【2024年中考最后20天冲刺必备攻略】化学(三)(原卷版+解析版)

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【2024年中考最后20天冲刺必备攻略】化学(三)(原卷版+解析版)

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【2024年中考最后20天冲刺必备攻略】化学(三)
目 录 contents
(一)化学实验与探究
化学实验基本操作 3
气体制取与净化 22
物质检验、鉴别、分离和除杂 39
实验设计与评价 56
化学实验与科学探究 74
107
化学实验基本操作
化学实验基本操作是中考必考内容,主要考查的方式有根据提供的仪器图形考查识图及使用能力、考查对错误操作的识别、以实验装置图组合起来考查实验基本技能,题目具有一定的综合性,但难度不是太大,解题时要注意细节。
中考中将常见仪器和基本操作以图形或文字表述,将会成为考查学生能力的重要方式,成为新热点。
命题点 命题方式 考查热度
常见的化学仪器 主要以选择题形式考查。主要考查仪器的作用、仪器的正确使用方法、错误辨识等。
化学实验基本操作 主要以选择题形式考查,也会以实验填空形式考查。考查药品的取用、物质的加热、气密性的检查、浓硫酸的稀释、过滤、装置气密性检查等。今年可能在题目的提问上发生一些变化,但内容不会有太大的变化,相对简单。
基本实验操作是中考的必考内容,分值为1~4分。题型为选择题、填空题和实验探究题,多以图片结合文字说明的形式考查。预计2024年中考对于基本实验操作以图片结合文字说明的形式考查的可能性较大。
【思维导图】
知识点一、常见的化学仪器
1.反应仪器
2.存放药品的仪器
3.取样仪器
4.夹持仪器
5.其他仪器
知识点二、化学实验基本操作
1.化学药品的取用和保存
(1)取用原则
取用 原则 具体要求
三不 原则 不能用手接触药品 不要把鼻孔凑到容器口闻药品(特别是气体)的气味 不得品尝任何药品的味道
节约 原则 应该严格按照实验规定的用量取用药品,如果没有说明用量,一般应该按最少量取用,液体取用1~2mL,固体只需盖满试管底部
防污染 原则 实验剩余的药品既不能放回原瓶中,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放入指定的容器内
易错警示
闻药品气味的操作方法:用手轻轻在瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。
(2)固体药品的取用和称量
①固体药品的取用
固体药品通常保存在广口瓶里,取用固体药品一般用药匙或镊子。
a.取用密度较大的块状药品或金属颗粒
b.取用固体粉末
②固体药品的称量
a.左盘放药品,右盘放砝码。即:“左物右码”。
b.药品不能直接放在托盘上称量。
易错警示
①用天平称量具有腐蚀性或易潮解的物质(如氢氧化钠)时,应放在玻璃器皿中称量。
②称量完毕后,将砝码放回砝码盒中,把游码移回零刻度处。
③托盘天平的称量值只能精确到0.1 g。
(3)液体药品的取用和量取
①取较多量液体
②一定量液体药品的取用
易错警示
俯视读数:读数偏大,实际量取的液体体积偏小;
仰视读数:读数偏小,实际量取的液体体积偏大。
③取少量液体
取少量液体使用胶头滴管,使用时保持滴管下端在试管的正上方,不能接触试管口,用后要立即用清水冲洗干净
易错警示
胶头滴管使用完后需要清洗,滴瓶上的滴管使用完后不需要清洗,否则会将滴瓶内的溶液稀释。
2.物质加热
(1)酒精灯的使用
①绝对禁止向燃着的酒精灯中添加酒精,以免失火。
②绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯。
③用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹。
④不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,应用湿抹布盖灭,不可用水浇。
⑤酒精灯的火焰分为外焰、内焰、焰心三个部分,其中外焰的温度最高,加热时应使用外焰部分。
(2)固体药品的加热
注意事项:给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜。
(3)液体药品的加热
3.连接仪器装置
(1)仪器连接
①进行图a和图b中的连接操作时:先将玻璃管口润湿,然后稍稍用力,使其插入。
②在容器口塞橡胶塞(图c):应把橡胶塞慢慢转动着塞进容器口。切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子,以免压碎容器。
(2)检查装置的气密性
检查的方法:
①将导管伸入水中,手掌紧握容器外壁。
②观察导管口有无气泡冒出,松开手后是否形成一段水柱。
③如果漏气,检查后调节或更换仪器。
(3)仪器的洗涤
标准:洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表明仪器已洗干净,洗净的玻璃仪器应放在指定的地方。
4.其他基本实验操作
(1)溶解
溶解时,应用玻璃棒不断搅拌,搅拌时应控制玻璃棒尽量不要碰到烧杯壁和底部。
(2)过滤
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁。
二低:滤纸边缘要低于漏斗口边缘,过滤时液面要低于滤纸边缘。
三靠:烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒末端紧靠三层滤纸处,漏斗末端紧靠烧杯内壁。
(3)蒸发
易错警示
蒸发时停止加热的时间:有较多固体析出时停止加热,利用余热使剩余水分蒸干。
(4)溶液pH的测定
将玻璃棒蘸取的试样溶液滴在pH试纸上(pH试纸不能预先用水润湿),把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照,就可以确定溶液的酸碱度。
易错警示
测定溶液的pH时,测定前若将pH试纸润湿,则相当于稀释了被测溶液,会导致测量不准确。
(5)浓硫酸的稀释
①将浓硫酸加入水中。
②沿烧杯内壁缓缓倒入(或用玻璃棒引流)。
③用玻璃棒不断搅拌。
5.实验室事故安全
意外事故 处理方法
洒在桌面上的酒精燃烧 立即用湿抹布盖灭
浓酸、浓碱流到实验台上 浓酸:加碳酸氢钠溶液→用水冲洗→用抹布擦干 浓碱:加稀醋酸→用水冲洗→用抹布擦干
浓酸、浓碱溅到皮肤或衣服上 浓酸:用大量水冲洗→涂3%~5%的NaHCO3溶液 浓碱:用较多水冲洗→涂稀硼酸溶液
稀酸或稀碱溅到眼睛里 立即用大量清水冲洗,必要时请医生治疗,切不可用手揉眼睛
烫伤 立即用水冲洗烫伤处,再涂上烫伤膏
割伤 要立即进行清洗,包扎伤口
典例1(2023年云南省中考)下列实验操作正确的是
A. 点燃酒精灯 B. 用橡胶塞塞住试管
C. 倾倒液体 D. 蒸发
【答案】D
【解析】A、点燃酒精灯,用火柴点燃酒精灯,禁止用点燃的酒精灯去点燃另一个酒精灯,防止发生火灾,实验操作错误;
B、用橡胶塞塞住试管,应把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口,切不可把试管放在桌上在使劲塞进塞子,以免压破试管,实验操作错误;
C、倾倒液体时,瓶塞应倒放,瓶口应紧挨,标签应朝向手心处,实验操作错误;
D、蒸发溶液时应用玻璃棒不断搅拌,防止液滴飞溅,实验操作正确。。
故选D。
典例2(2023年安徽省中考)为制作叶脉书签,某同学在实验室配制10%的NaOH溶液,部分操作如下,其中正确的是
A.取用NaOH B.称量NaOH
C.量取所需的水 D.读取水的体积
【答案】C
【解析】A、取用NaOH时,要用药匙,瓶塞应该倒放,防止污染试剂,图示操作错误;
B、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,且氢氧化钠具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,图示操作错误;
C、倾倒液体时,量筒要倾斜,标签要向着手心,瓶口紧挨量筒口,图示操作正确;
D、量取水读数时,量筒必须放平,视线与量筒内的液体的凹液面的最低处保持水平,不能仰视或俯视读数,图中为仰视读数,图示操作错误;
故选C。
典例3(2023年山东省枣庄市中考)按照规程操作是保障实验成功的前提。下列实验操作不正确的是
A.稀释浓硫酸 B.点燃酒精灯
C.加热液体 D.移走蒸发皿
【答案】D
【解析】A、稀释浓硫酸时应把浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水里,并不断搅动使产生的热量迅速扩散,切不可把水直接倒入浓硫酸中。A正确;
B、禁止用燃着的酒精灯直接点燃另一酒精灯,应用火柴从侧面点燃酒精灯。B正确;
C、加热液体时盛液量一般不超过试管容积的,使试管与桌面约成45°,管口不能对着自己或别人。C正确;
D、移走加热后的蒸发皿,为防止手烫伤,应用坩埚钳移走蒸发皿,放在陶土网上。D不正确。
综上所述:选择D。
典例4(2023年湖南省衡阳市中考)正确的实验操作是完成化学实验的基本要求。下列实验操作正确的是
A.读取液体体积 B.闻气体气味
C.测定溶液的pH D.稀释浓硫酸
【答案】B
【解析】A、读取液体体积时,量筒要放平,视线应与量筒内液体的凹液面最低处保持水平,错误;
B、 很多的气体有毒或者有刺激性气味,故闻气体气味时,用手在瓶口轻轻扇动,使极少量气体飘进鼻孔,而不能凑到容器口闻气体的气味,正确;
C、在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比即可测得溶液的pH。不能将pH试纸放到待测溶液中,会污染试剂,错误;
D、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散,一定不能把水注入浓硫酸中,错误。
故选B。
典例5(2023年天津市中考)下列图示中,实验操作正确的是
A. 读取液体体积 B. 检查装置气密性
C. 液体的倾倒 D. 氧气的验满
【答案】B
【解析】A、量取液体读数时,视线要与凹液面的最低处保持水平,故A错误;
B、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故B正确;
C、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨试管口,故C错误;
D、氧气的验满是将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃,则满,故D错误。
故选B。
典例6(2023年重庆市中考)实验是学习化学的重要途径,下列实验基本操作正确的是
A.转移蒸发皿 B.取用固体粉末
C.溶解固体 D.称量固体
【答案】B
【解析】A、不能用手拿热的蒸发皿,故A错误;
B、取用固体粉末:先将试管横放,用药匙或纸槽将固体粉末送到试管底部,再将试管直立,故B正确;
C、不能在量筒中溶解固体,故C错误;
D、用天平称量固体时,应遵循“左物右码”的原则,故D错误。
故选B。
典例7(2023年湖南省岳阳市中考)某化学兴趣小组的同学学习了碳酸钠的性质后,甲、乙、丙三位同学分别做了如下实验:
(1)甲同学向试管中加入少量的碳酸钠溶液,再滴加几滴酚酞溶液后发现溶液变红,说明碳酸钠溶液呈______(填“酸性”、“中性"或“碱性”)。
(2)丙同学向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加氯化钙溶液后,发现溶液变浑浊,请写出反应的化学方程式:______。
(3)丁同学将甲、乙、丙三位同学实验后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中,发现沉淀全部溶解,且有气泡产生,完全反应后溶液呈无色。他们决定对烧杯中溶液的溶质成分进行探究:
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【提出问题】烧杯中溶液的溶质成分(除酚酞外)有哪些?
【作出猜想】猜想Ⅰ:NaCl、CaCl2
猜想Ⅱ:______(填化学式)。
【实验探究】取烧杯中的少量溶液于试管中,向试管中滴加Na2CO3溶液,发现有气泡产生。
【实验结论】猜想Ⅱ成立。
【反思交流】小组同学讨论后,认为检验烧杯中溶液的溶质成分除了可以用Na2CO3溶液外,还可用下列选项中的______代替(填字母)。
A.pH试纸 B.铁粉 C.铜粉 D.CuSO4溶液
【答案】
(1)碱性
(2)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
(3)HCl、NaCl、CaCl2 AB
【解析】
(1)酚酞溶液遇到碱性溶液变红,向试管中加入少量的碳酸钠溶液,再滴加几滴酚酞溶液后发现溶液变红,说明碳酸钠溶液呈碱性,故填碱性。
(2)盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加氯化钙溶液后,发现溶液变浑浊,发生的反应是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故反应的化学方程式写为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。
(3){作出猜想}
由图可知,乙、丙两支试管中的反应都生成碳酸钙沉淀,将甲、乙、丙三位同学实验后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中,发现沉淀全部溶解,且有气泡产生,反应是甲试管中剩余的稀盐酸与碳酸钙沉淀反应生成氯化钙、水和二氧化碳,甲、乙、丙三支试管中的反应都生成氯化钠,所以烧杯中溶液中一定含有氯化钠和氯化钙,完全反应后溶液呈无色,即溶液呈中性或酸性,如溶液呈酸性,溶液中含有稀盐酸,所以猜想II为HCl、NaCl、CaCl2,故填HCl、NaCl、CaCl2。
{反思交流}
A 用pH试纸测溶液的pH,如pH小于7,说明溶液中含有稀盐酸,则猜想II成立,选项正确;
C 铁粉能够与稀盐酸反应产生气泡,向溶液中加入铁粉,产生气泡,说明溶液中含有稀盐酸,则猜想II成立,选项正确;
C 铜的金属活动性较弱,不能与稀盐酸反应生成氢气,加入铜粉无明显现象,不能证明稀盐酸存在,选项错误;
D 硫酸铜不与稀盐酸反应,不能证明稀盐酸存在,选项错误,故填AB。
典例8(2023年陕西省中考)化学学习小组同学在探究盐酸的化学性质时,进行了如下图所示的实验。
(1)A中看到的现象是_____。
(2)反应后溶液颜色为黄色的是_____(填字母)。
(3)D中发生反应的化学方程式是_____。
(4)探究实验结束后,用长滴管吸取C中的溶液逐滴加入B中,开始无沉淀生成,后生成红褐色沉淀。则下列分析推理合理的是_____(填序号)。
①长滴管中吸取的C中溶液为红色
②滴加前,B中有固体剩余
③滴加后,B中溶液pH变大
【答案】
(1)锌片表面产生无色气泡
(2)B
(3) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(4)①③/③①
【解析】(1)锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,故现象是锌片表面产生无色气泡;
(2)A、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,溶液颜色为无色,不符合题意;
B、稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,溶液颜色为黄色,符合题意;
C、酚酞溶液遇酸性溶液或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红色,溶液不会变黄色,不符合题意;
D、稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,溶液颜色为无色,不符合题意;
故填B;
(3)稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(4)用长滴管吸取C中的溶液逐滴加入B中,开始无沉淀生成,后生成红褐色沉淀,表明装置C中氢氧化钠过量,故逐滴滴加C中溶液时,其先与B中过量稀盐酸反应生成氯化钠和水,待B中稀盐酸反应完全后,与B中氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钠;
①酚酞溶液遇酸性溶液或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红色,最后氢氧化钠过量,溶液显碱性,使得酚酞溶液变红色,故长滴管中吸取的C中溶液为红色,符合题意;
②由分析得,滴加前B中稀盐酸过过量,而稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,故滴加前,B中无固体剩余,不符合题意;
③由分析得,C溶液中氢氧化钠先与B中过量稀盐酸反应生成氯化钠和水,待B中稀盐酸反应完全后,与B中氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钠,故滴加后,B中溶液pH变大,符合题意;
故填①③。
预测1 (2023年6月广东省佛山市顺德区伦教镇街中考三模)下图是小美同学参加实验操作考试中的部分操作,其中不正确的是( )
A.加热液体物质 B.过滤
C.量筒读数 D.排空气法收集氧气
预测2 (2023年广东省中考高分突破百校联考)下图对应操作正确的是( )
A.加热液体 B.闻气味
C.添加酒精 D.读取体积
预测3(2024年湖南省中考化学模拟)下列实验操作正确的是
A. 给液体加热 B. 闻气体气味
C. 读液体体积 D. 稀释浓硫酸
预测4.(2024年天津市河北区中考一模)下列实验操作中,正确的是
A. 稀释浓硫酸 B. 检查气密性
C. 点燃酒精灯 D. 读取液体体积
预测5(2024年江苏省扬州市仪征市中考一模)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,下图操作正确的是
A. 检查气密性 B. 加入锌粒
C 加入稀硫酸 D. 收集氢气
预测6(2024年吉林省长春市朝阳区中考一模)规范操作是实验成功的基础,下列关于胶头滴管的使用,操作规范的是
A. 吸取液体 B. 手持滴管
C. 滴加液体 D. 搅拌液体
预测7(2023年广东省潮州市初中学业水平模拟)下列实验操作正确的是
A.点燃酒精灯 B.读取液体体积
C.检查气密性 D.倾倒液体
押题1在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作不正确的是
A.检查气密性 B.制备氧气
C.收集氧气 D.蜡烛燃烧
押题2、实验操作应严谨规范。下列实验操作正确的是( )
A.取用锌粒 B.移走蒸发皿
C.稀释浓硫酸 D.读取液体体积
押题3下列图示实验操作中,不规范的是( )
A.溶液滴加 B.除去粗盐溶液中的难溶物
C.检查装置的气密性 D.稀释浓硫酸
押题4下列实验基本操作不正确的是( )
A.取用固体药品 B.读取液体体积
C.二氧化碳的验满 D.倾倒液体
押题5列图示的实验操作正确的是( )
A.点燃酒精灯 B.滴加液体
C.读液体体积 D.闻药品气味
押题6化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作中,正确的是( )
A.加入粉末药品 B.点燃酒精灯
C.读取液体的体积 D.滴加液体
押题7根据如图实验装置,回答下列问题:(节选)
(1)写出图中仪器a的名称:_______。
押题8根据下列装置回答问题:(节选)
(1)仪器①的名称是_______。
气体制取与净化
气体的制备是中学化学中必须掌握的的一项重要操作技能。中考中主要从以下五个方面进行考查,一是从制取的原理出发;二是从装置的选择出发;三是从装置的性能评价出发;四是气体的检验和验满方法上出发;五是从气体的干燥和净化角度出发。常见的题型有:根据反应物的状态和反应条件选择发生装置、根据气体的密度和溶解性选择收集装置、根据主体气体和杂质气体的性质选择净化装置等。设问形式主要有:装置的选择是否正确;如何选择发生装置、收集装置及装置的组合、比较同类装置的优劣、除杂剂和除杂装置的正确使用及气体制备知识的迁移运用等。
命题点 命题方式 考查热度
气体的发生装置选择 主要以实验题形式考查,偶尔也会在填空题与简答题中涉及,主要考查根据反应物的状态和反应条件选择发生装置。
气体的收集装置选择 考查根据气体的密度和溶解性选择收集装置。今年可能在题目的提问上发生一些变化,但内容不会有太大的变化,相对简单。
气体检验和验满方法 常以选择题的形式考查,偶尔也会在简答题中涉及,主要考查氧气、二氧化碳的检验和验满。
气体的干燥和净化 主要以实验题形式考查,偶尔也会在填空题与简答题中涉及,根据主体气体和杂质气体的性质选择净化装置。
气体制备和净化,是化学实验的基本技能之一,是中考化学的热点。要求学生根据化学反应原理选择恰当的气体发生装置;根据化学原理分析制备气体中可能含有的杂质,从而选用恰当试剂和装置除去这些杂质,以制备纯净、干燥的气体。此类试题涉及的仪器种类多、化学实验基本技能杂、气体的种类(甚至包括要求高中掌握的气体)多,所以出题形式变化多样,层出不穷。今年中考应该在历年常规考查的基础上,联系物质的性质上有所创新,考查面会更广,考查的层次更深,希望能引起广大师生注意。
【思维导图】
知识点一、化学式
1.反应原理
(1)实验室制取氧气
①用加热高锰酸钾的方法制取氧气:
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
②用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气:2KClO32KCl+3O2↑,其中MnO2是催化剂。
③用过氧化氢分解的方法制取氧气:
2H2O22H2O+O2↑,其中MnO2是催化剂。
(2)实验室制取CO2气体
实验室常用大理石(主要成分碳酸钙,是块状固体)与稀盐酸反应,制取二氧化碳:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)实验室制取氢气
实验室常用锌和稀H2SO4反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
2.发生装置和收集装置的选择
(1)发生装置的选择
实验装 置图
反应物 状态 固体与固体 固体与液体
反应条件 加热 不加热
适用制取 的气体 ①加热高锰酸钾制氧气 ②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气 ①过氧化氢分解制氧气 ②实验室制取氢气 ③大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
注意事项 ①试管口略向下倾斜 ②加热前要给试管预热 ③用排水法收集气体,实验完毕,要先将导气管从水中取出,然后再熄灭酒精灯 ④高锰酸钾制取氧气,试管口处应放一团棉花 用长颈漏斗添加液体,长颈漏斗的下端应伸到液面以下
(2)制取常见气体最佳发生装置的选择
装置图
装置特点 安装简单 便于添加液体 可以控制反应速率 可以控制反应的发生与停止
适用范围 用于制取少量气体 用于平稳反应,并制取较多气体 用于剧烈反应,并制取较多气体 用于平稳反应,并持续时间很长的气体制取
根据制取气体的实际需要和反应的具体情况,从上述装置中选择最佳的装置进行气体的制取。
(3)收集装置的选择
选择收集装置要考虑气体的溶解性、能否与水反应、密度、是否有毒性、能否与空气中的某成分发生化学反应等因素。
收集方法 向上排空气法 向下排空气法 排水法
装置图
气体性质 密度比空气大,不与空气中的成分发生反应 密度比空气小,不与空气中的成分发生反应 不溶于水或难溶于水(不与水反应)
典型气体 CO2、O2等 H2、NH3、CH4等 H2、O2、CO、CH4等
注意事项 导气管伸到集气瓶的底部,防止收集的气体不纯 ①导气管口气泡均匀连续产生时开始收集 ②导气管不宜伸到集气瓶内
知识点二、气体的净化
1. 净化的原则
(1)一般除杂在前,干燥在后,但如果用加热法除杂,则干燥在前。
(2)吸收剂和干燥剂只能吸收气体中的杂质和水分(或将其转化为被净化的气体),不能与被净化的气体反应。
2. 常见气体的净化装置
装置类型 液态除杂(或干燥剂) 固态除杂(或干燥)剂(不加热)
装置图 洗气瓶 U形管 球形干燥管
气体流动方向 长管进,短管出 进气和出气没有区别 大口进气, 小口出气
3. 常见气体的净化方法
气体 杂质 除杂方法
O2 H2O 通过浓硫酸或其它固体干燥剂
CO2 HCl、H2O 通过足量的饱和NaHCO3溶液后,再通过浓硫酸
H2 HCl、H2O 通过足量的NaOH溶液后,再通过浓硫酸
CO2 CO 通过灼热的氧化铜
N2 O2 通过灼热的铜网
4. 常见的干燥剂
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体
浓H2SO4 中性气体:H2、O2、CO、CH4、N2 酸性气体:CO2、SO2、HCl等 NH3
生石灰、固体NaOH、 碱石灰(NaOH与CaO的混合物) 中性气体:H2、O2、CO、CH4、N2 中性气体:NH3 CO2、SO2、HCl
无水氯化钙 H2、O2、CO、CH4、CO2、HCl NH3
典例1 (2023·眉山中考真题)根据图,有关气体的实验室制法叙述正确的是
A.选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸
B.选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C.选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
【答案】C
【解析】A、大理石或石灰石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石或石灰石表面,阻止反应进一步进行,选择甲装置制取CO2,X不能为稀硫酸,故选项说法错误。
B、选择甲装置制取H2,Y不可能为铜粒,在金属活动性顺序中,铜的位置排在氢的后面,不能与稀盐酸反应,故选项说法错误。
C、乙装置,控制通入气体的方向,可收集密度比空气大小的气体,选择乙装置既可收集H2也可收集CO2,从短导管通入,可收集氢气,从长导管通入,可收集二氧化碳,故选项说法正确。
D、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,选择乙装置干燥O2,气流方向为a进b出,故选项说法错误。
故选:C。
典例2(2023年甘肃省武威市中考)实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)。用这种方法制取氢气,以下实验操作正确的是
A.检查气密性 B.加入锌粒
C.加入稀硫酸 D.收集氢气
【答案】A
【解析】A、检查气密性的方法为先将导管的一端浸在水里,然后用手握住容器外壁,导管口产生气泡,装置气密性好。A正确;
B、锌粒为固体颗粒,向试管中加入锌粒,应把试管横放,把锌粒放到试管口,再将试管缓缓直立起来。B不正确;
C、向试管中加入稀硫酸,应将瓶塞倒放,试剂瓶标签向着手心,略斜的持试管,瓶口紧挨试管口。C不正确;
D、氢气密度比空气小,应用向下排空气法收集。D不正确。综上所述:选择A。
典例3(2023年山西省中考)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,有关操作如下,正确的一项是
A. 试管口应该倾斜 B. 用酒精灯火焰加热
C. 气泡连续放出时开始收集 D. 收集前集气瓶应装满水
【答案】D
【解析】A.加热固体时试管口应该略向下倾斜,防止冷凝水回流引起试管炸裂,此选项错误;
B. 因为酒精灯的外焰温度最高,所以用酒精灯的外焰加热,此选项错误;
C. 气泡连续、均匀放出时,此时是纯净的氧气,开始收集,此选项错误;
D. 收集前集气瓶应装满水,否则收集到的氧气中会混有空气,此选项正确。故选D。
典例4(2023福建真题)在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作不正确的是
A. 检查气密性 B. 制备氧气
C. 收集氧气 D. 蜡烛燃烧
【答案】C
【解析】A、检查装置的气密性先将导管放入水中然后用手握住试管外壁看导管口是否有气泡冒出,操作正确;
B、实验室用加热高锰酸钾制取氧气时,,在试管口加一团棉花,用酒精灯加热,试管口略向下倾斜,操作正确;
C、氧气密度大于空气,用排空气法收集氧气时,导管应插入到集气瓶底,操作错误;
D、蜡烛能够在氧气中燃烧,操作正确。故选C。
典例5(2022江苏扬州)制取、收集CO2并验证相关性质,下列做法不正确的是
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 验证CO2不支持燃烧
【答案】B
【解析】A、检查装置气密性:将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,不符合题意;
B、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器。图中操作错误,符合题意;
C、二氧化碳的密度比空气大,用万用瓶收集二氧化碳,应“长进短出”,不符合题意;
D、将二氧化碳倾倒入烧杯中,蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,不符合题意。故选B。
典例6(2023 怀化中考真题)如图是实验室常用的装置。
请回答下列问题:
(1)写出标号①的仪器名称    。
(1)写出实验室用A装置(不考虑棉花)制取氧气的化学方程式    ,若要收集较纯净的氧气应选用的装置是    (填装置字母),实验结束后应    (请从下列选项选择)。
a.先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯
b.先灭酒精灯,再将导管从水槽中取出
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置,其优点是    ;写出实验室制取CO2的化学方程式    ,若用G装置收集CO2,气体应从    (填“a”或“b”)端通入。
(4)乙炔(C2H2)是一种密度比空气小、难溶于水的气体,实验室常用块状电石(主要成分是CaC2)和水在常温下制取乙炔气体,该反应非常剧烈,且会放出大量的热。为得到平稳的气流,应选择    (填装置字母)作为制取乙炔的发生装置,可选用    (填装置字母)装置收集乙炔气体。
【答案】
(1)试管;
(2)2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;F;a;
(3)可以控制反应的发生和停止;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;a;
(4)B;E或F或G
【解析】 (1)由图可知,标号①的仪器名称为试管;
(2)A装置适用于固体加热反应制取气体,适用于加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,或适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的氧气比较纯净,故收集装置可选F;实验结束后,应先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管。
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置,C装置中可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止;实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;若用G装置收集CO2,二氧化碳的密度比空气大,气体应从a端通入;
(4)实验室常用块状电石(主要成分是CaC2)和水在常温下制取乙炔气体,属于固液不加热反应,该反应非常剧烈,为了得到平稳气流,发生装置可选B,B装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;乙炔(C2H2)是一种密度比空气小、难溶于水的气体,可用向下排空气法或排水法收集,故收集装置可选E或F或G。
典例7(2023 绥化中考真题)如图是实验室制取某些气体的装置图,回答问题。

(1)仪器a的用途是    。
(2)写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式    ,其基本反应类型是    反应,装置B相对于装置C,其优点是    。
(3)比较用大理石和稀盐酸制取二氧化碳与用过氧化氢溶液制取氧气的实验,两者的共同点是    。
A.发生装置可以相同 B.都可以用二氧化锰作催化剂
C.完全反应后剩余固体成分相同 D.收集装置可以相同
(4)A装置中试管口略向下倾斜的原因是    。
(5)用E装置收集氢气时,开始收集的适宜时刻是    。
(6)氯化氢气体具有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气大,实验室可以用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取,应选用的发生装置是    (选填字母)。
【答案】
(1)用来给物质加热;
(2)2H2O22H2O+O2↑;分解;控制反应的速率;
(3)AD;
(4)防止加热时冷凝水回流,炸裂试管;
(5)导管口气泡连续均匀冒出时;
(6)D
【解析】(1)仪器a是酒精灯,用途是用来给物质加热;
(2)B装置是固液常温型装置,实验室用B装置制取氧气的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑,反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;装置B中分液漏斗可以控制液体的滴加速率,从而控制反应的速率;
(3)A、二者的反应物都是固体和液体,不需要加热,发生装置都是固液常温型装置,故正确;B、大理石和稀盐酸制取二氧化碳不需要用二氧化锰作催化剂,故错误;C、大理石和稀盐酸反应后剩余固体为大理石中的杂质,用过氧化氢溶液制取氧气反应后剩余固体为二氧化锰,故错误;D、二氧化碳用向上排空气法收集,氧气可以用向上排空气法或排水取气法收集,故正确;
(4)A装置中试管口略向下倾斜的原因是防止加热时冷凝水回流,炸裂试管;
(5)排水法收集气体时导管口开始产生的气体是装置内的空气,所以要等到导管口气泡连续均匀冒出时才能收集;
(6)加热氯化钠固体与浓硫酸的混合物的方法来制取氯化氢气体,属于固液加热型,应选用的发生装置D。
典例8(2023 云南中考真题)化学是一门以实验为基础的学科。请结合图示回答问题:

(1)仪器①的名称为    。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为    ,应选择的发生装置和收集装置为    。
(3)若采用E装置收集某种气体,当    时开始收集。
(4)利用如图装置制取并研究CO2的性质。将Y形管倾斜,使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应,然后向M中注入足量NaOH溶液。
①整个实验过程中,气球的变化情况是    ;
②注入足量NaOH溶液充分反应后,M中的现象是    ,产生此现象的原因是    。
【答案】
(1)试管;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;BD或BE;
(3)气泡连续均匀冒出;(4)①先变大后变小;②有白色沉淀生成;氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠
【解析】 (1)通过分析题中所指仪器的名称和作用可知,仪器①的名称为试管;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的反应是高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,氧气密度比空气大,不易溶于水,应选择的发生装置和收集装置为BD或BE;
(3)若采用E装置收集某种气体,当气泡连续均匀冒出时开始收集;
(4)①碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,所以整个实验过程中,气球的变化情况是:先变大后变小;
②注入足量NaOH溶液充分反应后,M中的现象是:有白色沉淀生成,产生此现象的原因是:氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
预测1 (2023·海安市模拟)已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2,黄绿色易溶于水的氯气有毒性,并能与氢氧化钠溶液反应.若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应.每个虚线框表示一个单元装置,其中存在明显错误的是:(不考虑①单元装置)
A.只有④处 B.只有②处
C.只有②和③处 D.②、③、④处
预测2(2023·惠山区校级三模)利用如图所示装置,能完成实验室制取气体的是
A.用②③制取二氧化碳 B.用②⑤制取氧气
C.用①④制取二氧化碳 D.用①③制取氧气
预测3(2023·长宁区二模)实验室制取气体的原理与装置(省略反应试剂与夹持装置)都正确的是
A.Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ B.2H2O2═2H2O+O2↑
C.Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ D.CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑
预测4(2023·东莞市一模)某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成.点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾;把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊.下列对气体组成的推断正确的是
A.可能只有氢气一种气体
B.可能只有甲烷一种气体
C.三种气体一定都存在
D.一定是氢气和一氧化碳的混合气体
预测5(2023·天长市校级模拟)下列制取、收集并存放CO2的图示,正确的做法是
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 存放CO2
预测6(2023 永年区校级模拟)如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作,其中错误的是
A.甲图中推动注射器活塞时,长颈漏斗下端冒气泡,说明气密性良好
B.乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下,是为了防止气体逸出
C.丙图装置可以测量CO2的体积,植物油是为了防止CO2气体溶于水
D.丁图中为了检验CO2,滴入的试剂为澄清石灰水
押题1化学是一门以实验为基础的学科。以下实验操作正确的是
A.排空气法收集氧气 B.实验室制取CO2
C.验满二氧化碳 D.铁丝在氧气中燃烧
押题2 Cl2是一种能溶于水的气体,其密度比空气大,则Cl2的收集方法应是
A.排水法 B.向上排空气法
C.向上排空气法和排水法 D.向下排空气法
押题3如图是初中化学进行“气体制取与收集”实验的装置图,根据所学知识选择正确的说法是
A.装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置
B.装置2用于实验室制取二氧化碳可以实现“即开即停”
C.装置3可以收集到比较纯净的氧气
D.装置4可以检验收集的气体是否是二氧化碳
押题4下列制取气体所用物质和装置均正确的是
A.制取CO2 B.制取氢气
C.制取氧气 D.制取CO2
押题5化学是一门以实验为基础的科学,结合装置回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:②______。
(2)用A装置制取氧气的化学方程式为______,用D装置收集O2,验满的方法是______。
(3)装置B制得的CO2中通常含有少量的水蒸气,若要制取干燥的CO2,正确的装置连接顺序是______(填字母);再连接F装置,m处干燥的紫色石蕊纸片______(填“变”或“不变”)红,G装置产生的现象可证明CO2具有的物理性质是______,装置C可代替装置B,其优点是______。
(4)硫化氢(H2S)气体有毒,密度比空气大,溶于水形成酸,能在空气中燃烧生成SO2和水,实验室用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生复分解反应制取H2S,该反应的化学方程式是______,该实验需要对尾气进行处理,下列方法正确的是______(填序号)。
a.用稀硫酸吸收 b.用氢氧化钠溶液吸收 c.点燃
押题6下图是实验室常用的部分实验装置,请回答下列问题:
(1)仪器名称:①__________,②__________。
(2)用高锰酸钾制氧气,可选用的发生装置是____。(选填序号),反应化学方程式为_____。若用E来收集氧气,收集完毕的操作顺序是__________(填写序号顺序)。
①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶
(3)实验室制CO2的反应化学方程式为_____,为方便控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是____(选填序号);如果用F装置收集CO2,验满的操作是______。
(4)FeS2和O2在加热条件下可反应生成SO2,下图是实验室利用FeS2制取SO2的装置。
①装置H中浓硫酸的作用是__________。
②装置J用于收集SO2,说明SO2气体的密度__________(选“小于”或“大于”)空气。
③用化学方程式表示实验中NaOH溶液的作用__________。
押题7化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标号①的仪器名称是______。
(2)你认为选用B作发生装置,优点是______;请指出装置C中存在的一处错误______。
(3)改进上述装置图中存在的错误,并以过氧化氢溶液为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气。按照要求选择实验装置,连接仪器后,先______,再装入药品,进行实验。
①所选装置的连接顺序为______(从左到右填写装置序号字母)。
②上述方法制氧气的化学方程式为______。
③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满,用来收集难溶于水的气体时,气体从______(填“a”或“b”)端通入。
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是______(填序号)。
物质检验、鉴别、分离和除杂
物质的检验、鉴别、除杂备受中考命题人的青睐,这类试题综合性较强,酸碱盐、单质、氧化物都是命题人的菜,命题方式比较灵活,可单独命题也可结合其它知识考查。
初中化学物质的鉴别专题鉴别物质是初中化学的重点和难点内容。物质的检验包括鉴定、鉴别和推断等类型。鉴定是根据一种物质的特性,用化学方法检验它是不是这种物质,若是离子化合物?必须检验出它的阳离子和阴离子。鉴别是根据几种物质的不同特性,区别它们各是什么物质,推断是根据已知实验步骤和实验现象,运用物质特性进行分析,通过推理判断被检验的样品是什么物质,或样品中含有什么物质,不含什么物质等。
命题点 命题方式 考查热度
物质的检验 在中考中会结合溶液、酸碱盐和化学实验等内容进行考查。主要以选择题和填空题形式出现,有时也会出现在简答题中,有时结合其他知识点综合考查。涉及的命题点有:①物质的检验;②离子的检验;③混合气体检验等。
物质的鉴别 主要结合物质的性质,特别是常见的气体、单质氧化物、酸碱盐的性质进行考查。常以文字叙述的形式在选择题中考查,有时也会在填空题或简答题中考查。主要涉及的命题点有:物质的检验包括鉴定、鉴别和推断等类型,根据几种物质的不同特性,区别它们各是什么物质。推断是根据已知实验步骤和实验现象,运用物质特性进行分析,通过推理判断被检验的样品是什么物质,或样品中含有什么物质,不含什么物质等。
物质的除杂 这种题型一般是单列为选择题。涉及的命题点有:①固体类除杂;②液体类除杂;③气体类除杂等。
物质的检验、鉴别和除杂分值为2~4分,题型为选择题、填空题和实验探究题。预计2024年中考考查物质的检验和除杂的可能性较大。
【思维导图】
知识点一、物质的检验
一、原理
1. 检验的思路:根据物质的某一特性,用化学方法确定是不是该物质或者是否含有某种成分。
2. 检验的依据:任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。如颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀产生、有无吸热或放热等。
二、物质检验的一般步骤
三、检验方法
1. 物理方法:根据物质的特殊物理性质,如颜色、气味、水溶性等,通过观察、分析、判断、得出结论。
(1)常见有特殊颜色的物质(离子代表含有这种离子的溶液)
①固体物质:Cu:红(或紫红)色;CuSO4·5H2O:蓝色;S:淡黄色。
②沉淀:Cu(OH)2:蓝色;Fe(OH)3:红褐色。
③溶液:Fe2+:浅绿色;Fe3+:黄色;Cu2+:蓝色;MnO4-:紫红色。
(2)常见有特殊气味的物质
氨气:刺激性的氨味气体;SO2:刺激性气味气体。
2. 化学方法:利用物质的特殊化学性质,反应时产生的特征现象,对所给物质进行检验。
(1)常见气体的检验
气体 检验方法 实验现象
O2 将带火星的木条伸入集气瓶内 木条复燃
CO2 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊
H2 点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成
CH4 点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯;一段时间后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入澄清石灰水,振荡 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成;澄清石灰水变浑浊
CO 点燃,在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊
NH3 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 红色石蕊试纸变为蓝色
H2O 通过无水硫酸铜 无水硫酸铜由白色变成蓝色
HCl 先通入硝酸银溶液,再滴加稀HNO3 有白色沉淀生成,且沉淀不溶解
(2)常见离子的检验
离子 检验方法 实验现象
H+ ①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红
②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上 与标准比色卡对照pH<7
③取少量试剂加入Zn粒 有气泡产生
④取少量试剂加入碳酸钠 有气泡产生
OH- ①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变蓝
②取少量试剂滴加无色酚酞溶液 酚酞溶液变红
③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上 与标准比色卡对照pH>7
④取少量试剂加入可溶性铜盐 有蓝色絮状沉淀生成
Cl- 取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
SO42- 取少量试剂滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
CO32- 取少量试剂滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中 产生气泡,澄清石灰水变浑浊
Cu2+ 取少量试剂滴加可溶性碱 有蓝色絮状沉淀生成
Fe3+ 取少量试剂滴加可溶性碱 有红褐色沉淀生成
NH4+ 取少量试剂滴加可溶性碱,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 产生有刺激性气味的气体,红色石蕊试纸变蓝
Ag+ 取少量试剂滴加少量NaCl溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ba2+ 取少量试剂滴加少量Na2SO4和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ca2+ 取少量试剂滴加可溶性碳酸盐溶液 有白色沉淀生成
知识点二、物质的鉴别
一、物质的鉴别原则
操作简单、试剂种类少、现象明显。
二、物质鉴别的方法
1. 物理方法:
依据物质特殊的物理性质(如颜色、状态、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象)进行观察、分析、判断,得出结论。
2. 化学方法:
依据物质间反应时所产生的特殊反应现象(如变色、放出气体、生成沉淀、放热等)进行鉴别。
三、物质鉴别的形式
1. 一种试剂鉴别:选择一种试剂,分别加入待测物质中,观察实验现象。
2. 多种试剂鉴别:选择多种试剂,依次加入待测物质中,会出现明显不同现象。
3. 无试剂鉴别:先利用物质物理性质不同或物质间的相互反应(包括与生成物反应)而产生不同现象把物质鉴别出来。
四、常见物质的鉴别
常见物质 所选试剂或方法 现象
软水、硬水 肥皂水 泡沫较多、的是软水;泡沫较少、浮渣较多的是硬水
棉花 灼烧 有烧焦羽毛气味的是羊毛;
羊毛 有烧纸气味、燃烧后有灰烬的是棉花;
合成纤维 有气味,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎的是合成纤维
常见化肥 看外观或加水 灰白色或难溶于水或部分溶于水的是磷肥
加熟石灰研磨 有刺激性气味气体产生的是铵态氮肥(铵盐)
硝酸铵固体和氢氧化钠固体 水 溶液温度显著升高的是氢氧化钠固体
溶液温度显著降低的是硝酸铵固体
黄铜和纯铜 相互刻画 有明显划痕的为纯铜,反之为黄铜
白醋和白酒 闻气味 有刺激性气味的是白醋,有醇香味的是白酒
热塑性塑料和热固性塑料 加热 加热熔化,冷却凝固为热塑性塑料 加热时不能熔化,保持外部形状的为热固性塑料
真假黄金 灼烧 不变色的是真黄金,变黑的是假黄金。
加稀盐酸或稀硫酸 有气泡产生的是假黄金,没有气泡产生的是真黄金
知识点三、物质的除杂
一、除杂的原则
1. 杂不增:
所选试剂不能与被提纯物质(主要成分)反应。
如除去NaCl溶液中少量的Na2CO3
错误方法:加入适量的硫酸或稀硝酸。
错误原因:会引入杂质硫酸钠(或硝酸钠)
正确方法:加入适量的稀盐酸或加入适量的氯化钙或氯化钡溶液
2. 主不减:
在除去杂质的同时,不能减少主体物质的总量。
如除去CO2气体中少量的HCl
错误方法:将气体先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸。
错误原因:在除去HCl的同时,也将CO2气体除去。
正确方法:现将气体通过饱和的NaHCO3(CO2气体不溶于该溶液,也不与该溶液反应)溶液,再通过浓硫酸。
3.易分离:
除杂后生成的产物的状态与被提纯物质的状态要不同,方便除去。也即尽量将杂质转化为气体或沉淀!
如上例除去NaCl溶液中少量的Na2CO3,可加入适量的稀盐酸至不再产生气泡,该方法是将Na2CO3转化为NaCl同时,生成CO2气体,这样CO2气体自行逸出。
再比如除去NaNO3溶液中的少量NaCl杂质时,可先滴加适量的硝酸银溶液至不再产生沉淀,再过滤即可除去难溶性的AgCl。
4.易复原:
若混合物为固体时,除杂之后要考虑到容易将物质恢复至初始状态固态。
如:除去KCl固体中少量的MnO2(难溶)时,应先加水溶解→过滤→,
对蒸发KCl溶液蒸发结晶的目的是:将KCl溶液转化成KCl固体,恢复原物质的状态!
二、除杂的方法
1. 气体的除杂
方法一:将杂质气体通过物质吸收、反应除去,如氧气中的水蒸气可通过浓硫酸吸收除去、一氧化碳中的二氧化碳可通过氢氧化钠溶液吸收除去。
方法二:将杂质气体转化为主气体,如二氧化碳中的一氧化碳可通过灼热的氧化铜,使一氧化碳转化成二氧化碳。
【常见气体除杂举例】
物质 杂质 除杂方法
CO2 CO 通过灼热的氧化铜
CO CO2 先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸
H2 HCl气体 先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸或碱石灰
CO2 水蒸气 通过浓硫酸
CO2 HCl 先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸
N2 CO2 先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸
O2 CO2 先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸
O2 水蒸气 通过氧化钙、浓硫酸或氢氧化钠固体
N2 O2 通过灼热的铜网
H2 水蒸气 通过氧化钙、浓硫酸或氢氧化钠固体
2. 固体的除杂
方法一:将杂质化为气体除去,如氧化铜中的炭粉通过在空气中灼烧除去。
方法二:将杂质转化为溶液除去,如铜中的铁可通过与盐酸反应除去。
【常见固体除杂举例】
物质 杂质 除杂方法
CuO Cu 在空气(或氧气)中灼烧
Cu Fe 加入足量的稀硫酸/稀盐酸,过滤
Cu CuO 加入足量的稀硫酸/稀盐酸,过滤
Cu Zn 加入足量的稀硫酸/稀盐酸,过滤
CuO C 在氧气流中加热
C CuO 加入足量的稀硫酸/稀盐酸,过滤
CaO CaCO3 高温煅烧
MnO2 KCl 溶解、过滤
Fe Zn 加入足量硫酸亚铁溶液,过滤
Ag Cu 加入足量的硝酸银溶液,过滤
CaCO3 CaCl2 加水溶解,过滤
3. 液体中的除杂:即杂质离子的去除
①通过离子共存问题除杂
第一步:对比两种物质,找出两种物质中相同的离子和不同的离子(离子A、杂质离子);
第二步:根据杂质离子的化学性质,找出与杂质离子不共存的离子B,将离子B与离子A组合,即为除杂试剂。
以除去氢氧化钠(NaOH)溶液中的碳酸钠(Na2CO3)为例:
②通过置换反应除杂:
即利用金属活动性顺序进行除杂。
此类除杂一般阴离子相同、阳离子是两种活动性不同的金属离子。
第一步:对比两种物质,找出两种物质中相同的离子和不同的离子(离子A、杂质离子);
第二步:根据杂质离子的化学性质,找出与杂质离子不共存的离子B,将离子B与离子A组合,即为除杂试剂。
【常见液体除杂举例】
物质 杂质 除杂方法
FeSO4 CuSO4 加入足量的铁粉,过滤
NaCl Na2CO3 加入适量的盐酸
NaCl NaOH 加入适量的盐酸
NaCl Na2SO4 加入适量的氯化钡溶液,过滤
NaCl HCl 加入适量的NaOH
NaOH Na2CO3 加入适量的氢氧化钙溶液,过滤
NaCl CuSO4 加入适量的氢氧化钡溶液,过滤
NaNO3 NaCl 加入适量的硝酸银溶液,过滤
NaCl KNO3 蒸发结晶
KNO3 NaCl 冷却热饱和溶液(或降温结晶)
NaCl NaHCO3 加入适量的稀盐酸
NaOH Ca(OH)2 加入适量碳酸钠溶液,过滤
HCl H2SO4 加入适量氯化钡溶液,过滤
CuSO4 H2SO4 加入足量的氧化铜或氢氧化铜粉末,过滤
KNO3 K2SO4 加入适量的硝酸钡溶液,过滤
CaCl2 HCl 加入足量的碳酸钙固体,过滤
NaNO3 AgNO3 加入适量的氯化钠溶液,过滤
典例1 (2023·辽宁抚顺等中考真题)区别羊毛纤维和合成纤维的正确方法是
A. 观察颜色 B. 加水溶解
C. 抚摸感觉 D. 灼烧闻味
【答案】D
【解析】A、羊毛纤维和合成纤维颜色都是相近的,观察颜色不能鉴别,故A错误;
B、羊毛纤维和合成纤维都不能溶于水,所以加水溶解不能鉴别,故B错误;
C、羊毛纤维和合成纤维抚摸手感相近,抚摸感觉不能鉴别,故C错误;
D、羊毛纤维的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,合成纤维灼烧有特殊气味,灼烧闻气味的方法可以鉴别羊毛纤维和合成纤维,故D正确;故选D。
典例2(2023·黑龙江牡丹江中考真题)除去下列物质中的杂质,所选择的方法正确的是
序号 物质 杂质 除杂方法
A CO2 H2O 将气体通过足量的浓硫酸
B NaCl 泥沙 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
C O2 N2 将气体通过灼热的铜网
D KCl溶液 K2CO3 向溶液中加入过量的BaCl2溶液,过滤
【答案】A
【解析】A、CO2(H2O):将气体通过足量的浓硫酸,浓硫酸不与二氧化碳,具有吸水性将水分吸收,杂质被除去,且未引入新的杂质,符合除杂原则,选择的方法正确,符合题意;
B、NaCl(泥沙):加水溶解,NaCl溶于水,泥沙不溶解,过滤、洗涤、干燥得到泥沙,选择的方法不正确,应溶解、过滤、蒸发,不符合题意;
C、O2(N2):将气体通过灼热的铜网,铜与氧气反应,不与氮气反应,违背除杂原则“所选试剂只能与杂质反应”,选择的方法不正确,不符合题意;
D、KCl(K2CO3):向溶液中加入过量的BaCl2溶液,氯化钡不与氯化钾反应,与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,碳酸钾被除去,但引入新杂质过量的BaCl2,违背除杂原则“不能引入新杂质”,选择的方法不正确,不符合题意。故选:A。
典例3(2023·广西壮族中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别硫酸铵和氯化铵 取样,分别加入熟石灰研磨后闻气味
B 除去氯化钠中少量的碳酸钠 加入过量的氯化钙溶液,过滤;滤液蒸发结晶
C 检验氢氧化钠固体部分变质 取样,加入足量氢氧化钡溶液,过滤;滤液中加酚酞
D 分离二氧化锰和氯化钾固体 加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣、干燥;滤液蒸发结晶
【答案】D
【解析】A、硫酸铵和氯化铵与熟石灰粉末混合研磨后,均能产生有刺激性气味的气体,不能鉴别,不符合题意;
B、碳酸钠能与过量的氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去碳酸钠杂质但引入了新的杂质氯化钙,不符合题意;
C、变质后的氢氧化钠中含有碳酸钠,碳酸钠能与足量氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,其生成了碱性物质氢氧化钠,无法确定原物质中是否含有氢氧化钠,不符合题意;
D、氯化钾易溶于水,二氧化锰不溶于水,加入足量水溶解,过滤、洗涤滤渣、干燥,分离出二氧化锰,滤液蒸发结晶,分离出氯化钾,符合题意;故选D。
典例4(2023·辽宁营口中考真题)化学离不开实验,我们通过实验研究物质的性质和变化规律,探寻物质组成的奥秘。科学的方案设计是达到实验目的的前提。下列实验方案设计,不能达到目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 鉴别氯化铵和氯化钾 加入熟石灰固体研磨,闻气味
B 检验氢氧化钠溶液是否变质 滴加无色酚酞溶液,观察颜色
C 分离氯化钠中混有少量泥沙 溶解、过滤、蒸发、结晶
D 除去氮气中混有的少量氧气 通过灼热的铜丝网
【答案】B
【解析】A、氯化钾不与熟石灰反应,氯化铵中含有铵根离子,加入熟石灰固体研磨,产生有刺激性气味的气体,现象不同,可以鉴别二者,故A选项不符合题意;
B、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,碳酸钠、氢氧化钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红,不能证明氢氧化钠溶液是否变质,故B选项符合题意;
C、泥沙不溶于水,氯化钠易溶于水,将两者的混合物加水溶解后,过滤,得到氯化钠溶液,再进行蒸发结晶的操作,可以得到氯化钠晶体,可以分离氯化钠和泥沙,故C选项不符合题意;
D、氮气中混有的少量氧气,将混合气体通过灼热的铜网,氮气不与铜反应,铜和氧气在加热条件下生成氧化铜固体,除去氧气的同时没有引入新杂质,符合除杂原则,故D选项不符合题意。故选B。
典例5(2023·湖北潜江等中考真题)下列实验方案中,不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别乙醇和水 取样,分别闻气味
B 鉴别铝合金和银 取样,分别滴加稀硫酸,观察现象
C 除去H2中混有的少量HCl气体 将混合气体通过足量NaOH溶液,干燥
D 除去CuCl2溶液中混有的少量CuSO4 加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
【答案】D
【解析】A、乙醇具有特殊气味而水没有,所以闻气味可以鉴别;正确。
B、铝合金中含有金属为铝,表面的氧化铝和硫酸反应,破坏了氧化铝膜,硫酸接触单质铝,铝和稀硫酸反应产生硫酸铝和氢气,有气泡冒出的为铝合金;银不与硫酸反应,无气泡的为银;正确。
C、氯化氢和氢氧化钠反应产生氯化钠和水,氢气和氢氧化钠不反应,干燥得到氢气;正确。
D、硫酸铜和适量硝酸钡反应产生硫酸钡沉淀和硝酸铜,过滤除去了硫酸钡沉淀,但是引入了新杂质硝酸铜;不正确。故选:D。
典例6(2023·湖南益阳中考真题)为达到实验目的,下列实验设计或操作不可行的是
选项 实验目的 实验设计或操作
A 除去铜粉中少量的铁粉 加过量稀盐酸,充分反应后过滤、洗涤
B 检验Na2SO4溶液中是否混有H2SO4 取少量溶液于试管中,滴入酚酞溶液
C 分离KCl和MnO2的固体混合物 加水溶解、过滤、洗涤、蒸发
D 鉴别软水和硬水 加入肥皂水,振荡
【答案】B
【解析】A、加过量稀盐酸,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铜和稀盐酸不反应,充分反应后,过滤、洗涤,可除去杂质,不符合题意;
B、取少量溶液于试管中,滴入酚酞溶液,无色酚酞试液在中性和酸性溶液中均不变色,无法用无色酚酞试液检验硫酸钠溶液中是否含有硫酸,符合题意;
C、氯化钾溶于水,二氧化锰难溶于水,加水溶解、过滤、洗涤得到二氧化锰,蒸发得到氯化钾,可达到分离的目的,不符合题意;
D、通常用肥皂水来区分硬水和软水,肥皂水在硬水中易起浮渣,在软水中泡沫较多,不符合题意。故选B。
典例7(2023·湖北宜昌中考真题)鉴别下列各组物质,所选试剂不正确的是
A. 硬水和软水——肥皂水 B. 黄铜和黄金——硝酸银溶液
C. 纯碱和烧碱——酚酞溶液 D. 氯化铵和氯化钾——熟石灰
【答案】C
【解析】A.加入等量的肥皂水后,出现较多泡沫的是软水,出现较少泡沫,较多浮渣的是硬水,故A可以鉴别;
B.黄铜是铜锌合金,加入硝酸银溶液后铜和锌都能与硝酸银反应,固体表面会有银白的银析出,而黄金不与硝酸银溶液反应,故B可以鉴别;
C.纯碱的水溶液呈碱性,烧碱的水溶液也呈碱性,都能使酚酞溶液变红,故C无法鉴别;
D.氯化铵与熟石灰反应会生成有刺激性气味的氨气,而氯化钾不与熟石灰反应,故D可以鉴别。故选C。
典例8(2023·山东聊城中考真题)除杂和鉴别都是进行科学探究的重要方式,下列实验设计不能达到目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 除去H2中混有的少量HCl气体 先通过NaOH溶液,再通过浓硫酸
B 鉴别稀盐酸与NaCl溶液 分别滴加无色酚酞试液,观察颜色
C 除去Cu粉中混有的少量Fe粉 用磁铁充分吸引
D 鉴别化肥NH4Cl和KNO3 取样,分别加熟石灰研磨,闻气味
【答案】B
【解析】A、NaOH溶液可与HCl气体反应,而不与氢气反应,先通过NaOH溶液,再通过浓硫酸,可以除去H2中混有的少量HCl气体,故选项A不符合题意;
B、稀盐酸呈酸性,NaCl溶液呈中性,都不能使无色酚酞试液变色,无法鉴别,故选项B符合题意;
C、铁能被磁铁吸引,铜不能被磁铁吸引,用磁铁充分吸引,可以除去Cu粉中混有的少量Fe粉,故选项C不符合题意;
D、氢氧化钙可与氯化铵产生刺激性气味的氨气,和硝酸钾不反应,取样,分别加熟石灰研磨,闻气味,可以鉴别化肥NH4Cl和KNO3,故选项D不符合题意;故选:B。
预测1(2023 山东济宁 统考三模)以下有关实验及结论正确的是( )
A.将溶液加热,通过检验是否有氨气产生判断溶液中含有铵根离子
B.向溶液中加入硝酸银溶液有白色沉淀生成,证明溶液中含有氯离子
C.向溶液中加入稀盐酸有气体产生,证明溶液中含有碳酸根离子
D.向溶液中加入稀盐酸无现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀,证明溶液中含有硫酸根离子
预测2(2023·山东日照·校考三模)除去下列物质中的少量杂质,所选试剂及操作都正确( )
序号 物质 杂质 试剂 操作
A Fe Fe2O3 盐酸 结晶
B NaCl NH4HCO3 — 加热
C Cu(NO3)2溶液 BaCl2 AgNO3溶液 过滤
D CO2 水蒸气 生石灰 洗气
A.A B.B C.C D.D
预测3(2023·山东青岛·模拟预测)已知有某无色溶液 X,取等量的三份该溶液,分别向其中加入 Fe(OH)3 固体、BaCl2 溶液、 Na2CO3 溶液三种物质中的各一种,产生的现象如表所述,则关于该无色溶液 X 中下列各项中说法错误的是( )
加入物质 Fe(OH)3固体 BaCl2溶液 Na2CO3溶液
实验现象 固体溶解,溶液变为黄色 出现白色沉淀 产生无色气体
A.该溶液遇硝酸银溶液产生白色沉淀 B.该溶液使得紫色石蕊试剂变红
C.该溶液一定含有 D.该溶液与Fe(OH)3发生中和反应
预测4(2023·山东烟台·统考模拟预测)下列除去杂质的方法措误的是( )
选项 物质(括号内为杂质) 除去杂质的方法
A MnO2(KCl) 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
B 除去铁粉中少量的硫酸铜粉末 用磁铁吸引
C N2(O2) 通过灼热的足量的铜网
D NaOH溶液(Na2CO3) 滴加过量氢氧化钙溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
押题1(2023·宁夏银川·银川九中一模)下列实验操作不能达成实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 鉴别NaOH溶液与Ca(OH)2溶液 分别向两种溶液中通入适量CO2
B 比较Ag和Cu的金属活动性 分别向两种金属中加入稀盐酸
C 区分硬水和软水 加入等量的肥皂水
D 除去粗盐中的泥沙 将粗盐溶解、过滤、蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
押题2(2023·江苏扬州·统考一模)下列实验操作不能达到目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去氮气中的少量氧气 将气体缓缓通过灼热的铜网
B 鉴别氯化钠和氢氧化钠固体 加水溶解
C 除去碳酸钙中混有的少量氯化钙 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
D 除去一氧化碳中的少量二氧化碳 点燃
A.A B.B C.C D.D
押题3(2023·陕西西安·陕西师大附中校考一模)下列实验操作或方法能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作或方法
A. 鉴别氢气和甲烷 点燃,用干而冷的烧杯罩在火焰上方,观察现象
B. 检验NaCl溶液是否含Na2SO4 加入适量BaCl2溶液观察是否有沉淀生成
C. 检验氢氧化钠是否变质 取样、加入几滴稀盐酸观察是否有气泡产生
D. 除去CO2中混有的少量HCl 通过装有足量氢氧化钠溶液洗气瓶
A.A B.B C.C D.D
押题4(2023·广西崇左·统考一模)(多选)下列实验操作能达到实验目的的是
选项 物质 实验目的 主要实验操作
A 合成纤维和羊毛线 鉴别 取样,灼烧,闻气味
B Fe粉和CuSO4粉末 分离 溶解,过滤,洗涤,烘干,蒸发结晶
C 碳酸钠与硫酸反应后,硫酸是否有剩余 检验 取样,滴加硝酸钡溶液,观察有无沉淀
D 除去硝酸钠中混有的少量氯化钠 除杂 溶解、蒸发结晶、过滤
A.A B.B C.C D.D
押题5(2023·河北邯郸·统考一模)下列实验方法能达到实验目的的是
A.鉴别二氧化锰和四氧化三铁—观察颜色
B.鉴别一氧化碳和氢气—点燃,观察火焰颜色
C.除去CO2中混有的少量CO—点燃气体
D.除去氧化铜粉末中混有的少量碳粉—在空气中充分灼烧
押题6(2023·广东佛山·统考一模)下列实验方案不合理的是
实验目的 实验方案
A 检验氧气 将带火星木条伸入集气瓶中
B 鉴别NaCl溶液和NaOH溶液 滴加CuSO4溶液
C 除去CO2中混有的少量CO 通过足量灼热的氧化铜
D 回收KCl和MnO2混合物中的KCl 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
押题7(2023·广西南宁·南宁三中校考一模)为达到实验目的,下列实验方案错误的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别(NH4)2SO4固体和Na2SO4固体 分别加入熟石灰研磨,闻气味
B 检验敞口放置在空气中的NaOH溶液是否变质 加入过量稀盐酸,观察是否产生气泡
C 除去CaCl2溶液中的HCl 加入过量碳酸钙,过滤
D 分离氧化铁粉末和碳粉的混合物 加入过量稀硫酸,过滤
A.A B.B C.C D.D
押题8(2023·四川成都·统考一模)下列实验方案不能达到目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验氧气 将带火星的木条伸入盛有气体的集气瓶内
B 证明甲烷中含氢元素 点燃,用一个干冷烧杯罩在火焰上方
C 鉴别NaOH和NH4NO3固体 分别溶于水,测溶解前后溶液温度变化
D 鉴别稀盐酸和水 取样,分别滴入酚酞溶液
A.A B.B C.C D.D
押题9(2023·江苏苏州·统考一模)下列实验操作能达到实验目的的是
A.鉴别(NH4)2SO4和NH4C1固体:加入熟石灰,研磨,闻气味
B.除去二氧化碳中的少量一氧化碳:通入氧气后,点燃
C.证明甲烷含氢元素:点燃,将干冷的烧杯罩在火焰上方
D.探究锌、铁、铜的金属活动性:将铁丝、铜丝分别插入硫酸锌溶液中
实验设计与评价
实验设计与评价试题,是以化学实验为基础,对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等进行方案的制定,常联系科学研究、生产生活、环境保护等实际情况去发现并提出问题,设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论。从考查题型上看,有选择、填空、简答、探究等多种题型,除选择题外,大多数试题都是呈现一个完整的探究过程,要求根据所学知识在对题意进行分析的基础上,将试题所提供的方案中一些关键性内容补充完整。
命题点 命题方式 考查热度
实验设计 以化学实验为基础,对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等进行方案的制定,常联系科学研究、生产生活、环境保护等实际情况去发现并提出问题,设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论。从考查题型上看,有选择、填空、简答、探究等多种题型,除选择题外,大多数试题都是呈现一个完整的探究过程,要求根据所学知识在对题意进行分析的基础上,将试题所提供的方案中一些关键性内容补充完整。
实验方案评价 以批判的思维方法对所设计的实验方案、实验方法、装置设计从某角度否定、排除不合理或不是最优的方法,选择、创新更好的方法,即实验评价。
实验方案评价是中考的常考内容,分值为2~6分。有实验方案评价的常结合化学实验、实验探究等一起考查。预计2024年在实验题中考查实验设计的准确性,在实验探究题中考查实验的完整性、科学性、简约性、安全性等内容。
从考查能力上看,突出考查了灵活应用知识分析解决问题的能力。这类试题要求运用化学实验知识和技能设计实验方案,重在培养或考查把已有知识和技能运用于新情景的能力,要求对提出的问题和提供的背景资料筛选、加工和处理,并能准确吸收和选择信息,通过自主感悟,调用贮存的已有相关知识进行有机结合,依据实验原理这一核心要点作出全面分析,以解决实验设计过程中可能的问题,并进行讨论、质疑,同时对不同的方案作出正确的评价。
【思维导图】
知识点一、实验方案的设计
1. 解答实验设计题的基本思路
2. 化学实验设计的基本步骤
(1)思考问题的顺序
(2)仪器的连接顺序
(3)实验操作的顺序
a.连接仪器。
b.检查气密性。在仪器连接完毕后,先检查装置的气密性,然后装药品。检查装置气密性的方法依装置而定,但关键是使装置内外产生压强差。
c.装药品,进行实验操作。
3. 解题技巧---化学实验的原则和关系
Ⅰ、化学实验操作应遵循的七个原则。
(1)“从下往上”原则。
(2)“从左到右”原则。装配复杂装置应遵循从左到右顺序。
(3)先“塞”后“定”原则。
(4)“固体先放”原则。
(5)“液体后加”原则。
(6)先验气密性(装入药品前进行)原则。
(7)后点酒精灯(所有装置装完后再点酒精灯)原则。
Ⅱ、化学实验中的“七个关系”。
(1)先后关系:
①向试管中装入固体粉末时,先将试管倾斜,把盛药品的药匙送至试管底部,然后让试管直立,使药品全部落到试管底;向试管中放入块状固体时,先把试管横放,用镊子把药品放在试管口,然后将试管慢慢竖立起来使固体缓慢落到试管底。
②用胶头滴管吸取少量液体时,先在滴瓶外面挤压胶头排出滴管内的空气,然后再伸入滴瓶内松手吸取液体。
③用托盘天平称量药品时,先游码归零,再调节平衡,然后称量。
④给玻璃仪器加热时,先把仪器外壁擦干,然后再加热。
⑤给试管中的药品加热时,先使试管均匀受热,然后对盛放药品的部位固定加热。
(2)左右关系:
①用托盘天平称量药品时,药品放在左盘,砝码放在右盘。
②连接实验装置时,应按从左到右(或自下而上)的顺序进行,拆除时顺序相反。
③橡胶塞和橡胶管与玻璃管连接时,左手拿橡胶塞或橡胶管,右手拿玻璃管(玻璃管一端用水润湿);给容器塞橡胶塞时,左手拿容器,右手拿塞子。
(3)上下关系:
①给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜;给试管中的液体加热时,试管口应向上倾斜(与桌面大约成45°角)。
②用试管夹夹持试管时,应从试管底部向上套,夹在试管的中上部。
③手拿试剂瓶倾倒液体试剂时,应让标签向上对着手心。
(4)正倒关系:
①取试剂瓶里的药品时,拿下瓶塞,倒放在桌上。
②用胶头滴管取完液体时,胶头滴管应该正放(保持胶头向上),而不能倒放或平放。
(5)多少关系:
①实验时,如果没有说明药品用量,应取最少量,即液体取1~2 mL,固体只需盖满试管底部。
②酒精灯内酒精的量不得超过酒精灯容积的2/3。
③加热时,试管内液体的体积不能超过其容积的1/3,蒸发皿内液体的体积不能超过其容积的2/3。
(6)内外关系:
①用酒精灯加热时,应该用外焰加热。
②使用胶头滴管向试管中滴加液体时,滴管应悬空在试管口的正上方,不能伸入试管内。
(7)高低关系:过滤时,滤纸的边缘要低于漏斗边缘,液面要低于滤纸边缘。
知识点二、实验方案的评价
以批判的思维方法对所设计的实验方案、实验方法、装置设计从某角度否定、排除不合理或不是最优的方法,选择、创新更好的方法,即实验评价。
1. 评价的基本要求
2. 实验方案的评价原则
①原理正确。设计实验方案要根据化学变化规律和化学实验原理,确保原理正确。
如:实验室制取氧气时,选择的药品中一定要含氧元素,经过化学变化能制出氧气。
②操作可行。设计实验方案,特别是实验操作确实具有可操作性。
如:制取二氧化碳的方法有多种,如果将木炭放入充满氧气的集气瓶中燃烧,确实能生成二氧化碳,但不便于操作,无法控制反应物的量,也不便于收集。
③装置简单。设计实验时,如果能用多套实验装置进行操作,在条件允许的前提下,应选择最简单的实验装置,选择最简便的实验步骤。
如:实验室制取氧气,可以用高锰酸钾,也可以用过氧化氢跟二氧化锰(作催化剂),最好选择过氧化氢跟二氧化锰,因为其装置简单、操作简便。
④经济合理。原料一般要求廉价、易得。
⑤安全环保。进行实验所选药品尽量无毒,实验过程要安全且不造成环境污染。
3. 实验方案评价的主要类型
①对方案可行性的评价:可行是方案的第一要素,评价方案时应注意从原理和操作两个方面分析方案是否可行:一是理论上要科学合理,二是操作上要简单可行。
②从经济效益角度进行评价:从经济效益上考虑是否切实可行。
③从环保角度评价:防治污染的根本途径是控制“三废”的排放。在对方案进行评价时切不可忽视了环境保护的重要件。
4. 常见的高频考点
①对实验原理及实验方案的评价;
②实验装置的评价;
③实验操作的评价;
④实验现象的描述;
⑤结论分析的评价。
典例1 (2023·湖北宜昌中考真题)为了证明中和反应是否发生,小文同学做了下图四个实验,不能达到实验目的的是
A.甲实验中,溶液仍为无色 B.乙实验中,溶液由无色变为红色
C.丙实验中,溶液由红色变为无色 D.丁实验中,溶液由红色变为无色
【答案】B
【解析】A、氢氧化钠溶液为碱性,能使酚酞变红,加入氢氧化钠溶液后溶液仍为无色,说明氢氧化钠消失了,可说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。故正确。
B、氢氧化钠溶液为碱性,能使酚酞变红,加入氢氧化钠溶液后溶液由无色变为红色,无法说明有反应物消失,也无法证明有新物质生成,固不正确;
C、氢氧化钠溶液使酚酞变红,滴入稀盐酸,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,红色溶液变为无色,说明氢氧化钠不存在了,和盐酸反应了,故正确。
D、氢氧化钠溶液使酚酞变红,向烧杯中倒入稀盐酸,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,红色溶液变为无色,酚酞在酸性和中性溶液中都是无色,即使盐酸过量,溶液是无色的,证明了氢氧化钠消失了,和盐酸反应了,故正确。
故选B。
典例2(2023·湖北武汉·中考真题)对比实验是进行科学探究的重要方式。下图所示实验均用到了对比的方法。
下列说法错误的是
A.图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B.图2实验能说明红磷的着火点比白磷的高
C.图3实验能验证金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag
D.图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量
【答案】A
【解析】A、图1实验中蒸馏水和通入二氧化碳的蒸馏水都不能使酚酞溶液变色,所以图1实验不能验证二氧化碳与水发生了反应。A错误;
B、图2实验75℃热水提供的热量使铜片上白磷燃烧,不能使铜片上红磷燃烧,说明红磷的着火点比白磷的高。B正确;
C、图3实验中铁片和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,说明铁比铜活泼;银片不能和硫酸铜反应,说明银不如铜活泼。即图3实验能验证金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag。C正确;
D、图4实验将硝酸铵固体加入烧杯中的水里,饱和硝酸钾溶液中有白色晶体析出;饱和石灰水未变浑浊。温度降低,硝酸钾溶解度变小,氢氧化钙溶解度变大。即图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量。D正确。
综上所述:选择A。
典例3(2023·广东·中考真题)下列实验设计能达到实验目的的是
实验目的 探究 Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 验证质量守恒定律 探究铁锈蚀的条件 验证 MnO2的催化作用
实验设计
选项 A B C D
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、铁和硫酸铜、硝酸银均能发生反应,说明了活动性Fe>Cu,Fe> Ag,无法比较银和铜的金属活动性,故选项实验设计不能达到实验目的;
B、锌和稀硫酸反应生成氢气,反应后氢气逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项实验设计不能达到实验目的;
C、第一支试管中只能与干燥的空气接触,第二支试管中的铁钉只能与水接触,一段时间后,两支试管的铁钉均没有生锈,不能用于探究铁生锈条件,故选项实验设计不能达到实验目的;
D、图中实验,加入二氧化锰的试管中有大量气泡产生,可验证MnO2的催化作用,故选项实验设计能达到实验目的。
故选D。
典例4(2023·湖南岳阳·中考真题)实验是科学探究的重要手段,下列实验不能达到目的的是
A.测定空气中氧气的含量
B.探究燃烧需要氧气
C.验证质量守恒定律
D.探究石墨的导电性
【答案】B
【解析】A、白磷能在空气中燃烧,消耗氧气,生成五氧化二磷固体,没有生成新的气体,能形成压强差,能用来测定空气中氧气含量,故选项能达到实验目的;
B、实验过程中白磷与氧气接触,温度达到着火点,白磷燃烧,而红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,红磷不燃烧,对比可知燃烧需要温度达到着火点,故选项不能达到实验目的;
C、红磷在密闭容器中与空气中的氧气反应生成五氧化二磷,反应在密闭容器中进行,没有物质逸出或进入,天平保持平衡,可以用来验证质量守恒定律,故选项能达到实验目的;
D、实验过程中,小灯泡发光,所以可探究石墨的导电性,故选项能达到实验目的。
故选B。
典例5(2023·新疆·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 检验NaOH溶液是否变质 加入酚酞溶液
B 除去NaCl溶液中少量的MgCl2 加入适量的KOH溶液,过滤
C 探究Al、Cu、Ag的金属活动性顺序 将铜丝、银丝分别插入硫酸铝溶液中
D 鉴别NH4NO3、NaOH、CaCO3、NaCl四种固体 加水,观察溶解和温度的变化情况
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、NaOH容易与空气中的CO2反应生成Na2CO3与H2O,NaOH与Na2CO3的溶液都呈碱性,都能使无色酚酞试剂变红色,则无法使用无色酚酞试剂检验NaOH溶液是否变质,故选项实验不能达到目的;
B、MgCl2能与KOH反应生成Mg(OH)2沉淀与KCl,则在溶液中加入适量的KOH反应后会引入新的杂质KCl,则无法达到除杂的目的,故选项实验设计不合理;
C、将铜丝、银丝分别插入硫酸铝溶液中,实验中观察到都无明显的实验现象,则证明金属活动性Al>Cu,Al>Ag,无法判断Cu、Ag的金属活动性,故选项实验设计不合理;
D、NH4NO3溶于水吸热,溶液的温度降低;NaOH溶于水放热,溶液的温度升高;CaCO3不溶于水;NaCl溶于水无明显的现象,能形成无色透明的溶液;则将四种固体加水,观察溶解和温度的变化情况可以区分,故选项实验设计合理。
故选D。
典例6(2023年山东省烟台市中考化学真题)实验设计的严谨性会直接影响实验结论的准确性。下列设计不能达到实验目的的是
A.探究铁钉生锈需要氧气 B.探究温度对分子运动速率的影响
C.验证质量守恒定律 D.探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关
【答案】C
【解析】A、第一支试管中的铁钉能与氧气、水充分接触,第二支试管中的铁钉只能与水接触,一段时间后,第一支试管中的铁钉生锈,第二支试管中的铁钉没有生锈,可用于探究铁生锈条件之一是与氧气接触,故A不符合题意;B、图中实验,除了温度不同外,其它条件均相同,可探究温度对分子运动速率的影响,故B不符合题意;C、锌粒和稀盐酸反应生成氢气,反应过程中氢气逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故C符合题意;D、图中实验,木炭在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈,可探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关,故D不符合题意。故选C。
典例7(2023年湖北恩施州中考化学真题)下列探究实验能达到探究目的的是
A.探究“同种溶质在不同溶剂里的溶解性”
B.探究“分子在不断运动”
C.探究“CO2与NaOH是否发生化学反应”
D.探究“铁锈蚀的条件”
【答案】B
【解析】A、碘和水形成碘水溶液,溶质是碘,溶剂是水,高锰酸钾和汽油形成高锰酸钾的汽油溶液,溶质是高锰酸钾,溶剂是汽油,该实验中溶质、溶剂种类都不同,不能探究“同种溶质在不同溶剂里的溶解性”,故A错误;B、酚酞溶液变红,浓氨水无明显现象,说明浓氨水挥发出的氨分子不断运动到了酚酞溶液中,大量氨分子溶于水,又变为氨水,氨水显碱性可使无色酚酞溶液变红,该实验能达到实验目的,故B正确;
C、该实验不能达到实验目的,理由是二氧化碳能溶于水,气球也会涨大,应做一个对比实验,把胶头滴管中的氢氧化钠溶液换成等体积的水,观察比较气球涨大程度,故C错误;D、铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,该实验对比说明铁生锈需要有氧气,还应增加一只盛有空气和铁钉的试管做对比,故D错误。
故选B。
预测1 (2024 潞州区模拟)物质的检验、鉴别和除杂是重要的实验技能。下列实验方法能达到目的的一项是
选项 实验目的 实验方法
A 检验一瓶无色溶液为稀盐酸 取样,加入少量AgNO3溶液,振荡
B 鉴别NaOH和NH4NO3两种固体 取样,加水溶解、触摸烧杯外壁
C 除去CaCO3固体中的少量CaCl2固体 加稀盐酸
D 除去CO2中的少量HCl 通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
A.A B.B C.C D.D
预测2(2024 陈仓区模拟)提高实验的综合性是对教材实验进行改进的一个方向。对以下两个改进实验的分析正确的是
A.甲装置静置一段时间后打开止水夹,进入集气瓶内水约占瓶内体积的
B.通过甲装置内左右两侧滤纸上物质颜色的对比可以验证铁锈蚀与水有关
C.乙中先给锥形瓶内滴入稀盐酸根据天平指针状态,可以验证质量守恒定律
D.乙中后滴入浓氢氧化钠溶液,气球变瘪,说明氢氧化钠与盐酸发生了反应
预测3(2024 新邵县一模)实验设计与评价是重要的实验素养。下列实验设计方案不能达到实验目的的是
A.证明CO2能与NaOH溶液反应 B.证明合金硬度比纯金属大 C.证明分子在不停地运动 D.比较铜与银的活动性强弱
A.A B.B C.C D.D
预测4(2024 中山区校级模拟)下列实验方案不能达到实验目的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别黄铜(铜锌合金)与黄金 灼烧看颜色变化
B 除去CO2中少量的CO 将混合气体点燃
C 除去Cu粉中少量的Fe粉 加过量稀盐酸后过滤
D 鉴别NaCl和CaCO3固体 加水溶解,利用溶解性差异判断
A.A B.B C.C D.D
预测5(2024 济南模拟)实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示,下列实验设计中,能达到实验目的的是
A.验证质量守恒 B.探究铁生锈需要氧气
C.测定空气中氧气含量 D.比较金属活动性
预测6(2024 凉州区模拟)通过下列图示实验得出的结论中正确的是
A.图1所示的实验即可说明分子是不断运动的,又能说明浓氨水具有挥发性
B.图2所示实验既可探究燃烧的三个条件,又能说明红磷是可燃物
C.图3既可探究二氧化碳能溶于水,又能说明二氧化碳能使石蕊溶液变红
D.图4所示实验既说明甲烷具有可燃性,又说明甲烷中含有碳、氢两种元素
预测7(2024 兰州模拟)下列实验设计不能达到实验目的的是
A.探究铁生锈需要氧气
B.探究CO2与NaOH能否发生反应
C.探究可燃物燃烧需达到着火点
D.验证质量守恒定律
预测8(2024 泽州县模拟)多功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置,因用途广、使用方便被称为多功能瓶。下列实验利用多功能瓶可以达到目的的是
A.收集氢气 B.检验二氧化碳
C.除去氧气中的水分 D.探究二氧化碳能与水反应
预测9(2023年辽宁省盘锦市兴隆台区中考一模)你认为下列实验方案中,可行的是
A. 按溶解、过滤、蒸发、洗涤干燥的操作顺序可以分离CaCl2、CaCO3的混合物
B. 向某种未知溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明溶液是盐酸
C. 用磷在密闭容器中燃烧,除去密闭容器内空气中的氧气
D. 将pH试纸润湿后,用玻璃棒蘸取食用白醋涂在试纸上,测定其pH
押题1(2023·南师大附中三模)下列实验设计不能达到实验目的的是
A.探究铁钉生锈需要氧气 B.探究溶剂种类对溶解性的影响 C.验证质量守恒定律 D.探究分子是不断运动的
A. A B. B C. C D. D
押题2(2023·南京鼓楼区二模)下列为达到实验目的而设计的实验方案合理的是
选项 实验目的 实验方案
A 稀释浓硫酸 将水沿烧杯壁缓缓注入浓硫酸中,不断搅拌
B 鉴别氯化铵固体和碳酸氢铵固体 打开试剂瓶塞,直接闻气味
C 除去CO2中混有少量的HCl 将混合气体通过足量NaOH溶液
D 验证Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 用Fe、Cu、Ag和稀盐酸进行实验
A. A B. B C. C D. D
押题3(2023·南京鼓楼区二模17题节选)(5)请设计实验验证集气瓶中收集到的气体是二氧化碳,并完成实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
_______ _______。 集气瓶中收集到的气体是二氧化碳
押题4(2023·南京秦淮区二模21题节选)(2)请设计实验验证该精盐溶液中存在硫酸根离子,并完成实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
___________ ___________ 该精盐溶液中存在硫酸根离子
押题5(2023 兰陵县一模)下列实验方案正确的是
A.用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳
B.分别加入熟石灰,研磨,闻气味鉴别氯化铵和氯化钙
C.用水溶解后过滤分离CaCl2和Na2CO3
D.用稀盐酸除去CaO中的CaCO3
押题6(2023·湖南省益阳市中考化学真题)为达到实验目的,下列实验设计或操作不可行的是
选项 实验目的 实验设计或操作
A 除去铜粉中少量的铁粉 加过量稀盐酸,充分反应后过滤、洗涤
B 检验Na2SO4溶液中是否混有H2SO4 取少量溶液于试管中,滴入酚酞溶液
C 分离KCl和MnO2的固体混合物 加水溶解、过滤、洗涤、蒸发
D 鉴别软水和硬水 加入肥皂水,振荡
押题7(2023 子洲县校级一模)下列实验方案能够达到实验目的,且改进后依然可行的是
目的 A.测定空气中氧气的含量 B.除去氯化钙溶液中的少量氯化氢
实验方案
改进 将红磷改为木炭 将过量氢氧化钙改为过量碳酸钙
目的 C.区分稀盐酸和稀硫酸 D.验证质量守恒定律
实验方案
改进 将紫色石蕊改为无色酚酞 将氢氧化钠改为硝酸银
A.A B.B C.C D.D
押题8(2023 奉贤区二模)1840年,法国化学家杜马利用碳在足量氧气中充分燃烧,并用碱吸收的方法来测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。某小组模拟该方法进行实验,装置如图所示(装置气密性良好,夹持仪器省略)。
(1)A中发生反应的化学方程式是    。
(2)B中生石灰的作用是    ;C中碳在氧气中燃烧的现象是    。
(3)该实验需要测定的量:反应前后装置C的质量和    的质量。
(4)足量H2O2溶液的作用是    。
(5)为进一步确定D中氢氧化钠固体是否消耗完,请设计方案。
实验操作 实验现象 实验结论
        氢氧化钠固体未完全消耗完
化学实验与科学探究
科学探究题是每年中考必考题型。题型涉及选择题 、探究题等。主要通过分析一些新的背景材料,对物质成分进行探究,包括固体混合物成分探究、溶液成分探究、气体混合物成分探究等。有关物质变化的探究,主要结合氢氧化钠等的变质进行探究,包括实验方案设计、实验现象、实验结论等。有关物质性质的探究,主要对物质可能有的性质进行探究,如酸碱性、热稳定性等。化学实验探题是中考中不可或缺的题型,分值大、占比高、灵活性强、难度大,是学生丢分较严重的题型,也是不同层次的学生拉开差距的题型。
命题点 命题方式 考查热度
猜想与假设类探究题 该类试题已经提出问题,要求在已有知识和经验的基础上,对问题的各种可能答案作出合理的猜想或假设,并设计出实验方案进行验证。解答此类问题的关键是:一是要围绕问题从不同的角度、不同的层面进行假设或猜想。假设越全面,结论越可靠。二是假设或猜想要合理,要符合质量守恒、能量守恒、电荷守恒等规律以及化学原理,不能凭空臆想。三是要从本质上去认识分析现象,透过现象抓本质,从本质上提出假设或猜想。
反应条件及影响因素探究 主要考查不同条件对反应速率、产物产生的中小学教育资源及组卷应用平台
【2024年中考最后20天冲刺必备攻略】化学(三)
目 录 contents
(一)化学实验与探究
化学实验基本操作 3
气体制取与净化 19
物质检验、鉴别、分离和除杂 32
实验设计与评价 47
化学实验与科学探究 62
化学实验基本操作
化学实验基本操作是中考必考内容,主要考查的方式有根据提供的仪器图形考查识图及使用能力、考查对错误操作的识别、以实验装置图组合起来考查实验基本技能,题目具有一定的综合性,但难度不是太大,解题时要注意细节。
中考中将常见仪器和基本操作以图形或文字表述,将会成为考查学生能力的重要方式,成为新热点。
命题点 命题方式 考查热度
常见的化学仪器 主要以选择题形式考查。主要考查仪器的作用、仪器的正确使用方法、错误辨识等。
化学实验基本操作 主要以选择题形式考查,也会以实验填空形式考查。考查药品的取用、物质的加热、气密性的检查、浓硫酸的稀释、过滤、装置气密性检查等。今年可能在题目的提问上发生一些变化,但内容不会有太大的变化,相对简单。
基本实验操作是中考的必考内容,分值为1~4分。题型为选择题、填空题和实验探究题,多以图片结合文字说明的形式考查。预计2024年中考对于基本实验操作以图片结合文字说明的形式考查的可能性较大。
【思维导图】
知识点一、常见的化学仪器
1.反应仪器
2.存放药品的仪器
3.取样仪器
4.夹持仪器
5.其他仪器
知识点二、化学实验基本操作
1.化学药品的取用和保存
(1)取用原则
取用 原则 具体要求
三不 原则 不能用手接触药品 不要把鼻孔凑到容器口闻药品(特别是气体)的气味 不得品尝任何药品的味道
节约 原则 应该严格按照实验规定的用量取用药品,如果没有说明用量,一般应该按最少量取用,液体取用1~2mL,固体只需盖满试管底部
防污染 原则 实验剩余的药品既不能放回原瓶中,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放入指定的容器内
易错警示
闻药品气味的操作方法:用手轻轻在瓶口 ,使极少量的气体 。
(2)固体药品的取用和称量
①固体药品的取用
固体药品通常保存在广口瓶里,取用固体药品一般用 。
a.取用密度较大的块状药品或金属颗粒
b.取用固体粉末
②固体药品的称量
a.左盘放药品,右盘放砝码。即:“左物右码”。
b.药品不能直接放在托盘上称量。
易错警示
①用天平称量具有腐蚀性或易潮解的物质(如氢氧化钠)时,应放在玻璃器皿中称量。
②称量完毕后,将砝码放回砝码盒中,把游码移回零刻度处。
③托盘天平的称量值只能精确到0.1 g。
(3)液体药品的取用和量取
①取较多量液体
②一定量液体药品的取用
易错警示
俯视读数:读数偏大,实际量取的液体体积偏小;
仰视读数:读数偏小,实际量取的液体体积偏大。
③取少量液体
取少量液体使用胶头滴管,使用时保持滴管下端在试管的正上方,不能接触试管口,用后要立即用清水冲洗干净
易错警示
胶头滴管使用完后需要清洗,滴瓶上的滴管使用完后不需要清洗,否则会将滴瓶内的溶液稀释。
2.物质加热
(1)酒精灯的使用
①绝对 的酒精灯中 ,以免失火。
②绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯。
③用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹。
④不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,应用湿抹布盖灭,不可用水浇。
⑤酒精灯的火焰分为外焰、内焰、焰心三个部分,其中外焰的温度最高,加热时应使用外焰部分。
(2)固体药品的加热
注意事项:给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜。
(3)液体药品的加热
3.连接仪器装置
(1)仪器连接
①进行图a和图b中的连接操作时:先将玻璃管口 ,然后稍稍用力,使其插入。
②在容器口塞橡胶塞(图c):应把橡胶塞慢慢转动着塞进容器口。切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子,以免压碎容器。
(2)检查装置的气密性
检查的方法:
①将 中,手掌 。
②观察导管口 松开手后 。
③如果漏气,检查后调节或更换仪器。
(3)仪器的洗涤
标准:洗过的玻璃仪器内壁附着的水 , ,表明仪器已洗干净,洗净的玻璃仪器应放在指定的地方。
4.其他基本实验操作
(1)溶解
溶解时,应用玻璃棒不断搅拌,搅拌时应控制玻璃棒尽量不要碰到烧杯壁和底部。
(2)过滤
一贴: 。
二低: 要低于漏斗口边缘, 要低于 。
三靠: 紧靠玻璃棒, 紧靠三层滤纸处, 紧靠烧杯内壁。
(3)蒸发
易错警示
蒸发时停止加热的时间: 时 ,利用 使剩余水分 。
(4)溶液pH的测定
将玻璃棒 的试样溶液 (pH试纸不能预先用水润湿),把试纸 与标准比色卡 ,就可以确定溶液的酸碱度。
易错警示
测定溶液的pH时,测定前若将pH试纸 ,则相当于稀释了被测溶液,会导致测量不准确。
(5)浓硫酸的稀释
①将浓硫 。
② 缓缓倒入(或用玻璃棒引流)。
③用玻璃棒不断 。
5.实验室事故安全
意外事故 处理方法
洒在桌面上的酒精燃烧 立即用 盖灭
浓酸、浓碱流到实验台上 浓酸:加碳酸氢钠溶液→用水冲洗→用抹布擦干 浓碱:加稀醋酸→用水冲洗→用抹布擦干
浓酸、浓碱溅到皮肤或衣服上 浓酸:用大量水冲洗→涂3%~5%的NaHCO3溶液 浓碱:用较多水冲洗→涂稀硼酸溶液
稀酸或稀碱溅到眼睛里 立即用 冲洗,必要时请医生治疗,切不可用手揉眼睛
烫伤 立即用水冲洗烫伤处,再涂上烫伤膏
割伤 要立即进行清洗,包扎伤口
典例1(2023年云南省中考)下列实验操作正确的是
A. 点燃酒精灯 B. 用橡胶塞塞住试管
C. 倾倒液体 D. 蒸发
典例2(2023年安徽省中考)为制作叶脉书签,某同学在实验室配制10%的NaOH溶液,部分操作如下,其中正确的是
A.取用NaOH B.称量NaOH
C.量取所需的水 D.读取水的体积
典例3(2023年山东省枣庄市中考)按照规程操作是保障实验成功的前提。下列实验操作不正确的是
A.稀释浓硫酸 B.点燃酒精灯
C.加热液体 D.移走蒸发皿
典例4(2023年湖南省衡阳市中考)正确的实验操作是完成化学实验的基本要求。下列实验操作正确的是
A.读取液体体积 B.闻气体气味
C.测定溶液的pH D.稀释浓硫酸
典例5(2023年天津市中考)下列图示中,实验操作正确的是
A. 读取液体体积 B. 检查装置气密性
C. 液体的倾倒 D. 氧气的验满
典例6(2023年重庆市中考)实验是学习化学的重要途径,下列实验基本操作正确的是
A.转移蒸发皿 B.取用固体粉末
C.溶解固体 D.称量固体
典例7(2023年湖南省岳阳市中考)某化学兴趣小组的同学学习了碳酸钠的性质后,甲、乙、丙三位同学分别做了如下实验:
(1)甲同学向试管中加入少量的碳酸钠溶液,再滴加几滴酚酞溶液后发现溶液变红,说明碳酸钠溶液呈______(填“酸性”、“中性"或“碱性”)。
(2)丙同学向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加氯化钙溶液后,发现溶液变浑浊,请写出反应的化学方程式:______。
(3)丁同学将甲、乙、丙三位同学实验后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中,发现沉淀全部溶解,且有气泡产生,完全反应后溶液呈无色。他们决定对烧杯中溶液的溶质成分进行探究:
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【提出问题】烧杯中溶液的溶质成分(除酚酞外)有哪些?
【作出猜想】猜想Ⅰ:NaCl、CaCl2
猜想Ⅱ:______(填化学式)。
【实验探究】取烧杯中的少量溶液于试管中,向试管中滴加Na2CO3溶液,发现有气泡产生。
【实验结论】猜想Ⅱ成立。
【反思交流】小组同学讨论后,认为检验烧杯中溶液的溶质成分除了可以用Na2CO3溶液外,还可用下列选项中的______代替(填字母)。
A.pH试纸 B.铁粉 C.铜粉 D.CuSO4溶液
典例8(2023年陕西省中考)化学学习小组同学在探究盐酸的化学性质时,进行了如下图所示的实验。
(1)A中看到的现象是_____。
(2)反应后溶液颜色为黄色的是_____(填字母)。
(3)D中发生反应的化学方程式是_____。
(4)探究实验结束后,用长滴管吸取C中的溶液逐滴加入B中,开始无沉淀生成,后生成红褐色沉淀。则下列分析推理合理的是_____(填序号)。
①长滴管中吸取的C中溶液为红色
②滴加前,B中有固体剩余
③滴加后,B中溶液pH变大
预测1 (2023年6月广东省佛山市顺德区伦教镇街中考三模)下图是小美同学参加实验操作考试中的部分操作,其中不正确的是( )
A.加热液体物质 B.过滤
C.量筒读数 D.排空气法收集氧气
预测2 (2023年广东省中考高分突破百校联考)下图对应操作正确的是( )
A.加热液体 B.闻气味
C.添加酒精 D.读取体积
预测3(2024年湖南省中考化学模拟)下列实验操作正确的是
A. 给液体加热 B. 闻气体气味
C. 读液体体积 D. 稀释浓硫酸
预测4.(2024年天津市河北区中考一模)下列实验操作中,正确的是
A. 稀释浓硫酸 B. 检查气密性
C. 点燃酒精灯 D. 读取液体体积
预测5(2024年江苏省扬州市仪征市中考一模)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,下图操作正确的是
A. 检查气密性 B. 加入锌粒
C 加入稀硫酸 D. 收集氢气
预测6(2024年吉林省长春市朝阳区中考一模)规范操作是实验成功的基础,下列关于胶头滴管的使用,操作规范的是
A. 吸取液体 B. 手持滴管
C. 滴加液体 D. 搅拌液体
预测7(2023年广东省潮州市初中学业水平模拟)下列实验操作正确的是
A.点燃酒精灯 B.读取液体体积
C.检查气密性 D.倾倒液体
押题1在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作不正确的是
A.检查气密性 B.制备氧气
C.收集氧气 D.蜡烛燃烧
押题2、实验操作应严谨规范。下列实验操作正确的是( )
A.取用锌粒 B.移走蒸发皿
C.稀释浓硫酸 D.读取液体体积
押题3下列图示实验操作中,不规范的是( )
A.溶液滴加 B.除去粗盐溶液中的难溶物
C.检查装置的气密性 D.稀释浓硫酸
押题4下列实验基本操作不正确的是( )
A.取用固体药品 B.读取液体体积
C.二氧化碳的验满 D.倾倒液体
押题5列图示的实验操作正确的是( )
A.点燃酒精灯 B.滴加液体
C.读液体体积 D.闻药品气味
押题6化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作中,正确的是( )
A.加入粉末药品 B.点燃酒精灯
C.读取液体的体积 D.滴加液体
押题7根据如图实验装置,回答下列问题:(节选)
(1)写出图中仪器a的名称:_______。
押题8根据下列装置回答问题:(节选)
(1)仪器①的名称是_______。
气体制取与净化
气体的制备是中学化学中必须掌握的的一项重要操作技能。中考中主要从以下五个方面进行考查,一是从制取的原理出发;二是从装置的选择出发;三是从装置的性能评价出发;四是气体的检验和验满方法上出发;五是从气体的干燥和净化角度出发。常见的题型有:根据反应物的状态和反应条件选择发生装置、根据气体的密度和溶解性选择收集装置、根据主体气体和杂质气体的性质选择净化装置等。设问形式主要有:装置的选择是否正确;如何选择发生装置、收集装置及装置的组合、比较同类装置的优劣、除杂剂和除杂装置的正确使用及气体制备知识的迁移运用等。
命题点 命题方式 考查热度
气体的发生装置选择 主要以实验题形式考查,偶尔也会在填空题与简答题中涉及,主要考查根据反应物的状态和反应条件选择发生装置。
气体的收集装置选择 考查根据气体的密度和溶解性选择收集装置。今年可能在题目的提问上发生一些变化,但内容不会有太大的变化,相对简单。
气体检验和验满方法 常以选择题的形式考查,偶尔也会在简答题中涉及,主要考查氧气、二氧化碳的检验和验满。
气体的干燥和净化 主要以实验题形式考查,偶尔也会在填空题与简答题中涉及,根据主体气体和杂质气体的性质选择净化装置。
气体制备和净化,是化学实验的基本技能之一,是中考化学的热点。要求学生根据化学反应原理选择恰当的气体发生装置;根据化学原理分析制备气体中可能含有的杂质,从而选用恰当试剂和装置除去这些杂质,以制备纯净、干燥的气体。此类试题涉及的仪器种类多、化学实验基本技能杂、气体的种类(甚至包括要求高中掌握的气体)多,所以出题形式变化多样,层出不穷。今年中考应该在历年常规考查的基础上,联系物质的性质上有所创新,考查面会更广,考查的层次更深,希望能引起广大师生注意。
【思维导图】
知识点一、化学式
1.反应原理
(1)实验室制取氧气
①用加热高锰酸钾的方法制取氧气:
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
②用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气:2KClO32KCl+3O2↑,其中MnO2是催化剂。
③用过氧化氢分解的方法制取氧气:
2H2O22H2O+O2↑,其中MnO2是催化剂。
(2)实验室制取CO2气体
实验室常用大理石(主要成分碳酸钙,是块状固体)与稀盐酸反应,制取二氧化碳:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)实验室制取氢气
实验室常用锌和稀H2SO4反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
2.发生装置和收集装置的选择
(1)发生装置的选择
实验装 置图
反应物 状态 固体与固体 固体与液体
反应条件 加热 不加热
适用制取 的气体 ①加热高锰酸钾制氧气 ②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气 ①过氧化氢分解制氧气 ②实验室制取氢气 ③大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
注意事项 ①试管口略向下倾斜 ②加热前要给试管预热 ③用排水法收集气体,实验完毕,要先将导气管从水中取出,然后再熄灭酒精灯 ④高锰酸钾制取氧气,试管口处应放一团棉花 用长颈漏斗添加液体,长颈漏斗的下端应伸到液面以下
(2)制取常见气体最佳发生装置的选择
装置图
装置特点 安装简单 便于添加液体 可以控制反应速率 可以控制反应的发生与停止
适用范围 用于制取少量气体 用于平稳反应,并制取较多气体 用于剧烈反应,并制取较多气体 用于平稳反应,并持续时间很长的气体制取
根据制取气体的实际需要和反应的具体情况,从上述装置中选择最佳的装置进行气体的制取。
(3)收集装置的选择
选择收集装置要考虑气体的溶解性、能否与水反应、密度、是否有毒性、能否与空气中的某成分发生化学反应等因素。
收集方法 向上排空气法 向下排空气法 排水法
装置图
气体性质 密度比空气大,不与空气中的成分发生反应 密度比空气小,不与空气中的成分发生反应 不溶于水或难溶于水(不与水反应)
典型气体 CO2、O2等 H2、NH3、CH4等 H2、O2、CO、CH4等
注意事项 导气管伸到集气瓶的底部,防止收集的气体不纯 ①导气管口气泡均匀连续产生时开始收集 ②导气管不宜伸到集气瓶内
知识点二、气体的净化
1. 净化的原则
(1)一般除杂在前,干燥在后,但如果用加热法除杂,则干燥在前。
(2)吸收剂和干燥剂只能吸收气体中的杂质和水分(或将其转化为被净化的气体),不能与被净化的气体反应。
2. 常见气体的净化装置
装置类型 液态除杂(或干燥剂) 固态除杂(或干燥)剂(不加热)
装置图 洗气瓶 U形管 球形干燥管
气体流动方向 长管进,短管出 进气和出气没有区别 大口进气, 小口出气
3. 常见气体的净化方法
气体 杂质 除杂方法
O2 H2O 通过浓硫酸或其它固体干燥剂
CO2 HCl、H2O 通过足量的饱和NaHCO3溶液后,再通过浓硫酸
H2 HCl、H2O 通过足量的NaOH溶液后,再通过浓硫酸
CO2 CO 通过灼热的氧化铜
N2 O2 通过灼热的铜网
4. 常见的干燥剂
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体
浓H2SO4 中性气体:H2、O2、CO、CH4、N2 酸性气体:CO2、SO2、HCl等 NH3
生石灰、固体NaOH、 碱石灰(NaOH与CaO的混合物) 中性气体:H2、O2、CO、CH4、N2 中性气体:NH3 CO2、SO2、HCl
无水氯化钙 H2、O2、CO、CH4、CO2、HCl NH3
典例1 (2023·眉山中考真题)根据图,有关气体的实验室制法叙述正确的是
A.选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸
B.选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C.选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
典例2(2023年甘肃省武威市中考)实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)。用这种方法制取氢气,以下实验操作正确的是
A.检查气密性 B.加入锌粒
C.加入稀硫酸 D.收集氢气
典例3(2023年山西省中考)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,有关操作如下,正确的一项是
A. 试管口应该倾斜 B. 用酒精灯火焰加热
C. 气泡连续放出时开始收集 D. 收集前集气瓶应装满水
典例4(2023福建真题)在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作不正确的是
A. 检查气密性 B. 制备氧气
C. 收集氧气 D. 蜡烛燃烧
典例5(2022江苏扬州)制取、收集CO2并验证相关性质,下列做法不正确的是
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 验证CO2不支持燃烧
典例6(2023 怀化中考真题)如图是实验室常用的装置。
请回答下列问题:
(1)写出标号①的仪器名称    。
(1)写出实验室用A装置(不考虑棉花)制取氧气的化学方程式    ,若要收集较纯净的氧气应选用的装置是    (填装置字母),实验结束后应    (请从下列选项选择)。
a.先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯
b.先灭酒精灯,再将导管从水槽中取出
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置,其优点是    ;写出实验室制取CO2的化学方程式    ,若用G装置收集CO2,气体应从    (填“a”或“b”)端通入。
(4)乙炔(C2H2)是一种密度比空气小、难溶于水的气体,实验室常用块状电石(主要成分是CaC2)和水在常温下制取乙炔气体,该反应非常剧烈,且会放出大量的热。为得到平稳的气流,应选择    (填装置字母)作为制取乙炔的发生装置,可选用    (填装置字母)装置收集乙炔气体。
典例7(2023 绥化中考真题)如图是实验室制取某些气体的装置图,回答问题。

(1)仪器a的用途是    。
(2)写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式    ,其基本反应类型是    反应,装置B相对于装置C,其优点是    。
(3)比较用大理石和稀盐酸制取二氧化碳与用过氧化氢溶液制取氧气的实验,两者的共同点是    。
A.发生装置可以相同 B.都可以用二氧化锰作催化剂
C.完全反应后剩余固体成分相同 D.收集装置可以相同
(4)A装置中试管口略向下倾斜的原因是    。
(5)用E装置收集氢气时,开始收集的适宜时刻是    。
(6)氯化氢气体具有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气大,实验室可以用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取,应选用的发生装置是    (选填字母)。
典例8(2023 云南中考真题)化学是一门以实验为基础的学科。请结合图示回答问题:

(1)仪器①的名称为    。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为    ,应选择的发生装置和收集装置为    。
(3)若采用E装置收集某种气体,当    时开始收集。
(4)利用如图装置制取并研究CO2的性质。将Y形管倾斜,使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应,然后向M中注入足量NaOH溶液。
①整个实验过程中,气球的变化情况是    ;
②注入足量NaOH溶液充分反应后,M中的现象是    ,产生此现象的原因是    。
预测1 (2023·海安市模拟)已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2,黄绿色易溶于水的氯气有毒性,并能与氢氧化钠溶液反应.若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应.每个虚线框表示一个单元装置,其中存在明显错误的是:(不考虑①单元装置)
A.只有④处 B.只有②处
C.只有②和③处 D.②、③、④处
预测2(2023·惠山区校级三模)利用如图所示装置,能完成实验室制取气体的是
A.用②③制取二氧化碳 B.用②⑤制取氧气
C.用①④制取二氧化碳 D.用①③制取氧气
预测3(2023·长宁区二模)实验室制取气体的原理与装置(省略反应试剂与夹持装置)都正确的是
A.Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ B.2H2O2═2H2O+O2↑
C.Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ D.CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑
预测4(2023·东莞市一模)某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成.点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾;把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊.下列对气体组成的推断正确的是
A.可能只有氢气一种气体
B.可能只有甲烷一种气体
C.三种气体一定都存在
D.一定是氢气和一氧化碳的混合气体
预测5(2023·天长市校级模拟)下列制取、收集并存放CO2的图示,正确的做法是
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 存放CO2
预测6(2023 永年区校级模拟)如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作,其中错误的是
A.甲图中推动注射器活塞时,长颈漏斗下端冒气泡,说明气密性良好
B.乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下,是为了防止气体逸出
C.丙图装置可以测量CO2的体积,植物油是为了防止CO2气体溶于水
D.丁图中为了检验CO2,滴入的试剂为澄清石灰水
押题1化学是一门以实验为基础的学科。以下实验操作正确的是
A.排空气法收集氧气 B.实验室制取CO2
C.验满二氧化碳 D.铁丝在氧气中燃烧
押题2 Cl2是一种能溶于水的气体,其密度比空气大,则Cl2的收集方法应是
A.排水法 B.向上排空气法
C.向上排空气法和排水法 D.向下排空气法
押题3如图是初中化学进行“气体制取与收集”实验的装置图,根据所学知识选择正确的说法是
A.装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置
B.装置2用于实验室制取二氧化碳可以实现“即开即停”
C.装置3可以收集到比较纯净的氧气
D.装置4可以检验收集的气体是否是二氧化碳
押题4下列制取气体所用物质和装置均正确的是
A.制取CO2 B.制取氢气
C.制取氧气 D.制取CO2
押题5化学是一门以实验为基础的科学,结合装置回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:②______。
(2)用A装置制取氧气的化学方程式为______,用D装置收集O2,验满的方法是______。
(3)装置B制得的CO2中通常含有少量的水蒸气,若要制取干燥的CO2,正确的装置连接顺序是______(填字母);再连接F装置,m处干燥的紫色石蕊纸片______(填“变”或“不变”)红,G装置产生的现象可证明CO2具有的物理性质是______,装置C可代替装置B,其优点是______。
(4)硫化氢(H2S)气体有毒,密度比空气大,溶于水形成酸,能在空气中燃烧生成SO2和水,实验室用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生复分解反应制取H2S,该反应的化学方程式是______,该实验需要对尾气进行处理,下列方法正确的是______(填序号)。
a.用稀硫酸吸收 b.用氢氧化钠溶液吸收 c.点燃
押题6下图是实验室常用的部分实验装置,请回答下列问题:
(1)仪器名称:①__________,②__________。
(2)用高锰酸钾制氧气,可选用的发生装置是____。(选填序号),反应化学方程式为_____。若用E来收集氧气,收集完毕的操作顺序是__________(填写序号顺序)。
①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶
(3)实验室制CO2的反应化学方程式为_____,为方便控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是____(选填序号);如果用F装置收集CO2,验满的操作是______。
(4)FeS2和O2在加热条件下可反应生成SO2,下图是实验室利用FeS2制取SO2的装置。
①装置H中浓硫酸的作用是__________。
②装置J用于收集SO2,说明SO2气体的密度__________(选“小于”或“大于”)空气。
③用化学方程式表示实验中NaOH溶液的作用__________。
押题7化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标号①的仪器名称是______。
(2)你认为选用B作发生装置,优点是______;请指出装置C中存在的一处错误______。
(3)改进上述装置图中存在的错误,并以过氧化氢溶液为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气。按照要求选择实验装置,连接仪器后,先______,再装入药品,进行实验。
①所选装置的连接顺序为______(从左到右填写装置序号字母)。
②上述方法制氧气的化学方程式为______。
③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满,用来收集难溶于水的气体时,气体从______(填“a”或“b”)端通入。
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是______(填序号)。
物质检验、鉴别、分离和除杂
物质的检验、鉴别、除杂备受中考命题人的青睐,这类试题综合性较强,酸碱盐、单质、氧化物都是命题人的菜,命题方式比较灵活,可单独命题也可结合其它知识考查。
初中化学物质的鉴别专题鉴别物质是初中化学的重点和难点内容。物质的检验包括鉴定、鉴别和推断等类型。鉴定是根据一种物质的特性,用化学方法检验它是不是这种物质,若是离子化合物?必须检验出它的阳离子和阴离子。鉴别是根据几种物质的不同特性,区别它们各是什么物质,推断是根据已知实验步骤和实验现象,运用物质特性进行分析,通过推理判断被检验的样品是什么物质,或样品中含有什么物质,不含什么物质等。
命题点 命题方式 考查热度
物质的检验 在中考中会结合溶液、酸碱盐和化学实验等内容进行考查。主要以选择题和填空题形式出现,有时也会出现在简答题中,有时结合其他知识点综合考查。涉及的命题点有:①物质的检验;②离子的检验;③混合气体检验等。
物质的鉴别 主要结合物质的性质,特别是常见的气体、单质氧化物、酸碱盐的性质进行考查。常以文字叙述的形式在选择题中考查,有时也会在填空题或简答题中考查。主要涉及的命题点有:物质的检验包括鉴定、鉴别和推断等类型,根据几种物质的不同特性,区别它们各是什么物质。推断是根据已知实验步骤和实验现象,运用物质特性进行分析,通过推理判断被检验的样品是什么物质,或样品中含有什么物质,不含什么物质等。
物质的除杂 这种题型一般是单列为选择题。涉及的命题点有:①固体类除杂;②液体类除杂;③气体类除杂等。
物质的检验、鉴别和除杂分值为2~4分,题型为选择题、填空题和实验探究题。预计2024年中考考查物质的检验和除杂的可能性较大。
【思维导图】
知识点一、物质的检验
一、原理
1. 检验的思路:根据物质的某一特性,用化学方法确定是不是该物质或者是否含有某种成分。
2. 检验的依据:任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。如颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀产生、有无吸热或放热等。
二、物质检验的一般步骤
三、检验方法
1. 物理方法:根据物质的特殊物理性质,如颜色、气味、水溶性等,通过观察、分析、判断、得出结论。
(1)常见有特殊颜色的物质(离子代表含有这种离子的溶液)
①固体物质:Cu:红(或紫红)色;CuSO4·5H2O:蓝色;S:淡黄色。
②沉淀:Cu(OH)2:蓝色;Fe(OH)3:红褐色。
③溶液:Fe2+:浅绿色;Fe3+:黄色;Cu2+:蓝色;MnO4-:紫红色。
(2)常见有特殊气味的物质
氨气:刺激性的氨味气体;SO2:刺激性气味气体。
2. 化学方法:利用物质的特殊化学性质,反应时产生的特征现象,对所给物质进行检验。
(1)常见气体的检验
气体 检验方法 实验现象
O2 将带火星的木条伸入集气瓶内 木条复燃
CO2 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊
H2 点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成
CH4 点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯;一段时间后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入澄清石灰水,振荡 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成;澄清石灰水变浑浊
CO 点燃,在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊
NH3 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 红色石蕊试纸变为蓝色
H2O 通过无水硫酸铜 无水硫酸铜由白色变成蓝色
HCl 先通入硝酸银溶液,再滴加稀HNO3 有白色沉淀生成,且沉淀不溶解
(2)常见离子的检验
离子 检验方法 实验现象
H+ ①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红
②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上 与标准比色卡对照pH<7
③取少量试剂加入Zn粒 有气泡产生
④取少量试剂加入碳酸钠 有气泡产生
OH- ①取少量试剂滴加 溶液 石蕊溶液
②取少量试剂滴加 溶液 酚酞溶液
③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在 上 与标准比色卡对照
④取少量试剂加入可溶性 有 生成
Cl- 取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
SO42- 取少量试剂滴加少量 2溶液和稀HNO3 产生 ,且沉淀不消失
CO32- 取少量试剂滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中 产生气泡,澄清石灰水变浑浊
Cu2+ 取少量试剂滴加 有 生成
Fe3+ 取少量试剂滴加可溶性碱 有红褐色沉淀生成
NH4+ 取少量试剂滴加可溶性碱,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 产生有刺激性气味的气体,红色石蕊试纸变蓝
Ag+ 取少量试剂滴加少量 溶液和稀HNO3 产生 ,且沉淀不消失
Ba2+ 取少量试剂滴加少量Na2SO4和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ca2+ 取少量试剂滴加 溶液 有 生成
知识点二、物质的鉴别
一、物质的鉴别原则
操作简单、试剂种类少、现象明显。
二、物质鉴别的方法
1. 物理方法:
依据物质特殊的物理性质(如颜色、状态、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象)进行观察、分析、判断,得出结论。
2. 化学方法:
依据物质间反应时所产生的特殊反应现象(如变色、放出气体、生成沉淀、放热等)进行鉴别。
三、物质鉴别的形式
1. 一种试剂鉴别:选择一种试剂,分别加入待测物质中,观察实验现象。
2. 多种试剂鉴别:选择多种试剂,依次加入待测物质中,会出现明显不同现象。
3. 无试剂鉴别:先利用物质物理性质不同或物质间的相互反应(包括与生成物反应)而产生不同现象把物质鉴别出来。
四、常见物质的鉴别
常见物质 所选试剂或方法 现象
软水、硬水 肥皂水 泡沫较多、的是软水;泡沫较少、浮渣较多的是硬水
棉花 有 气味的是羊毛;
羊毛 有 气味、燃烧后有灰烬的是棉花;
合成纤维 有气味,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎的是合成纤维
常见化肥 看外观或加水 灰白色或难溶于水或部分溶于水的是磷肥
加熟石灰研磨 有刺激性气味气体产生的是铵态氮肥(铵盐)
硝酸铵固体和氢氧化钠固体 水 溶液温度 的是氢氧化钠固体
溶液温度 的是硝酸铵固体
黄铜和纯铜 相互刻画 有明显划痕的为纯铜,反之为黄铜
白醋和白酒 有 的是白醋,有 的是白酒
热塑性塑料和热固性塑料 加热 加热熔化,冷却凝固为热塑性塑料 加热时不能熔化,保持外部形状的为热固性塑料
真假黄金 的是真黄金, 的是假黄金。
加 或稀硫酸 的是假黄金,没有气泡产生的是真黄金
知识点三、物质的除杂
一、除杂的原则
1. 杂不增:
所选试剂不能与被提纯物质(主要成分)反应。
如除去NaCl溶液中少量的Na2CO3
错误方法:加入适量的硫酸或稀硝酸。
错误原因:会引入杂质硫酸钠(或硝酸钠)
正确方法:加入适量的稀盐酸或加入适量的氯化钙或氯化钡溶液
2. 主不减:
在除去杂质的同时,不能减少主体物质的总量。
如除去CO2气体中少量的HCl
错误方法:将气体先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸。
错误原因:在除去HCl的同时,也将CO2气体除去。
正确方法:现将气体通过饱和的NaHCO3(CO2气体不溶于该溶液,也不与该溶液反应)溶液,再通过浓硫酸。
3.易分离:
除杂后生成的产物的状态与被提纯物质的状态要不同,方便除去。也即尽量将杂质转化为气体或沉淀!
如上例除去NaCl溶液中少量的Na2CO3,可加入适量的稀盐酸至不再产生气泡,该方法是将Na2CO3转化为NaCl同时,生成CO2气体,这样CO2气体自行逸出。
再比如除去NaNO3溶液中的少量NaCl杂质时,可先滴加适量的硝酸银溶液至不再产生沉淀,再过滤即可除去难溶性的AgCl。
4.易复原:
若混合物为固体时,除杂之后要考虑到容易将物质恢复至初始状态固态。
如:除去KCl固体中少量的MnO2(难溶)时,应先加水溶解→过滤→,
对蒸发KCl溶液蒸发结晶的目的是:将KCl溶液转化成KCl固体,恢复原物质的状态!
二、除杂的方法
1. 气体的除杂
方法一:将杂质气体通过物质吸收、反应除去,如氧气中的水蒸气可通过浓硫酸吸收除去、一氧化碳中的二氧化碳可通过氢氧化钠溶液吸收除去。
方法二:将杂质气体转化为主气体,如二氧化碳中的一氧化碳可通过灼热的氧化铜,使一氧化碳转化成二氧化碳。
【常见气体除杂举例】
物质 杂质 除杂方法
CO2 CO 通过灼热的氧化铜
CO CO2 溶液,再通过浓硫酸
H2 HCl气体 先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸或碱石灰
CO2 水蒸气 通过
CO2 HCl 先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸
N2 CO2 先通过氢氧化钠溶液,再通过
O2 CO2 先通过氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸
O2 水蒸气 通过氧化钙、浓硫酸或
N2 O2 通过灼热的铜网
H2 水蒸气 通过 、浓硫酸或氢氧化钠固体
2. 固体的除杂
方法一:将杂质化为气体除去,如氧化铜中的炭粉通过在空气中灼烧除去。
方法二:将杂质转化为溶液除去,如铜中的铁可通过与盐酸反应除去。
【常见固体除杂举例】
物质 杂质 除杂方法
CuO Cu 在空气(或氧气)中灼烧
Cu Fe 加入足量的 /稀盐酸,
Cu CuO 加入足量的稀硫酸/稀盐酸,过滤
Cu Zn 加入足量的 /稀盐酸,过滤
CuO C 在氧气流中加热
C CuO 加入足量的稀硫酸/ ,过滤
CaO CaCO3 高温煅烧
MnO2 KCl 、过滤
Fe Zn 加入足量硫酸亚铁溶液,过滤
Ag Cu 加入足量的 溶液,过滤
CaCO3 CaCl2 加水溶解,过滤
3. 液体中的除杂:即杂质离子的去除
①通过离子共存问题除杂
第一步:对比两种物质,找出两种物质中相同的离子和不同的离子(离子A、杂质离子);
第二步:根据杂质离子的化学性质,找出与杂质离子不共存的离子B,将离子B与离子A组合,即为除杂试剂。
以除去氢氧化钠(NaOH)溶液中的碳酸钠(Na2CO3)为例:
②通过置换反应除杂:
即利用金属活动性顺序进行除杂。
此类除杂一般阴离子相同、阳离子是两种活动性不同的金属离子。
第一步:对比两种物质,找出两种物质中相同的离子和不同的离子(离子A、杂质离子);
第二步:根据杂质离子的化学性质,找出与杂质离子不共存的离子B,将离子B与离子A组合,即为除杂试剂。
【常见液体除杂举例】
物质 杂质 除杂方法
FeSO4 CuSO4 加入足量的铁粉,过滤
NaCl Na2CO3 加入适量的
NaCl NaOH 加入适量的盐酸
NaCl Na2SO4 加入适量的 溶液,过滤
NaCl HCl 加入适量的NaOH
NaOH Na2CO3 加入适量的 溶液,过滤
NaCl CuSO4 加入适量的氢氧化钡溶液,过滤
NaNO3 NaCl 加入适量的 溶液,过滤
NaCl KNO3 蒸发结晶
KNO3 NaCl (或降温结晶)
NaCl NaHCO3 加入适量的稀盐酸
NaOH Ca(OH)2 加入 溶液,过滤
HCl H2SO4 加入适量氯化钡溶液,过滤
CuSO4 H2SO4 加入足量的 或氢氧化铜粉末,过滤
KNO3 K2SO4 加入适量的硝酸钡溶液,过滤
CaCl2 HCl 加入足量的 固体,过滤
NaNO3 AgNO3 加入适量的氯化钠溶液,过滤
典例1 (2023·辽宁抚顺等中考真题)区别羊毛纤维和合成纤维的正确方法是
A. 观察颜色 B. 加水溶解
C. 抚摸感觉 D. 灼烧闻味
典例2(2023·黑龙江牡丹江中考真题)除去下列物质中的杂质,所选择的方法正确的是
序号 物质 杂质 除杂方法
A CO2 H2O 将气体通过足量的浓硫酸
B NaCl 泥沙 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
C O2 N2 将气体通过灼热的铜网
D KCl溶液 K2CO3 向溶液中加入过量的BaCl2溶液,过滤
典例3(2023·广西壮族中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别硫酸铵和氯化铵 取样,分别加入熟石灰研磨后闻气味
B 除去氯化钠中少量的碳酸钠 加入过量的氯化钙溶液,过滤;滤液蒸发结晶
C 检验氢氧化钠固体部分变质 取样,加入足量氢氧化钡溶液,过滤;滤液中加酚酞
D 分离二氧化锰和氯化钾固体 加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣、干燥;滤液蒸发结晶
典例4(2023·辽宁营口中考真题)化学离不开实验,我们通过实验研究物质的性质和变化规律,探寻物质组成的奥秘。科学的方案设计是达到实验目的的前提。下列实验方案设计,不能达到目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 鉴别氯化铵和氯化钾 加入熟石灰固体研磨,闻气味
B 检验氢氧化钠溶液是否变质 滴加无色酚酞溶液,观察颜色
C 分离氯化钠中混有少量泥沙 溶解、过滤、蒸发、结晶
D 除去氮气中混有的少量氧气 通过灼热的铜丝网
典例5(2023·湖北潜江等中考真题)下列实验方案中,不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别乙醇和水 取样,分别闻气味
B 鉴别铝合金和银 取样,分别滴加稀硫酸,观察现象
C 除去H2中混有的少量HCl气体 将混合气体通过足量NaOH溶液,干燥
D 除去CuCl2溶液中混有的少量CuSO4 加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
典例6(2023·湖南益阳中考真题)为达到实验目的,下列实验设计或操作不可行的是
选项 实验目的 实验设计或操作
A 除去铜粉中少量的铁粉 加过量稀盐酸,充分反应后过滤、洗涤
B 检验Na2SO4溶液中是否混有H2SO4 取少量溶液于试管中,滴入酚酞溶液
C 分离KCl和MnO2的固体混合物 加水溶解、过滤、洗涤、蒸发
D 鉴别软水和硬水 加入肥皂水,振荡
典例7(2023·湖北宜昌中考真题)鉴别下列各组物质,所选试剂不正确的是
A. 硬水和软水——肥皂水 B. 黄铜和黄金——硝酸银溶液
C. 纯碱和烧碱——酚酞溶液 D. 氯化铵和氯化钾——熟石灰
典例8(2023·山东聊城中考真题)除杂和鉴别都是进行科学探究的重要方式,下列实验设计不能达到目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 除去H2中混有的少量HCl气体 先通过NaOH溶液,再通过浓硫酸
B 鉴别稀盐酸与NaCl溶液 分别滴加无色酚酞试液,观察颜色
C 除去Cu粉中混有的少量Fe粉 用磁铁充分吸引
D 鉴别化肥NH4Cl和KNO3 取样,分别加熟石灰研磨,闻气味
预测1(2023 山东济宁 统考三模)以下有关实验及结论正确的是( )
A.将溶液加热,通过检验是否有氨气产生判断溶液中含有铵根离子
B.向溶液中加入硝酸银溶液有白色沉淀生成,证明溶液中含有氯离子
C.向溶液中加入稀盐酸有气体产生,证明溶液中含有碳酸根离子
D.向溶液中加入稀盐酸无现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀,证明溶液中含有硫酸根离子
预测2(2023·山东日照·校考三模)除去下列物质中的少量杂质,所选试剂及操作都正确( )
序号 物质 杂质 试剂 操作
A Fe Fe2O3 盐酸 结晶
B NaCl NH4HCO3 — 加热
C Cu(NO3)2溶液 BaCl2 AgNO3溶液 过滤
D CO2 水蒸气 生石灰 洗气
A.A B.B C.C D.D
预测3(2023·山东青岛·模拟预测)已知有某无色溶液 X,取等量的三份该溶液,分别向其中加入 Fe(OH)3 固体、BaCl2 溶液、 Na2CO3 溶液三种物质中的各一种,产生的现象如表所述,则关于该无色溶液 X 中下列各项中说法错误的是( )
加入物质 Fe(OH)3固体 BaCl2溶液 Na2CO3溶液
实验现象 固体溶解,溶液变为黄色 出现白色沉淀 产生无色气体
A.该溶液遇硝酸银溶液产生白色沉淀 B.该溶液使得紫色石蕊试剂变红
C.该溶液一定含有 D.该溶液与Fe(OH)3发生中和反应
预测4(2023·山东烟台·统考模拟预测)下列除去杂质的方法措误的是( )
选项 物质(括号内为杂质) 除去杂质的方法
A MnO2(KCl) 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
B 除去铁粉中少量的硫酸铜粉末 用磁铁吸引
C N2(O2) 通过灼热的足量的铜网
D NaOH溶液(Na2CO3) 滴加过量氢氧化钙溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
押题1(2023·宁夏银川·银川九中一模)下列实验操作不能达成实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 鉴别NaOH溶液与Ca(OH)2溶液 分别向两种溶液中通入适量CO2
B 比较Ag和Cu的金属活动性 分别向两种金属中加入稀盐酸
C 区分硬水和软水 加入等量的肥皂水
D 除去粗盐中的泥沙 将粗盐溶解、过滤、蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
押题2(2023·江苏扬州·统考一模)下列实验操作不能达到目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去氮气中的少量氧气 将气体缓缓通过灼热的铜网
B 鉴别氯化钠和氢氧化钠固体 加水溶解
C 除去碳酸钙中混有的少量氯化钙 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
D 除去一氧化碳中的少量二氧化碳 点燃
A.A B.B C.C D.D
押题3(2023·陕西西安·陕西师大附中校考一模)下列实验操作或方法能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作或方法
A. 鉴别氢气和甲烷 点燃,用干而冷的烧杯罩在火焰上方,观察现象
B. 检验NaCl溶液是否含Na2SO4 加入适量BaCl2溶液观察是否有沉淀生成
C. 检验氢氧化钠是否变质 取样、加入几滴稀盐酸观察是否有气泡产生
D. 除去CO2中混有的少量HCl 通过装有足量氢氧化钠溶液洗气瓶
A.A B.B C.C D.D
押题4(2023·广西崇左·统考一模)(多选)下列实验操作能达到实验目的的是
选项 物质 实验目的 主要实验操作
A 合成纤维和羊毛线 鉴别 取样,灼烧,闻气味
B Fe粉和CuSO4粉末 分离 溶解,过滤,洗涤,烘干,蒸发结晶
C 碳酸钠与硫酸反应后,硫酸是否有剩余 检验 取样,滴加硝酸钡溶液,观察有无沉淀
D 除去硝酸钠中混有的少量氯化钠 除杂 溶解、蒸发结晶、过滤
A.A B.B C.C D.D
押题5(2023·河北邯郸·统考一模)下列实验方法能达到实验目的的是
A.鉴别二氧化锰和四氧化三铁—观察颜色
B.鉴别一氧化碳和氢气—点燃,观察火焰颜色
C.除去CO2中混有的少量CO—点燃气体
D.除去氧化铜粉末中混有的少量碳粉—在空气中充分灼烧
押题6(2023·广东佛山·统考一模)下列实验方案不合理的是
实验目的 实验方案
A 检验氧气 将带火星木条伸入集气瓶中
B 鉴别NaCl溶液和NaOH溶液 滴加CuSO4溶液
C 除去CO2中混有的少量CO 通过足量灼热的氧化铜
D 回收KCl和MnO2混合物中的KCl 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
押题7(2023·广西南宁·南宁三中校考一模)为达到实验目的,下列实验方案错误的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别(NH4)2SO4固体和Na2SO4固体 分别加入熟石灰研磨,闻气味
B 检验敞口放置在空气中的NaOH溶液是否变质 加入过量稀盐酸,观察是否产生气泡
C 除去CaCl2溶液中的HCl 加入过量碳酸钙,过滤
D 分离氧化铁粉末和碳粉的混合物 加入过量稀硫酸,过滤
A.A B.B C.C D.D
押题8(2023·四川成都·统考一模)下列实验方案不能达到目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验氧气 将带火星的木条伸入盛有气体的集气瓶内
B 证明甲烷中含氢元素 点燃,用一个干冷烧杯罩在火焰上方
C 鉴别NaOH和NH4NO3固体 分别溶于水,测溶解前后溶液温度变化
D 鉴别稀盐酸和水 取样,分别滴入酚酞溶液
A.A B.B C.C D.D
押题9(2023·江苏苏州·统考一模)下列实验操作能达到实验目的的是
A.鉴别(NH4)2SO4和NH4C1固体:加入熟石灰,研磨,闻气味
B.除去二氧化碳中的少量一氧化碳:通入氧气后,点燃
C.证明甲烷含氢元素:点燃,将干冷的烧杯罩在火焰上方
D.探究锌、铁、铜的金属活动性:将铁丝、铜丝分别插入硫酸锌溶液中
实验设计与评价
实验设计与评价试题,是以化学实验为基础,对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等进行方案的制定,常联系科学研究、生产生活、环境保护等实际情况去发现并提出问题,设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论。从考查题型上看,有选择、填空、简答、探究等多种题型,除选择题外,大多数试题都是呈现一个完整的探究过程,要求根据所学知识在对题意进行分析的基础上,将试题所提供的方案中一些关键性内容补充完整。
命题点 命题方式 考查热度
实验设计 以化学实验为基础,对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等进行方案的制定,常联系科学研究、生产生活、环境保护等实际情况去发现并提出问题,设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论。从考查题型上看,有选择、填空、简答、探究等多种题型,除选择题外,大多数试题都是呈现一个完整的探究过程,要求根据所学知识在对题意进行分析的基础上,将试题所提供的方案中一些关键性内容补充完整。
实验方案评价 以批判的思维方法对所设计的实验方案、实验方法、装置设计从某角度否定、排除不合理或不是最优的方法,选择、创新更好的方法,即实验评价。
实验方案评价是中考的常考内容,分值为2~6分。有实验方案评价的常结合化学实验、实验探究等一起考查。预计2024年在实验题中考查实验设计的准确性,在实验探究题中考查实验的完整性、科学性、简约性、安全性等内容。
从考查能力上看,突出考查了灵活应用知识分析解决问题的能力。这类试题要求运用化学实验知识和技能设计实验方案,重在培养或考查把已有知识和技能运用于新情景的能力,要求对提出的问题和提供的背景资料筛选、加工和处理,并能准确吸收和选择信息,通过自主感悟,调用贮存的已有相关知识进行有机结合,依据实验原理这一核心要点作出全面分析,以解决实验设计过程中可能的问题,并进行讨论、质疑,同时对不同的方案作出正确的评价。
【思维导图】
知识点一、实验方案的设计
1. 解答实验设计题的基本思路
2. 化学实验设计的基本步骤
(1)思考问题的顺序
(2)仪器的连接顺序
(3)实验操作的顺序
a.连接仪器。
b.检查气密性。在仪器连接完毕后,先检查装置的气密性,然后装药品。检查装置气密性的方法依装置而定,但关键是使装置内外产生压强差。
c.装药品,进行实验操作。
3. 解题技巧---化学实验的原则和关系
Ⅰ、化学实验操作应遵循的七个原则。
(1)“从下往上”原则。
(2)“从左到右”原则。装配复杂装置应遵循从左到右顺序。
(3)先“塞”后“定”原则。
(4)“固体先放”原则。
(5)“液体后加”原则。
(6)先验气密性(装入药品前进行)原则。
(7)后点酒精灯(所有装置装完后再点酒精灯)原则。
Ⅱ、化学实验中的“七个关系”。
(1)先后关系:
①向试管中装入固体粉末时,先将试管倾斜,把盛药品的药匙送至试管底部,然后让试管直立,使药品全部落到试管底;向试管中放入块状固体时,先把试管横放,用镊子把药品放在试管口,然后将试管慢慢竖立起来使固体缓慢落到试管底。
②用胶头滴管吸取少量液体时,先在滴瓶外面挤压胶头排出滴管内的空气,然后再伸入滴瓶内松手吸取液体。
③用托盘天平称量药品时,先游码归零,再调节平衡,然后称量。
④给玻璃仪器加热时,先把仪器外壁擦干,然后再加热。
⑤给试管中的药品加热时,先使试管均匀受热,然后对盛放药品的部位固定加热。
(2)左右关系:
①用托盘天平称量药品时,药品放在左盘,砝码放在右盘。
②连接实验装置时,应按从左到右(或自下而上)的顺序进行,拆除时顺序相反。
③橡胶塞和橡胶管与玻璃管连接时,左手拿橡胶塞或橡胶管,右手拿玻璃管(玻璃管一端用水润湿);给容器塞橡胶塞时,左手拿容器,右手拿塞子。
(3)上下关系:
①给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜;给试管中的液体加热时,试管口应向上倾斜(与桌面大约成45°角)。
②用试管夹夹持试管时,应从试管底部向上套,夹在试管的中上部。
③手拿试剂瓶倾倒液体试剂时,应让标签向上对着手心。
(4)正倒关系:
①取试剂瓶里的药品时,拿下瓶塞,倒放在桌上。
②用胶头滴管取完液体时,胶头滴管应该正放(保持胶头向上),而不能倒放或平放。
(5)多少关系:
①实验时,如果没有说明药品用量,应取最少量,即液体取1~2 mL,固体只需盖满试管底部。
②酒精灯内酒精的量不得超过酒精灯容积的2/3。
③加热时,试管内液体的体积不能超过其容积的1/3,蒸发皿内液体的体积不能超过其容积的2/3。
(6)内外关系:
①用酒精灯加热时,应该用外焰加热。
②使用胶头滴管向试管中滴加液体时,滴管应悬空在试管口的正上方,不能伸入试管内。
(7)高低关系:过滤时,滤纸的边缘要低于漏斗边缘,液面要低于滤纸边缘。
知识点二、实验方案的评价
以批判的思维方法对所设计的实验方案、实验方法、装置设计从某角度否定、排除不合理或不是最优的方法,选择、创新更好的方法,即实验评价。
1. 评价的基本要求
2. 实验方案的评价原则
①原理正确。设计实验方案要根据化学变化规律和化学实验原理,确保原理正确。
如:实验室制取氧气时,选择的药品中一定要含氧元素,经过化学变化能制出氧气。
②操作可行。设计实验方案,特别是实验操作确实具有可操作性。
如:制取二氧化碳的方法有多种,如果将木炭放入充满氧气的集气瓶中燃烧,确实能生成二氧化碳,但不便于操作,无法控制反应物的量,也不便于收集。
③装置简单。设计实验时,如果能用多套实验装置进行操作,在条件允许的前提下,应选择最简单的实验装置,选择最简便的实验步骤。
如:实验室制取氧气,可以用高锰酸钾,也可以用过氧化氢跟二氧化锰(作催化剂),最好选择过氧化氢跟二氧化锰,因为其装置简单、操作简便。
④经济合理。原料一般要求廉价、易得。
⑤安全环保。进行实验所选药品尽量无毒,实验过程要安全且不造成环境污染。
3. 实验方案评价的主要类型
①对方案可行性的评价:可行是方案的第一要素,评价方案时应注意从原理和操作两个方面分析方案是否可行:一是理论上要科学合理,二是操作上要简单可行。
②从经济效益角度进行评价:从经济效益上考虑是否切实可行。
③从环保角度评价:防治污染的根本途径是控制“三废”的排放。在对方案进行评价时切不可忽视了环境保护的重要件。
4. 常见的高频考点
①对实验原理及实验方案的评价;
②实验装置的评价;
③实验操作的评价;
④实验现象的描述;
⑤结论分析的评价。
典例1 (2023·湖北宜昌中考真题)为了证明中和反应是否发生,小文同学做了下图四个实验,不能达到实验目的的是
A.甲实验中,溶液仍为无色 B.乙实验中,溶液由无色变为红色
C.丙实验中,溶液由红色变为无色 D.丁实验中,溶液由红色变为无色
典例2(2023·湖北武汉·中考真题)对比实验是进行科学探究的重要方式。下图所示实验均用到了对比的方法。
下列说法错误的是
A.图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B.图2实验能说明红磷的着火点比白磷的高
C.图3实验能验证金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag
D.图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量
典例3(2023·广东·中考真题)下列实验设计能达到实验目的的是
实验目的 探究 Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 验证质量守恒定律 探究铁锈蚀的条件 验证 MnO2的催化作用
实验设计
选项 A B C D
A.A B.B C.C D.D
典例4(2023·湖南岳阳·中考真题)实验是科学探究的重要手段,下列实验不能达到目的的是
A.测定空气中氧气的含量
B.探究燃烧需要氧气
C.验证质量守恒定律
D.探究石墨的导电性
典例5(2023·新疆·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 检验NaOH溶液是否变质 加入酚酞溶液
B 除去NaCl溶液中少量的MgCl2 加入适量的KOH溶液,过滤
C 探究Al、Cu、Ag的金属活动性顺序 将铜丝、银丝分别插入硫酸铝溶液中
D 鉴别NH4NO3、NaOH、CaCO3、NaCl四种固体 加水,观察溶解和温度的变化情况
A.A B.B C.C D.D
典例6(2023年山东省烟台市中考化学真题)实验设计的严谨性会直接影响实验结论的准确性。下列设计不能达到实验目的的是
A.探究铁钉生锈需要氧气 B.探究温度对分子运动速率的影响
C.验证质量守恒定律 D.探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关
典例7(2023年湖北恩施州中考化学真题)下列探究实验能达到探究目的的是
A.探究“同种溶质在不同溶剂里的溶解性”
B.探究“分子在不断运动”
C.探究“CO2与NaOH是否发生化学反应”
D.探究“铁锈蚀的条件”
预测1 (2024 潞州区模拟)物质的检验、鉴别和除杂是重要的实验技能。下列实验方法能达到目的的一项是
选项 实验目的 实验方法
A 检验一瓶无色溶液为稀盐酸 取样,加入少量AgNO3溶液,振荡
B 鉴别NaOH和NH4NO3两种固体 取样,加水溶解、触摸烧杯外壁
C 除去CaCO3固体中的少量CaCl2固体 加稀盐酸
D 除去CO2中的少量HCl 通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
A.A B.B C.C D.D
预测2(2024 陈仓区模拟)提高实验的综合性是对教材实验进行改进的一个方向。对以下两个改进实验的分析正确的是
A.甲装置静置一段时间后打开止水夹,进入集气瓶内水约占瓶内体积的
B.通过甲装置内左右两侧滤纸上物质颜色的对比可以验证铁锈蚀与水有关
C.乙中先给锥形瓶内滴入稀盐酸根据天平指针状态,可以验证质量守恒定律
D.乙中后滴入浓氢氧化钠溶液,气球变瘪,说明氢氧化钠与盐酸发生了反应
预测3(2024 新邵县一模)实验设计与评价是重要的实验素养。下列实验设计方案不能达到实验目的的是
A.证明CO2能与NaOH溶液反应 B.证明合金硬度比纯金属大 C.证明分子在不停地运动 D.比较铜与银的活动性强弱
A.A B.B C.C D.D
预测4(2024 中山区校级模拟)下列实验方案不能达到实验目的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别黄铜(铜锌合金)与黄金 灼烧看颜色变化
B 除去CO2中少量的CO 将混合气体点燃
C 除去Cu粉中少量的Fe粉 加过量稀盐酸后过滤
D 鉴别NaCl和CaCO3固体 加水溶解,利用溶解性差异判断
A.A B.B C.C D.D
预测5(2024 济南模拟)实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示,下列实验设计中,能达到实验目的的是
A.验证质量守恒 B.探究铁生锈需要氧气
C.测定空气中氧气含量 D.比较金属活动性
预测6(2024 凉州区模拟)通过下列图示实验得出的结论中正确的是
A.图1所示的实验即可说明分子是不断运动的,又能说明浓氨水具有挥发性
B.图2所示实验既可探究燃烧的三个条件,又能说明红磷是可燃物
C.图3既可探究二氧化碳能溶于水,又能说明二氧化碳能使石蕊溶液变红
D.图4所示实验既说明甲烷具有可燃性,又说明甲烷中含有碳、氢两种元素
预测7(2024 兰州模拟)下列实验设计不能达到实验目的的是
A.探究铁生锈需要氧气
B.探究CO2与NaOH能否发生反应
C.探究可燃物燃烧需达到着火点
D.验证质量守恒定律
预测8(2024 泽州县模拟)多功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置,因用途广、使用方便被称为多功能瓶。下列实验利用多功能瓶可以达到目的的是
A.收集氢气 B.检验二氧化碳
C.除去氧气中的水分 D.探究二氧化碳能与水反应
预测9(2023年辽宁省盘锦市兴隆台区中考一模)你认为下列实验方案中,可行的是
A. 按溶解、过滤、蒸发、洗涤干燥的操作顺序可以分离CaCl2、CaCO3的混合物
B. 向某种未知溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明溶液是盐酸
C. 用磷在密闭容器中燃烧,除去密闭容器内空气中的氧气
D. 将pH试纸润湿后,用玻璃棒蘸取食用白醋涂在试纸上,测定其pH
押题1(2023·南师大附中三模)下列实验设计不能达到实验目的的是
A.探究铁钉生锈需要氧气 B.探究溶剂种类对溶解性的影响 C.验证质量守恒定律 D.探究分子是不断运动的
A. A B. B C. C D. D
押题2(2023·南京鼓楼区二模)下列为达到实验目的而设计的实验方案合理的是
选项 实验目的 实验方案
A 稀释浓硫酸 将水沿烧杯壁缓缓注入浓硫酸中,不断搅拌
B 鉴别氯化铵固体和碳酸氢铵固体 打开试剂瓶塞,直接闻气味
C 除去CO2中混有少量的HCl 将混合气体通过足量NaOH溶液
D 验证Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 用Fe、Cu、Ag和稀盐酸进行实验
A. A B. B C. C D. D
押题3(2023·南京鼓楼区二模17题节选)(5)请设计实验验证集气瓶中收集到的气体是二氧化碳,并完成实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
_______ _______。 集气瓶中收集到的气体是二氧化碳
押题4(2023·南京秦淮区二模21题节选)(2)请设计实验验证该精盐溶液中存在硫酸根离子,并完成实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
___________ ___________ 该精盐溶液中存在硫酸根离子
押题5(2023 兰陵县一模)下列实验方案正确的是
A.用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳
B.分别加入熟石灰,研磨,闻气味鉴别氯化铵和氯化钙
C.用水溶解后过滤分离CaCl2和Na2CO3
D.用稀盐酸除去CaO中的CaCO3
押题6(2023·湖南省益阳市中考化学真题)为达到实验目的,下列实验设计或操作不可行的是
选项 实验目的 实验设计或操作
A 除去铜粉中少量的铁粉 加过量稀盐酸,充分反应后过滤、洗涤
B 检验Na2SO4溶液中是否混有H2SO4 取少量溶液于试管中,滴入酚酞溶液
C 分离KCl和MnO2的固体混合物 加水溶解、过滤、洗涤、蒸发
D 鉴别软水和硬水 加入肥皂水,振荡
押题7(2023 子洲县校级一模)下列实验方案能够达到实验目的,且改进后依然可行的是
目的 A.测定空气中氧气的含量 B.除去氯化钙溶液中的少量氯化氢
实验方案
改进 将红磷改为木炭 将过量氢氧化钙改为过量碳酸钙
目的 C.区分稀盐酸和稀硫酸 D.验证质量守恒定律
实验方案
改进 将紫色石蕊改为无色酚酞 将氢氧化钠改为硝酸银
A.A B.B C.C D.D
押题8(2023 奉贤区二模)1840年,法国化学家杜马利用碳在足量氧气中充分燃烧,并用碱吸收的方法来测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。某小组模拟该方法进行实验,装置如图所示(装置气密性良好,夹持仪器省略)。
(1)A中发生反应的化学方程式是    。
(2)B中生石灰的作用是    ;C中碳在氧气中燃烧的现象是    。
(3)该实验需要测定的量:反应前后装置C的质量和    的质量。
(4)足量H2O2溶液的作用是    。
(5)为进一步确定D中氢氧化钠固体是否消耗完,请设计方案。
实验操作 实验现象 实验结论
        氢氧化钠固体未完全消耗完
化学实验与科学探究
科学探究题是每年中考必考题型。题型涉及选择题 、探究题等。主要通过分析一些新的背景材料,对物质成分进行探究,包括固体混合物成分探究、溶液成分探究、气体混合物成分探究等。有关物质变化的探究,主要结合氢氧化钠等的变质进行探究,包括实验方案设计、实验现象、实验结论等。有关物质性质的探究,主要对物质可能有的性质进行探究,如酸碱性、热稳定性等。化学实验探题是中考中不可或缺的题型,分值大、占比高、灵活性强、难度大,是学生丢分较严重的题型,也是不同层次的学生拉开差距的题型。
命题点 命题方式 考查热度
猜想与假设类探究题 该类试题已经提出问题,要求在已有知识和经验的基础上,对问题的各种可能答案作出合理的猜想或假设,并设计出实验方案进行验证。解答此类问题的关键是:一是要围绕问题从不同的角度、不同的层面进行假设或猜想。假设越全面,结论越可靠。二是假设或猜想要合理,要符合质量守恒、能量守恒、电荷守恒等规律以及化学原理,不能凭空臆想。三是要从本质上去认识分析现象,透过现象抓本质,从本质上提出假设或猜想。
反应条件及影响因素探究 主要考查不同条件对反应速率、产物产生的影响,然后通过控制变量方法,探究不同条件下可能得到的结论进行验证。
混合物成分的探究 这类题要求对未知物质的成分或已知物质变质后的成分或变质后残留固体的组成作出假设并进行探究,用实验来证明自己的结论是正确的,重点在于考查学生的实验预测、分析能力和实验设计、评价能力,力图通过主动探究过程来培养学生的创新精神、实践能力和解决问题的能力,如有关物质变质的探究(包括干燥剂、氢氧化钠、氢氧化钙、保鲜剂等),木炭还原氧化铜(氧化铁)时固体或气体产物的探究,实验后废液成分及处理方法的探究,标签破损(或没有标签)的物质成分的探究,某些物质反应后滤渣或滤液成分的探究,一些混合气体成分的探究等等,用方程式或语言进行表述;或者对这些成分进行一一验证其其结论是否正确。
异常现象探究题 该类试题要求对实验中产生的“异常”现象进行科学分析,然后得出合理的解释。
有关物质性质的探究 该类试题主要是对常见物质的性质进行验证。一般要求不高,只要学生掌握基本的化学实验方法,熟悉常见物质的性质,都能获得较高的分数。
这类题往往要求我们设计实验探究发生某种现象的原因、条件或者是影响因素,题目往往设置一定的情景,要求大家身临其境,根据题意进行作答,如金属生锈条件的探究,燃烧条件的探究,影响化学反应速率的因素的探究,影响物质溶解度因素的探究,有关催化剂的探究,酸、碱溶液能使紫色石蕊溶液变色原因的探究,硫酸铜、氯化铁溶液有颜色的原因的探究等等。
【思维导图】
科学探究题解题策略
一、提出问题类探究题的策略
该类试题通过呈现出生活、生产、社会、自然和科学研究中的各种信息,要求考生通过阅读信息,从中发现并提出有价值的问题,然后进行一系列的探究。解答此类题的关键是:要通过仔细地阅读、分析、归纳、联想,提出问题。需要注意的是:提出的问题要具体,有探究价值,要符合学生现有的知识水平,要有利于设计实验方案,有利于现象的观察和描述,有利于实验结论的顺利得出。
二、猜想与假设类探究题策略
该类试题已经提出问题,要求在已有知识和经验的基础上,对问题的各种可能答案作出合理的猜想或假设,并设计出实验方案进行验证。解答此类问题的关键是:一是要围绕问题从不同的角度、不同的层面进行假设或猜想。假设越全面,结论越可靠。二是假设或猜想要合理,要符合质量守恒、能量守恒、电荷守恒等规律以及化学原理,不能凭空臆想。三是要从本质上去认识分析现象,透过现象抓本质,从本质上提出假设或猜想。
三、进行实验类探究题策略
该类试题是在现有实验方案的基础上完成,多数以填写实验步骤的形式出现。解答此类问题的关键是:紧扣实验目的、实验方案进行思考,解答。
四、方案设计类探究题策略
根据假设或猜想设计实验方案。方案设计要遵循四个原则:科学性,安全性,可行性,简约性。
五、收集证据类探究题策略
该类试题多数以完善实验报告的形式呈现,要求填写实验现象、实验数据、绘制图表。解答此类问题的关键是:紧扣实验方案、实验步骤,结合实践经验和亲身体验,进行观察、思考,准确描述、记录、细心绘制。
六、解释与结论类探究题策略
该类试题在试题的情境中呈现出实验现象、实验数据,要求针对实验现象、实验数据进行分析、推理得出结论。解答此类问题要擅于利用比较、分类、归纳、概括等方法对证据和事实进行加工与整理,通过分析、判断、推理得出结论。
七、反思与评价类探究题策略
该类试题要求对试题情境中所呈现的猜想与假设、实验方案、实验装置、实验操作、实验步骤以及实验结论等做出评价,对探究学习活动进行反思。解答此类问题的关键是:紧扣实验目的,从合理性、科学性、安全性、可行性、简约性、经济性等方面进行分析、思考,并提出改进的具体建议。
八、表达与交流类探究策略
该类试题要求以书面方式对探究过程和结果作出比较明确地表述。解答此类问题的关键是:表达要准确,语言要通顺、易懂,有逻辑性。
典例1 (2023年山东省潍坊市中考化学真题)镁被誉为“国防金属”,在航空母舰、舰载机,导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时,产生大量无色气体,同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究:
【实验一】探究无色气体的成分
【查阅资料】部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出H+或OH-,使溶液显酸性或碱性。
【作出猜想】根据文献资料和元素守恒,对气体成分作出如下猜想:猜想1;SO2;猜想2:O2;猜想3: 。
【实验探究】小组成员按如图装置进行实验:
实验步骤 实验现象 实验结论
①扇闻导管口气体的气味 无明显气味 猜想1不成立
② 带火星的木条不复燃 猜想2不成立
③用燃着的木条靠近肥皂泡 肥皂泡破裂,燃烧,发出爆鸣声 猜想3成立
【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的pH,发现硫酸铜溶液的pH=4,硫酸钠溶液的。
【结论】硫酸铜溶液显酸性,是由 (填微粒符号)与水分子相互作用的结果;金属镁能与溶液中的反应生成。
【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想1:Cu(OH)2;猜想2:Cu2(OH)2CO3;猜想3:Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3。
【实验探究】向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生。则猜想 (填数字)错误。小明同学结合初中所学知识,认为猜想1也不合理,理由是 。
【查阅资料】某种碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]为蓝绿色固体,不溶于水能溶于酸。
【设计实验】请你帮助小明设计方案,验证蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。简述实验操作及现象(可供选择的试剂:稀盐酸,稀硫酸,BaCl2溶液): 。
【实验三】探究棕褐色不溶物的成分
【查阅资料】
①棕褐色不溶物成分较为复杂,为Cu、CuO和Cu2O中的不确定组成;
②Cu2O不溶于水,能与稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。
【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体。
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多,以下为其中两位同学的讨论:甲同学认为一定有,乙同学反对该观点,认为没有Cu2O,而是 (填化学式),也能产生上述实验现象,理由是 (结合化学方程式和必要的文字说明)。
典例2(2023·湖南郴州·中考真题)图1为某兴趣小组用大理石和盐酸制备的CO2,来验证CO2和澄清石灰水反应的装置。实验时发现澄清石灰水中只看到出现气泡,但未见浑浊。该小组对其原因进行了探究。
查阅资料:常温常压下,HCl的溶解度为1:500,CO2的溶解度为1:0.759。
【猜想与假设】
(1)猜想一:_______;猜想二:CO2中混有氯化氢气体。
【实验与验证】
(2)①甲同学取少量该澄清石灰水于试管中,用饮料管往试管内吹气,溶液_______(填现象),则猜想一不成立;
②乙同学用图2所示装置进行实验,结果观察到C中溶液变浑浊;为进一步验证,再取B中反应后的溶液,滴加_______(填化学式)溶液,出现白色浑浊,则猜想二成立。
【反思与评价】
(3)①通过上述实验可知,用盐酸制取气体时,往往混有HCl气体,说明盐酸具有_______性;
②为除去CO2中混有的氯化氢气体,最好选用_______。
a.NaOH溶液 b.浓硫酸 c.饱和NaHCO3溶液
③丙同学不理解,混有氯化氢气体的CO2为什么不能使澄清石灰水变浑浊。请你帮他解释一下:_______(用化学方程式表示)。
典例3(2023年湖北省荆州市中考)小明从超市买来一袋干果,发现袋里有一小纸包,上面标明“铁系食品脱氧剂,主要成分:铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。
【查阅资料】
①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是:铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。
②活性炭和氯化钠是辅助材料,能提升脱氧效果。
③FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液,常用于Fe3+的检验。
【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质?
假设一:铁粉没有变质
假设二:铁粉部分变质
假设三:铁粉全部变质
【实验探究1】
实验操作 实验现象 结论
1 取少量固体于烧杯中,加入足量稀盐酸,用玻璃棒充分搅拌,静置,过滤,得滤液A. 产生大量气泡 脱氧剂中含有 ______。
烧杯中溶液呈浅棕黄色,底部有少量黑色物质。 脱氧剂中含有 C、Fe2O3
2 取少量滤液A于试管1中,向其中滴加______溶液。 ______。
【实验结论】假设二正确。
【实验探究2】小明为证明此包食品脱氧剂中还有氯化钠,再取少量滤液A于试管2中,向其中滴加硝酸银溶液,生成白色沉淀,继续滴加稀硝酸,沉淀不消失。由此证明,食品脱氧剂中含有氯化钠,请写出生成白色沉淀的化学方程式:______。
【反思评价】小亮认为小明的检验方案并不能证明氯化钠的存在,你认为其原因是______。
典例4(2023年湖南省衡阳市中考)食盐是生活必需品之一,可以通过海盐或地下盐矿的岩盐精制得到。某化学兴趣小组对市面上一些品牌食盐的成分产生了浓厚的兴趣,进行了一系列的实验探究。
【查阅资料】
Ⅰ.食盐中一般会添加微量碘酸钾(KIO3),还可能含有少量氯化钙、氯化镁等杂质。
Ⅱ.碘酸钾性质比较稳定,高温不易分解,不与氯化钙、氯化镁反应。
Ⅲ.碘酸钾在酸性条件下遇碘化钾可产生碘单质。淀粉遇碘单质变蓝。
【探究过程】
(1)小宇对某品牌食盐是否加碘提出质疑,并设计了探究方案:取一定质量的该品牌食盐样品,加水充分搅拌,溶解后加入适量淀粉,始终无明显现象。小宇据此现象得出结论:该品牌食盐没有加碘。小李认为小宇的实验方案不严谨,其理由是_____。
(2)小李认为只要在小宇实验后的溶液中加入_____溶液和稀醋酸即可以证明食盐中是否加碘。该实验中加入稀醋酸的目的是_____。
(3)小明听爸爸说过,最近家里的菜总是有苦味。小明在询问老师后认为是此食盐可能含有氯化镁导致的。小明取适量该食盐样品,配成溶液,加入少量氢氧化钠溶液,产生_____沉淀,说明该食盐中含有氯化镁。写出该反应的化学方程式_____。
(4)小明曾观察到家里的食盐容易受潮。他询问老师后认为是该食盐中可能还含有氯化钙导致的。他在实验(3)之后的溶液中继续加入NaOH溶液至过量,然后过滤,在滤液中再加入Na2CO3溶液,又产生了白色沉淀,小明得出:该食盐中含有氯化钙。问:①过滤操作中玻璃棒的作用是_____;②你认为小明的实验方案_____(填“可以”或“不可以”)证明该食盐中含有氯化钙。
【反思交流】
该化学兴趣小组完成了对部分品牌食盐成分的探究,他们认为实验设计方案可能还有待完善,相约以后要致力于化学研究,造福人们。
典例5(2023年四川省广安市中考)在化学课外探究活动中,某兴趣小组进行了“黑面包”实验,向蔗糖(C12H22O11)中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象:蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松的“黑面包”,产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知:“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭,并放出热量,产生的炭再与浓硫酸反应,生成了常见的气体,使炭疏松,形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下,同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究:
【提出问题】产生气体的成分是什么?
【作出猜想】
猜想一:只含有CO2
猜想二:只含有SO2
猜想三:一定含有CO2和SO2
【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想_____不成立。
【查阅资料】
(1)SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。
(2)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使溶液的颜色变浅甚至褪色,且无气体生成。
(3)CO2不能使品红溶液褪色,也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。(部分夹持仪器已略去)
【现象与分析】
实验现象 实验分析
图1装置B中______。 气体中含有SO2
图1装置D中品红溶液不褪色,且装置E澄清石灰水变浑浊。 气体中含有CO2
【实验结论】猜想三成立。
【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理,类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因________。(用化学方程式回答)
【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化,设计了图2的装置并进行实验,观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅,装置C中澄清石灰水变浑浊,也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用:_____。丙同学认为,“黑面包”实验中,炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,依据是_______。
典例6(2023年江苏省泰州市中考化学真题)某化学兴趣小组对家用某品牌发酵粉进行探究。
活动一:定性研究
(1)小星通过观察标签知道这种发酵粉主要成分是碳酸氢钠,为测定发酵粉溶解形成溶液的酸碱性,取少量发酵粉加适量水溶解,在室温下用pH计测得所得溶液pH为8.2,说明溶液中除、外,一定含有_______(填离子符号)。
(2)小静对碳酸氢钠固体溶解过程温度变化进行研究,实验装置如图1,使用温度传感器分别测得不同质量的碳酸氢钠粉末溶解过程的温度变化曲线如图2。由图可知,碳酸氢钠固体溶于水_______热量,影响溶解过程温度变化程度还与_______因素有关(答1点即可)。
活动二:定量测定
小燕设计了如图3装置,测定该发酵粉样品中碳酸氢钠的质量分数(已知发酵粉中其他成分不与盐酸反应产生气体)。
(3)B装置中浓硫酸的作用为_______。
(4)小燕取15.0g固体样品和足量稀盐酸置于装置A中,打开活塞,充分反应后,测得装置C增重6.6g。请计算样品中碳酸氢钠的质量分数。(写出计算过程)
(5)小组同学围绕实验中产生的碳酸氢钠的质量分数误差进行分析,形成两种不同意见。请分别写出产生偏大和偏小两种误差的原因和导致结果_______。(经检测装置气密性良好)
活动三:拓展延伸
小林发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象,提出问题:NaOH和NaHCO3是否发生了化学反应?
(6)猜想一:两者不反应
猜想二:两者发生反应,从元素守恒的角度,反应生成H2O和_______(写化学式)。
(7)已知:该实验条件下CaCl2溶液与NaOH溶液混合变浑浊,CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合无现象,为验证猜想二正确,请你补充实验方案:取少量NaHCO3溶液,向其中加入足量NaOH溶液,_______。(实验方案包括操作、现象和结论。可供选用的试剂有:CaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水)
典例7(2023年内蒙古赤峰市中考)人被蚊虫叮咬时,蚊虫向人的皮肤“注射”了“蚁酸”,使叮咬处红肿痛痒。化学兴趣小组的同学们对蚁酸产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么?具有什么性质?
【查阅资料】蚁酸是一种有机酸,化学名称叫甲酸,化学式为HCOOH;蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。
【实验探究】
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴入几滴紫色石蕊溶液,观察到溶液变成红色,说明蚁酸溶液呈______(填“酸”或“碱”)性。
(2)小亮同学根据蚁酸中含有______元素,推测出蚁酸分解生成的氧化物之一是H2O。
(3)小亮同学对蚁酸分解生成的另一种氧化物。提出猜想:I.该氧化物是CO2;Ⅱ.该氧化物是CO。他将蚁酸分解产生的气体通过下图实验装置进行验证:
实验过程中,装置甲中无明显现象,则猜想I______(填“成立”或“不成立”);若猜想Ⅱ成立,则装置丁中的现象是______;装置丙中发生反应的化学方程式是______。
【讨论交流】
(4)从环保角度分析,该装置存在的明显不足是______。
【拓展延伸】
(5)甲酸(HCOOH)中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为______,质量比为______。
(6)为缓解蚊虫叮咬的痛痒,可在叮咬处涂抹下列物质中的______。(填字母序号)
A. 苏打水 B. 肥皂水 C. 醋酸
典例8(2023年湖北省潜江市、天门市、仙桃市、江汉、油田中考)硫养粉(Na2SO3)为白色粉末,作为一种漂白剂、抗氧化剂、防腐剂和护色剂广泛用于化学工业中,硫养粉在空气中易被氧化为Na2SO4。工业生产的硫养粉可能混有Na2CO3。化学实验室有一瓶久置的硫养粉,为探究其成分,化学兴趣小组的同学设计了相关实验来展开探究。
查阅资料】
(1)Na2SO3易溶于水,能与常见的酸(稀盐酸、稀硫酸)发生化学反应,生成SO2、H2O和钠盐。
(2)SO2能使品红溶液褪色,能与酸性高锰酸钾溶液反应,能使澄清石灰水变浑浊。CO2不能使品红溶液褪色,不能与酸性高锰酸钾溶液反应。
(3)碱石灰的主要成分为CaO和NaOH固体。
【提出问题】久置的硫养粉中含有的成分是什么?
【进行猜想】
猜想一:Na2SO3
猜想二:Na2SO3、Na2SO4
猜想三:Na2SO4
猜想四:_______。
猜想五:Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3
猜想六:Na2SO4、Na2CO3
【实验探究】为验证猜想,小组同学设计如下实验,请填写表格中空白处。
实验 实验操作 实验现象 实验结论
I 打开活塞,向锥形瓶中加入适量稀盐酸,让产生的气体依次通过后面装置。 ①B装置中品红溶液褪色 猜想_______不正确
②E装置中澄清石灰水变浑浊 猜想一、二不正确
II 另取样品于烧杯中,加水溶解,向其中加入足量稀盐酸,待无气泡产生后,再滴加适量BaCl2溶液,观察现象。 ③_______。 猜想五正确
【反思交流】
(1)有同学认为仅仅通过E装置中的实验现象,得出猜想一、二不正确的实验结论不严谨,为了使实验结论更加严谨,请将实验现象②补充完整:_______。
(2)实验II的实验操作中向样品中加入稀盐酸,此处不能换成稀硫酸的原因:_______。
【反思拓展】硫养粉与空气中的氧气反应的化学方程式:_______。
预测1(2023年广东省东莞市东城实验中学三模)M是生产、生活中常见的金属。张老师化学兴趣小组的同学欲探究M 与铜、铝的活动性顺序
【查阅资料】MSO4溶液是无色液体。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的
【猜想与假设】小玉的猜想是A1>Cu>M;小静的猜想是A1>M>Cu;你的猜想是_______。
【设计与实验一】小影取长短、粗细相同的 M丝、铜丝、铝丝和编号为①,②,③的3支试管,进行如下表的实验(试管中均盛有相同体积、相同浓度的稀盐酸):
实验操作 M丝插入试管①中 铜丝插入试管②中 铝丝插入试管③中 实验结论
刚开始的现象 有少量气泡产生 无气泡 无气泡 M>Cu;M>Al
几分钟后的现象 有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生 ——
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是______ 因而无气泡产生。
【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取长短、粗细相同、打磨干净的M。M丝、铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验:
(1)试管乙中观察到的现象是________。
(2)试管丙中反应的化学方程式为 ________。
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管______(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。
【拓展与延伸】如果只用两种金属和一种溶液来探究三种金属的活动性强弱,则该溶液是______(填化学式)溶液。
预测2(2023年广东省潮州市中考三摸)某兴趣小组用氢氧化钾溶液和稀硫酸进行中和反应实验。
(1)甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钾溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,此时溶液呈___________色,接着用滴管滴入一定量的稀硫酸,再用玻璃棒搅拌,发现溶液变为无色,该反应的化学方程式为___________。
(2)乙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么?
【猜想与假设】
猜想一:
猜想二:和KOH
猜想三:___________
以上猜想中,可以直接排除的是___________,理由___________。
【实验探究】
为了验证另外两种猜想,乙同学设计如下实验方案:
实验操作 实验现象 实验结论
方案1 取少量反应后的溶液于试管中,向试管中滴加溶液 有白色沉淀产生。 猜想三成立
方案2 取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入少量的CuO粉末,振荡 ________ 猜想三成立
【评价与反思】
①丙同学针对上述方案提出疑问,认为方案1是不合理的,理由是___________。
②同学们经过反思与讨论,最后认为方案2中的CuO粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用药品的字母序号___________。
B.NaCl
C. D.Cu
③分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑___________。
预测3(2023年广东省东莞市中考模拟预测)《周礼·考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰,主要成分为K2CO3)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其与丝表面的丝胶蛋白发生反应,生成物用水冲去,从而可把丝洗得干脆亮丽 化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究
【实验过程】
(1)如图所示,步骤Ⅱ的化学方程式为_________
(2)将烧杯丙中混合物过滤后得到澄清溶液,并对该溶液成分进行探究
实验 步骤 现象 结论
实验1 取少量溶液于试管中,通入CO2 ________ 证明该溶液中没有_____
实验2 另取少量溶液于试管中,滴加几滴稀盐酸 始终没有明显现象 证明溶液中没有K2CO3
【交流讨论】(1)同学们将实验结果与老师交流,老师认为实验2的结论不一定准确,原因是_________
(2)经过讨论,同学们又进行了实验3,请填写以下表格
实验 步骤 现象 结论
实验3 取少量溶液于试管中,滴加足量的________(填盐溶液名称)溶液 有白色沉淀产生 证明溶液中有K2CO3
【实验结论】根据以上实验,可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是___________(填化学式)
【延伸应用】同学们查阅资料得知,浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6,浓度为1%的KOH溶液的pH=13.2,根据如图数据分析,选用__________溶液洗涤丝帛效果更好
预测4(2023年广东省佛山市初中毕业生适应性检测)广东海水稻喜获丰收,全省300多万亩沿海滩涂的盐碱地有望成为米仓,化学兴趣小组对盐碱地土壤进行了探究。
【查阅资料】盐碱地的土壤中可能含有的物质有Na2CO3、NaCl、CaCl2、Na2SO4。
【探究一】土壤的酸碱度
实验步骤:
(1)研磨的目的是___________。
(2)经测定,滤液a的pH约为8。
①同学们对当地农民施肥给出了建议,在施用氮肥中,不宜选择含铵根的氮肥,其原因是___________。
②“以水洗盐、以水压碱”是盐碱地土壤改良的方法之一、用淡水浇灌盐碱地后,土壤的pH将___________。(填“变大”“变小”或“不变”)
【探究二】土壤所含的成分
(3)小明取少量滤液a,加入适量稀盐酸,观察到___________(现象)。
他得出结论:滤液a中含有Na2CO3,没有___________。
(4)小亮取少量滤液a,加入适量BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。
他得出结论:滤液a中含有Na2SO4。
同学们认为小亮的结论不严谨,理由是___________(用化学方程式表示)。
【设计实验】为进一步探究滤液a的成分,同学们又进行了如图实验:
(5)加入Y溶液的溶质是___________(填名称),写出生成白色沉淀A的化学方程式:___________。
【得出结论】该地块的土壤中含有Na2CO3、Na2SO4、NaCl。
【拓展应用】
(6)上述土壤样品中含有的Na2CO3对某些农作物的种植危害较大,你认为可以向该地

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