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高中化學實驗與工業流程題中的細節有哪些?

2020-03-30心靈

謝邀。我高考完了,留著也沒用,拿出來分享。高三一整年都在記,應該很全了(看長度就知道有多全...)。有點多, 建議全文復制保存成文件閱讀,並善用文件搜尋功能。 收藏了就是你會了!覺得有用可以點贊(

4.2 更新:感謝 @氫化鋰鋁 的指正!修改了一部份問題(文件中用紅色標註了),不過由於高中所學的知識還不深入,因此考題裏可能仍會出現一些考慮不周全的地方,導致習題的正確答案可能與實際有出入。(不過大部份都不是考察重點!註意合理安排復習精力哦~)這部份也已經標註在下文裏了,建議大家批判吸收。

不想復制貼上的話文末有網盤連結

轉載請註明出處


目錄:

工藝流程及相關操作

儀器相關

藥品相關

反應原理相關

能源及有機相關


一、工藝流程

預處理

1.粉碎:增大接觸面積,充分反應,加快速率

2.焙燒:①改變物質結構(MCO3,MS)便於酸浸,將還原性物質(C,S)氧化除去②除去碳及有機物

浸取 (冷卻,研磨,浸取,過濾)

1.加快浸取速率:粉碎礦石,適當提高浸取溫度,攪拌,適當提高酸液濃度

影響浸出速率的因素:金屬本身性質,浸出液的選擇,溫度,濃度,浸取時間,攪拌速率

2.酸浸:用硫酸(硝酸氧化性,鹽酸還原性)

⑴加過量酸:①使物質充分浸出②抑制金屬離子水解

⑵不加過量酸:防止雜質與產物一同浸出(如硝酸與Pb和Ag)

⑶用鹽酸代替pSO4+pO2(pO2作還原劑時):鹽酸具有還原性和酸性,缺點是生成Cl2汙染空氣

⑷不用鹽酸:①鹽酸易揮發②被...物質氧化產生Cl2汙染空氣

⑸加過量濃鹽酸:還原和氧化效果隨酸性增強(如果氧化劑也是酸根離子的話)

⑹濾渣:S,C,CaSO4,PbSO4

3.堿浸/堿融:如CrO3(Al2O3,SiO2)加NaClO3,NaCO3,NaOH熔融,再調節pH至中性分離Al(OH)3,pSiO3

除雜

1.氧化二價鐵:

①加MnO2(得到Mn的流程中可以直接加這個),pO2等,再加堿調節pH

②加NaClO直接氧化及調節pH,但後期需除雜

2.調節pH:MCO3/M(OH)x/MOx

①調節pH後持續加熱/攪拌:使膠體聚沈便於過濾分離

②完全沈澱帶等號,開始沈澱不帶等號

3.控制溫度

低溫:見後

高溫:①加快反應速率②吸熱反應平衡移動③恒容條件增大壓力平衡移動④促進水解生成沈澱,膠體聚沈⑤增大溶解度(洗滌時熱水/溶解時煮沸)

4.沈澱

①直接加沈澱試劑(NpF):CaF2,MgF2

②沈澱轉化:MnS→CuS

作用:平衡正向移動,生成更難溶的CuS

5.關於S:若一開始沒有灼燒除去,後面有很大機率是和二價鐵等其他需要氧化的離子一同氧化。註意氧化產物,如果有指向「過濾」操作則氧化產物可能是S,如果沒有過濾除雜的操作則為SO42-,切記!

6.Fe2+/Mn2+與HCO3-

①加NpHCO3:生成CO2(兩步反應)

②加Np·pO和NaHCO3:生成(Np)2CO3

作用:調節pH,與...生成MCO3沈澱

不加CO32-:堿性太強易生成氫氧化物

蒸發

1.蒸發結晶:大量晶體析出時

①不得結晶水

②硫酸鹽正常蒸發結晶,氯化水解鹽在幹燥HCl氣流保護下蒸幹(幹燥:無水,HCl:水解平衡移動)(或與SOCl2液體共熱:加熱促進SOCl2水解(與結晶水反應),產生HCl抑制氯化鹽水解)

(註:SOCl2與水反應方程式式有機率考,可以了解一下)

③操作:玻璃棒攪拌,當蒸發皿中出現較大量固體時停止加熱,余熱蒸幹。沒有過濾操作

2.蒸發濃縮,冷卻結晶:少量晶體析出時

①得到結晶水

②氯化水解鹽加過量鹽酸後冷卻熱飽和溶液,得到帶結晶水的鹽

(有關硝酸鹽結晶水的處理方法有點復雜但沒怎麽考過,進一步了解可以自行百度)

3.註:

①重結晶(固體到固體),冷卻熱飽和溶液(液體到固體)

②方法:重結晶/焰色反應;操作:蒸發濃縮.../用鉑絲…

②重結晶操作:加水溶解,蒸發濃縮,(趁熱過濾),冷卻結晶,過濾,洗滌,幹燥

其中趁熱過濾:除去難溶性雜質

過濾,洗滌,幹燥

1.過濾:

趁熱過濾:增大溶解度。(或可能除去溶解瓦斯,過濾前煮沸)外罩鐵漏鬥,酒精燈加熱,保溫(或熱水過濾)

抽濾裝置:加快過濾速度,使固體和液體更好地分離(濾液上下形成壓力差)

操作:

①帶安全瓶:開抽氣泵,轉移固液混合物於布氏漏鬥中,關閉安全瓶活塞,確認抽幹,開活塞,加洗滌液,關活塞,確認抽幹,開活塞,關抽氣泵

②洗滌液從抽濾瓶上口倒出

③過濾溶液為強酸強堿強氧化性時用玻璃纖維代替濾紙,或用砂芯漏鬥代替布氏漏鬥

2.洗滌:

冷水洗滌:見「低溫環境」

洗滌操作:沿玻璃棒向漏鬥中加水至沒過沈澱,待水濾出後重復2-3次

洗滌作用:除去易溶於(洗滌溶劑)的雜質

洗滌試劑:

⑴醇(無機首選,通常不考慮氧化):①降低物質溶解度②乙醇易揮發,可帶走固體表面的水利於幹燥

⑵過濾後的飽和溶液(冷卻熱飽和溶液/蒸發濃縮)

檢驗是否洗滌幹凈:取最後一次洗滌液於試管中...(先選Cl-和SO42-,一定要酸化,其中檢驗SO42-時若有Ag+幹擾則先加鹽酸)

3.幹燥:

低溫烘幹/減壓烘幹:降低烘幹所需溫度,防止失去結晶水

灼燒

1.儀器:坩堝,高溫爐

2.不用C還原氧化鐵:①生成物中易混有C雜質②生成CO汙染空氣(熱還原法中C氧化產物一定是CO)

3.固體混合物先單獨研碎再混合

4.灼燒前酒精潤洗:便於灼燒

5.註意通風防止火災

保護瓦斯作用: (先來後走)

1.實驗前:

排空氣①可燃性瓦斯防爆炸

②防反應過程水解氧化

2.實驗中:

輸送待測氣(不是現生成而是直接就有的那種)(檢驗成分並稱量品質),增大瓦斯流量,將瓦斯送到後續裝置中使其被完全吸收

3.實驗後:

①防倒吸

②(防止裝置末端進入空氣)使產物氧化水解

③趕產物(新生成)入裝置中完全吸收

④趕汙染性瓦斯使完全吸收防止汙染空氣

低溫環境:

1.操作:

①反應物(分液漏鬥/註射器)分次加入

②冰水浴

③攪拌散熱(磁力攪拌器或玻璃棒)(只在強調「反應過程放熱」的時候可能答)

④飽和食鹽水代替水(制乙炔)

2.作用:(分解揮發分離水解)

①抑制水解(尤其金屬)

②減慢速率

③平衡移動

④防分解(NpHCO3,pO2等)

⑤防揮發/增大瓦斯溶解度(Np,CO2,Br2,HBr不用)

⑥降低固體溶解度分離雜質/析出產物(冷水洗滌,結晶析出)

⑦使SO3,NO2,Np等易液化產物液化

定量實驗中:

1.可吸收瓦斯應使瓦斯被充分吸收:

(減慢反應速率)①緩慢加入反應物②加熱溫度不宜過高(反應需要加熱條件)

③緩慢通入保護氣

④加入足量反應物

2.不可吸收瓦斯(p,N2)使用量氣管:

恒壓分液漏鬥(作用及改進)

3.檢驗裝置氣密性

4.誤差分析

瓦斯過少:①流速過快②裝置氣密性差③瓦斯未完全進入檢驗瓶中

改進操作:①分液漏鬥緩慢滴加使氣流平緩②接導管通保護氣趕氣

5.測反應減少固體品質:測排氣後裝置品質m1,再測反應後品質m2

獲得平穩氣流:

1.減慢反應速率:反應物分次加入

2.控制反應溫度:①加溫度計②水浴加熱

破事兒賊多的反應過程中:

1.先排空氣再加熱:

①觀察到反應裝置中充滿帶顏色的瓦斯後開啟酒精燈

作用:(即排空氣作用)①防止產物氧化水解②防止反應物氧化水解③防止可燃性瓦斯不純爆炸(p,Np,pS,CO,氣態含氫有機物)

②可燃性瓦斯在尾管驗純後加熱。先開尾氣處理燈,驗純後開反應燈。反應結束後先停反應燈,再停氣,最後停尾氣燈

2.需要加熱的反應中加熱的作用:①提供反應溫度②使反應物固體融化增大與瓦斯的接觸面積/使固體達到熔融狀態(資訊中提示反應需要熔融態固體參與反應)③加快反應速率④使產物或雜質氣化分離

3.可燃性瓦斯點燃前在尾管驗純

4.若未除雜註意雜質瓦斯新反應可能產生的爆炸物或雜質

向溶液中鼓入瓦斯作用 (一般不是除雜瓶時)

1.儀器:泡罩玻璃管(增大接觸面積)/簡單導管/液體石蠟鼓泡瓶/帶孔玻璃球泡

2.作用

①增大瓦斯溶解度

②觀察瓦斯透過速率(兩個瓶:通入比例)

③攪拌,增大接觸面積,使反應更充分,加快反應速率

④(N2)趕走溶液中的溶解瓦斯

註:洗氣瓶上消膜泡:防止瓶中液體被吹入下一個瓶中(防止瓶中液體被吹出)

攪拌作用:

①提及反應熱:散熱

②有外源加熱:防暴沸(+③)

③增大接觸面積,反應充分,加快速率

加鹽:

1.幹燥鹽(生石灰,MgSO4,CaCl2,NaCl):

蒸餾時吸水幹燥(先在分離得到的有機產物中加無水固體鹽,靜置過濾後再蒸餾純化;或不過濾直接蒸餾)

2.非幹燥鹽(NaCl):

①過濾時增大水層極性,降低(有機物)溶解度/鹽析

②分液時增大水層密度

③反應催化劑(石蠟油分解中,如Al2(SO4)3等,直接加在反應裝置裏,一般有提示,同碎瓷片)

3.Na2CO3:洗油汙(酯類油)

4.NpCl:當酸用,除金屬表面氧化膜。註意金屬固體高溫加熱時可能加入該粉末。

防暴沸:

①碎瓷片/沸石/分子篩/玻璃纖維(吸收多余熱量,提供氣化中心)

②攪拌器(散熱):磁力攪拌器/攪拌磁子

③間接加熱:水浴/油浴

④控制反應速率(反應大量放熱時)

碎瓷片:

1.液體混合物中:①防暴沸

2.固體混合物中:②催化劑③積蓄熱量(促進反應發生)

3.如果忘加:停止實驗,冷卻後補加

檢驗氣密性:

1.裝置較長:關閉某某活塞,在裝置末端接一橡膠管,再接一長導管(對於原導管短的情況中)伸入裝水的燒杯中,微熱某裝置,導管口有氣泡冒出;停止加熱,導管中形成一段穩定水柱

(註:恒壓分液漏鬥可以不關漏鬥活塞)

2.長頸漏鬥,較短:關閉某某活塞,向長頸漏鬥中註水至形成一段水柱,靜置片刻液面差保持穩定

3.量氣管:關閉某某活塞,從自由段一側註水至形成一段水柱,一段時間後液面差保持穩定

裝置評價

1.沸石/石棉網

2.尾氣處理

3.防倒吸

①用防倒吸

pO:HCl,Np

NaOH:SO2,pS

②不用防倒吸

pO:SO2

NaOH:Cl2

濃pSO4:Np

氮氫合成氨中Np不用防倒吸(不純)

另:噴泉實驗

法一:開啟止水夾,擠壓膠頭滴管

法二:開啟止水夾,手捂燒瓶

用水即可:Np,HCl,NO2+O2

濃NaOH於膠頭滴管中,水/NaOH於水槽中:SO2,pS,CO2,Cl2

SO3溶解度比SO2大,且SO3具有氧化性使品紅褪色,先檢驗SO3(BaCl2白色沈澱)

4.防堵塞:

①裝固體的硬質玻璃管後端接粗導管防堵(加熱)

②收集產物的集氣瓶後接粗導管連線尾氣處理裝置(提產物熔沸點,一般是冰水浴收集之後)

③加單進口的三管洗氣瓶檢查是否堵塞

④裝固體的加熱試管口放棉球或玻璃纖維團

5.產物氧化水解:前後除水

6.冰水浴/冷凝(產物及反應物熔沸點,分離、反應熱效應)

常用配套裝置

⑴裝置末端堿石灰:防止裏出+外進

⑵單進口的三管洗氣瓶:①液體作用②觀察瓦斯流速③平衡壓力,檢查裝置是否堵塞

現象:錐形瓶內液面下降,長頸漏鬥內液面上升

⑶多進口的三管洗氣瓶:①上述作用②將兩種瓦斯混合③控制瓦斯通入的比例(或雙向兩個鼓泡瓶通氣)

⑷恒壓分液漏鬥:①平衡漏鬥內外壓力使液體順利流下②計入液體滴入時排出的空瓦斯積(定量時)③防止汙染性瓦斯(Cl2)逸出汙染空氣

⑸長頸漏鬥+U形管+活塞:①控制反應的發生和停止②排除裝置中空氣的幹擾

⑹三頸反應瓶上方接球形冷凝管:①回流反應物,提高反應物轉化率②回流產物,收集產物③回流雜質,分離雜質

⑺中空雙層玻璃瓶作為加熱容器:保溫,使...完全...

幹燥裝置

1.濃硫酸:不能幹燥堿性及還原性瓦斯如HI,pS,Np,不能幹燥SO3(生成焦硫酸)。但SO2,NO2可以

2.無水CaCl2:不幹燥Np(形成配合物8Np)

3.堿石灰:能幹燥堿性瓦斯如Np

4.P2O5:能幹燥酸性瓦斯(吸水生成磷酸)

5.烘箱:恒溫烘幹。計量儀器(容量瓶,量筒,滴定管,移液管)不能用烘箱烘幹。

6.幹燥器:放坩堝和計量儀器。幹燥劑為矽膠或無水氯化鈣。凡士林封口,過熱藥品稍冷卻後放入。蓋子平推。

7.球形/U形幹燥管:只裝固體幹燥劑

方法評價

①汙染少

②能量利用率高(電池),耗能少(充分利用太陽能,是一條可能答案)

③產率大

瓦斯分析

1.排水法:收集一試管瓦斯,將水槽中的導管撤出,關閉酒精燈,用拇指堵住試管口,立即將帶火星的木條放在試管口,若木條復燃則證明有O2

2.排空氣法:在裝置末端導管處收集一試管瓦斯,用拇指堵住試管口移至酒精燈上方,松開拇指用外焰加熱,若聽到爆鳴聲則證明有p/可以開始實驗(若為排水法則純凈)

3.試紙法:在裝置末端導管處放...試紙,若...則證明有:(用蒸餾水潤濕,放在瓶口檢驗)

①Np:濕潤紅色石蕊試紙變藍

②pS:濕潤的醋酸鉛試紙變黑

③Cl2:濕潤的澱粉碘化鉀試紙變藍


二、儀器相關

儀器容量

試管:常溫≤1/2,加熱≤1/3

蒸餾燒瓶:1/3~2/3,不能將液體蒸幹

減壓蒸餾時≤1/2

酒精燈:1/4~2/3

蒸發皿:≤2/3

分液漏鬥:≤3/4

坩堝

1.配套用品

①泥三角:矽酸鹽

②坩堝鉗:不銹鋼,耐火難氧化材質(夾坩堝,坩堝蓋,蒸發皿)

③玻璃棒:攪拌

④坩堝蓋:(防止汙染)灼燒固體時一般不蓋

2.熔融堿性氧化物:

①可以:鉑,金(適於強堿,氫氟酸),鎳(Na2O短時間,Na2CO3或NaOH可以),銀,鐵(適於Na2O2),剛玉(氧化鋁)(弱堿性Na2CO3可以,Na2O或NaOH不行),聚四氟乙烯(適於HF,熔融時不帶入金屬)

不可以:石英,陶瓷,氧化鎂,普通玻璃

②不用玻璃棒攪拌

3.耐高溫(強熱):

可以:氧化鎂,氧化鋁,碳化矽,氮化矽,陶瓷,鐵管等

不可以:直形玻璃管

操作多的儀器

滴定管

1.用途:小體積移液,滴定

2.滴定終點:恰好完全反應(不是滴至中性/恰好中和)

3.步驟

檢漏:

酸式滴定管:關閉活塞,裝水至零刻線以上,直立約1~2 min,仔細觀察有無水滴滴下。然後將活塞轉180°,再直立1~2 min,觀察有無水滴滴下。

堿式滴定管:裝水後直立1~2 min,觀察是否漏水即可。

對待測管:

①水洗

②待裝液潤洗:關閉旋塞,從上口註入3-5ml待裝液,傾斜著轉動滴定管,使液體潤濕全部滴定管內壁,一手控制活塞,使液體從下部放入偏好設定的燒杯中。重復2-3次

③裝液:理論上可以裝到任意刻度,通常0以上2-3ml,並將滴定管固定於滴定管夾上

④排氣泡:在滴定管下放一燒杯,調節活塞,使滴定管尖嘴中充滿液體。如有氣泡,酸式滴定管透過快速放液趕走氣泡;堿式滴定管略

⑤讀數:裝液放液後等1-2min再讀數

對標準管:重復①-⑤

⑥放液(都整好了再放):待測液放入錐形瓶中,讀數

⑦加指示劑

⑧滴定:

(1)左手控塞,右手控瓶,眼睛註視錐形瓶中的顏色變化

(2)垂直懸滴,接近滴定終點時滴定管尖嘴可以觸碰錐形瓶內壁,加水沖下去

(3)如需記錄pH:酸堿中和滴定開始時和達到終點之後,測量和記錄pH值的間隔可以稍大些,如每加入5-10ml標準液時測量一次;滴定終點附近間隔要小,每加一滴測一次。表格需標註測量時的溫度

⑨滴定終點

(1)標準管KMnO4:無色變為淺紫色

KMnO4滴定Fe2+:黃色變為淺紫色

待測管KMnO4:紫色褪去,不用另加指示劑

(2)Cl-沈澱滴定:

①加過量定量AgNO3,加少量硝基苯搖勻靜置,加少量指示劑Fe3+,用KSCN滴定過量Ag+。

②硝基苯作用:覆蓋AgCl沈澱,防止KSCN滴定時發生沈澱轉化

(3)強酸和酸性鹽的堿式滴定:強堿滴定過量強酸,酸性鹽為滴定終點不參與反應

⑩讀數

平行重復實驗2-3次

4.滴定曲線註意①滴定前pH②滴定終點突躍

5.滴定管儀器性質

①0刻度在上,精確度0.01ml

②儀器上標有量程和溫度:管中的液體不能都放出

6.酸式滴定管:(酸性及氧化性)KMnO4(棕色),AgNO3(棕色)

堿式滴定管:(堿性)NaS2O3

4..指示劑變色範圍:

石蕊:5-8(顏色變化不明顯,不用於指示滴定)

甲基橙:3.1-4.4(甲基橙顯黃色無法確定酸堿性)

酚酞8.2-10.0

容量瓶

1.步驟

檢漏:向容量瓶中註入適量水,左手托住瓶底,右手食指頂住瓶塞,倒置看是否漏水,將容量瓶正放後,再把瓶塞旋轉180度,再倒置後看是否漏水

①計算:計算固體品質或液體體積

②稱量或量取:為搭配容量瓶的精確度用分析天平/電子天平0.0001g。托盤天平精確度0.1g,1g以下用遊碼。

③溶解:將固體放入燒杯中溶解。配制的溶液體積小時(如100mL),溶解步驟要用量筒確保溶解所用水的體積小於最終體積。冷卻至室溫

④轉移:將燒杯內的液體註入容量瓶中。註入過程中玻璃棒引流,棒上段不能靠在瓶口,棒下段應靠在刻度線下方。

用少量蒸餾水洗滌燒杯內壁2-3次,將洗滌液註入容量瓶中。輕輕搖動容量瓶使混合均勻。

⑤定容:玻璃棒引流向容量瓶中註入蒸餾水,待液面離刻度線下2-3cm時改用膠頭滴管使液面和刻度線相切

⑥搖勻:蓋好瓶塞,反復上下顛倒,搖勻

2.容量:100ml,250ml,500ml,1000ml

蒸餾燒瓶

1.獲得純凈水:可用圓底燒瓶,不加溫度計

2.尾接管:必須用,且伸入錐形瓶內

3.錐形瓶:不封口,要留有排氣口;可以按不同的沸點換瓶,註意雜質分析

4.先通冷凝水再(加熱)通氣

5.定量分析蒸餾產物時,蒸餾結束後對直形冷凝管:用吸收試劑沖洗冷凝管內通道2-3次,將洗滌液註入錐形瓶中

6.步驟:

①檢驗氣密性

②加液:用漏鬥向燒瓶中加入液體,放入沸石,安溫度計,由右至左從下到上連線裝置(墊石棉網!)

③加熱:通入冷卻水,加熱燒瓶,棄去開始餾出的部份(換接受瓶)

④結束:當接受瓶中沒有餾分流出時先停止加熱,再停止通水。拆儀器的順序應與連線時相反,先撤接受瓶,再撤尾接管,冷凝管,蒸餾瓶

量筒

1.無0刻線

2.不用洗滌,不管掛壁

3.精確度10ml為0.1ml,其余1ml

4.選取原則「大而近」

量氣管

1.組成:堿性滴定管+橡膠管+燒杯等

2.讀數註意:上方是零刻線

若燒杯側為瓦斯進口,則實驗前-實驗後

若滴定管側為瓦斯進口,則實驗後-實驗前

3.讀數三要點:恒溫恒壓視線平

當裝置中不再產生瓦斯時,每隔半分鐘讀數一次:確保冷卻至室溫

調節恒壓操作:上下移動燒杯至兩側液面齊平

若未調平則測得體積偏小

4.檢驗氣密性:見前

分液漏鬥

1.步驟

檢漏:關閉分液漏鬥頸部旋塞,向分液漏鬥內註入適量的蒸餾水,觀察旋塞的兩端以及漏鬥的下口處是否漏水;若不漏水,關閉上磨口塞,左手握住旋塞,右手食指摁住上磨口塞,倒立,檢查是否漏水;若不漏水,正立,將上磨口塞旋轉180度,倒立,檢查是否漏水

①加液:開啟上方旋塞,將溶液註入分液漏鬥中,蓋好玻璃塞

②振蕩:右手壓住分液漏鬥口部,左手握住活塞部份,把分液漏鬥倒轉過來振蕩,使兩種溶液充分接觸。振蕩後開啟活塞,使漏鬥內瓦斯放出

③靜置:將分液漏鬥放在鐵架台鐵圈上靜置

④分液:待溶液分層後,將分液漏鬥頸上的玻璃塞開啟,或使塞上的凹槽或小孔對準漏鬥上的小孔,再將分液漏鬥下面的活塞擰開,使下層液體慢慢地沿燒杯壁流下。上層液體從上口放出。左手擰活塞。

2.用分液漏鬥滴加揮發性液體時,④中不能將玻璃塞開啟,只能用塞上的凹槽或小孔對準漏鬥上的小孔,但仍有泄露。因此換用恒壓分液漏鬥可以防止汙染空氣

3.不宜盛裝堿性液體

漏鬥

①一貼二低三靠

②濾液有雜質:液面高於濾紙邊緣,濾紙破損

③洗滌操作:沿玻璃棒向漏鬥中加水至沒過沈澱,待水濾出後重復2-3次

儀器材質

矽酸鹽類:泥三角+玻璃+陶瓷

玻璃儀器:玻璃棒,環形玻璃攪拌棒,容量瓶,膠頭滴管,溫度計,酒精燈,試管,燒杯,漏鬥,滴定管,燒瓶,錐形瓶,各種瓶,冷凝管,幹燥管,幹燥器,錶玻璃,移液管

陶瓷儀器:坩堝,蒸發皿,布氏漏鬥

藥匙,坩堝鉗,鑷子,天平等

儀器註意事項

(1)石棉網:鐵絲+棉布

直接加熱:試管,蒸發皿,坩堝

間接加熱:燒瓶,錐形瓶,燒杯

註:蒸發皿,坩堝等放在桌面上要墊石棉網

(2)刻線

有刻線:容量瓶,量筒,滴定管,天平,溫度計

沒有零刻線:容量瓶,量筒

(3)檢漏儀器(帶塞子):容量瓶,分液漏鬥,滴定管

(4)高溫玻璃儀器不直接放在桌面上(驟冷炸裂)

蒸發皿、坩堝用坩堝鉗夾取放於石棉網上


三、藥品相關

藥品儲存及取用

1.磨口玻璃塞:不裝堿性試劑

橡膠塞:不裝強氧化性試劑,有機溶液,酸性試劑

棕色瓶:見光分解(AgNO3,AgX,濃HNO3,KMnO4)

塑膠瓶:HF,NpF(促進水解),NaF不用

2.重要藥品

①石蠟油:(Li),Na,K

(註:Li一般保存在固體石蠟中,與石蠟油是兩種不同物質。同時關於「Li是否可以保存在石蠟油中」也可以百度一下)

煤油:Na,K

取用:鑷子夾取,用濾紙吸幹煤油,放在玻璃片或白瓷板上用小刀切割,剩余的立刻放回原瓶

②液溴:水封,玻璃塞,棕色瓶

取用:在通風櫥中操作,膠頭滴管伸入液體下層吸取

③硝酸銀,鹵化銀:棕色瓶,玻璃塞

④白磷:非極性分子,易溶於CS2(洗滌),保存在水中,有毒

紅磷:極性分子,難溶於CS2,密封保存,易氧化,無毒

取用:鑷子夾持水下切割,剩余部份放回原瓶

3.配制並保存易水解和氧化的鹽溶液(Fe2+,Sn2+):①晶體到溶液:先將晶體溶於過量的對應酸(濃鹽酸,稍濃的硫酸,稀硝酸),加水(煮沸除氧的)稀釋並放入金屬顆粒保存

②直接配制:金屬加稀酸,金屬過量

4.保存要點:

①防氧化:密封,加還原劑,隔絕空氣

(還原性強的金屬及金屬離子及亞鹽)

②防與CO2反應:密封

(NaOH,CaO,Ca(OH)2,Na2CO3,Na2O2)

③防揮發:密封,陰涼,液封

(濃鹽酸,濃氨水,液溴)

④防燃燒:冷暗,不與氧化劑同放,嚴謹火種

(苯,酒精,汽油)

⑤防分解:冷暗,棕色瓶

(濃HNO3,氯水,KMnO4,AgNO3)

⑥防水解:加酸堿抑制

(亞鐵鹽,硫化物溶液)

⑦防腐蝕:腐蝕橡膠的用玻璃塞或塑膠蓋

(濃硝酸,氯水,有機試劑,KMnO4,溴水)

腐蝕玻璃塞的用橡膠塞

(NaOH,Na2CO3,Na2SiO3)

5.需現配的試劑:特性反應試劑,強還原性試劑(Fe2+,pS)

物質用途

1.火箭推進劑/高能炸藥:偏二甲肼/肼/疊氮化鈉

原因①反應放出大量熱②產生大量瓦斯③(產物無汙染)

2.五金:金銀銅鐵錫

3.滅火劑:CCl4(產物有汙染)

4.鹵代烴:良好有機溶劑(清洗劑),滅火劑(CCl4)

有關結晶水

1.帶結晶水的物質及名稱

明礬KAl(SO4)2·12pO

膽礬/藍礬CuSO4·5pO

綠礬/絳礬FeSO4·7pO

皓礬ZnSO4·7pO

(礬:含結晶水的硫酸鹽,不是硫化物)

芒硝/樸硝NaSO4·10pO

硝石KNO3

熟石膏2CaSO4·pO

生石膏CaSO4·2pO

2.測量結晶水含量:至少測4次品質

①坩堝品質②坩堝加固體品質③加熱後品質(保護氣/幹燥器中冷卻)④再次加熱後稱量,恒重Δm≤0.1g

3.「烘幹恒重」:先烘幹稱量,再烘幹再稱量

4.獲得常見結晶鹽操作:見前

瓦斯除雜

1.分析試劑

①灼熱銅網:O2,Cl2等氧化性瓦斯

灼熱CuO:CO,p等還原性瓦斯

飽和NaHCO3:CO2,同時含有酸性瓦斯時不能用於檢驗成分/定量實驗中;只為了降低CO2溶解時可以使用

飽和NaHSO3:SO2,同時含有酸性瓦斯時不能用於檢驗成分/定量實驗中;只為了降低SO2溶解時可以使用

2.有機除雜

3.無機除雜

①MnO2(C):加熱

②Cl2(HCl):飽和NaCl

作用:①HCl與反應物反應生成雜質產率純度降低②若生成p與Cl2混合爆炸

SO2(HCl):飽和NaHSO3

CO2(HCl):飽和NaHCO3

X(HCl):水

註:理論上某瓦斯中除HCl都可以用水,不過是以上三種產物氣也易溶於水,所以添加其他成分抑制產物溶解,如SO2(HCl):稀硫酸

作用:①使HCl溶解②寫亞硫酸游離平衡,酸性溶液中降低溶解度

檢驗離子

1.S2O32-(SO32-,SO42-):

SO32-:加過量BaCl2,過濾,洗滌,加少量HCl沈澱溶解

SO42-:加過量HCl,再加少量BaCl2產生白色沈澱

(S2O32-與酸反應產生S和SO2,與Ba2+不沈澱)

2.SO42-:鹽酸酸化的BaCl2

若有Ag+:必須強調先加鹽酸沒有沈澱產生,再加BaCl有白色沈澱

若有SO32-:必須先加過量鹽酸,再加BaCl有白色沈澱

3.Cl-:硝酸酸化的AgNO3

4.檢驗鹵代烴中的鹵原子種類:水解後加過量硝酸調至酸性,再加硝酸銀

5.檢驗蔗糖/多糖水解:水解後加過量氫氧化鈉調至堿性,再特性反應檢驗葡萄糖

pH試紙

1.操作:將試紙放在錶玻璃上,用幹燥潔凈的玻璃棒蘸取待測液滴在試紙上,待變色穩定後在半分鐘內與標準比色卡對照

2.不用pH試紙而用pH計:濃硫酸,濃硝酸,氯水,HClO,NaClO等(pSO3可以,SO2不使pH試紙褪色)

3.廣泛的pH試紙:整數值1-14(最常用)或0-10,只能測濃度很低的溶液(<1mol/L)

精密的pH試紙:0.2-0.3

pH計:0.01

4.測溶液pH時不能用水潤濕,測瓦斯時用水潤濕,鑷子夾取置於瓶口

5.pH試紙是用多種酸堿指示劑浸透後晾幹制成的。也有用於酸性、堿性或中性的專用pH試紙。

焰色反應

取鉑絲或潔凈無銹鐵絲(焊在玻璃棒上的鉑絲,貴)蘸取待測液或固體粉末置於酒精燈外焰(最好用煤氣燈)灼燒,觀察火焰顏色變化

①每次實驗前需用稀鹽酸清洗,在外焰上灼燒至與原來火焰顏色相同後再蘸取

②固體不用配成溶液

③不用玻璃棒

④純凈的鉀鹽不用鈷玻璃,但一般沒有純的

證明所加溶液過量:

①生成沈澱的:靜置取上層清液,再加該溶液不再生成沈澱

②不生成沈澱的:取加完的溶液檢驗過量離子(如Np+,SO42-)

漂白性物質

1.氧化漂白:過氧鍵(pO2,Na2O2),HClO,ClO-,濃硝酸

2.吸附漂白:活性炭(可使溴水褪色)

以上可以漂白所有有機色質。

3.化合漂白:SO2與品紅、棉麻,加熱恢復

註:氯氣沒有漂白性,氯水/HClO有漂白性;SO2有漂白性,pSO3也有漂白性

反應後洗滌儀器

1.銀鏡反應後(洗Ag):稀硝酸加熱,通風櫥進行(不用濃硝酸:產生的汙染瓦斯多,硝酸用量大)

2.新制氫氧化銅(洗Cu2O):稀硝酸

3.MnO2:濃鹽酸加熱

4.所有有機試劑(酚醛樹脂,乙酸乙酯):乙醇

5.油脂:熱的堿液(純堿或氫氧化鈉)

6.S:CS2或NaOH加熱

7.碘:酒精

8.長期存放Fe2+的試劑瓶:稀鹽酸(Fe(OH)3)

沾到皮膚上

1.苯酚等有機物:酒精(75%)洗滌

2.液溴:酒精擦洗

2.濃硫酸:先用布擦幹,再用水沖洗,塗3%-5%的NaHCO3

3.稀酸:用大量水沖洗,再塗3%-5%的NaHCO3

4.堿液:用大量水沖洗,再塗硼酸(或小蘇打)

5.酸/堿流到桌子上:先用碳酸氫鈉/醋酸中和,大量水沖洗,最後用布擦

6.有關蛋白質變性:

化學因素:強酸強堿,重金屬鹽,三氯乙酸,乙醇,丙酮,甲醛

誤服BaCl2:喝牛奶/豆漿/樸硝(Na2SO4)


四、反應原理

1.提高某物質濃度:①轉化率②速率(決速反應)

2.催化劑中毒:雜質使催化劑失活,凈化處理原料氣

3.工業生產:①低溫節約能源②催化劑加快反應速率③迴圈原料氣節約能源④裝置要求低溫低壓⑤反應物腐蝕性小(Cl2,濃pSO4等)

反應物轉化率-溫度影像:先增後減

①若為單位時間轉化率,ΔH<0:溫度升高速率加快,達平衡後溫度升高平衡逆向移動

②若為單位時間轉化率,ΔH>0:溫度升高催化劑活性上升,速率加快;再升高活性降低,速率減慢

③若為平衡轉化率:存在副反應,溫度變化時活化能改變,催化劑選擇性改變

④若存在副反應比較:可能存在某一先升後降曲線全未達到平衡的情況

⑤若不是可逆反應:溫度升高速率加快,再升高反應物分解/瓦斯溶解度減小(氨水揮發,加入的瓦斯反應物不能溶解)/發生其他反應

合成氨和SO3反應

1.不能用勒夏特列原理解釋:高溫條件(催化劑活性最高),SO3反應常壓(常壓下轉化率已經很高)

2.增大轉化率:及時液化分離SO3,Np

3.減少能耗:反應氣迴圈使用

4.解釋合成氨反應的溫壓條件:

①溫度低:反應速率慢

②溫度高:催化劑活性降低(選擇催化劑最適溫度)

③壓力小:轉化率低,速率低

④壓力大:對裝置要求高


五、能源

(這部份有些爭議比較多,不常考,結合自己課上學的背哈,該舍就舍)

發展:柴草—化石能源(目前)—多能源結構

一次能源

1.可再生/清潔/綠色能源:

太陽能,氫能,生物質能,水能,地殼地表能(地熱能等地下能,潮汐能等海洋能,風能等地面能)

沼氣,乙醇,甲醇

2.不可再生能源(汙染大):

化石能源(煤,石油,天然氣,天然鈾礦)(仍是主要能源),核能

3.新能源(非常規能源):太陽能,氫能,核能,潮汐能,地熱能,風能,生物質能,化工能(醚基燃料),沼氣,乙醇,甲醇

4.常規能源:水能,煤,石油,天然氣

二次能源:

電能(最廣泛,最方便,汙染最小的二次能源)(火力

發電居首位),水煤氣,液化石油氣(汙染小),蒸汽

天然氣:屬於化石能源,不可再生,但是高效,低耗,汙染小

註:

①太陽能:清潔無汙染,不需開采運輸,能量巨大,取之不盡;能量密度小,需要面積大的收集裝置,成本偏高,不穩定,受季節氣候海拔緯度的影響

②氫能:燃燒熱值高,來源豐富(水,可重復使用),無毒無汙染;儲存運輸困難。已用作火箭和燃料電池的燃料

③生物質能:生物質指由動植物生命體衍生得到的物質總稱,生物質能指用植物直接或間接得到的能量,屬於間接利用太陽能

④風能:由太陽能轉化而來。能量巨大;不穩定,受地區氣候季節影響大

⑤水能:可再生,但是是常規能源(汙染小的常規能源)

核能:不可再生,但是是新能源(汙染大的新能源)

燃料成分

天然氣:Cp

①家用/工業用天然氣摻雜有色瓦斯警示泄露

②主要用於生產氨和甲醇

生物柴油:油脂(CHO)

沼氣:Cp,CO2,pS,pO(醣類脂肪蛋白質—可溶性化合物—有機酸—瓦斯)

乙醇汽油:乙醇+汽油(CHO)

水煤氣/煤氣:CO,p

①從煤氣改燒天然氣:耗氧增多,進風口改大

可燃冰:Cp·npO(甲烷水合物,新型清潔能源,但是過多釋放導致海底地質災害或溫室效應)

液化石油氣:1-4(CH)

汽油5-11(CH)

煤油11-16(CH)

柴油15-18(CH)

煤:C為主,少量HNOS

甲烷:沼氣,天然氣,油田氣,煤礦坑道氣的主要成分

石油相關

1.主要成分:烷烴,環烷烴

①「多種CH化合物組成的混合物」

②含少量芳香烴,但一般認為石油原油是飽和烴

③不是高分子

④礦物油:石油及產物,有不飽和度

2.分餾(物理變化):直餾汽油

(1)常壓蒸餾:液化石油氣+輕質油+重油

①液化石油氣(1-4):裂解得到的液化石油氣有不飽和度,純分餾獲得的沒有

②汽油(5-11):汽油發動機燃料

③煤油(11-16):飛機/煤油爐燃料

④柴油(15-18):柴油發動機燃料

汽油+煤油+柴油=輕質油

⑤重油(20+):常壓蒸餾剩余

(2)減壓蒸餾(柴油/重油等):

①瀝青:鋪路

②燃料油:船/火力發電原料

③石蠟(石蠟油)

④潤滑油:機油

3.化學變化

(1)催化裂化:提高輕質油產量

①液態烴

②可同時得到飽和烴和不飽和烴

③「輕質油」即上述汽油煤油柴油

(2)裂解:獲得短鏈氣態不飽和烴

①C數比裂化更少,獲得氣態烴。「深度裂化」

(3)催化重整:使鏈狀烴轉化為環狀烴

①苯的主要來源(催化重整/煤的幹餾)

煤的綜合利用

1.主要元素:以C為主,還有少量HONS

①煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物

②煤幹餾會產生pS瓦斯汙染空氣

2.煤的幹餾/煤的焦化

隔絕空氣加強熱:化學變化

分餾後得到:

(1)出爐煤氣

①焦爐氣:p,Cp,CO,乙烯(有不飽和度)

②粗氨水:氨,銨鹽(冷凝後液化)

③粗苯:苯,甲苯,二甲苯(煤焦油部份氣化)

(2)煤焦油

①苯,甲苯,二甲苯

②酚類,萘

③瀝青

(3)焦炭

3.煤的氣化:C+pO(g)→CO+p(生成水煤氣)

煤的液化:C+p→液體燃料;CO+p→CpOH

①煤的氣化:將其轉化為可燃性瓦斯

②煤可以直接液化也可以間接液化


5.5更新:本來考慮內容太多了全放知乎上觀感差還沒格式所以只放了一半,但是經常有同學私信我說網盤不是很方便,所以現在把全部的內容都放在上面啦。沒有修改過只是新貼了後半部份,領過的不用再看啦hh

網盤連結依舊放在下方給懶得改格式的同學們備著↓

實驗.doc
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(想自己學習用的話打印什麽的都是沒問題的,我的愛要完全獻給沈迷學習的小可愛~☆(阿姨發言pr))

高考加油哈!!!


210608 update

非常榮幸這條回答能幫助到這幾年高考的同學!但是朋友們!答主我已經畢業兩年多了!專業一點化學不學已經完全忘光了!所以有問題的話一定要去問自己的老師!私信問我的話我真的很想幫助你們但我真的不會了!另另外再強調一下裏面有些東西真的可以不用會!考前刷到的話沒必要太糾結!相信自己!一定可以的!!加油兄弟萌 ‍!!!