专题复习实验2.docx
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专题复习实验2.docx
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专题复习实验2
专题复习增进对科学探究的理解、发展科学探究能力
全能备考
考点检索:
气体的制取与净化物质的检验、分离与提纯实验设计与评价
考点清单:
考点1气体的制取与净化
氧气
高锰酸钾:
①
反应原理
双氧水:
②
氯酸钾:
2KClO3
2KCl+3O2↑
二氧化碳:
大理石(石灰石)和稀盐酸:
③
氢气:
锌和稀硫酸:
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
发生装置
固-固加热型,常用于固-液不加热型,常用于
制取④,制取⑤。
收集装置
常用于收集常用于收集常用于收集
⑥,⑦,⑧。
干燥:
常用干燥剂:
浓H2SO4可用来干燥⑨等,不能干燥⑩。
碱石灰(NaOH固体与CaO)可干燥⑾等,不能干燥⑿。
气体净化无水氯化钙可干燥H2、O2、CO2、CO、CH4、HCl、N2等,不能干燥NH3。
除杂:
NaOH溶液可吸收⒀等,碱石灰可吸收CO2、HCl、H2O,
灼热的铜丝可除去O2,加热的CuO可除去H2、CO
这部分知识的重点是实验室制取气体的思路,制取氧气、二氧化碳以及氢气的反应原理、实验装置、收集方法、检验及验满方法,还有简单的气体净化。
难点是制取思路的熟练掌握以及简单的净化方法掌握。
针对训练:
1.实验室提供如下图所示的仪器:
(1)仪器④的名称是_____________,请你写出该仪器的一种用途_____________。
(2)实验室欲利用上述仪器完成高锰酸钾制取氧气的实验,需要用到的仪器有(填仪器序号)_____________,装配制取装置时还须补充的一种用品是_____________。
(3)写出高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式__________________________________。
2.某实验小组利用下面装置制取二氧化碳气体,请根据装置回答:
①欲制取一瓶二氧化碳气体,应选用装置是_______,有关化学方程式为___________;
②一同学利用装置C验证制得的气体时未看到浑浊现象,可能的原因是____________________,___________________________;
③要得到干燥的二氧化碳气体,还应用到装置______________________________;
④要吸收反应多余的二氧化碳最好使用装置D而不用装置C,是因为_______________。
考点2物质的检验、分离与提纯
1、混合物分离、提纯的基本方法
物理方法:
过滤─根据① 不同
结晶
蒸发结晶─适用于溶解度随温度变化②的物质(NaCl)
降温结晶─适用于溶解度随温度变化③ 的物质(KNO3)
化学方法:
(1)沉淀法─把杂质转化为沉淀,过滤除去
Ag+─Cl-→AgCl↓Ca2+─CO32-→CaCO3↓Cu2+─OH-→Cu(OH)2↓
Ba2+─SO42-→BaSO4↓Fe3+─OH-→Fe(OH)3↓Mg2+─OH-→Mg(OH)2↓
(2)气化法:
把杂质转化为气体
CO32-+④ →H2O+CO2↑ NH4++ ⑤ →NH3↑+H2O
(3)加热法:
把杂质通过加热除去或使其转化为提纯物(括号里为杂质)
CaCO3[Ca(HCO3)2]CaO(CaCO3)KCl(KClO3)
(4)置换法:
利用置换反应除去杂质
FeCl2(CuCl2)Cu(NO3)2(AgNO3)
(5)转化法:
把杂质转化为提纯物
CO(CO2)HNO3(H2SO4)
(6)吸收法:
酸性气体(CO2HCl等)─用碱(NaOH)溶液吸收
碱性气体(NH3)─用酸吸收
水蒸气─用⑥ 吸收(浓硫酸、碱石灰、无水氯化钙等)
(7)溶解法:
把杂质溶解后转化为溶液除去
Cu(CuO)CaCO3(CaO)SiO2(CuO)
2、物质检验与推断的解题思路:
(1)鉴别─抓特殊物质或特殊离子
常见物质的颜色:
黑色:
铁粉CuOFe3O4MnO2木炭粉
红色:
CuFe2O3(红棕色)
蓝色:
固体CuSO4·5H2O溶液CuSO4Cu(NO3)2CuCl2等
浅绿色:
固体Cu2(OH)2CO3溶液FeSO4FeCl2…
黄色:
固体硫磺溶液FeCl3…
紫色:
KMnO4
白色沉淀:
难溶于水可溶于酸的BaCO3CaCO3Mg(OH)2等
难溶于水难溶于酸的BaSO4AgCl
蓝色沉淀:
⑦ 红褐色沉淀:
⑧
常见气体的特性:
氢气—可燃性,燃烧后产物为水
氧气—支持燃烧,能使带火星的木条复燃
二氧化碳—不支持燃烧,能使燃烧的木条熄灭;能使⑨ 变浑浊
一氧化碳—可燃性:
燃烧后的产物能使澄清的石灰水变浑浊;
还原性:
能使黑色的氧化铜粉末变红,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊
甲烷—可燃性:
产物为水和能使澄清的石灰水变浑浊的气体
氨气—能使湿润⑩ 的变蓝
特殊离子的检验:
[见前面物质的分离提纯化学方法
(1)
(2)]
(2)鉴定—根据特性确定所含的阴阳离子
(3)推断—抓住特殊颜色、特殊沉淀、特殊性质以及有特殊电子层排布的原子和离子推断
物质分离、提纯及检验、推断题要求熟练掌握有关元素几化合物的知识,熟练运用一些特殊物质的特殊性质解决问题。
这类题目出现形式很多:
框图型、字母转变型、表格型、现象型、计算型、实验型等,综合性较强,但解题的统一思维方式是迅速找到“突破口”,一点击破,然后再利用顺向思维、逆向思维、从突破口进行发散推导等推理方法解决问题,也可以同时找到几个“突破口”,配合推断。
针对训练
3.要除去下列四种物质中的少量杂质(括号内的物质为杂质)()
甲:
CaCO3(Na2CO3)乙:
NaOH(Na2CO3)丙:
KCl(KHCO3)丁:
炭粉(CuO)
可选用的试剂及操作方法有:
①加适量盐酸,搅拌,过滤;②加适量水,搅拌,过滤;
③加适量盐酸,蒸发;④溶解,加适量石灰水,过滤,蒸发。
下列组合正确的是:
A.甲—②,乙—④B.乙—③,丙—①C.丙—①,丁—②D.丁—①,丙—③
4.只用一种试剂就能把NH4Cl、NaCl、Na2CO3三种溶液区分开来,这种试剂是()
A.澄清的石灰水B.CaCl2溶液
C.NaOH溶液D.盐酸
考点3实验设计与评价
实验的设计
多种仪器连接方法的设计
气体制备方案的设计
1、金属活动顺序探究的设计
混合物分离方法的设计
实验评价的角度
物质性质的探究实验的设计
评价理论上是否可行
评价操作是否简便
2、评价是否安全可靠
评价原料是否廉价易得和节约
评价是否会给环境造成污染。
实验设计题的突破点:
熟练掌握基本的实验仪器的使用方法及用途,灵活运用所学过的实验知识进行实验设计,遵循可行性、科学性、简约性。
还要注意题目的特殊要求。
评价题要注意理论上是否可行、操作是否简便、是否安全可靠、原料是否廉价易得和节约试剂、是否会给环境造成污染等方面。
针对训练
5.下图为常见的实验装置,根据下列要求回答问题。
装置可重复使用。
提示:
H2+CuO
Cu+H2O
ABCDE
⑴将含水蒸气的氢气干燥后还原氧化铜,则该气体先要通过装置_____。
(填序号,下同)
⑵如果验证混合气体中有H2和H2O,需连接的仪器顺序是_______________。
⑶如果验证混合气体中有H2、CO和H2O,则需连接的仪器顺序为__________。
⑷如果验证混合气体中有CO2、CO、H2,则需连接的仪器顺序是。
实验评价
(2009·陕西)某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品,探究哪两种药品的反应适合在实验室制取CO2。
请你参与下列的探究并回答问题。
【提出问题】上述人酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2?
【方案设计】大家经过讨论,一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO2,你认为原因
。
讨论后大家设计了如下三个实验进行对比分析。
实验
实验现象
实验内容
A
剧烈反应,迅速放出大量气泡
反应速率过快,气体不便收集,不宜于实验室制取二氧化碳
B
产生气泡,速率迅速减慢,反应几乎停止。
无法持续产生CO2,不能用于实验室制取CO2
C
①
②
【实验与结论】⑴请你填写实验报告中①、②处的内容。
⑵根据探究结论,实验室制取二氧化碳的反应原理为(用化学方程式表示)。
【拓展与迁移】⑴由上述探究可知,在确定实验室制取气体的反应原理时,要考虑诸多因素,例如反应速率要适中,便于收集等。
请你再写出一种需要考虑的因素:
。
⑵右图是一种灭火器的工作原理示意图,其中用碳酸钠和浓盐酸反应来
产生CO2的理由是。
命题思路:
本题命题思路就是考察学生对实验室制取二氧化碳原理选择依据的掌握,并熟练掌握实验室制取气体时应考虑的多方面的因素,如药品选择应廉价易得、无毒无害,且反应速率适中、易于控制、便于收集,制得的气体要纯净等
答案:
浓盐酸易挥发,使制出的CO2不纯;①持续有气泡产生且速率适中②能用于实验室制取二氧化碳;CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑;制出的气体要纯净(其他合理答案均可);能够迅速产生大量CO2。
点评与拓展:
综合性探究题重在考察学生基本实验掌握的熟练程度,灵活处理问题的能力等
学考通关
[例1](2008·陕西)下图是实验室中几种常用的实验装置。
(1)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的化学方程式是,
用上述原理制取氧气时,应选择的气体发生装置是,收集装置是(填序号)
(2)某学生利用上述原理设计了如图所示的装置表演趣味化学实验―
“发射火箭”。
表演时,挤压胶头滴管,套着塑料火箭的轻质细木棒
向上冲出,完成发射。
细木棒向上冲出的原因是
。
〖命题思路〗这类题的命题思路就是着眼于气体制取基本原理的掌握、基本装置的选择,要求熟练掌握实验室制取氧气及二氧化碳的有关知识,并能简单的进行拓展学以致用。
〖解答〗
(1)2H2O2
2H2O+O2↑,B,C或E或C、E)
(2)H2O2分解出O2,导致瓶内气压大于瓶外
〖易错分析〗这类题容易出错的就是混淆几种气体的制取及收集装置,比如收集氧气既可以用向上排空气法也可以用排水集气法,而容易混为向下排空气法。
命题规律1
此类题的考察侧重点是常见气体的实验室制取的有关问题,经常出现在简单的选择题的选项里,最常见的是出现在实验探究题的第一小题,连续三年陕西省中考题考察过的内容有:
实验室用过氧化氢制取氧气的原理及装置的选择。
没有考察到的是:
实验室制取二氧化碳装置的掌握、高锰酸钾制取氧气原理及装置的考察。
以下实战预测主要针对三年中考题中没有涉及到的考察点进行练习。
[实战预测1]通过一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律,请你结合下列装置图回答问题:
(友情提示:
所选装置均填序号)
(1)写出指定仪器名称:
①②。
(2)实验室制取和收集CO2气体时应选用两装置相连接,反应的化学方程式为,检验集气瓶中CO2是否收集满的方法是。
(3)实验室用KMnO4制取O2时,可选用的发生装置是;用排水法收
集O2完毕后,停止实验时的操作顺序是。
(4)能用E装置收集的气体应具有的性质是。
(5)用F装置做氢气还原氧化铜的实验时,先通一会儿氢气的目的是;做该实验时,如果所用试管破裂的原因可能是或等。
[例2](2008·陕西)小林和小明在实验室用如图装置做CaCO3,受热热分解的实验。
加热一段时间后,两人对试管内剩余固体的成分进行探究。
请你参与探究。
[提出问题]加热CaCO3后残留的固体成分是什么?
[作出猜想]猜想1:
CaCO3完全分解,固体成分为CaO;
猜想2:
CaCO3未完全分解,固体成分为CaO,CaCO3;
猜想3:
CaCO3未分解,固体成分为CaCO3。
[实验与事实]
(1)小林取取残留固体于试管中,加适量水振荡后静置,再滴几滴无色酚酞试液,溶液变红。
(2)小明取少量残留固体于试管中,先加适量水振荡后,再滴几滴无色酚酞试液,溶液变红。
接着加过量稀盐酸,有气泡生成,该项反应的化学方程式是。
反应过程中固体逐渐消失,你认为还应该看到的现象是溶液由。
[结论与交流]小林认为猜想1成立,他的结论是(填合理或不合理)的。
你认为猜想成立。
[拓展与迁移]若经上图装置增加下列仪器中的(填序号),就可以直接根据实验现象判断CaCO3是否分解。
〖命题思路〗此题的命题思路是考察混合物的组成的探究,准确解答此题的关键是根据物质的特殊性质进行组成的探究。
比如氧化钙溶于水溶液显碱性,能使无色酚酞变红,而碳酸钙难溶于水但能与酸反应生成气体二氧化碳等。
〖解答〗
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,红色变无色。
不合理,2。
①③
〖易错分析〗容易出错的点就是对氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙性质的混淆。
命题规律2
探究混合物的组成可以有许多考察点:
几种气体混合、几种酸碱盐的混合、几种金属单质的混合等。
此类知识的考察可以以简单选择题选项的形式出现,也可以以填空的形式出现,最多是出现在实验探究题里,陕西近三年的中考题出现过探究碳酸钙加热后剩余物的组成、探究实验室制取二氧化碳后废液成分的探究,没有出现的是气体混合的探究、碳酸钠变质的探究、金属混合物的探究等。
[实战预测2]某淡黄色的颗粒状固体,其化学性质比较活泼,在通常状况下能跟许多物质发生化学反应。
例如:
它与CO2反应时,只生成了Na2CO3和O2,它与稀盐酸反应时,只生成了NaCl、H2O和O2。
上课时,老师做了如下实验:
a.取少量的淡黄色的颗粒状固体投入到盛有少量水的试管中,可观察到产生一种无色无味的气体;
b.再向试管中滴加几滴酚酞试液,可观察到烧杯中溶液变红。
根据实验现象,回答下列问题:
(1)淡黄色的颗粒状固体中一定含有元素。
你做出这个判断的理由是。
(2)实验a中产生的气体,可用法收集。
(3)同学们对实验a中产生的气体的组成看法不一,提出了以下几种假设:
①该气体是CO;②该气体是H2。
请你推测该气体还可能是(写化学式)。
(4)设计一个实验,证明你在(3)中的推测(写出简要操作步骤,反应现象和结论)。
操作步骤
反应现象
结论
[实战预测3]在学习过程中,小雨同学提出一个问题:
“碳燃烧时可能生成CO2,也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体也有多种可能?
”
【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中:
①只有CO2②只有CO③既有CO2,又有CO。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化,但遇到微量CO会立即变成蓝色。
【方案设计】通过上述资料和已有知识,小雨初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验。
根据小雨的设想,请你完成填空:
(1)若试纸不变色,石灰水变浑浊,则只有CO2;
(2)若试纸,石灰水,则只有CO2;
(3)若试纸,石灰水,则既有CO2,又有CO。
【实验验证】经过思考之后,小雨设计了下图实验装置:
实验步骤:
(1)打开弹簧夹,先通一会儿纯净、干燥的N2;
(2)关闭弹簧夹,点燃酒精灯加热。
【结论】小雨通过分析实验现象,确认猜想③是正确的,请你写出装置C中发生反应的化学方程式:
;
【反思与评价】
(1)该年开始通一会儿N2的目的是;
(2)请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处:
。
易混点辨析
1、根据反应物的状态和反应条件选择反应装置。
如用高锰酸钾加热、氯酸钾和二氧化锰加热制氧气用
固-固加热装置,而用双氧水和二氧化锰制氧气、大理石和稀盐酸制二氧化碳、锌和稀硫酸制氢气则用
固-液反应装置。
2、固-固加热型装置要求试管口向下倾斜,导管刚露出橡皮塞;固-液反应装置要求长颈漏斗要深入液面以下形成液封,导管也是刚露出橡皮塞。
3、收集氧气可用排水法而收集二氧化碳不能用排水法,两者都可用向上排空气法。
4、检验气体带火星或燃烧的木条伸入瓶中,而验满是木条放在瓶口。
5、过滤与结晶;蒸发结晶与降温结晶,需理解其实质。
再就是特殊物质及特殊离子的特殊性质混淆,比如把蓝色沉淀Cu(OH)2总是记成CuSO4,把Fe3+和Fe2+颜色分不清等,必须加强记忆。
6、设计实验就要求对所要设计实验的原理掌握清楚,需要什么样的仪器,怎么去组装,装置中应注意什么问题等。
评价实验的立足点也是要把这些条理掌握清楚。
赢考全练基础拿分——点对点预测
1、自来水厂净水流程为:
天然水
沉降
过滤
吸附
曝气
消毒
自来水,其中常用作除去臭味的试剂是()
A.漂白粉B.活性炭C.氯气D.明矾
2、右图为实验室制取氢气的发生装置。
若液面刚好不与锌粒接触而又无酸液可加,要得到氢气可从长颈漏斗中加入适量试剂的一组是()
①食盐水②硫酸钠溶液
③氯化锌溶液④碳酸钠溶液
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
3、下列各组混合物中,用一种试剂不能把将括号内的杂质除去的是()
A、CuSO4(Na2CO3)B、C(CuO)C、CO2(CO)D、NaCl(MgCl2)
4、某工厂排出的废水中含有较多的Cu2+,经测定pH小于7,这种废水对人畜和农作物都有害。
为回收废水中的铜并降低其酸性,通常在此废水中加入适量的
A、银和生石灰B、氢氧化钠C、稀硫酸D、铁粉和生石灰
5、学校研究性学习小组选择探究“CuS04溶液显蓝色与什么离子有关?
”作为研究课题,以下是他们提交的实验方案,其中不需要做的实验是()
A.观察Na2S04、K2S04溶液的颜色
B.观察CuCl2、Cu(NO3)2溶液的颜色
C.向CuS04溶液中滴加适量的NaOH溶液,静置后观察溶液颜色
D.加水稀释后观察溶液的颜色.
6、实验室有两瓶失去标签的试剂,其中一瓶是饱和食盐水,一瓶是蒸馏水。
下面是老师提供的几种鉴别方法:
①做导电性实验;②用pH试纸测试;③用生鸡蛋做试验;④用光学显微镜观察;⑤蒸发。
你认为可行的是
A.①②③④B.①③⑤
C.②④⑤D.①②③④⑤
7、下图是化学实验中常用的几种装置。
请回答下列问题:
(1)指出有编号的仪器名称:
①,②。
(2)利用上述A、D装置的组合可以制取的一种气体是,写出实验室制取该产气体的化学反应方程式。
(3)某同学欲收集一种难溶性气体,认为E装置可以代替B装置。
请简述该同学应如何使用E装置?
。
(4)小赵也制取一种气体,她只好用D装置收集,你认为该气体为___________。
能级挑战——题题见真功
8.(2009·东营)化学科代表小聪与小明同学帮助实验老师整理化学药品室时,发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属,未贴标签。
到底它们是哪种金属?
两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。
(1)进行猜想:
①科代表小聪猜想:
活动性X大于Y。
②小明同学猜想:
活动性Y大于X。
(2)设计实验方案、进行实验、获得知识。
完成如下实验报告,并回答后续有关问题。
①实验步骤
②实验现象
③结论
__
__
金属Y表面无明显变化,金属X的表面有气泡冒出。
将燃着的木条放在装金属X的试管口,气体燃烧
__
科代表小聪的猜想:
_______
(“正确”或“不正确”)
(3)上述实验之前,实验老师只知道X、Y是银铁中的各一种,则根据实验结果说明Y就是_______。
实验室急需一定量的Y粉末,科代表小聪认为可用现有的X金属粉末和Y的盐溶液、蒸馏水等药品,配以
必要的仪器来制得急需的Y粉末,原因是(用反应的化学方程式表示)_______________________________。
(4)实验老师经实验分析得知制得的Y粉末中含有未反应完的X粉末,若用化学方法将杂质X粉末除去,两个同学经讨论、交流一致认为可选用的除杂质试剂是_________。
9.(2009·福建)呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂。
为了探究其反应原理,兴趣小组同学在老师的指导下,进行了如下探究,请你一起参与。
[查阅资料]过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气。
[设计实验]浩明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应,并验证反应产物。
(1)下列是实验室常用的仪器:
①A是二氧化碳气体的发生装置,装配该装置时,应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外,还需要的仪器有(填名称)、。
实验室制取二氧化碳的化学方程式。
该装置在实验室还可以用来制取氧气,写出用该装置制取氧气的化学方程式。
②实验室选择制取气体的发生装置,主要依据是、。
(2)用D所示的方法收集氧气,其依据是;收集氧气时,还可以选用法收集。
检验D装置试管内收集到中的气体是否氧气的方法、现象及结论是:
待D中气体集满后,把试管移出水面,然后。
(3)C中氢氧化钠的作用是吸收没有参与反应的CO2,如果没有连接这个装置,可能导致的后果是。
(4)检验B中反应后剩余固体的成分。
实验步骤
实验现象
实验结论及方程式
①取少量A中反应后的固体于试管中;
②;
③
。
②
③
反应后生成的固体是碳酸钠。
写出步骤③的化学方程式
[反思与评价]
(1)通过上述实验,明明同学认为Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3和O2,还有可能生成NaHCO3。
你认为他的结论(选填“正确”或“不正确”),理由是。
写出Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式。
(2)请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的是优点。
10.(2009·山东烟台)化学是一门以实验为基础的学科,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作
用分不开的。
结合下列实验装置图回答问题:
ABCDE
图1图2
(1)写出图中带标号仪器的名称:
① ② 。
(2)若实验室对你开放,请从图1中选择合适的装置,制取一种你熟悉的气体。
你想制取的气体是 ,选择的发生装置是 (填序号,下同),选择的收集装置是 ,选择此收集装置的理由是 。
(3)装置B虽然操作简便,但无法控制反应速率。
请从图2中选取 (填序号)取代B中的单孔塞,以达到控制反应速率的目的。
11.(2009·徐州)化学实验是学习化学的基础,请根据下列装置图回答问题:
ABC
(1)写出仪器a、b的名称_______;b_______。
(2)写出A图中产生气体的化学方程式____________________________。
(3)B
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