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(置换反应)
(分解反应)
(复分解反应)
二、知识讲解
根据反
应物状
态及反
应条件
确定气
体的发
生装置
根据
的物
理性
质确
定气
体的
收集
方法
不易溶于水,故可用排水取法收集
密度比空气的大,故可用向上排空气法收集
难溶于水,故可用排水取气法收集
的密度比空气的小,故可用向下排空气法收集
能溶于水,故不能用排水取气法收集
的密度比空气的大故能用向上排空气法收集
验满
用排气取气法收集氧气时,需要验满。
方法:
将带火星的木条,接近集气瓶口,若木条重新燃,证明已收集满
氢气可燃,不能验满
用燃着的木条,接近集气瓶口部,若火焰熄灭,证明
已收集满。
装
置
及
操
作
的
注
意
事
项
1.试管口略向下倾斜
2.导出气体的玻璃管要略出橡胶塞
3.铁夹要夹在试管的中上部
1.首先检查装置气密性。
2.用外焰均匀加热后固定在药品处加热。
3.排水取气时,待气泡连续冒出时再收集。
4.排水收集完毕先将导管移出水面,再熄灭酒精灯。
5.排气取气时,导气管要插入集气底部。
1.长颈漏斗下端管口插入液面以下
3.铁夹要夹在试管的中上部(或离口
处)
1.首先检查装置的气密性。
2.排气取气时,导气管要插入集气瓶底部。
探究型实验大题
典例剖析
例1小明、小鹏和小芳三位同学在一起探究蜡烛燃烧,他们将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃。
(1)提出问题:
导管里一定有可燃性气体,气体成分可能会是什么呢?
(2)猜想:
小明认为:
可能是蜡烛不完全燃烧时产生的CO。
小鹏认为:
可能是蜡烛受热后产生的蒸气。
小芳认为:
可能上述两种情况都有。
(3)设计实验方案:
请你帮他们设计一个简单的实验方案,来判断哪一种分析是正确的。
(4)现象与结论:
如果小明的猜想正确,现象应是;
如果小鹏的猜想正确,现象应是;
如果小芳的猜想正确,现象应是。
(5)如果用CnH2n+2表示蜡烛的主要成分,则其燃烧的化学方程式为
例2(2011张家界)某化学兴趣小组的同学,在学习酸、碱、盐知识后,对一包久置的熟石灰展开了探究。
【提出问题】这包熟石灰是否变质,成分是什么?
【猜想假设】①全部是氢氧化钙;
②全部是碳酸钙;
③是氢氧化钙与碳酸钙的混合物。
【实验探究】
(1)取适量的熟石灰样品于试管中,向试管中滴加稀盐酸,发现产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明熟石灰样品中含有离子,从而可以确定这包熟石灰中含有
(写出物质名称,下同)。
(2)另取适量的熟石灰样品于烧杯中,加水搅拌,静置后取上层清夜于两支试管中:
向第一支试管中加入无色酚酞溶液,溶液变成红色;
再向第二支试管里通入二氧化碳气体,有白色沉淀产生.由此说明这包熟石灰含有。
【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想假设中是正确的(填序号)。
【拓展迁移】实验室保存熟石灰时,应注意。
化钙
【规律方法总结】解答此题的关键是能正确的认知碳酸钙和氢氧化钙的性质,前者能与盐酸反应生成二氧化碳,后者能与二氧化碳反应变浑浊且能使酚酞试液变红色。
例3(2012.义乌)科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料(主要是生铁、镀锌铁皮)时,溶液发烫并闻到了刺激性气味,这种反常现象引起了同学们的思考。
从组成物质的元素角度分析,他们猜测气体可能是SO2、CO、CO2、H2中的一种或几种。
为了确定该气体的成分,他们进行了如下探究。
查阅资料:
I.SO2、CO2都能与碱溶液反应生成盐和水,CaSO3难溶于水;
II.SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应并使它褪色,上述其它气体不能。
实验探究:
(1)甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有CO2,把它直接通入澄清石灰水,并观察实验现象。
乙同学认为甲同学的做法不合理。
请用化学方程式表示其原因。
(2)同学们设计了一套合理的实验装置,如下图所示(铁架台已略去)。
请你从下列试剂中选择所需药品并完成实验(药品可重复选用):
澄清石灰水,氢氧化钠溶液,酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸,无水硫酸铜,碱石灰(假设每步反应都是完全的)
①写出E装置中试剂的名称或化学式。
②若观察到(填装置序号)中澄清石灰水变浑浊,证明原气体中有CO2;
③若观察到现象,证明原气体中有H2无CO。
解
答案:
(1)SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
(2)①无水硫酸铜或CuSO4②B
③D中黑色氧化铜变红色,E中无水硫酸铜变蓝色,F中澄清石灰水不变浑浊
中考真题分析
1.(2011株洲)某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来(反应过程中温度的变化忽略不计)。
【提出问题】易拉罐为什么先瘪后鼓?
【分析猜想】易拉罐开始时变瘪的原因是(用化学方程式表示),易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或H2。
【查阅资料】①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解;
②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。
【设计方案并进行实验】为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:
实验步骤
实验现象
实验结论
①将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口。
发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。
说明罐中重新
生成的气体A是。
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。
先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。
说明铝是否与水直接反应:
(填“是”或“否”),铝能够与
溶液反应。
③取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中,加入过量的稀盐酸。
产生了无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
说明原CO2气体被NaOH溶液吸收
【实验结论】①铝制易拉罐变瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收,②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体。
【反思评价】小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识:
。
【拓展延伸】Al与NaOH溶液反应产生了气体的同时还生成另一种书写形式类似于KMnO4的盐,请完成下列反应化学方程式:
2Al+2NaOH+2H2O=2+3A↑。
当然,本实验只是初步探究,还有进一步探究的价值,有待我们在以后的学习中
去深究。
【分析猜想】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
【设计方案并进行实验】氢气(H2)否NaOH(碱性);
【反思评价】铝单质既能与酸反应,又能与碱反应,均能生成氢气;
【拓展延伸】NaAlO2
2.某校化学小组的同学要验证人体呼出的气体与吸入空气成分的含量有什么不同,进行了下列探究活动。
[查阅资料]下表是某学生查到的空气中的气体成分和人体呼出的气体成分含量对照表
气体成分
氮气
氧气
二氧化碳
水
其他气体
空气中的气体(%)
78
21
0.03
0.07
0.9
呼出的气体(%)
16
4
1.1
经过对数据的分析,他们确定应通过实验验证
等气体成分的含量是不同的。
[实验思路]经过研究,他们认为应采用相同的
,依据不同的
,进行对比实验。
[实验过程记录]请你依据实验思路将操作步骤、实验现象和结论填入下表中。
1.用排水集气法收集两瓶呼出的气体,另准备两瓶空气
2.
人呼出的气体中氧气的含量比空气中的少
3.
4.
人呼出的气体中水蒸气的含量比空气中的多
[实验反思]化学小组的同学体会到,上述实验过程只是粗略的验证了人体呼出的气体与吸入空气成分含量的不同。
随着化学学习的深入,他们还要进行较严谨的定量实验。
计实验。
氧气根据支持燃烧的性质,水蒸气根据其熔点低,二氧化碳根据能使澄清石灰水变浑浊的性质。
[查阅资料]氧气、二氧化碳、水蒸气;
[实验思路]操作方法(或实验方法或温度等)实验现象(或产物的量);
[实验过程记录]
2.把燃着的木条分别伸入呼出气体和空气的瓶中
在呼出气体中木条熄灭,在空气中木条继续燃烧
3.向呼出气体和空气的瓶中分别注入少量澄清石灰水,振荡
呼出气体使澄清石灰水变浑浊,空气不能使澄清石灰水变浑浊
人呼出的气体中二氧化碳的含量比空气多
4.取两片透明的玻璃片,向其中一片上呼气
该玻璃片比在空气中放置的玻璃片湿润
3.(2011玉溪)下图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器(组装实验装置时,若必要则可重复选择仪器)。
试根据题目要求,回答下列问题:
(1)若用稀盐酸和碳酸钙为原料在实验室中制备并收集干燥的二氧化碳(不考虑稀盐酸的挥发性)。
①所选仪器的连接顺序为(填写仪器序号字母)。
②仪器A中,发生反应的化学方程式为。
(2)某化学研究小组的同学对石蜡的组成(经查资料知石蜡中主要含C、H两种元素)产生了兴趣,并进行实验探究.他们设计了一套实验装置,用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,取少量石蜡碎屑在纯氧中完全燃烧,观察实验现象,分析有关数据,推算元素含量。
仪器的连接顺序为:
A→E1→D→E2→B→E3(E1、E2、E3为3个盛有浓硫酸的洗气瓶).
①仪器A中发生反应的化学方程式是。
②仪器E1的作用是。
③通过测量石蜡试样充分燃烧后的生成物质量,可以测得石蜡中元素的含量.若仪器C的玻璃管中放入的石蜡试样质量为4g,石蜡试样充分燃烧后,仪器B增重11g,则该试样中碳元素的质量为g
④若将装置中的仪器E2、B调换位置进行实验,将使该试样中氢元素的质量测算结果
(填“偏小”、“偏大”、“无影响”中之一).
(1)A→E→FCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)①2H2O2
2H2O+O2↑;
②干燥作用;
③3g;
④偏小
评价型实验大题
例1(2012北京)下列实验方案中,能达到实验目的的是()
选项
实验目的
实验方案
A
分离碳酸钠和氢氧化钠的混合物
加入过量氢氧化钙溶液,过滤
B
除去氯化钠固体中的少量碳酸钠
加入适量稀盐酸,充分反应后,蒸发
C
检验二氧化碳气体中含有少量的一氧化碳
将混合气体依次通过灼热的氧化铁和澄清石灰水,观察澄清石灰水的变化
D
鉴别氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和稀盐酸
各取少量溶液于试管中,分别滴加无色酚酞溶液,观察溶液颜色的变化
例2天昊同学对老师讲解的“加热时,试管接触到酒精灯焰心易引起破裂”总有些怀疑。
为此,老师为他做了如下两个实验。
实验l:
把一根火柴梗放在酒精灯的灯焰中(如图A),约2s后取出,观察到与外焰接触的火柴已经烧焦,而焰心处还完好无损。
实验2:
取一根铜棒,把它的一端固定在O点,另一端连结在一个可以绕O′点转动的指针上(如图B)。
先使指针处在中间,然后在铜棒上放一块冰,观察到指针向右偏转。
老师让天昊同学分析这两个实验的现象之后,便会对他所提出的问题有所了解。
请问:
(1)天昊同学能从这两个实验中分别得出什么结论?
实验1:
(2)通过这两个实验你能够回答天昊同学提出的问题吗?
(1)实验1:
说明焰心处的温度较低;
说明一般物质都有热胀冷缩的性质。
(2)由这两个实验可以知道,由于焰心处的温度较低,当烧热的试管突然接触焰心时,因为剧烈地收缩,使试管破裂。
例3下图是改进的吸入空气与呼出气体成分探究的实验,装置“A”“B”中的溶液均为澄清的石灰水,请根据要求回答下列问题.(友情提示:
C02含量比较)
(1)连续吸人和呼出气体一段时间后(填A或B)瓶内的石灰水变化明显,原因是(化学方程式),由此得出的结论是;
(2)吸气时看到的现象是,该实验胶管处未夹弹簧夹,但在均匀吸气时A中的石灰水并没有吸入口中,原因是。
(1)ACO2+Ca(OH)2=H2O+CaCO3↓空气中二氧化碳的含量比呼出气体中二氧化碳的含量小;
(2)B瓶内的石灰水中有气泡冒出吸气时装置内的气体压强减小,在外界大气压的作用下空气通过B装置右侧的导管进入装置,使装置内的大气压与外界大气压相等
1.(原创)小亮和小东一起把蓝色块状胆矾放在研钵中研磨,发现变成了蓝色的粉末。
小亮问:
“胆矾研碎时发生了什么变化?
”
小东想了一下,提出了以下三种假设:
(1)胆矾研碎时没有发生变化;
(2)胆矾研碎时发生了物理变化;
(3)胆矾研碎时发生了化学变化。
你认为假设是合理的,理由是
小东和小亮用块状胆矾和得到的胆矾蓝色粉末继续做下面的实验:
他们将一小块胆矾和少量蓝色粉末分别放入两支试管中,各加入2mL水后振荡,结果均观察到,再在两支试管中分别滴入氢氧化钠溶液,又观察到。
小东问:
“两支试管中分别滴入氢氧化钠溶液时发生了什么变化?
小亮想了一会说:
“因为物质的颜色没有改变,因此发生的是物理变化。
你认为小亮的说法是,理由是
根据以上分析和讨论,你得到哪些启示?
(2)没有其他物质生成固体溶剂形成蓝色溶液均出现蓝色沉淀错误滴入氢氧化钠溶液后生成了蓝色沉淀,发生了化学变化判断物质是否发生化学变化的依据是看有没有新物质生成
2.(2010昭通)在点燃蜡烛时,小红发现有一根烛芯沾有食盐的蜡烛比普通蜡烛燃烧的时间长一些。
请你与小红一起探究,并回答相关问题。
【提出问题】盐是否能延长蜡烛的燃烧时间?
【猜想】①一定量的食盐可延长蜡烛的燃烧时间;
②其它盐也可以延长蜡烛的燃烧时间。
实验一探究不同量的食盐对蜡烛燃烧时间的影响
实验方案:
取6支相同的蜡烛,在其中5支的烛芯周围分别放入不同量的食盐,另1支作对照实验,分别测定它们的燃烧时间。
实验结果:
实验结论:
从所得实验结果可初步分析出两点结论:
①____________________________________
②___________________________________
实验反思:
①此实验方案还存在一些问题值得进一步研究,如(至少写出一点):
____________________
②你认为此实验结果有什么实际应用价值:
________
________________
实验二探究不同种类的盐对蜡烛燃烧时间的影响
要求:
请参照实验一,设计实验方案和实验记录表格。
___________________________
实验记录表格。
实验一:
①食盐可以延长蜡烛燃烧时间;
②所加食盐并非越多越好,从此次实验来看加入0.7克时效果最好。
(注意:
其它正确答案也可)
①本空有多种答案,只要考生从实验方案的严密性角度进行思考,均可成为正确答案,答案举例:
A、必须进行三次实验取其平均值;
B、还要观察或测定加入食盐后对烛光亮度的影响。
②建议蜡烛制造工厂在烛芯周围加入少量的盐,以延长蜡烛的燃烧时间,节约资源。
实验二:
取6支相同的蜡烛,在其中的5支的烛芯周围分别洒0.7克的各种盐,剩余的1支不加入盐作对照实验,分别测定出它们的燃烧时间。
3.一次实验结束后,小李同学忘记将酒精灯灯帽盖上,第二天再去点燃酒精灯时,怎么也点不着,这是怎么回事?
小李想探个究竟,于是便设计并进行了如下几个实验:
①检查酒精灯内是否还有足量的酒精,发现酒精是足量的;
②将灯内的酒精倒出少许点燃,发现酒精能够很好的燃烧;
③挤压灯头处的灯芯,发现很难挤出液体。
点燃挤出的两滴液体,其并不能被点燃;
④将灯帽盖好并放置几个小时后,或直接在灯头上滴几滴酒精,再去点燃时,酒精灯能够正常燃烧;
⑤去学校图书馆查阅了相关资料,记录了如下有关的信息:
酒精(学名乙醇)是无色透明、具有特殊香味的液体,它易挥发,能与水以任意比例混溶,并能溶解多种有机化合物……实验室中的酒精灯所用的酒精一般是95%的工业酒精……酒精的沸点是78.5℃;
水的沸点是100℃。
根据上述有关实验过程,请回答下列问题:
(1)通过实验1,您能得出的结论是
(2)小李设计并进行实验2的目的是
(3)实验3挤出的两滴液体不能正常燃烧的可能原因是
(4)通过以上探究活动过程,小李最终可能得出的结论是
(5)实验4中,将灯帽盖好后放置几小时后再点燃时,酒精灯为什么能够继续燃烧?
考点/易错点2
四、课堂运用
【基础】
一年模拟
1.(2012济南模拟)某化学兴趣小组同学为了测定蜡烛中碳、氢两种元素的质量比,设计了如图所示的实验。
实验步骤如下:
先称量蜡烛、装置Ⅱ和装置Ⅲ的质量。
按图示连接装置,点燃蜡烛,一段时间后蜡烛熄灭,再分别称量蜡烛、装置Ⅱ和装置Ⅲ的质量。
实验数据如下表
蜡烛
装置II
装置III
反应前的质量/g
15.8
182.3
212.2
反应后的质量/g
14.4
184.1
216.6
请根据上图装置和数据回答问题:
(1)装置Ⅱ中浓硫酸的作用是,装置Ⅲ中氢氧化钠和氧化钙固体的作用是。
(2)从上表数据可知,反应后生成水克,二氧化碳克。
(3)由该实验数据计算,蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为。
(4)装置Ⅱ和装置Ⅲ能否对调?
(填“能”或“不能”),原因是。
(5)该小组同学发现装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛减少的质量,请你用所学过的知识解释他们的疑惑:
答案.
(1)吸收燃烧产物中的水蒸汽吸收燃烧产物中的二氧化碳
(2)1.84.4(3)6:
1(4)不能氢氧化钠和氧化钙同时也能吸收水蒸气
(5)装置II和III增加的质量等于消耗的蜡烛和氧气的总质量
1。
(4)装置Ⅲ中的氢氧化钠和氧化钙同时也能吸收水蒸气,若两装置换位置,则导致气体先通过氢氧化钠溶液,混有水分出来,导致测得的水的质量不准确,就会无法区分生成物水和二氧化碳。
(5)蜡烛的燃烧需要氧气,氧气来自空气中,根据质量守恒定律,参加反应的各物质的质量和等于生成的各物质的质量和,消耗的蜡烛+氧气=水+二氧化碳,装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛减少的质量,是因为有了氧气的参加。
2(2012雅安模拟)在一次课堂实验中,同学们对鉴别C02和02的方法进行讨论,提出了如下一些方法:
①用带火星的木条分别伸人集气瓶中,观察现象;
②向集气瓶中分别加入澄清的石灰水,振荡,观察现象;
③向集气瓶中分别加入NaOH溶液,振荡,观察现象。
请你参加他们的讨论和实验探究:
(1)方法①中的实验现象和结论是:
;
方法②中的实验现象和结论是。
(2)有同学提出方法③不能直接将两种气体鉴别出来,其理由是,该方法中发生反应的化学方程式是。
(3)若将方法③中盛装气体的容器均改用同一种日常生活废弃物作为容器,则也可直接将两者鉴别出来,这种容器可以是。
请你填写好如下实验报告:
实验操作
实验现象及结论
分别向集满两种气体的容器中加入等量的氢氧化钠溶液,立即,振荡
的是二氧化碳;
无明显现象的是氧气
答案
(1)①能使带火星的木条复燃的是O2,使火星熄灭的是CO2;
②能使澄清石灰水变浑浊的是CO2,无明显现象的是O2;
(2)CO2与NaOH反应没有明显现象,不能区分CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)矿泉水瓶(或其他质地较软的塑料瓶)旋(或盖)紧瓶盖瓶身变瘪(或向内凹陷变形)
【巩固】
两年中考
1.(2011杭州)把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO2气体中,石蕊试纸不变色。
将CO2气体通人滴有石蕊指示剂的水中,溶液变红色。
再将该溶液敞口加热一段时间,发现溶液的红色褪去,冷却到原温度后,再次通人CO2,溶液又变红色。
上述实验现象不能说明的是
A.CO2能和水发生化学反应B.CO2的水溶液具有酸性
C.加热能使
CO2水溶液的酸性减弱D.CO2具有酸性
1.D解析:
通过实验可确定二氧化碳能与水反应生成能使紫色石蕊试液变红的酸性物质,但二氧化碳并不能使石蕊变色,因此二氧化碳也就不具有酸性;
在加热过程中变红色的石蕊又逐渐的变为紫色,这说明二氧化碳与水反应生成的酸性物质在减少,这说明生成的酸性物质不稳定,且会发生分解。
2.(2011芜湖)某学习小组的同学对物质燃烧知识进行了整理和探究。
请你一起参与:
(1)木炭燃烧实验:
①木炭在氧气中燃烧的现象是,完全燃烧的化学方程式是。
②检验右图集气瓶中木炭完全燃烧产物的方法是。
(2)对燃烧是否发生火焰的探究:
【发现问题】木炭在空气和氧气中燃烧均不产生火焰,而氢气、蜡烛、酒精等在空气或氧气中燃烧都产生火焰,那么物质燃烧是否产生火焰与什么因素有关呢?
1.
(1)①发出白光C+O2点燃CO2;
②反应结束后,向瓶中加入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明是二氧化碳
2.(2011温州)绿色植物的呼吸作用会产生二氧化碳,小明猜想:
种子的萌发过程可能也会产生二氧化碳,他设计了如图的实验装置。
打开D装置中的阀门,水位下降,空气就会依次进入装置。
(1)A装置的作用是_____________。
(2)如果观察到____________现象,则小明的猜想是正确的。
(3)请指出D装置的一个优点:
_____________________。
2.
(1)吸收空气中的二氧化碳,排除干扰;
(2)C装置中的澄清石灰水变浑浊;
(3)可以通过控制水流的速度来控制空气通入的速度可以收集气体防止外界的气体从右侧进入C装置等(答出一点即可)
3.类比法是化学研
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