科学中考化学实验复习专题教材中的化学实验模型.docx
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科学中考化学实验复习专题教材中的化学实验模型
科学中考化学实验复习专题:
教材中的化学实验模型
类型一:
偏重操作和原理
一般化学实验探究题的解题步骤:
①审题:
找出实验目的
注意题目的关键词“为了探究……”“为了验证……”“为了检验……”
②通过读题,或储备知识,弄清实验的基本原理
③根据实验原理,联想可能会产生干扰的的因素
④排干扰、的结论
1、测定空气的组成成分
模型一
用澄清石灰水验证二氧化碳的存在
目的:
验证空气中是否有CO2
试剂:
澄清石灰水
原理:
CO2遇澄清石灰水变浑浊
操作:
将空气通入澄清石灰水(长管进,短管出)
现象:
澄清石灰水变浑浊,变浑浊的速度较慢
结论:
空气中含有CO2,含量较少。
反应方程式:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
方法应用:
①验证某混合气体中含有CO2;
②某实验过程中,需要用到空气,但不需要CO2,为了排除CO2干扰,
可以先把空气通入NaOH溶液吸收,再经过澄清石灰水验证是否被除尽;
③验证某物质是否是(含)碳酸盐(含CO3):
可以先在该物质中滴入稀盐酸,将产生的气体再通入澄清石灰水,如果澄清石灰水变浑浊,说明原物质是(含)碳酸盐;
④计算某碳酸盐的含量:
先把盐酸滴入碳酸盐,将气体通入澄清石灰水,产生碳酸钙沉淀,将沉淀的质量称量出来,利用CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,得到二氧化碳的质量,在进一步求得碳酸盐的质量
⑤气体被液体吸收的装置,一般是气体从长管进,短管出;
⑥验证某物质中含有碳元素:
先将该物质燃烧,再将气体通入澄清石灰水。
反思:
①能用燃着的木条验证CO2的存在吗?
不能,因为不支持燃烧的气体有很多,不一定是CO2。
②验证收集的CO2是否已满,能用燃着的木条吗?
能,因为已经知道气体是CO2,只是用来验证是否收集满。
③除去混合气体中的CO2成分能用澄清石灰水吗?
能,不过最好用NaOH溶液吸收,NaOH溶液吸收效率高,澄清石灰水的吸收效率低。
模型二
用无水硫酸铜(CuSO4)验证水蒸气(水)的存在
目的:
验证空气中是否存在水蒸气
试剂:
白色无水硫酸铜粉末(CuSO4)
原理:
白色无水硫酸铜粉末(CuSO4)遇水变成蓝色硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)(胆矾)
操作:
将气体通入白色无水硫酸铜粉末中
现象:
白色粉末变蓝
结论:
空气中含有水蒸气
反应方程式:
CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O
方法应用:
①用无水硫酸铜(CuSO4)验证水蒸气(水)的存在;
②验证某物质中含有氢元素:
先将该物质燃烧,再将气体通入无水硫酸铜粉末
③验证某混合气体中是否存在水蒸气:
先将气体通入无水硫酸铜粉末(首先验证水蒸气)
反思:
①能用无水硫酸铜除水蒸气吗?
能,不过最好用浓硫酸,应为浓硫酸比无水硫酸铜的除水效果好;
②除水和验证水的先后顺序?
验证优先,除水最后目的是排除干扰:
一般含有水的溶液都会产生水蒸气,所以为了防止其他装置中的水蒸气的干扰,首先验证水蒸气的存在;又是因为此原因,为了一步将所有的水蒸气都除尽,除水安排在最后一步,以免除水完之后,再产生水蒸气;
模型三
测定空气中氧气的体积分数
(1)、验证空气中存在氧气
原理:
O2支持燃烧
步骤:
将燃着的木条伸进装有空气的集气瓶内,
现象:
木条继续燃烧。
结论:
空气中含有氧气
(2)、测定空气中氧气的体积分数
原理:
红磷燃烧消耗氧气,集气瓶内气压减小,烧杯内水被压进集气瓶。
压进集气瓶内水的体积就是消耗的氧气的体积。
试剂:
红磷
步骤:
连接好装置,检查装置的气密性,关闭活塞,引燃红磷,燃烧结束后,打开活塞。
现象:
集气瓶内产生大量的白烟,烧杯内水被压进集气瓶,体积约占集气瓶的1/5。
结论:
氧气约占空气体积的1/5。
化学方程式:
4P+5O22P2O5
方法应用:
通过改变气压来得到现象,得出结论。
①二氧化碳可以被碱液吸收,使得气体减少,压强降低
②验证二氧化碳能否溶于水或碱
③验证呼吸作用产生二氧化碳,吸收氧气
④除去空气中的氧气
反思:
①如何选择试剂?
能燃烧消耗氧气,产物为固体或液体(如果产物是气体,那么集气瓶内压强变化不大,导致测量不准确),必须足量。
②测的结果偏小的原因?
气密性不好(装置漏气),试剂量不足导致氧气没有消耗完。
或选择的试剂不对,生成气体产物;
③P2O5对环境有害,如何避免?
使装置密闭,改进引燃方法。
(凸透镜聚焦引燃)
④实验的关键步骤
保证集气瓶内的气压降低
⑤除了得到氧气约占空气体积的1/5的结论,还能得到什么结论?
氮气不燃烧,也不支持燃烧。
2、铁丝在氧气中燃烧
模型四
试剂或仪器:
一瓶纯净的氧气,细铁丝,打磨纸、火柴
操作:
用打磨纸将铁丝的铁锈除掉,将铁丝弯成螺旋状,前段固定火柴,在集气瓶底放入少量水或细沙。
点燃火柴,迅速将铁丝伸入集气瓶内。
现象:
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。
反应方程式:
3Fe+2O2Fe3O4
方法应用:
①弯成螺旋状,可以增加反应物的接触面积,加快反应。
一般块状变颗粒或粉末,是为了增大接触面积(根毛、肺泡、小肠绒毛、毛细血管等有多有少的都是增大接触面积),加快反应。
②打磨除锈,也可以加速反应进行。
用砂纸也可以打磨铝片的氧化膜
③集气瓶底放入少量水或细沙,可以防止熔融物炸裂瓶底。
④火柴的目的。
引燃铁丝
⑤物质在空气中和氧气中的不同反应现象
(1)铁在空气中氧化(生锈),产物是氧化铁(Fe2O3),红棕色。
铁在纯氧可燃烧,产物是四氧化三铁(Fe3O4),黑色。
(2)硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰;
硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰;
(3)碳在空气中燃烧,发出黄色火焰;
碳在氧气中燃烧,发出白光;
3、制取氧气
模型五装置的选择
试剂及原理:
2KClO3MnO2△2KCl+3O2↑
2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2MnO22H20+O2↑
装置:
装置一装置二
固体和固体,需要加热的反应液体和液体或液体和固体,不需要加热的反应
步骤:
步骤:
检、装、固、点、集、移、熄
检:
检验装置的气密性
装:
往试管里装药品
固:
把试管夹在铁架台上
点:
点燃酒精灯,给药品加热
集:
用排水法收集氧气
移:
从水槽中移出导管
熄:
熄灭酒精灯
方法应用:
①夹试管的时候要注意什么?
试管口略向下倾斜,为了防止水倒流入试管底部而使试管破裂;
铁夹夹在离试管口约1/3至1/4处。
导管不能伸进试管过长。
②为什么要等有连续气泡产生时再收集?
为了出去试管中原有的空气,得到更纯净的气体。
③收集满氧气后,为什么要先从水槽中移出导管,再熄灭酒精灯?
如果先熄灭酒精灯,试管内压强减小,水槽中的水会倒吸入试管,使试管破裂。
(防止水倒吸,炸裂试管)
④实验时,试管口要塞一团棉花,为什么?
如果不塞会产生什么结果?
防止高锰酸钾颗粒堵塞导管,避免它们随氧气进入集气瓶使收集到的气体呈紫红色。
⑤装置一和装置二如何选择?
装置一:
反应物为固体,条件为加热;
装置二:
反应物有液体(液+液、液+固),不需要加热;
⑥检验气密性方法
用手握住试管,试管口有气泡产生
⑦气体收集方法的选择
排水法向上排空气法向下排空气法
排水法:
气体不溶于水,不与水反应,优点:
比较纯净;缺点:
不干燥
向上排空气法:
气体密度比空气大,相对分子质量大于29
向下排空气法:
气体密度比空气小,相对分子质量小于29
注意:
相对分子质量接近29的,尽量不用排空气法
⑧装置二的变化
⑨催化剂的应用:
只能改变反应速率,不能增加或是减少生成物的量。
反应前后质量和化学性质都没有改变。
验某物质为催化剂时,不仅要验证,此物质反应前后质量不变,还得验证该物质的化学性质也没有变化(用反应后的此物质在进行实验,看是否有催化作用)
⑩氧气的验满:
用带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,说明已满。
氧气的验证:
用带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明气体是氧气。
4、二氧化碳的制取
模型六物质的除杂和干燥
试剂:
石灰石和盐酸反应
原理:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
装置:
装置二
性质验证:
①二氧化碳溶于水,水溶液呈酸性
步骤:
向盛有二氧化碳的塑料瓶内装水,滴加石蕊试液,拧紧瓶盖,摇晃;
现象:
塑料瓶变扁,颜色变红;
结论:
二氧化碳溶于水;
②二氧化碳不支持燃烧,密度比空气大
步骤:
向盛有点燃蜡烛的烧杯,倒入二氧化碳;
现象:
下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭;
结论:
二氧化碳不支持燃烧,密度比空气大;
方法应用:
①对制取装置的改进,制取、除杂干燥、性质验证、收集于一体。
碳酸钙+稀盐酸饱和食盐水浓硫酸集气瓶石蕊试液
饱和食盐水:
除去二氧化碳中的氯化氢气体
浓硫酸:
除去二氧化碳中的水蒸气
②为什么不用稀硫酸?
稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙,硫酸钙微溶,会附着在碳酸钙上,阻止进一步反应。
③验证二氧化碳可以与氢氧化钠反应
需要做对照试验,即将等量的氢氧化钠溶液和蒸馏水,加入到盛有等量二氧化碳的塑料瓶中,拧紧瓶盖,观察比较两瓶变扁的程度。
5、氢气还原氧化铜
模型七固体与气体的反应
试剂:
氢气、氧化铜粉末
原理:
装置:
要点:
①试管口向下倾斜;
②导管伸到试管底;
③实验前先对氢气验纯(可燃气体都要验纯);
④实验前,先通氢气,再加热(防止氢气不纯引起爆炸);
⑤实验结束后,先停止加热,再停止通入氢气;
现象:
黑色粉末逐渐变红;试管壁出现小液滴;
方法应用:
(1)一氧化碳还原氧化铜、铁的氧化物等,实验方法同上;
(2)实验的变形
①②③④⑤⑥
①锌粒和稀盐酸:
制取氢气
②饱和实验室:
除去氯化氢
③浓硫酸:
除水蒸气
④氧化铜:
还原
⑤无水硫酸铜:
验证有水蒸气生成
⑥酒精灯:
除去多余的氢气
(3)验证混合气体中是否含有CO2、CO、H2
①②③④⑤⑥⑦
①澄清石灰水:
验证二氧化碳存在
②氢氧化钠溶液:
除去二氧化碳
③澄清石灰水:
验证二氧化碳是否被除尽
④浓硫酸:
除去水蒸气
⑤氧化铜:
还原反应
⑥无水硫酸铜:
验证有水生成,从而验证原气体中有H2
⑦澄清石灰水:
验证有二氧化碳生成,从验证原气体中有CO
专题练习
1、小明在科学课上学习了氧气的实验室制法后,想用其他方法制取氧气。
他请教老师后,决定用二氧化碳和过氧化钠反应来制取氧气,该反应原理为:
2Na202+2C02=2Na2C03+02,其实验装置如图所示:
(1)用向上排空气法收集氧气,如何检验氧气已收集满?
。
(2)C装置中澄清石灰水的作用是。
(3)为了收集到干燥的氧气,应将气体干燥装置接在图中哪两个装置之间?
2、双氧水是过氧化氢(H202)的水溶液,常用于消毒、漂白等。
实验室也常用它来制取氧气,反应的化学方程式为:
2H2022H20+02↑。
用这种方法制得的氧气中往往含有少量的水气。
欲制得干燥的氧气,两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验装置(A中盛Mn02,B中盛有浓H2S04,C中盛有无水CuS