資源簡介 第1講:常用儀器及基本操作第2講:常見玻璃儀器的使用第3講:常見物質的實驗室制法第4講: 物質的檢驗、分離和提純第5講:化學實驗方案設計與評價第1講:常用儀器及基本操作一、考綱要求了解化學實驗常用儀器的主要用途和使用方法。掌握化學實驗的基本操作,了解實驗室一般事故的預防和處理方法。雙基回顧(一)、常用化學儀器容器和反應器:可直接加熱的有: ;需隔石棉網加熱的有: 不能加熱的有: 量器:量筒(精度 )、容量瓶、滴定管(精度 )、天平 (精度 )、溫度計。漏斗:普通漏斗、長頸漏斗、分液漏斗4、其它:干燥管、洗氣瓶等(二)、常用試劑的存放(1)固態藥品要放在 瓶中,液態試劑一般要放在 瓶中,一般藥品均應密封保存,并放在低溫、干燥、通風處;(2)見光易分解的試劑常盛放在 中,如:濃硝酸、硝酸銀、氯水、Br2(H2O)、AgI等;(3)堿性物質,如:NaOH、Na2CO3等溶液盛放在塞有橡皮塞的試劑瓶里(4)強酸、強氧化性試劑、有機溶劑,要盛放在玻璃瓶這樣的耐腐蝕容器中,但瓶塞不能用 塞;(5)易燃易爆的試劑所放置的位置要遠離火源,如:鉀、鈉、白磷、硫磺、酒精、汽油、KNO3、KClO3、NH4NO3等;(6)特殊試劑要有特殊的保存措施:如:白磷著火點低(40℃),在空氣中能緩慢氧化而自燃,通常保存在___________;鉀、鈉等在空氣中極易被氧化,遇水發生劇烈反應,要向容器中加入 來強化密封措施;液溴有毒且易揮發,需盛放在_____________里,并加些_______起______作用。(三)、基本操作1、儀器的洗滌 ①一般洗滌 ②特殊洗滌 2、試劑的取用 ①固體 ②液體3、物質的加熱、溶解、蒸發、過濾、溶液配制、中和滴定等加熱:①直接加熱 ②墊石棉網加熱 ③水浴加熱溶解:固體溶解要 、塊狀固體要研細、硫酸稀釋防暴沸、氣體溶解防 過濾:注意 4、儀器的裝配 5、氣密性的檢查 ①常用方法、②特殊方法: 6、試紙的使用:常用的有__________試紙、_______試紙、________試紙、_______試紙等。在使用試紙檢驗溶液的性質時,方法是:___________________________ 在使用試紙檢驗氣體的性質時,方法是:___________________________________________ _ 注意:使用 試紙不能用蒸餾水潤濕。例題評析例1、A:下面所列的是中學化學實驗室中幾種常見的玻璃儀器:①溫度計、 ②容量瓶、 ③滴定管、 ④燒杯、 ⑤蒸餾燒瓶、⑥量筒、 ⑦玻璃棒、 ⑧蒸發皿 在儀器上具體標明使用溫度的是(不考慮溫度計) (填編號);標有“0”刻度的有 (填編號)對允許加熱的儀器,加熱時必須墊上石棉網的有 (填編號); 使用時必須檢查是否漏水的有 (填序號);B:現用物質的量的濃度為a mol / L的標準鹽酸去測定V mL NaOH溶液的物質的量濃度, ①酸式滴定管用蒸餾水洗凈后,還應該進行的操作 是 ;②右圖是酸式滴定管中液面在滴定前后的讀數:則c (NaOH)= ;C:擬在燒杯中于加熱條件下配置某溶液50mL,應選擇的燒杯是(用字母回答) A、400mL B、250mL C、100mL D、50 mlD:“磨砂”是增加玻璃儀器密封性的一種處理工藝 ,可使儀器不漏液或不漏氣。在下列儀器中: ①試管 ②分液漏斗 ③細口試劑瓶 ④廣口試劑瓶 ⑤集氣瓶 ⑥滴瓶 肯定用不到“磨砂” 處理的有 (填序號)。例2、下列有關化學實驗的敘述正確的是__________ __(填序號)① 用氨水清洗做過銀鏡反應實驗的試管;② 用鑷子取出白磷并置于水中切割③ 用堿式滴定管量取20.00 mL 0.1000 mol / L KMnO4溶液;④ 配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液時,可用托盤天平稱取5.85g NaCl固體;⑤ 不慎將苯酚溶液沾到皮膚上,立即用酒精清洗;⑥ 用瓷坩堝高溫熔融Fe(CrO2)2和Na2CO3的固體混合物;⑦ 物質溶于水的過程中,一般有放熱或吸熱現象,因此溶解的操作不能在量筒中進行⑧ 要完成硫酸銅晶體結晶水含量的測定實驗,至少需要加熱2次,稱量4次;例3、氧化銅有多種用途,如用作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅以探究其性質,某同學用工業硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質)通過如下實驗來制備氧化銅: 工業CuSO4 CuSO4溶液 CuSO4·5H2O …… CuO ①步驟I的目的是除不溶性雜質。操作是 。 ②步驟Ⅱ的目的是除鐵。操作是:滴加H2O2溶液,稍加熱;當Fe2+轉化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以控制溶液pH=3.5;加熱煮沸一段時間,過濾,用稀硫酸酸化濾液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是 。 ③步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶體。操作是 ,過濾,水浴加熱烘干。水浴加熱的特點是 。四、課堂練習1.下列盛放物質的方法:①把汽油放在帶橡皮塞的玻璃試劑中 ②把氫氧化鈉溶液放在帶橡皮塞的試劑瓶中 ③把硝酸放在棕色的玻璃試劑瓶中 ④把氫氟酸放在無色透明的玻璃試劑瓶中 ⑤把白磷放在水中,其中正確的是 ( ) A.①②③④⑤ B.②③⑤ C.①④ D.①②③2.下列實驗操作或事故處理中,正確的做法是 ( )①用酒精清洗做過碘升華的燒杯,用濃鹽酸清洗做過高錳酸鉀分解實驗的試管;②在中學《硫酸銅晶體里結晶水含量測定》的實驗中,稱量操作至少需要四次;③用試管夾從試管底由下往上夾住距試管口約1/3處,手持試管夾長柄末端,進行加熱;④在250 mL 燒杯中,加入216 mL水和24 g NaOH固體,配制10% NaOH溶液;⑤使用水銀溫度計測量燒杯中水浴溫度時,不慎打破水銀球,用滴管將水銀吸出放入水封的小瓶中,殘渣的溫度計插入裝有硫粉的廣口瓶中 ⑥不慎將濃硫酸沾在皮膚上,立即用NaOH溶液沖洗 ⑦制備乙酸乙酯時,將乙醇和乙酸依次加入到濃硫酸中 ⑧把玻璃管插入橡膠塞孔時,用厚布護手,緊握用水濕潤的玻璃管插入端緩慢旋進孔中⑨用廣泛pH試紙量得某溶液的pH = 12.3A、④⑤⑦⑧ B、①②③⑤⑧ C、②④⑤⑥⑦⑧ D、③⑤⑦⑧⑨3、用某種儀器量取液體體積時,平視時讀數為n mL,仰視時讀數為 x mL,俯視時讀數為y mL,若x>n>y,則所用的儀器可能為 ( ) A.量筒 B.容量瓶 C.滴定管 D.以上均不對4、配制500mL0.50mol/L的NaOH溶液,試回答下列問題。(1)計算:需要NaOH固體的質量為 (2)某學生用托盤天平稱量一個小燒杯的質量,稱量前把游碼放在標尺的零刻度處,天平靜止時發現指針在分度盤的偏右位置,此時左邊的托盤將 (填“高于”或“低于”)右邊的托盤。欲使天平平衡,所進行的操作應為 。假定最終稱得的小燒杯的質量為 (填32.6或32.61)請用“↓”表示在托盤上放上砝碼,“↑”表示從托盤上取下砝碼的過程,并在標尺上畫出游碼位置(畫“△”表示)(3)配制方法:設計五個操作步驟: ①向盛有NaOH的燒杯中加入200 mL蒸餾水使其溶解,并冷卻至室溫。②繼續往容量瓶中加蒸餾水至液面接近刻度線2cm~3cm。 ③將NaOH溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中。 ④在燒杯中加入少量的蒸餾水,小心洗滌2~3次后移入容量瓶。 ⑤改用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線,加蓋搖勻。 試按操作步驟重新排序 。(4)某學生實際配制NaOH溶液的濃度為0.48mol/L,原因可能是 。 A.使用濾紙稱量氫氧化鈉固體 B.容量瓶中原來存有少量蒸餾水 C.溶解后的燒杯未經多次洗滌 D.膠頭滴管加水后定容時仰視刻度5、要配制500mL0.2mol/L的FeSO4溶液,實驗步驟有:①在天平上稱取ag綠礬(FeSO4·7H2O)將它放在燒杯中,用適量蒸餾水使其完全溶解;②將所得溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中;③繼續向容量瓶中加水至液面距刻度線1-2cm處,改用膠頭滴管加蒸餾水至液面凹面最低處與刻度線相平;④用少量水洗滌燒杯和玻璃棒2-3次,每次洗液都轉入容量瓶;⑤將容量瓶塞緊,充分搖勻。填寫下列空白:(1)ag綠礬的實際質量是__________ _;(2)上述操作步驟的正確順序為____________________ _;(3)若配制時遺漏步驟④,會使所配溶液的濃度_________(填“偏高”、“偏低”、“無影響”);(4)若定容時加蒸餾水不慎超過刻度線,處理方法是_____________________。6、某學生課題研究小組為了從海帶中檢驗出碘并測定其含量,進行了以下“過程I”至“過程V”的實驗操作和資料查閱。過程I:將海帶轉化為海帶灰的提取液。過程II:在試管里取1mL提取液,滴入新制氯水,再加入兩滴淀粉溶液,觀察到溶液不呈藍色。得出提取液中不含I-的錯誤結論。過程II:查閱有關資料。發現:碘單質與氯水反應會生成+5價碘。過程IV:在試管里取1mL提取液,加入2滴淀粉溶液,再逐滴加入氯水,觀察到溶液呈藍色,繼續滴加氯水,溶液呈無色,從而證明了海帶中含碘元素。過程V:取20mL海帶灰提取液于錐形瓶中,加入淀粉溶液作指示劑,用a mol·L-1的氯水進行滴定,達滴定終點測得用去氯水V mL.(1)過程I的實驗操作③的名稱是_______。為完成過程I,除了鐵架臺(附鐵圈)、三腳架、泥三角、酒精燈、濾紙、玻璃棒、燒杯和剪刀外,還必需的儀器有_______、_____ _、 。步驟③的實驗操作名稱是 ;(2)過程II的實驗導致錯誤結論的原因可能(用有關化學方程式填寫)________________ 。(3)過程V的實驗中,滴定終點時溶液顏色變化_______ _;按實驗結果計算,海帶灰提取液中I-的濃度為______ _mol·L-1.7、某化學興趣小組按照下列方案進行“由含鐵廢鋁制備硫酸鋁晶體”的實驗:步驟1:取一定量含鐵廢鋁,加足量的NaOH溶液,反應完全后過濾。步驟2:邊攪拌邊向濾液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8~9,靜置、過濾、洗滌。步驟3:將步驟2中得到的固體溶于足量的稀硫酸。步驟4:將得到的溶液蒸發濃縮、冷卻、結晶、過濾、干燥。請回答以下問題:⑴上述實驗中的過濾操作需要玻璃棒、______________、______________等玻璃儀器。⑵步驟1過濾的目的是__________________________________________。⑶當步驟2中的溶液pH=8~9時,檢驗沉淀是否完全的方法是______________。⑷步驟2中溶液的pH控制較難操作,可改用____________________。8、海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流程如下圖所示:(1)若在空氣中加熱MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO,寫出相應反應的化學方程式______________________________________________________;Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2應怎樣除去?寫出實驗步驟。_______________________________________________________________________(2)實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中,在溶解、過濾、蒸發步驟的操作中都要用到玻璃棒,這三個步驟中玻璃棒的作用依次是 、 、 。(3)下列有關實驗過程中,肯定不需要使用玻璃棒進行操作的是(填字母代號)_______ 。A.一定溶質質量分數溶液的配制B.用適量的蔗糖、濃硫酸和水在小燒懷中進行濃硫酸的脫水性實驗C.用普通漏斗組成的過濾裝置進行過濾實驗D.用濃氨水和濃鹽酸進行氨和氯化氫反應的實驗E.用已知濃度的鹽酸和未知濃度的氫氧化鈉溶液進行中和滴定實驗F.硫酸銅晶體里結晶水含量測定的實驗G.將適量氯化鐵飽和溶液滴入沸水中制氫氧化鐵膠體9、下圖為中學常用定量儀器的部分結構(有的儀器被放大),回答下列問題:⑴?中和熱測定實驗中應用到上述儀器中的 (填序號),該儀器在中和熱測定實驗中放置的位置是 ;⑵?配制一定物質的量濃度溶液的實驗中應用到上述儀器中的 (填序號),如果讀數時視線偏高,則所得溶液的物質的量濃度將 (填“偏大”“偏小”或“不變”);⑶?若B儀器漏水,則應采取的措施是 。第2講:常見玻璃儀器的使用一、考綱要求1、了解常見玻璃儀器的使用方法。2、會根據試題要求,設計實驗方案及實驗裝置。3、掌握化學實驗的記錄方法,會評價實驗方案二、雙基回顧1.指出在使用下列儀器(已經洗滌干凈)時的第一步操作: ①容量瓶: ②滴定管: ③集氣瓶(收集氨氣): 2.如何只用大小不一的兩只試管制取并收集氫氣3.如何只用一只燒杯和一只試管制取并收集氫氣 4.如何只用一只燒杯、一個量筒和一個普通漏斗制取氫氣并量取的體積5.現有右圖所示裝置,正放在桌面上,可分別實現下列實驗目標,其中適用于從Y口進入的是(填字母)_________。A、瓶內盛一定量液體干燥劑,用于干燥氣體B、瓶內盛一定量液體試劑,用于除去氣體的雜質C、瓶內盛一定量水,用于制得可溶于水的氣體的飽和溶液D、瓶內盛滿水,用于測量難溶性氣體的體積E、瓶內貯存難溶于水的氣體,當加進水時氣體可排出F、一般用于向上排氣法收集某些氣體G、一般用于向下排氣法收集某些氣體6.用下列部分儀器組合兩套測量H2體積的裝置(可添加必要的塞子、膠皮管及固定裝置)三.例題評析例1.化學儀器的多樣性為設計化學實驗提供了很多便利,如圖1所示的“套管實驗”裝置,當A管放入Na2CO3,B管放入NaHCO3,a和b管口用導管連接并插入澄清石灰水,對A管底部加熱,可用于比較Na2CO3,NaHCO3的熱穩定性。 利用右圖1的“套管裝置”,若要比較紅磷與白磷的著火點,則紅磷應放入 管,白磷應放入 管;② 現有Al2(SO4)3溶液,NaHCO3溶液以及如上圖2所示的儀器,用“套管法”設計一個泡沫滅火器實驗裝置。該反應的化學方程式為 ,簡述該實驗設計及演示的操作過程 ③ 用圓底燒瓶收集氨氣做“噴泉實驗”,由于常規收集方法很難使燒瓶充滿氨氣,若用“套管法”能較好地解決這一問題,除圓底燒瓶外,此法還需另一種玻璃儀器,其名稱是 ,所選用的試劑為 (從濃氨水、NH4Cl(S)、NaOH(S)、濃硫酸中選用),簡述操作過程及判斷燒瓶已充滿NH3的方法 。 ④欲利用上圖3驗證銅與濃硝酸的反應產物,該裝置除簡潔外,還有一個明顯的優點是: 。例2.若實驗室只有下列儀器用品,請從中選擇合適儀器組裝一套能隨開隨用、隨關隨停的氫氣發生裝置。你認為必須選擇的儀器是(填下圖中的字母序號); 。并畫出實驗裝置圖請用U形管,破試管和燒杯分別設計并繪制二套“隨開隨用、隨關隨停”的氫氣發生裝置(其它儀器自選)例3.某綠色粉末的組成可表示為Cu2(OH)2CO3·xH2O,在加熱條件下,該粉末在失去結晶水的同時發生分解反應,化學方程式如下:現取一定量該粉末(未精確測定質量)樣品,用下圖所列儀器(夾持、加熱等儀器均略)先后進行兩個實驗:(I)測定粉末組成中結晶水的x值;(Ⅱ)用NH3還原前一個實驗的殘留固體,可回收其中的金屬單質,同時還生成一種無污染的氣體(1)見圖中已裝配好的一套裝置,回答下列問題: ①該裝置用于進行實驗(選填I或Ⅱ)________,實驗時需對A處進行加熱,寫出A中的反應方程式 _____________________________________________ ②虛線框內的儀器可用于快速制取少量的氨氣,所用藥品為濃氨水、NaOH固體;廣口瓶C中盛有蒸餾水,其作用是吸收末反應的NH3,避免對室內環境帶來不良的影響。有的同學建議為了簡化實驗裝置,可以去掉燒瓶B,直接將A、C相連,這樣做可以嗎?說一說你對這一建議的看法___________________________、___________________________,有的同學提出可用一個裝置代替B、C兩個裝置,請你在右邊虛線框內畫出替代裝置的裝置;(2)用圖中其它儀器組裝成另一套實驗裝置,用來完成另一個實驗,則這些儀器按氣流從左到右方向的連接,各接口的連接順序(填寫各接口的小寫字母)___ _→____ _→_____ _→______ →_______ →f;例4.已知乙二酸(HOOC-COOH)俗稱草酸,易溶于水,為二元弱酸,酸性強于碳酸,它所形成的鹽草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。無色晶體H2C2O4·2H2O稱為草酸晶體,其熔點為101.5℃。草酸晶體失去結晶水得到無水草酸,它在157℃升華。已知草酸分解的化學方程式為:H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑ 根據上述信息,回答下列問題:1.如何證明草酸晶體受熱時會有水生成?[用簡要的實驗裝置圖表示,要體現所使用儀器(加熱和夾持儀器不必畫出)和試劑]。2.利用右圖裝置驗證草酸分解后有CO2氣體產生,結果連續加熱一段時間后的現象是:試管里澄清石灰水只變渾濁,其原因是 請指出裝置中存在的問題,并提出實驗的改進措施。 四、課堂練習1.如右圖所示,A可用于實驗室制取氣體的發生裝置。B、C、D為常見儀器。請回答下列問題:(1)儀器D的名稱是_______________。列舉D的一種常見的用途為____________________ (2)制取氣體時,常會有生成的氣體逸散到空氣中,有的還會造成空氣污染。例如本題中的A裝置(氣密性良好)。為了防止上述弊端,請在B、C、D中選擇適當的儀器,對A進行重新設計和組裝。(以簡潔的文字予以說明):安裝方法①__________________________________________________安裝方法②________________________________________________________2.實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵,該化合物是棕紅色、易潮解,100℃左右時升華。下圖是兩個學生設計的實驗裝置,左邊的反應裝置相同,而右邊的產品收集裝置則不同,分別如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。試回答:(1)認真比較裝置(Ⅰ)和裝置(Ⅱ),請指出它們各自的主要缺點。裝置(Ⅰ)缺點: , 。裝置(Ⅱ)缺點: 。(2)如果選用裝置(Ⅱ)來完成實驗,則必須采取的改進措施是 3.二氯化硫(SCl2)是一種用途極為廣泛的化學原料。其熔點-78℃,沸點59℃。密度1.638g/cm3。遇水易分解。(1)請用圖示裝置組合由Cl2與S反應(Cl2+S SCl2)合成二氯化硫的實驗裝置,其順序為(裝置可重復使用),( )→( )→( )→( )→D(D為收集二氯化硫的裝置),并指明除A、B、D外,其它裝置中盛放的藥品(2)為了得到純凈的二氯化硫及避免環境污染,應在D后增加一個裝置,請畫出該裝置簡圖并指明所盛放的藥品(3)實驗時,A裝置需加熱至50-59oC,最好采用何種方式 加熱 。如何防止D中液體揮發 。4.(1)用圖1裝置進行噴泉實驗,上部燒瓶已充滿干燥氨氣,引發水上噴的操作是 。該實驗的原理是 _____________________________________________________________ (2)如果只提供如圖2的裝置,請說明引發噴泉的方法。 (3)利用如圖3所示的裝置,可以驗證NH3和HCl的有關性質.實驗前a、b、c活塞均關閉.①若要在燒瓶Ⅱ中產生“噴泉”現象,燒瓶I中不產生“噴泉”現象,其操作方法是____________________________ ②若先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管,在燒瓶II中可觀察到的現象是 __________________________________ ③通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關,在燒瓶I中產生“噴泉”現象,燒瓶II中不產生“噴泉”現象,其操作方法是______________ _。(4)在圖4的錐形瓶中,分別加入足量的下列物質,反應后可能產生噴泉的是 ,這種方法產生噴泉的原理是 。A.Cu與稀鹽酸 B.NaHCO3與NaOH溶液C.CaCO3與稀鹽酸 D.NH4HCO3與稀鹽酸(5)在圖4的錐形瓶外放一水槽,錐形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物質,結果也產生了噴泉。水槽中加入的物質可以是 。A.濃硫酸 B.食鹽 C.硝酸銨 D.硫酸銅 第3講:常見物質的實驗室制法考綱要求1、掌握常見氣體的實驗室制法(包括所用試劑、儀器裝置、反應原理和收集方法);2、掌握幾種重要的無機物的制取及物質制備的實驗設計。雙基回顧(一)、氣體發生裝置的類型(根據原理、反應物狀態和反應條件等來選擇)注意:1、 制備氣體,可用如圖1所示的裝置。可制備的氣體有 等。試管口應稍 傾斜,以防止產生的 在管口冷凝后倒流而引起試管破裂。鐵夾應夾在距試管口 處。2、 制備氣體,可用如圖2-圖11所示的裝置。用它可制備的氣體有 等。 3. 制備氣體,可用如圖12-圖15所示的裝置。用它可制備的氣體有: 等。(二)、氣體的收集收集氣體常用的方法有 (三)、氣體的凈化與干燥氣體的凈化與干燥裝置氣體的凈化常用洗氣瓶、干燥管。如圖所示。①易溶于水的氣體雜質可用 來吸收;②酸性雜質可用 物質吸收;③堿性雜質可用 物質吸收; ④水份可用 來吸收;⑤能與雜質反應生成沉淀(或可溶物)的物質也可作為吸收劑。2.氣體干燥劑酸性干燥劑(如: 等)不能用來干燥 性氣體; 堿性干燥劑 (如 等)不能用來干燥 性氣體有氧化性的干燥劑(如 )不能干燥有還原性氣體(如 等)。 注意:能與氣體反應的物質不能選作干燥劑,如不能用無水CaCl2來干燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3). 3、 尾氣處理裝置:根據多余氣體的性質選擇,常見的裝置有: 三、例題評析例1、實驗室中準備有下面主要儀器:大試管、帶導管的單孔塞、藥匙、鑷子、水槽、集氣瓶、玻璃片、酒精燈、鐵架臺九種,如果藥品選用合理,儀器可以選其中的幾種,能制取的氣體有 ( ) A.只有氧氣 B.只有二氧化碳C.氫氣和二氧化碳 D.氧氣、氫氣和二氧化碳 例2、化學課外活動小組設計了如圖所示的一套氣體發生、收集和尾氣吸收裝置,以探究該裝置的多功能。(1)甲同學認為利用裝置Ⅱ可直接收集NH3、H2,但不能收集O2, 其理由是:____________ (2)乙同學認為裝置Ⅰ可作為實驗室制氧氣的快速發生器,對裝置Ⅱ稍作改進后即可作為O2的收集裝置,乙同學對裝置Ⅱ的改進方法是:_________________________,制O2時在裝置Ⅰ中的a中加入_______ _,b儀器中加入____________。(3)丙同學認為利用裝置Ⅰ,可以用兩種不同類的方法來收集NO,試簡述操作方法: (4)丁同學認為裝置Ⅱ經乙同學改進后只需在裝置Ⅱ之后連一尾氣吸 收裝置即可收集SO2氣體。試將吸收SO2的尾氣吸收裝置畫在方框內。 (5)戊同學認為利用裝置Ⅰ和裝置Ⅲ可進行驗證Cl2的氧化性比Br2強的實驗,進行此項實驗時在裝置Ⅰ中的a儀器中加入___________試劑,b儀器中加入________ 試劑,裝置Ⅲ中應加入______ _試劑,根據裝置Ⅲ中觀察到的_______________________________實驗現象即可得出Cl2的氧化性比Br2強的結論。例3、 某研究小組進行與NH3有關的系列實驗。(1)從下圖中挑選所需的儀器,畫出制取干燥NH3的裝置簡圖(添加必要的塞子、玻璃導管、膠皮管。固定裝置和尾氣處理裝置不用畫),并標明所用試劑(2)為驗證“同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子”,該小組同學設計了如右圖所示的裝置,圖中B管的容積是A管的2倍,活塞K1、K2、K3、K4、K5均關閉(固定裝置和尾氣處理裝置略;HCl和NH3均不溶于石蠟油,也不與之反應;裝置氣密性好)。①在A管中充滿與大氣壓強相等的干燥HCl氣體。操作是 控制活塞K4、K5,調節C,使B管充滿與A管同壓的干燥NH3。②緩慢開啟活塞K3,A管中的現象是 。要達到實驗目的,當反應完成并恢復到室溫時,B管中預期的現象是 ;若觀察不到預期現象,主要原因是 。例4、某校化學興趣小組為測定混合物組成的質量比,實驗過程中所加試劑和操作步驟如下表所示:實驗序號混合物A加入適量水得到加入試劑B過濾后經洗滌干燥所得固體C蒸發濾液得到晶體D稱量ⅠBaCl2NaCl溶液過量CO2DA、DⅡCaCl2NaCl溶液過量飽和Na2CO3溶液CaCO3NaClA、CⅢNa2SO4MgSO4溶液試回答下列問題:①實驗Ⅰ中D的成分是 ,通過稱量后 (填“能”或“不能”)計算得到A中各組分的質量比。②實驗Ⅱ填寫的內容中一定錯誤的是 ,其原因是 。③對實驗Ⅲ進行設計,并將相應內容填入Ⅲ中對應的空格內。四、課堂練習1、下列物質的制備合理的是---------------------------------------( ) ①將氯化鋁溶液與硫化鉀溶液混和后過濾來制備硫化鋁;②將過量的鐵與氯氣加熱反應氯化亞鐵;③在配制FeSO4溶液時常向其中加入一定量鐵粉和稀硫酸④銅先氧化成氧化銅,再與硫酸反應來制取硫酸銅;⑤將45mL水加入到盛有5g NaCl的燒杯中,攪拌溶解來配制50g質量分數為5%NaCl A.④ B.②③ C.③④ D.全部2、 已知KMnO4與濃HCl在常溫下反應能產生Cl2。 若用圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣,并試驗它與金屬的反應。每個虛線框表示一個單元裝置,其中有錯誤的是(不考慮①單元裝置)( )A.只有④處 B.只有②處 C.只有②和③處 D.②、③、④處3、如圖裝置進行實驗,將液體A逐滴加入到固體B中,下列敘述正確的是( )A.若A為濃鹽酸,B為MnO2,C中盛品紅溶液,則C中溶液褪色B.若A為醋酸,B為貝殼,C中盛澄清石灰水,則C中溶液會有先變渾濁后又澄清的現象C.若A為濃氨水,B為生石灰,C中盛A1C13溶液,則C中先產生白色沉淀后沉淀又溶解D.實驗儀器D可以起到防止溶液倒吸的作用4、用右圖裝置制取、提純并收集表中的四種氣體(a、b、c表示相應儀器中加入的試劑),其中可行的是氣體abcANO2濃硝酸銅片NaOH溶液BSO2濃硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3濃氨水生石灰堿石灰DCO2稀鹽酸CaCO3濃硫酸5、我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業做出了突出貢獻。他利用NaHCO3、NaCl、NH4C1等物質溶解度的差異,以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得NaHCO3,進而生產出純堿。下面是在實驗室中模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的實驗步驟:第一步:連接好裝置,檢驗氣密性,在儀器內裝入藥品。第二步:先讓一裝置發生反應,直到產生的氣體不能再在C中溶解時,再通入另一裝置中產生的氣體,片刻后,C中出現固體。繼續向C中通入兩種氣體,直到不再有固體產生。第三步:過濾C中所得的混合物,得到NaHCO3固體。第四步:向濾液中加入適量的NaCl粉末,有NH4C1晶體析出。請回答下列問題:(1)裝置的連接順序是:(a)接( ) ( )接( ); (b)接( ) (2)A中常選用的固體反應物為 ;D中應選用的液體為 ;B中發生反應的化學方程式為 。(3)第二步驟中必須先讓 裝置先發生反應。(4)C中用球形干燥管而不用直導管,其作用是 ,C中廣口瓶內產生固體的總化學方程式為 。6、右圖所示的A、B兩支大試管中各盛有等質量的同一種液體,試管口各系有一個小氣球,氣球內分別裝有等質量的不同固體(純凈物), 實驗時將兩氣球抬起,將其中固體同時傾入試管內,固體全部溶解,同時看到兩氣球都鼓氣脹大,但A試管氣球脹大的速度及最終脹大的體積都明顯大于B。若兩試管產生同一種氣體,試推測A、B中盛放的液體和固體的可能組合,將各組合填入下表,要求各組分產生的氣體不能相同。(可以不填滿)組合編號A、B中的液體A中的固體B中的固體產生的氣體①②③④7、(1)如何檢查上述圖1裝置的氣密性? 。(2)以下是測量收集到氣體體積(上圖1)必須包括的幾個步驟;調整量簡內外液面高度使之相同;②使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫;③讀取量簡內氣體的體積。這三步操作的正確順序是: (請填寫步驟代號)。(3)測量收集到氣體體積時,如何使量筒內外液面的高度相同? (4)用一定質量的Zn(分片狀和粒狀)、濃硫酸、水以及如圖2裝置制取H2,要保證不漏出 H2,應如何操作 如何檢查上述裝置的氣密性? (5)用上圖中圖3的裝置制取氫氣,在塑料隔板上放粗鋅粒,漏斗和帶支管的試管中裝有稀硫酸,若打開彈簧夾,則酸液由漏斗流下,試管中液面上升與鋅粒接觸,發生反應。產生的氫氣由支管導出;若關閉彈簧夾,則試管中液面下降,漏斗中液面上升,酸液與鋅粒脫離接觸,反應自行停止。需要時再打開彈簧夾,又可以使氫氣發生。這是一種僅適用于室溫下隨制隨停的氣體發生裝置。回答下面問題:為什么關閉彈簧夾時試管中液面會下降? ② 這種制氣裝置在加入反應物前,怎樣檢查裝置的氣密性 8、為了在實驗室模擬用二氧化氮溶于水生成硝酸,現進行如下實驗:實驗一:制備并收集一試管二氧化氮(1)實驗室常用濃硝酸與銅反應制備二氧化氮,化學方程式是 。(2)可用右圖裝置制備并收集一試管二氧化氮, ① 在加入藥品前,必須進行的操作是 。② 該裝置的缺點是(只填一個缺點既可) 實驗二:盡可能多地使試管中的二氧化氮被水吸收(3)將裝有二氧化氮的試管A倒插入水中(圖I),并輕輕晃動試管,觀察到的現象是: 反應的化學方程式是 。(4)從下圖中挑選所需的儀器,完成制取O2,并將O2通入到上述實驗后的試管A中。①畫出制取O2裝置簡圖(添加必要的塞子、玻璃導管、膠皮管。固定裝置不用畫),并標明所用試劑。②某同學在圖II的試管A內通入O2的過程中沒有觀察到液面上升,而是試管內充滿了無色氣氣體,主要原因是 。9、硫酸銅的制備實驗是無機化學實驗教學中一個必做實驗,某研究性學習小組設計了如下兩個實驗方案:實驗一:因銅不能與稀硫酸直接反應,實驗中以濃硝酸分次加入到銅和稀硫酸的混合液中,加熱使之完全反應,通過蒸發、析晶等操作得到硫酸銅晶體。(1)濃硝酸所起的作用是___________________________________(2)該反應的原理是(用化學方程式表示)______________________________________________ 。實驗二:以空氣為氧化劑的一步氧化法,將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,其反應原理為2Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O ,但反應速率太小,當升高溫度到80~90℃,反應仍然緩慢。如在銅粉和稀硫酸的混合物中加入少量Fe2(SO4)3溶液,則速率明顯加快。(3)用離子方程式表示速率明顯加快的原理______________________________________________ 。Fe2(SO4)3的作用是__ 。(4)得到的混合液用______________調節pH =2~4,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去,且Fe(OH)3可以循環使用。(5)請根據以上內容,對這兩個實驗方案進行評價,填下表: 實 驗 一實 驗 二主要優 點主要缺 點第4講:物質的檢驗、分離和提純一.考綱要求 綜合運用化學知識對常見的物質(包括氣體物質、無機離子)進行分離、提純和鑒別。二.雙基回顧1.常見物質的分離和提純(1)物理方法分離和提純物質限用物理方法,除去以下物質中的雜質1、AgCl固體中的NaCl固體 2、KNO3固體中的NaCl固體3、乙酸乙酯中的碳酸鈉 4、皂化液中的甘油5、Fe(OH)3膠體中的FeCl3 6、NaCl固體中的I2(2)化學方法分離和提純物質用化學方法分離和提純物質時要注意:①最好不引入新的雜質;②不能損耗或減少被提純物質的質量③實驗操作要簡便,不能繁雜。用化學方法除去溶液中的雜質時,要使被分離的物質或離子盡可能除凈,需要加入過量的分離試劑,在多步分離過程中,后加的試劑應能夠把前面所加入的無關物質或離子除去。2.常見物質的檢驗物質的檢驗通常有鑒定、鑒別和推斷三類,它們的共同點是:依據物質的特殊性質和特征反應,選擇適當的試劑和方法,準確觀察反應中的明顯現象,如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產生和氣味、火焰的顏色等,進行判斷、推理。(1)常見氣體的檢驗: 常用的方法是觀察法、氣味法、試紙法、點燃法等。如鑒別Cl2、N2、NO2 NO 四種氣體的方法是 (2)常見離子的檢驗:① 某溶液含有Al3+、Mg2+、Ba2+、Ag+ 等4種陽離子,要將其逐步一一沉淀出來,依次加入的試劑(指離子)是 ;② 某溶液中含有Cl-、SO42-、CO32-、OH- 等陰離子,僅取一次試樣,要能將其一一鑒別,所加入的試劑依次是 。(3)用一種試劑或不用試劑鑒別物質用一種試劑來鑒別多種物質時,所選用的試劑必須能和被鑒別的物質大多數能發生反應,而且能產生不同的實驗現象。常用的鑒別試劑有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2懸濁液等。(4)不用其他試劑來鑒別一組物質,一般情況從兩個方面考慮:①利用某些物質的特殊性質(如顏色、氣味、溶解性等)首先鑒別出來,然后再用該試劑去鑒別其他物質。②采用一種試劑與其他物質相互反應的現象不同,進行綜合分析鑒別三.例題評析例1 如何鑒別下列幾組物質 (1)(NH4)2SO4、NaCl、CH3COONa三種溶液;(2)Al2(SO4)3、MgSO4、(NH4)2SO4、CuSO4四種溶液; (3) Na2SiO3、Na2CO3、Na2S2O3、NaCl、NaAlO2五種溶液(4)NaOH、NaCl、NH4NO3三種固體例2 欲檢驗(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亞鐵銨晶體)中含有NH4+、Fe2+、SO42-和H2O,設計如下實驗步驟:①取少量晶體放在試管內,用酒精燈加熱,試管口有液體,說明晶體中含有H2O;②將加熱后剩余的晶體溶解于水,加入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,說明晶體中含有SO42-;③濾去白色沉淀,向濾液中加入過量濃NaOH溶液,加熱,有能使紅色石蕊試紙變藍的氣體產生,說明晶體中含有NH4+;④向步驟③的剩余液體中加入KSCN溶液,無明顯變化,再加入少量氯水,溶液變成血紅色,說明晶體中含有Fe2+。其中不能達到實驗目的的是 ( ) A.①③④ B.①④ C.③④ D.只有④ 例3 我們知道銅放于冷的濃硫酸中無明顯現象,甲同學認為在室溫下Cu與濃H2SO4不反應,而乙同學認為銅也可能發生了鈍化,表面生成了紅色的Cu2O,經查資料知Cu2O在稀硫酸中發生反應:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。請你設計一實驗以證明乙的說法是否正確?_________________________________________________________________ 例4某教科書對“鋁熱反應”實驗的現象有這樣的描述:“反應放出大量的熱,并發出耀眼的光芒”,“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”。已知:Al、Fe的熔點、沸點數據如下:物質AlFe熔點(℃)6601535沸點(℃)24672750 (1)某同學猜測,鋁熱反應所得到的熔融物是鐵鋁合金。理由是:該反應放熱能使鐵熔化,而鋁的熔點比鐵低,所以鐵和鋁能形成合金。你認為他的解釋是否合理? (填“合理”或“不合理”)。 (2)根據已有知識找出一種驗證產物中有Fe的最簡單方法: (3)設計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的熔融物中含有金屬鋁。請填寫下列表格:所用試劑實驗操作及現象有關反應的化學方程式例5已知稀溴水和氯化鐵溶液都呈黃色,現在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴液溴,振蕩后溶液呈黃色。(1)甲同學認為這不是發生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是:____________ (填粒子的化學式,下同);乙同學認為這是發生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。(2)你認為哪位同學的觀點是正確的?______________(填“甲”或“乙”),為了驗證你的判斷的正確性,請根據下面所提供的可用試劑,用兩種方法加以驗證,請將選用的試劑代號及實驗中觀察到的現象填入下表。實驗可供選用試劑: A.酸性高錳酸鉀溶液 B.氫氧化鈉溶液 C.四氯化碳 D.硫氰化鉀溶液 E.硝酸銀溶液 F.碘化鉀淀粉溶液實驗方案所選用試劑(填代號)實驗現象方案一方案二(3)根據上述實驗推測,若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣,則首先被氧化的離子是______ :若選用淀粉碘化鉀溶液來判斷哪位同學的推斷是正確的,你認為是否可行?______ ,理由是:__________________________________ 。四、課堂練習1.下列各組溶液中,用括號內的試劑及物質間相互反應不能鑒別的一組是( )A.Ba(OH) 3 KSCN NaCl Mg(NO3) (FeCl3溶液)B.NaNO3 NaHCO3 (NH4) 2SO3 Na2SiO3 (H2SO4溶液)C.NH4Br K2CO3 NaI CaCl2 (AgNO3溶液)D.(NH4) 3PO4 NaBr CuSO4 AlCl3 (KOH溶液)2.下列實驗能達到預期目的的是 ( ) ①用乙醇和濃硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸 ②將Cl2的制備和性質實驗聯合進行以減少實驗中的空氣污染 ③用食醋和澄清石灰水驗證蛋殼中含有碳酸鹽 ④用硝酸鋇溶液鑒別硫酸根離子與亞硫酸根離子 ⑤用溴水檢驗汽油中是否含有不飽和脂肪烴 A.①②③ B.①③④ C.②③⑤ D. ②④⑤3. 以下實驗裝置一般不用于分離物質的是 ( )4.下列各組物質,不能用一種試劑區別開的是 ( ) A.二氧化錳、氧化銅、鐵粉、炭粉 B.硫酸銨、氯化銨、氯化鈉、硫酸鈉 C.乙醇、四氯化碳、苯、已烯 D.苯、水、甲苯、二甲苯5.下列有關實驗所選用的試劑能達到目的的是 ( ( A.證明NaHCO3溶液中混有蘇打用澄清石灰水 B.證明SO2中混有CO2用澄清石灰水 C.證明AgNO3溶液中混有Al(NO3)3用氨水 D.除掉C2H6中的C2H4用酸性KMnO4溶液6.蛇紋石由MgO、A12O3、Si02、Fe203組成。現取一份蛇紋石試樣進行實驗,首先將其溶于過量的鹽酸,過濾后,在所得的沉淀X和溶液Y中分別加入NaOH溶液至過量。下列敘述不正確的是 A.沉淀X的成分是Si02 B.將蛇紋石試樣直接溶于過量的NaOH溶液后過濾,可得到紅色顏料Fe2O3, C.在溶液Y中加入過量的NaOH溶液,過濾,得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2 D.溶液Y中的陽離子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+ 7.如何用最簡便的實驗方法,只用酚酞試液就能鑒別出濃度均為0.1mol·L-1的食鹽,鹽酸和NaOH溶液,簡述其實驗方法和步驟。8.設計一個用BaCl2溶液及試管鑒別Na2SO3溶液和稀H2SO4的實驗,簡要寫出鑒別過程和實驗結論。9.鐵是人體必須的微量元素,治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補鐵藥物。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亞鐵,呈暗黃色)是市場上一種常見的補鐵藥物。該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學為了檢測“速力菲”藥片中Fe2+的存在,設計并進行了如下實驗:⑴ 試劑1是 ,試劑2是 ,加入新制氯水后溶液中發生的離子反應方程式是 , ⑵ 加入試劑2后溶液中顏色由淡黃色轉變為淡紅色是因為 寫出+2價Fe在空氣中轉化為+3價Fe的化學方程式 ;⑶ 該同學猜想血紅色溶液變為無色溶液的原因是溶液中的+3價鐵被還原為+2價鐵,你認為該同學的猜想合理嗎? 。若你認為合理,請說明理由(若你認為不合理,該空不要作答) 若你認為不合理請提出你的猜想并設計一個簡單的實驗加以驗證(若你認為合理,該空不要作答) 。10.某學生設計如下實驗,用于檢驗硫酸亞鐵晶體(FeSO4·nH2O)分解產物并測定其結晶水的n值,步驟如下:① 在質量為m1g的某容器中放入適量的已研碎的硫酸亞鐵晶體,再稱量為m2g;在隔絕空氣的條件下,將晶體強熱,并將氣態產物通過如下裝置(設每步吸收均是完全的),直至晶體全部變為紅棕色粉末為止,發現U形管底部有無色晶體析出,品紅溶液褪色。③ 將紅色粉末冷卻至溫室,稱量(連容器)為m3g④ 重復加熱、冷卻、稱量、直至合格為止回答下列問題:(1) 第①步實驗中盛放晶體的容器是(從下列選出)A.坩堝 B. 蒸發皿 C. 燒瓶 D. 石英試管(2) 第③步實驗應如何冷卻? ;(3) 第④步實驗稱量合格的標準是 ;(4) 求n值的計算式是 ;(5) U形管中的晶體可能是什么物質?如何檢驗? ;(6) 根據實驗結果,寫出FeSO4·nH2O分解化學方程式(化學計量數可用n表示) 第5講:化學實驗方案設計與評價一、考綱要求掌握化學實驗的 記錄方法和運用化學知識設計一些基本實驗。具體為:(1)根據實驗現象,觀察、記錄、分析或處理數據,得出正確結論。(2)根據實驗試題要求,設計或評價實驗方案。(3)能繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。二、雙基回顧1.化學實驗方案設計的內容一個相對完整的化學實驗方案設計包括下述內容:(1)實驗 (2)實驗 ;(3)實驗 ;(4)實驗 (儀器、藥品及規格);(5)實驗 (包括實驗儀器裝配和操作);(6)實驗 ;(7)問題討論實驗設計方案的思路(1)制備實驗方案的設計思路(2)性質實驗方案的設計思路(3)物質檢驗實驗方案的設計思路①對試樣進行外觀觀察,確定其顏色、氣味、狀態等。②準備試樣進行檢驗,當試樣是固體時應先取少量配成溶液,同時觀察試樣是否溶解,在溶解時有無氣體產生等,以初步判斷試樣可能含有哪類物質。根據實驗現象得出結論。3.實驗設計方案的評價:①科學性(即實驗原理、操作程序和方法必須正確);②安全性(即用藥及操作要注意安全,注意環境保護等問題);③可行性(要滿足中學現有的實驗條件);④簡約性(裝置簡單、步驟少、藥品用量少、時間短)。三、例題評析例1已知Cu2S、CuS粉末的顏色和CuO粉末相似,且都不溶于水。在空氣中煅燒Cu2S和CuS都轉化為SO2和CuO。試根據上述性質,設計一個鑒別Cu2S、CuS和CuO三種黑色粉末的簡單的實驗方案。例2學習了元素周期律后,同學們對第四周期過渡元素氧化物產生了濃厚的興趣。是否只有二氧化錳能催化氯酸鉀受熱分解?氧化鐵、氧化銅、氧化鉻等對氯酸鉀的受熱分解有沒有催化作用?對此他們進行了實驗探究。請你根據要求完成下列部分實驗報告。I 課題名稱:_________________________________________________II實驗儀器及試劑:實驗儀器:帶鐵夾的鐵架臺、帶橡皮塞的導管、量氣裝置、過濾裝置、電子天平、藥匙、________、________、________等。實驗試劑:二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻和氯酸鉀III 實驗步驟:略IV 實驗數據:實驗編號KClO3(g)氧化物產生氣體(mL)耗時(s)化學式質量(g)回收(已折算到標況)10.60---1048020.60MnO20.2090%67.236.530.60CuO0.2090%67.279.540.60Fe2O30.2090%67.234.750.60Cr2O30.20異常67.2188.3V 實驗討論:(1) 在氧化物的回收過程中,要進行過濾操作,所用的玻璃儀器是玻璃棒、_________ 、_______ _(2)實驗編號3的實驗中KClO3的分解率為_________%(保留一位小數)(3) 在用Cr2O3 做研究實驗時,發現有刺激性氣味的氣體產生,同時綠色的混合物變成了橘黃色。該刺激性氣體是________(填分子式),可用______________試紙檢驗。上述異常現象產生的原因是___________________________________。VI 實驗結論:______________________________________________________例3某研究性學習小組為探究銅、鋅與濃鹽酸反應,設計實驗探究方案如下:一、實驗用品:純鋅片、銅片,37%的濃鹽酸、蒸餾水、氯化銅溶液二、實驗記錄:三、提供資料四、請你參與以下探究: ⑴交流卡片中,實驗A反應速率明顯比B小,原因是: ⑵根據銅位于金屬活動順序表氫之后,與稀鹽酸不反應,依據交流卡片C又產生氣體的事實,作出如下推斷:有同學認為是溶解在溶液中的H2逸出,你認為是否有道理,理由是: ②某同學作了如下猜想,是否成立,請你設計實驗方案加以驗證。猜想驗證方法預測現象及結論認為銅片中可能含有鋅等雜質⑶交流卡片D中的白色沉淀,分析:不可能是CuCl2,因為溶液顯藍色或綠色,也不可能是氯化鋅,因為稀釋后溶液更稀,不會產生出沉淀,并利用資料①②大膽猜想,白色沉淀是生成的氯化亞銅,請你幫他設計驗證方案(若有多個只設計兩個方案):預設驗證方法猜想的現象與結論白色沉淀是氯化亞銅⑷指導老師肯定了白色沉淀是氯化亞銅,請結合資料卡片③,寫出銅與足量濃鹽酸在加熱條件下生成無色溶液及氣體的化學方程式: 根據交流卡片D,生成沉淀,實際上是一個平衡問題,請寫出這一平衡關系式(用離子方程式表示) ⑸就銅與濃鹽酸反應若還需進一步探討,你認為還可探究的內容有 (只提供一個實驗課題即可)。例4某研究性學習小組在研究由Fe2+制備Fe(OH)2的過程中,設計了如下實驗方案:【實驗設計】方法一:按照圖1進行實驗,容器A中的反應開始時,彈簧夾C處于打開狀態,一段時間后,關閉彈簧夾C,容器A中的反應仍在進行。最終在_______容器中觀察到白色沉淀,該實驗中涉及到的化學方程式有: 。方法二:按圖2進行實驗,最終在兩極間的溶液中首先觀察到白色沉淀。請從所提供的試劑或電極材料中選擇正確的序號填在橫線上:①純水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒 a為________,b為________,c為___________,d為________。(填序號) 【探究思考】實驗表明上述實驗中出現白色的沉淀會逐漸轉變為灰綠色或綠色,那么如何解釋出現灰綠色或綠色的現象呢?(1)甲同學查閱資料后,得到Fe(OH)2如下信息:資料名稱 物理性質描述化學性質描述《化學辭典》,顧翼東編,1989年版P637白色無定形粉末或白色至淡綠色六方晶體與空氣接觸易被氧化,將細粉噴于空氣中,則立即燃燒出火花《大學普通化學(下冊)》傅鷹著P637白色沉淀此沉淀易被氧化成微綠色Fe3(OH)8《普通化學教程》(下冊)P788白色能強烈吸收O2,迅速變成棕色Fe(OH)3。這時作為氧化的中間產物為土綠色,其中含有Fe2+、Fe3+。閱讀該資料后,你對上述實驗中出現灰綠色或綠色的現象的解釋是:__________ 資料中提及的微綠色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可寫成__________。(2)乙同學依據配色原理:白色和棕色不可能調配成綠色或灰綠色的常識,認為綠色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用熱水浴的方式加熱“方法一”中生成的綠色沉淀,觀察到沉淀由綠變白的趨勢。加熱時,“方法一”中彈簧夾C應處于___________(填“打開”或“關閉”)狀態,容器A中的反應須處于___________(填“停止”或“發生”)狀態。寫出該實驗中支持乙同學觀點的化學方程式______________ 。(3)歡迎你參加該研究小組的討論,請提出一種在研究由Fe2+制備Fe(OH)2的過程中,有助于對沉淀由“白”變“綠”的現象進行合理解釋的實驗設計新思路。 四、課堂練習1.為探究CO2和NaOH確實發生了化學反應,某實驗小組的同學設計了下列4種實驗裝置,請回答下列問題:(1)選擇實驗裝置(3),簡述出現的實驗現象以及產生該實驗現象的原因:_______________________________ 。⑵某同學質疑上述所有實驗設計,該同學質疑的依據是______________________________ _ ⑶在原實驗的基礎(4)上,請你設計實驗證明CO2和NaOH肯定發生了化學反應。____________________________________________________________________________ 。 2.某校開展從廢舊干電池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質課外研究性學習活動,整個過程如下: ⑴干電池工作時正極上的反應是NH4++e—=NH3+H2,該電極反應屬于 反應(選填“氧化”或“還原”),MnO2的作用是除去正極上的產物,本身生成Mn2O3,該反應的化學方程式是 。 ⑵鋅皮和碳棒的回收:用鉗子和剪子剪開回收的干電池的鋅筒,將鋅皮和碳棒取出,刷洗干凈,將電池內的黑色粉末移入小燒杯中。 ⑶氯化銨、氯化鋅的提取、檢驗①向小燒杯中加入一定量的熱蒸餾水,充分攪拌, ,所得晶體即為ZnCl2、NH4Cl。②設計簡單的實驗證明所得晶體中含有NH4+和Zn2+,并填寫下列實驗報告。實驗步驟實驗現象實驗結論有關離子方程式第一步:取少量晶體溶于蒸餾水配成溶液第二步:說明有NH4+第三步:取少許溶液,加適量氨水,將懸濁液分成兩份,一份加稀HCl,一份加足量NaOH溶液。先生成白色沉淀,后沉淀都溶解說明有Zn2+有同學提出第三步Zn2+的檢驗所得結論不可靠,其原因是 3.某興趣小組為了驗證某種鉛的氧化物(PbxOy)中含有氧元素并測定其化學式,設計了如下兩套實驗方案:[已 知:Pb4+比Pb2+氧化性更強]按實驗方案,填寫下列空白:方案一:⑴按上圖連接好裝置(B中已盛有適量水),檢查裝置的氣密性。簡述檢查A裝置氣密性的方法 ⑵在A中硬質玻璃管內裝入該鉛的氧化物和炭粉混合 物,B中洗氣瓶內裝入足量澄清石灰水。依次點燃A、C兩處酒精燈。若PbxOy中含有氧元素,則加熱一段時間后,B中可能觀察到的實驗現象是: 寫出A中鉛的氧化物和炭粉發生反應的化學方程式(只要求寫一個) 。⑶實驗結束時,先熄滅C處酒精燈,再取出B中導管,最后熄滅A處酒精燈。如果操作順序相反,可能會出現什么現象? 方案二:⑴將B、C改為如下圖所示的裝置,在A中硬質玻璃管內放入 6.85gPbxOy粉末,(裝置氣密性良好)。⑵打開活塞K,通入H2,排盡裝置內的空氣后,點燃A處酒精燈, 進行反應。C裝置的作用是: 。⑶待A中反應完全后,停止加熱,仍要繼續通入H2一段時間,其目的是: ⑷卸下裝置B,稱量,發現增重0.72g,則該鉛的氧化物化學式為: 。4.飽和氯水與石灰石的反應是制取較濃HClO溶液的方法之一。2005年的《化學教育》報道了如下實驗研究:實驗一、定性研究:①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣,再加入約20mL飽和氯水,充分反應,有少量氣泡產生,溶液淺黃綠色褪去;②過濾,將濾液滴在有色布條上,發現其比氯水的漂白性更強;③為了確定反應產物,將濾液分為三份,分別進行以下實驗:第一份與石灰水混合,立即產生大量白色沉淀;第二份與稀鹽酸混合,立即產生大量無色氣體;將第三份加熱,看到溶液變渾濁且有大量無色氣體產生。 經檢測,上述實驗中產生的無色氣體均為CO2。請回答:試解釋可以在飽和氯水中加入石灰石制備HClO的原因 (2)寫出步驟③中第一份及第二份濾液發生反應的離子方程式: 第一份: 。 第二份: 。 (3)試根據所學知識推測,在②的濾液中含 有的溶質,除了溶解的極少量氯氣外,還含有的其它溶質為(寫化學式) 。實驗二、定量研究:在圓底燒瓶底部,有一用塑料網包住的過量塊狀碳酸鈣和150mL飽和氯水,按如圖所示裝置實驗,待不再產生氣泡后,將塑料網中剩余的石灰石提出液面,密封后再加熱、煮沸燒瓶中的液體,直到量筒中的氣體不再增加。請回答:(4)為減少用裝置Ⅲ收集氣體過程中CO2因溶解而造成的損失,且水槽中仍然為水,請你對裝置Ⅲ進行改進,最簡單的方法是 (5)用改進后的裝置進行上述實驗,測得塑料網內的碳酸鈣質量減少Ag,總共收集到標準狀況下的CO2氣體BL,發現明顯小于。若不考慮實驗操作和CO2的溶解等因素造成的誤差,從化學反應原理來看,導致這一大小關系的原因是____________ (6)實驗后發現,裝置Ⅱ中的液體增多了,其原因是________________ ________________ 。第1講:常用儀器及基本操作三、例題評析例1、A:② ③ ⑥; ① ③; ④ ⑤; ② ③B:①用標準鹽酸潤洗滴定管2-3次 ②a(V2-V1)/V mol / L ; C: C; D: ①例2、② ⑤ ⑦ ⑧例3、①溶解過濾 ② 使鐵離子全部轉化而銅離子沒有沉淀 ③ 蒸發濃縮、冷卻結晶 受熱均勻且溫度不超100℃ 四、課堂練習1、B 2、B 3、C 4、(1)10.0g(2)高于;將左邊的平衡螺母左旋移動或將右邊的平衡螺母左旋,直至天平平衡;32.6g ↓↑;↓;↓↑;↓;↓↑;(3)①③④②⑤ (4)ACD5、27.8g;①②④③⑤;偏低;重新配制。6、(1)過濾;坩堝、坩堝鉗、漏斗(2)I2+5Cl2+6H2O==2HIO3+10HCl(3)藍色變無色; av/607、(1)燒杯 漏斗 (2)除去鐵等不溶于堿的雜質(3)取上層清液,逐滴加入稀硫酸,若變渾濁,則說明沉淀不完全,若不變渾濁,則說明沉淀完全(4)通入足量的CO2氣體8、(1)(2)加入適量MgCl2溶液,充分攪拌,過濾,沉淀用水洗滌 (3)攪拌、引流、攪拌;EG9、⑴ C 懸掛于反應液中 ⑵ A 偏大 ⑶ 若B為酸式滴定管,則取下活塞并涂上少量凡士林但不能堵塞活塞上的小孔;若B為堿式滴定管,則將玻璃珠上下移動至不漏水(或更換乳膠管)第2講常見玻璃儀器的使用雙基回顧1.①查漏 ②潤洗 ③干燥2.3.45.DG 6.例1、① A 、 B ② Al2(SO4)3 + 6NaHCO3 = 2Al(OH)3↓+ 6CO2↑+ 3Na2SO4抽濾瓶中放入NaHCO3溶液,試管中放入Al2(SO4)3溶液,并將試管放入抽濾瓶中,塞緊塞子,使用時將抽濾瓶倒轉即可。③ 試管 , 濃氨水和NaOH(S) ,將圓底燒瓶倒放,向試管中依次放入NaOH(S)和濃氨水,迅速將試管伸入燒瓶瓶底,片刻,用濕潤的紅色石蕊試紙放于瓶口,試紙變藍色,說明燒瓶已充滿氨氣。④有毒氣體不會排放到空氣中。例2、(1)BCD (2) 例3、①Ⅱ 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O②不可以 B起到安全瓶的作用,可防止C中的水倒吸至A中引起試管的破裂⑵ c→d→e→a→b→f排空。例4.(1)(2)由于大量草酸蒸氣逸出,與石灰水反應生成草酸鈣沉淀 。在未洗氣的情況下通入石灰水,還可能因草酸蒸氣與石灰水反應生成了草酸鈣沉淀,對實驗有干擾,因而在氣體通澄清石灰水前可增加一個裝有水的洗氣裝置。課堂練習1、(1)分液漏斗,將兩種互不相溶的液體分開(或組裝反應發生裝置) (2)①用D代替長頸漏斗;②將B放入A的廣口瓶中,長頸漏斗下端插入B中。3、(1)B C C A 兩個C依次是飽和食鹽水及濃硫酸(2)(3)水浴(附溫度計)。將D置于冰水中4、(1)打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水 氨氣極易溶解于水,致使燒瓶內氣體壓強迅速減小 (2)打開夾子,用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,氨氣受熱膨脹,趕出玻璃導管(3)①先打開a、b活塞,再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管,再打開a、b活塞)。 ②導管口處產生白煙。 ③先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞,擠壓膠頭滴管,再打開c活塞)。片刻后,關閉a,然后打開b活塞。 (4)C、D (5)A第3講:常見物質的實驗室制法例題評析D例2、(1)H2、NH3的密度比空氣小,而O2的密度比空氣大。(2)把裝置Ⅱ中的進氣導管改為長導管插到試管底部,出氣導管管口應與膠塞相平3%的H2O2溶液、少量的MnO2粉末 (3)排水法收集--廣口瓶中盛滿水 , NO 從 d 管通入 利用排CO2集氣法收集--廣口瓶中先收集滿 CO2 氣體 , 然后將NO 從 d 管通入。 (4)(5)濃鹽酸、KMnO4、NaBr溶液、溶液由無色變橙色例3、打開K1、K2,從K2處通入干燥的HCl氣體,直 到K1處有白霧出現,關閉K1、K2。②生成大量的白煙。 B管中充滿石蠟油。 實驗時A管中未全部充滿干燥HCl氣體例4、①BaCl2和NaCl 不能 ②D D中不僅含有NaCl,還有Na2CO3③過量NaOH溶液 Mg(OH)2 Na2SO4(NaOH) A、C課堂練習1、C 2、D 3、BD 4、D 5、 (1)裝置的連接順序是:(a)接( f ) ( e )接( d ); (b)接( c )(2) 碳酸鈣 ; 飽和碳酸氫鈉; NH3.H2O + CaO ==NH3 +Ca(OH)2 (3) B (4) 防止倒吸 NH3 + CO2 + H2O +NaCl =NH4Cl +NaHCO3 ↓ 6、組合編號A、B中的液體A中的固體B中的固體產生的氣體①稀鹽酸(或稀硫酸)鎂粉鐵粉H2②稀鹽酸(或稀硫酸)NaHCO3Na2CO3CO2③稀鹽酸(或稀硫酸)Na2SFeSH2S④稀硝酸鐵粉銅粉NO7、(1)將導管的出口浸入水槽的水中,手握住試管,有氣泡從導管口逸出,放開手后,有少量水進入導管,表明裝置不漏氣。(2)②①③ (3)慢慢將量筒下降(4)取下試管A,向其中加入少量水,再沿試管慢慢加入少量濃硫酸,振蕩,使液體總體積不超過試管容積的1/3,將試管斜放,把鋅片放在試管內壁上,塞緊塞子,慢慢直立,使鋅片滑下與稀硫酸接觸。固定A、甲、乙三管,在乙管內注入適量水,將A、甲兩管橡皮塞塞緊,上下移乙管,使乙管液面高于甲管液面,,靜置片刻后,水面保持不變,說明裝置氣密性好。(5)①關閉彈簧夾時,反應產生的氣體使試管內液面上的壓力增加,所以液面下降。②塞緊橡皮寨,夾緊彈簧夾后,從漏斗注入一定量的水,使漏斗內的水面高于試管內的水面,停止加水后,漏斗中與試管中的液面差保持不再變化,說明裝置不漏氣。8、(1)Cu+4HNO3(濃)== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2) ①檢查裝置的氣密性 ②沒有尾氣處理裝置,過量的NO2逸出后將導致空氣污染。(或:不能隨時控制反應的開始和停止,浪費藥品,且過量的NO2逸出后將導致空氣污染)(3)試管內液面上升到約為試管體積的2/3,氣體由棕紅色變為無色。3NO2+H2O==2HNO3+NO (4)①② O2通入的速度過快,導致試管內迅速充滿了O2。 9、(1)氧化劑(2)Cu+2HNO3+H2SO4=CuSO4+2 NO2↑+2H2O 或3Cu+2HNO3 +3H2SO4= 3CuSO4+2 NO↑+4H2O (3)2Fe3+ + Cu = Cu2++ 2Fe2+ 、4 Fe2+ + O2 + 4H+ = 4 Fe3+ + 2H2O 催化劑(4)CuCO3或CuO (5)? 實驗一 實驗二主 要優 點操作簡便(1)原料充分轉化為產品(2)沒有有害氣體排放主 要缺 點(1)可能有有毒氣體排放;(2)硝酸沒有轉化為產品,不符合綠色化學原理(1)操作步驟較多(2)硫酸銅晶體可能不太純凈第4講 物質的檢驗、分離和提純例1、(1)pH試紙 (2)NaOH (3)HCl (4)蒸餾水例2、D例3從濃硫酸中取出銅片,用水洗干凈后,放入稀硫酸中,如溶液呈藍色,說明銅發生了鈍化,否則沒有鈍化例4(1)合理 (2)用磁鐵吸引,若能吸附,說明有鐵生成 (3)NaOH溶液 取少量樣品放入試管,加入NaOH溶液, 有氣泡產生,說明該熔融物中有鋁。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 例5(1)Br2;Fe3+ (2)乙實驗方案選用試劑(填代號)實驗現象方案一C有機層無色方案二D溶液變紅 (3)Fe2+;不可以,因為Br2和Fe3+都能把I—氧化成I2課堂練習1.C 2.C 3.D 4.D 5.C 6.B 7、各取三種未知液少許,分別滴入2滴酚酞試液,溶液顯紅色的原溶液為NaOH溶液,另取余下的兩種未知液,分別向其中加入含有酚酞試液的NaOH溶液,可使溶液褪色的原溶液是鹽酸,余下的原溶液為食鹽溶液。8、(1)取兩支試管分別裝未知液,向其中加入BaCl2溶液。(2)待沉淀下沉后,取上層清液,加入另一試管中,若沉淀溶解,則原未知液為Na2SO3,若沉淀不溶解原未知液為H2SO4。9、⑴ 稀鹽酸 KSCN溶液 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+ 加入KSCN后顯紅色4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O ⑶ 不合理 我的猜想是SCN-被過量的氯水氧化。設計的實驗為在褪色后溶液加入FeCl3溶液,仍不變紅色(或在褪色后溶液加入KSCN溶液,變紅色)10、(1)D (2)折除B、C裝置,在空氣中冷卻 (3)連續兩次稱量質量相差小于0.1g(4) (5) 可能是SO3,將其溶于水后,用BaCl2,HCl溶液檢驗(6) 2FeSO4·nH2O Fe2O3 + SO3↑+ SO2↑+ 2nH2O第5講 化學實驗方案設計與評價例1取等質量的三種樣品,分別在空氣中灼燒。灼燒后質量不變且無現象的是CuO;質量不變但有刺激性氣味氣體產生的是Cu2S;質量減輕且有刺激性氣味氣體產生的是CuS。例2探究氧化鐵、氧化銅、氧化鉻對氯酸鉀受熱分解反應的催化作用,或二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻催化能力的比較。 大試管、酒精燈、計時器(或秒表);(1)普通漏斗;燒杯 (2)40.8 (3)Cl2;濕潤的碘化鉀淀粉試紙;KClO3與Cr2O3 發生了氧化還原反應 氧化鐵、氧化銅、二氧化錳等都可作為KClO3受熱分解的催化劑或氧化鐵的催化能力和二氧化錳的催化能力較好。例3(1)銅、鋅及濃鹽酸一起組成了原電池,加快了反應速率(2)①沒有道理,因為氫氣本身難溶于水②將銅片加入稀硫酸中,并微熱若無氣體放出,則不含鋅等活潑金屬雜質;若有氣體則有鋅等雜質(3)戊預計驗證方法預測的現象與結論白色沉淀是氯化亞銅白色沉淀加入稀鹽酸中,通入氧氣溶液變藍色,說明是一價銅向氯化亞銅懸濁液中加入氯化鉀濃溶液若白色沉淀消失且得無色溶液,則原白色沉淀為氯化亞銅,否則不是。 (4)2Cu + 8HCl = 2H3[CuCl4] + H2↑(或:2Cu +4HCl = 2H[CuCl2] +H2↑;2Cu +6HCl=2H2[CuCl3] +H2↑);[CuCl4]3-(aq) CuCl(s) + 3Cl-(aq)或: [CuCl2]-(aq) CuCl(s) + Cl-(aq); [CuCl3]3-(aq) CuCl(s) + 2Cl-(aq)](5)用變量控制法探討銅與鹽酸發生反應生成氫氣和白色沉淀,鹽酸的適宜濃度(其它合理答案均給分)例4【實驗設計】方法一:B;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 中和反應方程式不寫不扣分方法二:⑦、⑨或⑦、⑧、②。【探究思考】(1)由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3。FeO·Fe2O3·4H2O。(2)打開,發生,Fe(OH)2·nH2O= Fe(OH)2+ nH2O。(3)向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后,觀察生成的沉淀的顏色是否為灰綠色(或者可以將Fe(OH)3和Fe(OH)2混合后觀察其顏色。)(合理答案均給分)課堂練習1、(1)氣球變大;CO2與NaOH反應,使試管內壓強減小.(2)上述四種裝置只能說明CO2減少(也可能是CO2溶解于水所致),并不能說明CO2一定和NaOH反應.(3)取上述實驗后的液體,滴加CaCl2溶液,若出現白色沉淀,說明原實驗中生成了CO32-,即CO2和NaOH混合后產生的新物質,發生了化學反應.2、(1)還原 2MnO2+H2===Mn2O3+H2O(3)①趁熱過濾,將濾液冷卻(再過濾)②第二步:取少許溶液,加NaOH加熱,在試管口附近放濕潤紅色石蕊試紙 試紙變藍 NH4++OH—NH3↑+H2O Al(OH)3也具有兩性,無法判斷原溶液中是Zn2+還是Al3+3、方案一:⑴關閉活塞K,用手捂住A中硬質玻璃管,B中長導管管口有氣泡冒出;移開雙手后,B中長導管內有一段高出液面的水柱,一段時間不下降,說明氣密性良好。(其它方法只要合理可行,也給分) ⑵有氣泡產生,石灰水變渾濁(或有氣泡產生,石灰水可能變渾濁,也可能不變渾濁)PbxOy+xCxPb+YCO或PbxOy+yC2xPb+yCO2⑶B中液體倒吸進入A中方案二:⑵防止空氣中的H2O進入B裝置⑶將A中H2O蒸氣全部趕入B中⑷Pb3O44、(1)在飽和氯水中存在如下平衡:Cl2+H2O HClO +HCl,加入過量的CaCO3與溶液中的HCl發生反應,使鹽酸的濃度減小,平衡向正反應方向移動,最終生成HClO (2) (3)HClO、Ca(HCO3)2、CaCl2 (4)在導管末端再連接長導管 , 使導管的出口接近量筒底部 (5) 碳酸鈣與氯水反應生成的 Ca(HC03)2 再受熱時 , 除生成 CO2 外 , 還生成了 CaC03(6)從圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中冷凝、聚集 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫