用化学方法鉴别乙醇、乙酸、苯、乙醛、苯酚。
滴加三氯化铁溶液,显紫色的是苯酚。滴加新制的氢氧化铜悬浊液并加热,产生砖红色沉淀的是乙醛。剩下三种加入等量的钠,反应剧烈产生气泡的是乙酸,也产生气泡反应不太剧烈的是乙醇,无现象的是苯。
1、原理:乙醇、乙酸、苯、乙醛、苯酚各具有不同的官能团,分别为醇羟基、羧基、无官能团、醛基和酚羟基,根据各自官能团特有的性质进行分别检验。
2、(1)苯酚:遇三价铁离子变紫,通常用此方法来检验苯酚。
苯酚遇三氯化铁溶液显紫色,原因是苯酚根离子与三价铁离子形成了有颜色的配合物。
6PhOH+FeCl3=H3[Fe(OPh)6](紫色)+3HCl
(2)乙醛:新制的氢氧化铜悬浊液并加热,产生砖红色沉淀,常用此方法来检验醛基。
CH3CHO+2Cu(OH)2=
CH3COOH+Cu2O+2H2O(加热)(生成砖红色Cu2O沉淀)
(3)剩余三种用钠单质鉴别,苯不与钠单质反应。
乙醇和乙酸均能与钠单质反应产生氢气,但乙酸能电离出氢离子,乙醇不能电离,故钠与乙酸反应很剧烈,与乙醇反应较缓慢。
2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2
2CH3COOH+2Na=2CH3COONa+H2
乙醇
乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏度很大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下,乙醇是无色易燃,且有特殊香味的挥发性液体。 作为溶剂,乙醇易挥发,且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外,低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷,氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长,高碳醇在水中的溶解度明显下降。 由于存在氢键,乙醇具有潮解性,可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外,其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。 化学性质 酸性 乙醇分子中含有极化的氧氢键,电离时生成烷氧基负离子和质子。 CH3CH2OH→(可逆)CH3CH2O- + H+ 乙醇的pKa=15.9,与水相近。 乙醇的酸性很弱,但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。 CH3CH2OH+D2O→(可逆)CH3CH2OD+HOD 因为乙醇可以电离出极少量的氢离子,所以其只能与少量金属(主要是碱金属)反应生成对应的醇金属以及氢气: 2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2 醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱 结论: (1)乙醇可以与金属钠反应,产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈。 (2)活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)可以将乙醇羟基里的氢取代出来。 与乙酸反应
苯酚
苯酚又名石炭酸,分子式C6H6O,无色针状结晶或白色熔块,苯酚密度为1.071 g/cm3,沸点为181.8℃,熔点为40.8℃,易熔于乙醇、氯仿、乙醚、甘油和二硫化碳,熔于水,不熔于石油醚,具特殊气味,有腐蚀性。空气中的氧可将苯酚氧化生成苯醌。纯净的苯酚为白色晶体,有特殊气味,长时间存放,特别是在日光照射下易氧化而呈玫瑰色或深褐色;苯酚易潮解,是弱酸性物质。
乙醛
乙醛物理性质 乙醛密度比1小,熔点是-121摄氏度,沸点为21摄氏度,溶解度为16g/(100g H20),因有氢键,可与水互溶。用作制取醋酸,也是许多反应的合成中间体。乙醛
1.分子结构
〔师〕展示乙醛分子的比例模型,并让学生根据乙醇催化氧化反应的本质,写出乙醛的分子式、结构式、结构简式及官能团。
〔一个学生在黑板上写,其他学生写在练习本上〕
〔学生板演,教师巡视〕
分子式:C2H4O
〔师〕乙醛的结构简式还可以写成CH3CHO,醛基也可以写成—CHO,但不能写成—COH。
〔师〕写出—CHO的电子式。
〔师〕醛基是一个中性基团,本身未失e-,也未得到e-,因此乙的写法正确。甲误以为“—”应表示一对共用电子对。
〔师〕展示乙醛样品,让学生闻其气味,并观察其颜色、状态,结合教材164页相关内容叙述乙醛的重要物理性质。
〔板书〕2.物理性质
〔生〕乙醛是无色、具有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点是20.8℃,易挥发,易燃烧,能跟水、乙醇、氯仿等互溶。
〔师〕官能团决定物质的化学性质,乙醛的化学性质是由醛基决定的。请同学们分析醛基的结构,推测其在化学反应中的断裂方式。
〔生〕C==O键和C—H键都有极性,都可能断裂。
〔师〕下面我们通过乙醛的化学性质来验证同学们的推断是否正确。
〔板书〕3.化学性质
〔师〕C==O键和C==C键断键时有类似的地方,说明乙醛可以发生什么类型的反应?
〔生〕加成反应。
〔师〕请同学们根据加成反应的概念写出CH3CHO和H2加成
〔师〕指出:此反应在Ni作催化剂、加热的条件下才能进行。
〔板书〕(1)加成反应
〔师〕说明:①醛基与H2的加成是在分子中引入—OH的一种方法。②工业上并不用此法合成乙醇。
〔设疑〕乙醇在一定条件下被催化氧化为乙醛,实质是脱去两个氢原子,我们称之为氧化反应。而乙醛与H2的加成是乙醇催化氧化的相反过程,与氧化反应相对应,此反应还应属于什么反应类型?
〔生〕还原反应。
〔师〕在有机化学反应中,通常把有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应,叫做还原反应,如乙醛和H2的加成。把有机物分子中加入氧原子或失去氢原子的反应,叫做氧化反应。如乙醇的催化氧化。
〔师〕说明:有机化学反应中的氧化反应、还原反应是针对有机物划分的。实际上都是氧化还原反应,氧化反应和还原反应总是同时进行,相互依存的,不能独立存在。只不过有机化学反应中的氧化反应是有机物被氧化,无机物被还原;还原反应中是有机物被还原,无机物被氧化罢了。
〔设疑〕乙醛可以被还原为乙醇,能否被氧化呢?请同学们根据乙醛分子式中碳的平均化合价进行分析、讨论。
〔生〕由CH3CHO变为CH3CH2OH,碳的平均化合价从-1价降到-2价,CH3CHO被还原。由于CH3CHO中碳的平均化合价为-1价,而碳的最高价态为+4价,因此乙醛还可以被氧化,发生氧化反应。
〔板书〕(2)氧化反应
〔师〕在一定温度和催化剂存在的条件下,乙醛能被空气中的氧气氧化成乙酸。工业上可以利用此反应制取乙酸。
〔板书〕a.催化氧化
〔师〕根据乙醛的物理性质,说明它还可以燃烧。请同学们写出乙醛完全燃烧的方程式。
〔板书〕b.燃烧
2CH3CHO+5O2 4CO2+4H2O
〔过渡〕乙醛不仅能被氧气氧化,还能被某些氧化剂氧化。
〔板书〕c.被弱氧化剂氧化
〔演示实验6-7〕
第一步:在洁净的试管里加入1 mL 2%的硝酸银溶液,边摇动试管,边逐滴滴入2%的稀氨水。
〔问〕大家看到了什么现象?写出化学方程式。
〔生〕生成白色沉淀。
AgNO3+NH3•H2O AgOH↓+NH4NO3
第二步:继续滴加稀氨水,至最初产生的沉淀刚好溶解为止。
〔讲述〕大家看到沉淀溶解了,这是因为AgOH和氨水反应生成了一种叫氢氧化二氨合银的络合物,该溶液称为银氨溶液,它是一种弱氧化剂。
〔副板书〕AgOH+2NH3•H2O 〔Ag(NH3)2〕OH+2H2O
〔师〕下面我们看一看这种弱氧化剂能否与乙醛发生反应。
〔演示〕第三步:在银氨溶液中滴入3滴乙醛,振荡后放在热水中温热。
现象:试管内壁附上了一层光亮如镜的银。
〔师〕从现象可以看出,反应中化合态银被还原,乙醛被氧化。乙醛被氧化成乙酸,乙酸又和氨反应生成乙酸铵。这个反应叫银镜反应。
〔板书〕Ⅰ.银镜反应
CH3CHO+2〔Ag(NH3)2〕OH CH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
〔师〕从反应断键情况来看,还是 中C—H键断裂,相当于在C—H键之间插入1个氧原子。从化合价升降守恒来看,有1 mol 被氧化,就应有2 mol银被还原。因此银镜反应不仅可用于检验醛基的存在,也常用于测定有机物中醛基的数目。
乙醛不仅可被弱氧化剂银氨溶液氧化,还可以被另一种弱氧化剂氧化。
〔板书〕Ⅱ.和Cu(OH)2反应
〔演示〕P165实验6—8。
现象:试管内有红色沉淀产生。
〔师〕这种红色沉淀是Cu2O。请同学们写出该反应涉及到的化学方程式。
〔学生板演〕CuSO4+2NaOH Cu(OH)2↓+Na2SO4
2Cu(OH)2+CH3CHO Cu2O↓+CH3COOH+2H2O
〔师〕由于Cu(OH)2是微溶物,刚制备的Cu(OH)2为悬浊液,放置稍长时间就可生成沉淀。因此实验中所用Cu(OH)2必须是新制的,且NaOH要加得过量一些,因为本实验需在碱性条件下进行。
〔讨论〕乙醛能否使溴水和酸性KMnO4褪色?
〔生〕能。因为溴和酸性KMnO4都是强氧化剂,可以把乙醛氧化。
〔板书〕d.使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
〔师〕乙醛的这些重要性质,都有重要用途,下面我们列表总结如下:
〔投影小结〕
乙醛的氧化反应
氧化剂 反应条件 现象 化学反应实质 重要应用
O2 点燃 燃烧有黄色火焰 2CH3CHO+5O2 4CO2+4H2O ——
O2 催化剂,加热 —— —CHO变—COOH
2CH3CHO+O2 2CH3COOH 工业制取乙酸
银氨
溶液 水浴加热 形成银镜 —CHO变—COOH
CH3CHO+2〔Ag(NH3)2〕OH
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 工业制镜或保温瓶胆,实验室检验醛基
Cu(OH)2 加热至沸腾 产生红色沉淀 —CHO变—COOH
CH3CHO+2Cu(OH)2
CH3COOH
+Cu2O ↓+2H2O 实验室检验醛基、医学上检验尿糖
〔小结〕通过对乙醛化学性质的学习,证明了同学们的推测完全正确,—CHO中的C O键和C—H键都能断裂。在乙醛和氢气的加成反应中,是C O键断裂,在乙醛被氧化的反应中是C—H键断裂。通过乙醛性质的学习,我们也知道了有机反应中加氧或去氢称为氧化反应,加氢或去氧称为还原反应,虽然和无机化学中对氧化还原反应的定义不同,但本质是一样的。课下请同学们根据有机反应中氧化反应和还原反应的定义,总结你学过的化学反应哪些属于氧化反应,哪些属于还原反应。
〔作业〕P166一、1、3 二、3 四
●板书设计
第五节 乙醛 醛类(一)
一、乙醛
1.分子结构
2.物理性质
3.化学性质
(1)加成反应
(2)氧化反应
a.催化氧化
2CH3CHO+O2 2CH3COOH(乙酸)
b.燃烧
2CH3CHO+5O2 4CO2+4H2O
c.被弱氧化剂氧化
Ⅰ.银镜反应
CH3CHO+2〔Ag(NH3)2〕OH CH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
Ⅱ.和Cu(OH)2反应
d.使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
●教学说明
围绕教学重点、难点,主要采用了启发、对比、设疑、实验相结合的方法。
1.充分利用化学实验这一重要媒体,引导学生观察、分析、推理、抽象概括,从而认识乙醛的重要化学性质——加成反应和氧化反应。
2.通过对比有机化学反应中的氧化反应和还原反应,能使学生从本质上认识它们的区别。
3.教学中适时设疑、层层设疑,有利于重点难点知识的突破与跨越,同时培养学生独立思考的习惯。
●参考练习
1.下列试剂,不能用于检验有机物中含有—CHO的是( )
A.金属钠 B.银氨溶剂 C.新制Cu(OH)2 D.溴水
答案:AD
2.由乙炔、苯、乙醛组成的混合物,经测定其中碳的质量分数为72%,则氧的质量分数为______。
解析:将乙醛的分子式作如下变形:C2H4O C2H2•H2O。该混合物可表示为:
•H2O,假设混合物质量为100 g,则m (C)=100 g×72%=72 g又方框内有n(C)∶n(H)=1∶1,那么方框内总质量应为72 g×(12+1)/12=78 g,则方框外H2O的质量为100 g-78 g=22 g,故求得m (O)=22 g× =19.6 g,所以该混合物中氧的质量分数为 ×100%=19.6%。
答案:19.6%
3.某学生做乙醛还原性的实验,取1 mol•L-1的CuSO4溶液2 mL 和0.4 mol•L-1的NaOH溶液4 mL,在一个试管内混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸,无红色沉淀,实验失败的原因是( )
A.NaOH不够量 B.CuSO4不够量
C.乙醛溶液太少 D.加热时间不够
解析:由于CH3CHO和新制Cu(OH)2的反应必须在碱性条件下进行(即用CuSO4和NaOH反应制备Cu(OH)2时须NaOH过量),所以本实验失败的原因是NaOH不足。
答案:A
4.在实验室里不宜长期放置,应在使用时配制的溶液是( )
①酚酞试剂 ②银氨溶液 ③Na2CO3溶液 ④Cu(OH)2悬浊液 ⑤酸化的FeCl3溶液
⑥硫化氢水溶液
A.只有②④ B.除①之外 C.只有②④⑥ D.全部
解析:①③⑤在空气中可以稳定存在,因此均可长期存放。②银氨溶液必须随配随用,不可久置,否则会生成易爆炸的物质。④氢氧化铜悬浊液在空气中久置,会变为碱式碳酸铜。⑥H2S水溶液在空气中放置,易被空气中的氧气氧化为S和H2O。
答案:C
乙酸
醋酸(乙酸)的化学性质 不稳定 见光,受热易分解 其分解一般需要的条件是 加热 光照 具有弱酸性,酸性弱于碳酸 2 可以和醇发生酯化反应 3 可以燃烧(很多人可能会想当然地认为不行) 受热分解分子式: 2CH3COOOH=2CH3COOH+O2
乙酸是一种弱酸。乙酸能与乙醇起酯化反应。
1、与钠2、消去3、与氢卤酸取代4、氧化成醛5、酯化
向溶液中滴加溴水,有沉淀生成的是苯酚。
分别加入氯化铁溶液,显紫色的为苯酚。
方程式:FeCl3 + 6 C6H5OH = H3[Fe(C6H5O)6] + 3 HCl
加入氢氧化铜,显特殊深蓝色的是甘油。
方程式:HOCH2CHOHCH2OH+Cu(OH)2→(加热)(OCH2CH(OH)-CHO)Cu(甘油铜)+2H2O
深蓝色就是由甘油铜显示的。
与氯化铁和氢氧化铜均没有反应的是乙醇。
扩展资料:
苯酚共振结构如图。酚羟基的氧原子采用sp2杂化,提供一对孤电子与苯环的6个碳原子共同形成离域键。大π键加强了烯醇的酸性,羟基的推电子效应又加强了O-H键的极性,因此苯酚中羟基的氢可以电离出来。
可吸收空气中水分并液化。有特殊臭味,极稀的溶液有甜味。腐蚀性极强。化学反应能力强。与醛、酮反应生成酚醛树脂、双酚A,与醋酐;水杨酸反应生成醋酸苯酯、水杨酸酯。
还可进行卤代、加氢、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反应。苯酚在通常温度下是固体,与钠不能顺利发生反应,如果采用加热熔化苯酚,再加入金属钠的方法进行实验,苯酚易被还原,在加热时苯酚颜色发生变化而影响实验效果。
参考资料来源:百度百科-苯酚
首先,通过苯酚的颜色反应可利用氯化铁,显紫色的是苯酚,然后可以用酸性高锰酸钾或酸性重铬酸钾来检验乙酸和乙醇,对应的就是使高锰酸钾溶液褪色的或使重铬酸钾由橙色变为灰绿色的是乙醇,(氧化反应)。
扩展资料
乙醇在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用;具有特殊香味,并略带刺激;微甘,并伴有刺激的辛辣滋味。易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶。
乙醇与甲醚互为同分异构体。
乙醇的用途很广,可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂等,在国防化工、医疗卫生、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。
1,高中所学,醇,羧酸是溶于水的,苯酚和醛不溶于水,一般有机物和有机物是互溶的(相似相容)
2,能使酸性高锰酸钾褪色的,你记住只有这几种:带双键的,带三键的,带醛基的,还有苯的同系物。
3,你对高锰酸钾褪色的原因不清楚,能使高锰酸钾褪色的都是有还原性的有机物,就是我上面说的几种。
4,能使溴四氯化碳褪色的是进行了加成反应,都是有双键或三键的。
我跟你一样,原来高二学有机就是不会,记不住方程式。你不要急,我跟你说,你把那些书本上的方程式全都背下来,我知道这不容易,但是必须背。你知道吗?等你到要高考的时候,这些知识早就滚瓜烂熟了,因为老做题,呵呵~
另外,高考的有机都是你不知道的方程式,给你条件让你自己推。但是一点都不难,有机是高考化学题里最好拿分的!
所以加油啊~一定可以学好的,基础过了关,一切都OK!
乙醇和乙酸的区别如下:
1、分子式不一样
乙醇的分子式为CH3CH2OH。
乙酸的分子式为CH3COOH。
2、分子量与密度不一样
乙醇分子量为46.07,密度为789kg/m^3。
乙酸分子量为60.05,密度为1050kg/m^3。
3、熔点、沸点及闪电不一样
乙醇的熔点为-114℃、沸点为78℃、闪点为13℃。
乙酸的熔点为16.6℃、沸点为117.9℃、闪点为39℃。
4、酸碱性不一样
乙醇既不是酸也不是碱,其溶液为中性。
乙酸是一种一元弱酸,其溶液显酸性。
5、氧化还原性质不一样
乙醇具有还原性,可以被氧化为乙醛,进一步氧化可氧化为乙酸。
乙酸具有氧化性,可被还原为乙醛,进一步被还原为乙醇。
参考资料来源:百度百科-乙酸
参考资料来源:百度百科-乙醇
1.颜色的规律
(1)常见物质颜色
① 以红色为基色的物质
红色:难溶于水的Cu,Cu2O,Fe2O3,HgO等。
碱液中的酚酞、酸液中甲基橙、石蕊及pH试纸遇到较强酸时及品红溶液。
橙红色:浓溴水、甲基橙溶液、氧化汞等。
棕红色:Fe(OH)3固体、Fe(OH)3水溶胶体等。
② 以黄色为基色的物质
黄色:难溶于水的金、碘化银、磷酸银、硫磺、黄铁矿、黄铜矿(CuFeS2)等。
溶于水的FeCl3、甲基橙在碱液中、钠离子焰色及TNT等。
浅黄色:溴化银、碳酦银、硫沉淀、硫在CS2中的溶液,还有黄磷、Na2O2、氟气。
棕黄色:铜在氯气中燃烧生成CuCl2的烟。
③ 以棕或褐色为基色的物质
碘水浅棕色、碘酒棕褐色、铁在氯气中燃烧生成FeCl3的烟等
④ 以蓝色为基色的物质
蓝色:新制Cu(OH)2固体、胆矾、硝酸铜、溶液中淀粉与碘变蓝、石蕊试液碱变蓝、pH试纸与弱碱变蓝等。
浅蓝色:臭氧、液氧等
蓝色火焰:硫、硫化氢、一氧化碳的火焰。甲烷、氢气火焰(蓝色易受干扰)。
⑤ 以绿色为色的物质
浅绿色:Cu2(OH)2CO3,FeCl2,FeSO4•7H2O。
绿色:浓CuCl2溶液、pH试纸在约pH=8时的颜色。
深黑绿色:K2MnO4。
黄绿色:Cl2及其CCl4的萃取液。
⑥ 以紫色为基色的物质
KMnO4为深紫色、其溶液为红紫色、碘在CCl4萃取液、碘蒸气、中性pH试纸的颜色、K+离子的焰色等。
⑦ 以黑色为基色的物质
黑色:碳粉、活性碳、木碳、烟怠、氧化 铜、四氧化三铁、硫化亚铜(Cu2S)、硫化铅、硫化汞、硫化银、硫化亚铁、氧化银(Ag2O)。
浅黑色:铁粉。
棕黑色:二氧化锰。
⑧ 白色物质
★ 无色晶体的粉末或烟尘;
★ 与水强烈反应的P2O5;
★ 难溶于水和稀酸的:AgCl,BaSO3,PbSO4;
★ 难溶于水的但易溶于稀酸:BaSO3,Ba3(PO4)2,BaCO3,CaCO3,Ca3(PO4)2,CaHPO4,Al(OH)3,Al2O3,ZnO,Zn(OH)2,ZnS,Fe(OH)2,Ag2SO3,CaSO3等;
★ 微溶于水的:CaSO4,Ca(OH)2,PbCl2,MgCO3,Ag2SO4;
★ 与水反应的氧化物:完全反应的:BaO,CaO,Na2O;
不完全反应的:MgO。
⑨ 灰色物质
石墨灰色鳞片状、砷、硒(有时灰红色)、锗等。
(2)离子在水溶液或水合晶体的颜色
① 水合离子带色的:
Fe2+:浅绿色;
Cu2+:蓝色;
Fe3+:浅紫色 呈黄色因有[FeCl4(H2O)2] 2-;
MnO4-:紫色
:血红色;
:苯酚与FeCl3的反应开成的紫色。
②主族元素在水溶液中的离子(包括含氧酸根)无色。
运用上述规律便于记忆溶液或结晶水合物的颜色。
(3)主族金属单质颜色的特殊性
ⅠA,ⅡA,ⅣA,ⅤA的金属大多数是银白色。
铯:带微黄色钡:带微黄色
铅:带蓝白色铋:带微红色
(4)其他金属单质的颜色
铜呈紫红色(或红),金为黄色,其他金属多为银白色,少数为灰白色(如锗)。
(5)非金属单质的颜色
卤素均有色;氧族除氧外,均有色;氮族除氮外,均有色;碳族除某些同素异形体(金钢石)外,均有色。
2.物质气味的规律(常见气体、挥发物气味)
① 没有气味的气体:H2,O2,N2,CO2,CO,稀有气体,甲烷,乙炔。
② 有刺激性气味:HCl,HBr,HI,HF,SO2,NO2,NH3•HNO3(浓液)、乙醛(液)。
③ 具有强烈刺激性气味气体和挥发物:Cl2,Br2,甲醛,冰醋酸。
④ 稀有气味:C2H2。
⑤ 臭鸡蛋味:H2S。
⑥ 特殊气味:苯(液)、甲苯(液)、苯酚(液)、石油(液)、煤焦油(液)、白磷。
⑦ 特殊气味:乙醇(液)、低级酯。
⑧ 芳香(果香)气味:低级酯(液)。
⑨ 特殊难闻气味:不纯的C2H2(混有H2S,PH3等)。
3.熔点、沸点的规律
晶体纯物质有固定熔点;不纯物质凝固点与成分有关(凝固点不固定)。
非晶体物质,如玻璃、水泥、石蜡、塑料等,受热变软,渐变流动性(软化过程)直至液体,没有熔点。
沸点指液体饱和蒸气压与外界压强相同时的温度,外压力为标准压(1.01×105Pa)时,称正常沸点。外界压强越低,沸点也越低,因此减压可降低沸点。沸点时呈气、液平衡状态。
(1)由周期表看主族单质的熔、沸点
同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低;而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似。还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低,ⅣA族的锡熔点比铅低。
(2)同周期中的几个区域的熔点规律
① 高熔点单质
C,Si,B三角形小区域,因其为原子晶体,熔点高。金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃,金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部,其最高熔点为钨(3410℃)。
② 低熔点单质
非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方,另有IA的氢气。其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者,而氦是熔点(-272.2℃,26×105Pa)、沸点(268.9℃)最低。
金属的低熔点区有两处:IA、ⅡB族Zn,Cd,Hg及ⅢA族中Al,Ge,Th;ⅣA族的Sn,Pb;ⅤA族的Sb,Bi,呈三角形分布。最低熔点是Hg(-38.87℃),近常温呈液态的镓(29.78℃)铯(28.4℃),体温即能使其熔化。
(3)从晶体类型看熔、沸点规律
原子晶体的熔、沸点高于离子晶体,又高于分子晶体。金属单质和合金属于金属晶体,其中熔、沸点高的比例数很大(但也有低的)。
在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大,则熔点越高。判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较。如熔点:
金刚石>碳化硅>晶体硅
分子晶体由分子间作用力而定,其判断思路是:
① 结构性质相似的物质,相对分子质量大,范德华力大,则熔、沸点也相应高。如烃的同系物、卤素单质、稀有气体等。
② 相对分子质量相同,化学式也相同的物质(同分异构体),一般烃中支链越多,熔沸点越低。烃的衍生物中醇的沸点高于醚;羧酸沸点高于酯;油脂中不饱和程度越大,则熔点越低。如:油酸甘油酯常温时为液体,而硬脂酸甘油酯呈固态。
上述情况的特殊性最主要的是相对分子质量小而沸点高的三种气态氢化物:NH3,H2O,HF比同族绝大多数气态氢化物的沸点高得多(主要因为有氢键)。
(4)某些物质熔沸点高、低的规律性
① 同周期主族(短周期)金属熔点。如
Li<Be,Na<Mg<Al
② 碱土金属氧化物的熔点均在2000℃以上,比其他族氧化物显著高,所以氧化镁、氧化铝是常用的耐火材料。
③ 卤化钠(离子型卤化物)熔点随卤素的非金属性渐弱而降低。如:NaF>NaCl>NaBr>NaI。
4.物质溶解性规律
(1)气体的溶解性
① 常温极易溶解的
NH3[1(水):700(气)] HCl(1:500)
还有HF,HBr,HI,甲醛(40%水溶液—福尔马林)。
② 常温溶于水的
CO2(1:1) Cl2(1:2)
H2S(1:2.6) SO2(1:40)
③ 微溶于水的
O2,O3,C2H2等
④ 难溶于水的
H2,N2,CH4,C2H2,NO,CO等。
(2)液体的溶解性
① 易溶于水或与水互溶的
如:酒精、丙酮、醋酸、硝酸、硫酸。
② 微溶于水的
如:乙酸乙酯等用为香精的低级酯。
③ 难溶于水的
如:液态烃、醚和卤代烃。
(3)固体的水溶性(无机物略)
有机物中羟基和羧基具有亲水性,烃基具有憎水性,烃基越大,则水溶性越差,反而易I溶于有机溶剂中。如:甲酸、乙酸与水互溶,但硬脂酸、油酸分子中因—COOH比例过少反而不溶于水而溶于CCl4,汽油等有机溶剂。苯酚、三溴苯酚、苯甲酸均溶于苯。
(4)从碘、溴、氯的水溶液中萃取卤素的有机溶剂
如:苯、汽油、乙醚、乙酸乙酯、CCl4、CS2等。
(5)白磷、硫易溶于CS2
(6)常见水溶性很大的无机物
如:KOH,NaOH,AgNO3溶解度在常温超过100g(AgNO3超过200g)。KNO3在20℃溶解度为31.6g,在100℃溶解度为246g。溶解度随温度变化甚少的物质常见的只有NaCl。
(7)难溶于水和一般溶剂的物质
① 原子晶体(与溶剂不相似)。如:C,Si,SiO2,SiC等。其中,少量碳溶于熔化的铁。
② 有机高分子:纤维素仅溶于冷浓H2SO4、铜氨溶液和CS2跟NaOH作用后的溶液中,已热固化的酚醛树脂不溶于水或一般溶剂。
5.常见的有毒物质
(1)剧毒物质
白磷、偏磷酸、氰化氢(HCN)及氰化物(NaCN,KCN等)砒霜(As2O3)、硝基苯等。
CO(与血红蛋白结合),Cl2,Br2(气),F2(气),HF,氢氟酸等。
(2)毒性物质
NO(与血红蛋白结合),NO2,CH3OH,H2S。
苯酚、甲醛、二氧化硫、重铬酸盐、汞盐、可溶性钡盐、可溶性铅盐、可溶性铜盐等。
这些物质的毒性,主要是使蛋白质变性,其中常见的无机盐如:HgCl2,BaCl2,Pb(CHCOO)2;铜盐也使蛋白质凝固变性,但毒性较小,此外铍化合物也有相当的毒性。
钦酒过多也有一定毒性。汞蒸气毒性严重。有些塑料如聚氯乙烯制品(含增塑剂)不宜盛放食品等。
羟基:-OH.鉴别方法利用去氢氧化法,比如:乙醇,取少量原样,用灼烧后的铜丝圈(表面附着氧化铜)放进样品中去,黑色变红色,就可以证明原样中有羟基;
方程式:2C2H5OH+O2==(Cu)=→2CH3CHO+2H2O
醛基:-CHO.利用银镜实验或者斐林反应,可以使醛基氧化成羧基。取原样少量,做银镜试验,如果有银镜产生,则原样品中有醛基;CH3CHO+2Ag(NH3)2+
2OH-→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;
羧基:-COOH.就用碳酸氢钠来鉴定。取原样少量滴加到饱和碳酸氢钠溶液中,能产生气泡,则说明原样品中有羧基。CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O
有机反应一般均为放热反应,但为了克服活化能势垒,一些有机反应需加热到一定温度才能进行。有些有机合成实验在加入最后一个反应物前预先加热底物,然后将最后一个反应物分批加入,这样操作可使反应平稳进行,易于控制。否则的话,如将所有反应物混合好后再加热,反应开始后会突然放出大量的热或气体,难以控制,易引发事故。一些反应剧烈的实验,开始时由于反应进行得缓慢,加料速度也应很慢,目的是避免反应物集聚过多导致反应引发后突然放出大量的热或气体,或引起其它的副反应;反应开始后由于反应速度很快,加入的物料会迅速反应掉,不会产生反应物集聚的现象,因而可以适当加快加料速度。
<3>刚制的粗产品大都含有水分,自然需要干燥,以便得到准确的产率,粗产品含有杂质,熔点测定检验是否含有杂质
<5>常见物质的物理性质归纳(适用于高中阶段)
1.颜色的规律
(1)常见物质颜色
① 以红色为基色的物质
红色:难溶于水的Cu,Cu2O,Fe2O3,HgO等。
碱液中的酚酞、酸液中甲基橙、石蕊及pH试纸遇到较强酸时及品红溶液。
橙红色:浓溴水、甲基橙溶液、氧化汞等。
棕红色:Fe(OH)3固体、Fe(OH)3水溶胶体等。
② 以黄色为基色的物质
黄色:难溶于水的金、碘化银、磷酸银、硫磺、黄铁矿、黄铜矿(CuFeS2)等。
溶于水的FeCl3、甲基橙在碱液中、钠离子焰色及TNT等。
浅黄色:溴化银、碳酦银、硫沉淀、硫在CS2中的溶液,还有黄磷、Na2O2、氟气。
棕黄色:铜在氯气中燃烧生成CuCl2的烟。
③ 以棕或褐色为基色的物质
碘水浅棕色、碘酒棕褐色、铁在氯气中燃烧生成FeCl3的烟等
④ 以蓝色为基色的物质
蓝色:新制Cu(OH)2固体、胆矾、硝酸铜、溶液中淀粉与碘变蓝、石蕊试液碱变蓝、pH试纸与弱碱变蓝等。
浅蓝色:臭氧、液氧等
蓝色火焰:硫、硫化氢、一氧化碳的火焰。甲烷、氢气火焰(蓝色易受干扰)。
⑤ 以绿色为色的物质
浅绿色:Cu2(OH)2CO3,FeCl2,FeSO4•7H2O。
绿色:浓CuCl2溶液、pH试纸在约pH=8时的颜色。
深黑绿色:K2MnO4。
黄绿色:Cl2及其CCl4的萃取液。
⑥ 以紫色为基色的物质
KMnO4为深紫色、其溶液为红紫色、碘在CCl4萃取液、碘蒸气、中性pH试纸的颜色、K+离子的焰色等。
⑦ 以黑色为基色的物质
黑色:碳粉、活性碳、木碳、烟怠、氧化 铜、四氧化三铁、硫化亚铜(Cu2S)、硫化铅、硫化汞、硫化银、硫化亚铁、氧化银(Ag2O)。
浅黑色:铁粉。
棕黑色:二氧化锰。
⑧ 白色物质
★ 无色晶体的粉末或烟尘;
★ 与水强烈反应的P2O5;
★ 难溶于水和稀酸的:AgCl,BaSO3,PbSO4;
★ 难溶于水的但易溶于稀酸:BaSO3,Ba3(PO4)2,BaCO3,CaCO3,Ca3(PO4)2,CaHPO4,Al(OH)3,Al2O3,ZnO,Zn(OH)2,ZnS,Fe(OH)2,Ag2SO3,CaSO3等;
★ 微溶于水的:CaSO4,Ca(OH)2,PbCl2,MgCO3,Ag2SO4;
★ 与水反应的氧化物:完全反应的:BaO,CaO,Na2O;
不完全反应的:MgO。
⑨ 灰色物质
石墨灰色鳞片状、砷、硒(有时灰红色)、锗等。
(2)离子在水溶液或水合晶体的颜色
① 水合离子带色的:
Fe2+:浅绿色;
Cu2+:蓝色;
Fe3+:浅紫色 呈黄色因有[FeCl4(H2O)2] 2-;
MnO4-:紫色
:血红色;
:苯酚与FeCl3的反应开成的紫色。
②主族元素在水溶液中的离子(包括含氧酸根)无色。
运用上述规律便于记忆溶液或结晶水合物的颜色。
(3)主族金属单质颜色的特殊性
ⅠA,ⅡA,ⅣA,ⅤA的金属大多数是银白色。
铯:带微黄色钡:带微黄色
铅:带蓝白色铋:带微红色
(4)其他金属单质的颜色
铜呈紫红色(或红),金为黄色,其他金属多为银白色,少数为灰白色(如锗)。
(5)非金属单质的颜色
卤素均有色;氧族除氧外,均有色;氮族除氮外,均有色;碳族除某些同素异形体(金钢石)外,均有色。
2.物质气味的规律(常见气体、挥发物气味)
① 没有气味的气体:H2,O2,N2,CO2,CO,稀有气体,甲烷,乙炔。
② 有刺激性气味:HCl,HBr,HI,HF,SO2,NO2,NH3•HNO3(浓液)、乙醛(液)。
③ 具有强烈刺激性气味气体和挥发物:Cl2,Br2,甲醛,冰醋酸。
④ 稀有气味:C2H2。
⑤ 臭鸡蛋味:H2S。
⑥ 特殊气味:苯(液)、甲苯(液)、苯酚(液)、石油(液)、煤焦油(液)、白磷。
⑦ 特殊气味:乙醇(液)、低级酯。
⑧ 芳香(果香)气味:低级酯(液)。
⑨ 特殊难闻气味:不纯的C2H2(混有H2S,PH3等)。
3.熔点、沸点的规律
晶体纯物质有固定熔点;不纯物质凝固点与成分有关(凝固点不固定)。
非晶体物质,如玻璃、水泥、石蜡、塑料等,受热变软,渐变流动性(软化过程)直至液体,没有熔点。
沸点指液体饱和蒸气压与外界压强相同时的温度,外压力为标准压(1.01×105Pa)时,称正常沸点。外界压强越低,沸点也越低,因此减压可降低沸点。沸点时呈气、液平衡状态。
(1)由周期表看主族单质的熔、沸点
同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低;而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似。还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低,ⅣA族的锡熔点比铅低。
(2)同周期中的几个区域的熔点规律
① 高熔点单质
C,Si,B三角形小区域,因其为原子晶体,熔点高。金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃,金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部,其最高熔点为钨(3410℃)。
② 低熔点单质
非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方,另有IA的氢气。其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者,而氦是熔点(-272.2℃,26×105Pa)、沸点(268.9℃)最低。
金属的低熔点区有两处:IA、ⅡB族Zn,Cd,Hg及ⅢA族中Al,Ge,Th;ⅣA族的Sn,Pb;ⅤA族的Sb,Bi,呈三角形分布。最低熔点是Hg(-38.87℃),近常温呈液态的镓(29.78℃)铯(28.4℃),体温即能使其熔化。
(3)从晶体类型看熔、沸点规律
原子晶体的熔、沸点高于离子晶体,又高于分子晶体。金属单质和合金属于金属晶体,其中熔、沸点高的比例数很大(但也有低的)。
在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大,则熔点越高。判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较。如熔点:
金刚石>碳化硅>晶体硅
分子晶体由分子间作用力而定,其判断思路是:
① 结构性质相似的物质,相对分子质量大,范德华力大,则熔、沸点也相应高。如烃的同系物、卤素单质、稀有气体等。
② 相对分子质量相同,化学式也相同的物质(同分异构体),一般烃中支链越多,熔沸点越低。烃的衍生物中醇的沸点高于醚;羧酸沸点高于酯;油脂中不饱和程度越大,则熔点越低。如:油酸甘油酯常温时为液体,而硬脂酸甘油酯呈固态。
上述情况的特殊性最主要的是相对分子质量小而沸点高的三种气态氢化物:NH3,H2O,HF比同族绝大多数气态氢化物的沸点高得多(主要因为有氢键)。
(4)某些物质熔沸点高、低的规律性
① 同周期主族(短周期)金属熔点。如
Li<Be,Na<Mg<Al
② 碱土金属氧化物的熔点均在2000℃以上,比其他族氧化物显著高,所以氧化镁、氧化铝是常用的耐火材料。
③ 卤化钠(离子型卤化物)熔点随卤素的非金属性渐弱而降低。如:NaF>NaCl>NaBr>NaI。
4.物质溶解性规律
(1)气体的溶解性
① 常温极易溶解的
NH3[1(水):700(气)] HCl(1:500)
还有HF,HBr,HI,甲醛(40%水溶液—福尔马林)。
② 常温溶于水的
CO2(1:1) Cl2(1:2)
H2S(1:2.6) SO2(1:40)
③ 微溶于水的
O2,O3,C2H2等
④ 难溶于水的
H2,N2,CH4,C2H2,NO,CO等。
(2)液体的溶解性
① 易溶于水或与水互溶的
如:酒精、丙酮、醋酸、硝酸、硫酸。
② 微溶于水的
如:乙酸乙酯等用为香精的低级酯。
③ 难溶于水的
如:液态烃、醚和卤代烃。
(3)固体的水溶性(无机物略)
有机物中羟基和羧基具有亲水性,烃基具有憎水性,烃基越大,则水溶性越差,反而易I溶于有机溶剂中。如:甲酸、乙酸与水互溶,但硬脂酸、油酸分子中因—COOH比例过少反而不溶于水而溶于CCl4,汽油等有机溶剂。苯酚、三溴苯酚、苯甲酸均溶于苯。
(4)从碘、溴、氯的水溶液中萃取卤素的有机溶剂
如:苯、汽油、乙醚、乙酸乙酯、CCl4、CS2等。
(5)白磷、硫易溶于CS2
(6)常见水溶性很大的无机物
如:KOH,NaOH,AgNO3溶解度在常温超过100g(AgNO3超过200g)。KNO3在20℃溶解度为31.6g,在100℃溶解度为246g。溶解度随温度变化甚少的物质常见的只有NaCl。
(7)难溶于水和一般溶剂的物质
① 原子晶体(与溶剂不相似)。如:C,Si,SiO2,SiC等。其中,少量碳溶于熔化的铁。
② 有机高分子:纤维素仅溶于冷浓H2SO4、铜氨溶液和CS2跟NaOH作用后的溶液中,已热固化的酚醛树脂不溶于水或一般溶剂。
5.常见的有毒物质
(1)剧毒物质
白磷、偏磷酸、氰化氢(HCN)及氰化物(NaCN,KCN等)砒霜(As2O3)、硝基苯等。
CO(与血红蛋白结合),Cl2,Br2(气),F2(气),HF,氢氟酸等。
(2)毒性物质
NO(与血红蛋白结合),NO2,CH3OH,H2S。
苯酚、甲醛、二氧化硫、重铬酸盐、汞盐、可溶性钡盐、可溶性铅盐、可溶性铜盐等。
这些物质的毒性,主要是使蛋白质变性,其中常见的无机盐如:HgCl2,BaCl2,Pb(CHCOO)2;铜盐也使蛋白质凝固变性,但毒性较小,此外铍化合物也有相当的毒性。
钦酒过多也有一定毒性。汞蒸气毒性严重。有些塑料如聚氯乙烯制品(含增塑剂)不宜盛放食品。
(一)固体的颜色
1、红色固体:铜,氧化铁
2、绿色固体:碱式碳酸铜
3、蓝色固体:氢氧化铜,硫酸铜晶体
4、紫黑色固体:高锰酸钾
5、淡黄色固体:硫磺
6、无色固体:冰,干冰,金刚石
7、银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属
8、黑色固体:铁粉,木炭,氧化铜,二氧化锰,四氧化三铁,(碳黑,活性炭)
9、红褐色固体:氢氧化铁
10、白色固体:氯化钠,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钙,氧化钙,硫酸铜,五氧化二磷,氧化镁
· ( 二)液体的颜色(适用初中)
11、无色液体:水,双氧水
12、蓝色溶液:硫酸铜溶液,氯化铜溶液,硝酸铜溶液
13、浅绿色溶液:硫酸亚铁溶液,氯化亚铁溶液,硝酸亚铁溶液
14、黄色溶液:硫酸铁溶液,氯化铁溶液,硝酸铁溶液
15、紫红色溶液:高锰酸钾溶液
16、紫色溶液:石蕊溶液
(三)气体的颜色
17、红棕色气体:二氧化氮
18、黄绿色气体:氯气
19、无色气体:氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢气体等大多数气体。
二、初中化学溶液的酸碱性
1、显酸性的溶液:酸溶液和某些盐溶液(硫酸氢钠、硫酸氢钾等)
2、显碱性的溶液:碱溶液和某些盐溶液(碳酸钠、碳酸氢钠等)
3、显中性的溶液:水和大多数的盐溶液
写好了,累死了!