实验探究题专题练习MicrosoftWord文档7.doc

实验探究题专题练习ab图1图2图3图4e图5图61、 如图1所示的万能装置在生活和实验中应用广泛. 在医疗上用于输氧：装置如图2。氧气只能从_端进_端出。 可通过观察_来了解是否有氧气输出。 可通过观察_来了解输氧的速率。 在实验中可用于洗气瓶：如图3所示。作洗气瓶时，无论瓶内装什么物质，气体都是从_端进_端出。当需要干燥气体时，瓶内装物质是_。但此物不能干燥_。当检验生成气体是二氧化碳时，瓶内装物质是_。现象是_。发生的化学反应方程式是_当除去混合气体中的二氧化碳时，瓶内装物质一般是_。发生的化学反应方程式是_当除去混合气体中的氯化氢时，瓶内装物质一般是_。发生的化学反应方程式是_当除去混合气体中的氨气时，瓶内可装物质一般是_。在实验中可用于收集气体（储气瓶）。 排水法收集气体（适用于难溶于水或不溶于水或不易溶于水的气体）：常见气体的溶解性：O2_溶于水，CO2_溶于水，H2_溶于水，CO_溶于水装置如图4，瓶内需装满水。气体只能从_端进_端出。如图，如果把图4装置与图5的量筒连接可测得产生气体_。图4和图5连接的顺序是_接_。 排空法收集气体：气体的进出口由气体的密度决定。O2密度_空气，CO2密度_空气，H2密度_空气气体密度可用气体的相对分子质量与空气的平均相对质量29相比较，如果大于29则密度_空气，反之则密度_空气。装置如图1，当密度大于空气时，气体从_端进_端出。当密度小于空气时，气体从_端进_端出。装置如图6，当密度大于空气时，气体从_端进_端出。当密度小于空气时，气体从_端进_端出。2、 下列两组装置图都与我们学过的气体的制取和性质有关BCDEFGH、如图（AH）所给的装置，回答问题： 写出编号所指仪器的名称：_上图中有三处明显的错误，请找出错误并把正确的改正在下面横线上：_实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置为_，此发生装置的不妥之处是_.所发生的化学方程式为:_.收集较纯的氧气应选装置_.收集干燥的氧气应选装置_.若用排空法收集氧气则验满方法是:_.若用排水法收集氧气则验满方法是_.实验室制取二氧化碳，可选用的发生装置为_，收集装置是_.验满方法是_化学方程式是_B装置还可用于实验室用_制氧气,方程式是_B装置中用分液漏斗的优点是_、在实验室中，集气瓶被称做“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列（IL）各个装置的特点回答问题：IJKL实验室若用I装置收集氧气，则氧气应从_口进入（填导管口符号）若要收集一定体积的二氧化碳气体，应选用L装置，植物油的作用是_若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳，应选用_装置甲同学用BL装置，通过排水量来测定生成氧气的体积，反应结束后发现量筒内收集的水的体积总是比理论值偏大（水的体积测量标准），其主要原因是_3、 人们使用天然气（主要成分为甲烷）过程中要注意通风，如果氧气不足会产生一氧化碳，使人中毒.某兴趣小组在实验室利用下列实验装置，在老师指导下制取氧气和甲烷，并检验甲烷燃烧后的气体产物. （1）小王用无水醋酸钠（化学式为  ）和碱石灰固体混合加热制取甲烷，发生装置应选择上图中的_（填字母），并写出无水醋酸钠与碱石灰中的氢氧化钠反应生成甲烷和碳酸钠的化学方程式_. （2）小李用一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取并收集一瓶干燥的氧气，请从上面选择装置图，正确的组装顺序为_.（填字母） （3）下面是小张对甲烷在氧气中燃烧后的气体产物进行验证的实验.（假定每步均完全反应） （温馨提示：无水硫酸铜吸水后变蓝，常用于吸收水和验证水的存在；丁装置中酒精灯的网罩起集中火焰升高温度的作用.） 请回答： 如果将甲、乙装置顺序进行交换，则不能验证燃烧产物中的_； 完成实验报告 实验操作实验现象实验结论将燃烧后的气体产物进行验证甲中的白色固体变蓝燃烧产物有H2O乙装置质量增加燃烧产物有CO2丁中玻璃管内固体颜色变化是_、戊中澄清石灰水变浑浊燃烧产物有CO写出丁中玻璃管内反应的化学方程式_实验结束，对相关装置进行称量（忽略空气成分对实验的干扰）：甲装置增重3.6g，乙装置增重2.2g.那么燃烧甲烷的质量为_g，并写出该实验中甲烷燃烧的化学方程式_. 4、某同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂.因此，他停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行了如下探究，请你和他一起完成探究活动. 【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？ 【作出猜想】猜想一：溶质只有氯化钙；、           猜想二：可能是CaCl2和Ca(OH)2；           猜想三：_. 【查阅资料】氯化钙溶液呈中性. 【方案设计】 方案方法步骤实验现象实验结论方案一取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液酚酞不变色猜想一正确酚酞变红色猜想二正确方案二取少量烧杯内的溶液于试管中，逐滴加入_溶液至过量_猜想三正确【方案评价】该同学与同学们通过讨论认为： (1)方案一能证明猜想二正确，但不能证明猜想一正确. (2)方案二可行.但该同学在记录时未记录完整，请你帮他将方案二补充完整. 【方案反思】方案一不能证明猜想一正确的理由是_. 【拓展与应用】实验证明猜想三是正确的.要想使溶液中的溶质只有氯化钙，你认为应该进行的实验步骤是_. 【结论】在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑_5、实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。（1）该反应的化学方程式为 _ （2）图表示加入药品前的一个操作，其目的是_（3）检验生成的气体是二氧化碳的方法是 _ （4）实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图所示方法成功制得了大量CO2（反应物为稀硫酸和石灰石）。该方法中加热仪器名称是 _推测：在硫酸溶液中加入氯化铵和对溶液加热，目的都是_思考图方法，你认为相比用稀盐酸和石灰石反应，其改进的出发点是_ 6、葡萄糖是生命体所需能量的主要来源。【提出问题】 葡萄糖的燃烧产物是CO2和H2O，由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有机物？【实验设计】 为了确定葡萄糖的元素组成，某小组设计了如下实验（其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂，部分固定装置省略）。（1）装置A中发生反应的化学方程式是_。（2）装置B中浓硫酸的作用是 _（3）装置C处氧化铜的作用是_【方案评价】（1）用充有空气的储气球代替装置A，是否更有利于实验的进行？_ （填“是”或“否”），原因是_（2）装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是_(至少1条）。【数据处理】下表是同学们填写的实验报告，请你帮助完成。实验事实数据分析及结论 18g葡萄糖完全燃烧，得到264g CO2和108g H2O数据分析： 结论：葡萄糖含有C、H、O三种元素【讨论交流】为了尽量减少误差：（1）该实验在进行过程中应注意的问题是_（1条）（2）从定量实验的角度看，该实验是否可进一步改进？请简要写出一个改进意见： _· 实验室制取气体的思路：       1知识要点详解在初中化学中，主要应掌握O2、H2、CO2的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较，能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即：研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件，选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点，设计合理的实验操作步骤，预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质，选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。      实验室制取气体及验证其性质的实验，属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收集装置，总结气体的个性及几种气体的共性，提高记忆效果。       2设计装置的依据制取气体的装置分两部分：气体发生装置和气体收集装置。      发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计，收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。      确定收集装置的原则气体的收集方法是由该气体的性质，如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。 · 气体发生装置：“固+固”的反应，简称“固体加热型”，装置如图A所示，如用KMnO4或KClO3和MnO2制O2。 “固+液”的反应，简称“固液常温型”，装置如图B、C、D、E。如用H2O2和MnO2制O2、用锌粒与稀H2SO4制H2或用CaCO3与稀盐酸制CO2。同B装置相比，D装置具有便于添加液体药品，制取的气体量较多的优点；C装置不仅添加液体药品方便，而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止；E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。 “固+液”的反应的发生装置的其他改进：为了节约药品，方便操作，可设计如下图所示装置，这些装置都可自动控制。当打开弹簧夹时，溶液进入反应器内开始反应；当关闭弹簧夹时，气路不通，反应产生的气体将溶液压出反应器外，液体与同体分离，反应停止。气体收集装置：收集装置选择条件难溶或微溶于水，与水不发生化学反应的气体。如：H2、 O2、CH4等不与空气发生反应，密度比空气密度大的气体。如：O2、 CO2等不与空气发生反应，密度比空气密度小的气体。如：H2、CH4等说明使用排水法收集的气体较纯净，但缺点是会使收集的气体中禽有水蒸气。当导管口有连续均匀的气泡冒出时才开始收集，当有大量气泡从集气瓶口冒出时，表明气体已收集满。 用向上排空气法收集气体，应注意将导管伸到接近集气瓶瓶底，同时应在瓶口盖上玻璃片，以便尽可能地排尽空气，提高所收集气体的纯度。使用排空气法收集的气体比较十燥，但纯度较低，需要验满(可燃性气体则要注意安全，点燃之前一定要验纯，否则有爆炸危险)· 药品的选取和实验方案的设计： (1)可行性：所选取的药品能制得要制取的气体； (2)药品廉价易得； (3)适宜的条件：要求反应条件易达到，便于控制；(4)反应速率适中：反应速率不能太快或太慢，以便于收集或进行实验；(5)气体尽量纯净；(6)注意安全性：操作简便易行，注意防止污染。例如：实验室制取H2时选用锌粒，而不用镁条、铁片，原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢；酸选用稀硫酸，而不宜用稀盐酸、浓硫酸，因为用稀盐酸制得的H2，因混有HCl而不纯，而锌与浓硫酸反应不生成H2.制CO2时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸，而不选用Na2CO3浓盐酸、稀硫酸，原因是Na2CO3，反应速率太快，浓盐酸易挥发出HCl气体，稀硫酸反应不能进行到底，也不能煅烧石灰石，因为条件不易达到，不呵操作；用KClO3、过氧化氢制O2时，要加少量的MnO2，作催化剂，以加快反应的速率 实验室制取气体的实验操作程序：实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序：(1)组装仪器：一般按从左到右，从下到上的顺序进行； (2)检查装置气密；(3)装药品：若是固体跟液体反应，一般是是先装入固体再加入液体；(4)准备收集装置：若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；(5)制取气体； (6)收集气体并验满；(7)拆洗仪器。 注意：给同体加热时试管口要略向下倾斜； 用加热KMnO4或KClO3(MnO2作催化剂)的方法制取O2，若用排水法收集，实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯； 固体跟液体反应制取气体时，要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封，以防漏气。 装置的选取与连接：实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为：· 气体净化的几种方法： (1)吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表：吸收剂吸收的气体杂质吸收剂吸收的气体杂质水可溶性的气体：HCl，NH3NaOHCO2，HCl，H2O无水CuSO4H2O碱石灰CO2,HCl ,H2O灼热的铜网O2NaOHCO2,HCl灼热的CuOH2，CO浓硫酸H2O· (2)转化法：通过化学反血，将杂质气体转化为所要得到的气体：如除去CO2中的CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO+COCu+CO2气体的干燥：气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂的状念决定(1)常见的干燥剂干燥剂可干燥的气体不可干燥的气体名称或化学式酸碱性状态浓H2SO4酸性液体H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CONH3固体NaOH、生石灰，碱石灰（氢氧化钠和生石灰的混合物）碱性固态H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HCl无水CaCl2中性固态除NH3外的所有气体NH3· (2)干燥装置的选择 除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是 “长进短出”，如下图A。 除杂试剂为同体时，常选用干燥管(球形或u 形)，气体一般是“大进小出”，如下图B、C。 需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯，如下图D。装置连接顺序的确定规律： (1)除杂和干燥的先后顺序 若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体通常混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气，应将气体先通过。NaOH溶液，再通过浓H2SO4。 若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。如除去CO2中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H2SO4，再通过灼热的CuO。 (2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H2O(气)、O2时，应先除去HCl，再除去水，最后除去O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气)：有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时，应先通过无水CuSO4。检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO2.确定气体收集方法的技巧：（1）排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”，如下图A。 （2）向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体)，如下图B。 （3）向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体)，如下图C。 （4）不能用排空气法收集的气体 气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集 当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集（5）有毒气体收集方法的确定 有毒，但气体难溶于水时，一般采用排水法收集。如下图D有毒，但气体叉易溶于水时，则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体，但必须接尾气处理装置，以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气，如收集氨气可用图E。气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧：(1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理； (2)需要研究制取这种气体所应采用的实验装置； (3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体。根据给出的仪器或装置进行选取时，应明确制取气体的发生装置主要是两套(同体加热型和固液常温型)，依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置；气体的收集装置主要就是三套(向上排空气法、向下排空气法和排水法)，依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置。选择仪器时要注意先对实验原理进行判断，然后再根据原理确定装置所需要的仪器。· 实验室制取气体的思路图:·