初三化学 综合实验.docx

初三化学 综合实验.docx

《初三化学 综合实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初三化学 综合实验.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

初三化学综合实验

综合实验

实验速览

类型

实验名称

实验内容

多频考点

验

证

试

验

1.常见气体的干燥、净化和尾气处理

常见气体的干燥剂和吸附剂及净化装置

装置连接

物质的检验与推断

2.常见气体的检验

根据气体的特性检验气体

检验气体

3.常见离子的检验

根据离子的特性检验离子

检验离子

4.物质的推断

根据物质的颜色特征、反应特征及现象特征进行推断

推断物质

5.物质的分离与提纯

用物理或化学方法将混合物中德各组分分开或将混合物中的杂质除去

分离提纯

6.实验方案的设计与评价

实验方案设计的思路和原则以及实验方案评价的角度

试验评价

实验基础

1.物质检验中的初步试验：

（1）外观观察：

对固体样品应观察其颜色、光泽、气味、硬度等；对液体和气体试样，着重注意其颜色和气味。

（2）灼烧试验：

在试样加热过程中，注意观察式样的变化，如果是否有颜色的变化、有无气体放出、是否有升华等现象发生。

（3）溶解性试验：

通过试样在水中或酸中的溶解性，可获得试样组成的有关信息。

（4）水溶液酸碱性的测定：

对试样酸碱性的测定，可帮助我们初步判断试样某些离子的存在。

由以上初步试验的结果，拟定实验方案。

2.物质检验中的干扰和排除

在物质的检验过程中，由于待测物质中混有杂质，选用试剂不当或试剂不纯，包括仪器不洁、检验操作有误等，都会对检验造成干扰。

例如：

要检验Cl-和SO42-共存时，不应选用AgNO3溶液，而应选用Ba（NO3）2溶液；再如当检验CO32-和SO42-共存时要检验出SO42-，则应先加盐酸酸化，排除CO32-后，再用BaCl2试剂进行检验。

3.离子的检验

离子的检验一般是通过溶液中发生的化学反应实现的。

用来鉴定离子的化学反应不仅要迅速、灵敏度高，而且要有明显的外观特征。

这些特征一般是：

产生气体、沉淀的生成或溶解性、颜色的变化。

实验图解

1.

常见气体的干燥、净化和尾气处理

气体的干燥：

浓硫酸可干燥：

CO2、HCl、SO2、H2、O2等

不可干燥：

NH3

固体NaOH、生石灰、碱石灰可干燥：

NH3、H2、O2、CH4

不可干燥：

CO2、SO2、HCl

无水氯化钙可干燥除NH3外的所有气体

不可干燥NH3

气体的净化：

（所选吸收剂只吸收气体中德杂质，而与被提纯的物质不反应）

水吸收可溶性气体，如HCl、NH3等

强碱溶液吸收CO2、SO2、HCl、H2S等

碱石灰吸收CO2、H2O、H2S等

灼热的CuO吸收H2、CO

灼热的铜网吸收O2

尾气处理：

具有毒性或污染性的尾气必须进行处理，如CO

操作指要

1除去氢气中混有的水蒸气和氯化氢气体，应将混合气体先通过盛NaOH溶液的洗气瓶（除HCl气体），然后通过盛浓硫酸的洗气瓶干燥气体，最后得到纯净而干燥的氢气。

如果除HCl气体和干燥气体颠倒顺序，经干燥后的气体通过NaOH溶液时必然又带出水蒸气。

2除去H2和CO中混有的CO2和水蒸气，应先通过盛NaOH溶液的洗气瓶，后通过盛浓硫酸的洗气瓶。

用NaOH溶液除CO2气体而不用石灰水，是因为Ca（OH）2微溶于水，石灰水浓度太低，除CO2效果不好。

3除去CO2中混有的HCl气体和水蒸气，应先通过饱和的NaHCO3溶液，后通过浓硫酸。

4借口连接：

吸收装置（或洗气装置）应“长”进“短”出。

5尾气处理常采用吸收或点燃两种方法。

应试策略掌握初中常见气体，如H2、CO、CO2、O2、CH4、HCl、水蒸气等气体的性质，用合理的试剂对这些气体进行干燥和净化。

例：

如下图所示，某同学用纯净、干燥的一氧化碳做还原氧化铜实验，因一氧化碳中混有少量的二氧化碳，还要防止反应后多余的一氧化碳污染空气，他准备了甲、乙、丙、丁四个装置（丙装置中的浓硫酸可吸收水蒸气），试回答问题：

1装置丙中氢氧化钠溶液的作用是_____。

②实验进行时，各装置口的连接顺序为：

A接___，__接__，G接__。

③C处放出的气体为____，应___处理。

④装置丁中反应管内的现象是_____________。

⑤装置乙中的现象是__________________。

甲乙丙丁

变题练

1.如图所示装置有很多用途，请回答下列问题：

（1）洗气：

除去CO2中的水蒸气，装置内应盛的物质是____________________________。

（2）检验：

证明CO中混有CO2，装置内应盛___________________________。

（3）贮气：

若用排空气法收集H2，气体应从装置的__________端通入（填“A”或“B”，下同。

）若用排水法收集O2，瓶内先装满水，气体从_________端通入。

若要用水将装置中的氧气排出来进行实验，水应从_________端通入。

2.如图所示。

某学生用装置甲（瓶的内壁附有不溶于水的碳酸钙）作为制取氢气的发生装置。

先在瓶内放入锌粒，然后通过长颈漏斗加入稀盐酸。

（1）装置乙和丙中分别盛有浓硫酸和澄清石灰水，如欲得纯净、干燥的氢气，从A导出的气体通过B、C、D、E的次序依次是_______→_______→________→_______→________。

（2）气体通过乙瓶，是利用浓硫酸的________________。

（4）根据丙瓶中出现的现象，可证明甲瓶产生的气体中有________________。

2.常见气体的检验

氧气：

将带火星的木条伸入集气瓶木条复燃

二氧化碳：

通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊

氢气：

①点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯燃烧，淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠

②灼热的氧化铜黑色固体变红色，有水珠生成

一氧化碳：

①点燃，火焰上罩一内壁涂有

②澄清石灰水的烧杯火焰呈蓝色，澄清石灰水变浑浊

灼热的氧化铜黑色固体变红色，有使澄清石灰水

变浑浊的气体生成

甲烷：

点燃，火焰上方罩一干而冷的烧杯，火焰呈蓝色，烧杯内壁有水珠出现，

将烧杯迅速倒转，注入少量澄清石灰水澄清石灰水变浑浊

氨气：

将湿润的红色石蕊试纸放在试管口红色石蕊试纸变蓝色

水蒸气：

通过白色无水硫酸铜粉末白色粉末变蓝色

氯化氢：

通过AgNO3溶液溶液中出现白色沉淀

操作指要不同的情境下，需要选择不同的检验方法，如鉴别CO、CO2、H2、CH4，可选择点燃法，而混合气体的成分分析，必须根据H2或CO还原CuO的产物加以判断。

应试策略掌握常见气体的性质，会根据实验现象判断哪种气体存在，并会排除某些气体的干扰。

例：

下图为常见的实验装置（用于不一），根据下列要求回答问题，装置可重复使用。

提示：

，无水硫酸铜遇水由白色变蓝色。

，

（1）将含有水蒸汽的氢气干燥后还原氧化铜，则该气体先要通过装置________（填序号，下同）。

（2）如果要验证混合气体由H2、CO组成，则需要连接的仪器顺序为_________________。

（3）如果要验证混合气体由CO、CO2组成，则需要连接的仪器顺序为_________________。

（4）如果要验证混合气体由H2、HO2组成，则需要连接的仪器顺序为_________________。

（5）如果要验证混合气体由CO2、CO、H2组成，则需要连接的仪器顺序为__________________。

变题练

1.某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。

点燃该气体后，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾。

把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。

下列对气体组成的推断不正确的是（）。

A.可能三种气体都存在B.可能只有氢气

C.可能是甲烷和一氧化碳的混合气体D.可能只有甲烷

2.某混合气体中可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳、氯化氢、氨气和水蒸气中的两种或几种，将混合气体依次通过：

澄清石灰水（无浑浊现象）→氢氧化钡溶液（无明显现象）→灼热氧化铜（固体变红色）→无水硫酸铜（固体变蓝色）。

则混合气体中一定含有的成分是_______________________________。

3.

常见离子的检验

H+（酸性溶液）紫色石蕊溶液变红色

加入锌粒产生能燃烧的气体

OH-（碱性溶液）紫色石蕊溶液变蓝色

无色酚酞溶液变红色

Cl-（盐酸或可溶性氯化物溶液）：

硝酸银溶液和稀硝酸有白色沉淀生成

SO42-（硫酸或可溶性硫酸盐溶液）：

硝酸钡溶液和稀硝酸有白色沉淀生成

CO32-（碳酸盐）稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水有无色气体产生，

澄清石灰水变浑浊

Cu2+（蓝色）NaOH溶液蓝色沉淀

Fe3+（黄色）NaOH溶液红褐色沉淀

NH4+（铵盐）NaOH溶液，加热，产生的气体用①有刺激性气味的气体产生

湿润的红色石蕊试纸检验②红色石蕊试纸变蓝色

操作指要

①在离子的检验中，可溶性碱是常用的试剂，如Ba（OH）2，因为OH-能使多种阳离子如Fe2+、Cu2+、Mg2+产生不同颜色的沉淀，并能使NH4+产生气体。

Ba2+能使CO32-、SO42-、SO32-产生不同性质的沉淀。

②如果待检测的物质之间有明显的酸碱性差异，可选用恰当的指示剂或用pH试纸检验。

③如果待检验的物质之间又较明显的溶解性差异，可用加水使其溶解来检验。

④如果待检验的物质中含有不同的阳离子，可选用强碱溶液来检验；如果同一溶液中含有多种不同的阳离子，也可选用强碱溶液来检验。

⑤如果被检验的物质中含有几种不同的阳离子、几种不同的阴离子时，则要分别考虑区别不同的阳离子需要何种离子，区别不同阴离子需要何种离子，然后将这两种离子合起来组成一种试剂。

应试策略离子的检验是初中化学较难掌握的内容，因为牵涉的面广，知识点多，需考虑的因素也很多，因此首先要熟记常见离子的检验方法，然后多思考、多分析每一实验的现象。

例：

对下列实验的评价，正确的是（）。

A.某固体中加入稀盐酸，产生无色气体，证明固体一定含有CO32-

B.某溶液中滴加氯化钡溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含SO42-

C.某无色溶液中滴入酚酞溶液显红色，该溶液不一定是碱溶液

D.验证烧碱中是否含有Cl-，先加盐酸除去OH-，再加入AgNO3，有白色沉淀出现，证明含有Cl-

变题练

1.如何鉴别HCl、HNO3、H2SO4三种无色稀溶液？

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.某溶液含有Na+、H+、Cl-、SO42-。

欲证明两种阴离子的存在，最佳方案是：

先向溶液中滴加足量的_____________溶液至沉淀完全；再取上层清液滴加_____________溶液，又出现白色沉淀，则可得出结论。

3．向某无色溶液中滴加用盐酸酸化了的Ba（NO3）2溶液，见有白色沉淀生成，由此可确定（）。

A.溶液中一定含有SO42-B.溶液中一定含有Ag+

C.溶液中一定含有CO32-D.溶液中可能含有SO42-也可能含有Ag+

4.只用一种试剂来鉴别稀盐酸溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钡溶液，应选用的试剂为（）

A.碳酸钠溶液B.氯化钡溶液C.无色酚酞溶液D.紫色石蕊溶液

4.物质的推断

物质的颜色特征

固体物质的颜色白色固体：

MgO、P2O5、CaO、CaCO3、NaCl、Na2CO3、KClO3等

红色固体：

红磷、Fe2O3、Cu等

淡黄色固体：

S

蓝色固体：

CuSO4·5H2O、Cu（OH）2

黑色固体：

木炭、CuO、MnO2、Fe3O4

常见沉淀的颜色不溶于硝酸的白色沉淀：

AgCl、BaSO4

溶于硝酸的白色沉淀：

CaCO3、BaCO3、Mg（OH）2等

红褐色沉淀：

Fe（OH）3

蓝色沉淀：

Cu（OH）2

特殊颜色的溶液蓝色溶液：

含Cu2+的溶液

棕黄色溶液：

含Fe3+的溶液

浅绿色溶液：

含Fe2+的溶液

火焰颜色浅蓝色：

H2、S在空气中燃烧

蓝色：

CO、CH4在空气中燃烧

蓝紫色：

S在氧气中燃烧

操作指要有些物质（离子）相互间有明显的反应现象，根据此反应特征可判断有哪些物质（离子）。

（1）H+和OH-：

生成水，无明显现象。

（2）H+和CO32-：

生成无色气体CO2。

（3）NH4+和OH-：

生成无色有刺激性的气味NH3，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。

（4）Ag+和Cl-：

生成白色沉淀AgCl，不溶于稀硝酸

（5）Ba2+和SO42-：

生成白色沉淀BaSO4，不溶于稀硝酸。

（6）Ba2+或Ca2+和CO32-：

生成白色沉淀BaCO3或CaCO3，溶于稀硝酸，有气泡产生（CO2）

（7）Cu2+和OH-：

生成蓝色沉淀Cu（OH）2，溶于稀硝酸，无气泡。

（8）Fe3+和OH-：

生成红褐色沉淀Fe（OH）3，溶于稀硝酸，无气泡。

（9）Mg2+和OH-：

生成白色沉淀Mg（OH）2，溶于稀硝酸，无气泡。

应试策略进行物质推断时，要抓住物质的特征，如物质本身的颜色及在化学反应中所发生的颜色变化和一些特殊的反应等，抓住突破口就可以采用适当的方法解决问题了。

例：

实验室有一杯无色透明的废液，废液中的溶质为NaOH、H2SO4、Na2SO4、HCl、Cu（NO3）2五种物质中的两种，为确定其溶质的组成，进行如下实验（假设每步均恰好完全反应）。

请回答：

（1）白色沉淀A是_____________，白色沉淀B是_____________。

（2）操作Ⅰ的名称是______________。

（3）废液中一定没有的物质是________________，一定含有的阳离子是______________。

（4）写出生成白色沉淀B的化学方程式：

_______________________________________（只要求写一个）。

（5）废液中溶质的组成可能有________种情况，写出其中的一种组成情况_____________。

变题练

1.有一包固体粉末，可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氯化钾和氯化铜中的一种或几种。

为确定其组成，进行如下实验：

（1）取该固体粉末少量，加足量水，搅拌，静置，得到白色沉淀，上层为无色溶液。

（2）过滤，在白色沉淀中加入足量稀硝酸，白色沉淀有一部分溶解，且有无色气体产生。

依据上述实验对原固体粉末的判断正确的是（）。

A．一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氯化钾，可能含有氯化铜

B．一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡，一定不含氯化铜，可能含有氯化钾

C．一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡，可能含有氯化铜；氯化钾

D．一定含有碳酸钠、硝酸钡，一定不含硫酸钠、氯化铜，可能含有氯化钾

2.下列各组物质的溶液，不另加其他试剂就能一一鉴别的是（）。

A.NaCl、AgNO3、CaCl2、NaNO3B.Na2SO4、BaCl2、K2CO3、KNO3

C.CuSO4、BaCl2、NaOH、NaClD.HCl、Na2CO3、BaCl2、H2SO4

3.有一包白色固体粉末由氯化钡、氯化钠、氯化钙、碳酸钠中的一种或若干种组成。

取少量该粉末置于水中，搅拌，得无色溶液，向溶液滴入硝酸银溶液，有白色沉淀出现，再加稀硝酸，仍有部分白色沉淀不能溶解。

该粉末由__________________（写化学式）组成。

5.物质的分离与提纯

基本原理：

分离：

把混合物各成分一一分开

提纯：

把混合物中的杂质去除得到纯净物

提纯基本原则：

不增：

不增加新的杂质

不减：

不减少被提纯物质的质量

易分：

操作简便，易于分解

复原：

除杂后主物质得以复原

物理方法过滤法：

适用于固液混合物的分离

结晶法：

适用于溶解度受温度变化不大的溶解物蒸发结晶

降温结晶

基本方法化学方法气化法：

使杂质转化为气体

沉淀法：

使杂质转化为沉淀

溶解法：

用酸或碱把杂质转化为被提纯的物质

转化法：

将杂质转化为被提纯的物质

吸收法：

常用洗气瓶除去气体中的杂质

操作指要

1用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加入的试剂应能把前面所加入的无关物质或离子除去。

②除杂方法的几个优化原则：

a.若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些步骤最简单、操作最简便、除杂质最干净的方法。

b.应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。

c.先考虑物理方法，再用化学方法。

应试策略物质的分离与提纯属于初中化学难度较大的一类题型，考察的角度有：

根据除杂质的原则，自选或从题给试剂中选出除杂试剂；根据物质分离和提纯的原则设计正确的实验方案；对题给方案进行评价、比较，从中选出最佳方案。

做到正确答题的方法是熟悉各种物质的性质。

例1：

除去下列物质中所含少量杂质，所用除杂试剂和提纯方法正确的是（）。

物质

杂质

除杂试剂

提纯方法

A

H2O

NaOH

活性炭

吸附、过滤

B

Na2SO4

Na2CO3

盐酸

加入盐酸至不再产生气泡

C

KCl

MnO2

H2O

溶解、过滤、蒸发

D

CO2

CO

O2

点燃

例2：

用下图的装置将一定量的CO2和CO的混合气体进行分离和干燥。

（图中的a、b、c、d均为活塞，可以控制气体的通过和液体的加入，实验前活塞均已关闭已仪器的固定装置已经省略）。

请选择适宜的试剂完成上述实验．可供选择的试剂有：

浓硫酸、稀硫酸、浓盐酸、稀盐酸、澄清的石灰水、氢氧化钠溶液、紫色石蕊试液。

（1）甲装置的烧瓶中盛放的试剂是______________，分液漏斗中盛放的试剂是______________。

乙装置的瓶中盛放的试剂是_________________。

（2）打开活塞a时，首先分离出的气体是________________。

要得到另一种气体，正确的操作是______________________________________________________________。

变题练

1.为除去下面标号①～④物质中的杂质（括号内为杂质），可选用除杂质的方法有四种：

A.加适量水，溶解过滤。

B.高温灼烧。

C.加适量的稀盐酸，蒸发结晶

D.加适量的稀盐酸，过滤。

请你将准确的答案序号填在短线上。

（1）CaO（CaCO3）________________。

（2）Cu（Fe）____________________。

（3）NaCl（Na2CO3）________________。

（4）BaCO3（KNO3）__________________。

2.要除去锰酸钾中混有的少量高锰酸钾，有以下几步操作（填化学式）。

第一步：

加热，目的是使______________分解而除去。

第二步：

溶解过滤，目的是滤去不溶于水的_____________。

第三步：

蒸发溶液，目的是去掉______________，分离得到锰酸钾固体。

3.硝酸钾溶液中混有少量硫酸铜，如果只用一种试剂除去硫酸铜，这种试剂是__________。

如果用两种试剂除去硫酸铜，它们分别是_____________和____________。

4.要除去氮气中混有的少量H2、CO2、CO，得到干燥的氮气（假设每步反应都是完全的），通过下列试剂的先后顺序是（）。

1浓硫酸②苛性钠溶液③灼热的氧化铜

A、①②③B、③②①C、②①③D、②③①

5.下列各组物质可采用结晶分离的是（）

A.氯化钡和硫酸钠B.碳酸钠和碳酸钙

C.硝酸银和氯化钾D.硝酸钾和氯化钠

6.请回答下列与物质提纯有关的问题：

（1）下列两个方案都可以出去铜粉中的少量氧化铜：

①用稀盐酸除去氧化铜②用CO还原氧化铜

环境保护和操作简便等方面考虑，较好的方案是__________（选填“①”或“②”）。

（2）要除去K2SO4溶液中的少量KOH，不能选用稀盐酸，原因是会生成____________（填写具体物质的名称或化学式），而引入新的杂质。

（3）要使NaCl溶液中的少量Na2SO4转化为沉淀而除去，可选用适量的____________。

（4）要除去氢气中的少量水蒸气和氯化氢气体，将混合气体先通过足量的浓硫酸再通过足量的氢氧化钠溶液后，氢气中仍含有的杂质是__________________。

7.实验方案的设计与评价

实验课题

提出实验方案

实验设计的基本思路讨论方案的可行性

进行实验操作

对实验进行分析、比较、评价

确定最佳实验方案

科学性：

目的明确、原理正确

可行性：

从实验原理、实验可实施到结果的产生都具有可行性

实验设计的原则简约型：

材料易得、装置简单、药品便宜等

可重复性：

足够的实验次数得出可靠的结果

安全性：

药品安全无毒、操作安全、避免爆炸等

原理是否正确

操作是否可行

实验方案的评价装置是否简单

经济是否合理

是否安全环保

操作指要设计实验时，如果能用多套实验装置进行操作，在条件允许的前提下，应选择最简单的实验装置和最简化的实验的步骤。

应试策略中考命题加大了实验考查的力度，更加注重实验方案的设计和评价，重视考查学生的创新意识和实践能力，重视考查学生解决问题的思维过程。

因此要求学生将化学实验基本操作、化学反应原理、实验过程、实验现象及相关计算有机地融为一体。

例：

某化学兴趣小组的同学按照课本装置（见图）做“测定空气里氧气的含量”实验。

他们将燃烧匙内德红磷点燃后，立即伸入广口瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭和冷却后，打开弹簧夹，观察集气瓶中水面变化，发现气体减少的体积小于1/5。

这是什么原因呢？

兴趣小组的四位同学就该现象做了如下探究。

请你参与他们的探究，并回答有关问题：

【提出问题】

造成这个结果的原因是什么？

如何改进？

【猜想与假设】

排除了属于偶然现象的原因之后，其中三位同学对原因做了如下猜想：

小吴小周小施

对于这一现象的原因，你还能做出怎样的猜想？

请写出你的一个合理猜想：

。

【分析与交流】

对小周的猜想，大家一致认为小周的猜想不合理，并认为这样做的结果将使误差更大，原因是：

。

【实验与结论】

（1）小吴决定使用原装置重做实验，并在实验前重新检验了装置的气密性。

小吴检验气密性的正确方法是：

。

（2）为了验证小施的猜想，同学们将500mL的残余气体与足量灼热的铜粉充分反应，结果发现铜粉增重0.028g。

（为避免残余气体中CO2及水蒸气可能造成的干扰，在实验前已将它们除去）

由上述实验事实可知，残余气体中氧气（填“有”或“没有”，如果选“没有”，后一个空填“0”）；残余气体中氧气的体积占__%（已知该条件下氧气的密度为1.4g/L）。

【反思与评价】

针对课本实验装置和操作的不足，小沈同学经过认真思考，改进并设计了如下图实验装置，与原来的装置相比较，请你说出新装置的两个优点：

（1）_______________________