1、专题十四 综合实验易错清单1. 除杂质,解题不缜密。【例1】(2014海南)下列除去杂质(括号内为杂质)选用的试剂正确的是()。A. H2(水蒸气)浓硫酸B. CaO(CaCO3)稀盐酸C. Cu(CuO)蒸馏水D. NaOH(Na2SO4)BaCl2溶液【解析】 A. 浓硫酸具有吸水性,且不与氢气反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故A正确;B. CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故B错误;C. CuO不溶于水,不与蒸馏水反应,不能除去杂质,不符合除杂原则,故C错误;D. Na2SO4能与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯
2、化钠,能除去杂质,但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故D错误;故选A。【答案】 A【误区纠错】 解答除杂质、物质净化类题时,一定不能忽视除杂质时中的任何一点:不增(不能引入新杂质);不减(主要成分不减少);易分离。2. 对实验操作的步骤顺序把握不准。【例2】(2013山东烟台)为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作过滤;加过量NaOH溶液;加适量盐酸;加过量Na2CO3溶液;加过量BaCl2溶液。下列操作顺序中最合适的是()。A. B. C. D. 【解析】 本题考查混合物的除杂、分离提纯问题。解此类题的关键在于:根据杂质的性质选择好适当的除杂
3、试剂后,安排加入各种试剂的顺序,使后加入的试剂除杂的同时担负起除去前面所加过量试剂的作用,使各种杂质的清除互不干涉且干净彻底。镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠即可;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡即可;除钙离子用碳酸根离子沉淀,即加入碳酸钠;除镁离子、硫酸根离子之间的顺序不限,但是加入碳酸钠要放在加入氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡。离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,至溶液呈中性(或至无气泡冒出)。顺序要求为:在后,最后是。所以正确的顺序可以是或。综上所述选D。【答案】 D【误区纠错】 在解此类题时,要注意过滤要放在所有
4、的沉淀操作之后。名师点拨一、 物质的检验、分离和提纯物质的检验、分离和提纯是化学知识在一个较高层次的巩固和应用,是学科能力培养的一个重要平台,是化学学科重要且独特的考试形式。关于“物质的检验”主要以鉴别题型和推断题型为主。重要物质及离子的鉴别是经久不衰的考查热点,其考查形式的不断变化又是其亮点所在。1. 围绕试剂的考查:根据物质的特性和特有的反应通过自选试剂、指定试剂或不加其他试剂来鉴别物质,要求达到反应灵敏、现象明显、操作简便、结论可靠的效果,前两者又涉及用一种试剂或一组试剂鉴别数种物质,常以填空题或选择题的形式出现。2. 围绕实验操作的考查:要求将试样的采集、试剂的加入、现象的观察与描述、
5、结论的表述等过程加以阐述。3. 围绕评价的考查:要求从试剂正确、步骤合理、操作简便、现象明显等角度评价鉴别方案或结论等,常以简答题的形式出现。关于“物质的分离和提纯”主要以除杂题型为主,重在考查混合物的分离方法及学生的发散思维和应变能力。二、 综合实验中考综合实验命题从试题形式来看,传统题型一般具有两大类别:流程型和设计型。两种题型所考的知识点一般包括物质的制备、分离、物质的检验、性质实验、尾气处理等化学实验中的一些基本常识,但设计型实验对学生的能力要求更高,更有利于学生的思维发散,其命题前景很好。其形式可分为以下几种:1. 利用给出的一些装好药品的单个实验装置,要求根据实验目的连接仪器,叙述
6、现象并说明理由;要求根据实验现象和物质的性质判断物质的化学反应。2. 给出部分实验环节,根据实验要求设计完整的实验或补充部分实验步骤。3. 根据实验目的、实验进行的条件,选取适当的药品、仪器(或应用所指定的药品、仪器)完成某次指定的实验操作。4. 对给出的实验方案,做出科学的评估,排除不合理或可行但不是最优的方法,选择创新更好的方法。5. 利用限定的仪器制备药品,融气体制备、除杂、集气及设计操作程序、仪器连接、定量计算于一体,考查学生设计实验、基本操作和数据处理的能力。6. 新情境实验题,运用已有知识解决新情境中的新问题,考查学生灵活运用知识的迁移能力、自学能力、观察能力、实验能力和思维能力。
7、提分策略1. 物质的检验物质的检验在中学学习中通常有鉴定、鉴别和推断(理)三类,其共同点是:根据特征反应的现象判定物质;不同点是:鉴定是根据物质的化学特性,分别检出构成粒子(如阴离子、阳离子);鉴别通常是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认(区分);推断是通过已知实验事实,根据性质分析推理出被检验物质的成分(肯定有什么,可能有什么,肯定没有什么)。(1)物质检验的一般步骤物理方法:依据特殊性质进行观察、分析、判断,得出结论。化学方法:分别取出少量待检验物质(一般为溶液);加入少量试剂充分反应;观察反应现象;根据现象分析、判断,得出结论。(2)常见物质的主要物理特性固体物质的颜色白色固体:无水C
8、uSO4、MgO、P2O5、CaO、Ca(OH)2、NaOH、NaCl、Na2CO3红色固体:Cu、HgO暗红色固体:红磷红棕色固体:Fe2O3蓝色固体:CuSO45H2O绿色固体:Cu2(OH)2CO3淡黄色固体:S、Na2O2黑色固体:C(木炭粉)、CuO、MnO2、Fe3O4、Fe(粉)紫黑色固体:KMnO4、I2(碘)沉淀的颜色(七种常见沉淀)白色:BaSO4、AgCl、CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2蓝色:Cu(OH)2红褐色:Fe(OH)3溶液的颜色:蓝色溶液:含Cu2+的溶液,如CuSO4溶液黄色溶液:含Fe3+的溶液,如FeCl3溶液浅绿色溶液:含Fe2+的溶液,如FeS
9、O4溶液紫红色溶液:KMnO4溶液、紫色石蕊试液火焰的颜色淡蓝色火焰:H2、S在空气中燃烧蓝色火焰:CO、CH4在空气中燃烧蓝紫色火焰:S在纯氧中燃烧有刺激性气味的气体:HCl、SO2、NH3(3)常见离子的检验(见下表)离子检验方法实验现象结论或化学方程式举例H+(酸)滴加紫色石蕊试液石蕊试液变红紫色石蕊试液遇酸变红用pH试纸测其pHpH小于7加入少量锌粒有气泡产生Zn+H2SO4ZnSO4+H2OH-(碱)滴加紫色石蕊试液石蕊试液变蓝紫色石蕊试液遇碱变蓝滴加无色酚酞试液无色酚酞试液变红无色酚酞试液遇碱变红用pH试纸测其pHpH大于7CuSO4溶液生成蓝色沉淀2NaOH+CuSO4Na2SO
10、4+Cu(OH)2FeCl3溶液生成红褐色沉淀3NaOH+FeCl33NaCl+Fe(OH)3C滴加盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水有无色无味气体产生,石灰水变浑浊Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2OCl-滴入AgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀,且不溶于稀硝酸AgNO3+NaClAgCl+NaNO3S滴入稀盐酸酸化再滴入BaCl2酸化无现象产生白色沉淀,且不溶于稍硝酸BaCl2+Na2SO4BaSO4+2NaCl滴入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3产生白色沉淀Ba(NO3)2+K2SO4BaSO4+2KNO3N加入强碱溶液加热,用湿润的红
11、色石蕊试纸检验产生的气体有刺激性气味气体产生,试纸变蓝NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3NH3溶于水显碱性续表Fe3+滴加强碱溶液(如NaOH)产生红褐色沉淀FeCl3+3NaOHFe(OH)3+3NaClCu2+插入铁丝(片)表面附有红色固体Fe+CuSO4Cu+FeSO4滴入强碱溶液产生蓝色沉淀CuCl2+2NaOHCu(OH)2+2NaCl(4)物质的推断解题思路:突破口的选择:A. 颜色特征B. 反应特征(见下表)阳离子阴离子相互反应产生的现象H+OH-生成水,无明显现象H+C生成无色气体NOH-生成无色有刺激性气味的气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝Ag+Cl-生成白色沉淀,
12、不溶于稀硝酸Ba2+S生成白色沉淀,不溶于稀硝酸阳离子阴离子相互反应产生的现象Ba2+或Ca2+C生成白色沉淀,溶于稀硝酸,且有气泡产生Cu2+OH-生成蓝色沉淀,溶于稀硝酸,无气泡产生Fe3+OH-生成红褐色沉淀,溶于稀硝酸,无气泡产生Mg2+OH-生成白色沉淀,溶于稀硝酸,无气泡产生物质推断的一般方法A. 一点击破,顺逆推断抓住“突破口”,直接得出结论,然后用顺向或逆向或两边和中间推断,逐一导出其他结论。B. 相遇组合,对比推断采用类似数学中的“相遇”方法用图中列出的已知物质与反应次数,再由各物质的性质及反应规律列出各物质反应次数,然后对号入座推断出各物质。C. 提出假设,讨论推断在分析题
13、目所给条件的基础上,提出假设后进行反复验证,逐步缩小范围,排除不合题意的结论。【例1】 (2014湖南邵阳)鉴别下列各组物质所用的方法或试剂,错误的是()。A. 氧气与氨气带火星的木条B. 二氧化碳与一氧化碳闻气味C. 氯化铵与氯化钾用熟石灰D. 二氧化锰与氧化铜用稀硫酸【解析】 A. 氧气会使带火星的木条复燃,氨气则不能,可以鉴别,故A方法正确;B. 二氧化碳和一氧化碳都是无味的气体,故B方法错误;C. 氯化铵能够和氢氧化钙反应产生刺激性气味的氨气,而氯化钾无现象,可以鉴别,故C方法正确;D. 氧化铜能够和稀硫酸反应产生蓝色溶液,而二氧化锰不溶解,可以鉴别,故D方法正确;故选B。【答案】 B
14、2. 物质的分离和提纯物质的分离是通过适当的方法,把混合物中的各组分物质彼此分开,并且恢复到各种物质原来的存在状态,分别得到纯净物;物质的提纯是通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去,以便获得相对纯净的物质,又称除杂。(1)主要方法物质的分离和提纯的常用方法有物理和化学方法两种,见下表:方法适用范围或原理举例物理方法过滤法固体与液体混合物的分离可溶性固体与不溶性固体混合物的分离粗盐提纯结晶法蒸发分离溶质与溶剂除去易挥发的杂质从含有HCl的NaCl溶液中分离出NaCl固体降低温度可溶性固体溶质的溶解度受温度影响变化大小不同分离NaCl与KNO3的混合物续表化学方法化气法与杂质反应生成气体而除
15、去除Na2SO4中混有的Na2CO3,可加适量稀H2SO4:Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2+H2O沉淀法将杂质转化为沉淀过滤除去除去NaCl中混有的Na2SO4,可加适量的BaCl2:Na2SO4+BaCl2BaSO4+2NaCl置换法将杂质通过置换反应而除去除FeSO4中的CuSO4,可加过量的铁粉,再过滤:CuSO4+FeCu+FeSO4溶解法将杂质溶于某种试剂而除去除C粉中混有的CuO粉,可加适量稀硫酸,再过滤:CuO+H2SO4CuSO4+H2O加热法杂质受热易分解,通过加热将杂质除去除CaO中混有的CaCO3,可加热:CaCO3CaO+CO2转化法将杂质通过化学反应转化
16、为主要成分除CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO:CO+CuOCu+CO2当然,实际的分离与提纯还会有一些其他方法,在实际解题时要因题而解,也可以将几种方法综合并灵活运用。(2)酸、碱、盐溶液中的除杂技巧被提纯物与杂质所含阳离子相同时,选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子,再与被提纯物中的阴离子组合除杂试剂,如Na2SO4(NaOH):可选用稀H2SO4为除杂试剂(生成物为Na2SO4和H2O,达到目的);KCl(K2SO4):可选用BaCl2溶液为除杂试剂(生成物为BaSO4和KCl,达到目的)。被提纯物与杂质所含阴离子相同时,选取与杂质中阳离子不共存的阴离子,再与被提纯物中的阳离子组合除
17、杂试剂,如NaCl(BaCl2):可选用Na2SO4溶液为除杂试剂(生成物为BaSO4和NaCl,达到目的);KNO3(AgNO3):可选用KCl溶液为除杂试剂(生成物为AgCl和KNO3,达到目的)。被提纯物与杂质所含阴、阳离子都不相同时,选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合除杂试剂。如NaNO3(CuSO4):可选用Ba(OH)2溶液为除杂试剂生成物为Cu(OH)2沉淀与BaSO4沉淀,达到目的。不共存离子对:特别注意:(1)物质的分离、除杂和提纯是化学实验的一个重要环节,实验过程中要注意以下要点:不能“玉石俱焚”。即试剂一般与杂质反应,不与要保留的物质反应。但特殊情况下,所加试
18、剂需要和保留物质反应,但最终要转化成需要保留的物质。如除去FeCl3溶液中的NaCl,可加过量的NaOH溶液过滤洗涤加适量稀盐酸。“不增”“不减”。既不增加新的杂质,也不减少要保留的物质。不污染环境。即要求所选用的除杂方法,不能产生可污染环境的物质。不能“旧貌变新颜”。即除杂结束前,要恢复保留物质的原有状态。(2)除杂方法有几个优化原则:若同时有多种方法能除去杂质,要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。应尽量选择既可除去杂质,又可增加保留物质的方法,即“一举两得”。先考虑物理方法,再用化学方法。【例2】(2013江苏南京)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用方法正确的是()。A.
19、CaCO3固体(CaO固体)高温煅烧B. N2气体(O2气体)通过灼热的铜网C. CO气体(CO2气体)依次通过浓硫酸和足量的氢氧化钠溶液D. KCl溶液(CaCl2溶液)滴加碳酸钠溶液至恰好完全反应,过滤【解析】 物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,正确解题的关键是:加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质。CaCO3固体高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故A选项所采取的方法错误。氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜,而氮气不与铜反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,故B选项所采取的方法正确。CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,CO不与
20、氢氧化钠溶液反应,但应先通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳,再通过浓硫酸除去水分,故C选项所采取的方法错误。CaCl2溶液能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故D选项所采取的方法错误。故选B。【答案】 B3. 综合实验(1)利用学过的有关知识,解答定性实验和定量实验相结合的综合实验题化学综合实验包括两部分:定性实验和定量实验。定性实验包括:物质的制备、物质的检验、混合物的分离和提纯等;定量实验包括:溶液的配制、测定物质的组成(或纯度)、相对分子质量(或相对原子质量)的测定。在掌握常见仪器的使用及基本实验操作的基础上,还要与元素化合物的相关知识结
21、合起来,以达到启迪思维、发展能力的目的。综合实验题的知识结构模型及解题基本方法和原则如下:知识结构模型综合实答题的基本方法和原则思维过程:原理反应物仪器装置现象结论作用意义联想A. 实验依据的性质和原理。B. 反应物的状态及其替代物。C. 装置的性能、使用方法、适用范围、注意事项、是否有替代装置。D.操作顺序、注意事项或操作错误产生的后果。E. 现象描述要准确、全面、重点突出。F. 直接结论或导出结论。(2)对典型装置的多种用途、实验方案是否合理、实验现象和结论进行正确地评价以批判的思想方法对所设计的实验方案、实验方法、装置设计,从某种角度否定、排除不合理或不可行的方法,选择、创新更好的方法。
22、实验评价的原则:理论正确,设计方案一定要符合化学变化规律和实验原理;操作可行;经济合理;推理严密;保护环境。(3)依据实验条件和要求,设计物质的制取、成分的推断、定量组成测定等实验方案所谓实验设计,就是由题目提出实验目标,自己设计实验步骤,选择实验药品,设计实验装置,记录实验现象,分析实验结果,得出正确结论,解决题目提出的问题。完成实验设计的要求为:明确化学实验的一般内容。A. 依据实验要求,设计实验方案(包括反应原理、操作步骤、注意事项等)。B. 选择适当的化学试剂、化学仪器,并按实验装置图装配好仪器。C. 将观察到的实验现象进行记录、分析并处理相关数据,得出正确的结论。明确设计化学实验的一
23、般思路。实验原理所需药品、仪器整体规划出实验步骤分段设计(包括每个细节),首尾呼应。熟悉化学实验设计的基本要求。A. 科学性:实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。B. 安全性:实验操作要尽量防止带有危险性的操作,尽量避免与有毒物质接触,若无法避免有毒物质,则应采取安全措施,以防造成环境污染和人体伤害。C. 可行性:设计的实验方案要正确切实可行,所选用药品、仪器、装置要经济可靠。D.简约性:实验设计应简单易行。实验装置简单、实验操作简便、实验现象明显。【例3】(2013山东滨州)如图是初中化学部分重要实验的装置图,试回答下列问题:图一图二图三图四(1)写出一种用图一装置可以制取的气
24、体,验满方法为;(2)图二是测定空气中氧气含量的实验。通过该实验可得结论:空气中;(3)图三是酸碱中和反应的实验探究。某同学在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,用滴管滴入稀盐酸并不断搅拌,再滴入几滴酚酞试液,溶液呈红色,此时烧杯中除酚酞外,还含有的溶质为(填化学式);(4)图四是模拟工业炼铁的实验装置,装置后面气球的作用是。【解析】 (1)图一装置是固液制气的常见装置,且采用向上排空气法收集气体,气体密度要比空气大,根据所学可知:实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳、双氧水分解制氧气均可采用该装置制取,且两者的密度均比空气大,均可采用向上排空气法进行收集,制取的反应方程式分别为CaCO3+2H
25、ClCaCl2+H2O+CO2;2H2O22H2O+O2。氧气验满的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明收集满;CO2气体验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明收集满;(2)空气中氧气约占空气总体积的五分之一,通过加热密闭容器内的铜粉可以消耗氧气而使气压减小得出结论;(3)氢氧化钠和盐酸恰好完全反应会生成氯化钠和水,显中性;但此时反应的结果是滴入酚酞试液显红色,说明溶液仍然显碱性,即仍有氢氧化钠剩余,所以烧杯中除酚酞外,还含有的溶质为NaCl、NaOH;(4)因为一氧化碳有毒,所以模拟炼铁的实验装置后面气球的作用是:收集多余的一氧化碳,防止污染空气。【答案】
26、(1)二氧化碳或氧气若是CO2气体则验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明收集满;若是氧气,则验满氧气的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明收集满(2)氧气约占空气体积的五分之一(3)NaCl、NaOH(4)收集多余的一氧化碳,防止污染空气专项训练一、 选择题1. (2014山东济南市槐荫区中考一模)分离、除杂、提纯和检验是化学实验的重要环节。下面实验设计能够达到目的的是()。选项实验内容实验设计 A除去生石灰中含有的杂质石灰石先加足量水,然后过滤 B提纯久置变质的 NaOH溶液加入足量 CaCl2溶液,充分反应后,过滤 C验证某溶液为稀盐酸先测溶液的 pHC
27、uAg 将两根光亮铁丝分别伸入硝酸银和硫酸铜的溶液中,硝酸银溶液中的铁丝表面有银白色固体附着,另一铁丝表面有红色固体附着4. (2014黑龙江大庆中考一模)下列实验操作和处理方法可能会引发安全事故的是()。将水沿着烧杯内壁缓慢加入浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌。给试管中的液体加热时,试管口不朝向任何人。夜间厨房发生煤气泄漏时,立即开灯检查煤气泄漏原因,并打开所有门窗通风。用氢气还原氧化铜时,先加热氧化铜,再通入氢气。A. B. C. D. 5. (2013济南槐荫区中考二模)有三瓶失去标签的无色溶液,已知它们分别是稀盐酸、BaCl2溶液、NaOH溶液中的一种。下列四种试剂中,不能将上述三种无色溶
28、液一次鉴别出来的是()。A. CuSO4溶液B. Na2CO3溶液C. FeCl3溶液D. 石蕊试液二、 填空题6. (2014上海徐汇中考二模)某化学兴趣小组根据下图所示进行模拟炼铜实验,并对产物成分进行探究。(1)写出模拟炼铜反应的化学方程式:。(2)【假设】无色气体A中可能含有CO2,也可能存在没有反应完的CO。【实验】为验证假设,同学们按下图示进行实验:澄清石灰水生石灰灼热氧化铜 实验确定无色气体A为一氧化碳与二氧化碳的混合气体,则中发生反应的化学方程式是 ;中现象为 ;中生石灰的作用是。该实验的缺陷是。(3)兴趣小组又一次根据上述模拟炼铜原理进行实验,判断红色固体是铜。为验证红色固体
29、是铜,同学们按下所示进行实验:写出充分反应生成银的化学方程式:;红色固体B和硝酸银充分反应后仍有红色粉末的剩余,说明除了铜外还有其他物质。(4)经检验证明红色粉末C为Cu2O,请分析产生Cu2O的原因可能是 。7. (2014湖北宜昌春季中考调研试题)为验证二氧化碳和氢氧化钠溶液确实能发生化学反应,两个化学兴趣小组的同学进行了如下探究活动。(1)第一小组:小莉同学设计了如上图所示实验装置,集气瓶中充满二氧化碳气体,滴管中吸入了氢氧化钠溶液,集气瓶中的气球通过导气管与外界空气相通。实验步骤实验现象实验结论挤压滴管橡胶胶帽,使氢氧化钠溶液滴入集气瓶中气球逐渐变大二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生了化学
30、反应同组的小华同学对此提出质疑,他将上述实验滴管中的氢氧化钠溶液换成,然后再重复完成实验,观察到现象是 。小华补充这一实验的原因是 。(2)第二小组:小秦同学对实验装置做了如下图改进。集气瓶中充满二氧化碳气体,气球通过导气管与外界空气相通,分液漏斗A中装有氢氧化钠溶液。分液漏斗B中装有另一种试剂。步骤一:打开分液漏斗A的活塞,使氢氧化钠溶液流入集气瓶中。现象:气球逐渐变大。步骤二:打开分液漏斗B的活塞,使溶液流入集气瓶中。现象:,产生这一现象的化学反应方程式是。结论:二氧化碳和氢氧化钠溶液可以反应,该反应的化学方程式是。(3)对于现象不明显的化学反应,上述两组同学的实验是分别从反应物和生成物两
31、个方面进行的探究验证,其所利用的原理是不同的。第一组是通过实验证明验证化学反应发生了;第二组是通过实验证明验证化学反应发生了。8. (2013北京西城区中考一模)兴趣小组根据老师提供的实验装置进行如下实验。(试剂均足量,假设各步反应均完全,装置可重复使用,部分夹持装置已省略,组合装置气密性良好)(1)甲组同学利用A中产生的氧气验证B中的黑色粉末是炭粉。A中反应的化学方程式是。为完成此实验,除用装置A、B外,还需要补充的装置有(填装置序号)。说明黑色粉末是炭粉的反应的化学方程式是 。(2)A中烧瓶内的气体可能含有CO、CO2、CH4中的一种或几种,为确定烧瓶内气体的成分,乙组同学进行如下实验:【
32、资料】甲烷和氧化铜反应的化学方程式为CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O。. 将3.0g的浓氢氧化钠溶液滴入烧瓶中,充分反应;. 按ACBCD的顺序连接装置,打开K1,从K1处通入氮气,打开K2,排尽B中空气,加热B中足量的氧化铜固体,充分反应;. 反应结束后,测得烧瓶中溶液的质量为3.1g,B中固体的质量减少了0.32g,第二个C装置的质量增加了0.18g。打开K2前通入氮气的目的是。 两个装置C中试剂相同,装置C中的试剂名称是。烧瓶中气体的成分是。参考答案与解析1. D解析:A. 生石灰能与水反应生成氢氧化钙,石灰石不溶于水,加水反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故A实验设计不能够达
33、到目的;B. 变质的NaOH溶液中含有与二氧化碳反应生成的碳酸钠,碳酸钠与CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠溶液,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,故选项实验设计不能够达到目的;C. 先测溶液的pH7,说明该溶液显酸性;再加入锌粒,即使产生气泡,也不能证明某溶液为稀盐酸,稀硫酸也会产生相同的现象,故选项实验设计不能够达到目的;D. 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,H2O2溶液制O2的残余物是水和二氧化锰的混合物,二氧化锰不溶于水,可将残余物过滤、烘干,分离出二氧化锰,故选项实验设计能够达到目的;故选D。2. A解析:生石灰久置可能发生的反应有:CaO+H2OCa(OH)2,C
34、a(OH)2+CO2CaCO3+H2O。A. 若液体乙加入酚酞试液变红,则可能是氧化钙与水反应生成的氢氧化钙,故不能确定样品已经完全变质,错误;B. 液体乙中若含有氢氧化钙,则液体丙是红色的,若液体乙是水,则丙是无色的,正确;C. 由于得到的白色固体甲加稀盐酸得到了气体,则样品中一定含有碳酸钙,正确;D. 白色固体甲可能为Ca(OH)2和CaCO3的混合物,正确;故选A。3. C解析:A. 能使灼热的氧化铜粉末变红色的不一定是一氧化碳进气体,例如氢气也能,故A错误;B. 如果盐酸过量,则酚酞试液也是无色的,所以向含有酚酞的氢氧化钠溶液中加入盐酸,溶液最终呈无色,不能证明酸和碱恰好中和,故B错误
35、;C. 将白磷放入80热水中,不燃烧,通入氧气后白磷燃烧可以证明燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触,故C正确;D. 将两根光亮铁丝分别伸入硝酸银和硫酸铜的溶液中,硝酸银溶液中的铁丝表面有银白色固体附着,另一铁丝表面有红色固体附着,只能说明铁的活动性大于银和铜,但是无法比较出铜和银的活动性强弱,故D错误;故选C。4. B解析:稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中;故选项实验操作可能会引发安全事故;给试管中的液体加热时,为防止液体沸腾时喷出伤人,试管口不朝向任何人,故选项实验操作不会引发安全事故;煤气具有可燃性,可燃性气体与
36、空气混合后遇明火、静电、电火花或加热易发生爆炸,煤气泄漏时立即开灯检查会产生电火花,可能发生爆炸,故该处理方法可能会引发安全事故;氢气还原氧化铜的步骤为:先检验氢气的纯度,防止氢气不纯实验时引起爆炸;通入氢气,排净试管内原有空气,再加热氧化铜;先加热氧化铜,再通入氢气,可能会造成氢气和空气的混合气体发生爆炸,故选项实验操作可能会引发安全事故;综上所述,中的实验操作和处理方法可能会引发安全事故,故选B。5. C解析:A中硫酸铜溶液分别与三种溶液混合,产生白色沉淀的是氯化钡,产生蓝色沉淀的是氢氧化钠,不反应的是盐酸,故可以鉴别。B中碳酸钠溶液分别与三种溶液混合,产生无色气体的是稀盐酸,产生白色沉淀
37、的是氯化钡,无现象的是氢氧化钠,故可以鉴别;C中三氯化铁溶液分别与三种溶液混合,产生红褐色沉淀的是氢氧化钠,无现象的是盐酸和氯化钡,不能区分盐酸和氯化钡,故不能鉴别;D中将石蕊试液分别滴入三种溶液中,变红色的是稀盐酸,不变色的是氯化钡溶液,变蓝色的是氢氧化钠溶液,故可以鉴别;综上所述,选C。6. (1)CO+CuOCu+CO2(2)Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O黑色固体变红色吸收水分(干燥)没有进行尾气处理(3)Cu+2Ag(NO3)22Ag+Cu(NO3)2(4)Cu有+1、+2价,与CuO反应的CO不足量时,可能会生成氧化亚铜解析:()CO 与CuO在加热时反应,生成Cu和CO2
38、,反应方程式要注意配平并标注反应条件。()无色气体A为一氧化碳与二氧化碳的混合气体,则在中,二氧化碳会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O;在中,一氧化碳会将灼热的氧化铜还原生成铜和二氧化碳,黑色的氧化铜会变为红色的铜;在中,混合气体从石灰水中带出的水蒸气会与生石灰反应,气体被干燥,生石灰作干燥剂,起吸收水分(干燥)的作用;混合气体中含有有毒的CO,实验中应该进行尾气处理,防止CO散逸到空气中造成污染。()在金属活动性顺序表中,铜排在银的前面,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,化学方程式为Cu+2Ag(NO3)22Ag+Cu(NO3)2。()Cu有
39、+1、+2价,可以形成两种氧化物CuO和Cu2O,当与CuO反应的CO不足量时,可能会生成氧化亚铜。7. (1)等体积的水气球也变大但比小莉做的实验中的气球小水也能与二氧化碳反应吸收二氧化碳,也会使气球变大,需做对比实验确认是二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应(2)过量稀盐酸(或稀硫酸)有大量气泡产生,气球变小Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O(或Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(3)有物质被消耗(二氧化碳的减少)有新物质生成(生成了碳酸钠)解析:(1)二氧化碳不但能与氢氧化钠反应还能与水反应,都能出现类似的现象,故该实验现象
40、不能证明二氧化碳与碳酸钠发生了反应;为了更严谨,应做对比实验进行确认;(2)先向充满二氧化碳气体的广口瓶中滴加氢氧化钠溶液,振荡广口瓶,气球膨胀,则证明此时加入的物质能与二氧化碳反应而导致瓶内的压强变小;为了验证二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠,再向广口瓶滴加稀盐酸或稀硫酸,与生成的碳酸盐反应生成了二氧化碳,导致瓶内的压强变大,气球又缩小。(3)第一组是通过验证反应物的减少来分析反应的发生;第二组是通过验证生成物的产生来分析反应的发生。8. (1)2H2O22H2O+O2C、DC+O2CO2、Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O(2)防止倒吸浓硫酸CO2和CH4解析:(1)制取氧气不需要
41、加热,所以用过氧化氢制取氧气,方程式是2H2O22H2O+O2;由于碳与氧气反应生成二氧化碳,需要用C装置验证二氧化碳的生成,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳有毒,为了防止污染空气,需要点燃处理;说明黑色粉末是炭粉的反应的化学方程式是C+O2CO2、Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O。(2)氢氧化钠吸收二氧化碳使烧瓶内气体压强减小,通入氮气防止液体倒吸;为了验证通过B装置后是否有水生成,所以在通入B装置前将原来的水除掉,再通过B装置看是否有水生成,因为浓硫酸具有吸水性,可以除去水蒸气,所以C中放浓硫酸;测得烧瓶中溶液的质量为3.1g,比氢氧化钠溶液质量增加了,说明烧瓶中含有二氧化碳,其他气体都不与氢氧化钠反应,第二个C装置的质量增加了0.18g 说明生成了0.18g水,所以烧瓶中含有甲烷,CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O固体质量减少320 25636 640.18g x解得x=0.32g,题干中B中固体的质量减少了0.32g,所以气体中没有一氧化碳。 第 20 页 共 20 页
