2022年初中化学解题模型与方法之化学实验-微型、创新型实验探究题(含答案)
展开初中化学解题模型之微型、创新型实验探究题
一.实验探究题(共20小题)
1.(2020•普宁市模拟)某校社会实践小组的同学们,对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治开启了项目性的探究。
【信息检索】①雾霾,是雾和霾的组合词。雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。
②霾的主要成分可能含有可溶性硫酸铵、硝酸铵、不溶性碳氢有机物、黑碳、金属元素等。
【提出问题】某地霾的成分是什么?
【实验准备】选择该地重度雾霾天气,用SDLKC﹣1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10g。
活动一:查阅资料,霾中含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素,其中有害元素除Cd外,还有 。
活动二:煤燃烧产生有毒气体SO2和氮的氧化物,形成铵盐无机颗粒的过程如图:
①请写出SO3与空气中水蒸气反应,生成酸雾的化学方程式 。
②探究霾中铵盐无机颗粒的成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
取10g雾霾样品,加适量水,充分溶解后过滤,
a先向滤液中滴加氢氧化钡溶液充分反应
b再滴入稀硝酸,振荡,观察
a产生白色沉淀,并且有 产生
b白色沉淀不消失
霾中含有铵盐
【分析总结】根据实验探究证明霾中含有 可能含有 。
活动三:探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验(将活动一得到的残渣,干燥后置于中间凹槽内)。
【实验步骤】①滴入过氧化氢溶液制取O2,排出装置内空气后,再在导管口接上气球;②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水;③接通电源,用热电阻丝点燃残渣。
【实验现象】残渣剧烈燃烧,澄清石灰水变浑浊,气球变大。
【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 。
【交流讨论】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,理由是 。
2.(2017•徐州)某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。
(1)按如图装好药品、连好装置(夹持仪器已略去)。其中A装置的作用是 。
(2)加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣。该气体燃烧的化学方程式为 。
(3)同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”,玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。
【查阅资料】铁有三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色,铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上
黑色固体不变色
黑色固体中一定没有
(填物质名称)
取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量
溶液
,且有红色固体出现
黑色固体中一定含有
【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应,有关的化学方程式是
【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置,设计出图乙装置,并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,实验都获得成功
①甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,请你写一条:
②分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是 (填字母)
A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能
B.新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来
C.本身不含水的固体物质,不能用作供水剂。
3.(2021•金华)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习,某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的鉴定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰,于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型:
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图甲实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为 ;
(2)图甲实验方案中,装置C和D归属于上述思维模型中的 环节;
【改进创新】小金同学认为,原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰;于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,对图甲方案进行了改进与创新,去掉B、C、D装置,替换F、G装置,改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中,小金先从A处通一段时间混合气体,再点燃E处酒精灯加热,观察现象,也实现了气体产物成分的检验。
(3)实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是 ;
(4)实验中,判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是 。
4.(2020•东莞市)根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)图1中标有①的仪器名称是 。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 ,收集装置为 (填字母),验满的方法为 。
(4)图2为某种“微型”实验装置。如果G处装稀硫酸,H处放少量铁屑,则加热处的现象为 ;该装置的优点是 。
5.(2022•合肥一模)根据如图所示装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)小明同学用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气,欲使反应平稳进行,选用的发生装置是 (填写字母),写出反应的化学方程式: 。
(3)若用装置D收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是 (填序号)。
①O2
②CO2
③H2
④NH3
(4)装置E是实验室制取二氧化碳的创新装置,该装置的优点 。
6.(2021•邓州市二模)过氧化钠(Na2O2)是一种固体供氧剂,可用家庭急救。过氧化钠常温下分别能与CO2、H2O、HCl发生反应,均可生成O2。为了验证CO2能跟Na2O2反应生成O2,某化学小组的同学设计了如图所示实验。(已知:过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气)
(1)过氧化钠能和二氧化碳反应,生成氧气和一种白色固体,则该白色固体可能是 。
A.NaCl
B.NaOH
C.Na2CO3
D.NaHCO3
(2)A装置中所发生反应的化学方程式为 。
(3)用化学反应方程式表示B装置中NaHCO3饱和溶液的作用 ;表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是 ;请将C装置中导管补画完整。
(4)F是利用W管进行微型实验的装置。实验过程中微热a、b处,观察到a处红磷不燃烧,b处白磷燃烧,由此可得出燃烧的条件之一是什么? 。
(5)实验结束后,某同学取少量D中固体于试管中,加足量水,再向试管中滴加酚酞溶液,观察到溶液变红,请设计实验证明该溶液中不含有NaOH (简要写出实验步骤和现象)。
(6)若要用过氧化钠与水反应来制取64g氧气,请计算理论上需要过氧化钠的质量 。
7.(2021•梁园区校级四模)用如图微型实验装置探究可燃物的燃烧条件。
实验过程:①先通入N2,再点燃酒精灯,观察到a、b中均无明显现象;②熄灭酒精灯,改为通入O2空气,观察到b中红磷立即燃烧。
(1)由上述实验现象分析可知:①燃烧需要可燃物与氧气接触;② 。
(2)已知五氧化二磷能与水化合生成磷酸(H3PO4),磷酸具有酸的性质写出将尾气通入足量氢氧化钠溶液中,总的反应化学方程式: 。
8.(2021•南召县一模)在实验室中可选用如图仪器或装置制取某些气体。
(1)图中的微型装置G可用于实验室制备H2,请从A~F中选择 (填序号)进行组合装配成与装置G功能相同的装置;写出利用G装置实验室制取氧气的化学方程式 。
(2)H是医用输液观察滴液快慢的滴壶。若滴壶中装的液体为少许浓硫酸,想用该装置来干燥CO2气体,则CO2气体应从 端通入。
9.(2021•三水区校级二模)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,属于 反应(填基本反应类型);若要控制反应的发生成停止,应选择的发生装置是 (填序号)。
(4)已知甲酸(HCOOH)具有挥发性,在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。用如图2微型实验装置制取CO并还原Fe3O4,则B中发生的反应的化学方程式为 。该微型实验装置的优点是 。
10.(2021•金平区一模)根据图1所给的仪器和实验用品,回答相关问题:
(1)仪器B的名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气时,反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 ,若要组装一套能控制该反应发生和停止的发生装置,则可选择的仪器是 (填编号);若用L装置收集CO2,则气体应从 口(填“a”或“b)通入。
(4)“制H2还原氧化铜”的微型装置如图2,B处发生反应的化学方程式为 ,实验操作时,先 (填“加酸”或“加热”)。
11.(2021•锡山区一模)根据如图装置,结合所学化学知识回答问题。
(1)图中仪器①名称是 。
(2)实验室可以用装置B和C的组合制取二氧化碳气体,所用药品是石灰石和 ,反应的化学方程式为 ,可以用盛有澄清石灰水的F装置检验二氧化碳气体,气体应从 端通入。
(3)若用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为 。用装置E收集氧气时,当 时,说明氧气已经集满。
(4)用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体相关性质研究。
①同时挤压滴管B和C,控制相同液体量于球形容器中,有关上述对比实验,说法正确的是 (填写字母)。
A.MnO2加快反应速率
B.短时间内球形Ⅲ中产生气体少
C.反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈
D.MnO2一定分解产生气体
②微热燃烧器,蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧。关于燃烧器中的实验分析正确的是 (填写字母)。
A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
B.探究可燃物燃烧需要氧气
C.说明红磷与白磷是性质相似
D.可以比较白磷、红磷着火点的高低
③挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中,一段时间后,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,其原因是 。
④蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内,烧杯内壁变模糊,此反应 (选填“能”或“不能”)证明蜡烛一定含有碳元素。
12.(2020•舟山)为提高测定空气中氧气含量实验的精确度,科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
【实验步骤】
①取一根玻璃管,用橡皮塞将一端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管,立即向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为A.弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为O,如图甲所示;
③水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中,静置至水滴不再移动时,水滴的右端标为B,如图乙所示;
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度,并计算出AB与AO的比值,将数据记录在表格中;
⑤洗涤、干燥实验装置,重复上述实验。
实验次数
AO/mm
AB/mm
AB/AO
1
523.5
109.5
0.2092
2
525.5
110.0
0.2093
3
527.0
110.5
0.2097
【得出结论】根据表格中的实验数据,可知空气中氧气含量为 。(用百分数表示)
【思考讨论】
①实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。
②实验步骤②中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果偏大,其原因是 。
13.(2019•山西)冬季雾霾频发,某校社会实践小组的同学们,对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。
【信息检索】雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐,铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其它元素。
【提出问题】某地霾的成分是什么?
【实验准备】选择该地重度雾霾天气,用SDLKC﹣1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10g。
活动一:探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取5g样品,加少量熟石灰末,混合、研磨
含有铵盐
方案二
取5g样品,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加
有白色沉淀生成
含有硫酸盐
【总结反思】工业上应加强对污染企业的监管,农业上应合理施用化肥。
活动二:探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验。(将活动一得到的残渣,干燥后置于中间凹槽内)
【实验步骤】①滴入过氧化氢溶液制取O2,排出装置内空气后,再在导管口接上气球。
②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水,
③接通电源,用热电阻丝点燃残渣
【实验现象】残渣剧烈燃烧,澄清石灰水浑浊,气球变大。
【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 。
【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,理由是 。
活动三:查阅资料,霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素,其中的有害元素除Cd外,还有 。
【能力发展】请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表:
项目
雾霾频发的成因
控制雾霾频发的做法
政府采取的应急措施
①
能源结构不合理
推广太阳能发电
人工降雨
②
烧散煤取暖
向空中或地面洒水
③
推广新能源汽车
私家车限号出行
【检出进度】小组同学没有进行的探究项目是 。
14.(2021•沂源县模拟)以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究并帮忙填写空格(包括表中的空格)。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:不相等;猜想2:相等。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲组
乙组
实验方案(反应后略)
实验现象
有气泡产生,天平指针向右偏转
铁钉表面有红色物质析出,溶液颜色发生改变,天平指针没有偏转反应的化学方程式
结论
猜想1正确
猜想2正确
【反思评价】究竟哪种猜想正确?通过讨论,同学们发现甲组中有气体逸出,导致指针向右偏转。得到启示:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在 中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图三种改进,你认为最佳装置是 (填序号)。
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,均得出猜想2正确。进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论: 的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【反思、应用和启示】
(1)反思:化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变,所以质量守恒。
(2)应用:某固体物质受热会发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,则该固体物质中一定由 元素组成。
(3)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 。
A.分析问题应该全面、严谨
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
15.(2021•安徽模拟)同学们用如图所示仪器和装置探究制取气体的方法,请回答下列问题:
①图中仪器B的名称为 。
②装配KClO3制备O2的发生装置,如图中还缺少的玻璃仪器是 (写名称),该反应的化学方程式是 。
③图中的微型装置F可用于实验室制备H2,反应化学方程式为 。该装置在操作上的优点是 。G 是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型的O2干燥装置,则气体应从 (填选“a”或“b”)进入,滴壶中装的试剂是 。
16.(2021•营口)在学习了单质碳的化学性质后,某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。
【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么?
【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末,遇水会变蓝;
②氯化钙有吸水性,可做干燥剂。
【做出猜想】猜想一:产物中含有CO、H2O;
猜想二:产物中含有CO2、H2O;
猜想三:产物中含有(1) 。
【进行实验】同学们设计了如图的实验:检查装置气密性后,将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证;(部分夹持固定装置省略;B、D、G装置中均为澄清的石灰水)
(2)装置B的作用是 。
(3)F装置中若发生反应,则化学方程式是 。
【解释与结论】经过实验,同学们认为猜想三成立。
(4)实验中能观察到的现象是① ;装置C中发生反应的化学方程式为② 。
【反思与评价】实验结束后,由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏,小组内同学针对这个事故,进行了分析和讨论。
(5)为了避免此事故再次发生,同学们对该装置进行了创新和改进,你认为他们的改进是 (文字说明或画图都可)。
17.(2021•潮南区模拟)根据图回答相关问题。
(1)仪器a的名称是 。进行A操作时,通常在蒸发皿内出现 时即停止加热,利用余热蒸干。
(2)图A~C的装置和操作中,没有错误的是 (填序号)。
(3)用双氧水和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 ;若要控制该反应的发生和停止,选用D作发生装置达不到目的,原因是 。
(4)图2为制备CO并还原CuO的“微型”实验装置(夹持仪器等已略去)。已知甲酸的分解反应为:HCOOHH2O+CO↑。
①装置中气球的作用是 ;
②CO与CuO反应的化学方程式为 ;
③该装置的优点是(写一条) 。
18.(2021•莱西市一模)如图是创新实验小组的同学设计的实验室制取并验证某种气体化学性质的有关装置,据此回答下列问题:
(1)实验室制取氧气和二氧化碳都可选用的发生装置是 (填字母序号),写出用此装置制取氧气的化学方程式 ,若用C装置收集氧气,验满方法是 。
(2)某兴趣小组的同学将所选发生装置与E、F装置连接进行实验,若实验时F装置中澄清石灰水变浑浊,写出F装置中反应的化学方程式 ,此实验能否说明发生装置中产生的气体是二氧化碳,原因是 。
(3)连接D、G装置可用来收集一定体积的CO2并测量生成的CO2体积,导管口 (填“e”或“f”)应与“j”相连接,图中植物油的作用是 。
(4)用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体相关性质研究。
①同时挤压滴管B和C,将等量的5%的过氧化氢溶液滴于球形容器中,观察产生氧气的速度,该实验的目的是探究 。
②微热燃烧器,蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧。关于燃烧器中的实验分析正确的是 (填写字母)。
A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
B.探究可燃物燃烧需要氧气
C.说明红磷与白磷是性质相似
D.可以比较白磷、红磷着火点的高低
③挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形I中,一段时间后,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,其原因是 。
19.(2021•铁东区二模)化学老师上演了“吹气生火”实验,他的操作是:用导管向包有“过氧化钠(Na2O2)”粉末的脱脂棉吹气,脱脂棉迅速燃烧起来。同学们很好奇,决定探个究竟。
(1)探究脱脂棉燃烧的原因。
【分析、作出猜想】根据燃烧条件分析:①脱脂棉是 物;②吹出的气体可能与Na2O2反应生成了氧气;③反应放出热量,使温度达到脱脂棉的 。
【进行实验】在如图1装置中,向装有Na2O2的试管中不断吹气,观察到Na2O2粉末由淡黄色逐渐变成白色,在导管口P处放置带火星的木条,木条 ,证明②成立。同还观察U型管中的液面 ,说明③成立。
【得出结论】吹出的气体与Na2O2粉末反应生成了氧气,放出了热量,满足脱脂棉燃烧的条件。
(2)通过探究试管内残留的白色固体成分,确定与Na2O2粉末反应的气体。
【查阅资料】①吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气;
②Na2O2粉末不与氮气反应;
③氢氧化钡[Ba(OH)2]可溶于水,氢氧化钙[Ca(OH)2]微溶于水;
④氯化钡(BaCl2)、氯化钙(CaCl2)溶液呈中性。
【作出猜想及推断】猜想1:固体成分是Na2CO3,则CO2参加反应;
猜想2:固体成分是NaOH,则H2O参加反应;
猜想3:固体成分是Na2CO3和NaOH,则CO2和H2O均参加反应。
【实验验证】
实验步骤
实验现象
分析与结论
①取残留白色固体配成溶液,向其中加入过量的氯化钡溶液,振荡,静置
产生白色沉淀
白色固体中含有碳酸钠,此反应的化学方程式为
②取适量实验①的上层清液,滴加少量酚酞溶液
溶液变红色
白色固体中含有
【实验结论】Na2O2与CO2、H2O蒸气都能反应,故猜想3正确。请写出Na2O2与CO2或与H2O反应的一个化学方程式 。
【拓展延伸】实验室存有Na2O2时,一旦失火, (填“能”或“不能”)用水灭火。
【反思与创新】
a.实验①中不能将氯化钡溶液换成氯化钙溶液,原因是 。
b.请你在图2方框中画出能替代U型管的装置(其实验目的相同)。
20.(2018•玉林)小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸,溶液无明显变化,他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究,请回答下列问题。
【实验一】
(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 色变为无色,该反应的化学方程式为 。
(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到 现象,证明了滴加的稀硫酸过量。
【实验二】按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度,同学们又设计了实验二,利用NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应,其中试剂丙是 。
【拓展延伸】CO2通入NaOH溶液中也无明显现象,CO2与NaOH溶液能否发生化学反应呢?小组同学对此继续探究。
【查阅资料】常温下NaOH、Na2CO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:
溶质
溶解性
溶剂
氢氧化钠
碳酸钠
水
极易溶
易溶
乙醇
易溶
微溶
【实验三】
小组同学设计了多角度验证CO2与NaOH溶液反应的实验,如实验三图所示(装置已连接好,气密性良好,止水夹a和b已关闭,部分仪器已略去)。
【温馨提示】CO2与乙醇不反应,本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。
(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是 。
写出该反应的化学方程式 。
(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是 。过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊。此实验从 角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。
【总结归纳】对于无明显现象的反应,可以通过改变实验装置,创设新的情境,观察到明显的反应现象,从而判断反应的发生。
二.解答题(共2小题)
21.(2021•黄冈模拟)李克强总理在今年的政府工作报告中提出,要在960万平方公里土地上掀起“大众创业,万众创新”的新浪潮,“万众创新”已成为新常态经济的必然选择.某化学兴趣小组为探究二氧化碳与氢氧化钠反应,设计了如下创新实验方案:
实验装置
实验步骤及操作
实验现象
①将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中
气球鼓起
②…
无明显现象
③将注射器2中的溶液推入瓶中
溶液中有气泡产生,气球变瘪
④向外拉注射器3
澄清石灰水变浑浊
(1)实验前要进行的实验操作是 .
(2)步骤①中气球鼓起的原因可能是 .
(3)步骤②的目的是证明步骤①中装置内的CO2已被完全吸收,其操作方法是 .
(4)步骤③中发生反应的化学方程式为 .
(5)本实验的结论是CO2能与氢氧化钠反应.
22.(2022•睢阳区模拟)如图是利用W管进行燃烧条件探究的微型实验,同时测定W管内的容积(可燃物足量):
(1)实验中观察到红磷不燃烧而白磷燃烧,说明燃烧条件之一是什么?
(2)待反应结束装置冷却至室温后打开弹簧夹,观察到量筒中的水被吸入W管中,最终量筒中水的体积为3.7mL,则该W管内的容积是多少?
初中化学解题模型之微型、创新型实验探究题
参考答案与试题解析
一.实验探究题(共20小题)
1.(2020•普宁市模拟)某校社会实践小组的同学们,对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治开启了项目性的探究。
【信息检索】①雾霾,是雾和霾的组合词。雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。
②霾的主要成分可能含有可溶性硫酸铵、硝酸铵、不溶性碳氢有机物、黑碳、金属元素等。
【提出问题】某地霾的成分是什么?
【实验准备】选择该地重度雾霾天气,用SDLKC﹣1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10g。
活动一:查阅资料,霾中含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素,其中有害元素除Cd外,还有 Pb、Hg 。
活动二:煤燃烧产生有毒气体SO2和氮的氧化物,形成铵盐无机颗粒的过程如图:
①请写出SO3与空气中水蒸气反应,生成酸雾的化学方程式 H2O+SO3═H2SO4 。
②探究霾中铵盐无机颗粒的成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
取10g雾霾样品,加适量水,充分溶解后过滤,
a先向滤液中滴加氢氧化钡溶液充分反应
b再滴入稀硝酸,振荡,观察
a产生白色沉淀,并且有 刺激性气味气体 产生
b白色沉淀不消失
霾中含有铵盐
【分析总结】根据实验探究证明霾中含有 硫酸铵 可能含有 硝酸铵 。
活动三:探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验(将活动一得到的残渣,干燥后置于中间凹槽内)。
【实验步骤】①滴入过氧化氢溶液制取O2,排出装置内空气后,再在导管口接上气球;②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水;③接通电源,用热电阻丝点燃残渣。
【实验现象】残渣剧烈燃烧,澄清石灰水变浑浊,气球变大。
【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O 。
【交流讨论】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,理由是 霾中含有不溶性碳氢有机物,与氧气反应也会生成二氧化碳 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;证明铵盐;碳的化学性质.
【专题】科学探究.
【分析】根据有害金属以及雾霾的成因,铵盐的性质、硫酸根离子的检验、二氧化碳与氢氧化钙反应的化学方程式的书写等进行分析解答即可。
【解答】解:活动一:霾中含有的Pb、Hg、Cd等金属元素是有害元素。
活动二:①SO3与水蒸气反应生成硫酸,反应的化学方程式为H2O+SO3═H2SO4。
②要探究霾中是否含有铵盐,铵根离子会与碱性物质混合产生有刺激性气味的氨气;
【分析总结】根据实验探究证明霾中含有硫酸铵,可能含有硝酸铵;
活动三:【实验结论】装置内澄清石灰水变浑浊是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式是Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,故填:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,是因为根据题干提供的信息,霾中可能含有不溶性有机物,含有碳元素,与氧气反应也会生成二氧化碳,故填:霾中可能含有不溶性有机物,含有碳元素,与氧气反应也会生成二氧化碳。
故答案为:活动一:Pb、Hg;
活动二:①H2O+SO3═H2SO4
②刺激性气味气体;
【分析总结】硫酸铵;硝酸铵;
活动三:【实验结论】Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
【交流研讨】霾中含有不溶性碳氢有机物,与氧气反应也会生成二氧化碳。
【点评】本题考查的是科学探究的知识,完成此题,可以依据题干提供的信息结合物质的性质进行。
2.(2017•徐州)某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。
(1)按如图装好药品、连好装置(夹持仪器已略去)。其中A装置的作用是 提供水蒸气 。
(2)加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣。该气体燃烧的化学方程式为 2H2+O22H2O 。
(3)同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”,玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。
【查阅资料】铁有三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色,铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上
黑色固体不变色
黑色固体中一定没有
氧化亚铁和氧化铁 (填物质名称)
取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量
硫酸铜 溶液
黑色固体部分溶解 ,且有红色固体出现
黑色固体中一定含有
铁和四氧化三铁
【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应,有关的化学方程式是 3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2
【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置,设计出图乙装置,并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,实验都获得成功
①甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,请你写一条: 操作简单
②分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是 AB (填字母)
A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能
B.新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来
C.本身不含水的固体物质,不能用作供水剂。
【考点】实验探究物质的性质或变化规律;金属的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】科学探究.
【分析】(1)其中A装置的作用是提供水蒸气;
(2)氢气燃烧生成水;
(3)铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;
铁与水蒸气发生置换反应,生成四氧化三铁和氢气;
不同的实验装置,优缺点不同;
疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能,新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来。
【解答】解:(1)按如图装好药品、连好装置(夹持仪器已略去)。其中A装置的作用是提供水蒸气。
故填:提供水蒸气。
(2)加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣,说明气泡中的气体是氢气,氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为:2H2+O22H2O。
故填:2H2+O22H2O。
(3)倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上,黑色固体不变色,说明黑色固体中一定没有氧化亚铁和氧化铁;
取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量硫酸铜溶液,黑色固体部分溶解,并且产生红色固体,说明黑色固体中含有铁和四氧化三铁,实验过程如下表所示:
实验步骤
实验现象
实验结论
倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上
黑色固体不变色
黑色固体中一定没有氧化亚铁和氧化铁
取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量硫酸铜溶液
黑色固体部分溶解,且有红色固体出现
黑色固体中一定含有铁和四氧化三铁
【探究结论】
铁与水蒸气发生置换反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2。
故填:3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2。
【拓展创新】
①甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,例如操作更简单,节约药品,供水物质丰富,节约能源等。
故填:操作简单。
②A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能,该选项说法正确;
B.新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来,该选项说法正确;
C.本身不含水的固体物质,也可以用作供水剂,该选项说法不正确。
故填:AB。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
3.(2021•金华)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习,某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的鉴定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰,于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型:
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图甲实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为 水蒸气、二氧化碳、一氧化碳 ;
(2)图甲实验方案中,装置C和D归属于上述思维模型中的 气体净化 环节;
【改进创新】小金同学认为,原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰;于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,对图甲方案进行了改进与创新,去掉B、C、D装置,替换F、G装置,改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中,小金先从A处通一段时间混合气体,再点燃E处酒精灯加热,观察现象,也实现了气体产物成分的检验。
(3)实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是 防止加热时发生爆炸,同时检验二氧化碳气体 ;
(4)实验中,判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是 H中会出现浑浊 。
【考点】化学实验方案设计与评价;常见气体的检验与除杂方法.
【专题】实验设计题.
【分析】水和硫酸铜反应生成蓝色固体五水硫酸铜,加热时氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水;
可燃性气体或粉尘与氧气或混合混合达到爆炸极限时,遇明火或加热时发生爆炸。
【解答】解:(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,是因为水和硫酸铜反应生成蓝色固体五水硫酸铜,说明气体中含有水蒸气,B中澄清石灰水变浑浊,是因为气体中含有二氧化碳,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,说明二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收,F装置中的澄清石灰水均变浑浊,是因为加热时氧化铜和一氧化碳反应生成了二氧化碳,由此可得出该气体产物的成分为水蒸气、二氧化碳、一氧化碳。
故填:水蒸气、二氧化碳、一氧化碳。
(2)图甲实验方案中,装置C和D归属于上述思维模型中的气体净化环节。
故填:气体净化。
(3)实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是防止加热时发生爆炸(如果含有一氧化碳,一氧化碳和空气混合达到爆炸极限,加热时发生爆炸),检验二氧化碳气体(二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊)。
故填:防止加热时发生爆炸,同时检验二氧化碳气体。
(4)实验中,判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是H中会出现浑浊。
故填:H中会出现浑浊。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
4.(2020•东莞市)根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)图1中标有①的仪器名称是 锥形瓶 。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 C (填字母),反应的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑ 。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ,收集装置为 E (填字母),验满的方法为 把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满 。
(4)图2为某种“微型”实验装置。如果G处装稀硫酸,H处放少量铁屑,则加热处的现象为 黑色固体变红色 ;该装置的优点是 节约药品,操作简单 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;二氧化碳的检验和验满.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【分析】(1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法;
(2)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,受热分解生成氯化钾和氧气;
(3)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
二氧化碳能够溶于水,密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧;
(4)稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,加热条件下氢气和氧化铜反应生成铜和水。
【解答】解:(1)图1中标有①的仪器名称是锥形瓶。
故填:锥形瓶。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气,需要加热,应选用的发生装置是C,反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑。
故填:C;2KClO32KCl+3O2↑。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,收集装置为E,是因为二氧化碳密度比空气大,验满的方法为:把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满。
故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;E;把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满。
(4)如果G处装稀硫酸,H处放少量铁屑,稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,则加热处氢气和氧化铜反应生成铜和水,观察到黑色固体变红色;该装置的优点是节约药品,操作简单。
故填:黑色固体变红色;节约药品,操作简单。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
5.(2022•合肥一模)根据如图所示装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)仪器a的名称是 铁架台 。
(2)小明同学用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气,欲使反应平稳进行,选用的发生装置是 C (填写字母),写出反应的化学方程式: 2H2O22H2O+O2↑ 。
(3)若用装置D收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是 ③ (填序号)。
①O2
②CO2
③H2
④NH3
(4)装置E是实验室制取二氧化碳的创新装置,该装置的优点 能使反应随时进行或停止 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;气体的干燥(除水).
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【分析】(1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法。
(2)通常情况下,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气。
(3)根据收集装置可以判断气体性质。
(4)不同的实验装置,优缺点不同。
【解答】解:(1)仪器a的名称是铁架台。
故答案为:铁架台。
(2)小明同学用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气,欲使反应平稳进行,选用的发生装置是C(通过分液漏斗能够控制反应速率,从而能够控制反应速率),反应的化学方程式:2H2O22H2O+O2↑。
故答案为:C;2H2O22H2O+O2↑。
(3)若用装置D收集一瓶干燥的某气体,说明该气体不能和浓硫酸反应,密度比空气小,则该气体可能是氢气。
故答案为:③。
(4)装置E是实验室制取二氧化碳的创新装置,该装置的优点是能使反应随时进行或停止(通过上下移动粗铜线,能使固体和液体分离或混合)。
故答案为:能使反应随时进行或停止。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
6.(2021•邓州市二模)过氧化钠(Na2O2)是一种固体供氧剂,可用家庭急救。过氧化钠常温下分别能与CO2、H2O、HCl发生反应,均可生成O2。为了验证CO2能跟Na2O2反应生成O2,某化学小组的同学设计了如图所示实验。(已知:过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气)
(1)过氧化钠能和二氧化碳反应,生成氧气和一种白色固体,则该白色固体可能是 C 。
A.NaCl
B.NaOH
C.Na2CO3
D.NaHCO3
(2)A装置中所发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)用化学反应方程式表示B装置中NaHCO3饱和溶液的作用 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ ;表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是 E中的澄清石灰水变浑浊 ;请将C装置中导管补画完整。
(4)F是利用W管进行微型实验的装置。实验过程中微热a、b处,观察到a处红磷不燃烧,b处白磷燃烧,由此可得出燃烧的条件之一是什么? 燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点 。
(5)实验结束后,某同学取少量D中固体于试管中,加足量水,再向试管中滴加酚酞溶液,观察到溶液变红,请设计实验证明该溶液中不含有NaOH 取少量样品溶液于试管,滴加足量的CaCl2(或BaCl2)溶液,产生白色沉淀,溶液由红色逐渐变为无色,则证明该溶液中不含NaOH (简要写出实验步骤和现象)。
(6)若要用过氧化钠与水反应来制取64g氧气,请计算理论上需要过氧化钠的质量 312g 。
【考点】实验探究物质的性质或变化规律;常见气体的检验与除杂方法;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算.
【专题】科学探究.
【分析】(1)依据质量守恒定律和题中信息分析;
(2)依据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳分析;
(3)依据碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳分析;依据实验装置和二氧化碳性质分析;依据洗气瓶洗气原则为“长进短出”分析;
(4)依据题中信息和可燃物燃烧条件分析;
(5)依据氢氧化钠和碳酸钠的性质分析;
(6)依据过氧化钠与水反应方程式,结合题中数据分析。
【解答】解:(1)依据质量守恒定律可知,过氧化钠能和二氧化碳反应,生成氧气和一种白色固体,则该白色固体可能是碳酸钠,故填:C;
(2)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,则A装置中所发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)B装置中NaHCO3饱和溶液的作用是除去二氧化碳中的氯化氢,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是E 中的澄清石灰水变浑浊;洗气瓶的洗气原则为“长进短出”,则C装置中导管如;故填:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;E 中的澄清石灰水变浑浊;;
(4)可燃物燃烧条件是与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,实验过程中微热a、b处,观察到a处红磷不燃烧,b处白磷燃烧,由此可得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点,故填:燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点;
(5)氢氧化钠和碳酸钠的溶液都显碱性,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则证明该溶液中不含有NaOH 的实验方案为取少量样品溶液于试管,滴加足量的 CaCl2(或 BaCl2)溶液,产生白色沉淀,溶液由红色逐渐变为无色,则证明该溶液中不含 NaOH;故填:取少量样品溶液于试管,滴加足量的 CaCl2(或 BaCl2)溶液,产生白色沉淀,溶液由红色逐渐变为无色,则证明该溶液中不含 NaOH;
(6)设理论上需要过氧化钠的质量为x
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
156 32
x 64g
=
x=312g
则理论上需要过氧化钠的质量312g,故填:312g。
【点评】此题主要考查常见物质的性质,主要是利用装置图及常见物质的性质分析和解决有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
7.(2021•梁园区校级四模)用如图微型实验装置探究可燃物的燃烧条件。
实验过程:①先通入N2,再点燃酒精灯,观察到a、b中均无明显现象;②熄灭酒精灯,改为通入O2空气,观察到b中红磷立即燃烧。
(1)由上述实验现象分析可知:①燃烧需要可燃物与氧气接触;② 温度达到着火点 。
(2)已知五氧化二磷能与水化合生成磷酸(H3PO4),磷酸具有酸的性质写出将尾气通入足量氢氧化钠溶液中,总的反应化学方程式: P2O5+6NaOH=2Na3PO4+3H2O 。
【考点】燃烧的条件与灭火原理探究;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】科学探究.
【分析】(1)燃烧的条件:可燃物,可燃物与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,三者必须同时具备,缺一不可.
(2)五氧化二磷与水化合生成磷酸,磷酸和氢氧化钠反应生成磷酸钠和水。
【解答】解:(1)熄灭酒精灯,改为通入O2空气,观察到b中红磷立即燃烧,说明:①燃烧需要可燃物与氧气接触;②温度达到着火点。
故填:温度达到着火点。
(2)五氧化二磷与水化合生成磷酸(H3PO4),磷酸和氢氧化钠反应生成磷酸钠和水,总的反应化学方程式:P2O5+6NaOH=2Na3PO4+3H2O。
故填:P2O5+6NaOH=2Na3PO4+3H2O。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
8.(2021•南召县一模)在实验室中可选用如图仪器或装置制取某些气体。
(1)图中的微型装置G可用于实验室制备H2,请从A~F中选择 ACDE (填序号)进行组合装配成与装置G功能相同的装置;写出利用G装置实验室制取氧气的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ 。
(2)H是医用输液观察滴液快慢的滴壶。若滴壶中装的液体为少许浓硫酸,想用该装置来干燥CO2气体,则CO2气体应从 b 端通入。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【分析】(1)根据装置G优点进行分析;根据化学反应原理书写化学方程式。
(2)H是医用输液观察滴液快慢的滴壶。若滴壶中装的液体为少许浓硫酸,想用该装置来干燥CO2气体,则CO2气体应从b端通入。
【解答】解:(1)装置G适用固液不加热型反应,注射器可以控制液体滴加速率,从而控制反应速率,分液漏斗也可以控制液体滴加速率,从而控制反应速率,所以可选用ACDE进行组合装配成与装置G功能相同的装置。利用G装置实验室制取氧气可以用过氧化氢溶液和二氧化锰反应,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。
(2)H是医用输液观察滴液快慢的滴壶。若滴壶中装的液体为少许浓硫酸,想用该装置来干燥CO2气体,则CO2气体应从b端通入。
故答案为:
(1)ACDE;2H2O22H2O+O2↑;
(2)b
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
9.(2021•三水区校级二模)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)仪器a的名称是 集气瓶 。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ,属于 复分解 反应(填基本反应类型);若要控制反应的发生成停止,应选择的发生装置是 C (填序号)。
(4)已知甲酸(HCOOH)具有挥发性,在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。用如图2微型实验装置制取CO并还原Fe3O4,则B中发生的反应的化学方程式为 Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 。该微型实验装置的优点是 节约药品、同时进行多个实验等 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;一氧化碳还原氧化铁;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【分析】(1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法;
(2)高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
为了防止高锰酸钾进入导管,通常在试管口塞一团棉花;
(3)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
(4)高温条件下一氧化碳和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳。
【解答】解:(1)仪器a的名称是集气瓶。
故填:集气瓶。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,属于复分解反应;
若要控制反应的发生成停止,应选择的发生装置是C。
故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;复分解;C。
(4)高温条件下一氧化碳和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2;
该微型实验装置的优点是节约药品、同时进行多个实验等。
故填:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2;节约药品、同时进行多个实验等。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
10.(2021•金平区一模)根据图1所给的仪器和实验用品,回答相关问题:
(1)仪器B的名称是 锥形瓶 。
(2)用高锰酸钾制取氧气时,反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ,若要组装一套能控制该反应发生和停止的发生装置,则可选择的仪器是 CFH (填编号);若用L装置收集CO2,则气体应从 b 口(填“a”或“b)通入。
(4)“制H2还原氧化铜”的微型装置如图2,B处发生反应的化学方程式为 CuO+H2Cu+H2O ,实验操作时,先 加酸 (填“加酸”或“加热”)。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;氢气的化学性质与燃烧实验.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【分析】(1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法;
(2)高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
(3)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
二氧化碳能够溶于水,密度比空气大;
(4)加热条件下氧化铜和氢气反应生成铜和水。
【解答】解:(1)仪器B的名称是锥形瓶。
故填:锥形瓶。
(2)用高锰酸钾制取氧气时,反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
若要组装一套能控制该反应发生和停止的发生装置,则可选择的仪器是CFH;
若用L装置收集CO2,二氧化碳密度比空气大,则气体应从b口通入。
故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;CFH;b。
(4)B处加热时氧化铜和氢气反应生成铜和水,发生反应的化学方程式为:CuO+H2Cu+H2O,实验操作时,先加酸,产生氢气排出装置中的空气后再加热,以防止发生爆炸。
故填:CuO+H2Cu+H2O;加酸。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
11.(2021•锡山区一模)根据如图装置,结合所学化学知识回答问题。
(1)图中仪器①名称是 酒精灯 。
(2)实验室可以用装置B和C的组合制取二氧化碳气体,所用药品是石灰石和 稀盐酸 ,反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ,可以用盛有澄清石灰水的F装置检验二氧化碳气体,气体应从 b 端通入。
(3)若用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。用装置E收集氧气时,当 集气瓶口出现大气泡 时,说明氧气已经集满。
(4)用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体相关性质研究。
①同时挤压滴管B和C,控制相同液体量于球形容器中,有关上述对比实验,说法正确的是 ABC (填写字母)。
A.MnO2加快反应速率
B.短时间内球形Ⅲ中产生气体少
C.反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈
D.MnO2一定分解产生气体
②微热燃烧器,蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧。关于燃烧器中的实验分析正确的是 AD (填写字母)。
A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
B.探究可燃物燃烧需要氧气
C.说明红磷与白磷是性质相似
D.可以比较白磷、红磷着火点的高低
③挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中,一段时间后,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,其原因是 二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧 。
④蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内,烧杯内壁变模糊,此反应 不能 (选填“能”或“不能”)证明蜡烛一定含有碳元素。
【考点】燃烧的条件与灭火原理探究;常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;氧气的化学性质;二氧化碳的化学性质.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化;科学探究.
【分析】(1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法。
(2)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
(3)高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
为了防止高锰酸钾进入导管,通常在试管口塞一团棉花,氧气不易溶于水。
(4)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气。
可燃物燃烧条件:与氧气接触,温度达到着火点。
二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧。
【解答】解:(1)图中仪器①名称是酒精灯。
故填:酒精灯。
(2)实验室可以用装置B和C的组合制取二氧化碳气体,所用药品是石灰石和稀盐酸,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,可以用盛有澄清石灰水的F装置检验二氧化碳气体,气体应从b端通入。
故填:稀盐酸;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;b。
(3)若用A装置制取氧气,试管口塞一团棉花,应该是利用高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
用装置E收集氧气时,当集气瓶口出现大气泡时,说明氧气已经集满。
故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;集气瓶口出现大气泡。
(4)①A.MnO2加快反应速率,该选项说法正确;
B.短时间内球形Ⅲ中产生气体少,是因为常温下过氧化氢分解速率较慢,该选项说法正确;
C.反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈,是因为球形Ⅱ中的二氧化锰能够加快过氧化氢的分解速率,该选项说法正确;
D.MnO2没有分解产生气体,该选项说法不正确。
故填:ABC。
②A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点,例如蜡烛b、c燃烧,是因为微热时,温度达到白磷的着火点,白磷燃烧放热,能使温度达到蜡烛的着火点,导致蜡烛燃烧,蜡烛a不能燃烧,是因为温度没有达到红磷和蜡烛的着火点,该选项说法正确;
B.不能探究可燃物燃烧需要氧气,该选项说法不正确;
C.不能说明红磷与白磷是性质相似,是因为微热时,白磷燃烧,红磷不能燃烧,说明白磷和红磷的化学性质不相似,该选项说法不正确;
D.微热时,白磷燃烧,红磷不能燃烧,说明白磷着火点比红磷低,因此可以比较白磷、红磷着火点的高低,该选项说法正确。
故填:AD。
③挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中,一段时间后,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,其原因是二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧。
故填:二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧。
④蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内,烧杯内壁变模糊,此反应不能证明蜡烛一定含有碳元素,是因为稀盐酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳进入燃烧器中,烧杯内壁变模糊,可能是由稀盐酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳导致的。
故填:不能。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
12.(2020•舟山)为提高测定空气中氧气含量实验的精确度,科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
【实验步骤】
①取一根玻璃管,用橡皮塞将一端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管,立即向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为A.弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为O,如图甲所示;
③水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中,静置至水滴不再移动时,水滴的右端标为B,如图乙所示;
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度,并计算出AB与AO的比值,将数据记录在表格中;
⑤洗涤、干燥实验装置,重复上述实验。
实验次数
AO/mm
AB/mm
AB/AO
1
523.5
109.5
0.2092
2
525.5
110.0
0.2093
3
527.0
110.5
0.2097
【得出结论】根据表格中的实验数据,可知空气中氧气含量为 20.94% 。(用百分数表示)
【思考讨论】
①实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 增大接触面积,使氧气被脱氧剂粉末充分吸收 。
②实验步骤②中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果偏大,其原因是 粉末分布不紧密会使空气混入粉末缝隙内,造成初始气体体积变小,当实验结束时,粉末紧密分布,使吸收气体的体积变大,导致最终测试结果偏大 。
【考点】测定空气里氧气含量的探究.
【专题】科学探究.
【分析】【得出结论】根据实验数据计算此题;
【思考讨论】①根据反应物接触面积分析回答此题;
②根据分布存在间隔分析回答此题。
【解答】解:【得出结论】根据上述实验结果,计算三次平均值,即可求出空气中氧气的含量,所以氧气含量=;
故答案为:20.94%。
【思考讨论】①粉末平铺后,增加了粉末与气体的接触面积,利用脱氧剂与氧气充分接触,保证反应充分进行,使测试结果更为准确;
故答案为:增大接触面积,使氧气被脱氧剂粉末充分吸收。
②粉末不够紧密,造成内部存在间隙,使得初始气体体积变小造成AO段变小,但空气的总体积相等,所以当实验结束时,消耗的氧气体积相等(即AB段不变),那么AB比AO变大,测试结果偏大;
故答案为:脱氧剂粉末分布不够紧密,造成AO段变小,但空气的总体积相等,所以当实验结束时,消耗的氧气体积相等(即AB段不变),那么AB比AO变大。
【点评】根据已有知识,在情景相似的情况下,进行知识地大胆迁移,是解决新问题的一种重要方法。
13.(2019•山西)冬季雾霾频发,某校社会实践小组的同学们,对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。
【信息检索】雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐,铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其它元素。
【提出问题】某地霾的成分是什么?
【实验准备】选择该地重度雾霾天气,用SDLKC﹣1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10g。
活动一:探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取5g样品,加少量熟石灰末,混合、研磨
有刺激性气味的气体产生
含有铵盐
方案二
取5g样品,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加 硝酸钡溶液
有白色沉淀生成
含有硫酸盐
【总结反思】工业上应加强对污染企业的监管,农业上应合理施用化肥。
活动二:探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验。(将活动一得到的残渣,干燥后置于中间凹槽内)
【实验步骤】①滴入过氧化氢溶液制取O2,排出装置内空气后,再在导管口接上气球。
②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水,
③接通电源,用热电阻丝点燃残渣
【实验现象】残渣剧烈燃烧,澄清石灰水浑浊,气球变大。
【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O 。
【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,理由是 霾中可能含有不溶性有机物,含有碳元素,与氧气反应也会生成二氧化碳 。
活动三:查阅资料,霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素,其中的有害元素除Cd外,还有 Pb、Hg 。
【能力发展】请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表:
项目
雾霾频发的成因
控制雾霾频发的做法
政府采取的应急措施
①
能源结构不合理
推广太阳能发电
人工降雨
②
烧散煤取暖
集中供暖
向空中或地面洒水
③
汽车尾气的排放
推广新能源汽车
私家车限号出行
【检出进度】小组同学没有进行的探究项目是 霾中是否含有硝酸盐 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碳的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】科学探究.
【分析】根据铵盐的性质、硫酸根离子的检验、二氧化碳与氢氧化钙反应的化学方程式的书写、有害金属以及雾霾的成因等进行分析解答即可。
【解答】解:活动一:要探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐,铵根离子会与碱性物质混合产生有刺激性气味的氨气,而硫酸根离子能与钡离子结合产生硫酸钡沉淀,故填:
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取5g样品,加少量熟石灰末,混合、研磨
有刺激性气味的气体产生
含有铵盐
方案二
取5g样品,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加硝酸钡溶液
有白色沉淀生成
含有硫酸盐
活动二:【实验结论】装置内澄清石灰水变浑浊是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式是Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,故填:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,是因为根据题干提供的信息,霾中可能含有不溶性有机物,含有碳元素,与氧气反应也会生成二氧化碳,故填:霾中可能含有不溶性有机物,含有碳元素,与氧气反应也会生成二氧化碳。
活动三:霾中含有的Pb、Hg、Cd等金属元素是有害元素,故填:Pb、Hg。
【能力发展】烧散煤取暖会造成雾霾,可以采用集中供暖的方法,汽车尾气的排放会造成雾霾,故填:
项目
雾霾频发的成因
控制雾霾频发的做法
政府采取的应急措施
①
能源结构不合理
推广太阳能发电
人工降雨
②
烧散煤取暖
集中供暖
向空中或地面洒水
③
汽车尾气的排放
推广新能源汽车
私家车限号出行
【检出进度】根据整个的实验的过程可以看出,该小组同学没有进行霾中是否含有硝酸盐的实验探究,故填:霾中是否含有硝酸盐。
【点评】本题考查的是科学探究的知识,完成此题,可以依据题干提供的信息结合物质的性质进行。
14.(2021•沂源县模拟)以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究并帮忙填写空格(包括表中的空格)。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:不相等;猜想2:相等。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲组
乙组
实验方案(反应后略)
实验现象
有气泡产生,天平指针向右偏转
铁钉表面有红色物质析出,溶液颜色发生改变,天平指针没有偏转反应的化学方程式 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
结论
猜想1正确
猜想2正确
【反思评价】究竟哪种猜想正确?通过讨论,同学们发现甲组中有气体逸出,导致指针向右偏转。得到启示:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在 密闭容器 中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图三种改进,你认为最佳装置是 B (填序号)。
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,均得出猜想2正确。进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论: 参加化学反应 的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【反思、应用和启示】
(1)反思:化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变,所以质量守恒。
(2)应用:某固体物质受热会发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,则该固体物质中一定由 铜、氢、碳、氧 元素组成。
(3)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 ACD 。
A.分析问题应该全面、严谨
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
【考点】质量守恒定律的实验探究.
【专题】科学探究.
【分析】【实验探究】根据反应现象分析出产物从而写出方程式;
【反思评价】根据质量守恒定律实验验证中需要注意的问题进行分析;
【优化装置】根据反应原理以及实验装置来分析;
【得出结论】根据实验现象分析实验结论;
【解答】【实验探究】铁钉与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,故填:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
【反思评价】在用实验验证质量守恒时,有气体参加或有气体生成的反应须在密闭容器中进行,故填:密闭容器。
【优化装置】最佳装置是B装置,这是因为B装置中,碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收;
A装置的不足之处是:反应产生气体,气球膨胀,浮力增大,导致称量结果不准确;
C装置的不足之处是:反应产生气体,瓶内气压增大,可能导致瓶塞冲出。
故填:B。
【得出结论】进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。故填:参加化学反应。
【反思、应用和启示】(2)化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,所以质量守恒;某固体物质受热会发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,氧化铜中含有铜元素和氧元素,水中含有氢元素和氧元素,二氧化碳中含有碳元素和氧元素,因此则该固体物质中含有的元素是铜、氢、碳、氧四种元素,故填:铜、氢、碳、氧;
(3)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是:分析问题应该全面、严谨,定量方法是科学研究的重要方法,科学研究既要尊重事实,也要勇于创新。
故填:ACD。
【点评】此题考查质量守恒定律的概念及实验验证质量守恒定律中的注意事项,理解透彻质量守恒定律及质量守恒定律的原因是解题关键。
15.(2021•安徽模拟)同学们用如图所示仪器和装置探究制取气体的方法,请回答下列问题:
①图中仪器B的名称为 长颈漏斗 。
②装配KClO3制备O2的发生装置,如图中还缺少的玻璃仪器是 酒精灯 (写名称),该反应的化学方程式是 2KClO32KCl+3O2↑ 。
③图中的微型装置F可用于实验室制备H2,反应化学方程式为 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 。该装置在操作上的优点是 可以控制反应速率 。G 是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型的O2干燥装置,则气体应从 b (填选“a”或“b”)进入,滴壶中装的试剂是 浓硫酸 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;气体的干燥(除水);书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【分析】①考查实验室常用仪器名称;
②氯酸钾制备氧气反应条件需要加热,据此回答所缺少的仪器;氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气;
③实验室常用锌与稀硫酸制备氢气,据此书写化学方程式;根据装置特点回答装置优点;干燥气体时,气体应充分接触干燥剂,常用气体干燥剂为浓硫酸。
【解答】解:①B为加入液体的长颈漏斗;
故答案为:长颈漏斗。
②氯酸钾制备氧气需要加热,所以需要酒精灯提供热量;氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气,书写化学方程式注意配平、反应条件及气体符号;
故答案为:酒精灯;2KClO32KCl+3O2↑。
③锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,书写化学方程式注意配平及气体符号;注射器可以控制加入反应物的量,从而控制反应物浓度,控制反应速率;干燥气体时,气体应充分流经干燥剂,所以从b进气,利用浓硫酸的吸水性,去除水蒸气;
故答案为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;可以控制反应速率;b;浓硫酸。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
16.(2021•营口)在学习了单质碳的化学性质后,某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。
【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么?
【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末,遇水会变蓝;
②氯化钙有吸水性,可做干燥剂。
【做出猜想】猜想一:产物中含有CO、H2O;
猜想二:产物中含有CO2、H2O;
猜想三:产物中含有(1) CO、CO2、H2O 。
【进行实验】同学们设计了如图的实验:检查装置气密性后,将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证;(部分夹持固定装置省略;B、D、G装置中均为澄清的石灰水)
(2)装置B的作用是 验证气体中是否含有二氧化碳 。
(3)F装置中若发生反应,则化学方程式是 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
【解释与结论】经过实验,同学们认为猜想三成立。
(4)实验中能观察到的现象是① 无水硫酸铜变为蓝色,B、G澄清石灰水变浑浊,F中红色固体变为黑色 ;装置C中发生反应的化学方程式为② CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 。
【反思与评价】实验结束后,由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏,小组内同学针对这个事故,进行了分析和讨论。
(5)为了避免此事故再次发生,同学们对该装置进行了创新和改进,你认为他们的改进是 在F与G增加缓冲瓶,避免发生倒吸 (文字说明或画图都可)。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】科学探究.
【分析】(1)根据质量守恒定律分析回答此题;
(2)根据二氧化碳性质分析回答此题;
(3)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,据此书写化学方程式;
(4)根据实验结论判断实验现象;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,据此书写化学方程式;
(5)根据反应前后压强变化分析回答此题。
【解答】解:(1)乙醇含有碳、氢、氧三种元素,与氧气反应,若不完全燃烧,则会生成一氧化碳、二氧化碳和水;
故答案为:CO、CO2、H2O。
(2)气体中含有二氧化碳,则会使澄清石灰水变浑浊,所以可以据此判断是否含有二氧化碳;
故答案为:验证气体中是否含有二氧化碳。
(3)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,书写化学方程式注意配平,所以化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
故答案为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
(4)猜想三成立,说明气体含有一氧化碳、二氧化碳和水蒸气,因此无水硫酸铜遇到水会变为蓝色,澄清石灰水遇到二氧化碳变浑浊,氧化铁为红色固体,与一氧化碳反应后变为铁,颜色变为黑色,所以可以看到无水硫酸铜变为蓝色,B、G澄清石灰水变浑浊,F中红色固体变为黑色的现象;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,书写化学方程式注意配平,所以化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
故答案为:无水硫酸铜变为蓝色,B、G澄清石灰水变浑浊,F中红色固体变为黑色;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
(5)由于一氧化碳与氧化铁时在高温条件下反应,若反应后先熄灭酒精灯,造成温度降低,压强减少,G中液体会被压入F中,造成倒吸,引起F中的加热管炸裂,所以需要在F与G之间增加缓冲瓶,避免发生倒吸;
故答案为:在F与G增加缓冲瓶,避免发生倒吸。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
17.(2021•潮南区模拟)根据图回答相关问题。
(1)仪器a的名称是 铁架台 。进行A操作时,通常在蒸发皿内出现 大量固体 时即停止加热,利用余热蒸干。
(2)图A~C的装置和操作中,没有错误的是 AC (填序号)。
(3)用双氧水和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ;若要控制该反应的发生和停止,选用D作发生装置达不到目的,原因是 二氧化锰为固体粉末,无法保存在穿孔塑料小药瓶内 。
(4)图2为制备CO并还原CuO的“微型”实验装置(夹持仪器等已略去)。已知甲酸的分解反应为:HCOOHH2O+CO↑。
①装置中气球的作用是 收集未反应的一氧化碳,避免造成污染 ;
②CO与CuO反应的化学方程式为 CO+CuOCu+CO2 ;
③该装置的优点是(写一条) 装置密闭,避免一氧化碳外逸,不产生污染 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;一氧化碳的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;蒸发与蒸馏操作.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【分析】(1)考查实验室常用仪器名称;考查蒸发的操作步骤;
(2)根据装置特点分析回答此题;
(3)过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,据此书写化学方程式;根据物质性质分析回答此题;
(4)①根据气体性质分析回答此题;
②一氧化碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,据此书写化学方程式;
③根据装置特点总结装置优点。
【解答】解:(1)a为固定仪器的铁架台;当看到蒸发皿中出现大量固体时,就停止加热,利用余热蒸干;
故答案为:铁架台;大量固体。
(2)A、A为蒸发装置,利用酒精灯和蒸发皿进行蒸发,利用玻璃棒搅拌,避免液体飞溅,选项A正确;
B、浓硫酸稀释时,需要将浓硫酸倒入水中,不是水倒入浓硫酸中,选项B错误;
C、固液加热装置,利用石棉网和加入的碎瓷片,避免液体爆沸,选项C正确;
故答案为:AC。
(3)过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;二氧化锰为固体粉末,无法残留在带孔的塑料瓶内,因此无法实现固液分离,达不到控制反应的发生和停止的目的;
故答案为:2H2O22H2O+O2↑;二氧化锰为固体粉末,无法保存在穿孔塑料小药瓶内。
(4)①一氧化碳具有毒性,不能直接排放,利用气球储存未反应的一氧化碳,避免发生污染;
故答案为:收集未反应的一氧化碳,避免造成污染。
②一氧化碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,书写化学方程式注意配平,所以化学方程式为CO+CuOCu+CO2;
故答案为:CO+CuOCu+CO2。
③上述装置都是密闭进行,不会发生气体外逸,因此不会产生污染;
故答案为:装置密闭,避免一氧化碳外逸,不产生污染。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
18.(2021•莱西市一模)如图是创新实验小组的同学设计的实验室制取并验证某种气体化学性质的有关装置,据此回答下列问题:
(1)实验室制取氧气和二氧化碳都可选用的发生装置是 A (填字母序号),写出用此装置制取氧气的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ ,若用C装置收集氧气,验满方法是 把带火星木条放在导管d出口,若木条复燃,则集满 。
(2)某兴趣小组的同学将所选发生装置与E、F装置连接进行实验,若实验时F装置中澄清石灰水变浑浊,写出F装置中反应的化学方程式 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O ,此实验能否说明发生装置中产生的气体是二氧化碳,原因是 不能,因为E中蜡烛燃烧也生成二氧化碳 。
(3)连接D、G装置可用来收集一定体积的CO2并测量生成的CO2体积,导管口 f (填“e”或“f”)应与“j”相连接,图中植物油的作用是 防止二氧化碳溶于水或与水反应 。
(4)用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体相关性质研究。
①同时挤压滴管B和C,将等量的5%的过氧化氢溶液滴于球形容器中,观察产生氧气的速度,该实验的目的是探究 催化剂对过氧化氢分解速率的影响 。
②微热燃烧器,蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧。关于燃烧器中的实验分析正确的是 AD (填写字母)。
A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
B.探究可燃物燃烧需要氧气
C.说明红磷与白磷是性质相似
D.可以比较白磷、红磷着火点的高低
③挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形I中,一段时间后,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,其原因是 二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;二氧化碳的化学性质;燃烧与燃烧的条件.
【专题】化学与能源;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【分析】(1)根据反应物的状态、反应发生需要的条件及特殊要求选择发生装置;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,据此书写化学方程式;考查氧气验满的方法;
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,据此书写化学方程式;根据实验过程分析回答此题;
(3)根据二氧化碳能溶于水且与水反应分析回答此题;
(4)①根据实验变量分析回答此题;
②根据选项内容结合题目信息分析回答此题;
③根据二氧化碳性质分析回答此题。
【解答】解:(1)实验室用过氧化氢和二氧化锰混合物制取氧气,该反应是固液不加热型,发生装置选A,实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应是固液不加热型,发生装置选A或B;则实验室制取氧气和二氧化碳都可选用的发生装置是A;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;氧气密度比空气大,先在底部聚集,集满后从d逸出,所以把带火星木条放在导管d出口,若木条复燃,则集满;
故答案为:A;2H2O22H2O+O2↑;把带火星木条放在导管d出口,若木条复燃,则集满。
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,可以用于检验二氧化碳气体的存在,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;不能,E中蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,F中石灰水变浑浊,不能说明是发生装置中产生的二氧化碳;
故答案为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;不能,因为E中蜡烛燃烧也生成二氧化碳。
(3)连接D、G装置可用来收集一定体积的CO2并测量生成的CO2体积,由于气体从短口e进入,水从导管口 f逸出,所以f应与“j”相连接;二氧化碳能溶于水,且与水反应,影响实验结果,搜易图中植物油的作用是防止二氧化碳溶于水或与水反应;
故答案为:f;防止二氧化碳溶于水或与水反应。
(4)①实验中的变量为催化剂,因此探究催化剂对反应速率的影响;
故答案为:催化剂对过氧化氢分解速率的影响。
②A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点,例如蜡烛b、c燃烧,是因为微热时,温度达到白磷的着火点,白磷燃烧放热,能使温度达到蜡烛的着火点,导致蜡烛燃烧,蜡烛a不能燃烧,是因为温度没有达到红磷和蜡烛的着火点,选项A说法正确;
B.不能探究可燃物燃烧需要氧气,选项B说法不正确;
C.不能说明红磷与白磷是性质相似,是因为微热时,白磷燃烧,红磷不能燃烧,说明白磷和红磷的化学性质不相似,选项C说法不正确;
D.微热时,白磷燃烧,红磷不能燃烧,说明白磷着火点比红磷低,因此可以比较白磷、红磷着火点的高低,选项D说法正确。
故答案为:AD。
③挤压滴管A,将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中,此时生成二氧化碳,一段时间后,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,其原因是二氧化碳密度比空气大,先在底部聚集,其不能燃烧,不支持燃烧,所以蜡烛熄灭;
故答案为:二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
19.(2021•铁东区二模)化学老师上演了“吹气生火”实验,他的操作是:用导管向包有“过氧化钠(Na2O2)”粉末的脱脂棉吹气,脱脂棉迅速燃烧起来。同学们很好奇,决定探个究竟。
(1)探究脱脂棉燃烧的原因。
【分析、作出猜想】根据燃烧条件分析:①脱脂棉是 可燃 物;②吹出的气体可能与Na2O2反应生成了氧气;③反应放出热量,使温度达到脱脂棉的 着火点 。
【进行实验】在如图1装置中,向装有Na2O2的试管中不断吹气,观察到Na2O2粉末由淡黄色逐渐变成白色,在导管口P处放置带火星的木条,木条 复燃 ,证明②成立。同还观察U型管中的液面 左侧下降右侧上升 ,说明③成立。
【得出结论】吹出的气体与Na2O2粉末反应生成了氧气,放出了热量,满足脱脂棉燃烧的条件。
(2)通过探究试管内残留的白色固体成分,确定与Na2O2粉末反应的气体。
【查阅资料】①吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气;
②Na2O2粉末不与氮气反应;
③氢氧化钡[Ba(OH)2]可溶于水,氢氧化钙[Ca(OH)2]微溶于水;
④氯化钡(BaCl2)、氯化钙(CaCl2)溶液呈中性。
【作出猜想及推断】猜想1:固体成分是Na2CO3,则CO2参加反应;
猜想2:固体成分是NaOH,则H2O参加反应;
猜想3:固体成分是Na2CO3和NaOH,则CO2和H2O均参加反应。
【实验验证】
实验步骤
实验现象
分析与结论
①取残留白色固体配成溶液,向其中加入过量的氯化钡溶液,振荡,静置
产生白色沉淀
白色固体中含有碳酸钠,此反应的化学方程式为 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
②取适量实验①的上层清液,滴加少量酚酞溶液
溶液变红色
白色固体中含有 氢氧化钠
【实验结论】Na2O2与CO2、H2O蒸气都能反应,故猜想3正确。请写出Na2O2与CO2或与H2O反应的一个化学方程式 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 。
【拓展延伸】实验室存有Na2O2时,一旦失火, 不能 (填“能”或“不能”)用水灭火。
【反思与创新】
a.实验①中不能将氯化钡溶液换成氯化钙溶液,原因是 氯化钙与氢氧化钠可以形成氢氧化钙微溶物,不利于氢氧化钠的检验 。
b.请你在图2方框中画出能替代U型管的装置(其实验目的相同)。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质;燃烧的条件与灭火原理探究.
【专题】科学探究.
【分析】(1)【分析、作出猜想】根据燃烧 三要素分析回答;
【进行实验】根据结论推断实验现象;
(2)【实验验证】①氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,据此书写化学方程式;
②根据实验现象总结实验结论;
【实验结论】过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,据此书写化学方程式;
【拓展延伸】根据过氧化钠性质分析回答此题;
【反思与创新】a.根据氢氧化钙的溶解性分析回答此题;
b.根据压强变化设计实验装置。
【解答】解:(1)【分析、作出猜想】燃烧需要可燃物、与氧气接触、达到可燃物着火点,所以脱脂棉是可燃物,氧气存在并达到其着火点后才可以燃烧;
故答案为:可燃;着火点。
【进行实验】②猜想成立,说明气体为氧气,可使带火星的木条复燃;猜想③成立,则内部气体受热膨胀,压强增大,将U型内液体从左侧压向右侧,所以看到液面左降右升;
故答案为:复燃;左侧下降右侧上升。
(2)【实验验证】①含有碳酸钠,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,书写化学方程式注意配平及沉淀符号,所以化学方程式为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
故答案为:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。
②清液加入酚酞变红,此时说明溶液显碱性,因此含有氢氧化钠;
故答案为:氢氧化钠。
【实验结论】过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
【拓展延伸】根据题目信息可知,过氧化钠可与水反应生成氧气,会加剧燃烧,所以不能用水灭火;
故答案为:不能。
【反思与创新】a.根据题目信息,氢氧化钙为微溶物,加入氯化钙后与氢氧化钠反应生成氢氧化钙微溶物,溶液酸碱性发生变化,不容易检测是否含有氢氧化钠;
故答案为:氯化钙与氢氧化钠可以形成氢氧化钙微溶物,不利于氢氧化钠的检验。
b.反应过程中温度升高,内部压强增大,气体受热膨胀逸出,可以放入盛水的烧杯,观察有气泡产生,说明内部温度升高,所以补充装置为;
故答案为:。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
20.(2018•玉林)小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸,溶液无明显变化,他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究,请回答下列问题。
【实验一】
(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 无色变红色,又由红 色变为无色,该反应的化学方程式为 2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O 。
(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到 过一会儿后溶液才变成红色 现象,证明了滴加的稀硫酸过量。
【实验二】按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度,同学们又设计了实验二,利用NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应,其中试剂丙是 CuSO4溶液 。
【拓展延伸】CO2通入NaOH溶液中也无明显现象,CO2与NaOH溶液能否发生化学反应呢?小组同学对此继续探究。
【查阅资料】常温下NaOH、Na2CO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:
溶质
溶解性
溶剂
氢氧化钠
碳酸钠
水
极易溶
易溶
乙醇
易溶
微溶
【实验三】
小组同学设计了多角度验证CO2与NaOH溶液反应的实验,如实验三图所示(装置已连接好,气密性良好,止水夹a和b已关闭,部分仪器已略去)。
【温馨提示】CO2与乙醇不反应,本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。
(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是 生成白色沉淀、气球逐渐变大 。
写出该反应的化学方程式 CO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2O 。
(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是 排出装置内的二氧化碳 。过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊。此实验从 生成物 角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。
【总结归纳】对于无明显现象的反应,可以通过改变实验装置,创设新的情境,观察到明显的反应现象,从而判断反应的发生。
【考点】探究酸碱的主要性质;中和反应及其应用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】科学探究.
【分析】由题目的信息可知,【实验一】(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由无色变红色,又由红色变为无色,因为氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,配平即可;(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到过一会儿后溶液才变成红色的现象,证明了滴加的稀硫酸过量;
【实验二】把氢氧化钠溶液、稀盐酸混合在一起,然后滴加CuSO4溶液,没有蓝色沉淀生成,说明氢氧化钠和盐酸发生了反应,因此丙是CuSO4溶液;
【实验三】(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是:生成白色沉淀、气球逐渐变大;因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠在酒精中微溶;(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是排出装置内的二氧化碳;此实验从生成物角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。
【解答】解:【实验一】(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由红色变为无色,因为氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,配平即可;故答案为:无色变红色,又由红;2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O;
(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到过一会儿后溶液才变成红色的现象,证明了滴加的稀硫酸过量;故答案为:过一会儿后溶液才变成红色;
【实验二】把氢氧化钠溶液、稀盐酸混合在一起,然后滴加CuSO4溶液,没有蓝色沉淀生成,说明氢氧化钠和盐酸发生了反应,因此丙是CuSO4溶液;故答案为:CuSO4溶液;
【实验三】(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是:生成白色沉淀、气球逐渐变大;因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠在酒精中微溶;故答案为:生成白色沉淀、气球逐渐变大;CO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2O;
(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是排出装置内的二氧化碳;此实验从生成物角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应;故答案为:排出装置内的二氧化碳;生成物;
【点评】本考点既考查了实验步骤的设计,又考查了化学方程式的书写,还对实验进行了评价,综合性比较强。实验探究题是近几年中考的热点之一,它包括实验方法和过程的探究,实验结论和实验规律的探究等。本题通过实验资料和实验分析,得到了正确的结论,属于结论性探究。同学们要具体分析,综合掌握。
二.解答题(共2小题)
21.(2021•黄冈模拟)李克强总理在今年的政府工作报告中提出,要在960万平方公里土地上掀起“大众创业,万众创新”的新浪潮,“万众创新”已成为新常态经济的必然选择.某化学兴趣小组为探究二氧化碳与氢氧化钠反应,设计了如下创新实验方案:
实验装置
实验步骤及操作
实验现象
①将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中
气球鼓起
②…
无明显现象
③将注射器2中的溶液推入瓶中
溶液中有气泡产生,气球变瘪
④向外拉注射器3
澄清石灰水变浑浊
(1)实验前要进行的实验操作是 检查装置的气密性 .
(2)步骤①中气球鼓起的原因可能是 NaOH溶液吸收CO2装置内压强变小,气球鼓起 .
(3)步骤②的目的是证明步骤①中装置内的CO2已被完全吸收,其操作方法是 向外拉注射器3 .
(4)步骤③中发生反应的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2═H2O+CaCO3↓ .
(5)本实验的结论是CO2能与氢氧化钠反应.
【考点】探究酸碱的主要性质;碱的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】科学探究.
【分析】(1)实验前要检查装置的气密性;
(2)根据氢氧化钠与二氧化碳反应,使瓶内气压减小考虑;
(3)为了验证二氧化碳是否被全部吸收,所以向外拉注射器1(或充分振荡),即可;
(4)根据方程式的书写方法进行书写.
【解答】解:(1)实验前要检查装置的气密性,以防止生成的气体外逸或进入,
(2)NaOH溶液吸收CO2装置内压强变小,在外界大气压的作用下气球鼓起;
(3)向外拉注射器3(或充分振荡),如果无任何现象,证明步骤1中装置内的CO2已被完全吸收;
(4)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙后面标上沉淀符号,所以化学方程式是:Ca(OH)2+CO2═H2O+CaCO3↓;
故答案为:(1)检查装置的气密性;(2)NaOH溶液吸收CO2装置内压强变小,气球鼓起;
(3)向外拉注射器3(或充分振荡);
(4)Ca(OH)2+CO2═H2O+CaCO3↓.
【点评】解答本题关键是要知道氢氧化钠与二氧化碳反应后,使瓶内压强减小,熟悉方程式的书写方法.
22.(2022•睢阳区模拟)如图是利用W管进行燃烧条件探究的微型实验,同时测定W管内的容积(可燃物足量):
(1)实验中观察到红磷不燃烧而白磷燃烧,说明燃烧条件之一是什么?
(2)待反应结束装置冷却至室温后打开弹簧夹,观察到量筒中的水被吸入W管中,最终量筒中水的体积为3.7mL,则该W管内的容积是多少?
【考点】燃烧的条件与灭火原理探究.
【专题】化学与能源.
【分析】(1)根据可燃物燃烧条件:与氧气接触,温度达到着火点分析;
(2)根据氧气约占空气总体积的五分之一分析。
【解答】解:(1)向W形玻璃管中放入足量红磷和白磷,塞好橡皮塞。然后将其放入80℃的热水中,观察到红磷不燃烧而白磷燃烧。说明可燃物燃烧的条件是温度达到着火点;答:燃烧条件之一是温度达到可燃物的着火点;
(2)待反应结束装置冷却至室温后打开弹簧夹,观察到量筒中的水被吸入W管中,最终量筒中水的体积为3.7mL,说明吸入W管中的水为:10mL﹣3.7mL=6.3mL,即管中氧气的体积为6.3mL,氧气约占空气总体积的五分之一,所以W形玻璃管的容积为:6.3mL×5=31.5mL;答:该W管内的容积是31.5mL。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
考点卡片
1.测定空气里氧气含量的探究
【知识点的认识】该探究是为了测定空气里氧气含量,并且是测定其中氧气的体积含量的.最早是二百多年前,法国的化学家拉瓦锡用定量的方法,通过实验得出空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占其体积的1/5的结论.目前,人们已能用实验方法精确地测定空气里氧气大约占其体积的21%.
【命题方向】近几年来,对该考点的命题,主要是围绕教材中的用红磷燃烧消耗密闭容器中氧气的方法,来测定空气里氧气的含量的实验而进行的.考查的内容常常有以下七点:
1.仪器和药品的选用.
2.实验操作注意事项及其原因.
3.实验现象及其分析.
4.实验数据处理和误差分析.
5.反推剩余气体(即氮气)的性质和用途.
6.空气的污染.
7.实验后瓶内液体的酸碱性等等.
中考的考试重点是其中的第2、3、4、5四个考点;题型主要是以实验探究的形式出现,当然有时还以选择题和填空题的形式出现.
【解题方法点拨】在解答这类题时,一般是不考虑空气中氧气和氮气之外的其它成分.要理解该实验探究的原理如图所示, 即利用红磷燃烧消耗空气里的氧气后,使瓶内压强小于外界大气压,当打开弹簧夹时,在瓶内外压强差的作用下,水就会被压入瓶中,使液面大约上升至原来瓶内气体体积的1/5.这样通过有形的水柱体的体积来暗示无形的氧气在瓶内空气里的体积,从而推算出空气里氧气的体积含量.解答每个考点的方法点拨如下:
1.仪器和药品的选用要注意两点:(1)仪器选用要恰当,填写其名称时不可有错别字;特别是燃烧匙中的匙经常被写错.(2)药品选用时,要所选的药品能够在空气中燃烧,并且还不能有气体生成.
2.实验操作注意事项及其原因,要注意以下四点:(1)操作要规范、准确;例如,引燃红磷后一定要迅速地把塞子塞紧;否则,燃烧匙进入装置过程中装置内部分空气受热逸出,会使实验结果偏大,引起实验误差;还有可能会使白烟扩散到空气中,造成空气污染;等等.(2)顺序要正确;例如,实验前在集气瓶中先装入少量水,然后将余下部分再划分为五等分,否则会使实验结果偏大,引起实验误差;再如,实验时一定先检查装置的气密性,否则会引起实验误差或者造成实验失败;又如,实验时还要先用弹簧夹夹住橡皮管,否则,红磷燃烧时有部分空气从导管口逸出,引起实验误差偏大或者造成实验失败;还有,要待红磷熄灭并冷却到室温后再打开,否则,可能使氮气仍然处于膨胀状态,导致实验结果偏小;等等.(3)实验时引燃红磷后,要立即伸入瓶中,以防生成的白烟过多地扩散到空气中,造成空气污染;(4)红磷和烧杯中的水一定要足量,否则会使实验结果偏小,引起实验误差.
3.实验现象及其分析,需要抓住两点:(1)红磷燃烧的现象﹣﹣发出黄白色火焰,并有大量的白烟生成,放出热量;这说明红磷能在空气中燃烧,其实生成的白烟就是五氧化二磷的小颗粒.(2)打开弹簧夹后,烧杯中的水就会倒吸进入集气瓶中;且液面上升至原来瓶内气体体积的1/5.这说明氧气约占空气体积的1/5.
4.实验数据处理和误差分析,要弄清两点:(1)瓶内液面上升至原来瓶内气体体积的1/5,也就说明了氧气约占空气体积的1/5.(2)误差偏小的原因有:①装置漏气;②红磷的量不足;③没待装置冷却就打开了弹簧夹,并进行读数判定了(因为此时剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,占据了部分水的体积);④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内;⑤红磷熄灭时,集气瓶中的氧气并没有完全耗尽,只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已;⑥烧杯中的水可能不足以注满原来瓶内气体体积的1/5.当然,装置漏气还有可能会使瓶内气体受热膨胀时溢出,从而引起误差偏大;还有,集气瓶装水前,就将其划分为了五等分;这样实验前装的水会增加用来暗示氧气体积的水柱体的体积,从而引起误差偏大.
5.反推剩余气体(即氮气)的性质和用途,由空气的成分可知,集气瓶内剩余的气体主要是氮气.通过该实验可以推断归纳出氮气的性质有:氮气化学性质稳定,氮气不支持燃烧,氮气难溶于水,常温下氮气是无色气体等等.进而推断出氮气的用途有:氮气常用作保护气,食品包装时充氮可以防腐等等.
6.空气的污染,由于红磷燃烧产物五氧化二磷是白色固体,扩散到空气中,会刺激人体呼吸道,可能与空气中水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3);从而造成空气污染.
7.实验后瓶内液体的酸碱性,由于红磷熄灭后不长时间,白烟也就逐渐消失,溶解于瓶内水中,生成了磷酸,导致瓶内液体显酸性;如果滴入石蕊试液会变成红色.
2.质量守恒定律的实验探究
【知识点的认识】该探究是为了验证质量守恒定律而进行的实验探究.为此,教材中安排了如图所示的这四个实验:
1.
2.
3.
4.来验证和解释质量守恒定律(即参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质质量总和).
【命题方向】该考点的命题方向主要是以这四个实验(或类似的实验)为载体,通过分析探究反应前后质量的关系,来验证或者解释质量守恒定律.考试的重点是故意利用有气体参与(或者生成)的开放体系装置,进行有关的实验探究,让通过观察反应后托盘天平指针的偏转,来分析探究质量守恒定律,并要求提出实验改进措施.但是,有时还会考查质量守恒定律的内容及应用、守恒原因、实验的现象、反应的文字表达式(或化学方程式)等等.
【解题方法点拨】根据质量守恒定律的内容可知,化学反应前后物质的质量总和是相等的.所以,对于在一般的实验装置(即开放体系装置)中进行实验探究时,如果是没有气体的参与(或者生成),那么化学反应前后托盘天平的指针必然没有偏转(即物质的质量总和相等).如果是有气体的参与(或者生成),那么化学反应前后托盘天平的指针就有可能发生偏转了;但是,化学反应前后物质的质量总和仍然是相等的.这时,只要设法把该开放体系装置转变为密闭装置,那么化学反应前后托盘天平的指针也就必然没有偏转.另外,这四个实验探究的具体方法点拨如下:
1.白磷燃烧前后质量的测定,要注意以下五点:
(1)在瓶底事先铺少量的细沙,以防白磷燃烧时炸裂瓶底.
(2)玻璃管上的小气球要系牢,以防燃烧生成的白烟和放热使瓶内气体膨胀的气流将小气球冲掉.这样白烟就会扩散到空气中,既引起空气污染,又会使实验探究失败.
(3)用玻璃管将锥形瓶内的白磷点燃后,迅速将锥形瓶塞紧;防止瓶塞被冲开,白烟溢出,瓶内外气体流通.这样,也会污染空气和导致实验探究失败.
(4)第一次称量后取下锥形瓶,待锥形瓶冷却后,再重新放到托盘天平上称量;以防热的锥形瓶烫坏托盘.
(5)反应的文字表达式是:磷+氧气→点燃五氧化二磷;化学方程式是:4P+5O2 点燃¯2P2O5.
2.铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定,要注意实验前将铁钉用砂纸打磨干净,以防铁锈阻碍反应发生,而看不到实验现象(即铁钉上覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色).该反应的文字表达式是:铁+硫酸铜→硫酸亚铁+铜;化学方程式是:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu.
3.盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定,称量后取下小烧杯并将小试管倾斜,使其中的盐酸与小烧杯中的碳酸钠粉末充分反应.然后,重新把它们放在托盘天平上,会看到反应剧烈,粉末逐渐减少,有大量气泡冒出;天平指针偏右.这是因生成的二氧化碳气体扩散到空气中,而导致的结果.如果将该实验在一个密闭的容器内进行,就不会导致天平指针偏右了.该反应的文字表达式是:碳酸钠+盐酸→氯化钠+水+二氧化碳;化学方程式是:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑.
4.镁条燃烧前后质量的测定,要注意实验前将一根长镁条用砂纸打磨干净,以防其表面的氧化物阻碍其顺利燃烧,该反应的现象是发出耀眼的白光,生成白色固体,还会冒白烟,放出热量;再次称量时天平指针可能偏左、偏右或者停在分度盘中间.原因是参加反应的氧气和反应生成的白烟的质量没能称得,(另外,镁燃烧时也可能消耗氮气,即镁+氮气 氮化镁).如果将该实验在一个密闭的容器内进行,就不会导致天平指针偏转了.该反应的文字表达式是:镁+氧气→点燃氧化镁;化学方程式是:2Mg+O2 点燃¯2MgO.
3.探究酸碱的主要性质
【知识点的认识】该探究是为了得出酸碱的主要性质而进行的实验探究.探究的内容包括常见酸碱(即盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙等)的物理特性和化学性质.酸碱的物理特性主要是:浓盐酸的挥发性,浓硫酸的吸水性、浓硫酸的稀释方法和溶于水放热,氢氧化钠的潮解和溶于水放热,氢氧化钙的溶解性及其溶解度随温度的变化趋势.酸碱的化学性质主要是:酸碱都具有腐蚀性,酸碱都能与酸碱指示剂、某些氧化物和盐反应,酸碱相互之间能发生中和反应,并且,酸还能与活泼金属反应,浓硫酸还有脱水性等等.
【命题方向】该考点的命题方向主要是考查常见酸碱的物理特性和化学性质的实验探究.其题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题,大多数以实验探究题和计算题的身份出现.考试重点是常见酸碱的物理特性和化学性质.中考时重点考查常见酸碱的物理特性、化学反应现象、化学方程式的书写和计算以及实验方案设计等等.
【解题方法点拨】这类题目主要是结合问题情景,通过分析、提炼常见酸碱的物理特性和化学性质,来补全实验设计中的空白,或者科学地设计实验方案,或者进行简单计算等等.要想解答好这类题目,就必须根据所学认真、规范地填写(或者解答)好每一个小题.特别是猜想、操作、现象的描述要准确、精炼,绝不可出现错别字;化学方程式的书写和计算都要严格按照步骤正确的进行书写和计算,切不可丢三落四.
4.实验探究物质的性质或变化规律
【知识点的认识】该探究是为了弄清或者验证物质的某些性质或变化规律,而进行的实验探究.因此,这类题目分为探究型实验探究和验证型实验探究两大类.就该探究的内容来说,物质的性质包括物质的物理性质和化学性质;变化规律是指该物质发生物理变化(或者化学变化)的一般趋势和规律性等等.
【命题方向】该考点的命题方向是将物质的某些性质或变化规律,以实验探究的形式逐步展示出来,让学生分析解答之;或者让学生自己设计实验方案,进行实验探究,或者验证物质的某些性质或变化规律等;最后,总结、概括、说明该物质的某些性质或变化规律.其题型有实验探究题,或者计算题等;不过,主要以实验探究题的形式出现.中考的重点是将物质的某些性质或变化规律实验化体现,让学生根据所学,进行科学的实验探究,以便完成其中的空缺,或者是自己设计实验方案,以图探究,或者验证物质的某些性质或变化规律等.
【解题方法点拨】对于探究型实验探究,要熟悉实验探究的环节和方法,精心设计实验方案,将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此,进行细心地探究实验和观察现象,再通过分析实验现象,推断、总结出该物质的性质或变化规律等. 对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等.
5.燃烧的条件与灭火原理探究
【知识点的认识】该探究是为了探究燃烧的条件与灭火原理,而进行的实验探究。探究的具体内容有:
1.燃烧的条件,也就是:(1)可燃物,(2)氧气(或空气),(3)温度达到着火点。
2.灭火的原理,即破坏燃烧的条件,使燃烧反应停止,就可以达到灭火的目的。也就是,(1)清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离,(2)隔绝氧气(或空气),(3)使温度降到着火点以下。
【命题方向】该考点的命题方向主要通过实验探究找出燃烧的条件,以及灭火的原理与方法;并且,着重体现化学学习内容的现实性,让学生从生活走向化学,从化学走向社会。培养学生对化学的应用意识。题型主要有:选择题、填空题、实验探究题;其中以实验探究题最为常见。中考的重点是将有关的理论知识和生产、生活实际相结合;先让学生通过实验探究出燃烧的条件与灭火原理,然后,通过拓展与迁移来进一步分析解决实际问题等等。
【解题方法点拨】解答这类题目时,可以根据燃烧的条件和学过的相关知识,充分挖掘实验图示中的有用信息,使用控制变量法、对照实验法等来设计实验方案,或者根据问题情景,按照给出的实验方案,进行科学实验探究;然后,分析归纳出燃烧的条件与灭火原理等。最后,运用实验所得,进一步拓展与迁移,以便分析、解决实际问题。
6.实验探究物质的组成成分以及含量
【知识点的认识】该探究是为了研究物质的组成成分以及含量而进行实验探究和计算.具体来说,可分为两块.一块是根据问题情景,结合可能含有的某物质的特性,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分,并分析得出用来计算所取样品中某物质质量的气体、沉淀等特殊物质的质量.另一块是根据有关的化学方程式和该物质的组成成分,进行综合计算.
【命题方向】该考点的命题方向主要是以实验探究兼计算题的形式,给出有关的信息提示和相关数据,让学生通过实验探究,分析推断出该物质的组成成分;然后让学生根据有关的化学方程式和该物质的组成成分,进行综合计算.题型主要是实验探究题兼计算题的综合题型.中考的重点是考查学生通过实验的方法和有关化学方程式的计算,来研究物质的组成成分以及含量能力.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,赏析问题情景,找到实验探究的反应原理,以及计算所要用到的数据;再根据实验的反应原理,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分;然后,根据化学方程式计算出该样品中某一成分的质量;然后,将所求的该成分的质量除以所取样品的质量,再乘以100%,得出所要探究的物质中该成分的含量;进而推算出其它成分的含量.
7.化学实验方案设计与评价
【知识点的认识】设计与评价实验方案是基于对实验原理的理解;基于对常规实验手段、常见仪器使用熟练掌握;基于对各部分知识的融会贯通;基于对实验手段优劣的辨析.具体来说,化学实验方案设计是一种高层次的能力考点,它分为实验原理设计和实验操作步骤设计;而评价是从方案的可行性和优缺点上来说的,一般遵循以下七个原则:
1.能否达到目的.
2.所用原料是否常见易得、廉价.
3.原料的利用率高低.
4.过程是否简捷优化.
5.对环境有无污染.
6.实验误差的大小.
7.有无创意等等.
最佳方案的设计应该符合这七个原则;方案确定后为确保实验目的实现,还必须具有快捷而正确的操作步骤设计.
【命题方向】该考点的命题方向是以教材中的典型实验为突破口,考查学生基本的实验能力;以“双基”为载体,全面考查学生分析并解决问题的能力;题型有选择题和实验探究题等,中考重点是让学生根据实验情景,设计或评价实验方案.
【解题方法点拨】化学实验方案设计的基本思路是:明确实验目的→确定反应原理→选择仪器药品→设计实验装置及操作步骤→记录现象和数据→分析得出结论;而实验方案的评价应是注意的:目标明确、科学合理、简便易行、安全环保、节约快捷、效果显著等等;若有不妥,可参考评价的七原则,给出合理的改进方案.
8.蒸发与蒸馏操作
【知识点的认识】蒸发如图所示:,它是为了得到溶于水中的可溶性固体而进行的基本使用操作.所需仪器有铁架台、蒸发皿、酒精灯、烧杯、玻璃棒、石棉网等.蒸发的操作注意事项有以下五条:
1.蒸发皿中液体的量不得超过其容积的2/3.
2.蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高而使液体飞溅.
3.当加热至较多固体出现时,应停止加热利用余热蒸干.
4.不能把热的蒸发皿直接放在实验台上,应垫上石棉网.
5.夹持蒸发皿要用坩埚钳.
蒸馏如图所示:,它是根据物质的沸点不同,通过加热的方法,使低沸点物质先蒸发,再冷凝而得以分离的一种操作.所需仪器有蒸馏瓶(蒸馏烧瓶)、铁架台、酒精灯、冷凝管、温度计、橡皮塞、锥形瓶、尾接管、石棉网等.其操作注意事项也有以下五条:
1.加热时要垫石棉网(也可以用其它热浴加热),使之均匀受热.
2.加热时,液体量不超过容积的2/3,不少于容积的1/3.
3.配置附件(如温度计等)时,应选用合适的橡胶塞,特别注意检查气密性是否良好.
4.蒸馏时最好事先在瓶底加入少量沸石,以防暴沸.
5.蒸馏完毕必须先关闭活塞后再停止加热,防止倒吸.
【命题方向】该考点的命题方向主要是考查蒸发和蒸馏的操作注意事项,以及蒸发的实验操作等.题型有操作题、选择题、填空题和实验探究题.中考的重点是实验操作及注意事项和意外事故的原因分析等等.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记蒸发和蒸馏的操作方法、原理、所需器材及操作注意事项等等;然后,结合问题情景,细致地分析题意或者图示信息,并根据所学的相关知识,设计好实验方案,或者是按照给出实验方案,进行细心探究即可.
9.常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
【知识点的认识】所谓常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实际上包含两个层面的内容。第一个层面,是指常用气体的发生装置和收集装置;第二层面,是指常见气体的发生装置和收集装置的选取方法。它们的具体内容分别介绍如下:
第一个层面,常用气体的发生装置和收集装置分别又分为两种和三种。前者有“固体加热型”和“固液常温型”两种装置;后者有“排水法”、“向下排空气法”和“向上排空气法”三种装置。具体如图所示:
第二个层面,常用气体的发生装置和收集装置的选取方法,具体来说是这样的:
1.常见气体的发生装置的选取的依据是气体制取的反应原理,即反应物的状态和反应条件。如果是用固体或固体混合物在加热的条件下反应制取气体,那么就要选择合适的仪器组装成上图中的“固体加热型”的装置(或直接选取该装置),来进行实验制取该气体。如果是用固体和液体混合物在常温的条件下反应制取气体,那么就要选择合适的仪器组装成上图中的“固液常温型”的装置(或直接选取该装置),来进行实验制取该气体。但是,还需要注意的有:(1)在“固体加热型”的装置中,管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部,应用酒精灯的外焰加热,试管内的导管不能伸的太长,刚露出橡皮塞即可。(2)在“固液常温型”的装置中,长颈漏斗的下端管口应浸在液面下,瓶内的导管不能伸的太长,刚露出橡皮塞即可。
2.常用气体的收集装置的选取的依据是气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气的成分发生反应等。如果气体是不易溶于水或难溶于水的,并且不与水发生反应,那么该气体可选取上图中的“排水法”的装置来收集。如果气体的密度比空气的小,并且不与空气的成分发生反应,那么上图中的该气体可选取上图中的“向下排空气法”的装置来收集。如果气体的密度比空气的大,并且不与空气的成分发生反应,那么上图中的该气体可选取上图中的“向上排空气法”的装置来收集。但是,还需要注意的是:(1)排水法收集气体时,要先在集气瓶中装满水,倒立于水槽中,瓶底不能有气泡;当气泡连续、均匀冒出时,把导管口放在瓶口内开始收集气体;导管口一开始冒气泡时,不宜立即收集,因为此时的气体中混有空气。当收集满气体(瓶内的水全部排净)时,要在水下用毛玻璃片盖好后取出;若收集气体密度比空气的大,就将集气瓶正方在桌面上备用;若收集气体密度比空气的小,就将集气瓶倒方在桌面上备用。(2)排空气法收集气体时,一定要将导管伸到集气瓶的底部,并且收集的时间要稍微延长一点;以防瓶内的空气排不干净,使收集的气体的纯度不高。若选用向上排空气法收集气体时,还要注意用毛玻璃片盖住一半瓶口,以防密度更大的气体进入瓶内,使收集的气体的纯度不高。
【命题方向】该考点的命题方向是通过设置实验、问题情景,让学生根据所学的相关知识,来探究常用气体气体的发生装置和收集装置的组装和选取,以及实验注意事项等。题型有选择题、填空题和实验探究题。中考重点是根据实验、问题情景信息,考查学生分析探究并选择、判断、填写相关的实验问题的能力。特别是考查学生对氧气、二氧化碳的实验室制取的掌握情况,以及对这类知识的迁移能力。
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记常用气体的发生装置和收集装置与选取方法及其依据,还有氧气、二氧化碳的实验室制取方法,有时还需弄清图示信息等等;然后,结合实验、问题情景信息,细致地分析题意和实验图等,并根据气体的制取原理来组装、选配、判断或者选择气体的发生装置;再根据气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气发生反应等来判断、选用收集装置;或者评价、改良某一装置等等。当然,有时还会根据给出的装置来推断气体的制取原理、气体的性质、仪器的名称、其中的错误以及实验注意事项等等。
10.常见气体的检验与除杂方法
【知识点的认识】常见气体的检验与除杂方法,包含有两项内容.其一,是常见气体的检验方法;其二,是常见气体的除杂方法.而所谓的常见气体,主要是指氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气等.具体说来,它们的检验与吸收的方法如下表:
至于常见气体的除杂方法,就是指为了将常见气体中的杂质除去,使其得到净化的科学方法.
其理论依据是利用杂质所具有的与所需气体不同的物理性质或者化学性质,选用适当的试剂,进行科学地设计实验方案,或者按照给出的实验设计方案,进行分析探究,逐步将气体中的杂质除去,使其得到净化.
应遵守的基本原则是:“不减、不增、不污、易分”.也就是,除去杂质的同时,要保证不能使所需气体的量减少(即不能“玉石俱焚”,但可以增加),更不能引入新的气体杂质,生成物还不能造成环境污染,并且,生成物、所选试剂与所需气体要容易分离. 常用的气体的除杂方法主要有两种:
一是吸收法;即选用适当的试剂,通过物理变化或化学反应,将杂质吸收后,转变为液体或固体等而除去的一种方法.例如,除去CO中混有的少量的CO2时,可先将混合气通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶中,吸收掉其中的CO2,然后通过盛有浓硫酸的洗气瓶中,再吸收掉其中的水蒸气.而常见气体的吸收剂(即除去的方法)如上表所示.
二是转化法;即将杂质通过化学反应转化为所需气体而除去的一种方法.例如,除去CO2中混有的少量的CO时,可先将混合气通过灼热的氧化铜中,将其中的CO转化为CO2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生经过科学的分析探究后,设计实验方案(或按照给出的实验方案),推断、选择或填写出常见气体的检验与除杂方法.题型有选择题、填空题和实验探究题.中考重点是根据实验、问题情景信息,考查学生分析探究并选择、推断、填写相关的实验问题的能力.特别是考查学生对氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的检验和除杂方法,以及对这类知识的迁移能力.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记常见气体的检验与除杂方法及理论依据,还有氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的相关知识,有时还需弄清图示信息,以及有关的注意事项等等;然后,结合实验、问题情景信息,细致地分析题意和实验图等,细心地进行探究解答.当然,有时还会根据给出的实验图来推断气体或所选试剂的性质、仪器的名称、其中的错误以及实验注意事项等等.
11.气体的干燥(除水)
【知识点的认识】所谓气体的干燥(除水),就是指将某气体中的水蒸气,用干燥剂吸收掉,而得到干燥的该气体的过程.常用的气体干燥剂,按酸碱性可分为如下三类:
1.酸性干燥剂,如浓硫酸(还有硅胶、五氧化二磷等);它能够干燥酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体.
2.碱性干燥剂,如生石灰、固体NaOH、碱石灰;它可以用来干燥碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体.
3.中性干燥剂,如无水氯化钙、无水硫酸铜等;它可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等气体. 干燥剂选择的基本原则是干燥气体时要根据干燥剂和气体的性质,选择只吸收气体中的水分,而不吸收被干燥的气体的干燥剂.即干燥剂不能和被干燥的气体发生反应.例如,不能用碱石灰、CaO和NaOH干燥CO2、SO2、HCl、H2S、Cl2、NO2等;不能用浓 H2SO4、P2O5干燥 NH3等.常用的干燥装置的基本类型和气体流动方向如下表:
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,来考查气体的干燥和相关性质;题型有选择题、填空题和实验探究题.由于气体的干燥是气体净化中重要的步骤,所以,对常见的气体干燥剂、干燥装置、选择原则的考查,就显得十分重要,这也是中考和各种考试中的热点、重点.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记常见气体的干燥剂、干燥装置选择原则和相关气体的性质等.然后,根据实验、问题情景信息,细致地分析题意和实验图等,细心地进行探究解答.当然,有时还会根据给出的实验图来推断气体或所选试剂的性质、仪器的名称、其中的错误以及实验注意事项等等.
另外,还要注意:
1.固体干燥剂颗粒大小要适当,颗粒太大气体和干燥剂接触面小,不利于干燥效果不好;颗粒太小,气体不易通过,容易堵塞,一般以黄豆粒大小为宜.
2.气体的干燥是气体净化的环节之一.在干燥装置和其它净化或反应装置连接时,一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热.
3.为了防止大气中的水气侵入,有特殊干燥要求的开口反应装置可加干燥管,进行空气的干燥.
4.液体干燥剂用量要适当,并控制好通入气体的速度,为了防止发生倒吸,在洗气瓶与反应容器之间应连接安全瓶.
12.证明铵盐
【知识点的认识】证明铵盐(NH4+检验方法),就是设法检验出某盐中含有NH4+.通常的检验方法是,使用氢氧化钠溶液(或澄清的石灰水)和湿润的红色石蕊试纸来检验之.具体方法是,先取少量的待检物于试管中,再向其中滴加少量的氢氧化钠溶液(或澄清的石灰水),在酒精灯上微热,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口;若有气泡生成,且红色石蕊试纸变蓝;则证明该盐中含有NH4+,是铵盐.
【命题方向】该考点的命题方向是通过设置实验、问题情景,让学生思考探究后,检验出某盐中含有NH4+;或者是表达检验时的反应现象;或者是通过检验时的反应现象与其它物质区分鉴别开来;或者是书写有关的化学方程式;或者是根据检验结果反推所滴加的试剂等.题型有选择题、填空题和实验探究题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景的能力,以及使用氢氧化钠溶液(或澄清的石灰水)和湿润的红色石蕊试纸来检验铵盐的能力,或者是表达检验时的反应现象的能力,或者是通过检验时的反应现象与其它物质区分鉴别的能力,或者是书写有关的化学方程式的能力,或者是根据检验时的反应现象或结果反推所滴加试剂的逆向思维能力等.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记检验时所用的试剂及其反应的现象等.然后,根据实验、问题情景信息,细致地分析题意或实验图示等,细心地进行探究解答.当然,有时还会根据检验时的反应现象或结果,来反推断所滴加试剂的名称、分析错误及实验误差等.需要特别注意的是:在书写有关的化学方程式时,一定要严格按照“写、配、标、注”这四个步骤正确的地书写,切不可丢三落四.
13.氧气的化学性质
氧气的化学性质
【知识点的认识】氧气的化学性质主要是指氧气具有助燃性和氧化性,还有能支持呼吸.即它是一种化学性质比较活泼的气体,可以与非金属、金属、化合物等多种特物质发生氧化反应,反应剧烈程度因条件不同而异,可表现为缓慢氧化、燃烧或爆炸等,但在反应中都放出大量的热.具体情况如下:
1.氧气与非金属反应,例如:(1)木炭在氧气里剧烈燃烧,发出白光,生成无色、无气味能使澄清石灰水变浑浊的气体(即二氧化碳);(但是,当氧气不充足时,会生成一氧化碳)(2)硫在氧气里剧烈燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰(在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰),生成无色、有刺激性气味的气体(即二氧化硫);(3)红磷在氧气里剧烈燃烧,生成大量的白烟(即五氧化二磷),发出白光(在空气中燃烧产生黄色火焰),而白磷可以与空气中氧气的发生缓慢氧化,达到着火点(40℃)时,引起自燃,(4)氢气在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,罩一干冷烧杯在火焰上会有水雾生成.
2.氧气与金属反应,例如:(1)镁在氧气中或在空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成白色粉末状物质(即氧化镁);(2)红热的铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质(即四氧化三铁);(3)铜在氧气中或在空气中加热,会逐渐变成黑色的固体(氧化铜).
3.氧气与化合物反应,例如:(1)一氧化碳在氧气中燃烧产生蓝色火焰,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体(即二氧化碳);(2)甲烷(沼气)在氧气中燃烧火焰明亮呈蓝色,生成能使石灰水变浑浊的气体(即二氧化碳),罩一干冷烧杯在火焰上还会有水雾生成.(3)酒精(乙醇)在氧气中或在空气中燃烧,产生淡蓝色的火焰,生成能使石灰水变浑浊的气体(即二氧化碳),罩一干冷烧杯在火焰上还会有水雾生成.(4)蜡烛在氧气中燃烧发出白光,在空气中燃烧发黄光,集气瓶的内壁有水珠出现,并能使澄清的石灰水变浑浊的气体(即二氧化碳).(5)葡萄糖在酶作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水,同时放出能量,供机体活动和维持恒定体温的需要.
4.呼吸作用是生物从自然界里吸入氧气,而呼出二氧化碳的过程.实际上它是一种缓慢氧化.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学的氧气的化学性质,以及反应现象、文字表达式或化学方程式等,来分析、解答相关的实际问题.并且,经常将其与“蜡烛燃烧实验”、“金属的化学性质”、“氢气、一氧化碳、甲烷、酒精等可燃气体的化学性质”、“呼吸作用”、“燃烧与燃烧的条件”等联系起来考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生对氧气的化学性质的掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等.特别是,考查氧气的助燃性(故意将其与可燃性替换),有氧气参与的反应的现象、文字表达式或化学方程式等,以及燃烧和燃烧的条件等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记氧气的化学性质,尤其是有氧气参与的反应的现象、文字表达式或化学方程式等,以及燃烧和燃烧的条件等等;然后,根据所给的实验、问题情景,以及实验装置图等相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
14.二氧化碳的检验和验满
二氧化碳的检验和验满
【知识点的认识】二氧化碳的检验和验满,二氧化碳的检验方法是将该气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳;而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口,如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生来探究二氧化碳的检验、验满及其注意事项等.命题的方式可能是选择或填写二氧化碳的检验和验满的方案,可能是用图示的方法画出二氧化碳的检验和验满的示意图,也可能是给出二氧化碳的检验和验满的示意图让学生来评价装置,还可能是根据二氧化碳的检验和验满方法来推断该气体是二氧化碳等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是根据题意或给出的实验示意图,让学生来选择或填写二氧化碳的检验和验满的实验方案,画出或评价二氧化碳的检验和验满的装置示意图,以及根据二氧化碳的检验和验满方法来推断该气体是二氧化碳,等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记二氧化碳的检验和验满方法、装置示意图及其中仪器(如集气瓶等)的名称、注意事项等.然后,根据二氧化碳的检验和验满方法,画出、选配、选择或评价二氧化碳的检验和验满装置.
另外,有时根据实验装置示意图或直接要求回答常见仪器(如集气瓶等)的名称,或者改良某一装置示意图等;有时根据二氧化碳的检验和验满方法来推断该气体是二氧化碳等;有时还会根据二氧化碳的检验和验满的方法(或给出的检验和验满装置示意图)来推断二氧化碳的有关性质及实验注意事项等.
15.二氧化碳的化学性质
二氧化碳的化学性质
【知识点的认识】二氧化碳的化学性质有:
1.二氧化碳无毒,不能燃烧,也不能支持燃烧,还不能供给呼吸(它是一种窒息性气体).
2.二氧化碳能与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:H2CO3=H2O+CO2↑.
3.二氧化碳能与澄清的石灰水反应,使之变浑浊;该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
4.二氧化碳能与炽热的碳反应,生成一氧化碳.该反应的化学方程式为:CO2+C高温¯2CO
5.二氧化碳与水被绿色植物利用,而进行光合作用的反应,合成有机物(主要是淀粉).
该反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学的二氧化碳的化学性质,以及反应现象、化学方程式等,来分析、解答相关的实际问题.并且,经常将其与“灭火”、“呼吸作用”、“碳酸或紫色的石蕊试液的性质”、“二氧化碳的检验”、“单质碳的化学性质或高炉炼铁”、“光合作用”等联系起来考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生对二氧化碳的化学性质的掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等.特别是,经常考查二氧化碳的前三个化学性质,以及有关的化学方程式等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记二氧化碳的化学性质,尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等,以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等;然后,根据所给的实验、问题情景,以及实验装置图等相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
16.一氧化碳的化学性质
一氧化碳的化学性质
【知识点的认识】一氧化碳的化学性质主要有:
1.一氧化碳具有可燃性,可以在空气或氧气中燃烧变成二氧化碳,火焰呈蓝色,放出大量的热(可用作燃料).该反应的化学方程式为2CO+O2点燃¯2CO2.
2.一氧化碳具有较强的还原性,能把金属从它们的氧化物中还原出来(工业上常用来冶炼金属).例如,CO+CuO△¯Cu+CO2,Fe2O3+3CO高温¯2Fe+3CO2.
3.一氧化碳还具有毒性,极易与人体血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,失去携氧能力,造成生物体内缺氧,而发生中毒现象.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学的一氧化碳的化学性质,以及反应现象、化学方程式等,来分析、解答相关的实际问题.并且,经常将其与“碳及含碳物质的不完全燃烧”、“氧气的化学性质”、“炼铁的原理及金属的冶炼”、“一氧化碳的毒性及煤气中毒”、“一氧化碳的用途”等联系起来考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生对一氧化碳的化学性质的掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等.特别是,经常考查一氧化碳的前两个化学性质,以及有关的化学方程式等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记一氧化碳的化学性质,尤其是有一氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等,以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等;然后,根据所给的实验、问题情景,以及实验装置图等相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
17.金属的化学性质
金属的化学性质
【知识点的认识】金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个:
一、金属能与氧气反应(金即使在高温时也不与氧气反应)
1.铁与氧气的反应:常温下,干燥的空气中铁很难与氧气反应.在潮湿的空气中,铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈(主要成分:Fe2O3;铁锈呈红色,结构疏松,易吸水,加快铁器的腐蚀);还有铁经过缓慢氧化后,形成的化合物也可认为是氧化铁,即4Fe+3O2=Fe2O3.在纯氧中,铁丝能够被点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热(在点燃前,先将铁丝打磨,在集气瓶中留有少量细砂或水,防止高温溅落物炸裂瓶底 )即3Fe+2O2点燃¯Fe3O4.由上述实验现象,可以看出:“同种物质,在不同的反应条件下,现象可能不同,生成物有可能不同.”
2.镁与氧气的反应:常温下所看到的镁条呈黑色,用砂纸打磨后呈银白色.做镁条燃烧实验时,要注意用坩埚钳夹持,在下面垫上石棉网.镁条被点燃后,剧烈燃烧,产生耀眼的白光,形成白烟,放出大量的热;即2Mg+O2点燃¯2MgO.
3.铝与氧气的反应:铝在空气容易形成致密的氧化物,故其抗腐蚀性能很好.铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧,即4Al+3O2点燃¯2Al2O3.
4.铜与氧气的反应:在加热的情况下,铜能与氧气反应,生成黑色的物质(氧化铜);即2Cu+O2△¯2CuO.即使在纯氧中,铜也不能被点燃.在潮湿的空气中,铜能被腐蚀,形成绿色粉末状固体﹣﹣铜绿[Cu2(OH)2CO3];即2Cu+O2 +CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3.
总之,大多数金属一般都能与氧气反应,只是难易及剧烈程度不同而已,由此可判断金属的活动性强弱;反之亦然.
二、金属能与稀盐酸、稀硫酸反应
1.镁、铝、锌、铁、铜与稀盐酸的反应:现象、结论如下表所示.
2.镁、铝、锌、铁、铜与稀硫酸的反应:现象、结论如下表所示.
总之,大多数金属一般都能与稀盐酸或稀硫酸反应,根据金属能否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.
需要注意的是:(1)金属应是在金属活动性顺序中排在(H)前面的金属;(2)酸应是不具有强氧化性的酸,例如盐酸、稀硫酸,不包括浓硫酸和硝酸;(3)单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐;(4)K、Ca、Na除与酸反应外,还能与水在常温下发生置换反应(如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),其余金属则不能(初中阶段大体上了解即可).
三、金属能与金属化合物溶液(即盐溶液)反应
分别将铝丝浸入硫酸铜溶液中、将铜丝浸入硝酸银溶液和硫酸铝溶液中,进行实验.现象、结论下面的图表所示.
总之,部分金属能与金属化合物溶液反应,根据金属能否把另一种金属从它的化合物溶液中置换出来,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.
需要注意的是:(1)在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,而与H的位置无关.但K、Ca、Na等金属例外,由于它们过于活泼,与盐溶液不发生置换反应,而是先与溶液中的水发生置换反应(初中阶段大体上了解即可).如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4],最终没有单质铜生成.(2)铁与盐溶液发生置换反应时,生成二价亚铁盐.(3)用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来.用不同的金属置换同种盐溶液,盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来.另外,若有一种金属和多种混合盐溶液反应,最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液.例如,锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应,最先反应的是硝酸汞,当硝酸汞被消耗完时,硫酸铜才与锌粒反应,同理,硫酸铜反应完后,锌才会和氯化亚铁反应.还有,当多种金属与一种盐溶液反应时,最活泼的金属先反应.例如,把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中,镁被消耗完后,铝才和硝酸银反应,铝反应完后,铜跟硝酸银反应.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对金属的化学性质的理解或掌握情况,以及对常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用、实验现象及结论(包括反应化学方程式)等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、金属活动性顺序及其应用、化学方程式的书写等关联起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.命题方式是根据金属的化学性质来分析、推断、选择或解答有关实验现象、实验结论(包括反应化学方程式)、金属的制备、金属的应用、生活中有关金属的实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关金属性质及用途的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对金属的性质及用途,常见金属的特性及其应用,合金与合金的性质,金属活动性顺序及其应用等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属及合金的考查,是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属的化学性质等知识以外,还要做到以下两点:
1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
18.一氧化碳还原氧化铁
一氧化碳还原氧化铁
【知识点的认识】一氧化碳还原氧化铁是一个非常重要的典型实验,具体的有关内容如下:
1.化学反应方程式是Fe2O3+3CO高温¯2Fe+3CO2.
2.实验装置如图所示:.
3.实验步骤是:(1)反应前,先通一段时间一氧化碳,然后再加热(目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气,防止一氧化碳与其中的空气混合后,被点燃发生爆炸).(2)反应后,先撤走并熄灭酒精灯,等固体冷却后再停止通一氧化碳(目的是防止石灰水倒吸到玻璃管内,使其炸裂;也为了使固体冷却,防止刚还原出来的铁再次被氧化).
4.实验现象是红棕色的粉末逐渐变为黑色粉末,澄清石灰水逐渐变浑浊(如果点燃尾气,能够燃烧并发出蓝色火焰).
5.尾气处理:由于一氧化碳有毒,如果直接排放到空气中,会造成污染;所以在有关一氧化碳的实验时,都需要注意尾气的处理,常用点燃或收集的方法(如上图所示).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对一氧化碳还原氧化铁的理解或掌握情况,以及对铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应、金属的性质、实验现象和结论(包括反应化学方程式)、一氧化碳的可燃性和毒性、二氧化碳的检验、空气的污染等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与一氧化碳的可燃性和毒性、铁等金属的冶炼、氧化还原反应、二氧化碳的检验、化学方程式的书写、空气的污染等关联起来,进行综合考查.命题方式是根据一氧化碳的可燃性和毒性、二氧化碳的检验、金属的化学性质、氧化还原反应的原理、空气的污染等来分析、推断、探究、选择或解答有关一氧化碳还原氧化铁的实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关一氧化碳还原氧化铁的表达来进行科学的判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对一氧化碳还原氧化铁、铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金属的性质、化学方程式的书写、空气的污染等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来探究和分析解决实际问题的能力等.一氧化碳还原氧化铁是历年来中考命题的热点,也是中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解一氧化碳还原氧化铁的内容,还有,铁等金属的冶炼原理、氧化还原反应的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金属的性质、化学方程式的书写、空气的污染等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
19.碱的化学性质
碱的化学性质
【知识点的认识】碱的化学性质主要有如下四个:
1.碱溶液能跟酸碱指示剂起反应.紫色石蕊试液遇碱变蓝,无色酚酞试液遇碱变红.变色情况可以简记为:“石蓝酚红”.
2.碱能跟非金属氧化物(即酸性氧化物)反应生成盐和水.例如,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O、2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
3.碱能跟酸起中和反应生成盐和水.例如,NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+2H2O.
4.碱能跟某些盐反应生成新碱和新盐.例如,Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH、CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓(蓝色沉淀)+Na2SO4、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)+3NaCl.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对碱的化学性质的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与酸碱指示剂及其性质、二氧化碳的化学性质(包括二氧化碳的检验)、碱的用途、中和反应、碳酸钠的化学性质、物质的推断和鉴别、防止空气的污染、复分解反应的条件与实质、化学方程式的书写、有关实验操作(或现象、结论)等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对碱的化学性质、用途、反应现象和化学方程式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,来反推碱的化学性质和用途,或评价表达的正误,或实验注意事项等.特别是,对后三个化学性质(包括反应现象、化学方程式)、二氧化硫的吸收和二氧化碳的检验及吸收等,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记碱的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下六点:
1.碱溶液具有相似化学性质的原因是不同的碱溶液里都含有相同的氢氧根离子.
2.碱与酸碱指示剂反应时,显色的物质是指示剂,而不是碱溶液.
3.根据非金属氧化物能与碱反应的性质,可以推断出吸收二氧化碳(即除去某气体中的二氧化碳)和二氧化硫(即除去工厂排放的废气中的二氧化硫,防止它污染空气)要用氢氧化钠溶液;而检验二氧化碳气体要用氢氧化钙溶液(即澄清的石灰水).因为氢氧化钙微溶于水,而氢氧化钠易溶于水,在相同条件下形成的两种物质的溶液中,氢氧化钠溶液要比氢氧化钙溶液更浓,所以,吸收二氧化碳(或二氧化硫)时,最好用氢氧化钠溶液.又因二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,没有明显的现象出现;但通入氢氧化钙溶液中,澄清的石灰水会变浑浊;所以在检验二氧化碳时,应用氢氧化钙溶液.由此可见,根据“性质用途”的关系来巧记这类知识,将会是事半功倍的!同理可得,根据氢氧化钙溶液能与碳酸盐(即含有碳酸根的盐)反应生成碳酸钙沉淀和新碱的性质,可以用来制取工业上最常用的碱氢氧化钠等.
4.在做中和反应的实验时,一般都要用指示剂酚酞试液来帮助判断反应是否完成.也就是,事先在碱溶液中滴入几滴酚酞试液(使溶液成红色),然后再慢慢地向其中滴入稀酸溶液,边滴边振荡(或搅拌溶液),直到溶液颜色恰好变成无色.
20.中和反应及其应用
中和反应及其应用
【知识点的认识】中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应.其实质是酸溶液中的H+和碱溶液中的OH﹣结合生成水(H₂O).如图所示:.常见的中和反应有:NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+2H2O.
具体的操作步骤:以在氢氧化钠溶液中加入盐酸为例,如图所示:. 也就是,首先在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液(使溶液成红色),再用胶头滴管慢慢地向其中滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变成无色为止.其中,酚酞试液的作用是根据酚酞的颜色逐渐变浅至消失,既可以说明中和反应的进行,也可以说明反应的完全;但是不可说明是否滴入过多的酸性溶液而使试液呈酸性(因为酚酞溶液无法使酸性溶液显色).其实,检测中和反应是否在进行(或是否完全)的方法,除此之外还有很多.例如:
1.用pH试纸来检测:一般在中和反应进行时,反应前后溶液的pH会变化.用pH来检测中和反应是否进行是最直接的方式.
2.用探测温度的方法:一般来说,中和反应都是放热的反应(但是放热反应不一定是中和反应,如燃烧等).所以,可以通过探测溶液的温度是否升高,来推断中和反应的进行和完全.
至于中和反应的应用,主要有如下四点:
1.改变土壤的酸碱性:根据土壤情况,可以利用中和反应,在土壤中加入酸性或碱性物质,以调节土壤的酸碱性,利于植物生长.例如,近年来由于空气污染造成酸雨,还有有机物在分解的过程中会生成有机酸,并且矿物的风化也可能产生酸性物质,导致一些地方的土壤呈酸性,不利于作物的生长;于是人们将适量的熟石灰撒入土壤中,以中和其酸性.同时,促进微生物的繁殖,并且土壤中的钙离子增加后,能促使土壤胶体凝结,有利于形成团粒,还可供给植物生长所需的钙元素.如图所示:.
2.处理工厂的废水:工厂里的废水常呈现酸性或碱性,若直接排放将会造成水污染,所以需进行一系列的处理.碱性污水需用酸来中和,酸性污水需用碱来中和.例如,硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质,可以用适量的熟石灰来进行中和处理(生成硫酸钙沉淀和水).
3.用于医药:人的胃液里含有适量的盐酸(即胃液的pH值为0.9~1.5),可以帮助消化食物;但是如果饮食过量时,胃会分泌出大量胃酸,反而造成消化不良,会使人感到不适,这时医生就会让你口服一些碱性药物,使碱与过多胃酸反应生成无毒的中性物质.例如,用含氢氧化铝的药片可治疗胃酸过多,生成氯化铝和水. 另外,被蚊虫叮咬后,蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸,从而使皮肤肿痛.如果在患处涂一些含有碱性物质(如NH3•H2O)的药水,来中和蚊虫分泌出的蚁酸,就可减轻痛痒.
4.调节溶液酸碱性:在科学实验时,经常要把溶液的pH控制在一定范围内,如果溶液的酸性或碱性太强,就可以用适当的碱或酸调节溶液的pH.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对中和反应及其应用的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“酸碱指示剂及其性质、酸的化学性质及其用途、碱的化学性质及其用途、溶液pH的测定、化学反应时的能量变化、复分解反应及其发生的条件、物质的推断和鉴别、化学方程式的书写、有关实验操作(或现象、结论)”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对中和反应及其应用等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,来评价表达的正误,或者注意事项等.特别是,对中和反应的定义及其操作过程(包括判断反应是否进行和完全)、有关的反应现象及化学方程式的书写、前三个应用,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记中和反应及其应用等相关知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下三点:
1.中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应.但是,不能反过来说生成盐和水的反应是中和反应.因为非金属氧化物与碱作用也能生成盐和水(如二氧化碳与澄清的石灰水的反应),可它就不是中和反应;还有酸与金属氧化物作用也能生成盐和水(如用稀盐酸出铁锈的反应),可它也不是中和反应.
2.中和反应一定是复分解反应,但是复分解反应不一定是中和反应;只有酸和碱之间的反应才是中和反应.
3.在做中和反应的实验时,由于酸和碱的溶液一般是无色,二者反应时的现象不明显,所以往往借助于一些试剂或仪器等(如酸碱指示剂、pH试纸、温度计等),来帮助我们判断反应是否进行或恰好完全.
21.盐的化学性质
盐的化学性质
【知识点的认识】盐的化学性质主要有如下几点:
1.某些盐能与某些金属反应生成新盐和新金属(该金属一定要比盐中的金属活泼才可以把它给置换出来);例如,CuSO4+Fe=FeSO4+Cu、3CuSO4+2Al=Al2(SO4)3+3Cu、2AgNO3+Cu=Cu(NO3)2+2Ag.
2.某些盐能与酸发生反应生成新盐和新酸;例如,BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl、AgNO3+HCl=AgCl↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+HNO3.有时生成的新酸不稳定,会继续分解;例如,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O.
3.某些盐能与碱发生反应生成新盐和新碱;例如,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓(蓝色沉淀)、FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(红褐色沉淀).
4.盐能与盐发生反应生成两种新盐;例如,NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3、CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2.
5.某些盐受热分解;例如,2KClO32KCl+3O2↑、2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑、CaCO3高温¯CaO+CO2↑、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对盐的化学性质的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与金属的化学性质、金属的活动性顺序、酸(或碱)的化学性质、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质、物质的推断和鉴别、碳酸根离子(或硫酸根离子、氯离子)的检验、氧气(或二氧化碳)的实验室制取原理、二氧化碳的工业制法、复分解反应的条件与实质、化学方程式的书写、常用盐的用途、有关实验操作(或现象、结论)等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对盐的化学性质等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,或评价表达的正误,或实验注意事项等.特别是,对盐的化学性质中的反应现象和化学方程式的考查,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记酸的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下几点:
1.由于不同盐的溶液里,含有的阳离子(或阴离子)不尽相同,所以盐没有必然的相似化学性质.但是,组成中具有相同成分的少部分盐,也是具有一定的规律的.
2.某些盐和某些金属的反应与否,可以根据金属活动性顺序及其应用来判断(切记:“前置后,盐可溶,钾、钙、钠不能够”);而所涉及的化学反应方程式的书写,可以根据置换反应的定义(或特点)来进行.
3.某些盐和酸(或碱、盐)的反应与否,可以根据复分解反应发生的条件来判断;而所涉及的化学反应方程式的书写,可以根据复分解反应的定义(或实质、特点)来进行.
4.某些盐的分解,可以联系着氧气的实验室制取原理和二氧化碳的工业制取反应原理,来理解和识记相关的化学反应即可.
5.根据碳酸盐(即含有碳酸根的盐)能与酸反应生成二氧化碳气体的性质,结合反应速度的快慢(碳酸钠和碳酸氢钠的反应太快,常被用作灭火器的反应原理)和生成物的溶解性(碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在主要成分为碳酸钙的石灰石或大理石的表面上,使反应慢且不连续,甚至会中断),可以推断出实验室里制取二氧化碳时,应该选用主要成分为碳酸钙的石灰石(或大理石)与稀盐酸反应为好.
22.碳的化学性质
碳的化学性质
【知识点的认识】碳的化学性质主要有三个:
1.常温时,具有稳定性.例如,我国古代用墨书写或绘制的字画,虽年深日久仍不变色;就是利用了碳的这个性质.
2.点燃时,具有可燃性.不过,它的燃烧还有两种情况:(1)当碳在氧气或空气里充分燃烧时,生成二氧化碳,同时放出大量的热.该反应的化学方程式为C十O2点燃¯CO2;(2)当碳燃烧不充分的时候,生成一氧化碳,同时也放出热.该反应的化学方程式为2C十O2点燃¯2CO.利用该性质,可以把碳用作燃料.例如,在以煤(主要成分是碳)为燃料的煤炉里,就经常发生这两个反应.
3.高温时,具有还原性.也就是说,在较高温度下它能夺取某些含氧化合物里的氧,使其它元素被还原.如题所示:,就是利用木炭来还原氧化铜的.实验现象是氧化铜由黑色逐渐变成红色,澄清的石灰水变浑浊.该反应的化学方程式为C十2Cu高温¯2Cu十CO2↑.还有,工业上经常用焦炭把铁从它的氧化物矿石里还原出来.该反应的化学方程式为2Fe2O3十3C高温¯4Fe十3CO2↑.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关的实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与碳元素组成的单质、碳单质的用途、完全燃烧与不完全燃烧、铁的冶炼、金属的化学性质、空气的污染、物质的推断和鉴别等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的反应现象、用途等有关的表达,来推断碳的化学性质及书写化学方程式,或进行科学地评价、判断正误等.特别是,对碳的不充分燃烧与空气污染、碳的还原性与冶金、碳还原氧化铜的反应现象和化学方程式及有关的实验操作等,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途等相关知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意或图表信息等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下几点:
1.虽然碳单质的物理性质有所不同,有的还相差很大,但是,由于它们都是由碳元素组成的单质,所以其化学性质是相同的.
2.关于碳单质的化学性质及用途,可以根据“性质用途”这个相互关系来互推巧记和理解.但是,根据性质推断物质的用途时,还要考虑到其经济价值和对环境的影响等.
3.在典型实验木条还原氧化铜时,若用酒精灯加热,可加一网罩以使火焰集中并提高其温度;最好使用酒精喷灯.在实验结束时,要先把导气管移出液面,再移走并熄灭酒精灯(以防有水倒吸到试管里,炸裂试管);并且,要待试管冷却后,再把试管里的粉末倒在纸上(以防刚生成的铜再次被氧化变黑,变成氧化铜).
23.反应类型的判定
反应类型的判定
【知识点的认识】反应类型的判定主要是指四大基本反应类型(即化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应)的判定.判定的方法就是结合它们的概念和相应的通式,根据它们各自的特点来细心地判定.当然,有时也对氧化反应和还原反应进行判定.判定方法是从物质得、失氧(即氧元素)的角度来判定的;物质得氧的反应是氧化反应,物质失氧的反应是还原反应.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对反应类型的判定方法的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“化合反应及应用、分解反应及应用、置换反应及应用、复分解反应及应用、氧化反应和还原反应、文字表达式或化学方程式的书写”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对反应类型的判定方法等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对文字表达式或化学方程式的反应类型的判别等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记反应类型的判定方法,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于四大基本反应类型的判定,一定要分析好反应物和生成物的种类,在判定置换反应和复分解反应时还要同时关注反应物和生成物的类别.
2.对于氧化反应和还原反应的判定,主要看物质是得氧还是失氧,并且,氧化反应和还原反应往往是同时发生在同一个化学反应中,也就是常说的氧化还原反应(这些在高中化学中会进一步地学习).
24.质量守恒定律及其应用
质量守恒定律及其应用
【知识点的认识】质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成各物质的质量总和.从微观来说,该定律成立的原因是:“在化学反应前后,原子的种类、数目和质量三不变”.该定律的含义是:“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变”.
质量守恒定律的应用主要有如下四个方面:
1.解释一些实验事实,例如,细铁丝在氧气中燃烧后的生成物的质量比原来细铁丝的质量大了.利用质量守恒定律解释为:“根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“反应前后物质总质量不变”可知,参加化学反应的铁和氧气的质量之和,等于反应后生成的四氧化三铁的质量;所以,生成物四氧化三铁的质量比原来细铁丝的质量大了”.
2.推测一些物质的元素组成,例如,生物的呼吸作用可以表示为“有机物+氧气 二氧化碳+水+能量”.以下有关有机物的组成元素推断正确的是( )
A.只含碳元素 B.只含碳元素和氧元素 C.一定含碳、氢、氧三种元素 D.一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素.
解析:根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“元素的种类不变”可知,生成物所含的碳、氢、氧三种元素中的碳元素和氢元素一定来自于有机物,至于氧元素可能全部来自于氧气,也可能部分来自于氧气,另一部分则来自于有机物;所以,选项D是正确的.
3.推断一些物质的化学式,例如,一氧化氮是空气的主要污染物之一.近年来又发现生物体内存在少量一氧化氮,它有扩张血管、增强记忆的功能;这成为当前生命科学的热点.工业上制取一氧化氮的化学方程式为:4X+5O2=4NO+6H2O,则X的化学式为 NH3 .
解析:根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“元素的种类不变、原子的种类不变、原子的数目不变”可知,X中应该含有氮元素和氢元素,其化学式中应该含有氮原子和氢原子,并且其原子个数分别是1和3;所以,答案应该是“NH3”.
4.计算有关物质的质量,例如,现将10gA和足量的B混合加热,使它们发生化学反应,10gA完全反应后,生成15gC,则参加反应B的质量是 5g .
解析:根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“反应前后物质总质量不变”可知,反应物B的质量等于生成物C与反应物A的质量之差(即15g﹣10g).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对质量守恒定律及其应用的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“常见的物理变化和化学反应,有关化学式的计算和推断,物质的元素组成,元素在化学变化过程中的特点,微粒观点及模型图的应用,化学反应的实质,分子和原子的区别和联系,化学方程式的配平、书写、判断对错和有关计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对质量守恒定律及其应用等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对质量守恒定律的概念及其成立的原因、含义和4个方面应用等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记质量守恒定律及其应用,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于质量守恒定律的理解,要抓住概念中的“参加”、“化学反应”、“质量”、“总和”这样四个关键词.由此可知:(1)没有参加反应的物质的质量不能计算在内;(2)质量守恒定律的使用范围是使用于的化学反应(即化学变化),而对物理变化无效;(3)质量守恒定律是指质量守恒,而非体积守恒等;(4)质量守恒定律是指各物质的质量总和相等,而非某物质的质量.
2.对于定律成立的原因,可以从化学反应的实质上来推断(即“三不变”造成的).
3.对于定律的应用,一定要抓住它的含义(即“六不变”),细心地进行套用.
25.书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
【知识点的认识】书写化学方程式的步骤一般有四步:
1.根据实验事实,在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式,并在式子的左、右两边之间画一条短线;当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.
2.配平化学方程式,并检查后,将刚才画的短线改写成等号(表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等).
3.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热(常用“△”号表示)、催化剂、通电等.并且,一般都写在等号的上面,若有两个条件,等号上面写一个下面写一个,等等.
4.注明生成物中气体或固体的状态符号(即“↑”、“↓”);一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边.但是,如果反应物和生成物中都有气体或固体时,其状态符号就不用标注了.
书写文字表达式的步骤一般分为两步:
1.根据实验事实,将反应物和生成物的名称分别写在式子的左、右两边,并在式子的左、右两边之间标出一个指向生成物的箭头(即“→”);当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.
2.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热、催化剂、通电等.并且,一般都写在箭头的上面,若有两个条件,箭头上面写一个下面写一个,等等.
书写电离方程式的步骤一般也分为两步:
1.在式子的左、右两边分别写出反应物的化学式和电离产生的阴、阳离子符号,并在式子的左、右两边之间画一条短线;阴、阳离子符号的中间用加号(即“+”)连接起来.
2.将阴、阳离子的原形的右下角的个数,分别配在阴、阳离子符号的前面,使阳离子和阴离子所带的正、负电荷的总数相等(即溶液不显电性);检查好后,将刚才画的短线改写成等号即可.当然,也可以,根据阴、阳离子所带的电荷数,利用最小公倍数法,在阴、阳离子符号的前面,配上适当的化学计量数,使阴、阳离子所带的电荷总数相等(即溶液不显电性).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对书写化学方程式、文字表达式或电离方程式的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“常见物质的化学性质、元素符号和化学式的书写和意义、化学符号及其周围数字的意义、质量守恒定律及其应用、化学方程式的读法和含义、溶解现象和溶解原理、物质的微粒性、物质的构成、物质的电离、溶液的导电性及其原理分析、常见化学反应中的质量关系、有关化学方程式的计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对书写化学方程式、文字表达式或电离方程式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对化学方程式的书写等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记书写化学方程式、文字表达式或电离方程式,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于化学方程式的书写,可以联系着质量守恒定律、元素符号和化学式的书写及其意义、化学方程式的配平、常见物质的状态等相关知识细心地进行书写.并且,书写化学方程式的步骤,可以简记为“写、配、标、注”四个字.
2.在书写电离方程式时,可以联系着溶解现象与溶解原理、物质的电离、溶液的导电性及其原理分析、化学式和离子符号的书写、化学符号及其周围数字的意义等相关知识,来理解、分析和书写即可.其中,最关键的是从化学式的哪个地方电离开来,产生相应的阴、阳离子;技巧是根据元素或原子团的正、负化合价来将其分离开来,切记原子团要作为一个整体来对待,不可将其划分开来.还要注意,电离出来的阴、阳离子的电荷总数一定是相等的,即整个溶液不显电性.
26.根据化学反应方程式的计算
根据化学反应方程式的计算
【知识点的认识】根据化学反应方程式的计算的步骤一般分为六步:
1.设未知量,即﹣﹣﹣的质量为x.
2.书写用到的化学方程式(即写→配→标→注),特别是化学方程式的配平是至关重要的.
3.将用到的物质的质量关系标注在相应的化学式的正下方;上行是相对质量关系(即利用相对原子质量或相对分子质量乘以相应的化学计量数得来的),下行是纯物质质量(即已知量和未知量x).
4.列计算用到比例式,即上行的相对质量比等于下行的实际质量比.
5.求算结果,注意一定要有单位.
6.写出简明的答案,一般是问什么就答什么.
根据化学反应方程式的计算的格式,以“工业上,高温煅烧石灰石(主要成分为CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳.如果制取10t氧化钙,需要碳酸钙多少吨?”为例,介绍如图所示:.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对根据化学反应方程式的计算步骤和格式的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“书写化学方程式、相对分子质量的计算、化学符号及其周围数字的意义、元素符号和化学式的意义、质量守恒定律及其应用、化学方程式的读法和含义、常见化学反应中的质量关系、溶液中溶质质量分数的有关计算、含杂质物质的化学反应的有关计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题和计算题;主要是以计算题为主.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对根据化学反应方程式的计算步骤和格式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“化学方程式的书写、相对分子质量的计算、质量守恒定律及其应用、化学方程式的读法和含义、常见化学反应中的质量关系、溶液中溶质质量分数的有关计算、含杂质物质的化学反应的有关计算”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.根据化学反应方程式的计算的审题是非常关键的,一般是抓住“三找”;即一找化学反应方程式,二找已知量和未知量x,三找用到的相对质量关系.
2.根据化学反应方程式的计算步骤和格式,一般可以简记为:“六步七行”.其中的“六步”,又可以对应着简记为:“设、方、质(分为相对质量和实际质量两行)、比、算、答”.
3.根据化学反应方程式计算的过程中,一定要注意:(1)设未知量x时,x的后面不要带单位;(2)书写化学方程式的时候,切记严格地按照“写→配→标→注”步骤细心书写;(3)找质量关系时,最好先找下一行的实际质量关系(即已知量和未知量),然后再对应着找上一行的相对质量关系.并且,切记将它们都写在相应的化学式的正下方,分居上下两行.(4)列比例式时,要按照“上一行的相对质量比等于下一行的实际质量比”的顺序来列;保证是对应比相等.(5)求算x时,可以参考着化学方程式下面的两行质量关系中的上下或左右的倍数关系来求算.当没有倍数关系时,再按照一般的方法来求算便是.(6)在写答案时,只需要简明扼要地答出关键语句即可.
27.燃烧与燃烧的条件
燃烧与燃烧的条件
【知识点的认识】燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应.燃烧的条件如图所示:;一共有三个:(1)可燃物;(2)氧气(或空气);(3)温度达到着火点.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对燃烧与燃烧的条件的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“氧气的化学性质、氧化反应、完全燃烧与不完全燃烧、灭火的原理和方法、自燃与爆炸”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对燃烧与燃烧的条件等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“燃烧的概念、现象和条件,完全燃烧与不完全燃烧,灭火的原理和方法”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记燃烧与燃烧的条件,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于燃烧的概念,一定要明确燃烧是一种氧化反应,常伴随有发光、放热的现象.因此,在书写有关物质燃烧的文字表达式或化学方程式时,不能把反应条件写出燃烧,而应该是点燃.
2.对于燃烧的条件,要特别注意三个条件应该是同时具备,缺一不可的.并且,有些物质(如细铁丝等)燃烧时要求的氧气浓度比较高,空气中的氧气浓度是达不到的;因此,这些物质在空气中不能燃烧,但在氧气中却能剧烈燃烧.还有,就是物质的着火点是经常考查到,一定切记着火点是物质固有的本身的属性,一般是不变的.
28.氢气的化学性质与燃烧实验
氢气的化学性质与燃烧实验
【知识点的认识】氢气的化学性质主要有三个:
1.常温时,具有稳定性.
2.点燃时,具有可燃性.如图所示;纯洁的氢气燃烧时发出淡蓝色的火焰,在火焰上方罩一个冷而干的烧杯的话,内壁上会有水珠生成,拿烧杯的手感觉发烫(即该反应放热).该反应的化学方程式为2H2十O22H2O.不过,它的燃烧还有特别需要注意的情况;那就是当氢气不纯时,点燃容易发生爆炸现象.另外,氢气还可以在氯气中燃烧发出苍白色的火焰,生成有刺激性气味的气体(即氯化氢).该反应的化学方程式为H2十Cl22HCl.还有,氢气还可以与氮气在催化剂、高温、高压的条件下化合生成氨气.该反应的化学方程式为3H2十N22NH3.
3.加热时,具有还原性.也就是说,在加热的条件下,它能夺取某些含氧化合物里的氧,使其它元素被还原.如题所示:.就是利用氢气来还原氧化铜的.实验现象是:氧化铜由黑色逐渐变成红色,试管口有水滴生成.该反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O.但是,实验操作过程中一定要注意:反应前,试管口略向下倾斜(防止有水倒流到试管底部,使其炸裂;同时,也有利于氢气在试管底部聚集参与反应),将氢气验纯后先通一段时间氢气,然后再加热(目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气,防止氢气与其中的空气混合后,被点燃发生爆炸);反应后,继续通入氢气,直到试管及其中的固体冷却后,再停止通氢气(目的是为了使固体冷却,防止刚还原出来的铜再次被氧化).
氢气燃烧实验,如图所示:.在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,可以看到,纯净的氢气在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰.用一个冷而干的烧杯罩在火焰火焰的上方时,烧杯内壁上有水珠生成,拿烧杯的手感觉发烫(即该反应放热).该反应的化学方程式为2H2十O22H2O.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对氢气的化学性质与燃烧实验及其有关操作注意事项的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“氢气的用途和物理性质及其验纯、氢能源的开发、金属铜的冶炼原理、氧化还原反应、金属的化学性质、反应化学方程式的书写和意义”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对氢气的化学性质与燃烧实验及其有关操作注意事项等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“氢气的燃烧现象及其验纯、氢气还原氧化铜的实验现象和操作注意事项、有关的文字表达式或化学方程式的书写”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记氢气的化学性质与燃烧实验及其有关操作注意事项,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己从生产、生活、电视、报纸或网络中了解到相关信息等,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.空气里如果混有氢气的体积达到总体积的4.0%~74.2%,点燃时就会发生爆炸.这个范围叫做氢气的爆炸极限.正是由于这个原因,我们在使用氢气时,要特别注意安全.点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度.
2.对于氢气还原氧化铜的实验现象和操作要领,可以编成如下顺口溜来导学、导记等.例如,可以编成:(1)氢气验纯管下倾,先通氢气后点灯.黑色变红水滴下,熄灯冷却再停氢.(2)氢气是“早出”、“晚归”,酒精灯是“迟到”、“早退”.等等.
3.要特别注意灵活运用物质的性质与变化或用途之间的相互联系(即性质变化或用途),根据它们之间的联系来相互分析、推断和解答有关的问题等,将会是事半功倍的.
中考化学解题模型之微型、创新型实验(含答案): 这是一份中考化学解题模型之微型、创新型实验(含答案),共70页。试卷主要包含了如图是模拟工业炼铁的微型装置,如图是探究分子运动的微型实验,,已知等内容,欢迎下载使用。
2021年初中化学解题模型之微型、创新型实验(含答案): 这是一份2021年初中化学解题模型之微型、创新型实验(含答案),共70页。试卷主要包含了如图是模拟工业炼铁的微型装置,如图是探究分子运动的微型实验,,已知等内容,欢迎下载使用。
2022年初中化学解题模型与方法之化学实验-基本实验操作(含答案): 这是一份2022年初中化学解题模型与方法之化学实验-基本实验操作(含答案),共49页。