第四部分 化学实验.docx

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第四部分化学实验

初中化学竞赛辅导

第四部分化学实验

化学实验是化学学科的基础和灵魂，它对认识、理解和掌握化学知识具有极其重要的作用。

在学习和复习这部分知识时，应注意以下几点．

第一，掌握实验原理和基本操作是关键，典型实验是重点．

第二，动手操作，手脑并重．在了解掌握实验原理的基础上，尽可能地寻找一些代用仪器、药品，进行“微型化”实验以加深实验印象、巩固所学知识．

第三，注重分类归纳，形成实验知识网．

第四，分类串联，掌握典型实验装置．

第五，初步学会设计简单实验来检验、鉴别、制取物质以及科学全面地描述实验现象，去填写实验报告．

实验知识点提要

1、常用化学仪器的名称、用途及使用时的注意事项

针对考核的基本要求，可根据仪器的用途及功能进行分类，在分类中进行比较，在比较中加深印象．

能加热的仪器：

试管、蒸发皿、烧杯（间接加热）．

用于计量的仪器：

托盘天平、量简．

用于夹持的仪器：

铁架台、试管夹．

用于加热的仪器：

酒精灯．

用于滴加少量液体的仪器：

胶头滴像

用于收集和贮存少量气体的仪器：

集气瓶，

用于分离少量物质的仪器：

漏斗．

用于搅拌和引流的仪器：

玻璃棒．

2．八项重要的基本操作

八项重要的基本操作是：

药品的取用、物质的加热、仪器装置的连接、装置气密性的检查、过滤、蒸发、玻璃仪器的洗涤、溶液的配制等．复习时，应重点掌握每项操作的方法、涉及到的仪器及操作的注意事项，特别要注意对操作失败原因的分析．

3．实验室规则和安全常识

安全意识是公民科学素质的重要组成部分．实验室所用的药品，很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的，因此在使用时一定要严格遵照有关规定和操作规则，保证安全．为此，要注意以下三类．

严格遵守实验室“三不准”原则；

注意药品的用量；

对可燃气体（H2、CO、CH4）的性质实验，一定要注意可燃气体的纯度，以防发生爆炸；有毒气体（CO）的实验应在通风橱中进行，尾气应用适当的方法处理，以防污染空气．

4．气体的制备

实验室制取气体及其性质实验，是属于基本操作的简单综合实验．复习时，可从所需药品、反应原理、选用的仪器装上、收集方法、验满或验纯以及注意事项等方面进行归纳总结．通过对比制气装置和收集装置，突出气体的个性及几种气体的共性，提高记忆效果．

有关气体制备．

（1）气体的发生装置

根据所用反应物的状态和反应条件，可分为两类：

（2）气体的收集装置

根据气体的溶解性及密度，选择用排水法（气体难溶于水）或向上排空气法（气体密度比空气大）、向下排空气法（气体密度比空气小）进行收集．

（说明：

排空气集气法中的“向上”或“向下”不是指瓶口的取向，而是指空气从瓶中被排出的流向）

（3）集气瓶的多种用途

①集气瓶：

收集密度比空气大的气体，气体流向是。

长进短出。

比空气轻的气体气体流向为“短进长出”．若瓶中盛满水，则由短管进气排出水，收集难溶于水的气体．

②量气瓶：

定量收集量取气体体积的实验装置，气体“短进长出”．

③储气瓶：

先排水集气后，使用气体时，用高位水（或接水龙头）将瓶内气体压出，水从长管进，气体从短管出．

④洗气瓶：

瓶内放适量液体试剂（约l／3）用于气体的干燥（除去水蒸气）、净化（吸收杂质）或性质实验（检验某气体存在或验证某气体性质），则应“长进短出”．

（4）装置气密性的检查

不论是何种气体的制备，都要先检查装置的气密性．

（5）防倒吸

用排水集气法将气体集满后，应先从水槽中取出导管，再熄灭酒精灯．

（6）棉花团的作用

用KMnO4分解制取O2时，应将棉花团置于大试管口处，以防止KMnO4粉末从导管口喷出。

实验推断题

一、顺向思维

1、有一固体混合物，可能由硫酸钠、碳酸钠、硫酸铜、氯化钠等物质组成，为鉴别它们做如下实验，实验过程及现象如下：

试推断：

固体混合物中一定含有　　　　、　　　　，可能含有　　　　，一定不含有　　　　　。

（用化学式填空）

二、逆向推理

1、已知不溶于水的碱受热能分解生成碱性氧化物和水。

现有X、Y、Z三种不同金属，A、B、C、D、E、F是含有它们其中某种元素的化合物，且它们相互间能发生如下转化：

由此推断：

（1）白色沉淀R是　　　　；　

（2）写出下列物质的化学式：

A　　　，B　　　，W　　　　。

（3）X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是　　　　　；

（4）F转化为D的化学方程式是　　　　　　。

三、中间突破

1、在如下所示的转化关系中，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J等都是初中所学过的物质，其中A、B、E、F是单质，C、D、G、H、I是化合物。

（1）写出A、I的化学式：

A　　　　　　，I　　　　　　　。

（2）写出下列转化过程中的化学方程式：

　F→B　　　　　　　　　　　　　　，　

D＋J→C　　　　　　　　　　　　　。

四、直觉判断

1、根据下列化合物与单质相互转化的关系回答：

（1）若乙的溶液是浅绿色，Y是红色固体，则X是　　　　　　　。

（2）在常温下若乙是气体，则X是　　　　　　　；

（3）在常温下若甲是固体，乙为无色液体，则X是　　　　　　　。

2、A、B、C、D是在初中化学中常见的4种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，这些化合物和单质之间存在如下关系：

（1）化合物C中一定含有　　　　（甲元素或乙元素）

（2）单质甲的化学式是　　　　　，化合物A的化学式是　　　　　。

（3）写出化合物B和化合物D在高温下反应并有化合物A产生的化学方程式为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

五、整体分析

现有Ca（OH）2、Na2CO3、BaCl2、NaOH、盐酸、稀H2SO4六种溶液，有下图所示的相互反应关系，图中每条线两端的物质可以发生化学反应，试将它们的化学式填入图中相应的六个方框中。

六、表格式推断题

有A、B、C、D、E五瓶失去标签的无色溶液，已知它们分别是NaOH，HCl，MgSO4，BaCl2和K2CO3中的一种。

为了鉴别，各取少量溶液两两混合，实验结果如下表所示。

表中“↓”表示生成难溶或微溶的沉淀；“↑”表示有气体生成；“—”表示观察不到明显的现象变化（本实验条件下，生成的微溶物均以沉淀形式出现）。

A

B

C

D

E

A

↓

—

—

↓

B

↓

↑

—

↓

C

—

↑

—

—

D

—

—

—

↓

E

↓

↓

—

↓

1、根据实验现象，可以推断A～E的化学式为：

A　　　　　　　，B　　　　　　，C　　　　　　，D　　　　　　，E　　　　　　。

2、请从A～E这5种物质中选取适当物质，通过一种合理的途径制取氧化镁。

按顺序写出各步反应的化学方程式。

[试题精选]

1、牙膏是人们生活中的必需品，在牙膏生产过程中常添加一种磨擦剂。

这种磨擦

剂是通过一系列加工而制得的极细的CaCO3粉末。

其生产过程如下图：

试回答：

（1）写出A、B、C、D的化学式：

A　　　　　　　，B　　　　　　　　，C　　　　　　　，D　　　　　　　。

（2）出①，②，③转化的化学方程式

2、　X是常见固态化合物，可发生如下图所示的变化：

（1）X的化学式是　　　　。

（2）写出图中①、②反应的化学方程式：

①　　　　　　　　　　　　　　　　　②　　　　　　　　　　　　　　

3、有A、B、C、D、E、F六种物质。

在常温下，A是固体，B是液体，C、D、E、F是气体，它们之间有下列转变关系：

A+D→EC+D→EA+E→CB

D+F

根据以上关系，推断下列物质（写出其化学式）：

A　　　　　　，C　　　　　　，F　　　　　　。

4、有A、B、C、D、E、F六种物质，A是一种氧化物，这些物质相互变化关系如下：

根据以上变化关系，写出它们的化学式：

A　　　　　，B　　　　　，C　　　　　　，D　　　　　　。

5、下图中A、B、C、D、E、F是不同的单质或化合物。

根据图示回答：

（1）写出下列物质的化学式：

A　　　　，B　　　　　，C　　　　　，D　　　　　，E　　　　，F　　　　。

（2）写出下列反应的化学方程式：

①　　　　　　　　　　，　②　　　　　　　　　　　，　③　　　　　　　　　

④　　　　　　　　　　，　⑤　　　　　　　　　　　　。

（3）反应⑥为FeCl2的盐酸溶液中通入O2，该反应的化学方程式：

6、A、B、C、D、E、F、G是常见物质，B是一种气体单质，D为浅绿色溶液，G为

蓝色溶液，它们可以发生如下图所示的转化关系：

（1）写出下列转化的化学方程式：

①C→A：

　　　　　　　　　　　　　　　　　②G→D　　　　　　　　　　　　　　

（2）由F转化为E的反应　　　　　置换反应（填“都是”，“不一定是”，“都不是”）。

7、某厂排出的废液主要含Zn（NO3）2、AgNO3，为了从中回收金属银和硝酸锌，一

中学化学课外活动小组，设计了如下图所示的实验步骤。

（1）X、Y分别是什么物质？

X　　　　　　，Y　　　　　　。

（写化学式，下同）

（2）固体A，滤液B，C的主要成分是什么？

A　　　　，B　　　　，C　　　　。

（3）Z处进行的操作是什么？

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）写出①②两步发生的化学方程式：

　　　　　　　　　　　　，　　　　　　　

8、如下图所示的转化关系中，A、B、C、D、E、F、G、H以及蓝色沉淀都是初中化

学课本中学过的物质。

在通常情况下，A、B、G是黑色固体，A、C、D、H是单质，F是硫酸盐，C在氧气中燃烧能生成B，反应①②③④都属于置换反应，A与B反应除生成C外，还生成一种能使澄清石灰水变混浊的气体。

（1）写出下列物质的化学式：

C　　　　　　；G　　　　　。

（2）写出上述转化关系中下列反应的化学方程式：

A＋B　　　　　　　　　　　　　　　　；E＋G　　　　　　　　　　　　　　　。

9、有A、B、C、D四瓶失去标签的常用无色溶液，为了鉴定它们，分别取少量按

图所示进行实验。

最后，将滤液甲、乙、丙进行实验，确证均含有钠元素。

由上述实验回答：

（1）各溶液中溶质的化学式是A　　　　，B　　　　，C　　　　，D　　　　。

（2）C中溶质电离的方程式为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

10、各物质的转化关系如下图所示。

（1）推断甲到戊的化学式：

甲　　　　，乙　　　　，丙　　　　，丁　　　　　，

戊　　　　　。

（2）推断A到H（物质或溶液中的溶质）的化学式：

A　　　　　，B　　　　　，C　　　　，D　　　　　，E　　　　　，F　　　　　，G　　　　　，H　　　　　。

11、除去氯化钠溶液中混有的少量硫酸钠的方法及过程如下图所示：

（1）加入的X是　　　　　　　，Y是　　　　　　　　　。

（2）写出上述①、②两步所发生的化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）最后从氯化钠溶液中提取氯化钠晶体，为什么不用冷却结晶的方法而要用蒸发

结晶的方法？

12、A、B、C是三种常见的单质，它们分别由甲、乙、丙三

种元素组成，D、E、F是三种常见的氧化物。

上述物质间存在如右

图所示的关系。

（1）D、E、F中含有甲元素的是　　　　　　　　；

（2）上述反应中，D是　　　　剂，B是　　　　剂（填氧化、还原、催化）。

（3）若甲为非金属元素，则D的化学式是　　　　，E的化学式是　　　　　。

13、现有A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子分别为Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+

中的一种，阴离子分别为NO3-、SO42-、Cl-、CO32-中的一种。

其中，C盐溶液呈蓝色，其它溶液无色。

向4种溶液中分别加入稀盐酸，B产生沉淀，D产生气泡。

由此推断A是

，B是　　　　，C是　　　　，D是　　　　。

14、下列化学反应式中，A、B、E分别代表三种物质，已知：

A+ZnSO4→B↓+K2SO4B+HCl→E+CO2↑+H2O

则A、B、E的分子式分别可能为　　　　　，　　　　　，　　　　　　。

15、从盐酸、硫酸、石灰水、烧碱、氢氧化钡、纯碱、硝酸钠、氯化钡（均为溶液）八种物质中选出四种，使得各线条相连的物质均能反应生成难溶物。

（1）将选出物质的分子式按要求填写在右图相应的方

框中。

（2）写出②③的化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　

15、A、B、C分别代表三种化合物，在一定条件下可发生下面的反应：

若D是一种红色金属，则A是　　　　，B是　　　　，C是　　　　。

（填化学式）

16、文物研究工作者从刚出土的文物外壁取下一些绿色物质甲，内壁取下一些红色物质乙，对甲乙二物质分别进行了如下处理：

根据上面的反应关系，回答

（1）甲、乙两物质的俗称：

甲______乙______A的化学式______

（2）填下表

化学反应方程式

基本反应类型

②B→E

⑤D→G

物质的鉴别

物质的检验涉及对物质的鉴定、鉴别和推断等多个方面．其主要内容包括：

几种气体（O2、H2、CO2、CO、CH4）的检验；碳酸盐（或CO32－）的检验，盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙的鉴别等．复习时一定要熟悉有关物质的性质，尤其对一些有色特征溶液、特征沉淀及有关反应产生的特征现象要有清楚的认识，这是解答这类问题的基础和关键．

常见的物质鉴别题举例浅析：

（一）用一种试剂一步鉴别出几种物质

1、使用指示剂

例：

只用一种试剂就能方便地鉴别出稀盐酸、氯化钠和澄清石灰水，这种试剂是。

2、加入其它试剂

例：

只用一种试剂就能将稀盐酸、NaOH溶液和澄清石灰水三种溶液鉴别出来，该试剂是。

（二）用一种试剂和组内试剂分步鉴别出几种物质

1、用指示剂和组内物质间的相互反应分步鉴别出几种物质

例：

只用酚酞试液和同组稀溶液间相互反应就能鉴别出的一组物质是

A、KNO3、NaCl、NaOHB、NaOH、KOH、HCl

C、H2SO4、HCl、NaOHD、NaOH、H2SO4、NaCl

2、用所给的一种试剂鉴别出未知溶液中的一种，然后再用鉴别出的溶液作试剂，鉴别其它未知溶液，以此类推，一一鉴出。

例：

现有①KNO3②NaOH③MgCl2④MgSO4四种溶液，只用BaCl2溶液将它们一一鉴别出来的先后顺序是。

（三）用多种试剂分步鉴别出几种物质

例：

现有五种溶液，分别是稀盐酸、NaCl、NaOH、Na2SO4、和MgSO4，怎样鉴别它们？

（四）不用任何试剂，通过组内物质的“两两混合”鉴别出几种物质

例：

不用任何试剂，鉴别下列四种无色溶液：

稀盐酸、BaCl2、Na2SO4、Na2CO3

（五）不用任何试剂，根据物质的物理性质（如颜色、气味等）先鉴别出其中的一种物质，再利用该物质鉴别其它物质

例：

有5瓶失去标签的溶液，已知它们分别是①NaOH②MgSO4③Ba（NO3）2④FeCl3⑤KCl，如果不用其它任何试剂，用最简便的方法将它们一一鉴别出来，合理顺序是。

（六）常见气体的鉴别

例：

1、鉴别H2、O2、N2和CO2四种气体，可选用（）

A、燃着的木条和NaOH溶液B、燃着的木条和澄清石灰水

C、带火星的木条和NaOH溶液D、带火星的木条和澄清石灰水

2、鉴别CO和H2的最好方法是（）

A、根据它们燃烧时的火焰的颜色B、根据它们燃烧的产物

C、闻气味D、用天平称量

物质的分离和提纯

除杂原则：

既要除掉原来的杂质，又不产生新的难分离的杂质。

（一）物理方法

（二）化学方法

习题：

除去下列括号内杂质（写出化学方程式或方法）

1、KCl（MnO2）

2、CuO（Cu）

3、NaNO3（Na2SO4）

4、CO2（HCl）

5、NaCl（Na2CO3）

6、CO2（CO）

7、CuO[Cu2（OH）2CO3]

8、FeSO4（CuSO4）

气体的制取、净化与收集

一、发生装置：

二、收集装置：

三、气体的净化：

1、气体的干燥

　　　酸性干燥剂：

浓H2SO4、P2O5

①干燥剂　　中性干燥剂：

无水CaCl2无水硫酸铜

　　　　碱性干燥剂：

固体NaOH、生石灰、碱石灰

②干燥装置

2、气体的净化

被吸收的气体

吸收气体的药品

吸收装置

H2

灼热的氧化铜

O2

灼热的铜网

CO

灼热的氧化铜

CO2、SO2

NaOH溶液

HCl

NaOH溶液

NH3

酸溶液

四、气体的转化：

原气体

转化试剂

转变成的气体

转化装置

H2

氧化铜

H2O

CO

氧化铜

CO2

CO2

木炭

CO

HCl

NaHCO3溶液

CO2

五、尾气的吸收：

CO①点燃②气球收集③排水法收集

一套完整的制气装置应该包括四个部分：

[试题精选]

1、现有下图所示的装置和6种实验药品（盐酸、大理石、氧化铜粉末、浓硫酸、木炭粉、澄清石灰水），请你选择正确的有关装置，按顺序连接起来，组成一套能证明一氧化碳的还原性和二氧化碳性质的实验。

并回答：

（1）正确的连接顺序（填写符号及数字代号）：

从左到右按（　）接（　）、（　）

接（　）、（　）接（　）、（　）接（　）。

（2）各反应仪器所用的药品是（写化学式）a（或b）　　　　　，c　　　　，

d　　　　，e　　　　。

（3）f的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

2、将下图所示仪器组装在一套装置，完成下列实验：

（1）验证反应开始所得气体

中混有氯化氢气体；

（2）制备纯净的氢气；（3）实验氢气的还原性；（4）测定水中氢氧质量比。

回答：

（1）丙装置中盛放的药品为　　　　　溶液；

（2）各装置管口的连接顺序为（填字母）A→（　）→（　）→（　）→（　）→（　）→（　）→（　）。

（3）在做好连接仪器、检验气密性、放入药品等准备工作之后，实验开始的操作步骤是打开漏斗的　　　　　　，过一会，再　　　　　　　　　　　　。

（4）反应一段时间　后，根据反应前后的有关固体质量变化，再测定水中氢氧质量比，为什么？

3、CuO粉末中混有少量Cu2O，某课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量，试根据下图所示内容回答下列问题。

（1）X是常见还原性气体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装置中所发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）已知反应前CuO和Cu2O的总质量为m1g，完全反应后U型管内物质的质量增加了m2g（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中的药品应改为　　　　　　　　　。

4、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。

方法之一先测定Cu和H2O的质量，再求出Cu的相对原子质量。

（1）请用上图所示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中浓硫酸的作用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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

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，还可选用测定别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　　　　　（以上可以从

，

，

，

，

中选）。

5、如下图，将一块金属放在盛稀硫酸的反应器中，反应发生一段时间后在装置D处加热，稍后可见装置E中的白色无水硫酸铜粉末变蓝。

试回答下列问题：

（1）E中的无水硫酸铜粉末变蓝，说明D中反应有　　　　　，写出E中变化的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）从E中的变化证明A装置中一定有　　　　　　　　　　　　　　　　　生成。

（3）写出装置D中发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）A中发生反应的前提是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）B装置的作用是　　　　　　　　　　　，C装置的作用是　　　　　　　　。

6、

（1）浓硫酸与木炭共热，生成CO2,SO2和H2O，写出反应的化学方程式。

（2）已知：

SO2能使红色品红溶液退色，而CO2不具有这种性质；SO2能被酸性KMnO4溶液吸收，而CO2不能被酸性KMnO4溶液吸收。

试用下图所列各种装置，设计一套实验来验证浓硫酸与木炭反应后所得到的各种产物。

这些装置的连接顺序是（按产物气流从左到右的方向）（　）→（　）→（　）→（　）（填写装置的编号）

（3）实验时，可观察到装置①中A试管的溶液退色，C试管的溶液不退色。

则A试管的作用是：

　　　　　　　　　　　　　；B试管的作用是　　　　　　　　　　　；C试管的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）装置②中所加固体药品是　　　　　　；可验证的产物是　　　　　　　。

（5）装置③所盛的溶液是　　　　　　　；可验证的产物是　　　　　　　　　。

7、现有药品：

wg（w<1）锌片、稀硫酸、无水硫酸铜、氧化铜和水。

请从下图中选用适当实验装置，设计一个最简单的实验，粗略地测定锌的相对原子质量（假设环境为标准状况）。

（1）应选用的装置是（只要求写出图中装置的标号）　　　　　　　　　。

（2）所用装置的连接顺序是（填各接口的字母，连接胶管省略）　　　　　　　　。

（3）操作中，怎样加入试剂以保证不漏出氢气？

　　　　　　　　　　　　　　。

（4）用实验测得的数据，写出计算锌相对原子质量的数学式：

锌的相对原子质量＝

　　　　　　　　　　　　（试管④中的空气忽略）。

8、已知右图中，锥形瓶A中盛放的气体可能是CO2、CO、O2、H2中的一种；B管中放的是螺旋状的红色光亮铜丝；漏斗C中盛放某种液体，在实验时，液体不够时可以得到补充。

问：

⑴先加热B管一段时间，发现铜丝表面略发黑。

原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

⑵打开漏斗C上的活塞，把其中的液体慢慢滴入A瓶中时，铜丝表面变得更黑。

此时A中的气体和C中的液体所有可能的组合是：

（可不填满）

①A中：

　　　　　C中：

　　　　　；②A中：