李德前
一、實驗基本技能
化學實驗的基本技能包括藥品的取用、儀器的使用、基本操作(如物質(zhì)的加熱、儀器的連接、玻璃儀器的洗滌)等,掌握這些技能是正確、快速、安全地進行實驗并獲得成功的重要保證。
(一)典例分析
【例題】(2016·泉州)下列實驗基本操作錯誤的是( )
【解析】檢查裝置氣密性時,要先將導管口浸入水中,再用手緊捂試管加熱(若導管口冒氣泡則裝置不漏氣),A項操作正確;點燃酒精燈時,用燃著的酒精燈去引燃另一盞酒精燈,極有可能使酒精流出,從而引發(fā)火災(一般用火柴點燃),B項操作錯誤;向試管里滴加液體時,膠頭滴管應將液體從試管口處懸空滴下,C項操作正確;進行過濾操作時,其操作要點是“一貼、二低、三靠”,D項操作正確。
【答案】B
(二)對點訓練
1.下列儀器,既能做反應容器又能直接加熱的是( )
A.燒杯 B.集氣瓶
C.錐形瓶 D.試管
2.規(guī)范操作是科學實驗的基本要求。下列實驗操作規(guī)范的是( )
C.檢驗甲烷燃燒有CO2生成 D.滴加液體
3.下圖所示儀器中,用酒精燈加熱時不需墊石棉網(wǎng)的是( )
4.下列實驗操作正確的是( )
A.稀釋濃硫酸時,將水沿燒杯內(nèi)壁緩慢注入濃硫酸中
B.測定未知溶液的酸堿度時,將pH試紙直接伸到待測溶液中
C.實驗室制取氣體時,先檢查裝置的氣密性,然后再裝入藥品
D.用膠頭滴管取用液體藥品時,先將其伸入液體內(nèi),然后擠壓膠頭取液
5.下列實驗操作正確的是( )
C.傾倒液體 D.連接儀器
6.下列實驗操作中正確的是( )
A.將藥品直接放在托盤天平的托盤上稱量
B.實驗桌上酒精著火用濕抹布蓋滅
C.為避免浪費,實驗用剩的藥品放回原試劑瓶
D.取用粉末狀固體藥品用藥匙,取用塊狀固體藥品直接用手拿
7.在做“溶液的形成”演示實驗時,老師先往一試管中加入1~2小粒高錳酸鉀,然后加入5 mL 的水,接下來的操作正確的是( )
8.化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證。
(1)用酒精燈加熱時,應該使用酒精燈的 焰。
(2)用酒精燈給試管里的液體加熱時,發(fā)現(xiàn)試管破裂,可能的原因有:①用酒精燈的外焰給試管加熱;②加熱前沒有擦干試管外壁的水;③加熱時試管底部觸及燈芯;④被加熱的液體超過試管容積的1/3;⑤沒有進行預熱。其中與之有關的是 (填字母)。
A.①③⑤ B.②④
C.②③⑤ D.③④⑤
(3)下圖是探究物質(zhì)性質(zhì)的連續(xù)實驗操作步驟示意圖。據(jù)此回答:
①操作中出現(xiàn)錯誤的步驟有
(填字母)。
②步驟C中用試管夾夾持試管時,應由試管 (填“上部”或“底部”)夾上、取下。
9.通過一年的化學學習,你已經(jīng)掌握了常見儀器的使用方法。請從下列儀器中選擇適當?shù)膬x器,將其編號寫在相應的空格處。
a.膠頭滴管 b.漏斗 c.10 mL量筒
d.25 mL量筒 e.燒杯 f.細口瓶 g.玻璃棒
h.藥匙 i.坩堝鉗 j.酒精燈
(1)取用粉末狀固體用 。
(2)氯化鈉溶液存放在 中。
(3)過濾操作中用到的儀器: 。
(4)做鎂帶燃燒實驗時用到的儀器:
。
(5)量取15.0 mL水用到的儀器:
。
(6)將葡萄糖粉末溶解于水中用到的儀器: 。
10.漳州小吃手抓面,制作時要用到大樹堿,大樹堿的主要成分是K2CO3。為了測定大樹堿中K2CO3的質(zhì)量分數(shù),小文同學進行了如下實驗。
(1)用托盤天平稱取10 g大樹堿樣品,在稱量過程中發(fā)現(xiàn)天平指針如下圖所示,則此時應進行的操作是
(2)用量筒量取一定量的水,為了準確量取水的體積,還需要使用的儀器是 。
(3)把大樹堿樣品和水加入燒杯中,用玻璃棒攪拌,使大樹堿完全溶解,玻璃棒的作用是 。
(4)向配好的溶液中逐漸加入CaCl2溶液,生成1 g沉淀(假設大樹堿中其他成分不參與反應,反應的化學方程式為CaCl2+K2CO3= CaCO3↓+2KCl)。計算:大樹堿中K2CO3的質(zhì)量分數(shù)是 。
(5)小文同學在配制好溶液后,發(fā)現(xiàn)紙片上還有殘留固體,則計算出的大樹堿K2CO3的質(zhì)量分數(shù) (填“偏大”或“偏小”)。
二、實驗室制備氣體
實驗室制備氣體主要涉及實驗原理、實驗裝置、實驗操作、氣體驗滿、氣體檢驗、實驗裝置優(yōu)化及實驗異常分析等內(nèi)容。
(一)典例分析
【例題】(2016·青島)根據(jù)下列裝置,回答問題。
(1)寫出圖中標號儀器的名稱:① 。② 。
(2)實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時,發(fā)生反應的化學方程式為
;從控制反應速率和節(jié)約藥品的角度考慮,發(fā)生裝置最好選用 (填裝置編號)。
(3)因為氧氣不易溶于水,所以可以利用裝置 (填裝置編號)收集。如果要做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗,用這種裝置收集氧氣時應注意 。
【解析】(1)圖中儀器①是分液漏斗,儀器②是試管。(2)實驗室用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣的化學方程式為2H2O2[MnO2] 2H2O+ O2↑,注意標注反應條件和氣體符號。該反應應選用固液常溫型發(fā)生裝置,即A、B、C裝置都可以。如果從控制反應速率和節(jié)約藥品的角度考慮,最好的發(fā)生裝置是B裝置(分液漏斗可以控制液體的滴加速率)。(3)因為氧氣不易溶于水,所以能用排水法收集。若要做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗,那么用排水法收集氧氣時要在瓶底預留少許水,以防鐵絲燃燒后產(chǎn)生的高溫固體濺落下來炸裂集氣瓶底。
【答案】(1)分液漏斗 試管 (2)2H2O2[MnO2] 2H2O+O2↑ B (3)F 在集氣瓶底預留少許水
(二)對點訓練
1.關于催化劑的下列說法中,正確的是 ( )
A.化學反應后催化劑本身的質(zhì)量減小
B.催化劑一定改變化學反應的速率
C.過氧化氫分解的催化劑只有二氧化錳
D.用氯酸鉀制取氧氣時,加入催化劑可使生成氧氣的質(zhì)量增加
2.下列有關“固液常溫型”氣體發(fā)生裝置,不合理的是( )
A. B. C. D.
3.下圖是小科完成CO2的制取、收集和驗滿的主要操作過程,其中需要糾正的是( )
4.實驗室制取干燥的CO2氣體,不會用到的裝置是( )
(1)寫出儀器①②的名稱:① ,② 。
(2)實驗室制取O2或CO2都可以使用的發(fā)生裝置為 (填裝置編號,下同)。若用過氧化氫制取并收集O2,可選用的裝置組合為 。
(3)A裝置中棉花的作用是 。
(4)天然氣是一種重要的化石燃料,它的主要成分是甲烷,甲烷是結構最簡單的有機化合物。在通常情況下,甲烷是一種無色、無味、密度比空氣小的氣體,難溶于水。甲烷在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水。
①請你寫出甲烷的一條性質(zhì): 。
②某同學欲利用右圖裝置收集甲烷氣體,無論瓶內(nèi)裝滿空氣還是裝滿水,收集甲烷時,氣體都應從 (填“a”或“b”) 端進入。
6.正確進行實驗操作,合理改進實驗裝置,是科學素養(yǎng)的重要方面。請回答下列問題。
(1)二氧化碳通常用大理石與稀鹽酸反應制取,有關的化學方程式是 。
(2)圖甲是實驗室制取二氧化碳的裝置,實驗中集滿一瓶二氧化碳后,應將蓋有玻璃片的集氣瓶 (填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(3)有兩位同學對圖甲中的氣體發(fā)生裝置進行了簡化,簡化后的裝置如圖乙和圖丙所示,其中可行的是 。
(4)在研究CO2性質(zhì)時,他們進行了圖丁所示的實驗。
①向漏斗中傾倒二氧化碳時,燃著的蠟燭 熄滅,由此說明二氧化碳具有的物理性質(zhì)是 。
②漏斗在該實驗中的作用是 。
7.某化學興趣小組從下列裝置中選用部分裝置組裝后制取氧氣。
(1)甲同學用一定質(zhì)量的高錳酸鉀制取氧氣,反應的化學方程式為 。
(2)連接a→b接口,收集的氣體純度 ;連接a→ 接口,收集的氣體較為干燥,并用 檢驗氧氣是否集滿。
(3)正確連接A、E、F裝置,可以測量反應放出氧氣的體積。
①有關接口的連接順序為:a→ , → 。
用膠皮管連接各裝置時,應先把玻璃管口 ,然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管。
②實驗過程中,甲同學發(fā)現(xiàn)E裝置中的水變?yōu)樽霞t色,這是因為 進入E裝置并溶于水中的緣故。為了防止實驗過程中出現(xiàn)上述現(xiàn)象,相應的改進措施是 。
③實驗結束,乙同學發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣體積大于理論值,這是為什么呢?
【作出猜想】同學們作出如下三種猜想:
猜想Ⅰ:可能是反應生成的二氧化錳受熱分解放出氧氣;
猜想Ⅱ:可能是反應生成的錳酸鉀受熱分解放出氧氣;
猜想Ⅲ: 。
作出以上猜想的理由是 。
【實驗驗證】
實驗一:取一定量二氧化錳于試管中,加熱一段時間后,測得二氧化錳的質(zhì)量不變,證明猜想 錯誤。
實驗二:取少量錳酸鉀于試管中,加熱一段時間后, ,證明猜想Ⅱ正確。
8.利用下圖所示實驗裝置制備常見氣體,請回答有關問題。
(1)寫出儀器①的名稱: 。
(2)裝置A為氣體發(fā)生裝置,在試管內(nèi)的適當位置放入 、 等實驗用品制取氧氣,寫出有關反應的化學方程式:
。
(3)若用裝置B收集的氧氣不純,原因可能是 (寫一種)。
(4)用裝置C收集氧氣,驗滿時將帶火星的木條放在 (填“a”或“b”)處。
(5)裝置D是用軟塑料管自制的氣體發(fā)生裝置,利用該裝置可制取二氧化碳氣體,軟塑料管中的液體藥品是 ,藥品加入完畢后,接下來的操作是 。
9.我們學習過常見氣體的實驗室制法,知道了制取氣體的一般思路和方法。
(1)實驗室制取氣體時,確定發(fā)生裝置需要考慮的兩種因素是 (填字母)。
A.反應物的狀態(tài) B.氣體的密度
C.反應的條件 D.氣體的溶解性
(2)某實驗室的儀器柜里有如下儀器:
A B C D E
①儀器E的名稱是 。
②實驗室用大理石和稀鹽酸制備并收集二氧化碳時,不可能選擇的儀器是 (填儀器編號)。
(3)老師提出,如果用碳酸鈉粉末與稀鹽酸制取二氧化碳,其反應的化學方程式為 。為了完成該實驗,有4位同學組裝了以下發(fā)生裝置,你認為最合適的一套裝置是 (填裝置編號),該裝置的最大優(yōu)點是 。
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
②CaCl2溶液顯中性,NH4Cl溶液顯酸性。
③含有氯離子(Cl-)的溶液與AgNO3溶液反應都產(chǎn)生白色沉淀氯化銀(AgCl)。
請回答下列問題。
(1)儀器a的名稱是 ,儀器b的名稱是 。
(2)用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣時,發(fā)生裝置選A的原因是 。用A、E組合制取氧氣,實驗結束時的關鍵操作是 。
(3)實驗室要制取氨氣,選取的發(fā)生裝置是 (填裝置編號,下同),收集裝置是 。檢驗氨氣是否收集滿的方法是 。
(4)某同學對制取氨氣后試管內(nèi)的殘留固體進行了進一步的探究:
①取反應容器內(nèi)少量固體于燒杯中,加水溶解,過濾,得到濾液;
②取少量濾液于試管中,向試管中滴加無色酚酞溶液,溶液顏色無變化,說明固體物質(zhì)中不含Ca(OH)2;
③另取少量濾液于試管中,向試管中滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,該同學得出了固體物質(zhì)中一定含有NH4Cl的結論。
你認為“固體物質(zhì)中一定含有NH4Cl”的結論是否正確? (填“是”或“否”);理由是 。
三、物質(zhì)的檢驗與鑒別
熟悉常見物質(zhì)(或離子)的檢驗方法,再借助物質(zhì)的物理特征或特征反應,就不難完成物質(zhì)的檢驗與鑒別。
(一)典例分析
【例題】(2016·濟寧)某鈉鹽溶液中含有Cl-、OH-、[CO2-3]三種陰離子。僅用一份樣品溶液,利用下面的試劑與操作就可將溶液中的三種陰離子依次檢驗出來。正確的實驗操作順序是( )
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②過濾 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.③②①②④ D.④②③②①
【解析】檢驗Cl-用AgNO3溶液(生成白色沉淀AgCl),檢驗OH-用Mg(NO3)2溶液[生成白色沉淀Mg(OH)2],檢驗[CO2-3]用Ba(NO3)2溶液(生成白色沉淀BaCO3)。由于[CO2-3]與AgNO3溶液、Mg(NO3)2溶液均能反應(分別生成Ag2CO3沉淀、MgCO3沉淀),所以要先檢驗[CO2-3],再檢驗OH-、Cl-;由于OH-與AgNO3反應也能析出沉淀,所以要先檢驗OH-。綜上可知,主要操作步驟是:取樣,先滴加足量Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明含有[CO2-3];過濾,向濾液中再滴加足量Mg(NO3)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明含有OH-;再次過濾,然后向濾液中滴加足量AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明含有Cl-。綜上,正確的實驗操作順序是④②①②③。
【答案】B
(二)對點訓練
1.在下列各項“家庭小實驗”中,不能達到預期目的的是( )
A.品嘗——鑒別白糖和食鹽
B.觀察——鑒別黃銅和黃金
C.聞氣味——鑒別酒精和白醋
D.點燃——鑒別羊毛和滌綸
2.下列各組常見的固體物質(zhì)中,用水不能區(qū)分的是( )
A.NaOH和NH4NO3
B.CuSO4和Na2SO4
C.Na2CO3和CaCO3
D.NaCl和KCl
3.下列敘述不正確的是( )
A.用互相刻畫的方法,可比較硬鋁和鋁的硬度
B.用滴加碘酒的方法,可檢驗馬鈴薯中是否含有淀粉
C.加熟石灰粉末研磨,可鑒別硫酸銨和氯化銨
D.將冷碟子放在蠟燭火焰的上方,可得到炭黑
4.下列各組物質(zhì)的溶液不用其他試劑無法鑒別的是( )
A.H2SO4、NaCl、Na2CO3、CaCl2
B.HCl、NaOH、CuSO4、MgSO4
C.Na2CO3、K2SO4、BaCl2、HCl
D.NaNO3、HCl、CaCl2、KOH
5.用下列方法鑒別物質(zhì)不能達到實驗目的的是( )
6.下列說法正確的是( )
A.向某固體上滴加稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,則該固體一定是碳酸鹽
B.把燃著的木條插入某瓶無色氣體中,木條熄滅,證明瓶中的氣體是二氧化碳
C.取少量溶液于試管中,滴加氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,證明該溶液中一定有硫酸根離子
D.不用其他試劑就可以把KOH、HNO3、CuSO4、MgCl2四種溶液鑒別出來
7.下表中各組物質(zhì)的鑒別方法正確的是 ( )
8.下列各組物質(zhì)中都有三種溶液,只用Na2CO3溶液就能將三種溶液區(qū)分開來的是 ( )
A.CuSO4、H2SO4、NaNO3
B.NaCl、CaCl2、Ba(NO3)2
C.HNO3、H2SO4、NaHCO3
D.HNO3、BaCl2、Na2SO4
9.現(xiàn)有A、B、C、D四瓶失去標簽的無色液體,它們分別是稀鹽酸、碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液、硝酸鉀溶液中的一種。為了鑒別它們,各取少量溶液兩兩混合,實驗結果如下表所示(其中“↓”表示有沉淀生成,“↑”表示有氣體生成,“—”表示不反應或無明顯現(xiàn)象)。
回答下列問題。
(1)C中溶質(zhì)的化學式是 ,B和D反應所屬的基本反應類型是 。
(2)寫出A和B反應的化學方程式: 。
10.實驗室有兩瓶失去標簽的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液(記作A、B),小強用下列方法加以鑒別?;卮鹣铝袉栴}。
(1)他取適量的A、B兩種溶液于試管中,分別加入適量氯化鐵溶液,觀察到A中產(chǎn)生紅褐色沉淀,則A是 ,發(fā)生反應的化學方程式為 。
(2)他另取適量的A、B兩種溶液于試管中,分別加入適量碳酸鈉溶液,觀察到B中的現(xiàn)象為 ,發(fā)生反應的化學方程式為 。
(3)他通過測定溶液的酸堿度來鑒別:若pH (填“>”“=”或“<”)7,則溶液為 。
(4)他還利用了下列試劑進行鑒別,其中能鑒別的試劑有 (填字母)。
A.鋅 B.硝酸鈉 C.石蕊溶液
四、物質(zhì)的推斷
物質(zhì)的推斷包括文字陳述型推斷、框圖型推斷、化工流程型推斷等,抓住“題眼”(如特殊顏色、特殊氣味、特征反應、化學之最、特殊用途)是解題的突破口。
(一)典例分析
【例題】(2016·鄂州)A~H是初中化學常見物質(zhì),下圖為這些物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關系圖。其中E為紅色固體,H為紅褐色沉淀,部分生成物與反應條件已省略?;卮鹣铝袉栴}。
(1)F的化學式為 。
(2)E→C化學方程式為 。
(3)上述反應中未涉及的基本反應類型為 。
(4)舉出E→G在工業(yè)生產(chǎn)中對應的一種用途: 。
【解析】因為E為紅色固體,所以E可能為銅或氧化鐵;又因為E能與一氧化碳和稀硫酸發(fā)生反應,所以E是氧化鐵。因為H為紅褐色沉淀,所以H為Fe(OH)3。因為G與F反應生成 Fe(OH)3,且G由氧化鐵和稀硫酸反應生成,所以G是Fe2(SO4)3,F(xiàn)是一種可溶性堿。因為E是氧化鐵,能與CO反應生成鐵和二氧化碳,又因為C是A高溫分解的產(chǎn)物,所以C不可能是鐵,只能是二氧化碳,進而可知A是碳酸鈣,B是氧化鈣,D是氫氧化鈣。氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉,所以F為氫氧化鈉。(1)F的化學式為NaOH。(2)E→C的化學方程式為Fe2O3+3CO[高溫]2Fe+3CO2。(3)碳酸鈣高溫分解出氧化鈣和二氧化碳是分解反應,氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣是化合反應,氫氧化鈣與碳酸鈉、氫氧化鈉與硫酸鐵發(fā)生的反應均是復分解反應,所以未涉及的反應類型是置換反應。(4)E→G是氧化鐵和稀硫酸的反應(生成可溶性鹽),可用于金屬表面除銹。
【答案】(1)NaOH (2)Fe2O3+3CO[高溫]2Fe+3CO2 (3)置換反應 (4)除鐵銹
(二)對點訓練
1.為檢驗某混合氣體成分,小亮做了如下實驗:將一定體積的該混合氣體通入過量的澄清石灰水中,石灰水無明顯現(xiàn)象,氣體總體積減?。话咽S鄽怏w導出后,可在氧氣中燃燒,燃燒產(chǎn)物能使白色CuSO4粉末變藍色。則原混合氣體的成分可能是( )
A.HCl和CO B.HCl和H2
C.CH4和CO2 D.CO2和CO
2.如右圖所示,甲、乙、丙、丁、戊五種物質(zhì)分別是鐵、鹽酸、氫氧化鈣、硫酸銅、碳酸鈉中的一種,連線兩端的物質(zhì)間能發(fā)生化學反應,甲與戊反應產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,丙溶液為藍色。下列能替代圖中丁物質(zhì)的是( )
A.Ag B.BaCl2
C.NaOH D.CuO
3.已知A~H均為初中化學常見的物質(zhì)。其中A、C常溫下均是氣態(tài)氧化物,且組成元素相同,B是磁鐵礦的主要成分,E能用于改良酸性土壤,H是紫紅色金屬。他們的相互轉(zhuǎn)化關系如下(反應條件均已略去)。請回答下列問題。
(1)E物質(zhì)的化學式是 ,固體C的俗名是 。
(2)寫出反應①③的化學方程式:
, 。
4.贛南的客家圍屋如同城堡,可以抵御外敵入侵?,F(xiàn)有五種物質(zhì):鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氯化鋇和碳酸鈉,作為圍屋的守護“衛(wèi)士”,只有相鄰物質(zhì)之間能發(fā)生反應才能組成守護的防線(如右圖所示)。其中物質(zhì)A常用于鉛酸蓄電池中,其濃溶液有脫水性;物質(zhì)C是人體胃液中的主要成分。(提示:碳酸鋇不溶于水)
(1)A物質(zhì)是 。
(2)B與C反應的化學方程式為
;A與E反應時的實驗現(xiàn)象為 。
(3)現(xiàn)有下列物質(zhì)作為“外敵”分別對圍屋發(fā)起進攻,若該物質(zhì)與兩位相鄰的守護“衛(wèi)士”都能發(fā)生反應才能攻破防線,那么能攻入圍屋的物質(zhì)是 (填序號)。
①鐵 ②氧化鐵
③二氧化碳 ④氫氧化鋇
5.已知A~I均為初中化學常見的物質(zhì),其中組成A、C兩種氣體的元素相同,且C是常見的溫室氣體,B是鐵銹的主要成分,D是單質(zhì),F(xiàn)是鹽酸鹽。根據(jù)如下轉(zhuǎn)化關系(反應條件均已略去),回答下列問題。 [A][①][②][B][E][G][F][D][I][H][C]
(1)D的化學式為 ,H的化學式是 。
(2)寫出反應①的化學方程式:
。
(3)若反應②在植物體內(nèi)進行,這個過程中能量的轉(zhuǎn)化形式是 。
6.實驗室有一包固體混合物,可能由 Fe(OH)3、KOH、Ba(OH)2、K2CO3、C、Cu、CuO中的三種物質(zhì)組成。某?;瘜W興趣小組的同學為了探究其成分,設計了如下實驗流程:
請回答下列有關問題。
(1)無色溶液Ⅱ中所含陽離子的符號是 。
(2)有色固體a與稀硫酸反應的化學方程式為 。
(3)有色固體b在空氣中加強熱時,發(fā)生反應的化學方程式為 。
(4)這包固體混合物的成分是 。
7.有A、B、C三種物質(zhì),已知A是一種氯化物,B是一種酸,C是一種堿。圖甲表示A、B、C三種物質(zhì)的溶液兩兩混合時的實驗現(xiàn)象。
(1)D的化學式為 。
(2)A、B不能發(fā)生復分解反應的原因是 。
(3)A、C反應的化學方程式為
。
(4)將一定質(zhì)量鎂、鋅兩種金屬同時放入A溶液中充分反應,過濾,濾液為無色。則濾液中一定含有的陽離子為 (寫粒子符號)。
(5)若M、N分別為鐵和鋅中的一種,分別與等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的B溶液反應,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應時間的關系如圖乙所示。則M為 ,反應結束后只有一種金屬有剩余,則剩余金屬為 。
8.甲班學生做完實驗室制備氧氣和還原金屬氧化物的實驗后,剩余物質(zhì)倒入同一廢液缸里。乙班課外興趣小組同學進行了如下探究。
(1)步驟①的操作名稱是 ,所用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和 。
(2)由步驟②實驗現(xiàn)象推知,甲班同學制取氧氣所用的固體反應物是 (寫化學式)。
(3)由步驟④所得溶液加入氫氧化鈉可得紅棕色沉淀,該反應的化學方程式為
。
(4)由步驟③產(chǎn)生的氣體判斷,固體A中一定含有 (寫名稱);綜合步驟③④現(xiàn)象推理,固體A中還可能含有的物質(zhì)是 (寫至少兩種物質(zhì)的化學式)。
(5)根據(jù)上述實驗和分析判斷,固體C是 (寫化學式)。
9.有一包白色固體樣品,可能由硫酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈣、氯化鋇、氯化鎂中的一種或幾種物質(zhì)組成。為探究該樣品的組成,某小組取適量樣品按下列流程進行實驗:
請回答下列問題。
(1)過濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和 ,其中玻璃棒的作用是 。
(2)濾渣a的成分是 ,濾液中溶質(zhì)的成分除氯化鈉外還有 ,白色沉淀b的成分是 。
(3)若現(xiàn)象① “濾渣全部溶解”變?yōu)椤盀V渣部分溶解”,其他現(xiàn)象不變,則原樣品中不能確定是否存在的物質(zhì)是 。
10.金屬和酸、堿、鹽的化學性質(zhì)是初中化學的核心知識。如右圖,A、B、C、D分別表示上述四類物質(zhì)中常見的一種,A、B、C、D之間的連線表示它們彼此之間能夠發(fā)生化學反應,其中A與B能夠發(fā)生中和反應,D是目前世界上產(chǎn)量最多的金屬。請回答:
(1)C屬于 (填“酸”“堿”或“鹽”)。
(2)A與D反應產(chǎn)生氣體的化學方程式是 。
(3)實驗室可從B和C兩類物質(zhì)中各選一種具體物質(zhì)作為原料來制取NaOH,寫出該反應的化學方程式: 。
五、物質(zhì)的分離與提純
分離混合物時,各種成分都要保留,并且最終都要恢復到原狀態(tài)。提純物質(zhì)時,既不能增加新雜質(zhì),也不能減少有效成分,而且操作要相對方便(不增、不減、不繁)。
(一)典例分析
【例題】(2016·荊州)要將KCl、MgCl2和BaSO4的固體混合物逐一分離開來,加入的試劑及順序正確的是( )
A.水、AgNO3溶液、稀硝酸
B.水、NaOH溶液、稀鹽酸
C.水、KOH溶液、稀鹽酸
D.水、KOH溶液、稀硫酸
【解析】在題給混合物中僅有BaSO4不溶,所以第①步是向混合物中加水攪拌,過濾,即可分離出BaSO4(一般還要對濾渣進行洗滌干燥)。第②步,向濾液中加入過量KOH溶液,發(fā)生如下反應:2KOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2KCl,把MgCl2轉(zhuǎn)化成了Mg(OH)2沉淀而分離出來;然后過濾出Mg(OH)2沉淀,加入足量的稀鹽酸,得到MgCl2溶液,最后蒸發(fā)得到MgCl2固體。第③步,向第②步所得濾液里加入足量稀鹽酸,原過量的KOH被鹽酸中和轉(zhuǎn)化為KCl溶液,連同本來的KCl溶液進行蒸發(fā),從而分離出KCl固體。綜上,選項 C符合題意。
【答案】C
(二)對點訓練
1.除去二氧化碳氣體中混有的少量一氧化碳,最合理的方法是( )
A.使混合氣體通過氫氧化鈉溶液
B.將混合氣體點燃
C.使混合氣體通過灼熱的氧化銅
D.使混合氣體通過灼熱的焦炭
2.將CO、CO2、H2、HCl、H2O(氣)和N2的混合氣體依次通過足量的下列物質(zhì):①濃硫酸;②飽和氫氧化鈉溶液;③灼熱的氧化銅粉末。充分反應后的剩余氣體是( )
A.N2、CO2、H2O B.N2
C.N2、HCl D.N2、CO2
3.除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì),所選用的試劑或方法正確的是( )
4.下列關于混合物提純的方法正確的是 ( )
A.除去Na2CO3溶液中混有的少量Na2SO4——加入過量的Ba(NO3)2溶液,過濾
B.除去生石灰中混有的少量碳酸鈣——將混合物溶于水后過濾
C.除去硝酸鉀固體中混有的少量氯化鈉——蒸發(fā)結晶后過濾
D.除去銅粉中混有的少量氧化銅——加入適量稀鹽酸充分反應后過濾
5.把 CaCO3、NaCl、MgCl2三種固體組成的混合物逐一分離,所需要的試劑依次是( )
A.H2O NaOH HCl
B.H2O KOH HCl
C.H2O NaOH H2SO4
D.H2O KOH H2SO4
6.除去下列物質(zhì)中所含的少量雜質(zhì)(括號內(nèi)的為雜質(zhì)),所用試劑及主要實驗操作不正確的一組是( )
7.物質(zhì)的分離、提純對于人類的生產(chǎn)、生活和科學研究具有十分重要的意義。下面除去物質(zhì)中雜質(zhì)的方法,正確的是( )
A.碳酸氫鈉固體中含有少量碳酸鈉——將固體充分加熱
B.硫酸鋅溶液中混有少量硫酸銅——加入過量鐵粉
C.二氧化碳氣體中含有少量氯化氫——通過足量飽和碳酸氫鈉溶液
D.氯化鈉溶液中混有少量硫酸鈉——加入適量氫氧化鋇溶液
8.分類、類比是學習化學常用的方法?;瘜W實驗可按其主要目的分為:探究物質(zhì)的性質(zhì)實驗,混合物的分離提純實驗,探究物質(zhì)的含量實驗等。據(jù)此應將下列實驗中的B與實驗 (填“A”“C”或“D”)歸為一類,依據(jù)是 。
9.化工廠中需要對原料提純,以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)測定,某氯化鈉樣品中混有硫酸鈉,為了除去雜質(zhì)并制得純凈的氯化鈉固體,在實驗室研究中某學生設計方案如下:
回答下列問題。
(1)操作②能否用硝酸鋇溶液,說明理由: 。
(2)進行操作②后,如何判斷硫酸鈉已除盡?方法是 。
(3)操作③的目的是 。③④操作順序能否交換? ;其理由是 。
(4)此設計方案是否嚴密,說明理由: 。
10.普通干電池在生活中的用途很廣,其構造示意圖如圖1。回答下列問題。
(1)普通干電池勝任照明時,化學能轉(zhuǎn)化為 。
(2)電池中石墨表現(xiàn)出優(yōu)良的 性能;石墨與金剛石物理性質(zhì)明顯差異的原因是 不同。
(3)圖2是回收利用廢舊普通干電池的一種工藝流程(不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他物質(zhì))。
①分離回收銅帽,經(jīng)凈化處理后放入硝酸銀溶液中,反應的化學方程式是 。
②濾液a中溶質(zhì)的化學式是 。
③實驗室中在加熱和固體b存在的條件下制取氧氣,反應的化學方程式是 。
④氯化銨和尿素是重要的化學肥料,請簡易鑒別氯化銨和尿素: 。
六、實驗方案的設計與評價
依據(jù)一定的實驗目的和實驗原理所設計的實驗方案,必須具有科學性、安全性、環(huán)保性、可行性和簡約性等。
(一)典例分析
【例題】(2016·廣州)根據(jù)下列實驗方案進行實驗,能達到相應實驗目的的是( )
A.圖 A比較 Zn 和 Fe 的金屬活動性強弱
B.圖 B探究鐵生銹時 O2 是否參與反應
C.圖 C 比較紅磷和白磷的著火點
D.圖 D 測定空氣中 O2 的體積含量
【解析】圖A實驗中,所加鹽酸的質(zhì)量分數(shù)不同,沒有控制變量,A項錯誤;圖B實驗中,兩支試管中的對比實驗,足以說明鐵生銹需要氧氣,B項正確;圖C實驗中,若比較紅磷和白磷的著火點,應將白磷和紅磷都放在薄銅片上,C項錯誤;圖D實驗中,木炭與氧氣反應生成二氧化碳、一氧化碳氣體,瓶內(nèi)氣壓沒有減小,水無法進入集氣瓶彌補氧氣體積,D項錯誤。
【答案】B
(二)對點訓練
1.下列實驗方案,實驗設計達不到實驗目的的是( )
A.圖1:收集氫氣時,用帶火星的木條驗滿
B.圖2:探究MnO2能否加快過氧化氫的分解
C.圖3:用NaOH與CuSO4溶液驗證質(zhì)量守恒定律
D.圖4:驗證生石灰與水反應是否放熱
3.某同學設計了以下四個實驗方案,理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟上合理的是( )
A.Cu[稀鹽酸]CuCl2[燒堿溶液]Cu(OH)2
B.H2O[通電]O2[鎂]MgO
C.CaCO3[高溫]CaO[水]Ca(OH)2[純堿溶液]NaOH溶液
D.MgCl2[燒堿溶液]Mg(OH)2[鈉]Mg
4.下列化學實驗中能達到預期實驗結果的是( )
A.借助托盤天平和其他手段測定銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)為36.25%
B.用pH試紙測定某未知溶液的pH為5.5
C.20 ℃時,配制2%的氫氧化鈣溶液
D.將100 g 10%的稀鹽酸加熱蒸發(fā)掉50 g水,使其濃度變成20%
5.下列實驗操作,不能達到實驗目的的是 ( )
[選項 實驗目的 主要操作 A. 檢驗饅頭中含有淀粉 取樣,滴加碘水或碘酒 B. 探究分子之間有間隙 將水、酒精各50 mL倒入100 mL量筒中 C. 除去硝酸鉀中混有的少量氯化鉀 加水,制成溶液,然后蒸發(fā)溶劑 D. 區(qū)分聚乙烯和聚氯乙烯 取樣,分別點燃,然后聞氣味 ]
6.控制變量是化學實驗中常用的一種研究方法。下列實驗方案設計不合理的是( )
A.用兩個相同型號的塑料瓶各收集一瓶氧氣和二氧化碳,再分別注入等量的水,旋緊瓶蓋,振蕩,通過觀察塑料瓶變癟的程度,比較氧氣和二氧化碳在水中溶解性的強弱
B.用等體積等質(zhì)量分數(shù)的過氧化氫溶液和不同質(zhì)量的二氧化錳混合,測定收集相同體積氧氣所需要的時間,探究催化劑用量對反應速率的影響
C.取等體積不同地區(qū)的兩種天然水,分別加入不同體積的同種肥皂水,振蕩,觀察產(chǎn)生泡沫的多少,比較兩種天然水中Ca2+、Mg2+含量的高低
D.在相同規(guī)格的燒杯中分別加入等體積的熱水和冷水,分別往其中加一滴紅墨水,比較紅墨水在水中的擴散速率,探究溫度對分子運動速率的影響
7.小文同學在家長指導下,在家中利用日常用品和廢棄物做“溶液的導電性”實驗。家中備有的溶液有:食鹽水、石灰水、食醋、白酒、汽水、糖水和潔廁靈(含有鹽酸)。請你參與她的實驗探究活動。
(1)小文做實驗用到的器材有:玻璃杯、碳棒、導線、 和 。
(2)小文得出的結論是:石灰水、
能導電,這些溶液能導電是因為 。
(3)要使石灰水的導電能力減弱,可以采取 的方法;石灰水導電能力減弱的原因是 。
8.請根據(jù)下列實驗圖1回答問題。
(1)儀器a的名稱是 。
(2)上述三個實驗中,水對實驗儀器起到安全保護作用的是 (填字母)。
(3)A實驗中反應的基本類型是 。
(4)對于B實驗,小李同學進行了改進與創(chuàng)新,實驗過程如圖2所示。
(寫一條即可)。
9.我國古代以爐甘石(主要成分是 ZnCO3)、赤銅礦(主要成分是Cu2O)和木炭粉為原料,煉制黃銅(銅和鋅的合金,外觀似黃金),其生產(chǎn)流程如下:
請回答下列問題。
(1)赤銅中銅元素的化合價是 。
(2)黃銅的硬度比銅和鋅的都
(填“大”或“小”)。
(3)操作X的名稱是 。
(4)加熱時,發(fā)生的主要反應化學方程式有:①ZnCO3[800 ℃]ZnO+CO2↑;②2ZnO+C[800 ℃]2Zn+CO2↑;③ (赤銅和木炭粉反應)。
(5)氣體A中,除二氧化碳外還有另一種氣體生成,它的化學式是 ,該氣體的用途是 (寫一條)。
(6)鑒別黃銅和黃金有多種方法,用灼燒法鑒別產(chǎn)生的現(xiàn)象及結論是 。
10.實驗室有一瓶長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品。某興趣小組的同學對該樣品的成分及含量進行了探究。
【提出問題1】
該樣品中含有那些物質(zhì)?
【提出猜想】通過分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全變質(zhì),該樣品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分變質(zhì),該樣品中含有NaOH和Na2CO3。
【查閱資料】
①堿性的Na2CO3溶液可以與中性的 CaCl2溶液發(fā)生復分解反應;
②CO2在飽和碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解。
【實驗探究1】
為確定該樣品的成分,小明設計了如下實驗方案,請你一起完成下列實驗報告。
【提出問題2】
如何測量該部分變質(zhì)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)?
【實驗探究2】
小紅同學設計下圖所示裝置(鐵架臺略去),實驗在27 ℃、101 kPa下進行,步驟如下:
①按圖連接好裝置;
②用托盤天平準確稱取該樣品2 g,放入A中試管內(nèi),向B集氣瓶中倒入飽和碳酸氫鈉溶液至瓶頸處;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打開活塞,讓稀硫酸滴入試管中至過量,關閉活塞。反應結束后,量筒中收集到飽和碳酸氫鈉溶液 220 mL。
請回答下列問題。
(1)在實驗步驟①和②之間,還缺少一實驗步驟,該實驗步驟是 。
(2)B中集氣瓶盛放的飽和碳酸氫鈉溶液不能用水代替,其理由是 。
(3)試管中原有的空氣對實驗結果是否有明顯影響? (填“有”或“沒有”)。
(4)變質(zhì)氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為 。(在27 ℃、101 kPa時二氧化碳的密度為1.8 g/L)(計算結果精確至1%)
【提出問題3】
怎樣提純該樣品得到純凈的氫氧化鈉固體?
【實驗探究3】
為得到純凈的氫氧化鈉固體,小亮設計了下圖所示的實驗流程。
請回答下列問題。
(1)操作①②③的名稱分別為
,為了使樣品充分溶解,操作①中還要用到的玻璃儀器是 。
(2)該實驗中發(fā)生反應的化學方程式為 。
(3)最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量
(填“小于”“等于”或“大于”)變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量。
【實驗反思】
(1)通過本題,你學會了定性檢驗氫氧化鈉的變質(zhì),定量測定變質(zhì)樣品中某成分的含量,以及除雜提純物質(zhì)。為了得到可靠的實驗結果,探究過程中你需要思考的問題有
(填序號)。
①選擇試劑種類 ②確定試劑用量
③試劑產(chǎn)地 ④實驗裝置與步驟的設計
⑤實驗安全環(huán)保 ⑥測量中減少誤差
(2)實驗探究1中的檢驗和實驗探究3中的除雜都將碳酸鈉進行了轉(zhuǎn)化,但二者目的不同,分別是 。
七、科學探究
依托化學實驗開展科學探究是中考的難點??茖W探究的基本流程是提出問題、猜想與假設、制訂計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等。化學實驗探究題一般涉及其中的若干環(huán)節(jié),其情景富有真實性、趣味性和開放性。
(一)典例分析
【例題】(2016·南寧)某?;瘜W興趣小組,在實驗室里用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣并進行有關氯氣性質(zhì)的實驗探究(如下圖所示)。
回答下列問題。
(1)從分液漏斗中加入的藥品是 。
(2)從反應物的狀態(tài)和反應條件考慮,裝置A屬于 型氣體發(fā)生裝置。
(3)若進入裝置D中的氯氣是純凈干燥的,則裝置B的作用是 ,裝置C中盛有的溶液是 。
(4)實驗過程中,同學們看到裝置D中石蕊紙花(用石蕊溶液染成的紫色的干燥紙花,下同)無明顯變化,E中濕潤的石蕊紙花先變紅后褪色。對此,同學們產(chǎn)生了濃厚的興趣,于是繼續(xù)進行以下實驗探究。
【查閱資料】
Ⅰ.氯氣(Cl2)是一種黃綠色的有毒氣體,能溶于水(溶解性不大)并能與水反應:Cl2+H2O=HCl+HClO(次氯酸)。
Ⅱ.氯氣溶于水所得的溶液稱為氯水,氯水除了具有消毒作用,還具有漂白作用。
【提出問題】
氯水中的什么物質(zhì)具有漂白作用?
【提出猜想】
猜想1:氯水中的H2O具有漂白作用;
猜想2:氯水中的HCl具有漂白作用;
猜想3:氯水中的HClO具有漂白作用;
猜想4:氯水中的Cl2具有漂白作用。
【實驗探究】
【反思交流】
①同學們一致認為,不用再做實驗對猜想4進行探究,理由是:進行氯氣性質(zhì)的實驗探究時,裝置 (填裝置編號)的現(xiàn)象已證明了Cl2不具有漂白作用。
②錢程同學認為,由于氯氣在水中的溶解性不大,用實驗裝置F中的蒸餾水吸收氯氣效果不是很理想,于是將裝置F中的蒸餾水換成了氫氧化鈉溶液,則最終反應所得溶液中含有的鹽類物質(zhì)是 。
【解析】(1)從分液漏斗中加入的應該是液態(tài)藥品,即濃鹽酸。(2)裝置A是用固體和液體混合加熱來制取氣體,屬于固-液加熱型氣體發(fā)生裝置。(3)由于濃鹽酸有較強的揮發(fā)性,所以制得的氯氣不純(混有HCl),可以用飽和食鹽水吸收HCl氣體,再用濃硫酸吸收水蒸氣。(4)【實驗探究】①將石蕊紙花放入水中,石蕊紙花仍然顯紫色(不褪色),說明猜想1不成立;②將石蕊紙花放入稀鹽酸中,石蕊紙花變紅但不褪色,說明猜想2不成立;③將石蕊紙花放入次氯酸溶液中,石蕊紙花先變紅后褪色,則猜想3成立?!痉此冀涣鳌柯葰馔ㄟ^裝置D時,紙花沒有褪色,說明氯氣沒有漂白作用。氯氣與氫氧化鈉的反應是Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,所以若將裝置F中的蒸餾水換成了氫氧化鈉溶液,則最終反應所得溶液中含有的鹽類物質(zhì)是氯化鈉和次氯酸鈉。
【答案】(1)濃鹽酸 (2)固-液加熱 (3)吸收HCl氣體 濃硫酸 (4)【實驗探究】①顯紫色 ②稀鹽酸 ③將石蕊紙花放入HClO溶液中 成立 【反思交流】①D ②氯化鈉和次氯酸鈉
(二)對點訓練
1.小軍同學在家做課外探究實驗時,向熱的大米粥中加碘酒,發(fā)現(xiàn)未變藍色。面對“異常現(xiàn)象”,他采取的錯誤做法是( )
A.向老師請教
B.查找有關資料,探究原因
C.反復實驗,并觀察是否有相同現(xiàn)象
D.認為自己做錯了,繼續(xù)做其他實驗
2.下列關于科學探究的說法,正確的是 ( )
A.探究內(nèi)容必須是大家發(fā)現(xiàn)并提出的問題
B.實驗探究是唯一的有效方法
C.探究結果需要反復實驗論證
D.實驗設計合理會得到預期結果
3.用科學方法認識物質(zhì)。獲取知識、形成認識需要借助一定的科學方法?!坝^察”“抽象”“演繹”“歸納”“比較”“推理”等是常用的科學方法。下列描述分別運用了以上哪種科學方法?
(1)打開盛放濃鹽酸的試劑瓶,“瓶口有白霧出現(xiàn)”,運用的是 法;
“白霧是濃鹽酸揮發(fā)出來的氯化氫氣體與空氣里的水蒸氣接觸,形成的鹽酸小液滴”,運用的是 法。
(2)“Na2CO3、K2CO3、CaCO3都能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體,所以碳酸鹽能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體”,運用的 法;
“BaCO3屬于碳酸鹽,因此BaCO3也能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體”,運用的是 法。
4.某化學興趣小組的同學在做氫氧化鈣與鹽酸中和反應的實驗時,忘記滴加指示劑,因而無法判斷酸堿是否恰好完全反應。于是他們對反應后溶液中的溶質(zhì)大膽提出猜想,進行了以下探究,請你和他們一起完成下列實驗報告。
【提出問題】
該溶液中的溶質(zhì)含有哪些成分?
【查閱資料】
CaCl2溶液呈中性。
(1)【猜想與假設】
猜想Ⅰ:溶液中的溶質(zhì)只有 ;
猜想Ⅱ:溶液中的溶質(zhì)有CaCl2、HCl;
猜想Ⅲ:溶液中的溶質(zhì)有CaCl2、Ca(OH)2;
猜想Ⅳ:溶液中的溶質(zhì)有CaCl2、Ca(OH)2、HCl。
(2)請寫出該反應的化學方程式:
。經(jīng)過討論,同學們直接得出猜想 是不正確的。為了驗證余下的哪一種猜想是正確的,同學們又做了以下實驗。
(3)【進行實驗】
[實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論 ①取少量反應后的溶液于試管中,滴加酚酞溶液 猜想Ⅲ不正確 ②再另取少量反應后的溶液于另一支試管中,向里面加入適量碳酸鈣 有氣泡產(chǎn)生 猜想
不正確;猜想 正確 ]
(4)有氣泡生成的化學方程式為
。
(5)【拓展】
還可以單獨選用下列物質(zhì) (填字母),來證明上述猜想是正確的。
A.CuO B.AgNO3溶液
C.Cu D.NaOH溶液
反應的化學方程式為 。
5.久置的銅制品表面能生成綠色的銅銹[主要成分為Cu2(OH)2CO3],某化學興趣小組對銅生銹的條件進行了以下探究。
【提出猜想】
根據(jù)銅銹的組成元素推測,銅生銹可能是銅與空氣中的二氧化碳、水等物質(zhì)反應的結果。
【實驗設計】
興趣小組同學取打磨光亮的銅絲,設計了下圖所示的四個實驗。
A B C D
【現(xiàn)象分析】
若干天后,發(fā)現(xiàn)只有D瓶中的銅絲出現(xiàn)綠色的銅銹,其他瓶中的銅絲均無銅銹出現(xiàn)。
(1)實驗B、C瓶中所使用的蒸餾水是經(jīng)煮沸后迅速冷卻的蒸餾水,其目的是 。
(2)B瓶與D瓶中的現(xiàn)象對比,可以得出的結論是 。
【實驗結論】
由上述四個實驗可分析得出,銅生銹是銅與空氣中的 共同作用的結果。
【拓展探究】
以銹蝕嚴重的廢銅屑為原料,回收制取純銅。
查閱資料:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4= 2CuSO4+3H2O+CO2↑;Cu2(OH)2CO3[]2CuO+H2O+CO2↑。
以下是該興趣小組設計的兩種回收銅的實驗方案:
【分析評價】
①步驟Ⅱ反應過程中發(fā)生了還原反應的物質(zhì)是 (填化學式)。
②步驟Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要進行的實驗操作是 。
③步驟Ⅴ過程發(fā)生反應的化學方程式為 。
④同一份廢銅屑分別通過上述兩種方案最終得到的銅的質(zhì)量:方案一 (填“>”“=”或“<”)方案二。以上兩種方案中,方案二優(yōu)越于方案一,理由是 (任答一點)。
6.蚊蟲叮咬時能在人體皮膚內(nèi)分泌出蟻酸,讓人痛癢不止。某課外興趣小組在老師的帶領下決定對蟻酸進行探究。
【提出問題】
蟻酸的成分是什么?它有什么性質(zhì)?
【查閱資料】
蟻酸是一種有機酸,化學名稱叫做甲酸,化學式為HCOOH;蟻酸在一定條件下會分解成兩種氧化物。
【實驗與探究一】
向盛有蟻酸溶液的試管中滴加紫色石蕊溶液,觀察到溶液顏色變成紅色,說明蟻酸溶液顯 性。
【實驗與探究二】
(1)小明同學根據(jù)蟻酸中含有氫元素,推測出生成物中含有水。
(2)另一種生成物是氣體,小剛提出兩種猜想:
猜想①:該氣體是 ;
猜想②:該氣體是一氧化碳。
為了證明自己的猜想,他們將蟻酸分解產(chǎn)生的氣體通過下圖所示的裝置(鐵架臺已略去),觀察現(xiàn)象。
Ⅰ.實驗時裝置A中無明顯變化,則猜想① (填“成立”或“不成立”)。
Ⅱ.實驗時裝置C中的實驗現(xiàn)象是
,由上述實驗現(xiàn)象,得出猜想②成立。
【評價與反思】E處酒精燈的作用是 。
7.蔗糖是生活中常見的一種物質(zhì),某興趣小組對“蔗糖的組成”進行了探究。
【作出猜想】
小組同學認為綠色植物通過光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成葡萄糖和氧氣,葡萄糖進一步轉(zhuǎn)化為蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素。
【實驗驗證】
方案一:小明將蔗糖在氧氣中燃燒,檢驗到生成物中有水和二氧化碳,得出結論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”。
小剛認為該方案不合理,只能說明蔗糖中一定含有碳、氫元素,不能確定是否含有氧元素,理由是 。
方案二:小剛用下圖所示裝置進行實驗。實驗開始先通入一會兒氮氣,然后關閉彈簧夾,點燃酒精燈給蔗糖加強熱。
寫出上述實驗過程中一個反應的化學方程式: 。
【實驗結論】
蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的。
【拓展交流】
(1)方案二中,先通入一會兒氮氣的原因是 。
(2)查閱資料得知蔗糖的化學式為C12H22O11。小紅發(fā)現(xiàn):蔗糖分子中氫原子數(shù)目是氧原子數(shù)目的2倍,但是,蔗糖中氧元素質(zhì)量卻是氫元素質(zhì)量的8倍。導致出現(xiàn)這種情況的原因是 。
8.“一般不用K、Ca、Na等活潑金屬來置換鹽溶液中的其他金屬元素”,這是教科書上的一句話。小科對此進行了思考,并查閱資料,對金屬鈉和硫酸銅溶液的反應進行探究。
【查閱資料】
鈉常溫下能與水發(fā)生劇烈反應,反應方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
【提出猜想】
猜想一:金屬鈉和硫酸銅溶液反應會有銅生成;
猜想二:金屬鈉和硫酸銅溶液反應,生成的沉淀只有氫氧化銅。
【實驗及現(xiàn)象】
切取不同大小的鈉塊分別投入兩種不同濃度的硫酸銅溶液中,有關產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象如下表所示:
小科咨詢老師后得知藍綠色沉淀為堿式銅鹽。
【實驗結論】
(1)上述實驗中均未觀察到 色固體生成,由此判斷猜想一錯誤。
(2)實驗①中觀察到的沉淀是藍綠色的,由此判斷猜想二也錯誤。
【實驗反思】
(1)實驗中生成氫氧化銅沉淀的原理是 。
(2)由上述實驗可知,導致鈉和硫酸銅溶液反應的產(chǎn)物不同的因素有 。
(3)為了用鈉置換硫酸銅中的銅元素,小科設計了如下實驗方案。
方案一:把鈉塊和無水硫酸銅直接混合,在干燥的空氣中加熱;
方案二:把鈉塊和無水硫酸銅直接混合,隔絕空氣加熱。
請從兩個方案中選出合理的方案,并說明理由: 。
9.【題干】
在一支試管中放入一小段鎂條(已擦去氧化膜),再向試管中加入一定量的鹽酸,鎂條表面有 產(chǎn)生,反應的化學方程式是 。
【發(fā)現(xiàn)問題】
為了再次觀察上述反應現(xiàn)象,小林同學用較長的鎂條重做上述實驗,但發(fā)現(xiàn)了異?,F(xiàn)象:試管中出現(xiàn)了白色沉淀。
【實驗驗證】
小林同學針對兩次實驗的不同,設計對比實驗方案,探究出現(xiàn)異?,F(xiàn)象的原因。
【得出結論】
鎂條與鹽酸反應產(chǎn)生白色沉淀與
有關。
10.下圖是兩個實驗小組分別進行“加熱硫酸銅和氫氧化鈉溶液反應后生成物”的實驗過程示意圖。
【甲組】
氫氧化鈉與硫酸銅反應的化學方程式為 ,加熱后產(chǎn)生黑色的氧化銅。
【乙組】
為尋找實驗中沒有產(chǎn)生氧化銅的原因,他們進行了以下實驗探究。
【查閱資料】
在酸性條件下,氫氧化鈉與硫酸銅在溶液中可發(fā)生如下反應:6NaOH+4CuSO4=3Na2SO4+Cu4(OH)6SO4↓,生成的堿式硫酸銅是不溶于水的藍白色固體,加熱不易發(fā)生分解。
【提出猜想】
根據(jù)資料分析,同學們針對試管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想:
猜想Ⅰ:硫酸銅溶液呈酸性;
猜想Ⅱ:生成的硫酸鈉使溶液呈酸性。
【實驗與結論】
實驗①:用pH試紙測定硫酸銅溶液的酸堿度,得出其pH (填“>”“=”或“<”)7,硫酸銅溶液呈酸性,猜想Ⅰ成立。
實驗②:向盛有硫酸鈉溶液的試管中滴加石蕊溶液,觀察到溶液顯紫色,則硫酸鈉溶液 呈 (填“酸”“中”或“堿”)性,猜想Ⅱ不成立。
【交流與反思】
(1)乙組同學認真分析甲組實驗后,一致認為不需要通過實驗就能判斷猜想Ⅱ不成立,理由是 。
(2)在化學反應中,相同的反應物因其質(zhì)量比不同可能會導致生成物不同,請另舉一例: (寫出反應物即可)。
(參考答案見第92頁)