,为什么用试管作反应容器时也要在管口附近加一小团棉花? 答:防止因反应

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某些制备实验中的具体问题

1.用高锰酸钾分解制取氧气时,为什么要在用作反应容器的试管口附近加一小团棉花?

答:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管引起阻塞。

2.用碳化钙与水反应制取乙炔时,为什么用试管作反应容器时也要在管口附近加一小团棉花?

答:防止因反应产生的泡沫进入导管而引起阻塞。

3.实验室制二氧化硫和氨气的实验中,使用试管作排气法收集气体时,其试管口都要加一小团棉花?

答:使收集的气体较纯,并防止气体外逸造成对环境的污染。

4.为什么不能用碳酸钙与硫酸反应制取二氧化碳,却可以用氟化钙与浓硫酸反应制取氟化氢?

答:块状碳酸钙与稀硫酸反应,因生成常温难溶于水和稀硫酸的硫酸钙,它包裹在固体的表面阻止反应的进行。而氟化钙与浓硫酸反应加热时,当然也生成硫酸钙,但它却溶于热的浓硫酸而不会阻碍反应的进行。

5.铜丝与硫蒸气反应时,为什么不能先将光亮的铜丝灼热后再让其反应?

答:铜丝灼热后,其表面因生成黑色的氧化铜,氧的性质比硫活泼,故灼热后不能与硫发生反应。

6.为什么实验室中用醋酸钠与碱石灰共热制甲烷时,要用无水酯酸钩不能用结晶醋酸钠?

答:醋酸钠与碱石灰共热制甲烷时,发生的是共价键的断裂,而产生所谓不稳定的游离基团之间的反应。若该反应中有少量水进入时,因反应物都是强电解质,容易发生电离而产生稳定的离子,故使制甲烷的反应不能进行或影响甲烷的产量。

7.制取乙烯时,为什么乙醇(浓度不低于95%)与浓硫酸的体积比度为1∶3?

答:乙醇沸点低而浓硫酸沸点高,按1∶3体积比混合便于控制混合液沸点为170℃发生乙醇分子内脱水生成乙烯。如果按1∶1混合则混合液沸点在140℃,则此时主要发生分间脱水而产生乙醚

8.纯净的乙炔无色无气味,但用电石与水反应而制得的乙炔却常有特殊难闻的臭味,应如何除去?

答:工业电石不纯,与水反应后常发生一些硫化物及磷化物水解而产生硫化氢及磷化氢等杂质而混入乙炔中,使之产生特殊难闻的臭味。可将混合气通过盛有碱液的洗气瓶后而使杂质除去。

9.用溴化钠,乙醇和浓硫酸的混合物共热制备澳乙烷时,为什么加热前要先在混合物中加入少量水?

答:浓硫酸具有强氧化性,在温度较高时,更易表现出来,而溴离子具有较强的还原性。若无水加入,一则溴离子被氧化产生出大量的溴蒸气,再则乙醇被浓硫酸氧化、脱水产生多种副反应不利于溴乙烷的生成。加适量水稍降低浓硫酸的氧化性,不致发生上述现象。但加水不可大多。

10.为什么向硫酸铜溶液中加入少量氢氧化钠溶液而新制的氢氧化铜与含醛基的试剂如乙醛或葡萄糖共热时,往往得不到砖红色沉淀甚至有时却产生黑色沉淀?

答:用氢氧化铜悬浊液与醛基试剂共热的氧化还原反应,要在较强的碱性条件下才能顺利进行,否则不仅不产生氧化还原反应而生成砖红色Cu2O沉淀,反而氢氧化铜受热分解产生黑色CuO析出。所以在配制氢氧化铜悬浊液时,是向10%的NaOH溶液、2 mL 中滴加2%CuSO4溶液4~6滴,振荡,以保证制备出碱性的氢氧化铜悬浊液。

某些性质实验中的一些具体问题

1.为什么用汽油作萃取剂来提取溴水中的溴时,有时振荡后整个溶液都无色?

答:此时所用的汽油是裂化汽油,其中含有不饱和烃而与溴发生加成反应,生成无色的加成产物的结果。因此作萃取剂的汽油要用直馏汽油而不选用裂化汽油。

2.溴和碘分别溶解在水或某些有机溶剂中,显何种颜色?

溴和碘溶液因其浓度不同,其颜色略有差异,但在一定颜色范围之内。如下表所示。

表8一1

常见水溶液颜色

在汽油或苯中的颜色

在四氯化碳中的颜色

黄色~橙色

橙色~橙红色

淡紫色~紫红色

浅黄色~褪色

橙色~橙红色

紫色~深紫色

3.为什么做镊丝或铜丝在盛于集气瓶中的氧气或氧气的燃烧性质实验时,必须在瓶底铺一层砂或盛少量水?

答:防止高温溅落的熔化物使集气瓶炸裂。

4.为什么不能单用使石灰水变浑浊来确定参加反应的气体是CO2?还需用什么性质实验确定它?

答:能使石灰水变浑浊的气体除CO2外,常见有SO2。为进一步确证,可将气体通入品红溶液,褪色的是SO2,不褪色的则是CO2

5.为什么不能用硝酸银溶液来检验磷酸溶液中存在有磷酸根离子?若向磷酸溶液中加入硝酸银溶液后,如何才能观察到黄色磷酸银沉淀?

答:因为磷酸根在酸往条件下不能沉淀。如果向混合溶液中滴加碱液中和H后,可得到黄色磷酸银沉淀。

6.为什么常用氨水来沉淀溶液中的Fe2+、Fe3+、A13+,而不用它来沉淀Zn2+、Cu2+、Ag

答:因为Fe(OH)2、Fe(OH)3、A1(OH)3不溶于过量氨水。而Zn2+、Cu2+、Ag则可与过量氨水中的NH3形成易溶的络合物

7.为什么卤代烃与碱的水溶液共热后所产生的卤离于,不能直接加入硝酸银溶液进行检验?

答:反应后剩余溶菠中含有较多的OH与Ag反应后,可生成揭色Ag2O沉淀。必须先加入硝酸中和溶液成酸性后,才能加入AgNO4溶液去沉淀卤离子。

8.为什么酸性条件下淀粉或纤维素水解后生成的葡萄糖溶液,不能直接加入“银氨溶液”检验其醛基?

答:水解后的溶液成强酸性,不利于银镜反应的进行。必须向水解混合液中加碱调节pH值大于7后,方可进行。

几个定量实验中的具体问题

1.测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验中,下列操作对结果的影响如何?

(1) 用潮湿的晶体进行实验。结果偏大。

(2)加热时,晶体飞溅出坩埚。结果偏大。

(3)加热时晶体未完全变白就结束实验。结果偏小。

(4) 加热后的晶体在潮湿的空气中冷却,结果偏小。

2.配制一定物质的量浓度的溶液时,下列操作对结果影响如何?

(1)溶解后的溶液温度升高,但未冷至室温就转入容量瓶。结果偏大。

(2)洗涤烧瓶的洗液忘记全部转入容量瓶。结果偏小。

(3)定容后,摇匀静置,发现容量瓶内溶液面低于环形标线,再一次重新定容。结果偏小。

3.用强酸测定未知浓度的强碱的中和滴定实验中,下列操作对待测碱溶浓度的影响如何?

(1)酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准酸液润洗。结果偏大。

(2)酸式滴定管尖嘴部分未充满酸液就进行实验。结果偏大。

(3)量取待测碱液的移液管或碱式滴定管用水洗后,未用待测碱液润洗。结果偏低。

(4)锥形瓶用水洗后,又用待测碱液润洗。结果偏高。

(5)加入一定量待测液于锥形瓶后,又用蒸馏水将其稀释。结果无影响。

一些典型实验中的具体问题。

1.用H2或CO还原CuO或Fe2O3的实验中。为什么实验开始时要“先通气、后加热”;而实验结束时要“先熄灯、后断气”?

答:H2和CO都是可燃性气体,实验开始时,系统中存有空气,混合后在高温下可能引起爆炸,不安全;实验结束后,应保证已还原的单质Cu或Fe在还原气氛中冷却,才不至于重新被氧化。

2.制溴苯的实验

(1)为什么苯和液溴混合后,无现象,而向混合物中加入少量铁屑后,稍许,容器内混合物很快呈沸腾状且导管口出现白雾?

答:在常温下苯和溴不发生反应。加入铁屑后,因生成反应所需的催化剂FeBr3,而使反应很快剧烈地进行,放热而使低沸点混合物呈沸腾状,旦取代反应生成的Hb从导管导出后,因易溶于水,与水面蒸气结合成酸雾。

(2)容器上端的垂直导管为什么很长?

答:因反应放热,使溴和苯大量挥发,所以垂直导管除起导气(HBr)作用外,还借空气起冷凝回流作用。

3.制取硝基苯的实验

(1)为什么要用水浴加热?

答:温度通过60℃就得不到硝基苯。水浴加热可以有效地控制反应温度。

(2)实验中所使用的混酸为什么要冷至室温才能在不断振荡下滴加定量的苯?

答:硝化反应是放热反应,若混酸温度太高,苯又滴得过快,都能使混合液温度超过60℃,振荡是为了使热量散失。防止局热出现。

4,制取乙酸乙酯的实验

(1)先微热,然后加热保持沸腾的目的是什么?

答:微热是为了加快反应速率;保持沸腾是为了蒸馏出生成的乙酸乙酯。

(2)蒸馏乙酸乙酯时为什么要用饱和碳酸钠溶液来吸收?

答:因为蒸馏出的蒸气是乙酸乙酯、乙醇和乙酸的混合物。用饱和碳酸钠溶液吸收既有利于乙醇和乙酸的溶解,又降低乙酸乙醋的溶解性,有利于分层。

5.制取酚醛树脂的实验

(1)当用盐酸作催化剂时,所得缩聚产物的颜色和状态是什么?

答:白色至淡红色的弹性固体。

(2)当用氨水作催化剂时,所得缩聚产物的颜色和状态是什么?

答:黄色粘稠状缩聚物。

(3)实验完毕后,反应容器如何清洗?

答:如果用水不易洗净时,则加入适量乙醇浸泡溶解后,再用水洗净。

(责任编辑:化学自习室)
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