综合实验.docx

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综合实验

学科：

化学

教学内容：

综合实验

【重点、难点、考点】

1．重点是：

化学基本实验的简单综合，定性实验与定量实验相结合的综合实验，简单实验的设计。

2．难点是：

几种常见气体的制取、性质的验证、除杂质及干燥装置的组合，简单实验的设计，实验的设计及实验方案的评价。

3．考点是：

依据实验的目的或要求和给定的有关仪器、药品、装置进行连接、重组和判断利用学过的有关实验知识解答物质制备、净化、性质的检验等定性实验与纯净物的元素组成、混合物中某物质质量分数测定的定量实验相结合的综合实验；根据所学实验知识进行迁移，进行实验设计与扩展，以解决有关问题（一般提供仪器、药品）；评价结定实验方案或设计的实验合理与否。

近几年中考越来越注重对学生能力的考察，综合性实验题在中考试题中所占比例也越来越大。

因此，考生应注重基础实验的复习和掌握，扩大知识面，提高思维能力和综合能力，力求灵活地掌握知识，使所学知识融会贯通。

【经典范例引路】

例1实验室可用氨气代替氢气还原氧化铜，并测定铜的相对原子质量（H和O的相对原

子质量已知），反应的化学方程式是：

2NH3+3CuO

N2+3Cu+3H2O。

方法之一是先测定Cu和H2O的质量，再求出Cu的相对原子质量。

（1）请用以下装置设计一个实验方案并回答有关问题：

①在下列括号内填写以上装置连接的顺序（用字母编号表示，注意：

每种装置至少要使用一次，也可重复使用）：

带有少量水蒸气的氨气→（）→（）→（）→（）。

②A中浓H2SO4的作用是_________________________。

③实验过程中B装置出现的现象是_________________________。

④若已测定Cu和H2O的质量分别为WCu和

，请写出计算Cu的相对原子质量的表达式____________。

⑤若实验过程中，发现B装置的CuO未全部还原为Cu，将导致测量结果____________（填偏低、偏高、无影响）。

（2）若仍采用上述仪器装置，还可选用测定另组物理量的方法来测定Cu的相对原子质量。

这些物理量有：

①____________和____________；②____________和____________（以上可从

、

、WCu、WCuO中选）。

【解题技巧点拨】

回答此题，装置的连接是关键。

根据题给条件，通过测定Cu和H2O的质量，求Cu的相对原子质量，必须先除去原气体中的水蒸气。

浓H2SO4和CaO都能吸收水分，但浓H2SO4还能吸收氨气，故选择C除水和吸收反应生成的水。

同时，为防止空气中的水蒸气对实验结果产生误差和吸收未反应完的NH3，防止其徘放到空气中，最后要连接装置A。

利用上述装置能测出的物理量只有WCuO、WCu、

，若实验过程中，WCuO未全部还原为Cu，将会导致测出的WCu偏大，

相应地偏小，对求出的Cu相对原子质量将会偏高。

解答时，在选择吸收水分（或干燥）的装置上，有部分学生由于没有掌握浓H2SO4也能吸收NH3而出现选（A）的错误。

另外，也有部分学生没有考虑到空气中的水蒸气能对实验结果的准确性产生影响及尾气中含有NH3，它不能直接排放到空气中，而没在B装置后连接A装置。

答案：

（1）①C→B→C→A②吸收未反应完的NH3防止空气中的水蒸气进入C③B中物质由黑色变为红色④

⑤偏高

（2）①WCuO、

或WCu、WCuO②WCu、WCuO或WCuO、

例2某H2样品中混有少量水蒸气及氯化氢气体。

若要求：

①证明混有这两种气体；②除去这两种气体；③确认氯化氢已除尽。

请根据下图提供的三种装置（每种装置均有若干个）设计一个连续实验，并回答下列问题：

（1）用接口的字母表示装置的连接顺序：

不纯的氢气→____________→纯净的氢气；

（2）甲装置的作用_____________________________________；

（3）丙装置的作用_____________________________________。

【解题技巧点拨】

证明H2中混有水蒸气，可让气体通过无水CuSO4，如果白色的CuSO4变蓝，证实水蒸气的存在。

为什么要先证明有水蒸气，再证明含HCl气体呢？

因为证明HCl是通过丙中AgNO3溶液，从溶液中导出的气体必然带有水蒸气，这样就会干扰对原氢气样品中水蒸气的证明，所以要先通过乙，再通过丙。

丙中AgNO3溶液由澄清变浑浊，既证明了HCl存在又除去了HCl，然后再通过丙装置，AgNO3溶液不再变浑，就可确认HCl已除尽。

大部分同学在做题时知道甲、乙、丙装置的作用，但解答

（1）时不敢将丙连续用两次；解答（3）时因为只有一条横线，丙的3点作用往往只答一两点就满足了。

答案：

（1）不纯H2→C→D→F→E→F→E→B→A，纯净的H2。

（2）甲装置的作用：

除去水蒸气。

（3）丙装置的作用：

证明气体中有氯化氢气体；除去氯化氢气体；验证氯化氢是否除尽。

【综合能力训练】

1．下列有关实验的现象的描述：

①洁净的镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光，并有白色固体生成；②用CO2吹制的肥皂泡置于盛满CO2的水槽中，肥皂泡迅速上升；③氢气在氧气中燃烧发出蓝色火焰，同时产生白烟；④一氧化碳在空气中燃烧产生淡黄色火焰；⑤将螺旋状的铁丝伸入CuSO4溶液时，一段时间后拿出铁丝，在溶液中留下红色铜树。

其中正确的是（）

A．①②④B．①⑤C．①④D．②④⑤

2．某校实验室只有烧碱、稀盐酸、铁片、氧化铜、大理石和水，从缺乏试剂的角度分析，下列实验无法进行的是（）

A．用稀盐酸中和一定量的氢氧化钠溶液

B．制取氢气

C．制碳酸钠

D．制氢氧化铜

3．在实验室进行物质制备时，下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上有错误或操作上不可行或经济上不合理的是（）

A．Fe

Fe2O3

Fe2（SO4）3溶液

B．C

CO

CO2

Na2CO3溶液

C．CuO

CuSO4溶液

Cu

D．CaO

Ca（OH）2溶液

NaOH溶液

4．有一混合气体，可能由H2、CO、CO2中的一种或几种组成。

若将混合气体通过下图装置，试回答：

（1）图中的装置能测定哪些气体的存在与否？

____________。

（2）写出实验过程中可能发生的化学反应方程式：

_________________________。

（3）如果要测定上述气体存在与否，需对实验装置作何改进（用文字叙述）：

_________________________。

（4）判定H2O、CO、CO2、H2气体存在的依据是什么？

H2O：

_________________________；

CO：

__________________________；

CO2：

_________________________；

H2：

_________________________。

5．某同学用下面三个装置制取氢气，并用干燥的氢气还原氧化铜，甲中盛稀硫酸和锌粒，乙中盛浓硫酸，丙中黑色粉末为氧化铜。

回答下列问题。

（1）指出装置丙中有标号的仪器名称：

A____________，B为____________。

（2）甲、丙装置中共有三处错误，这三处错误改正后应为：

①_________________________，②_________________________，③_________________________。

（3）a、b、c、d四处导管口互相连接的顺序应为：

（a）接（），（）接（）。

（4）装置乙的作用是_________________________。

6．实验室用下图所示装置实验。

实验进行一段时间后，可以看到装置C的玻璃管内氧化铜粉

末转变为光亮的红色，管壁上有水滴生成。

（B瓶盛有浓硫酸，用来干燥气体）

根据上图回答下列问题：

（1）仪器a的名称____________。

（2）装置C内发生反应的化学方程式_________________________。

（3）实验开始时要进行的操作步骤有如下几项：

①点燃酒精灯，②检查装置的气密性，③通过仪器a向瓶内倒入足量反应溶液。

操作的顺序是（填序号）____________。

（4）实验开始，要向A瓶中加入某种溶液，要配制这种溶液，应该选择下列试剂中的（填序号）____________进行配制。

供选择的试剂：

①浓硫酸②浓硝酸③NaOH固体④蒸馏水

（5）配制的方法是_________________________。

7．CuO粉末中混有少量Cu2O，现有一课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量，请根据图示内容回答下列问题。

（1）X是常见还原气体CO、H2中的一种气体，请根据组合装置判断，X的化学式应为_________________________，（A）装置的作用是_________________________。

（2）（B）装置的作用是_________________________。

若缺少它，将直接导致反应后____________装置内物品的质量偏差。

（3）已知Cu2O在加热条件下也能被X气体还原为Cu，写出（C）装置中发生反应的化学方程式：

_________________________。

（4）已知反应前CuO和Cu2O的总质量为m1克，完全反应后U形管内物质的质量增加了m2克（损失忽略不计），则原混合物中Cu2O的质量为____________。

（5）（E）装置的作用是_________________________。

（6）若将进入（C）中的气体换成上述两种气体中的另外一种，同样要求用该装置完成Cu2O含量的测定实验，则（D）中的药品应改换为____________。

8．考古兴趣小组为研究南京长江二桥工地出土文物，取某文物的表面物质11.1克，放入下图所示A中，进行系列实验。

请你根据实验结果，填写下列空格（此题不必用相对原子质量算）：

（1）B中部分变蓝，且增重0.9克，是____________的质量。

C中变浑浊，C、D两装置共增重2.2克，是____________的质量，C和D两装置的共同作用是_________________________。

A中样品最后全变成黑色粉末，D装置的出气导管无气体产物流出，则A中残留黑色粉末的质量为____________克。

（2）再将A中残留的黑色固体在加热条件下用H2还原，黑色粉末全部变成红色，同时有水生成。

由此判断，此文物表面物质的组成元素是（填元素符号）____________，其化学式可能是____________。

9．在温度为120℃时，用某种混合气体，进行如下图所示的实验，观察到的现象是：

A处玻璃管内的固体逐渐变蓝；C处玻璃管内的固体逐渐变成红色，管壁上有水珠出现；D处烧杯内的石灰水变浑浊。

（1）该混合气中至少应含有____________等几种气体；

（2）C中发生的化学反应方程式为：

_________________________；

（3）在实验过程中C处什么时候开始加热才比较安全合理?

________________________。

10．某易燃的有机化合物可能由碳、氢两种元素组成，也可能由碳、氢、氧三种元素组成。

为确定其中是否含有氧元素，可用下图所示装置组合起来进行实验。

先将一定质量的该有机化合物与一定质量的氧气在密闭容器中混合后点燃，使其全部反应，然后将全部产物（混合气体）依次通过各装置（通过各装置时均完全反应），且每通过一种装置能证明一种产物是否存在。

请回答下列问题

（1）本实验需用纯净的氧气，若用高锰酸钾制取氧气，应采用____________法收集，然后再进行____________处理。

（2）连接上述装置的正确顺序是（填写各接口字母）：

混合气→（），（）接（），（）接（）。

（3）若装置A中有白色沉淀生成，装置B中粉末变蓝色，装置C中有红色物质生成，则该有

机化合物与氧气反应的生成物中应含有____________三种物质（写化学式）。

（4）若反应前放入密闭容器中m克有机化合物和n克氧气，反应后生成的混合气体通过各装置时，装置A中生成沉淀a克，装置B增加了b克，装置C中粉末质量减少了c克，则当____________＞n时，可以确知该有机化合物中含有氧元素。

11．某学生用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气。

请填空回答：

（1）在以上各装置图中，他应选____________和____________（填序号）组成一套完整的制取和收集氧气的装置。

（2）在给试管加热时，应先使酒精灯火焰在试管下方____________加热，然后____________加热，氯酸钾全部分解完毕，停止加热时，要先_________________________，然后再_________________________。

（3）把完全分解后的残留物取出，加水溶解，按下图所示过滤操作，错误的是____________和____________。

（4）操作改正后过滤，他往滤液中滴入一种含有硝酸的无色溶液R，有白色沉淀生成。

R溶液的溶质的化学式是____________（硝酸不包含在内）。

（5）当含硝酸的R溶液满至再没有白色沉淀出现为止。

他将沉淀物经过滤取出，洗净，烘干，并放在托盘天平的右盘上称量，将砖码6克放在天平的左盘上，并将游码向右移到3小格（每小格相当0.1克），天平平衡。

由此可知该学生制出的氧气质量约是____________克。

（假设实验过程反应物、生成物均没有损耗，计算结果精确到小数点后两位数字）

12．某学生为了测定由两种元素形成的气态化合物X的组成（该气体的水溶液呈碱性，且该气体有还原性），按下图装置进行实验。

把气体X由注射器A缓慢地送入装有CuO的B装置，使之完全反应。

得到如下结果：

（1）实验前，B管及CuO的质量为21.32克；实验后，B管及残留固体物质的质量为21.16克。

（2）C试管中收集到的物质经过电解可得到H2和O2，在D注射器中收集到的是N2。

（3）经分析知道，X中两元素的质量比为14∶3。

回答：

①C管中收集到的液体的化学式是

____________，写出该物质电解的化学方程式为_________________________。

②B管中现象为_________________________。

③B管反应前后减轻的质量为____________克，这部分的质量是CuO去的____________元素的质量，可推知跟该元素结合的另一元素（写元素符号）____________的质量为____________克。

④化合物X的化学式为____________。

⑤写出X与CuO共热时反应的化学方程式：

_________________________。

13．实验室用下列A—F装置，利用干燥的NH3和CuO反应获得纯净的N2和Cu（允许含少量水蒸气）以及检验另一种产物。

（1）如果氨气的流向是从左向右，则A—F各装置的连接顺序是（填序号）：

□接□接□接□接□接□。

（2）整套装置安排完毕后，检查气密性的方法是_________________________；当D装置与其他装置相接时，气体应从____________管进入，从____________管出；D装置的作用是_________________________。

（3）写出B装置中反应的化学方程式_________________________。

（4）用简洁的文字说明选用的装置如何达到检验另一种产物的目的_________________________。

14．甲乙两同学用如下实验装置测事实上铜和氧化铜混合物中铜元素的含量。

试回答下列有关问题：

（1）仪器a、b的名称为a____________b____________。

（2）A中可观察到的现象为_________________________，反应的化学方程式为_________________________。

（3）C装置的作用是_________________________。

（4）测定方法：

同学甲称量反应前后D装置中玻璃管及其固体物质的质量，同学乙称量反应前后E装置的质量验证同学甲的测定结果。

已知D装置中铜和氧化铜混合物的质量为10克，经称量，反应前后E装置的质量分别为100.2克和102.0克，则同学乙测定的原混合物中铜元素的质量分数为____________（假设备装置中的反应或吸收都是完全的）。

（5）F装置的作用是吸收空气中的水蒸气，按同学乙的方法，如不加F装置，会使实验结果____________（填“偏低”或“偏高”）。

15．利用氢气还原氧化铜实验测定水的组成。

请回答下列问题：

（1）实验中，用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。

①检验了氢气的纯度后，应先通一段时间氢气，再加热氧化铜进行反应，其主要目的是_________________________。

②跟氧化铜反应前，应将制取的氢气通过如下图所示的装置，其中所盛试剂是___________。

（2）实验中，某次测定的数据如下表所示：

实验前

实验后

氧化铜和玻璃管的总质量

65.6克

59.2克

氯化钙与U形管的总质量

100.8克

108.0克

根据数据计算生成的水中，氧、氢元素的质量比（要求有计算式）：

_________________________________________________________________

（3）下列情况中，对实验测定结果一定没有影响的是（填序号）____________。

①对CuO而言，H2是过量的；②CuO粉末中含有不与H2反应的杂质；③反应中部分CuO变成Cu2O；④干燥剂CaCl2有部分失效；⑤用NaOH代替CaCl2作干燥剂。

【创新备考训练】

16．欲测定NaCl、BaCl2固体混合物中NaCl的质量分数，除科学设计实验操作程序外，你认为称取样品溶于水后应加入的试剂是____________。

依据测定的目的，使用这种试剂的理由是：

①_________________________，②_________________________。

17．解答下列各题：

（1）土壤的酸碱度对农作物的生长有很大影响，请你设计一个实验，测定一块土地的酸碱度（写出实验用品和实验步骤）：

_________________________。

（2）雨水的酸碱度可以反映大气受硫的氧化物或氮的氧化物污染的情况。

请你设计一个实验，测定当地一次降雨时雨水的酸碱度（写出实验用品和实验步骤）：

_________________________。

18．水蒸气通过灼热的煤而生成的混合气（水煤气）主要成分是CO和H2，不含有CO2和水蒸气。

根据下图中装置，甲、乙两名学生分别设计一套方案，以确认混合气中含有H2和CO。

试回答下列问题。

甲同学连接方案是：

混合气→（A）（B）接（I）（J）接（H）（G）

乙同学连接方案是：

混合气→（E）（F）接（D）（C）接（A）（B）接（J）（I）接（H）（G）

（1）哪位同学连接顺序正确，简述为什么？

_________________________________________________________________

（2）正确操作中各装置的作用是什么？

并写出有关的化学反应方程式（按正确连接顺序写）。

_________________________

19．如图所示，在一定的条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。

该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。

这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。

（1）实验进行时试管A中应加入试剂是____________；烧瓶B的作用是_________________________；烧瓶C的作用是_________________________；在试管D中收集得到的是____________。

（2）在实验时，U型管G中应加的试剂是____________，长颈漏斗H中应加入____________。

（3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是____________（填该仪器对应的字母）。

（4）试验E中发生反应的化学方程式是_________________________。

（5）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_________________________，E管中的反应开始后，在F出口处应_________________________。

20．石油资源紧张曾是制约中国发展轿车事业，尤其是制约轿车进入家庭的重要因素。

据2001年5月23日的《扬子晚报》报道，中国宣布将推广“车用乙醇汽油”。

乙醇（化学式为C2H5OH）完全燃烧生成CO2和H2O。

（1）写出乙醇完全燃烧的化学方程式：

_________________________。

（2）乙醇燃烧时如果氧气不足，可能还有CO生成。

用以下装置确证乙醇燃烧产物有CO、CO2、H2O，应将乙醇燃烧产物依次通过（按气流从左至右顺序填装置编号）：

____________。

编号

①

②

③

④

装

置

（3）实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊，C瓶的石灰水不变浑浊。

A瓶溶液的作用是_________________________；B瓶溶液的作用是_________________________；C瓶溶液的作用是_________________________。

（4）装置③的作用是_________________________。

装置①中所盛的是____________溶液，作用是_________________________。

（5）装置④中所盛的固体药品是____________，它可以确证的产物是____________。

（6）尾气应如何处理？

_________________________。

（7）若乙醇燃烧产物CO、CO2、H2O的总质量是27.6克，其中H2O占10.7克，则参加反应的乙醇为____________克，产物中CO为____________克。

（相对原子质量：

H—1，C—12，O—16）

（8）海底有大量的甲烷水合物。

等质量的甲烷和乙醇，完全燃烧产生温室气体CO2较多的

是____________。

参考答案

【综合能力训练】

1．C2．A3．AB

4．

（1）不能

（2）CO2＋Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，H2＋CuO

Cu＋H2O，CO＋CuO

Cu＋CO2，5H2O＋CuSO4＝CuSO4·5H2O（3）在A前加一个装有无水CuSO4的U形管，在A、B间装一个盛有浓H2SO4的洗气瓶，在D处装一个盛有澄清石灰水的洗气瓶。

（4）H2O：

A前无水CuSO4变蓝；CO：

CuO变红，D中澄清石灰水变浑浊；CO2：

A中澄清石灰水变浑浊；H2：

CuO变红，C中无水CuSO4变蓝。

5．

（1）铁架台；酒精灯

（2）①图中长颈漏斗下端插入液面下；②图中a导管在试管中只露出橡皮塞0.5cm左右；③丙中试管口向下倾斜（3）acbd（4）吸收H2O（气），干燥H2

6．

（1）长颈漏斗

（2）CuO+H2

Cu+H2O（3）②③①（4）①④（5）将浓H2SO4沿烧杯壁缓缓加入到水中，边加边搅拌