化學(xué)競(jìng)賽輔導(dǎo)-4化學(xué)實(shí)驗(yàn)

初中化學(xué)競(jìng)賽輔導(dǎo)第四部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)提要1、常用化學(xué)儀器的名稱、用途及使用時(shí)的注意事項(xiàng)能加熱的儀器：試管、蒸發(fā)皿、燒杯（間接加熱）．用于計(jì)量的儀器：托盤天平、量簡．用于夾持的儀器：鐵架臺(tái)、試管夾．用于加熱的儀器：酒精燈．用于滴加少量液體的儀器：膠頭滴像用于收集和貯存少量氣體的儀器：集氣瓶，用于分離少量物質(zhì)的儀器：漏斗．用于攪拌和引流的儀器：玻璃棒．2．八項(xiàng)重要的基本操作八項(xiàng)重要的基本操作是：藥品的取用、物質(zhì)的加熱、儀器裝置的連接、裝置氣密性的檢查、過濾、蒸發(fā)、玻璃儀器的洗滌、溶液的配制等．復(fù)習(xí)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)掌握每項(xiàng)操作的方法、涉及到的儀器及操作的注意事項(xiàng)，特別要注意對(duì)操作失敗原因的分析．3．實(shí)驗(yàn)室規(guī)則和安全常識(shí)⑴嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室“三不準(zhǔn)”原則；⑵注意藥品的用量；⑶對(duì)可燃?xì)怏w（H2、CO、CH4）的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，一定要注意可燃?xì)怏w的純度，以防發(fā)生爆炸；有毒氣體（CO）的實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，尾氣應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚?，以防污染空氣?．氣體的制備（1）氣體的發(fā)生裝置根據(jù)所用反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，可分為兩類：（2）氣體的收集裝置根據(jù)氣體的溶解性及密度，選擇用排水法（氣體難溶于水）或向上排空氣法（氣體密度比空氣大）、向下排空氣法（氣體密度比空氣小）進(jìn)行收集．（說明：排空氣集氣法中的“向上”或“向下”不是指瓶口的取向，而是指空氣從瓶中被排出的流向）（3）集氣瓶的多種用途①集氣瓶：收集密度比空氣大的氣體，氣體流向是。長進(jìn)短出。比空氣輕的氣體氣體流向?yàn)椤岸踢M(jìn)長出”．若瓶中盛滿水，則由短管進(jìn)氣排出水，收集難溶于水的氣體．②量氣瓶：定量收集量取氣體體積的實(shí)驗(yàn)裝置，氣體“短進(jìn)長出”．③儲(chǔ)氣瓶：先排水集氣后，使用氣體時(shí)，用高位水（或接水龍頭）將瓶內(nèi)氣體壓出，水從長管進(jìn)，氣體從短管出．④洗氣瓶：瓶內(nèi)放適量液體試劑（約l／3）用于氣體的干燥（除去水蒸氣）、凈化（吸收雜質(zhì)）或性質(zhì)實(shí)驗(yàn)（檢驗(yàn)?zāi)硽怏w存在或驗(yàn)證某氣體性質(zhì)），則應(yīng)“長進(jìn)短出”．（4）裝置氣密性的檢查不論是何種氣體的制備，都要先檢查裝置的氣密性．（5）防倒吸用排水集氣法將氣體集滿后，應(yīng)先從水槽中取出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈．（6）棉花團(tuán)的作用用KMnO4分解制取O2時(shí)，應(yīng)將棉花團(tuán)置于大試管口處，以防止KMnO4粉末從導(dǎo)管口噴出。實(shí)驗(yàn)推斷題一、順向思維1、有一固體混合物，可能由硫酸鈉、碳酸鈉、硫酸銅、氯化鈉等物質(zhì)組成，為鑒別它們做如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象如下：試推斷：固體混合物中一定含有、，可能含有，一定不含有。（用化學(xué)式填空）二、逆向推理1、已知不溶于水的堿受熱能分解生成堿性氧化物和水?，F(xiàn)有X、Y、Z三種不同金屬，A、B、C、D、E、F是含有它們其中某種元素的化合物，且它們相互間能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：由此推斷：（1）白色沉淀R是；（2）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A，B，W。（3）X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是；（4）F轉(zhuǎn)化為D的化學(xué)方程式是。三、中間突破1、在如下所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J等都是初中所學(xué)過的物質(zhì)，其中A、B、E、F是單質(zhì)，C、D、G、H、I是化合物。（1）寫出A、I的化學(xué)式：A，I。（2）寫出下列轉(zhuǎn)化過程中的化學(xué)方程式：F→B，D＋J→C。四、直覺判斷1、根據(jù)下列化合物與單質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系回答：（1）若乙的溶液是淺綠色，Y是紅色固體，則X是。（2）在常溫下若乙是氣體，則X是；（3）在常溫下若甲是固體，乙為無色液體，則X是。2、A、B、C、D是在初中化學(xué)中常見的4種化合物，它們各由兩種元素組成，甲、乙是兩種單質(zhì)，這些化合物和單質(zhì)之間存在如下關(guān)系：（1）化合物C中一定含有（甲元素或乙元素）（2）單質(zhì)甲的化學(xué)式是，化合物A的化學(xué)式是。（3）寫出化合物B和化合物D在高溫下反應(yīng)并有化合物A產(chǎn)生的化學(xué)方程式為。五、整體分析現(xiàn)有Ca(OH)2、Na2CO3、BaCl2、NaOH、鹽酸、稀H2SO4六種溶液，有下圖所示的相互反應(yīng)關(guān)系，圖中每條線兩端的物質(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，試將它們的化學(xué)式填入圖中相應(yīng)的六個(gè)方框中。六、表格式推斷題有A、B、C、D、E五瓶失去標(biāo)簽的無色溶液，已知它們分別是NaOH，HCl，MgSO4，BaCl2和K2CO3中一種。為鑒別，各取少量溶液兩兩混合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。表中“↓”表示生成難溶或微溶的沉淀；“↑”表示有氣體生成；“—”表示觀察不到明顯的現(xiàn)象變化（本實(shí)驗(yàn)條件下，生成的微溶物均以沉淀形式出現(xiàn)）。ABCDEA↓——↓B↓↑—↓C—↑——D———↓E↓↓—↓1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以推斷A～E的化學(xué)式為：A，B，C，D，E。2、請(qǐng)從A～E這5種物質(zhì)中選取適當(dāng)物質(zhì)，通過一種合理的途徑制取氧化鎂。按順序?qū)懗龈鞑椒磻?yīng)的化學(xué)方程式。[試題精選]1、X是常見固態(tài)化合物，可發(fā)生如下圖所示的變化：（1）X的化學(xué)式是。（2）寫出圖中①、②反應(yīng)的化學(xué)方程式：①②2、有A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)，A是一種氧化物，這些物質(zhì)相互變化關(guān)系如下：，根據(jù)以上變化關(guān)系，寫出它們的化學(xué)式：A，B，C，D。3、下圖中A、B、C、D、E、F是不同的單質(zhì)或化合物。根據(jù)圖示回答：（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A，B，C，D，E，F(xiàn)。（2）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①，②，③④，⑤。（3）反應(yīng)⑥為FeCl2的鹽酸溶液中通入O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：4、如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A、B、C、D、E、F、G、H以及藍(lán)色沉淀都是初中化學(xué)課本中學(xué)過的物質(zhì)。在通常情況下，A、B、G是黑色固體，A、C、D、H是單質(zhì)，F(xiàn)是硫酸鹽，C在氧氣中燃燒能生成B，反應(yīng)①②③④都屬于置換反應(yīng)，A與B反應(yīng)除生成C外，還生成一種能使澄清石灰水變混濁的氣體。（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：C；G。（2）寫出上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：A＋B；E＋G。5、有A、B、C、D四瓶失去標(biāo)簽的常用無色溶液，為了鑒定它們，分別取少量按圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后，將濾液甲、乙、丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確證均含有鈉元素。由上述實(shí)驗(yàn)回答：（1）各溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是A，B，C，D。（2）C中溶質(zhì)電離的方程式為：。6、A、B、C是三種常見的單質(zhì)，它們分別由甲、乙、丙三種元素組成，D、E、F是三種常見的氧化物。上述物質(zhì)間存在如右圖所示的關(guān)系。（1）D、E、F中含有甲元素的是；（2）上述反應(yīng)中，D是劑，B是劑（填氧化、還原、催化）。（3）若甲為非金屬元素，則D的化學(xué)式是，E的化學(xué)式是。7、現(xiàn)有A、B、C、D四種可溶性鹽，它們的陽離子分別為Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的一種，陰離子分別為NO3-、SO42-、Cl-、CO32-中的一種。其中，C鹽溶液呈藍(lán)色，其它溶液無色。向4種溶液中分別加入稀鹽酸，B產(chǎn)生沉淀，D產(chǎn)生氣泡。由此推斷A是，B是，C是，D是。8、從鹽酸、硫酸、石灰水、燒堿、氫氧化鋇、純堿、硝酸鈉、氯化鋇（均為溶液）八種物質(zhì)中選出四種，使得各線條相連的物質(zhì)均能反應(yīng)生成難溶物。（1）將選出物質(zhì)的分子式按要求填寫在右圖相應(yīng)的方框中。（2）寫出②③的化學(xué)方程式：，物質(zhì)的鑒別物質(zhì)的檢驗(yàn)涉及對(duì)物質(zhì)的鑒定、鑒別和推斷等多個(gè)方面．其主要內(nèi)容包括：幾種氣體（O2、H2、CO2、CO、CH4）的檢驗(yàn)；碳酸鹽（或CO32－）的檢驗(yàn)，鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣的鑒別等．復(fù)習(xí)時(shí)一定要熟悉有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，尤其對(duì)一些有色特征溶液、特征沉淀及有關(guān)反應(yīng)產(chǎn)生的特征現(xiàn)象要有清楚的認(rèn)識(shí)，這是解答這類問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵．常見的物質(zhì)鑒別題舉例淺析：（一）用一種試劑一步鑒別出幾種物質(zhì)1、使用指示劑例：只用一種試劑就能方便地鑒別出稀鹽酸、氯化鈉和澄清石灰水，這種試劑是。2、加入其它試劑例：只用一種試劑就能將稀鹽酸、NaOH溶液和澄清石灰水三種溶液鑒別出來，該試劑是。（二）用一種試劑和組內(nèi)試劑分步鑒別出幾種物質(zhì)1、用指示劑和組內(nèi)物質(zhì)間的相互反應(yīng)分步鑒別出幾種物質(zhì)例：只用酚酞試液和同組稀溶液間相互反應(yīng)就能鑒別出的一組物質(zhì)是A、KNO3、NaCl、NaOHB、NaOH、KOH、HClC、H2SO4、HCl、NaOHD、NaOH、H2SO4、NaCl2、用所給的一種試劑鑒別出未知溶液中的一種，然后再用鑒別出的溶液作試劑，鑒別其它未知溶液，以此類推，一一鑒出。例：現(xiàn)有①KNO3②NaOH③MgCl2④MgSO4四種溶液，只用BaCl2溶液將它們一一鑒別出來的先后順序是。（三）用多種試劑分步鑒別出幾種物質(zhì)例：現(xiàn)有五種溶液，分別是稀鹽酸、NaCl、NaOH、Na2SO4、和MgSO4，怎樣鑒別它們？（四）不用任何試劑，通過組內(nèi)物質(zhì)的“兩兩混合”鑒別出幾種物質(zhì)例：不用任何試劑，鑒別下列四種無色溶液：稀鹽酸、BaCl2、Na2SO4、Na2CO3（五）不用任何試劑，根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)（如顏色、氣味等）先鑒別出其中的一種物質(zhì)，再利用該物質(zhì)鑒別其它物質(zhì)例：有5瓶失去標(biāo)簽的溶液，已知它們分別是①NaOH②MgSO4③④FeCl3⑤KCl，如果不用其它任何試劑，用最簡便的方法將它們一一鑒別出來，合理順序是。（六）常見氣體的鑒別例：1、鑒別H2、O2、N2和CO2四種氣體，可選用（）A、燃著的木條和NaOH溶液B、燃著的木條和澄清石灰水C、帶火星的木條和NaOH溶液D、帶火星的木條和澄清石灰水2、鑒別CO和H2的最好方法是（）A、根據(jù)它們?nèi)紵龝r(shí)的火焰的顏色B、根據(jù)它們?nèi)紵漠a(chǎn)物C、聞氣味D、用天平稱量物質(zhì)的分離和提純除雜原則：既要除掉原來的雜質(zhì)，又不產(chǎn)生新的難分離的雜質(zhì)。（一）物理方法⑴過濾法：分離可溶性固體與不溶性固體或固體與液體的分離；⑵結(jié)晶法：蒸發(fā)溶劑結(jié)晶，冷卻熱飽和溶液結(jié)晶；⑶蒸餾：沸點(diǎn)不同的物質(zhì)的分離。（二）化學(xué)方法⑴逸出氣體：如加酸可除碳酸鹽；⑵產(chǎn)生沉淀法：如AgCl，BaSO4，CaCO3等沉淀；⑶加熱（或高溫）法：適用于雜質(zhì)受熱易分解，如CaO中的CaCO3；⑷轉(zhuǎn)換法：如銅粉中的鐵粉（加入硫酸銅溶液），CO中混有CO2可通過灼熱的木炭粉等。習(xí)題：除去下列括號(hào)內(nèi)雜質(zhì)（寫出化學(xué)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[]8、FeSO4（CuSO4）氣體的制取、凈化與收集一、發(fā)生裝置：二、收集裝置：三、氣體的凈化：1、氣體的干燥酸性干燥劑：濃H2SO4、P2O5①干燥劑中性干燥劑：無水CaCl2無水硫酸銅堿性干燥劑：固體NaOH、生石灰、堿石灰②干燥裝置2、氣體的凈化被吸收的氣體吸收氣體的藥品吸收裝置H2灼熱的氧化銅O2灼熱的銅網(wǎng)CO灼熱的氧化銅CO2、SO2NaOH溶液HClNaOH溶液NH3酸溶液四、氣體的轉(zhuǎn)化：原氣體轉(zhuǎn)化試劑轉(zhuǎn)變成的氣體轉(zhuǎn)化裝置H2氧化銅H2OCO氧化銅CO2CO2木炭COHClNaHCO3溶液CO2五、尾氣的吸收：CO①點(diǎn)燃②氣球收集③排水法收集一套完整的制氣裝置應(yīng)該包括四個(gè)部分：[試題精選]1、將右圖所示儀器組裝一套裝置，完成下列實(shí)驗(yàn)：（1）驗(yàn)證反應(yīng)開始所得氣體中混有氯化氫氣體；（2）制備純凈的氫氣；（3）實(shí)驗(yàn)氫氣的還原性；（4）測(cè)定水中氫氧質(zhì)量比。回答：（1）丙裝置中盛放的藥品為溶液；（2）各裝置管口的連接順序?yàn)椋ㄌ钭帜福〢→（）→（）→（）→（）→（）→（）→（）。（3）在做好連接儀器、檢驗(yàn)氣密性、放入藥品等準(zhǔn)備工作之后，實(shí)驗(yàn)開始的操作步驟是打開漏斗的，過一會(huì)，再。（4）反應(yīng)一段時(shí)間后，根據(jù)反應(yīng)前后的有關(guān)固體質(zhì)量變化，再測(cè)定水中氫氧質(zhì)量比，為什么？2、實(shí)驗(yàn)室可用氨氣代替氫氣還原氧化銅，并測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量（H和O的相對(duì)原子質(zhì)量已知），反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。方法之一先測(cè)定Cu和H2O的質(zhì)量，再求出Cu的相對(duì)原子質(zhì)量。（1）請(qǐng)用上圖所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案并回答有關(guān)問題。在下列括號(hào)內(nèi)填寫以上裝置連接順序（用字母編號(hào)表示，注意：每種裝置至少要使用一次，也可重復(fù)用）。帶有少量水蒸氣的氨氣→（）→（）→（）→（）A中濃硫酸的作用。實(shí)驗(yàn)過程中B裝置出現(xiàn)的現(xiàn)象是。若已測(cè)定Cu和H2O的質(zhì)量分別為和請(qǐng)寫出計(jì)算Cu的相對(duì)原子質(zhì)量的表達(dá)式。若實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)B裝置的CuO未全部還原為Cu，將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果（填偏低、偏高、無影響）。（2）若仍采用上述儀器裝置，還可選用測(cè)定別組物理量的方法來測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量。這些物理量有：①和；②（以上可以從，，，，中選）。

3、如右圖，將一塊金屬放在盛稀硫酸的反應(yīng)器中，反應(yīng)發(fā)生一段時(shí)間后在裝置D處加熱，稍后可見裝置E中的白色無水硫酸銅粉末變藍(lán)。試回答下列問題：（1）E中的無水硫酸銅粉末變藍(lán)，說明D中反應(yīng)有，寫出E中變化的化學(xué)方程式。（2）從E中的變化證明A裝置中一定有生成。（3）寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。（4）A中發(fā)生反應(yīng)的前提是。（5）B裝置的作用是，C裝置的作用是。4、（1）濃硫酸與木炭共熱，生成CO2,SO2和H2O，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）已知：SO2能使紅色品紅溶液退色，而CO2不具有這種性質(zhì)；SO2能被酸性KMnO4溶液吸收，而CO2不能被酸性KMnO4溶液吸收。試用右圖所列各種裝置，設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證濃硫酸與木炭反應(yīng)后所得到的各種產(chǎn)物。這些裝置的連接順序是（按產(chǎn)物氣流從左到右的方向）（）→（）→（）→（）（填寫裝置的編號(hào)）（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，可觀察到裝置①中A試管的溶液退色，C試管的溶液不退色。則A試管的作用是：；B試管的作用是；C試管的作用是。（4）裝置②中所加固體藥品是；可驗(yàn)證的產(chǎn)物是。（5）裝置③所盛的溶液是；可驗(yàn)證的產(chǎn)物是。5、在學(xué)習(xí)“NaOH化學(xué)性質(zhì)”后的一節(jié)實(shí)驗(yàn)課上，老師讓同學(xué)們利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)。同學(xué)們積極思維，大膽創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出多種方案。下圖所示的是從中選出的四種方案：各方案的操作方法如下：圖A：取下玻璃塞，打開活塞，滴下少量NaOH濃溶液圖B：用適當(dāng)?shù)姆椒ㄈ∠孪鹌と?，晃?dòng)試管圖C：擠壓膠頭滴管，滴加少量NaOH濃溶液圖D：用注射器向塑料瓶中注入少量NaOH濃溶液，振蕩請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：（1）對(duì)于圖A—D，你認(rèn)為能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康难b置有（填字母編號(hào)）。并從中任選一種按要求填空，該裝置的編號(hào)以及對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。若向E裝置（如右圖）中通入CO2氣體也能證明CO2和NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)，則應(yīng)觀察到。（2）如何取下B裝置中的橡皮塞（只要求回答一種方法）CO2。對(duì)于B裝置，有的同學(xué)心存疑慮，他認(rèn)為CO2可溶于水并能和水反應(yīng)，而B中大量的NaOH溶液中既有NaOH又有H2O，怎能說明它是和NaOH發(fā)生反應(yīng)的呢？請(qǐng)你告訴他，只要補(bǔ)充做個(gè)實(shí)驗(yàn)，就可消除他的疑慮。（3）根據(jù)你現(xiàn)有的知識(shí)思考：要想用上述裝置產(chǎn)生類似的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還可換成氣體和溶液相互組合（各填一種即可）。實(shí)驗(yàn)探究與設(shè)計(jì)[試題精選]1、某學(xué)生小組對(duì)過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)物中氣體的成分進(jìn)行研究。(1)假設(shè)：該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物全部是二氧化碳。(2)設(shè)計(jì)方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)，測(cè)定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。(3)查閱資料：氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，可用來隔絕氧氣。(4)實(shí)驗(yàn)：操作步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡答①稱取3．2g氧化鐵與2g炭粉均勻混合，放入重48．48g的玻璃管中，按上圖裝置連接寫出裝置中編號(hào)儀器的名稱：A，B。②加熱前，先通一段時(shí)間純凈、干燥的氮?dú)馄淠康氖?。③夾緊T處彈簧夾，加熱一段時(shí)間，澄清石灰水變渾濁該現(xiàn)象說明。④完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質(zhì)量為52．24g(5)數(shù)據(jù)處理：經(jīng)計(jì)算，參加反應(yīng)的碳元素質(zhì)量為0．48g，氧元素質(zhì)量為0．96g…(6)結(jié)論：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得出原假設(shè)不