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2013化学中考复习课件专题18


专题 18

化学实验探究

考点二

探究题的命题热点

1.针对给出的小课题,自主设计探究方案。 2.针对题给场景或信息,自己提出一个有价值的问题或猜想,并设计方案对该问题或 猜想进行探究。 3.对题给探究方案或猜想进行改进或评价。 4.通过对现象、资料、数据的分析与对比,总结出一般规律或结论。 5.从探究过程中得到有用的启示或将结论推广和应用。

考点三

探究题题型分类

要正确解答探究题, 还要搞清楚探究方案设计的思路方法、 过程类型及遵循的“四性” 原则,即科学性、安全环保性、可行性、简约性(步骤少、时间短、效果好等)。不同的探究 题型应采用不同的解题方法。

(2010· 黄冈)以下是实验室常用的部分仪器:

(1)指出图中仪器的名称:④________。 (2)小李同学选择仪器制取并收集氧气,已知他使用了仪器①③⑤⑥,那么他还需要使 用上图仪器中的______(填序号); 该发生装置检查气密性的方法是: 把导管的一端浸在水里, 用手紧贴试管外壁, 若导管口有____________________________________, 则说明该装置不 漏气。 (3) 小 张 同 学 正 在 收 集 一 瓶 CO2 , 不 知 是 否 收 集 满 了 , 其 验 满 方 法 是 ________________________________________________________________________。 (4)某兴趣小组选用上述仪器,用锌粒和稀硫酸制氢气,锌粒反应完后,发现还有较多 的灰黑色固体物质,从反应后的混合物中分离得到该灰黑色固体的操作方法是 ________________。

【提出问题】 灰黑色固体物质的成分是什么呢? 【提出猜想】 ①可能含有单质碳;②可能含有单质铜;③可能还有其他物质 【设计实验】 请设计实验用化学方法证明该灰黑色固体物质中是否含有单质碳和单质 铜。完成下表(不一定要填满): 步骤 实验方法 现象和结论 1 2 3 【反思讨论】 上述各步反应完成后, 兴趣小组的同学还收集到了少量剩余黑色固体物 质,为了进一步探究剩余固体物质的成分,兴趣小组的同学讨论后,认为用初中化学知识无 法 解 决 , 你 对 下 一 步 的 探 究 学 习 活 动 的 合 理 建 议 是 : 首 先 ________________________________________________________________________。

【解析】 本题综合考查了化学实验中常见的问题, 重点在于探究反应后灰黑色固体的成 + 分。碳单质可通过检验其燃烧后的产物中是否含有 CO2 来确定;铜单质可通过 Cu2 在溶液 中显蓝色来确定。据此可确定实验方法。

【答案】(1)长颈漏斗 (2)⑧⑨ 气泡冒出,松开手后导管中会形成一段液柱 着的木条放到集气瓶口,若木条立即熄灭,证明 CO2 已收集满 (4)过滤

(3)将燃

【设计实验】 步骤 1.将灰黑色固体充分灼烧,再将生成的气体通入澄清石灰水中;石 灰水变浑浊,证明灰黑色固体中含单质碳,否则不含单质碳。 步骤 2.向灼烧后的固体中加稀硫酸;溶液变蓝色,证明灰黑色固体中含单质铜,否则不 含单质铜。 【反思讨论】 询问老师或查阅资料或上网查询等。 说明:其他合理答案参照给分。

同学们在学习碱的化学性质时,进行了如下图所示的实验:

(1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式 NaOH+HCl===NaCl+H2O。 (2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是气球胀大。 (3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。 (4)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中,最 终看到废液浑浊并呈红色,产生疑问。

【提出问题】 废液中含有哪些物质? 【交流讨论】 ①一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和氯化钠(写物质名称)。 ②还含有能使废液呈碱性的物质,能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。 小云认为:只有碳酸钠 小红认为:只有氢氧化钙 小林认为:是氢氧化钠和碳酸钠 你认为还可能是只有氢氧化钠。(写一种猜想)

专题训练18

化学实验探究
(时间:60 分钟 分值:100 分)

1.(12 分)(2010· 陕西)某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了兴趣, 于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。 【提出问题】这包干燥剂是否变质,成分是什么? 【猜想假设】猜想一:全部是 CaO; 猜想二:是 CaO 和 Ca(OH)2 的混合物; 猜想三:全部是 Ca(OH)2 ; 猜想四:是 Ca(OH)2 和 CaCO3 的混合物。 【实验探究】 (1)取部分该干燥剂于试管中,加水后无放热现象,说明这包干燥剂中不含 CaO 或氧化 钙。 (2)继续向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂有 CaCO3 或碳酸钙。
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分,小组同学设计了以下三种方案。 另取部分干燥剂于烧杯中,加水并搅拌,静置后取上层清液于 3 支试管中。请你参与实 验,并填写表中的空白: 实验方案 方案一 方案二 方案三 实验操作

实验现象 溶液由无色变红色 澄清溶液变浑浊 产生蓝色沉淀 写出方案二发生的反应的化学方程式 Ca(OH)2 +CO2 ===CaCO3 ↓+H2 O。 【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想四成立。 【拓展迁移】 小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因, 认识到实验室保存氧化钙应注意密 封保存(其他合理答案均可)。

2.(18 分)(2010· 烟台)2010 年 1 月 7 日,兰州石化公司石油化工厂的一个装有液化气等 轻烃的罐区发生爆炸。消防官兵在灭火中使用了很多水炮对着火的罐体不断喷水,经 46 小 时终于将火扑灭。环保部门监测发现:空气中粉尘颗粒增多,比正常值超出八倍。 (1)水炮灭火的主要原理是将温度降到可燃物的着火点以下。 (2)目前计入空气污染物的项目为:一氧化碳、二氧化硫、可吸入颗粒物、二氧化氮等。 (3)当地某化学兴趣小组想探究爆炸现场附近的空气中是否含有 CO 气体。设计实验方 案如下: 【实验目的】确定气体样品中是否含有 CO。 【实验原理】①除去收集的空气样品中的氧气;②3CO+Fe2 O3 =====2Fe+3CO2 (假设该 样品中不含除 CO 之外的其他能与 Fe2 O3 反应的物质)。
高温

【实验仪器】

请根据他们的设计回答下列问题: ①在实验时,上述仪器的连接顺序是:丙→乙→甲→乙。其中乙装置需要使用两次,第 一次的作用是检验原气体样品中的二氧化碳是否除尽。 ②根据实验中出现的甲中药品由红变黑或乙中石灰水第一次不变浑浊, 第二次变浑浊现 象,能判断出爆炸现场附近的空气样品中有较多 CO。 ③从环境保护的角度考虑, 你认为该实验的设计是否存在缺陷?如果有, 该如何改进? 有缺陷 在 d 处将尾气点燃(或在 d 处用气球收集尾气等其他合理答案均可)

3.(25 分)(2010· 扬州)叠氮化钠(NaN3 )被广泛应用于汽车安全气囊,某兴趣小组对其进 行下列研究: 【应用研究】 (1)汽车经撞击后,30 毫秒内引发 NaN3 迅速分解为 Na、N2 ,反应方程式为 2NaN3===== 2Na+3N2 ↑。 【制备研究】 (2)将金属钠与液态氨反应得 NaNH2 ,再将 NaNH2 与 N2 O 反应可生成 NaN3 、NaOH 和气体 X,该反应的化学方程式为 2NaNH2 +N2 O===NaN3 +NaOH+X,实验室检验 X 气体 使用的试纸是湿润红色石蕊试纸。 【Na2 CO3 质量分数测定】 工业级 NaN3 中常含有少量的 Na2 CO3 , 为测定样品中 Na2 CO3 的质量分数设计如图装置 (已知 H2 SO4 溶液与 NaN3 反应不生成气体)。
撞击

提示:碱石灰是 NaOH 和 CaO 固体

(3)装置 A 的作用是除去空气中的 CO2 。设计的实验步骤为: ①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置 C;③关闭弹 簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹,缓缓鼓入空气;⑤再次称量装置 C。计算碳酸 钠含量至少需要测定 3(填数字)个数据。根据制备反应,分析工业级 NaN3 中含有 Na2 CO3 的 可能原因生成 NaN3 的同时有 NaOH 生成,NaOH 吸收空气中 CO2 生成 Na2 CO3 。 【NaN3 纯度测定】 精确称量 0.140 g NaN3 样品,设计如图装置,测定其纯度。已知 2NaN3 →3N2 (NaN3 中 的 N 全部转化为 N2 ,其他产物略),反应中放出大量的热。

(4)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面 形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差不变(填“变大”、“变小”或“不变”), 说明气密性良好。 (5)使小试管中的 NaN3 样品与 M 溶液接触的操作是倾斜锥形瓶, 使样品与 M 溶液接触。 (6)使用冷水冷凝的目的是降低气体温度(防止量气管中水喷出)。 反应前应将液面调节到 量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是调节两边液面 相平。 (7)常温下测得量气管读数为 67.2 mL(N2 的密度为 1.25 g/L),则实验中选用的量气管规 格合适的是 A(填字母序号)。 A.100 mL B.1 L C.2 L (8)计算 NaN3 样品的纯度(写出计算过程)。

92.9% 解:m(N2 )=67.2 mL×10-3 L/mL× 1.25 g/L=0.084 g 设样品中 NaN3 质量为 x。 2NaN3 ~3N2 130 84 x 0.084 g x=0.13 g 0.13 g NaN3 样品的纯度为= ×100%=92.9% 0.140 g

【解析】 (1)写方程式时不要忘记条件是撞击; (2)根据两边原子个数相等, 推知 X 为 NH3 , NH3 使湿润红色石蕊试纸变蓝;(3)为防止空气中的 CO2 被 C 装臵吸收,影响实验结果,用 A 装臵中的碱石灰除去空气中的 CO2 ;为了使反应后产生的 CO2 全部被 NaOH 溶液吸收, 应鼓入空气排出圆底烧瓶内的 CO2 ;首先称量样品质量,然后称量装臵 C 反应前和反应后 的质量,两次质量差就是生成 CO2 的质量,根据 CO2 的质量计算出样品中 Na2 CO3 的质量, 从而计算出样品中 Na2 CO3 的质量分数,所以至少称量三次,测得三个数据;(4)若装臵漏气 则量气管液面与右边液面不可能形成高度差;(5)将锥形瓶倾斜使 M 溶液进入小试管中;(6) 因反应放出大量的热, 以防热的气流速率太快, 将量气管中的水喷出, 所以用冷水冷却气体; 调节水准瓶的高度,使两边液面相平,在两边压强相同的条件下读得的数据更准确;(7)根 据实验测 67.2 mL N2 ,用量程是 100 mL 的量气管,若用较大量程的量气管,导致误差偏大; (8)根据 m=ρ·V,可计算出氮气的质量,由氮气质量计算出样品中 NaN3 的质量,从而确定 样品中的 NaN3 的纯度。

4.(24 分)(2010· 肇庆)现有下列仪器或装置,请回答下列问题:

(1)仪器①的名称是铁架台;要用图中仪器组装成制气装置:用 KMnO4 加热分解制 O2 应选 BD(填字母);用废铁屑与稀盐酸反应制取 H2 ,应选 CE(或 ACE 或 ABE)(填字母)。 (2)若用 F 装置进行 CO 还原 CuO 的实验,b 处的现象为固体粉末由黑色变为红色; 要检验反应后的气体中含有 CO2 ,仪器②中应装的试剂名称为澄清石灰水,c 处尾气的 处理方法是点燃(或套上气球,或套上塑料袋)。

(3)若用图下装置进行“排空气法”收集 H2 ,请把图中的“导气管”补画完整。

【答案】见下图

(4)检验 F 装置气密性的操作和现象是在 a 处套上一个夹好铁夹的橡胶管,在 b 处用酒精灯 微热(或用手握玻璃管),②中有气泡放出,冷却后在②中左边导管中形成一个稳定的液柱, 说明气密性良好。

【解析】(1)仪器①是铁架台,用 KMnO4 制取氧气需加热,发生装臵选用 BD;用铁屑 与稀盐酸反应制取 H2 ,发生装臵选用 CE 或 ABE;(2)CO 还原 CuO 生成 Cu 和 CO2 ,b 处现 象是黑色粉末变为红色,利用澄清石灰水鉴别 CO2 气体;利用点燃或收集再利用处理尾气, 以防污染环境;(3)因为 H2 密度比空气小,应从短导气管通入 H2 ,长导气管排出空气;(4) 关闭 a 处,用手握住玻璃管或给玻璃管加热,若②中左边导气管有气泡冒出,冷却后形成一 段水柱,说明气密性良好。

5.(21 分)(2010· 中考预测题)某工厂的废水中只含有硫酸镁和少量稀硫酸,课外活动小组 以此为课题,探讨如何从中回收纯净的硫酸镁固体,他们设计了两种方案,请你参加讨论: 【方案一】 选用镁粉作为试剂。 进行实验:①往废液中加入镁粉,当观察到无气泡产生时,说明加入的镁粉足够了。② 接下来的操作方法依次是过滤和蒸发。 【方案二】 选用氢氧化钠作为试剂。 进行实验:①向废液中逐滴加入氢氧化钠溶液,当观察到不再有白色沉淀产生时停止滴 入氢氧化钠。②进行过滤,将得到的氢氧化镁固体洗涤,放入烧杯中逐滴加入稀硫酸至恰好 完全反应,将溶液蒸发结晶得到硫酸镁。 【反思与评价】 比较方案一和方案二,你会选择方案一,理由是操作简便(或反应容易 控制)。 【拓展与交流】 请你继续探究,设计新的方案(使用试剂必须是与镁粉和氢氧化钠属于 不同类别的物质),你所选的试剂是(写化学式)MgCO3 (或 MgO)(合理即可)。


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