1. 化学实验题技巧
你问的太广泛了,实验题有好几种呢,你把一些答题规范背背好了,像什么石蕊试纸怎么用之类的。具体题目具体分析,要不你来到例题。
2. 三个化学问题:1气体净化装置选择的依据是2设计制取气体实验的原则是3检查装置气密性的原则是
实验方案的设计和气体的制备
[要点精析]
一、气体的制备
1.气体发生装置的类型
(1)设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
(2)装置基本类型:
装置类型固体反应物(加热)固液反应物(不加热)固液反应物(加热) 装置
示意图
典型气体 O2、NH3、CH4 H2、CO2、H2S H2、CO2、H2S、SO2、NO、NO2、C2H2、O2、NH3、 Cl2、HCl、CO CH2=CH2 2.几种气体制备的反应原理
(1)O2 2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
(2)NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3·H2ONH3↑+H2O
(3)CH4 CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑
(4)H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
(5)CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(6)SO2 Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
(7)NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(8)NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(9)C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
(10)Cl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(11)C2H4 C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
(12)H2 S FeS+H+=H2S↑+Fe2+
3.收集装置
(1)设计原则:根据氧化的溶解性或密度
装置类型排水(液)集气法向上排空气集气法向下排空气集气法装 置
示意图 适用范围不溶于水(液)的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体典型气体 H2、O2、NO、CO、CH4、
CH2=CH2、CH≡CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4 注:以上三种方法所得气体均不纯净:排气法所得气体中含有空气、排水法所得气体中含有水蒸气,故要得到纯净的气体可以用球胆或塑料袋或注射器收集。
(2)装置基本类型:
4.净化与干燥装置
(1)设计原则:根据净化药品的状态及条件
(2)装置基本类型:
装置类型液体除杂剂(不加热)
(也可以装固体吸收剂)固体除杂剂(不加热)固体除杂剂(加热)装 置
示意图 (3)气体的净化剂的选择
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;②酸性杂质可用碱性物质吸收;③碱性杂质可用酸性物质吸收;④水分可用干燥剂来吸收;⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
(4)气体干燥剂的类型及选择
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:
①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
(5)气体净化与干燥注意事项
①一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。
②对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用NaOH溶液吸收;尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾气CO可用点燃法,将它转化为CO2气体。
③对于易爆的气体应点燃尾气,不能排放在实验室中。
5.气体实验装置的设计
(1)装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
(2)安装顺序:由下向上,由左向右
(3)操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品
二、实验方案的设计
1.性质实验方案设计
(1)在进行性质实验方案的设计时,要充分了解物质的结构,性质,用途与制法之间的相互联系。
(2)性质实验的设计一般包括反应原理,实验仪器与操作、反应现象和实验结论几个方面。
(3)化学性质实验方案的设计,首先要求抓住物质本质特征进行整理和思考,然后进行分析、比较、综合和概括。需要在元素周期律等化学理论知识的指导下,将元素及其化合物的知识进行整理,使之系统化、网络化、在提取知识时能够准确、全面,并能注重知识间的内在联系。
2.制备实验方案设计
(1)物质制备方案的设计,首先要弄清物质制备的原理,从原理为切入点设计方案,方案一般已包括实验名称、目的、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理。
(2)针对一个实验,可以设计出多种方案,要会得对每个方案进行科学的评价,评价可从以下几个方面进行:①理论上要科学。②操作上要简单可行。③原料用量要节约。④要环保,符合绿色化学原则。
[例题3]下图表示某种盐的制备步骤:
已知:水合盐B含有45.3%的水;无水盐C焙烧分解,放出两种无色刺激性气体E和F,并生成红棕色固体D。
请写出物质的化学式或名称:
A ,B ,C ,D ,
E ,F 。
[分析]红棕色固体是一个特征信息,可联想到氧化铁等显红棕色的物质。逆向推测无水盐可能含铁的硫酸盐。再根据反应条件可推断出C是硫酸亚铁,根据B中含水的质量分数可得出B是FeSO4·7H2O。
[答案]A.Fe;B.FeSO4·7H2O;C.FeSO4;D.Fe2O3;E.SO2;F.SO3(E.SO3,F.SO2)。
3.检验实验方案设计
(1)熟练掌握各类物质的物理性质(颜色,气味,熔、沸点,水溶性),化学性质及相互反应的现象,尤其是一些选择性反应与特征反应。
(2)物质鉴定的关键在于通过分析,推理设计出合理的鉴定过程。
(3)鉴定的基本原则:
①被鉴定的物质是固体,则一般需要用蒸馏水溶解;②待鉴定物质在实验时应取少量;③要检验多种成份,应进行平行实验,防止一只试管进行到底,造成前后干扰;④由现象定结论,由特定条件下的特定现象,证明其含有特定的微粒。
FeCl3溶液滴入苯、CCl4中,可根据分层现象区分。FeCl3溶液滴入NaCl溶液中,不会产生明显现象。FeCl3溶液NaI溶液中会生成I2。FeCl3溶液滴入Na2SO3溶液中会发生如下反应:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+,能产生褪色、气泡等多种现象。所以氯化铁溶液能用于检别五种溶液。
酸性KMnO4滴入苯和CCl4中,也可根据分层现象区分。酸性KMnO4滴入氯化钠溶液中无明显现象。酸性KMnO4滴入碘化钠溶液中会生成I2,滴入亚硫酸钠溶液中会生成硫酸钠,都会产生明显的实验现象差异。所以酸性KMnO4能用于检别五种溶液。
[注意点]从思维角度看,解答指定试剂检验题主要用到的是定向思维,只要分析给定试剂跟待检物质能发生什么反应,反应中有什么现象,各种待检物质跟试剂反应时的现象是否有明显差异等等。有些反应的原理虽然相近,但实验现象有明显差异,也可以用于检别。有些反应的原理有很大不同,但不能产生明显差异的实验现象,也不能用于检别。
4.综合实验方案设计
(1)化学实验方案设计的基本要求
①科学性,实验原理,准确,实验流程合理。
②安全性,保护人身、保护环境、保护仪器。
③可行性,条件允许,效果明显,操作正确。
④简约性,做到步骤少,时间短、效果好等基本要求。
(2)化学实验方案设计的基本思路
①明确目的原理
首先必须认真审题,明确实验的目的要求,弄清题目有哪些新的信息,综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理。
②选择仪器药品
根据实验的目的和原理,以及反应物和生成物的性质、反应条件,如反应物和生成物的状态,能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等,从而选择合理的化学仪器和药品。
③设计装置步骤
根据上述实验目的和原理,以及所选用的仪器和药品,设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力,实验步骤应完整而又简明。
④记录现象数据
根据观察,全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。
⑤分析得出结论
根据实验观察的现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等处理,得出正确的结论。
以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。在解答过程中,应根据实验设计题的具体情况和要求,作出正确的回答。
(3)化学实验方案设计的注意事项
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸;②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸 (如H2还原CuO应先通H2,气体点燃先验纯等);③防氧化(如H2还原CuO后要"先灭灯再停氢",白磷切割宜在水中等);④防吸水(如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解宜采取必要措施,以保证达到实验目的);⑤冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置 (如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等);⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑);⑧其他(如实验操作顺序、试剂加人顺序、实验方法使用顺序等)。
3. 初中化学氧气的制取知识点
本节包括氧气的实验室制法、氧气的工业制法、氧气的检验方法三个知识点。知识的特点是较强的操作性和一些需要记忆的知识,学习本知识时要结合实验操作来记忆、
1.氧气的实验室制法:
(1)反应原理:用分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾(白色固体)或加热高锰酸钾(紫黑色固体)的方法制取氧气。使用过氧化氢或者氯酸钾时常常需要加入催化剂——二氧化锰(黑色粉末)。
(2)实验装置如图所示:
(3)收集方法:排水法、向上排空气法。
验满方法:排水法:当有气泡从集气瓶口冒出来,说明已满。向上排空气法:把带火星的木条靠近集气瓶口,如果木条复燃,说明已满,否则未满,继续收集。
(4)操作步骤:(以加热高锰酸钾制取氧气为例)
①查:检查装置的气密性;②装:把药品装入试管内,使之平铺在试管底部;③定:把试管固定在铁架台上;④点:点燃酒精灯加热;⑤收:收集气体(用向上排空气法或排水法);⑥离:把导气管撤离水槽;⑦熄:熄灭酒精灯。
2.氧气的工业制法:
工业上多采用分离液态空气法制取氧气。具体做法是:在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧。近年来膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到含氧90%以上的'富氧空气。
3.氧气的检验方法:
将带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明该瓶内气体是氧气。
常见考法
本知识点考查的重点是氧气的实验室制法,在此要掌握实验的基本操作,熟悉不同的方法采用的仪器装置,并能对仪器进行改进!
误区提醒
实验操作中的注意事项:
①药品要平铺在试管底部,使其均匀受热;
②铁夹要在距离试管口1/3处;
③导管不宜伸入试管过长,不利于气体导出;
④试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管;
⑤如果实验所用药品为高锰酸钾,通常要在试管口塞上一团棉花,以防止加热时高锰酸钾随氧气进入导气管;
⑥排水法集气时,当气泡连续且均匀从导管口放出时再收集,否则收集的气体混有空气。制备出的氧气收集后,集气瓶应正立放置在桌面上;
⑦实验结束,应先移导气管,后移酒精灯,以防止水倒流造成试管炸裂。
【典型例题】
例析:实验室制取氧气的主要步骤有:①装药品,②检查气密性,③固定装置,④加热,⑤收集气体,⑥将导管拿出水面,⑦熄灭酒精灯。其正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤⑥⑦ B.③①②④⑤⑥⑦ C.②①③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑦⑥
解析:
实验室制取氧气的步骤可以利用“查装定点收离熄”,这句话来记。
答案:C
4. 初中化学的酸碱盐实验探究题有哪些经典的例题
1、(1) 烧杯中可能出现的现象 结论
- 只含C 无明显现象
- 含C、CuO 有黑色不溶物,溶液呈蓝色
- 有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色 含C、Fe
(2) 实验1:无 蓝色
实验2:①无 ②CuCl2、HCl ③CuO + H2 → Cu + H2O
2、(1) 装置B中盛放的试剂是Ca(OH)2,目的是为了吸收二氧化碳。
(2) 当观察到E中澄清石灰水变浑浊时,说明混合气体中一定混有一氧化碳。
(3) 如果混合气体中混有一氧化碳,为了保护环境,应在D装置的排气管口采取的措施是点燃。
3、(1) 探究Ca(HCO3)2受热分解的另外两种生成物。
(2) 生成物中固体可能是CaCO3。
(3) 验证猜想①的方案:将生成物通过澄清石灰水,石灰水变浑浊。
验证猜想②的方案:将生成物进行过滤、洗涤、干燥,称量质量。
(4) 如果小刚的猜想正确,现象应该是石灰水变浑浊;如果你的猜想正确,现象应该是过滤、洗涤、干燥后得到固体。
(5) Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2↑ + H2O
4、(1) 灼烧后铜片表面的黑色物质不是氧化铜。
(2) a. 甲同学向A装置中通入纯净的H2,为检验反应产物,A的右边应连接上面的装置C,所选装置中的实验现象为澄清石灰水变浑浊。
b. 乙同学向A装置中通入纯净的CO,为检验反应产物,A的右边应连接上面的装置D;此方法仅用上述装置进行实验有明显的缺陷,要弥补这个缺陷,应采取的措施是排水法收集CO2,并在B的导管口点燃,以排出CO2。
c. 通入的气体如果含有少量水蒸汽,则应在A装置左边连接一个干燥装置。
5、(1) 有些玻璃仪器要经磨砂处理,而且磨砂部位不尽相同,如集气瓶磨砂面在瓶口的平面,而滴瓶磨砂面在颈部内壁,是为了防止气体逸出或液体滴漏。
(2) 盛NaOH溶液的细口瓶上配的是橡皮塞,而装稀盐酸、稀硫酸的瓶子盖的是玻璃塞,是因为NaOH与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠,导致瓶口与塞子粘连。化学方程式:SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O。生成物具有粘性、不溶于水、是强碱弱酸盐的性质。
硝酸银溶液不稳定,在光照的条件下易分解,生成二氧化氮和氧气及一种单质,所以必须存放在棕色瓶中。化学方程式:2AgNO3 → 2NO2↑ + O2↑ + 2Ag。
6、(1) 实验室制取氨气时,采用的发生装置与实验室制取H2的发生装置相同。发生装置所用的仪器名称有:酒精灯、试管、加热器、导管等。
(2) 若要收集氨气,只能采用向下排空气法,这是因为氨气的密度比空气小。
(3) 工业生产硝酸的各步反应的化学方程式为:
NH3 + O2 → NO 化学方程式:4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
2NO + O2 → 2NO2 化学方程式:3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
7、(1) 当除去氧气中混有的水蒸气时,混合气体应从B处导管进入,瓶中盛有的物质可以是碱石灰。
(2) 当检验实验室制取的氢气中是否含有氯化氢时,瓶中盛有的试剂可以是硝酸银溶液。
(3) 当用排水集气法收集一氧化碳时,瓶内先装满水,气体从A处导管通入。若要用水将瓶中一氧化碳排出使用,水应从B处导管进入。
8、(1) 实验步骤的顺序是⑤③④①②⑥。
(2) 装置C、D中所盛放的试剂依次为澄清石灰水、氢氧化钠浓溶液;装置E的作用是吸收未反应的二氧化碳。
(3) 为测定蜡烛中碳、氢两种元素的质量比,反应前、后必须称量装置A的质量。
9、(1) 全套装置的连接接口顺序:a→b→d→c→f→e。
(2) E处加热与制氢先后顺序是先加热,目的是赶尽装置中的空气,防止发生爆炸。
(3) 完全反应后其实验测定的数据填在下表:
实验前质量(g) 实验后质量(g)
氧化铜+玻璃管 85.6 79.2
B、C还是D 140.0 147.2
(4) 根据实验数据填空,生成水的质量7.2;还原氧化铜的氢气质量0.8;生成水中氧的质量3.2;水中氢与氧的质量比为1:4。
(5) 如果全套装置右末端没有E;会使测定的氢、氧质量比偏大。
5. 中考化学有关碱式碳酸铜的实验例题
如图所示:该图为实验室加热碱式碳酸铜的实验装置,试回答下列问题:
氧化铜+水+二氧化碳
提示:
熟悉仪器名称,很容易得到(1)的答案;实验室检查气密性常用方法是利用热胀冷缩的原理,先把导管放在水槽中用手紧贴试管外壁,若导管口有气泡冒出,证明气密性良好。碱式碳酸铜加热反应得到了黑色的氧化铜,生成了水,并放出了CO2气体;实验结束后要注意柴仪器先后顺序,防止发生倒吸引起爆炸。