第二节 性质实验方案的设计
[重点难点]
1、了解性质实验方案的设计方法和要求。
2、应用乙二酸的性质,设计完整的化学实验方案。
[知识讲解]
我们知道,物质的结构决定物质的性质,而物质的性质在一定程度上也反映其结构,并决定它的用途和制法。在进行性质实验方案的设计时,要充分了解物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系。要根据物质的结构特点来设计化学实验方案,探究或验证物质所具有的一些性质。对于物质化学性质实验方案的设计,要抓住物质的本质特征进行整体考虑,学会应用分析、比较、综合、概括的方法。可应用元素周期律来分析元素及化合物的有关知识,使物质的存在、性质和制法的知识条理化。在设计实验方案时,要对物质结构与性质有正确的理解与认识。
推测物质的性质应从其结构出发,与已学过的物质的结构进行比较,抓共性、找个性。
一、乙二酸的结构及其性质推测
乙二酸结构简式为
①酸的通性:和活泼金属反应生成氢气,和碱性氧化物反应生成盐和水,和酸碱指示剂作用,和碱作用生成盐和水,和某些盐作用。
②乙二酸晶体中含结晶水,受热时会失去结晶水,继续强热,乙二酸可能分解为气体CO2和水。
③乙二酸能和醇在催化剂作用下发生酯化反应。
④乙二酸中两羧基直接相连,可能会被酸性高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色。
⑤根据常识,衣服上沾有蓝墨水,可用乙二酸洗涤干净,说明乙二酸能使蓝墨水褪色。
二、如何设计实验方案,验证乙二酸所具有的性质
(1)乙二酸的酸性的检验
①分别用洁净的玻璃棒蘸同物质的量浓度的乙二酸溶液、稀硫酸、乙酸点在pH试纸上,并与标准比色卡对比,可看出pH试纸均显红色,说明乙二酸溶液和稀硫酸溶液、乙酸溶液一样均显酸性。那么酸性怎样呢?乙二酸溶液显示的pH试纸红色比乙酸使pH试纸变红的更明显,说明乙二酸酸性强于乙酸。
②向盛有少量Na2CO3粉末的试管中加人约3mL乙二酸溶液,观察现象。可以看到产生大量的无色气泡,这是CO2气体,说明乙二酸酸性比H2CO3强,综合上述两点,知乙二酸的酸性强于乙酸、碳酸。