九年级化学竞赛专题辅导第四部分化学实验.docx
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九年级化学竞赛专题辅导第四部分化学实验
初中化学竞赛辅导
第四部分化学实验
化学实验是化学学科的基础和灵魂,它对认识、理解和掌握化学知识具有极其重要的作用。
在学习和复习这部分知识时,应注意以下几点.
第一,掌握实验原理和基本操作是关键,典型实验是重点.
第二,动手操作,手脑并重.在了解掌握实验原理的基础上,尽可能地寻找一些代用仪器、药品,进行“微型化”实验以加深实验印象、巩固所学知识.
第三,注重分类归纳,形成实验知识网.
第四,分类串联,掌握典型实验装置.
第五,初步学会设计简单实验来检验、鉴别、制取物质以及科学全面地描述实验现象,去填写实验报告.
实验知识点提要
1、常用化学仪器的名称、用途及使用时的注意事项
针对考核的基本要求,可根据仪器的用途及功能进行分类,在分类中进行比较,在比较中加深印象.
能加热的仪器:
试管、蒸发皿、烧杯(间接加热).
用于计量的仪器:
托盘天平、量简.
用于夹持的仪器:
铁架台、试管夹.
用于加热的仪器:
酒精灯.
用于滴加少量液体的仪器:
胶头滴像
用于收集和贮存少量气体的仪器:
集气瓶,
用于分离少量物质的仪器:
漏斗.
用于搅拌和引流的仪器:
玻璃棒.
2.八项重要的基本操作
八项重要的基本操作是:
药品的取用、物质的加热、仪器装置的连接、装置气密性的检查、过滤、蒸发、玻璃仪器的洗涤、溶液的配制等.复习时,应重点掌握每项操作的方法、涉及到的仪器及操作的注意事项,特别要注意对操作失败原因的分析.
3.实验室规则和安全常识
安全意识是公民科学素质的重要组成部分.实验室所用的药品,很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的,因此在使用时一定要严格遵照有关规定和操作规则,保证安全.为此,要注意以下三类.
严格遵守实验室“三不准”原则;
注意药品的用量;
对可燃气体(H2、CO、CH4)的性质实验,一定要注意可燃气体的纯度,以防发生爆炸;有毒气体(CO)的实验应在通风橱中进行,尾气应用适当的方法处理,以防污染空气.
4.气体的制备
实验室制取气体及其性质实验,是属于基本操作的简单综合实验.复习时,可从所需药品、反应原理、选用的仪器装上、收集方法、验满或验纯以及注意事项等方面进行归纳总结.通过对比制气装置和收集装置,突出气体的个性及几种气体的共性,提高记忆效果.
有关气体制备.
(1)气体的发生装置
根据所用反应物的状态和反应条件,可分为两类:
(2)气体的收集装置
根据气体的溶解性及密度,选择用排水法(气体难溶于水)或向上排空气法(气体密度比空气大)、向下排空气法(气体密度比空气小)进行收集.
(说明:
排空气集气法中的“向上”或“向下”不是指瓶口的取向,而是指空气从瓶中被排出的流向)
(3)集气瓶的多种用途
①集气瓶:
收集密度比空气大的气体,气体流向是。
长进短出。
比空气轻的气体气体流向为“短进长出”.若瓶中盛满水,则由短管进气排出水,收集难溶于水的气体.
②量气瓶:
定量收集量取气体体积的实验装置,气体“短进长出”.
③储气瓶:
先排水集气后,使用气体时,用高位水(或接水龙头)将瓶内气体压出,水从长管进,气体从短管出.
④洗气瓶:
瓶内放适量液体试剂(约l/3)用于气体的干燥(除去水蒸气)、净化(吸收杂质)或性质实验(检验某气体存在或验证某气体性质),则应“长进短出”.
(4)装置气密性的检查
不论是何种气体的制备,都要先检查装置的气密性.
(5)防倒吸
用排水集气法将气体集满后,应先从水槽中取出导管,再熄灭酒精灯.
(6)棉花团的作用
用KMnO4分解制取O2时,应将棉花团置于大试管口处,以防止KMnO4粉末从导管口喷出。
实验推断题
一、顺向思维
1、有一固体混合物,可能由硫酸钠、碳酸钠、硫酸铜、氯化钠等物质组成,为鉴别它们做如下实验,实验过程及现象如下:
试推断:
固体混合物中一定含有 、 ,可能含有 ,一定不含有 。
(用化学式填空)
二、逆向推理
1、已知不溶于水的碱受热能分解生成碱性氧化物和水。
现有X、Y、Z三种不同金属,A、B、C、D、E、F是含有它们其中某种元素的化合物,且它们相互间能发生如下转化:
由此推断:
(1)白色沉淀R是 ;
(2)写出下列物质的化学式:
A ,B ,W 。
(3)X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ;
(4)F转化为D的化学方程式是 。
三、中间突破
1、在如下所示的转化关系中,A、B、C、D、E、F、G、H、I、J等都是初中所学过的物质,其中A、B、E、F是单质,C、D、G、H、I是化合物。
(1)写出A、I的化学式:
A ,I 。
(2)写出下列转化过程中的化学方程式:
F→B ,
D+J→C 。
四、直觉判断
1、根据下列化合物与单质相互转化的关系回答:
(1)若乙的溶液是浅绿色,Y是红色固体,则X是 。
(2)在常温下若乙是气体,则X是 ;
(3)在常温下若甲是固体,乙为无色液体,则X是 。
2、A、B、C、D是在初中化学中常见的4种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质,这些化合物和单质之间存在如下关系:
(1)化合物C中一定含有 (甲元素或乙元素)
(2)单质甲的化学式是 ,化合物A的化学式是 。
(3)写出化合物B和化合物D在高温下反应并有化合物A产生的化学方程式为
。
五、整体分析
现有Ca(OH)2、Na2CO3、BaCl2、NaOH、盐酸、稀H2SO4六种溶液,有下图所示的相互反应关系,图中每条线两端的物质可以发生化学反应,试将它们的化学式填入图中相应的六个方框中。
六、表格式推断题
有A、B、C、D、E五瓶失去标签的无色溶液,已知它们分别是NaOH,HCl,MgSO4,BaCl2和K2CO3中的一种。
为了鉴别,各取少量溶液两两混合,实验结果如下表所示。
表中“↓”表示生成难溶或微溶的沉淀;“↑”表示有气体生成;“—”表示观察不到明显的现象变化(本实验条件下,生成的微溶物均以沉淀形式出现)。
A
B
C
D
E
A
↓
—
—
↓
B
↓
↑
—
↓
C
—
↑
—
—
D
—
—
—
↓
E
↓
↓
—
↓
1、根据实验现象,可以推断A~E的化学式为:
A ,B ,C ,D ,E 。
2、请从A~E这5种物质中选取适当物质,通过一种合理的途径制取氧化镁。
按顺序写出各步反应的化学方程式。
[试题精选]
1、牙膏是人们生活中的必需品,在牙膏生产过程中常添加一种磨擦剂。
这种磨擦
剂是通过一系列加工而制得的极细的CaCO3粉末。
其生产过程如下图:
试回答:
(1)写出A、B、C、D的化学式:
A ,B ,C ,D 。
(2)出①,②,③转化的化学方程式
2、 X是常见固态化合物,可发生如下图所示的变化:
(1)X的化学式是 。
(2)写出图中①、②反应的化学方程式:
① ②
3、有A、B、C、D、E、F六种物质。
在常温下,A是固体,B是液体,C、D、E、F是气体,它们之间有下列转变关系:
A+D→EC+D→EA+E→CB
D+F
根据以上关系,推断下列物质(写出其化学式):
A ,C ,F 。
4、有A、B、C、D、E、F六种物质,A是一种氧化物,这些物质相互变化关系如下:
根据以上变化关系,写出它们的化学式:
A ,B ,C ,D 。
5、下图中A、B、C、D、E、F是不同的单质或化合物。
根据图示回答:
(1)写出下列物质的化学式:
A ,B ,C ,D ,E ,F 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
① , ② , ③
④ , ⑤ 。
(3)反应⑥为FeCl2的盐酸溶液中通入O2,该反应的化学方程式:
6、A、B、C、D、E、F、G是常见物质,B是一种气体单质,D为浅绿色溶液,G为
蓝色溶液,它们可以发生如下图所示的转化关系:
(1)写出下列转化的化学方程式:
①C→A:
②G→D
(2)由F转化为E的反应 置换反应(填“都是”,“不一定是”,“都不是”)。
7、某厂排出的废液主要含Zn(NO3)2、AgNO3,为了从中回收金属银和硝酸锌,一
中学化学课外活动小组,设计了如下图所示的实验步骤。
(1)X、Y分别是什么物质?
X ,Y 。
(写化学式,下同)
(2)固体A,滤液B,C的主要成分是什么?
A ,B ,C 。
(3)Z处进行的操作是什么?
。
(4)写出①②两步发生的化学方程式:
,
8、如下图所示的转化关系中,A、B、C、D、E、F、G、H以及蓝色沉淀都是初中化
学课本中学过的物质。
在通常情况下,A、B、G是黑色固体,A、C、D、H是单质,F是硫酸盐,C在氧气中燃烧能生成B,反应①②③④都属于置换反应,A与B反应除生成C外,还生成一种能使澄清石灰水变混浊的气体。
(1)写出下列物质的化学式:
C ;G 。
(2)写出上述转化关系中下列反应的化学方程式:
A+B ;E+G 。
9、有A、B、C、D四瓶失去标签的常用无色溶液,为了鉴定它们,分别取少量按
图所示进行实验。
最后,将滤液甲、乙、丙进行实验,确证均含有钠元素。
由上述实验回答:
(1)各溶液中溶质的化学式是A ,B ,C ,D 。
(2)C中溶质电离的方程式为:
。
10、各物质的转化关系如下图所示。
(1)推断甲到戊的化学式:
甲 ,乙 ,丙 ,丁 ,
戊 。
(2)推断A到H(物质或溶液中的溶质)的化学式:
A ,B ,C ,D ,E ,F ,G ,H 。
11、除去氯化钠溶液中混有的少量硫酸钠的方法及过程如下图所示:
(1)加入的X是 ,Y是 。
(2)写出上述①、②两步所发生的化学方程式:
、 。
(3)最后从氯化钠溶液中提取氯化钠晶体,为什么不用冷却结晶的方法而要用蒸发
结晶的方法?
12、A、B、C是三种常见的单质,它们分别由甲、乙、丙三
种元素组成,D、E、F是三种常见的氧化物。
上述物质间存在如右
图所示的关系。
(1)D、E、F中含有甲元素的是 ;
(2)上述反应中,D是 剂,B是 剂(填氧化、还原、催化)。
(3)若甲为非金属元素,则D的化学式是 ,E的化学式是 。
13、现有A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别为Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+
中的一种,阴离子分别为NO3-、SO42-、Cl-、CO32-中的一种。
其中,C盐溶液呈蓝色,其它溶液无色。
向4种溶液中分别加入稀盐酸,B产生沉淀,D产生气泡。
由此推断A是
,B是 ,C是 ,D是 。
14、下列化学反应式中,A、B、E分别代表三种物质,已知:
A+ZnSO4→B↓+K2SO4B+HCl→E+CO2↑+H2O
则A、B、E的分子式分别可能为 , , 。
15、从盐酸、硫酸、石灰水、烧碱、氢氧化钡、纯碱、硝酸钠、氯化钡(均为溶液)八种物质中选出四种,使得各线条相连的物质均能反应生成难溶物。
(1)将选出物质的分子式按要求填写在右图相应的方
框中。
(2)写出②③的化学方程式:
,
15、A、B、C分别代表三种化合物,在一定条件下可发生下面的反应:
若D是一种红色金属,则A是 ,B是 ,C是 。
(填化学式)
16、文物研究工作者从刚出土的文物外壁取下一些绿色物质甲,内壁取下一些红色物质乙,对甲乙二物质分别进行了如下处理:
根据上面的反应关系,回答
(1)甲、乙两物质的俗称:
甲______乙______A的化学式______
(2)填下表
化学反应方程式
基本反应类型
②B→E
⑤D→G
物质的鉴别
物质的检验涉及对物质的鉴定、鉴别和推断等多个方面.其主要内容包括:
几种气体(O2、H2、CO2、CO、CH4)的检验;碳酸盐(或CO32-)的检验,盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙的鉴别等.复习时一定要熟悉有关物质的性质,尤其对一些有色特征溶液、特征沉淀及有关反应产生的特征现象要有清楚的认识,这是解答这类问题的基础和关键.
常见的物质鉴别题举例浅析:
(一)用一种试剂一步鉴别出几种物质
1、使用指示剂
例:
只用一种试剂就能方便地鉴别出稀盐酸、氯化钠和澄清石灰水,这种试剂是。
2、加入其它试剂
例:
只用一种试剂就能将稀盐酸、NaOH溶液和澄清石灰水三种溶液鉴别出来,该试剂是。
(二)用一种试剂和组内试剂分步鉴别出几种物质
1、用指示剂和组内物质间的相互反应分步鉴别出几种物质
例:
只用酚酞试液和同组稀溶液间相互反应就能鉴别出的一组物质是
A、KNO3、NaCl、NaOHB、NaOH、KOH、HCl
C、H2SO4、HCl、NaOHD、NaOH、H2SO4、NaCl
2、用所给的一种试剂鉴别出未知溶液中的一种,然后再用鉴别出的溶液作试剂,鉴别其它未知溶液,以此类推,一一鉴出。
例:
现有①KNO3②NaOH③MgCl2④MgSO4四种溶液,只用BaCl2溶液将它们一一鉴别出来的先后顺序是。
(三)用多种试剂分步鉴别出几种物质
例:
现有五种溶液,分别是稀盐酸、NaCl、NaOH、Na2SO4、和MgSO4,怎样鉴别它们?
(四)不用任何试剂,通过组内物质的“两两混合”鉴别出几种物质
例:
不用任何试剂,鉴别下列四种无色溶液:
稀盐酸、BaCl2、Na2SO4、Na2CO3
(五)不用任何试剂,根据物质的物理性质(如颜色、气味等)先鉴别出其中的一种物质,再利用该物质鉴别其它物质
例:
有5瓶失去标签的溶液,已知它们分别是①NaOH②MgSO4③Ba(NO3)2④FeCl3⑤KCl,如果不用其它任何试剂,用最简便的方法将它们一一鉴别出来,合理顺序是。
(六)常见气体的鉴别
例:
1、鉴别H2、O2、N2和CO2四种气体,可选用()
A、燃着的木条和NaOH溶液B、燃着的木条和澄清石灰水
C、带火星的木条和NaOH溶液D、带火星的木条和澄清石灰水
2、鉴别CO和H2的最好方法是()
A、根据它们燃烧时的火焰的颜色B、根据它们燃烧的产物
C、闻气味D、用天平称量
物质的分离和提纯
除杂原则:
既要除掉原来的杂质,又不产生新的难分离的杂质。
(一)物理方法
(二)化学方法
习题:
除去下列括号内杂质(写出化学方程式或方法)
1、KCl(MnO2)
2、CuO(Cu)
3、NaNO3(Na2SO4)
4、CO2(HCl)
5、NaCl(Na2CO3)
6、CO2(CO)
7、CuO[Cu2(OH)2CO3]
8、FeSO4(CuSO4)
气体的制取、净化与收集
一、发生装置:
二、收集装置:
三、气体的净化:
1、气体的干燥
酸性干燥剂:
浓H2SO4、P2O5
①干燥剂 中性干燥剂:
无水CaCl2无水硫酸铜
碱性干燥剂:
固体NaOH、生石灰、碱石灰
②干燥装置
2、气体的净化
被吸收的气体
吸收气体的药品
吸收装置
H2
灼热的氧化铜
O2
灼热的铜网
CO
灼热的氧化铜
CO2、SO2
NaOH溶液
HCl
NaOH溶液
NH3
酸溶液
四、气体的转化:
原气体
转化试剂
转变成的气体
转化装置
H2
氧化铜
H2O
CO
氧化铜
CO2
CO2
木炭
CO
HCl
NaHCO3溶液
CO2
五、尾气的吸收:
CO①点燃②气球收集③排水法收集
一套完整的制气装置应该包括四个部分:
[试题精选]
1、现有下图所示的装置和6种实验药品(盐酸、大理石、氧化铜粉末、浓硫酸、木炭粉、澄清石灰水),请你选择正确的有关装置,按顺序连接起来,组成一套能证明一氧化碳的还原性和二氧化碳性质的实验。
并回答:
(1)正确的连接顺序(填写符号及数字代号):
从左到右按( )接( )、( )
接( )、( )接( )、( )接( )。
(2)各反应仪器所用的药品是(写化学式)a(或b) ,c ,
d ,e 。
(3)f的作用是 。
2、将下图所示仪器组装在一套装置,完成下列实验:
(1)验证反应开始所得气体
中混有氯化氢气体;
(2)制备纯净的氢气;(3)实验氢气的还原性;(4)测定水中氢氧质量比。
回答:
(1)丙装置中盛放的药品为 溶液;
(2)各装置管口的连接顺序为(填字母)A→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )。
(3)在做好连接仪器、检验气密性、放入药品等准备工作之后,实验开始的操作步骤是打开漏斗的 ,过一会,再 。
(4)反应一段时间 后,根据反应前后的有关固体质量变化,再测定水中氢氧质量比,为什么?
3、CuO粉末中混有少量Cu2O,某课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量,试根据下图所示内容回答下列问题。
(1)X是常见还原性气体CO,H2中的一种气体,请根据组合装置判断,X的化学式应为 ,A装置的作用是 。
(2)B装置的作用是 。
若缺少它,将直接导致反应后 装置内物品的质量偏差。
(3)已知Cu2O在加热条件下也能被X气体还原为Cu,写出C装置中所发生反应的化学方程式 。
(4)已知反应前CuO和Cu2O的总质量为m1g,完全反应后U型管内物质的质量增加了m2g(损失忽略不计),则原混合物中Cu2O的质量为 。
(5)E装置的作用是 。
(6)若将进入C中的气体换成上述两种气体中的另外一种,同样要求用该装置完成Cu2O含量的测定实验,则D中的药品应改为 。
4、实验室可用氨气代替氢气还原氧化铜,并测定铜的相对原子质量(H和O的相对原子质量已知),反应的化学方程式是:
2NH3+3CuO
N2+3Cu+3H2O。
方法之一先测定Cu和H2O的质量,再求出Cu的相对原子质量。
(1)请用上图所示装置设计一个实验方案并回答有关问题。
1在下列括号内填写以上装置连接顺序(用字母编号表示,注意:
每种装置至少
要使用一次,也可重复使用)。
带有少量水蒸气的氨气→( )→( )→( )→( )
2A中浓硫酸的作用 。
3实验过程中B装置出现的现象是 。
4若已测定Cu和H2O的质量分别为
和
请写出计算Cu的相对原子质量的
表达式 。
5若实验过程中发现B装置的CuO未全部还原为Cu,将导致测量结果
(填偏低、偏高、无影响)。
(2)若仍采用上述仪器装置,还可选用测定别组物理量的方法来测定Cu的相对原
子质量。
这些物理量有:
① 和 ;② (以上可以从
,
,
,
,
中选)。
5、如下图,将一块金属放在盛稀硫酸的反应器中,反应发生一段时间后在装置D处加热,稍后可见装置E中的白色无水硫酸铜粉末变蓝。
试回答下列问题:
(1)E中的无水硫酸铜粉末变蓝,说明D中反应有 ,写出E中变化的化学方程式 。
(2)从E中的变化证明A装置中一定有 生成。
(3)写出装置D中发生反应的化学方程式 。
(4)A中发生反应的前提是 。
(5)B装置的作用是 ,C装置的作用是 。
6、
(1)浓硫酸与木炭共热,生成CO2,SO2和H2O,写出反应的化学方程式。
(2)已知:
SO2能使红色品红溶液退色,而CO2不具有这种性质;SO2能被酸性KMnO4溶液吸收,而CO2不能被酸性KMnO4溶液吸收。
试用下图所列各种装置,设计一套实验来验证浓硫酸与木炭反应后所得到的各种产物。
这些装置的连接顺序是(按产物气流从左到右的方向)( )→( )→( )→( )(填写装置的编号)
(3)实验时,可观察到装置①中A试管的溶液退色,C试管的溶液不退色。
则A试管的作用是:
;B试管的作用是 ;C试管的作用是 。
(4)装置②中所加固体药品是 ;可验证的产物是 。
(5)装置③所盛的溶液是 ;可验证的产物是 。
7、现有药品:
wg(w<1)锌片、稀硫酸、无水硫酸铜、氧化铜和水。
请从下图中选用适当实验装置,设计一个最简单的实验,粗略地测定锌的相对原子质量(假设环境为标准状况)。
(1)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号) 。
(2)所用装置的连接顺序是(填各接口的字母,连接胶管省略) 。
(3)操作中,怎样加入试剂以保证不漏出氢气?
。
(4)用实验测得的数据,写出计算锌相对原子质量的数学式:
锌的相对原子质量=
(试管④中的空气忽略)。
8、已知右图中,锥形瓶A中盛放的气体可能是CO2、CO、O2、H2中的一种;B管中放的是螺旋状的红色光亮铜丝;漏斗C中盛放某种液体,在实验时,液体不够时可以得到补充。
问:
⑴先加热B管一段时间,发现铜丝表面略发黑。
原因是
⑵打开漏斗C上的活塞,把其中的液体慢慢滴入A瓶中时,铜丝表面变得更黑。
此时A中的气体和C中的液体所有可能的组合是:
(可不填满)
①A中:
C中:
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