专题复习三 化学实验

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专题复习三 化学实验

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专题复习三 化学实验
一、专题概述
随着素质教育的实驰,中考越来越重视对学生实验能力的考查。初中化学实验的内容为化学实验基本操作、常见气体的制备、物质的检验和鉴别、化学基本实验的简单综合、探究方案的设计与评价五部分内容,题型以选择题、简答题、实验探究题
为主,分值在25%~35%左右,具体要求如下:
(1)实验基本操作。①能进行药品的取用、物质的称量、加热等基本的实验操作。②能在教师指导下根据实验目的选择实验药品和仪器,并能安全操作。③初步学会简单仪器的使用和连接、气体的收集等基本实验操作。④初步学会使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离。
(2)常见气体的制取。①能根据药品的状态和反应条件,选择实验装置。②能根据气体的性质,选择气体的收集、检验及验满方法。21世纪教育网
(3)物质的检验和鉴别。①会鉴别常见气体O2、CO2等。②会检验常见离子H+、OH-、CO32-、NH4+、NH+、Cl-、SO42-等。③初步学会区分氮肥、磷肥和钾肥的方法。
(4)化学基本实验的简单综合:初步学会几种常见气体的制取、性质的验证、除杂质及干燥装置的组合。21世纪教育网
(5)探究方案的设计与评价。①能根据实验目的确定实验方法,根据化学反应选择合适的试剂,然后确定实验仪器和装置,制定出操作步骤。②能根据实验方案进行实验,并能观察和记录实验现象,能根据实验现象得出初步结论。21世纪教育网
二、典题剖析
【例1】(2008,苏州)下列实验操作不当的是( )
A.将烧碱放在已知质量的烧杯里用托盘天平称量
B.将试管夹从试管底部往上套,夹在试管的中上部
C.振荡试管时,用手紧握试管,拇指堵住试管口,上下晃动
D.滴加液体时,滴瓶滴管的尖端不能触及已加过其他试剂的试管内壁
思路点拔:由于烧碱具有腐蚀性且易潮解,称量时应放在玻璃器皿里,故A操作正确;用试管夹夹持试管时,应将试管夹从试管底部往上套,夹在试管的中上部,故B操作正确;振荡试管不能用拇指堵住试管口上下晃动,以防污染试剂或腐蚀手,故C操作不当;滴加液体时滴管的下端不能触及试管内壁,应垂直悬空于试管正上方,故D操作正确。
解:C21世纪教育网
规律总结:化学实验中的操作是有一定的规范性要求的,这些规律并不是人们任意确定的繁琐条例;而是人们在长期的实验、实践中,为了实验的顺利成功、不发生意外危险等,不断总结出来的科学合理的规程。该题考查目的就是让学生认识到这些,学会并自觉地按规程操作,掌握基本的实验技能。21世纪教育网
【例2】(2008,三明)小丽同学为了鉴别澄清石灰水和氢氧化钠溶液,设计了A、B、C三种方法(如图3-3-1所示),其中可行的是 (填标号)。
小华同学用图中甲所示方法也能达到鉴别目的,则R物质是 。
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图3-3-l
思路点拔:A中加盐酸都没有明显现象,故不可行;B中加入Na2CO3溶液,产生白色沉淀的是澄清石灰水,无明显现象的是氢氧化钠溶液,故可行;C中加入石蕊试液,溶液都变蓝色,故不可行;甲中通入CO2,产生白色沉淀的是澄清石灰水,无明显变化的是氢氧化钠溶液。21世纪教育网
解:B;CO2
规律总结:鉴别物质主要依据物质的性质和颜色、状态、溶解性等或物质与其他鉴别试剂反应后出现的特殊现象,因此选择鉴别试剂时不但要能发生反应还要有明显现象。
【例3】请根据图3-3-2回答下列问题:
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图3-3-2
(1)写出图中标号仪器的名称:① ,② 。
(2)实验室欲用高锰酸钾制取氧气,应选择的气体发生装置是 ,产生氧气的化学方程式为 。
(3)已知过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气。如果在实验室中用A装置作气体发生装置,用过氧化钠和水反应来制取一瓶干燥的氧气,所选装置的正确连接顺序是a→ (填管口字母)。若只改变A装置中的药品,仍采用已连接的整套装置,还可以用来制取的气体是 。21世纪教育网
(4)通过上述两种制取氧气的方法所选用发生装置的对比,你觉得选择气体发生装置应考虑的因素是 。
(5)装置A和C都可以作为实验室制取同种气体的发生装置,A和C相比,具有哪些优点 (只答出一条即可)。
思路点拨:此题考查了实验室制取气体的思路和方法,分离和除杂的知识。应根据反应物、生成物的状态及反应条件选择发生装置,根据气体的性质选择收集装置,根据所含杂质的性质选择除杂装置,(3)中用过氧化钠(固体)和水(液)反应制取氧气,发生装置应选固一不需加热型的A装置,干燥氧气应选E装置,收集不宜采用排水法,因为是制取干燥的氧气。问题(5)中,A、C装置对比,C不能随时加入液体反应物,也不能控制加液体的快慢。
解:(1)锥形瓶;酒精灯 (2)B;2KMnO4 ( http: / / www.21cnjy.com )K2MnO4+MnO2+O2↑ (3)g→f→i;CO2 (4)药品的状态和反应条件(5)A可随时加液体反应物,并通过滴加液体的快慢,控制反应的速率21世纪教育网
【例4】对牙膏的探究要用到许多化学知识。
(1)下面列出了三种牙膏中的摩擦剂。请在表3-3-1中填写三种摩擦剂所属的物质类别。
表3-3-1
两面针儿童牙膏 珍珠王防臭牙膏 中华透明牙膏
摩擦剂 氢氧化铝 碳酸钙 二氧化硅
摩擦剂的物质类别(指酸、碱、盐、氧化物) 21世纪教育网 21世纪教育网 21世纪教育网
(2)根据你的推测,牙膏摩擦剂的溶解性是 (填“易溶”或“难溶”)。
(3)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。某学生设计了一种制备碳酸钙的实验方案,其流程如图3-3-3所示:21世纪教育网
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图3-3-3
请写出上述方案中有关反应的化学方程式。
① ;
② ;
③ 。
(4)请你仍用石灰石为原料(其他试剂自选),设计另一种制备碳酸钙的实验方案。依照(3)所示,将你的实验方案用流程图表示出来:
石灰石
你设计的方案的优点是 。
(5)检验牙膏中是否含有碳酸盐的实验方法是 。
思路点拔:牙膏中的碳酸钙来源于自然界中的石灰石,但不能直接用作摩擦剂,需经反应提纯除去杂质才能使用。本题(3)中的实验方案,使用了碳酸钠与石灰水来制取,浪费了反应中的另一种生成物CO2。碳酸根离子的检验比较简单,用稀盐酸和澄清石灰水即可。
解:(1)碱;盐;氧化物(2)难溶
(3)①CaCO3 ( http: / / www.21cnjy.com )CaO+CO2↑
②Ca(OH)2O===Ca(OH)2
③Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3 ↓+2NaOH
(4)如图3-3-4所示;二氧化碳得到充分利用,节约原料
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图3-3-4
(5)向牙膏中加入盐酸,看是否有气体放出,若有气体放出,将其通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则牙膏中含碳酸盐,否则不含碳酸盐
本题着重考查了与牙膏相关的化学知识,重点是以碳酸钙为基础的一系列转化关系,以此来考查酸、碱、盐的相互转化。在方案设计时一定要联系实际,切不可脱离实际。
三、专题针对训练
(一)经典题训练
1.(2008,长春)下列方案合理的是( )
A.制备NaOH溶液:将饱和的Na2CO3溶液与适量的石灰水混合后过滤
B.检验碳酸根离子:将要检验的物质与稀盐酸混合,观察是否产生气泡
C.鉴别H2、CH4、CO三种气体:分别将燃着的木条伸入集气瓶内,观察现象
D.验证质量守恒定律:选用NH4Cl溶液与浓NaOH溶液,比较反应前后溶液的总质量
2.(2008,大连)下列关于实验安全的说法错误的是( )
A.化学实验室必须备有灭火器等防火器材
B.易燃易爆物不能跟其他物质混存21世纪教育网
C.不得品尝任何化学药品的味道21世纪教育网
D.一切能产生有毒气体的实验均不要进行
3.如图3-3-5所示装置有多种用途,请回答下列问题:
(1)洗气:除去CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是 。
(2)检验:证明CO中混有CO2,装置内应盛 。
(3)贮气:若用排空气法收集H2,气体应从装置 端通入;若用排水法收集O2,瓶内先装满水,气体从 端通入;若要用水将装置中的氧气排出来进行实验,水应从 端通入。 图3-3-5
4.(2008,长春) 请回答下列与物质提纯有关的问题:
(1)下列两个方案都可以除去铜粉中的少量氧化铜:①用稀盐酸除去氧化铜,②用CO还原氧化铜,从环境保护和操作简便等方面考虑,较好的方案是 (填“①”或“②”)。
(2)要除去K2SO4溶液中的少量KOH,不能选用稀盐酸,原因是会生成 (填具体物质的名称或化学式),而引入新的杂质。21世纪教育网
(3)要使NaCl溶液中的少量Na2SO4转化为沉淀而除去,可选用适量的 。
(4)要除去氢气中的少量水蒸气和氯化氢气体,将混合气体先通过足量的浓硫酸再通过足量的氢氧化钠溶液后,氢气中仍含有的杂质是 。21世纪教育网
5.(2008,吉林)蓉蓉同学按图3-3-6在实验室中制备氧气。
(1)认识仪器:请写出图中热源的名称 ,并指出使用它时的一点注意事项 。
(2)操作顺序:①装药品和放棉花。如果没有说明用量时,固体药品取量应 。
②连接仪器,固定试管。
③加热。加热时应先 。
(3)实验分析:请帮助她找出上述实验过程中
漏掉的一个实验步骤 。 图3-3-6
6.(2008,安徽)某校研究性学习小组用图3-3-7装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。21世纪教育网
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图3-3-7
(1)图中A仪器的名称是 ,燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶中的原因
是 。21世纪教育网
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。
[发现问题]氮气是怎样减少的呢 21世纪教育网
[假设一]氮气与镁条反应而减少。21世纪教育网
[假设二] 。
[查阅资料]镁条在氮气中能燃烧,产物为氮化镁(Mg3N2)固体。氮化镁中氮的化合价是 。
镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁,该反应的类型是 。
(3)通过以上探究,你对燃烧的有关知识有了什么新的认识: (写出一点即可)。
7.某气体可能是由H2、N2、CO、CO2和H2O(气)中的一种或几种组成。某同学设计了如图3-3-8所示的实验来探究该气体的成分。
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图3-3-8
实验现象:A中澄清的石灰水变浑浊;B中无水硫酸铜变蓝;C中浓硫酸无明显变化;D中黑色氧化铜转变为一种红色物质;E中澄清的石灰水变浑浊;F中无水硫酸铜变蓝。该学生从上述实验现象中得出结论:原气体中:①肯定含CO2;②肯定含H2O(气);③肯定含CO;④肯定含H2;⑤可能含N2。请回答(结论可填代号):21世纪教育网
(1)正确的结论是 ,错误的结论是 ,造成结论错误的原因是 。
(2)A、C、E装置的作用是:A ,C ,E ;A、D装置中肯定发生的反应的化学方程式分别为: 、 。该实验的尾气应 。
(3)为使该同学得出的结论都正确,可将各实验仪器重新连接,连接的顺序是 (从左到右填写仪器序号)。
(二)08~09年中考真题精选
1.(2009,潍坊,2分)化学实验操作直接影响实验的结果和人身安全。图3-3-9中实验操作正确的是( )
图3-3-9
2.(2008,北京,8分)实验盒中有7种没有标签的溶液,老师让化学实验小组同学鉴别这些溶液。
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图3-3-10实验盒
(1)调查研究:
①实验盒中记录单上登记的7种溶液是:KMnO4、Na2CO3、CuSO4、NaCl、Ca(OH)2、NaOH和稀盐酸,其中有颜色的是 溶液。21世纪教育网
②查阅资料:无色有刺激性气味的氯化氢气体溶于水得到盐酸。
③研究方式:从5种无色溶液中任意取出4种为一组进行鉴别。这样的组合共有 组。
(2)提出假设:同学们从5种无色溶液中取出4种,贴上A、B、C、D标签,并且假设这一组溶液可能是Na2CO3、NaCl、Ca(OH)2和稀盐酸。21世纪教育网
(3)实验探究:同学们按以下步骤进行鉴别。
第一步:取4支试管,分别加入少量的A、B、C、D溶液,然后依次加入少量盐酸,实验现象记录如表3-3-2:
表3-3-2
溶液 A B C D
加入盐酸后的现象 无明显变化 无明显变化 有气泡产生 无明显变化
实验结论:C是 溶液。
第二步:依据图3-3-11装置进行实验,其中夹持固定装置已略去。从长颈漏斗加入盐酸,可以观察到C溶液中有气泡产生,A溶液中有白色沉淀生成,B、D溶液均无明显变化。
实验解释:A溶液中发生反应的化学方程式为 。
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图3-3-11 图3-3-12
第三步:依据图3-3-12装置进行两个实验。取少量B溶液倒入蒸发皿,加热,闻到有刺激性气味,停止加热。再取少量D溶液倒入另一蒸发皿,加热,有白色固体析出,停止加热。实验结论:B是稀盐酸,D是NaCl溶液。21世纪教育网
经过上述三步实验,同学们认为第5种无色溶液是NaOH溶液。
(4)实验反思:老师引导同学们讨论了上述实验探究过程,进行了全面反思。
①老师指出:实验结论仍有不确定性。不能确定的是 溶液;其鉴别方法是
②老师提示:鉴别出C溶液后,不需外加试剂,就可以简便地鉴别出A、B溶液。请完成下列实验报告(见表3-3-3)。
表3-3-3
实验步骤 实验现象和结论
3.(2008,山西,7分)实验室开放日,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,进行了“自选仪器设计实验”的活动。实验室准备的仪器如图3-3-13所示:
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图3-3-13
(1)小凡同学一眼就认出仪器E是 ,G是 。21世纪教育网
(2)小明同学利用上述仪器进行粗盐水的过滤,他选择了漏斗和铁架台,你认为他还需选择的仪器是 (填标号)。过滤两次后滤液仍然浑浊,其原因可能是 (答一点即可)。
(3)小强同学准备配制l00g 15.8%的食盐溶液,你认为还缺少的一种主要仪器是 。小强在配制过程中由于某些仪器使用不当,导致所配溶液溶质质量分数小于15.8%,可能的原因是 (答一条)。21世纪教育网
(4)你认为利用上述仪器组装成气体发生装置,可以制取的气体有 。
答 案
专题复习三:化学实验
三、(一)1.A
2.D点拨:能产生有毒气体的实验可以进行,为了防止有毒气体污染空气,要对尾气进行处理或在通风橱内进行实验。21世纪教育网
3.(1)浓硫酸 (2)澄清石灰水 (3)B;B;A
4.(1)① (2)氯化钾(或KCl)
(3)氯化钡溶液(或BaCl2溶液)
(4)水蒸气(或水或H2O)
5.(1)酒精灯;禁止向燃着的酒精灯内添加酒精(或绝对禁止用酒精灯引燃另一盏酒精灯等;其他答案合理均可) (2)①只需盖满试管底部 ③预热(或均匀受热) (3)没有检查装置的气密性(或应该检查装置的气密性) 21世纪教育网
点拨:(1)酒精灯使用有“三禁止”,要注意识记。(2)给试管加热时,如果不预热,有可能使试管炸裂。(3)制取气体前都要检查装置的气密性。
6.(1)烧杯;集气瓶中气体减少,压强减小,导致烧杯中的水进入集气瓶 (2)21
[假设二]氮气(在高温条件下)与瓶内的其他物质反应而减少;一3价;置换反应 (3)燃烧不一定需要氧气(或燃烧也可以是置换反应;或二氧化碳能灭火,但在一定条件下还能支持燃烧等) 21世纪教育网
点拨:氧气只占空气体积的21%,而本题中气体体积减少了70%,故知氮气有所减少。问题是氮气是怎么减少的 我们通过“假设一”和“查阅资料”可知镁条可在氮气中燃烧。本题中让同学们再提出一个假设,我们可考虑到镁条燃烧放出大量的热,那么氮气是否会在高温下与其他物质如O2、CO2等反应呢 考虑到这点即可写出假设二。根据化合物中各元素的正负化合价代数和为零,设氮的化合价为x,列式:(+2)×3+2x=0,x=-3。镁条与CO2反应的化学方程式为:2Mg+CO2 ( http: / / www.21cnjy.com )2MgO+C,故可知其反应类型为置换反应。从本题探究可知镁条不仅可以在氧气中燃烧,还可以在氮气和二氧化碳中燃烧,故燃烧不一定需要氧气。
7.(1)①③⑤;②④;B和F中的现象可能是从A和E中带出的水分所导致的
(2)证明原气体中有CO2存在,并将CO2除去;完全除去B中出来的气体中的水分;证明有CO2生成,从而证明原气体中含有CO;CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O;CuO+CO ( http: / / www.21cnjy.com )Cu+CO2;处理掉21世纪教育网
(3)B、A、C、D、F、E
点拨:检验气体中H2O(气)的存在,通常用无水CuSO4粉末,若白色CuSO4粉末变成蓝色,说明原气体中有H2O(气)存在。检验混合气体中H2和CO的存在,通常用灼热的CuO粉末,若黑色粉末变成红色,生成物通过无水CuSO4变蓝,则说明有H2;若生成的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,说明原气体中存在CO,在通入氧化铜之前,要确保没有CO2的存在,以准确判断CO的存在。由实验现象可知:A中澄清石灰水变浑浊,则原气体中肯定含有CO2,B中无水硫酸铜粉末变蓝,说明从A出来的气体中含有H2O(气),但不能肯定原气体中一定含有H2O(气),C中浓硫酸的作用是吸收气体中的H2O(气),D中黑色氧化铜转变成为红色物质,说明原气体中可能含有H2或CO;而E中澄清石灰水变浑浊,说明原气体中肯定含有CO;F中的无水硫酸铜变蓝,说明从E(石灰水)中出来的气体中含水分,但不能肯定原气体中含有H2。21世纪教育网
(二)1.A点拨:由于CO2密度比空气大,且能溶于水,故用向上排空气法收集,A项正确;稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿.器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,以使产生的热量迅速散失,B项不正确;加热液体时液体体积不能超过试管容积的,且试管夹应夹在距试管口处,C项不正确;D项量取9.5mL液体应用l0mL量筒,以减小误差,D项错误。
2.(1)①KMnO4和CuSO4 ③5
(3)Na2CO3;CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O21世纪教育网
(4)ONaCl和NaOH;取l支试管,加入少量的D溶液,滴入几滴无色酚酞试液,若溶液变红,则D溶液为氢氧化钠溶液,第5种溶液为氯化钠溶液,若溶液无明显变化,则D溶
液为氯化钠溶液,第5种溶液为氢氧化钠溶液
②见答表3-3-1:
答表3-3-1
实验步骤 实验现象和结论
取2支试管,分别加入少量的A、B溶液,然后依次加入少量的C溶液 A溶液中有白色沉淀生成,A是氢氧化钙溶液;B溶液中有无色气泡逸出,B是稀盐酸
点拨:(1)①在上述7科·溶液中有颜色的是KMnO4溶液(紫色)、CuSO4溶液(蓝色)。③5种无色溶液任取4种为一组的组合有下述5种:21世纪教育网
a.Na2CO3、NaCl、Ca(OH)2、NaOH;
b.Na2CO3、NaCl、Ca(OH)2、HCl;
c.Na2CO3、Ca(OH)2、NaOH、HCl;
d.NaCl、Ca(OH)2、NaOH、HCl;
f.Na2CO3、NaCl、NaOH、HCl。
(3)只有Na2CO3溶液能与HCl反应生成CO2气体,故C是Na2CO3溶液。第二步中Na2CO3溶液与稀盐酸反应生成的CO2能使澄清石灰水变浑浊,所以A中方程式为:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
(4)①NaCl溶液和NaOH溶液蒸发后均会出现白色晶体,所以D可能是NaCl溶液,也可能是NaOH溶液。但可以依据二者酸碱性的不同利用指示剂加以鉴别。②根据实验探究知A是Ca(OH)2溶液,B足稀盐酸,Na2CO3溶液与两者反应有明显不同的现象,能与Na2CO3反应生成气体的是稀盐酸,生成白色沉淀的足Ca(OH)2溶液。21世纪教育网
3.(1)量筒;酒精灯(2)B、F;滤纸破损 (3)天平;用天平称量时被称量物和砝码易位 (4)O2(或CO2)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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