中考化学总复习 第五部分 科学探究 专题教学PPT课件（福建专用）

这是一份中考化学总复习 第五部分 科学探究 专题教学PPT课件（福建专用），文件包含13专题十三实验基本技能ppt、14专题十四常见气体的制取与净化ppt、15专题十五物质的鉴别推断和提纯ppt、16专题十六实验方案的设计与评价ppt等4份课件配套教学资源，其中PPT共240页， 欢迎下载使用。
考点一　常见气体的制取与检验
1.(2019山东济宁,6,2分)为区别N2、H2、CO2、CH4四种气体,小丽进行了下面实验:①点燃四种气体,将气体分为可燃性气体和不可燃性气体;②在可燃性气体火焰上方,分别罩一内壁附有澄清石灰水的烧杯,烧杯内壁出现白色浑浊的是气体Ⅰ,无 明显变化的是气体Ⅱ;③将不可燃性气体通入澄清石灰水,其中,能使澄清石灰水变浑浊的是气体Ⅲ,无明显变化的是气体Ⅳ。根据实验推断,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对应的气体分别是 (　　)A.CH4、CO2、H2、N2　　B.CH4、H2、CO2、N2C.CH4、H2、N2、CO2　　D.CO2、H2、N2、CH4
答案    B　氢气和甲烷具有可燃性,氮气和二氧化碳没有可燃性。甲烷燃烧生成二氧化碳和水,氢气燃 烧生成水,故Ⅰ是甲烷,Ⅱ是氢气;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氮气不能,故Ⅲ是二氧化碳,Ⅳ是氮 气。故选B。
方法总结　检验气体时,一般从气体的颜色、气味、可燃性及燃烧后的生成物、个别气体的特殊化学 性质等方面加以检验、鉴别。
答案　(1)集气瓶　防止加热时高锰酸钾粉末进入导管　连续均匀气泡(2)延展　Cu与FeSO4溶液不反应,与AgNO3溶液反应(答案不唯一,回答具体实验现象也可)
解析　(1)仪器a是集气瓶;在试管口塞一团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末随气流进入导管,造成导管 堵塞。刚加热时,试管内的空气会因体积膨胀而逸出,因此需要加热一段时间,待导管口有气泡连续均匀 冒出时再收集,获得比较纯净的氧气。(2)铜丝一端可压成片状,说明金属铜有延展性。验证金属活动性顺序通常利用金属与稀盐酸、稀硫酸 是否能够反应生成氢气以及反应的剧烈程度,或根据金属与其他金属盐溶液之间能否发生置换反应来 判断。
考点二　常见气体的干燥与净化
1.(2020河南,24,4分)某化学小组选用以下部分装置制取纯净、干燥的CO2。 
难点突破　二氧化碳除杂时要“先除杂,后干燥”,除去氯化氢气体不能用氢氧化钠溶液,因为二氧化碳 可与氢氧化钠溶液反应而被吸收。
答案　(1)酒精灯　(2)B(3)带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已集满
解析　(1)编号①仪器的名称是酒精灯。(2)锌与稀硫酸反应制取氢气,反应不需要加热,锌是固体,稀硫 酸是液体,选用固液不加热型发生装置,故选B。(3)D为向上排气法选用的装置,收集氧气验满时,将带火 星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已集满。
(3)仪器a的名称是　　　    。(4)用双氧水和二氧化锰制取O2,选择的发生和收集装置的组合是　　　    (写出一种组合,填序号)。(5)实验室在加热条件下,分解草酸晶体可以制得CO,但是加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液 体。如果用这种方法制取CO,你从A、B、C中所选择的发生装置是　　    (填序号),选择的理由是　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    
　　    。(三)检验、净化和除杂(6)经检验,实验室用锌粒和稀盐酸制取的氢气中混有HCl气体,写出一种通过发生化学反应除去HCl的试 剂　　　　　    。
解析　(一)(1)物质都是由元素组成的,制取氧气的药品在组成上都应该含有氧元素。(2)木炭在氧气中 燃烧制取二氧化碳时,会使生成的二氧化碳中混有氧气;煅烧石灰石需要的条件是高温,在实验室中很难 达到该条件。(二)(3)仪器a是酒精灯。(4)用双氧水和二氧化锰制取氧气,原料为液体和固体,且反应不需要加热,应选 用固液常温型发生装置D;氧气不易溶于水,密度比空气大,可以采用排水法或向上排空气法收集,故收集 装置应选用G或E。(5)给固体加热时,试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂;由于加热时草 酸晶体在分解之前先熔化成了液体,为了防止草酸熔化后从试管口流出,应选用装置C。(三)(6)氢气中混有氯化氢气体,氯化氢是酸性气体,可以用碱性溶液除去,如氢氧化钠溶液。
易错警示　制取并收集干燥二氧化碳需在发生装置和收集装置之间加一干燥装置。
知识拓展　用装置G收集气体时:密度比空气大的气体从长管进,密度比空气小的气体从短管进;若用排 水法收集,气体从短管进;若用水将气体排出来,则水从长管注入。
(1)图一中仪器B的名称是　　　　　　    ;(2)实验室欲制备并收集二氧化碳,需在图一中选用A、B与　　　    (填序号)组合,该反应的化学方程式 为　　　　　　　　　　　　　　　　　    ;(3)图二是两套干燥气体的装置,可用于干燥二氧化碳的是　　　    (填“甲”或“乙”),不能选择另一 套的原因是　　　　　　　　　　　　　　　    。
思路分析　选取气体发生装置应依据反应物的状态和反应条件,选取气体收集装置应依据气体的密度 和溶解性。
知识拓展　碱性干燥剂不能干燥酸性气体,例如碱石灰不能干燥二氧化碳;酸性干燥剂不能干燥碱性气 体,例如浓硫酸不能干燥氨气。
解析　(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,属于固液常温型反应,故发生装置选择B,化学方 程式为2H2O2  2H2O+O2↑。(2)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取的二氧化碳中混有HCl和H2O,所以要制取一瓶纯净、干燥的二氧 化碳,发生装置先连接G(除去HCl),再连接F(除去H2O),最后用D(向上排空气法)收集。(3)确定实验室制取气体的反应原理时,不需要考虑制取气体的颜色和气味,故选D。
解题关键　熟记实验室常见仪器的名称,掌握实验室制取氧气、二氧化碳的方法及氧气的性质是解答 本题的关键。
答题规范　仪器名称“锥形瓶”不能写成“锥型瓶”,干燥剂浓硫酸不能写成硫酸,化学方程式中碳酸 钙后面要标“↓”。
解析　(1)A装置是固体加热型气体发生装置,可用氯酸钾和二氧化锰的混合物或高锰酸钾制取氧气,书 写化学方程式时注意反应条件和气体符号的标注以及配平;(2)C装置中有分液漏斗,通过分液漏斗的活 塞开关可以控制液体的滴加,从而控制化学反应;(3)氢气的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,画 图时注意试管口向下,并将导管伸入试管的底部。
失分警示　第(2)问中C装置的优点不能写成控制反应的发生与停止;第(3)问画图时不能将试管画成集 气瓶。
答案    C　A项,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,若甲试管内溶液变浑浊,则M中一定含有CO2,正确;B 项,丙中固体变黑是因为氧化铁和一氧化碳反应生成了黑色的铁粉和二氧化碳,二氧化碳使丁试管内溶 液变浑浊,正确;C项,若装置甲、乙位置互换,二氧化碳会被足量氢氧化钠溶液吸收,再通入澄清石灰水无 变化,则无法判断M中是否含有CO2,对判断CO的存在无影响,不正确;D项,因为草酸沸点约150 ℃,分解温 度约190 ℃,如果温度没有冷却到150 ℃以下,则M中可能混有草酸蒸气,正确。
疑难突破　实验室一般用澄清石灰水检验二氧化碳气体,因为两者反应能产生白色沉淀,但是氢氧化钙 的溶解度太小,不能用来吸收二氧化碳;吸收二氧化碳时用溶解度很大的氢氧化钠配成浓溶液来进行。
2.(2016北京,16,1分)下列实验操作能达到实验目的的是     (　　)
答案    D　A项,CO2含量高时CO不能被点燃,应将混合气体通过灼热的氧化铜;B项,铜粉不能与FeSO4反 应;C项,澄清石灰水和NaOH溶液均能与稀盐酸发生反应,但均没有明显现象;D项,加入肥皂水后,硬水中 产生的泡沫少而软水中会产生大量泡沫。故选D。
易错警示    本题易错选A,认为CO具有可燃性,可以将其点燃,忽略了当二氧化碳含量高时CO不能被点燃。
知识归纳　气体除杂的基本原则:不引入新杂质;不减少主体物质的质量;加入除杂试剂后主体物质易分 离出来。
3.(2020云南昆明,27,7分)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体。小李和小赵同学在老师的 指导下探究K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的热分解产物。【查阅资料】①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气②含有Fe2+的盐溶液可与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀③含有Fe3+的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液【提出问题】样品完全分解后,除水蒸气外还生成哪些产物?【猜想与假设】猜想一:气体产物中含有CO猜想二:气体产物中含有CO2猜想三:气体产物中含有　　　　　    【实验探究】(1)探究气体产物。小李同学对气体产物进行探究,设计如下实验(夹持装置及部分装置省略):
【实验结论】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的热分解产物有　　　    种。【拓展延伸】晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,其光解反应有FeC2O4生成。432 g FeC2O4在一 定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体,则两种气体质量的最简 整数比为　　　    。答案　【猜想与假设】CO、CO2【实验探究】(1)三(2)①产生大量气泡　②产生蓝色沉淀　③Fe2O3【实验结论】6【拓展延伸】11∶14(或者14∶11)
解析　【猜想与假设】根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变可知,反应后产生的气体除水蒸 气外还有CO2,也可能含有CO,还可能同时含有CO和CO2,因此猜想三是CO、CO2。【实验探究】(1)装 置B中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中含有二氧化碳气体;装置D中的氧化铜由黑色变为红色,说明 混合气体中含有还原性气体一氧化碳,故猜想三正确。(2)①固体中含有碳酸钾,则向滤液中加入硫酸时, 碳酸钾与硫酸反应产生二氧化碳气体,故①的现象是产生气泡;②固体中含有氧化亚铁,则溶于硫酸后与 K3[Fe(CN)6]反应产生的现象是有蓝色沉淀生成;③能够与KSCN溶液反应使溶液变红的是铁离子,说明 固体中含有Fe2O3。【实验结论】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的热分解产物中含有水蒸气、一氧化碳和二氧化 碳三种气体产物,还含有氧化铁、氧化亚铁、碳酸钾三种固体产物,一共六种产物。【拓展延伸】由题意可知,FeC2O4在一定条件下分解的化学方程式为3FeC2O4  Fe3O4+2CO2↑+4CO↑,设生成的CO2和CO的质量分别为x和y,利用上述化学方程式计算可得x=88 g,y=112 g,则CO2和CO 的质量比为88∶112=11∶14。
解题思路　本题属于信息给予题,通过仔细阅读,可以获取大量的有效信息:如【查阅资料】中的后两条 信息对【实验探究】(2)问表格中的问题解答非常有帮助。
③由上述实验可知,该塑料一定含有的元素是　　　    (填元素符号)。(4)定量测定为进一步确定组成,将 1.4 g 该塑料在足量 O2 中完全燃烧,共产生了 4.4 g CO2 和 1.8 g H2O,依据质量守 恒定律,可判断该塑料　　　    (填“含有”或“不含”)除上述③中结论之外的元素。
思路分析　检验气体时,先检验水蒸气,再检验其他气体,避免在检验其他气体时,气体将溶液中的水带入 无水硫酸铜中,造成干扰。
①小亮同学利用这种方法,在室温条件下设计了下面实验,请完善实验内容:
②现有碳酸钠(2 g)、碳酸氢钠(2 g)和足量蒸馏水。请仿照上述①中的方法和实验设计,在室温条件下, 调整变量、自主设计实验,进一步区分碳酸钠、碳酸氢钠两种物质:
1.(2020福建泉州质检,10)在一个烧杯中依次加入①②③三种试剂进行实验,其中不能达到实验目的的是(　　)
答案    D　铜和稀盐酸不反应,再加入锌,有气泡产生,说明锌能和稀盐酸反应,故活动性Zn>Cu,A能达到 实验目的;稀硫酸中加入过量的氢氧化钠溶液,没有很明显现象,但加入碳酸氢钠溶液后没有气泡产生, 说明稀硫酸已经跟氢氧化钠反应完了,B能达到实验目的;氢氧化钠如果完全变质生成碳酸钠,加入过量 的氯化钙溶液后,碳酸钠和氯化钙会完全反应生成碳酸钙和氯化钠,则溶液显中性,所以再加入酚酞试液 不变色,C能达到实验目的;验证氯化钠在20 ℃时的溶解度为36 g,往20 ℃、100 g水中加入18 g+18 g=36 g氯化钠,刚刚达到饱和时没有固体剩余,不能验证此时的溶解度就是36 g,必须再加一些氯化钠,不能继 续溶解才能说明达到饱和,D不能达到实验目的。
答案    D　当加热到一定温度时氯酸钾开始反应生成氯化钾和氧气,生成氯化钾的质量和生成氧气的体 积随时间而增大,且初始为0,A、B错误;由于氯酸钾分解的过程中有氧气生成,故固体中氧元素质量越来 越小,C错误;由于反应前后二氧化锰质量不变,固体总质量越来越少,反应停止时固体中二氧化锰的质量 分数不再变化,所以符合图中的变化趋势,D正确。
①写出仪器甲的名称:　　　　    。②用高锰酸钾制备氧气的发生装置为　　　　    (填标号),该反应的化学方程式为　　　　　　　　     　　　    。能用E装置收集氧气的原因有　　　　　　　　　　　　    。③实验室欲随开随停制备二氧化碳,选择的发生装置为　　　　    (填标号)。
解析　(1)马和认为空气中存在阴阳两气,阳气比阴气多很多,故氧气属于阴气;因为空气中氧气占空气体 积的21%,氮气占空气体积的78%。(2)氧气与红磷反应生成五氧化二磷,并放出热量。氧气与铁丝反应,生成四氧化三铁,并放出大量的热。 故这两个反应都有氧化物生成,都能将化学能转化为热能,A、C正确;红磷燃烧时,集气瓶中预留的水是 为了吸收生成的五氧化二磷,避免污染空气,而铁丝燃烧时,集气瓶中预留水是为了避免灼热的生成物溅 落下来使集气瓶底破裂,B错误。(3)①锥形瓶常用于实验室制取需求量比较多的气体;②高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧 气;由于氧气不易溶于水也不与水反应,故可用排水法收集,即可用E装置收集;③C装置制取二氧化碳只 有随时添加液体药品,不能随开随停,而用D装置时,当打开活塞时,酸液通过塑料隔板与放在隔板上的石 灰石或大理石固体药品接触,发生反应并放出二氧化碳气体,收集完后,只要关闭活塞,里面还在持续产生 二氧化碳气体,会产生一定的气压,把酸液往下压,直至酸液与固体药品分离并停止反应,故可以随开随 停。
(4)实验室可用固体无水醋酸钠和固体碱石灰混合加热的方法制取甲烷气体(已知甲烷的密度比空气小, 且不溶于水也不与水反应)。则制取该气体应选择的发生装置和收集装置是　　　　    (写出一种组合 即可)。
关键点拨　(1)气体发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关,如果是固体和固体反应,反应条件 需要加热,就选用固体加热型气体发生装置制取(如实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置);如果是固 体和液体在常温下反应来制取气体,则用固液常温型气体发生装置来制取气体(如过氧化氢在二氧化锰 的催化作用下制取氧气)。(2)气体收集装置的选择跟气体本身的性质有关,如果密度比空气大,且不会跟 空气中的物质发生化学反应,则可用向上排空气法收集;如果密度比空气小,且不会跟空气中的物质发生 化学反应,则可用向下排空气法收集;如果不易溶于水或难溶于水,且不会跟水发生反应,则可用排水法 收集;用排空气法收集的气体相对比较干燥,但纯度不高;用排水法收集的气体比较潮湿,但纯度比较高 一些。
解析　(1)仪器①是长颈漏斗。(2)B装置适用于固液常温型制取气体的发生装置,故可用于制取氧气、二氧化碳和氢气等。(3)用E装置收集气体,即用排水法收集气体,所以当集气瓶口有大气泡往外逸出时,表明气体集满;因为二 氧化碳密度比空气大且不与空气中的成分反应,故可选用D装置收集二氧化碳气体。(4)因为实验室用加热氯化铵和熟石灰固体混合物来制取氨气,应采用固体加热型发生装置,所以选用A 装置;由于氨气的密度比空气小,故用F装置收集氨气时,气体应从b端进入,空气从a端排出;氨气易溶于 水,故为了防止多余的氨气逸散到空气中,可用水或稀硫酸等来吸收。
解析　(1)加热用的仪器是酒精灯;收集气体的仪器是集气瓶。(2)高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰 和氧气;由于用高锰酸钾制取氧气需要加热,故选A装置做气体发生装置;由于氧气不易溶于水,且密度比 空气大,故选用向上排空气法和排水法收集,不能用向下排空气法收集。(3)由CO2体积随时间变化关系 图中曲线可知,Ⅲ反应太快,瞬间就完成实验,不便于收集;Ⅰ反应中H2SO4溶液与大理石反应生成硫酸钙 覆盖在大理石表面阻止反应的进行,不适合实验室制取二氧化碳;Ⅱ反应相对比较适中,适合实验室制取 二氧化碳,故选Ⅱ中的药品来制取二氧化碳。
解题关键　为了提高气体的除杂效率,应使气体和除杂试剂有足够大的接触面积,故要求气体进入多功 能瓶需“长进短出”。
(2)连接B、D可收集二氧化碳气体,“验满”的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　    ,若改用C作发生装置,你认为选用C相对于B的优点是　　　　　　　　　　　　　　　    。(3)为检查B装置的气密性,小明同学设计以下方案,请补全他的操作或现象。小明同学的操作是:往长颈漏斗中注入一定量的水,至浸没长颈漏斗下端,关闭弹簧夹并用手捂住锥形瓶 中上部,若气密性良好他能观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　    。(4)硫化氢(H2S)气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,可溶于水且水溶液呈酸性。其实验室制取原理是 FeS(固)+H2SO4(稀) FeSO4+H2S↑。要制取该气体,应选择发生装置　　    ,并选用　    处理尾气防止污染(填字母)。A.水　　 B.稀硫酸C.氯化钠溶液　　D.氢氧化钠溶液