2021年中考科学复习实验专题讲义:化学实验2——成分分析与装置连接(教师版)
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1、 化学实验化学实验 2 2(成分分析与装置连接)(成分分析与装置连接) 有关混合气体成分分析及相关延伸类实验以及相似实验,是中考化学实验的常见题型;这类题 型能很好的对学生在化学逻辑推理能力、细节把控、常见物质的相互反应、装置连接、反应条件、 基本实验仪器相关知识等方面能做到尽可能全面的考核,是一种很好的能力体现类考核题型; 所以,同学们如果在化学实验方面存在各种各样问题,平时实验小分丢的多的情况,则,这类 题型需要加以强化训练,以达到整体提升化学实验解题能力以及回答问题全面性的提升培养; 本专题精选了典型的各类问法和题型设计,亦包含部分信息题作为适当拓展,希望能给予大家 一定的帮助和提升。
2、1、根据下列实验装置图,结合所学化学知识回答问题。 (1) 加热时酒精灯 焰温度最高。 【分析】:酒精灯外焰燃烧最充分,温度最高; (答案:外;) (2) 实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气, 二氧化锰在反应前后的质量和 都没有改变, 根据氧气 的物理性质可选择 E 装置收集氧气。选择 B 装置制取氧气时,反应的化学方程式 为 ,收集气体前,应将集气瓶装满 ,并盖上 ;收集氧气还可以选择的 装置是 。 【分析】:实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气,二氧化锰为催化剂,反应前后质量和化 学性质都不改变,根据氧气不易荣誉水可选择排水法收集,B 装置制取氧气,应选择药品为过氧化 氢溶液和二氧化锰,
3、反应方程式为: 2222 22 2 OOHOH MnO ;收集气体前,应将集气瓶装满水, 井盖上玻璃片,收集氧气还可根据其密度比空气大,选择向上排空气法,即 CF 装置; (答案:化学性质;不易溶于水; 2222 22 2 OOHOH MnO ;水;玻璃片;CF;) (3) 通常情况下, 3 NH是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水且水溶液显碱性,密度比 空气小。实验室里用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取 3 NH。实验室制取 3 NH应选择的发 生装置是 (填字母),若选择 F 装置利用排空气法收集 3 NH , 气体应该从 (选 填“a”或“b”)口进入。 【分析】:实验室离用氯
4、化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取 3 NH,应选择的发生装置为 A; 若选择 F 装置利用排空气法收集 3 NH,因氨气密度比空气小,气体应该从短导管 b 进入; (答案:A;b;) 【思路】:根据氧气的实验室制取分析,选择发生装置要看反应物的状态和反应条件,若反应 物为固体,反应条件需加热,则选择固体加热型发生装置;若反应物为固液,反应条件常温,则选 择固液常温型发生装置;气体的收集方法看密度和溶解性,若不溶于水,可用排水法收集,若密度 比空气小,则可用向下排空气法收集,若密度比空气大,则可用向上排空气法收集; 2、已知某混合气体由 2 H、CO和 2 CO三种气体组成。为验证该混合气体成
5、分,某小组同学经过讨 论,设计了下图 1 所示的实验方案。根据方案回答下列问题: (1) 装置 C 在实验中的作用是 。 【分析】:澄清石灰水检验二氧化碳气体的存在:二氧化碳能够和氢氧化钠反应,因此装置 B 用于吸收混合气体中的二氧化碳,那么装置 C 在实验中的作用使检验二氧化碳气体是否除尽,为检 验其他气体的存在做好准备; (答案:检验 2 CO是否被完全吸收;) (2) 仅根据 D 装置中黑色粉末变红这一现象,能否证明混合气体中一定存在CO?请判断并说明 理由 。 【分析】:氢气和一氧化碳都能与氧化铜发生置换反应生成铜;在加热条件下, 2 H、CO均能 与氧化铜反应,使 D 装置中产生黑色
6、粉末变红,所以仅根据 D 装置中黑色粉末变红这一现象,不能 证明混合气体中一定存在 2 H; (答案:不能, 2 H能与CuO反应;) (3) 小丁根据装置 E 中出现变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论。你认为 结论是否可靠?若可靠,请说明理由;若不可靠,请对图 1 实验装置提出改进意见 。 【分析】:混合气体经过 ABC 三个装置后,剩余气体肯定会带出水蒸气,因此 E 中的硫酸铜边 栏无法证明使反应产生的水,还是气体带出的水;小丁根据装置 E 中出现变成蓝色的实验现象,得 出该混合气体中有氢气存在的结论,我认为结论不可靠,改进意见使:在 CD 之间加一个气体干燥装 置; (
7、答案:不可靠,在 CD 之间加一个气体干燥装置;) (4)图 1 方案中 B 装置可用来吸收 2 CO但没有现象。为证明 2 CO和NaOH能发生反应,小丁又设 计了图 2 所示的方案。则图 2 方案中所加试剂 X 应该是 。 【分析】:钡离子遇碳酸根离子会产生碳酸钡沉淀;钡离子遇碳酸根离子会产生碳酸钡沉淀, 则图 2 方案中所加试剂 X 应该使氢氧化钠和氯化钡; (答案:氢氧化钠和氯化钡;) 3、已知某混合气体由 2 H、CO和 2 CO三种气体组成。为验证该混合气体成分,科学研究小组的同 学经过讨论,设计了如图 1 所示的实验方案。 根据方案回答下列问题: (1) 装置 A、C、F 装的都
8、是澄清石灰水,但它们的作用各不相同。装置 C 在实验中的作用 是 ;装置 F 在实验中的作用是 。 【分析】:反应前,让气体通过澄清的石灰水是为了验证时否存在二氧化碳气体;反应后,让 气体通过澄清石灰水,是为了验证生成物中是否存在二氧化碳,即分析原来气体是否存在一氧化碳: 装置 A、C、F 装的都是澄清石灰水,但他们的作用各不相同。装置 C 在实验中的作用时检验 2 CO是 否除尽;装置 F 在实验中的作用时检验混合气体通过装置 D 后是否有 2 CO生成,从而判断混合气体 中是否有CO; (答案:检验 2 CO是否除尽;检验混合气体通过装置 D 后是否有 2 CO生成,从而判断混合气体 中是
9、否有CO;) (2) 仅根据 D 装置中黑色粉末变红这一现象,能否证明混合气体中一定存在 H2? 请判断并说明理由 。 【分析】:氢气和一氧化碳都能还原氧化铜粉末:仅根据 D 装置中黑色粉末变红这一现象,不 能证明混合气体中一定存在 2 H,原因是CO也能还原CuO; (答案:不能,因为CO也能还原CuO;) (3) 图 1 方案中 B 装置可用来吸收 2 CO但没有现象。为证明 2 CO和NaOH能发生反应,小丁重 新设计了图 2 所示的方案。则图 2 方案中所加试剂 X 应该是 和 的混合溶液。 【分析】:二氧化碳( 2 CO)不能和氯化钡( 2 BaCl)反应,因此第一个瓶子没有任何现象
10、; 如果同时放入氯化钡( 2 BaCl)和氢氧化钠(NaOH)溶液,由于二氧化碳( 2 CO)先与氢氧化 钠(NaOH)反应生成碳酸钠( 3 NaCO),然后碳酸钠( 3 NaCO)与氯化钡( 2 BaCl)反应生 成碳酸钡( 3 BaCO)沉淀,可以证明二氧化碳和氢氧化钠反应:图 1 方案中 B 装置可用来吸收 2 CO 但没有现象,为证明 2 CO和NaOH能发生反应,小丁重新设计了图 2 所示的方案。则图 2 方案中 所加试剂 X 应该是 2 BaCl和NaOH的混合溶液; (答案: 2 BaCl;NaOH;) 4、水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分?某科学兴趣小组在老师的指
11、导下,对此进 行了实验探究。 【提出猜想】 该混合气体只含有一氧化碳、氢气 该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气 该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气 该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气 【查阅资料】 a无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。 b碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 c浓硫酸具有强烈的吸水性,常用作某些气体的干燥剂 【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下装置进行了实验(部分夹持仪器已略去)。 (1)装置 A 中无水硫酸铜变蓝,装置 B 中澄清石灰水变浑浊,由此得出的结论为混合气体中 有 。 【分析】:装置 A 中污水硫酸铜变蓝,说明混合气体中含有水,装置 B 中
12、澄清石灰水变浑浊, 说明混合气体中含有二氧化碳; (答案:OH2、 2 CO;) (2)装置 C 中的药品为 。 【分析】:装置 C 要除去原气体中二氧化碳,以防止干扰CO的验证,所以 C 中药品为氢氧化 钠溶液; (答案:NaOH溶液;) (3)E 中氧化铜变红、F 中无水硫酸铜变蓝、G 中澄清石灰水变浑浊, E 中的变化说明氧化铜具有 性。 【分析】:氧化铜具有氧化性,能与 2 H、CO等发生反应; (答案:氧化性;) (4)【实验结论】猜想 正确 【分析】:E 中氧化铜变红、F 中无水硫酸铜变蓝、G 中澄清石灰水变浑浊,说明原混合气体中 还含有 2 H和CO,所以猜想 2 正确; (答案
13、:2;) 5、 下列各图图是同学们所熟悉的实验装置,请根据题目要求回答有关问题: (1) 写出仪器的名称: ; 【分析】:长颈漏斗方便加液体药品,水槽是盛水的仪器; (答案:长颈漏斗;水槽;) (2) 实验室若用 B 装置制备氧气,该反应的化学方程式为: ;收集氧气通常选用的 装置是 (填字母代号) 【分析】:如果用氯酸钾制氧气就需要加热,氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成 氯化钾和氧气,配平即可;氧气的密度比空气的密度大,不易荣誉水,因此能用向上排空气法和排 水法收集,排水法收集的氧气比较纯净; (答案: 23 322 2 OKClKClO MnO ;E;) (3) 在实验室里若选用
14、 A、C 装置制取二氧化碳气体,其反应原理可用化学方程式表示 为: 【分析】:碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,配平即可; (答案: 2223 2COOHCaClHClCaCO;) (4) 澄清石灰水是实验室常用的试剂之一如图 2 所示是同学们做过的实验: 甲中能观察到的明显现象是 乙中的反应可用化学方程式表示为: 有同学将甲、乙两个实验后所得物质全部倒入丙实验后的烧杯中混合,静默一会儿,观察到上层 溶液为无色,底部有白色沉淀取少量上层溶液滴入足量稀盐酸,无明显现象综合分析可知:该 上层溶液中一定含有的溶质是酚酞和 ,可能含有的溶质是 【分析】:甲中能观察到的明显现象是:澄清石灰水变浑
15、浊(或产生白色沉淀);氢氧化钙和 碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,配平即可;综合分析实验可知,该上层溶液中一定含 有的溶质是酚酞和NaCl,可能含有的溶质是氯化钙,因为取少量上层溶液滴入足量稀盐酸,无明显 现象; (答案:澄清石灰水变浑浊(或产生白色沉淀); NaOHCaCOCONaOHCa2)( 3322 ; NaCl; 2 CaCl;) 6、某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定(碳素钢)反应后产生气体的成分。 【查阅资料】 Fe与浓 42SO H反应,加热,有 2 SO生成; C与浓 42SO H反应,加热,有 2 CO和 2 SO生成; 2 SO可使澄清石灰水变浑浊; 2 SO可使品
16、红溶液的红色褪去,而 2 CO不能; 2 SO可与酸性 4 KMnO溶液反应使其褪色,而 2 CO不能; 碱石灰的主要成分为NaOH和CaO; 【实验探究】 称取 24.0g 铁钉放入 60.0mL 浓硫酸中,加热,充分反应后得到的溶液 X 并收集到气体 Y。甲同学 通过实验测定并推知气体 Y 中 SO2 气体的体积分数为 66.7%。 同学们认为气体 Y 中还可能还有 2 H和 Z 气体。 探究实验的主要装置如图所示: 为确认 Z 的存在,需要将装置甲(如图所示)接入上述装置的(填编号) 之间。 【分析】:铁定中含有碳元素,根据碳与浓硫酸的反应推测气体 Z 的名称,然后根据验证二氧 化碳常见
17、验证方法确定甲装置中的试剂类型,并判断它的位置:铁钉中含有碳,而碳与浓硫酸在加 热时加热会生成 2 CO,所以气体 Y 中的 Z 气体可能是 2 CO;为了确认 Z 的存在,即检验二氧化碳, 需要用石灰水,而 C 中的碱石灰是为了吸收二氧化碳;检验二氧化碳应该在它的面前,即将装置甲 放在 B、C 之间; (答案:B、C) 实验中,如果观察到 ,则可确认 Y 中还有 2 H气体; 【分析】:氢气与黑色的氧化铜发生置换反应,生成水和红色的铜单质;无水硫酸铜溪水后变 成蓝色:实验中,如果观察到黑色固体出现红色,白色固体出现蓝色,则可确认 Y 中还有 2 H气体; (答案:黑色固体出现红色,白色固体出
18、现蓝色;) 如果需要测定限定体积气体 Y 中 2 H的含量( 2 H约为 0.01g)。除可用测量 2 H体积方法外,能 否用称量上图中装置 D、装置 E 的质量变化的方法,并通过计算说明你判断的理由 。 【分析】: 思路一、分析装置 D 和 E 中质量的改变成因,进而确定是否能够计算出氢气的质量:在装 置 D 中,氧化铜与氢气反应生成铜和水,其中的水蒸气全部被 E 中的无水硫酸铜吸收,因此根据反 应前后 E 质量的该变量可以得到生成水的质量;在装置 D 中,反应前后固体质量之差就是被带走的 氧元素的质量,而氧元素和氢元素组成水,再用水的质量减去氧元素的质量就是氢气的质量;因此 可以通过称量装
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