1.镁条在空气中燃烧:发出耀眼强光,放出大量的热,生成白烟同时生成一种白色物质。(2Mg+O2=2MgO) 〈点燃〉
2.木炭在氧气中燃烧:发出白光,放出热量。(C+O2=CO2)〈点燃〉
3.硫在氧气中燃烧:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。(S+O2=SO2)〈点燃〉
4.铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体物质。 (3Fe+2O2=Fe3O4)〈点燃〉
5.加热试管中碳酸氢铵:有刺激性气味气体生成,试管上有液滴生成。(NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑)
6.氢气在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。(2H2+O2=2H2O)〈点燃〉
7.氢气在氯气中燃烧:发出苍白色火焰,产生大量的热。
(H2+Cl2=2HCl)〈点燃〉
8.在试管中用氢气还原氧化铜:黑色氧化铜变为红色物质,试管口有液滴生成。 (H2+CuO=Cu+H2O)
9.用木炭粉还原氧化铜粉末,使生成气体通入澄清石灰水,黑色氧化铜变为有光泽的金属颗粒,石灰水变浑浊。
(C+2CuO=2Cu+CO2↑) (CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O)
10.一氧化碳在空气中燃烧:发出蓝色的火焰,放出热量。
(2CO+O2=2CO2)〈点燃〉
11.向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸:有气体生成。
(K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑)
12.加热试管中的硫酸铜晶体:蓝色晶体逐渐变为白色粉末,且试管口有液滴生成。 (CuSO4*5H2O= CuSO4+5H2O)
13.钠在氯气中燃烧:剧烈燃烧,生成白色固体。(2Na+Cl2=2NaCl)〈点燃〉
14.点燃纯净的氯气,用干冷烧杯罩在火焰上:发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有液滴生成。(2Cl2+7O2=2Cl2O7)〈点燃〉
15.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。(Ag++Cl-= AgCl↓)
16.向含有SO42-的溶液中滴加用硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。 (Ba2++SO42-=BaSO4 ↓)
17.一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。 (Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O)
18.在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液:有蓝色絮状沉淀生成。
(CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓)
19.将Cl2通入无色KI溶液中,溶液中有褐色的物质产生。(Cl2+2KI=2KCl+I2)
20.在三氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:有红褐色沉淀生成。
(FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓)
21.盛有生石灰的试管里加少量水:反应剧烈,发出大量热。
(CaO+H2O=Ca(OH)2)
22.将一洁净铁钉浸入硫酸铜溶液中:铁钉表面有红色物质附着,溶液颜色逐渐变浅。 (Fe+CuSO4=FeSO4+Cu)
23.将铜片插入硝酸汞溶液中:铜片表面有银白色物质附着 。
(Cu+Hg(NO3)2=Cu(NO3)2+Hg)
24.向盛有石灰水的试管里,注入浓的碳酸钠溶液:有白色沉淀生成。(Na2SO4+Ca(OH)2=2NaOH+CaSO4↓)
25.细铜丝在氯气中燃烧后加入水:有棕色的烟生成,加水后生成绿色的溶液。(Cu+Cl2=CuCl2)〈点燃〉
26.强光照射氢气、氯气的混合气体:迅速反应发生爆炸。
(H2+Cl2=2HCl)
27.红磷在氯气中燃烧:有白色烟雾生成。
(2P+3Cl2=2PCl3(Cl2不足) ); (2P+5Cl2=2PCl5(Cl2充足))〈点燃〉
28.氯气遇到湿的有色布条:有色布条的颜色退去。 (Cl2+H2O=HClO+HCl)
29.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。(MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O)
30.给氯化钠(固)与硫酸(浓)的混合物加热:有雾生成且有刺激性的气味生成。 (2NaCl+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl)
31.在溴化钠溶液中滴加硝酸银溶液后再加稀硝酸:有浅黄色沉淀生成。 (NaBr+AgNO3=NaNO3+AgBr↓)
32.在碘化钾溶液中滴加硝酸银溶液后再加稀硝酸:有黄色沉淀生成。 (KI+AgNO3=KNO3+AgI↓)
33.I2遇淀粉,生成蓝色溶液。
34.细铜丝在硫蒸气中燃烧:细铜丝发红后生成黑色物质。
(Cu+S=Cu2S) 〈点燃〉
35.铁粉与硫粉混合后加热到红热:反应继续进行,放出大量热,生成黑色物质。 (Fe+S=FeS)
36.硫化氢气体不完全燃烧(在火焰上罩上蒸发皿):火焰呈淡蓝色(蒸发皿底部有黄色的粉末)。(2H2S+O2=2S↓+2H2O)〈点燃〉
37.硫化氢气体完全燃烧(在火焰上罩上干冷烧杯):火焰呈淡蓝色,生成有刺激性气味的气体(烧杯内壁有液滴生成)。
(2H2S+3O2=2SO2+2H2O)
38.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。
(2H2S+SO2=2S↓+2H2O)
39.二氧化硫气体通入品红溶液后再加热:红色退去,加热后又恢复原来颜色。 (原理:二氧化硫与有色有机物结合生成不稳定的无色物质。)
40.过量的铜投入盛有浓硫酸的试管,并加热,反应毕,待溶液冷却后加水:有刺激性气味的气体生成,加水后溶液呈天蓝色。
(Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O)
41.加热盛有浓硫酸和木炭的试管:有气体生成,且气体有刺激性的气味。 (C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2H2O+2SO2↑)
42.钠在空气中燃烧:火焰呈黄色,生成淡黄色物质。
(2Na+O2=Na2O2)〈点燃〉
43.钠投入水中:反应激烈,钠浮于水面,放出大量的热使钠溶成小球在水面上游动,有“嗤嗤”声。 (2Na+2H2O=2NaOH+H2↑)
44.把水滴入盛有过氧化钠固体的试管里,将带火星木条伸入试管口:木条复燃。(2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑)
45.加热碳酸氢钠固体,使生成气体通入澄清石灰水:澄清石灰水变浑浊。 (2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑)
(CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O)
46.氨气与氯化氢相遇:有大量的白烟产生。 (NH3+HCl=NH4Cl)
47.加热氯化铵与氢氧化钙的混合物:有刺激性气味的气体产生。 (2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O)
48.加热盛有固体氯化铵的试管:在试管口有白色晶体产生。
(NH4Cl=NH3↑+H2O)
49.无色试剂瓶内的浓硝酸受到阳光照射:瓶中空间部分显棕色,硝酸呈黄色。 (2HNO3(浓)=H2O+NO2↑)
50.铜片与浓硝酸反应:反应激烈,有红棕色气体产生。
(Cu+ 4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O)
51.铜片与稀硝酸反应:试管下端产生无色气体,气体上升逐渐变成红棕色。 (3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O)
52.在硅酸钠溶液中加入稀盐酸,有白色胶状沉淀产生.
(Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓)
53.在氢氧化铁胶体中加硫酸镁溶液:胶体变浑浊。
(2Fe(OH)3+3MgSO4=3Mg(OH)2↓+Fe2(SO4)3)
54.加热氢氧化铁胶体:胶体变浑浊。
55.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。 (2Mg+CO2=2MgO+C) 〈点燃〉
56.向硫酸铝溶液中滴加氨水:生成蓬松的白色絮状物质。
(Al2(SO4)3+6NH3.H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓)
57.向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:有白色絮状沉淀生成,立即转变为灰绿色,一会儿又转变为红褐色沉淀。
(FeSO4+2NaOH=Na2SO4+Fe(OH)2↓) (4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3)
58.向含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液:溶液呈血红色。
(Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3)
59.向硫化钠水溶液中滴加氯水:溶液变浑浊。(Na2S+Cl2=2NaCl+S↓)
60.向天然水中加入少量肥皂液:泡沫逐渐减少,且有沉淀产生。
61.在空气中点燃甲烷,并在火焰上放干冷烧杯:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有液滴产生。
62.光照甲烷与氯气的混合气体:黄绿色逐渐变浅,(时间较长,容器内壁有液滴生成)。
63.加热(170℃)乙醇与浓硫酸的混合物,并使产生的气体通入溴水,通入酸性高锰酸钾溶液:有气体产生,溴水退色,紫色逐渐变浅。
64.在空气中点燃乙烯:火焰明亮,有黑烟产生,放出热量。
65.在空气中点燃乙炔:火焰明亮,有浓烟产生,放出热量。
66.苯在空气中燃烧:火焰明亮,并带有黑烟。
67.乙醇在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。
68.将乙炔通入溴水:溴水退去颜色。
69.将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液:紫色逐渐变浅,直至退去 。
70.苯与溴在有铁粉做催化剂的条件下反应:有白雾产生,生成物油状且带有褐色。
71.将少量甲苯倒入适量的高锰酸钾溶液中,振荡:紫色退色。
72.将金属钠投入到盛有乙醇的试管中:有气体放出。
73.在盛有少量苯酚的试管中滴入过量的浓溴水:有白色沉淀生成。
74.在盛有苯酚的试管中滴入几滴三氯化铁溶液,振荡:溶液显紫色。
75.乙醛与银氨溶液在试管中反应:洁净的试管内壁附着一层光亮如镜的物质。
76.在加热至沸的情况下乙醛与新制的氢氧化铜反应:有红色沉淀生成。
77.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。
78.蛋白质遇到浓HNO3溶液:变成黄色。
79.紫色的石蕊试液遇碱:变成蓝色。
80.无色酚酞试液遇碱:变成红色。
气体的干燥
干燥是用适宜的干燥剂和装置除去气体中混有的少量水分。常用装置有干燥管(内装固体干燥剂)、洗气瓶(内装液体干燥剂)。
所选用的干燥剂不能与所要保留的气体发生反应。常用干燥剂及可被干燥的气体如下:
(1)浓硫酸(酸性干燥剂):N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不可干燥还原性或碱性气体)。
(2)P2O5(酸性干燥剂):可干燥H2S、HBr、HI及浓硫酸能干燥的气体(不可干燥NH3等)。
(3)无水CaCl2(中性干燥剂):可干燥除NH3以外的其他气体(NH3能与CaCl2反应生成络合物CaCl2?8NH3)。
(4)碱石灰(碱性干燥剂):可干燥NH3及中性气体(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2等)。不能干燥酸性气体。
(5)硅胶(酸性干燥剂):可干燥Cl2、O2、H2、CO2、CH4、C2H4、C2H2(硅胶能吸附水,也易吸附其他极性分子,只能干燥非极性分子气体)。
(6)其他:如生石灰、NaOH也可用于干燥NH3及中性气体(不可干燥有酸性或能与之作用的气体)。
物质的分离提纯
物理分离提纯法
方法 适用范围 主要仪器 举例 注意事项
过滤 固体与液体分离 漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸 粗盐提纯时,把粗盐溶于水,经过过滤,把不溶于水的固体杂质除去 ①要“一贴二低三靠”
②必要时要洗涤沉淀物(在过滤器中进行)
③定量实验的过滤要“无损”
结晶
重结晶 混合物中各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同 烧杯及过滤仪器 硝酸钾溶解度随温度变化大,氯化钠溶解度随温度变化小,可用该法从氯化钠和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾 ①一般先配较高温度的饱和溶液,然后降温结晶
②结晶后过滤,分离出晶体
升华 混合物中某一成分在一定温度下可直接变为气体,再冷却成固体 酒精灯、大烧杯、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、石棉网 粗碘中碘与钾、钠、钙、镁的碘化物混杂,利用碘易升华的特性,可将碘与杂质分离 (升华物质的集取方法不作要求)
蒸发 分离溶于溶剂中的溶质 蒸发皿、三角架、酒精灯、玻璃棒 从食盐水溶液中提取食盐晶体 ①溶质须不易分解、不易水解、不易被氧气氧化
②蒸发过程应不断搅拌
③近干时停止加热,余热蒸干
蒸馏
分馏 利用沸点不同以分离互溶液体混合物 蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管、温度计、铁架台(带铁圈、铁夹)、石棉网等 制取蒸馏水,除去水中杂质。除酒精中水(加生石灰),乙醇和乙酸(先加NaOH蒸馏,后加浓H2SO4蒸馏);石油分馏 ①温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处
②加沸石(碎瓷片)
③注意冷凝管水流方向应下进上出
④不可蒸干
分液 两种互不相溶的液体的分离 分液漏斗(有圆筒形、圆球形、圆锥形) 除溴乙烷中乙醇(先水洗),水、苯的分离,除乙酸乙酯中乙酸(加饱和Na2CO3洗) 上层液体从上口倒出,下层液体从下口放出
萃取 利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同,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 可在烧杯、试管等中进行,一般在分液漏斗中(为便于萃取后分液) CCl4把溶于水里的Br2萃取出来 ①萃取后要再进行分液
②对萃取剂的要求:与原溶剂互不混溶、不反应;溶质在其中的溶解度比在原溶剂中大;溶质不与萃取剂反应;两溶剂密度差别大
③萃取后得到的仍是溶液,一般再通过分馏等方法进一步分离
渗析 用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来(提纯胶体) 半透膜、烧杯等 除去Fe(OH)3胶体中的HCl 要不断更换烧杯中的水或改用流水,以提高渗析效果
溶解 杂质与被提纯的物质在溶解性上有明显差异的混合物 分液装置或洗气装置或过滤装置 溴乙烷中的乙醇;Cl2中的HCl;CaCO3中的NaCl ①固体先研细
②搅拌或振荡
③易溶气体溶解要防倒吸
④必要吋加热
⑤注意后续操作
盐析 利用某些物质在加某些无机盐时,其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质 烧杯、玻璃棒以及过滤仪器 从皂化液中分离肥皂、甘油;蛋白质的盐析 ①注意无机盐的选用 ②少量盐能促进蛋白质的溶解,重金属盐使蛋白质变性
③盐析后过滤
化学分离提纯
化学法要同时考虑到各组成成分及杂质的化学性质和特点,利用它们之间的差别加以分离提纯。一般原则是:①引入试剂一般只跟杂质反应;②后续试剂应能除去过量的前一试剂;③不引进新杂质;④杂质与试剂生成的物质易与被提纯物分离(状态类型不同);⑤过程简单,现象明显,纯度要高;⑥尽可能将杂质转化为所需物质;⑦除去多种杂质时应考虑加入试剂的合理顺序;⑧如遇到极易溶解于水的气体时,应防止倒吸现象发生。在进行化学分离提纯时,进行完必要的化学处理后,要适时实施某些物理法操作(如过滤、分液等)。
试剂的选择或采取的措施是最为关键的,它要根据除杂的一般原则,分析杂质的状态类型来确定。①原物质和杂质均为气体时,一般不选用气体作为除杂的试剂,而选用固体或液体试剂;②原物质和杂质均为可溶于水的固体(或溶液)时,杂质的除去,要根据原物质与杂质中阴阳离子的异同,选择适当试剂,把杂质中与原物质不相同的阳离子或阴离子转变成沉淀、气体、水或原物质。试剂一般选用可溶于水的固体物质或溶液,也可选用气体或不溶于水的物质;③原物质和杂质至少有一种不溶物时,杂质的除去一般不选用固体试剂,而是选用气体或液体试剂,也可采用直接加热、灼烧等方法除去杂质。
(1)加热分解法:如NaCl中混有少量NH4HCO3,加热使NH4HCO3分解。
(2)氧化还原法:利用氧化还原反应将杂质或氧化或还原,转化为易分离物质。如除去苯
中的少量甲苯,就可利用甲苯与酸性高锰酸钾反应,生成苯甲酸,再加碱生成水溶性苯甲酸钠,从而与苯分离;又如,除去CO2中的少量O2,可将气体通过热的铜网。
(3)沉淀法:将杂质转变为沉淀除去的方法。如除去CO2中的H2S气体,可将混合气体通入到CuSO4溶液中,除去H2S气体。
(4)汽化法:将杂质转变为气体使之除去的方法。如除去NaCl固体中的Na2CO3固体,可加入HCl将其中的 转变为CO2气体。
(5)酸、碱法:利用杂质和酸或碱的反应,将不溶物转变成可溶物;将气体杂质也可转入酸、碱中吸收来进行提纯。如除去CuS中的FeS就可采用加入盐酸,使之充分溶解,利用FeS和盐酸反应而不与CuS反应的特点来使两者分离。
(6)络合法:有些物质可将其转化为络合物达到分离目的。如BaSO4中的AgCl可通过加入浓氨水,使AgCl转化为可溶的[Ag(NH3)2]Cl除去。
(7)转化法:利用某些化学反应原理,将杂质转化为所需物质,如NaHCO3溶液中含Na2CO3可通足量CO2转化,CaO中含CaCO3,可加热使之转化等。有机物的分离一般不用此法,如除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂(稀硫酸)并加热的方法,试图将乙酸转化为乙酸乙酯,这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应又是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽。
(8)水解法:当溶液中的杂质存在水解平衡,而用其他方法难以除之,可用加入合适试剂以破坏水解平衡,使杂质转化为沉淀或气体而除去。如:MgCl2中的FeCl3,可用加MgO、Mg(OH)2、MgCO3等,降低H+浓度,促进Fe3+水解为Fe(OH)3↓,而不能加NaOH和NH3.H2O等。
(9)其他:如AlCl3溶液中混有的FeCl3,可利用Al(OH)3的两性,先加过量氢氧化钠溶液,过滤,在滤液中通足量CO2,再过滤,在滤渣[Al(OH)3]中加盐酸使其溶解。此外还有电解法精炼铜;离子交换法软化硬水等。
多数物质的分离提纯采用物理——化学综合法。
1.镁条在空气中燃烧:发出耀眼强光,放出大量的热,生成白烟同时生成一种白色物质。(2Mg+O2=2MgO) 〈点燃〉
2.木炭在氧气中燃烧:发出白光,放出热量。(C+O2=CO2)〈点燃〉
3.硫在氧气中燃烧:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。(S+O2=SO2)〈点燃〉
4.铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体物质。 (3Fe+2O2=Fe3O4)〈点燃〉
5.加热试管中碳酸氢铵:有刺激性气味气体生成,试管上有液滴生成。(NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑)
6.氢气在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。(2H2+O2=2H2O)〈点燃〉
7.氢气在氯气中燃烧:发出苍白色火焰,产生大量的热。
(H2+Cl2=2HCl)〈点燃〉
8.在试管中用氢气还原氧化铜:黑色氧化铜变为红色物质,试管口有液滴生成。 (H2+CuO=Cu+H2O)
9.用木炭粉还原氧化铜粉末,使生成气体通入澄清石灰水,黑色氧化铜变为有光泽的金属颗粒,石灰水变浑浊。
(C+2CuO=2Cu+CO2↑) (CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O)
10.一氧化碳在空气中燃烧:发出蓝色的火焰,放出热量。
(2CO+O2=2CO2)〈点燃〉
11.向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸:有气体生成。
(K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑)
12.加热试管中的硫酸铜晶体:蓝色晶体逐渐变为白色粉末,且试管口有液滴生成。 (CuSO4*5H2O= CuSO4+5H2O)
13.钠在氯气中燃烧:剧烈燃烧,生成白色固体。(2Na+Cl2=2NaCl)〈点燃〉
14.点燃纯净的氯气,用干冷烧杯罩在火焰上:发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有液滴生成。(2Cl2+7O2=2Cl2O7)〈点燃〉
15.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。(Ag++Cl-= AgCl↓)
16.向含有SO42-的溶液中滴加用硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。 (Ba2++SO42-=BaSO4 ↓)
17.一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。 (Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O)
18.在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液:有蓝色絮状沉淀生成。
(CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓)
19.将Cl2通入无色KI溶液中,溶液中有褐色的物质产生。(Cl2+2KI=2KCl+I2)
20.在三氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:有红褐色沉淀生成。
(FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓)
21.盛有生石灰的试管里加少量水:反应剧烈,发出大量热。
(CaO+H2O=Ca(OH)2)
22.将一洁净铁钉浸入硫酸铜溶液中:铁钉表面有红色物质附着,溶液颜色逐渐变浅。 (Fe+CuSO4=FeSO4+Cu)
23.将铜片插入硝酸汞溶液中:铜片表面有银白色物质附着 。
(Cu+Hg(NO3)2=Cu(NO3)2+Hg)
24.向盛有石灰水的试管里,注入浓的碳酸钠溶液:有白色沉淀生成。(Na2SO4+Ca(OH)2=2NaOH+CaSO4↓)
25.细铜丝在氯气中燃烧后加入水:有棕色的烟生成,加水后生成绿色的溶液。(Cu+Cl2=CuCl2)〈点燃〉
26.强光照射氢气、氯气的混合气体:迅速反应发生爆炸。
(H2+Cl2=2HCl)
27.红磷在氯气中燃烧:有白色烟雾生成。
(2P+3Cl2=2PCl3(Cl2不足) ); (2P+5Cl2=2PCl5(Cl2充足))〈点燃〉
28.氯气遇到湿的有色布条:有色布条的颜色退去。 (Cl2+H2O=HClO+HCl)
29.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。(MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O)
30.给氯化钠(固)与硫酸(浓)的混合物加热:有雾生成且有刺激性的气味生成。 (2NaCl+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl)
31.在溴化钠溶液中滴加硝酸银溶液后再加稀硝酸:有浅黄色沉淀生成。 (NaBr+AgNO3=NaNO3+AgBr↓)
32.在碘化钾溶液中滴加硝酸银溶液后再加稀硝酸:有黄色沉淀生成。 (KI+AgNO3=KNO3+AgI↓)
33.I2遇淀粉,生成蓝色溶液。
34.细铜丝在硫蒸气中燃烧:细铜丝发红后生成黑色物质。
(Cu+S=Cu2S) 〈点燃〉
35.铁粉与硫粉混合后加热到红热:反应继续进行,放出大量热,生成黑色物质。 (Fe+S=FeS)
36.硫化氢气体不完全燃烧(在火焰上罩上蒸发皿):火焰呈淡蓝色(蒸发皿底部有黄色的粉末)。(2H2S+O2=2S↓+2H2O)〈点燃〉
37.硫化氢气体完全燃烧(在火焰上罩上干冷烧杯):火焰呈淡蓝色,生成有刺激性气味的气体(烧杯内壁有液滴生成)。
(2H2S+3O2=2SO2+2H2O)
38.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。
(2H2S+SO2=2S↓+2H2O)
39.二氧化硫气体通入品红溶液后再加热:红色退去,加热后又恢复原来颜色。 (原理:二氧化硫与有色有机物结合生成不稳定的无色物质。)
40.过量的铜投入盛有浓硫酸的试管,并加热,反应毕,待溶液冷却后加水:有刺激性气味的气体生成,加水后溶液呈天蓝色。
(Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O)
41.加热盛有浓硫酸和木炭的试管:有气体生成,且气体有刺激性的气味。 (C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2H2O+2SO2↑)
42.钠在空气中燃烧:火焰呈黄色,生成淡黄色物质。
(2Na+O2=Na2O2)〈点燃〉
43.钠投入水中:反应激烈,钠浮于水面,放出大量的热使钠溶成小球在水面上游动,有“嗤嗤”声。 (2Na+2H2O=2NaOH+H2↑)
44.把水滴入盛有过氧化钠固体的试管里,将带火星木条伸入试管口:木条复燃。(2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑)
45.加热碳酸氢钠固体,使生成气体通入澄清石灰水:澄清石灰水变浑浊。 (2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑)
(CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O)
46.氨气与氯化氢相遇:有大量的白烟产生。 (NH3+HCl=NH4Cl)
47.加热氯化铵与氢氧化钙的混合物:有刺激性气味的气体产生。 (2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O)
48.加热盛有固体氯化铵的试管:在试管口有白色晶体产生。
(NH4Cl=NH3↑+H2O)
49.无色试剂瓶内的浓硝酸受到阳光照射:瓶中空间部分显棕色,硝酸呈黄色。 (2HNO3(浓)=H2O+NO2↑)
50.铜片与浓硝酸反应:反应激烈,有红棕色气体产生。
(Cu+ 4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O)
51.铜片与稀硝酸反应:试管下端产生无色气体,气体上升逐渐变成红棕色。 (3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O)
52.在硅酸钠溶液中加入稀盐酸,有白色胶状沉淀产生.
(Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓)
53.在氢氧化铁胶体中加硫酸镁溶液:胶体变浑浊。
(2Fe(OH)3+3MgSO4=3Mg(OH)2↓+Fe2(SO4)3)
54.加热氢氧化铁胶体:胶体变浑浊。
55.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。 (2Mg+CO2=2MgO+C) 〈点燃〉
56.向硫酸铝溶液中滴加氨水:生成蓬松的白色絮状物质。
(Al2(SO4)3+6NH3.H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓)
57.向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:有白色絮状沉淀生成,立即转变为灰绿色,一会儿又转变为红褐色沉淀。
(FeSO4+2NaOH=Na2SO4+Fe(OH)2↓) (4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3)
58.向含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液:溶液呈血红色。
(Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3)
59.向硫化钠水溶液中滴加氯水:溶液变浑浊。(Na2S+Cl2=2NaCl+S↓)
60.向天然水中加入少量肥皂液:泡沫逐渐减少,且有沉淀产生。
61.在空气中点燃甲烷,并在火焰上放干冷烧杯:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有液滴产生。
62.光照甲烷与氯气的混合气体:黄绿色逐渐变浅,(时间较长,容器内壁有液滴生成)。
63.加热(170℃)乙醇与浓硫酸的混合物,并使产生的气体通入溴水,通入酸性高锰酸钾溶液:有气体产生,溴水退色,紫色逐渐变浅。
64.在空气中点燃乙烯:火焰明亮,有黑烟产生,放出热量。
65.在空气中点燃乙炔:火焰明亮,有浓烟产生,放出热量。
66.苯在空气中燃烧:火焰明亮,并带有黑烟。
67.乙醇在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。
68.将乙炔通入溴水:溴水退去颜色。
69.将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液:紫色逐渐变浅,直至退去 。
70.苯与溴在有铁粉做催化剂的条件下反应:有白雾产生,生成物油状且带有褐色。
71.将少量甲苯倒入适量的高锰酸钾溶液中,振荡:紫色退色。
72.将金属钠投入到盛有乙醇的试管中:有气体放出。
73.在盛有少量苯酚的试管中滴入过量的浓溴水:有白色沉淀生成。
74.在盛有苯酚的试管中滴入几滴三氯化铁溶液,振荡:溶液显紫色。
75.乙醛与银氨溶液在试管中反应:洁净的试管内壁附着一层光亮如镜的物质。
76.在加热至沸的情况下乙醛与新制的氢氧化铜反应:有红色沉淀生成。
77.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。
78.蛋白质遇到浓HNO3溶液:变成黄色。
79.紫色的石蕊试液遇碱:变成蓝色。
80.无色酚酞试液遇碱:变成红色。
气体的干燥
干燥是用适宜的干燥剂和装置除去气体中混有的少量水分。常用装置有干燥管(内装固体干燥剂)、洗气瓶(内装液体干燥剂)。
所选用的干燥剂不能与所要保留的气体发生反应。常用干燥剂及可被干燥的气体如下:
(1)浓硫酸(酸性干燥剂):N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不可干燥还原性或碱性气体)。
(2)P2O5(酸性干燥剂):可干燥H2S、HBr、HI及浓硫酸能干燥的气体(不可干燥NH3等)。
(3)无水CaCl2(中性干燥剂):可干燥除NH3以外的其他气体(NH3能与CaCl2反应生成络合物CaCl2?8NH3)。
(4)碱石灰(碱性干燥剂):可干燥NH3及中性气体(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2等)。不能干燥酸性气体。
(5)硅胶(酸性干燥剂):可干燥Cl2、O2、H2、CO2、CH4、C2H4、C2H2(硅胶能吸附水,也易吸附其他极性分子,只能干燥非极性分子气体)。
(6)其他:如生石灰、NaOH也可用于干燥NH3及中性气体(不可干燥有酸性或能与之作用的气体)。
物质的分离提纯
物理分离提纯法
方法 适用范围 主要仪器 举例 注意事项
过滤 固体与液体分离 漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸 粗盐提纯时,把粗盐溶于水,经过过滤,把不溶于水的固体杂质除去 ①要“一贴二低三靠”
②必要时要洗涤沉淀物(在过滤器中进行)
③定量实验的过滤要“无损”
结晶
重结晶 混合物中各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同 烧杯及过滤仪器 硝酸钾溶解度随温度变化大,氯化钠溶解度随温度变化小,可用该法从氯化钠和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾 ①一般先配较高温度的饱和溶液,然后降温结晶
②结晶后过滤,分离出晶体
升华 混合物中某一成分在一定温度下可直接变为气体,再冷却成固体 酒精灯、大烧杯、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、石棉网 粗碘中碘与钾、钠、钙、镁的碘化物混杂,利用碘易升华的特性,可将碘与杂质分离 (升华物质的集取方法不作要求)
蒸发 分离溶于溶剂中的溶质 蒸发皿、三角架、酒精灯、玻璃棒 从食盐水溶液中提取食盐晶体 ①溶质须不易分解、不易水解、不易被氧气氧化
②蒸发过程应不断搅拌
③近干时停止加热,余热蒸干
蒸馏
分馏 利用沸点不同以分离互溶液体混合物 蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管、温度计、铁架台(带铁圈、铁夹)、石棉网等 制取蒸馏水,除去水中杂质。除酒精中水(加生石灰),乙醇和乙酸(先加NaOH蒸馏,后加浓H2SO4蒸馏);石油分馏 ①温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处
②加沸石(碎瓷片)
③注意冷凝管水流方向应下进上出
④不可蒸干
分液 两种互不相溶的液体的分离 分液漏斗(有圆筒形、圆球形、圆锥形) 除溴乙烷中乙醇(先水洗),水、苯的分离,除乙酸乙酯中乙酸(加饱和Na2CO3洗) 上层液体从上口倒出,下层液体从下口放出
萃取 利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同,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 可在烧杯、试管等中进行,一般在分液漏斗中(为便于萃取后分液) CCl4把溶于水里的Br2萃取出来 ①萃取后要再进行分液
②对萃取剂的要求:与原溶剂互不混溶、不反应;溶质在其中的溶解度比在原溶剂中大;溶质不与萃取剂反应;两溶剂密度差别大
③萃取后得到的仍是溶液,一般再通过分馏等方法进一步分离
渗析 用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来(提纯胶体) 半透膜、烧杯等 除去Fe(OH)3胶体中的HCl 要不断更换烧杯中的水或改用流水,以提高渗析效果
溶解 杂质与被提纯的物质在溶解性上有明显差异的混合物 分液装置或洗气装置或过滤装置 溴乙烷中的乙醇;Cl2中的HCl;CaCO3中的NaCl ①固体先研细
②搅拌或振荡
③易溶气体溶解要防倒吸
④必要吋加热
⑤注意后续操作
盐析 利用某些物质在加某些无机盐时,其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质 烧杯、玻璃棒以及过滤仪器 从皂化液中分离肥皂、甘油;蛋白质的盐析 ①注意无机盐的选用 ②少量盐能促进蛋白质的溶解,重金属盐使蛋白质变性
③盐析后过滤
化学分离提纯
化学法要同时考虑到各组成成分及杂质的化学性质和特点,利用它们之间的差别加以分离提纯。一般原则是:①引入试剂一般只跟杂质反应;②后续试剂应能除去过量的前一试剂;③不引进新杂质;④杂质与试剂生成的物质易与被提纯物分离(状态类型不同);⑤过程简单,现象明显,纯度要高;⑥尽可能将杂质转化为所需物质;⑦除去多种杂质时应考虑加入试剂的合理顺序;⑧如遇到极易溶解于水的气体时,应防止倒吸现象发生。在进行化学分离提纯时,进行完必要的化学处理后,要适时实施某些物理法操作(如过滤、分液等)。
试剂的选择或采取的措施是最为关键的,它要根据除杂的一般原则,分析杂质的状态类型来确定。①原物质和杂质均为气体时,一般不选用气体作为除杂的试剂,而选用固体或液体试剂;②原物质和杂质均为可溶于水的固体(或溶液)时,杂质的除去,要根据原物质与杂质中阴阳离子的异同,选择适当试剂,把杂质中与原物质不相同的阳离子或阴离子转变成沉淀、气体、水或原物质。试剂一般选用可溶于水的固体物质或溶液,也可选用气体或不溶于水的物质;③原物质和杂质至少有一种不溶物时,杂质的除去一般不选用固体试剂,而是选用气体或液体试剂,也可采用直接加热、灼烧等方法除去杂质。
(1)加热分解法:如NaCl中混有少量NH4HCO3,加热使NH4HCO3分解。
(2)氧化还原法:利用氧化还原反应将杂质或氧化或还原,转化为易分离物质。如除去苯
中的少量甲苯,就可利用甲苯与酸性高锰酸钾反应,生成苯甲酸,再加碱生成水溶性苯甲酸钠,从而与苯分离;又如,除去CO2中的少量O2,可将气体通过热的铜网。
(3)沉淀法:将杂质转变为沉淀除去的方法。如除去CO2中的H2S气体,可将混合气体通入到CuSO4溶液中,除去H2S气体。
(4)汽化法:将杂质转变为气体使之除去的方法。如除去NaCl固体中的Na2CO3固体,可加入HCl将其中的 转变为CO2气体。
(5)酸、碱法:利用杂质和酸或碱的反应,将不溶物转变成可溶物;将气体杂质也可转入酸、碱中吸收来进行提纯。如除去CuS中的FeS就可采用加入盐酸,使之充分溶解,利用FeS和盐酸反应而不与CuS反应的特点来使两者分离。
(6)络合法:有些物质可将其转化为络合物达到分离目的。如BaSO4中的AgCl可通过加入浓氨水,使AgCl转化为可溶的[Ag(NH3)2]Cl除去。
(7)转化法:利用某些化学反应原理,将杂质转化为所需物质,如NaHCO3溶液中含Na2CO3可通足量CO2转化,CaO中含CaCO3,可加热使之转化等。有机物的分离一般不用此法,如除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂(稀硫酸)并加热的方法,试图将乙酸转化为乙酸乙酯,这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应又是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽。
(8)水解法:当溶液中的杂质存在水解平衡,而用其他方法难以除之,可用加入合适试剂以破坏水解平衡,使杂质转化为沉淀或气体而除去。如:MgCl2中的FeCl3,可用加MgO、Mg(OH)2、MgCO3等,降低H+浓度,促进Fe3+水解为Fe(OH)3↓,而不能加NaOH和NH3.H2O等。
(9)其他:如AlCl3溶液中混有的FeCl3,可利用Al(OH)3的两性,先加过量氢氧化钠溶液,过滤,在滤液中通足量CO2,再过滤,在滤渣[Al(OH)3]中加盐酸使其溶解。此外还有电解法精炼铜;离子交换法软化硬水等。
多数物质的分离提纯采用物理——化学综合法。