2023年初中化学常见气体制取实验全面汇总归纳1.pdf

优秀学习资料 欢迎下载 初中常见气体的制取 专题目标：通过对相关内容的巩固复习，使学生掌握初中化学常见气体的制取方法及相关内容。知知识识精精讲讲 一、实验原理的确定 确定实验原理：1.反应应容易控制；2.反应条件温和（能不高温就不高温，高温条件不易满足，并且较危险）；3.成本低。例如二氧化碳实验原理的确定 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 反应速度太快，不容易控制 CaCO3+2HCl（浓）=CaCl2+H2O+CO2浓盐酸易挥发，生成的气体中容易混有氯化氢 CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2反应生成的 CaSO4微溶，附着在 CaCO3表面，阻止了反应的进一步发生 现象：反应一段时间以后，反应停止，不再有汽泡 CaCO3高温=CaO+CO2 反应条件不容易满足 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应条件温和，容易控制，故选择该种方法 二、气体发生装置确定 确定发生装置依据：1.反应物状态；2.反应条件（是否需要加热）反应不需要加热时可用下图装置：例如：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 上图装置可控制反应的发生 2H2O2MnO2=2H2O+O2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 注意：固液反应不加热、液液反应不加热适用该装置，当固液反应、液液反应需要加热时只需要再添加酒精灯即可。当反应需要加热，并且是固固反应时可用下图装置：2KClO3MnO2=2KCl+3O2 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 注意！使用该装置时试管口一定要向下倾斜，原因是防止加热过程中产生的冷凝水倒流引起试管底炸裂。三、气体收集装置确定 气体收集方法确定的依据：密度：密度比空气大 向上排空气法 E 密度比空气小 向下排空气法 D 溶解性：不易溶于水不与水反应 排水法 C 优秀学习资料 欢迎下载 试确定氢气二氧化碳氧气分别能用什么方法收集？引申：1.已知收集方法推测气体性质：一种气体只能用向上排空气法，由此可以得出该气体有什么样的性质 2.上述三种气体收集方法均可采用下图装置 向上排空气法：长管进短管出 向下排空气法：长管出短管进 排水法：集气瓶事先装满水，长管进短管出 除此以外，该装置还常常用于洗气 四、初中常见几种气体制取实验原理 氧气 2H2O2MnO2=2H2O+O2 2KClO3MnO2=2KCl+3O2 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 二氧化碳 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 五、一般实验步骤及气体的净化 实验室制取气体的一般顺序是：连接装置检查气密性装药品（先固体，后液体）反应收集气体（应等到装置中空气排净后再收集）。气体的净化原则：净化时所需气体不能参加化学反应或因溶解而损失，也不能引入新的杂质。净化的顺序一般是除杂在前，干燥在后，干燥后的气体不能再通过水溶液。典典型型例例题题 一、气体制备及性质验证 这部分内容综合性强，要求学生掌握常见气体的制务原理以及性质。中考考察热点 1.氧气和二氧化碳的实验室制法律以及操作过程 2.实验装置以及药品的选择，并分析选择错误的后果 高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 3.通过归纳总结氧气和二氧化碳的制取方法推测制取某种未知气体。典型例题及练习 通过一年的化学学习，相信你已掌握了实验室制取气体的有关规律，请你结合下列装置完成下列问题：（1）请写出在装置 B中放入氯酸钾和二氧化锰混合物加热制取氧气的化学方程式。（2）已知过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气。如果在实验室中用 A作气体发生装置，用过氧化钠和水反应来制取一瓶干燥的氧气，所选装置的正确连接顺序是（填写管口字母）_。若只改变 A装置中的药品，仍采用已连接的整套装置，还可以用来制取的气体是_。（3）通过上述两种制取氧气的方法所选用发生装置的对比，可总结出选择气体发生装置应考虑的因素有哪些？_ （4）装置 A和 C都可以作为实验室制取氢气的发生装置，A和 C相比，具有哪些优点？（答出一条即可）_ 1在实验室中，利用右图装置可以制取并收集多种气体（必要时可以加热）。（1）李明同学想利用该装置制取干燥的 O2，应对装置作何改进？。a 中发生反应的化学方程式为 ；b 中盛放的试剂是 。（2）李明同学还想利用上述实验装置制取 H2和 CO2，请你对他的方案给予评价：制取的气体 a 中盛放的试剂 b 中盛放的试剂 评 价（回答是否可行；若不可行，说出理由）H2 Zn、稀 H2SO4 浓 H2SO4 CO2 大理石、稀盐酸 浓 H2SO4 2化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题：高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 （1）下面四种途径都可以得到氧气：任意写出其中的两个反应方程式 、（2）化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作。从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室中，上述几种制取氧气的途径中用 （填物质名称）更体现化学实验的绿色化追求。（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是 （填字母代号）。用排水收集氧气完毕后，停止加热时的操作顺序是先 ，然后 ，以防止水倒吸进入热的试管中，造成试管破裂。（4）实验室制取二氧化碳时，可选用的发生装置是 （填字母代号）。收集二氧化碳通 常用 C装置，而不选用 D或 E装置，试从二氧化碳性质的角度来分析其原因 。二、设计实验 着重考察学生对实验原理的理解以及实验的基本操作，这是近年考试的热点。典型例题及练习 某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18 世纪末，法国科学家拉瓦锡曾经做了这样个实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣：难道红热的铁能与水蒸气反应?生成的气体又是什么?带着这些疑问，他们设计了如右图所示的装置进行探究。（1）已知试管内湿棉花不参加化学反应，它的作用是 ；（2）若干燥从 a 导管出来的气体，应从 （选填“b”或“c”）端管口通入；（3）对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想：猜想一：生成的气体可能是氢气 猜想二：生成的气体可能是 。（4）请你对猜想二进行探究：操作方法 现象 结论 高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 某化学兴趣小组通过查阅资料得知：固体草酸(H2C2O42H2O)受热可分解，其化学方程式：H2C2O4 2H2O CO+CO2+3H2O 该课题小组的同学在实验室分别进行了如下实验，请回答下列问题：（1）制取 CO 气体的发生装置应选用_;（2）若用装置收集 CO，则进气口应为_;（3）若要验证固体草酸(H2C2O42H2O)受热的分解产物为 CO、CO2、H2O，则仪器连接的顺序为_ （提示：无水 CuSO4 遇到水会变成蓝色，NaOH 可以吸收 CO2且吸收量大于澄清石灰水，生成可溶的Na2CO3，溶液为无色）（4）某同学设计用草酸制取并收集 CO 的实验，装置如下图，请你评价他的方案。举举一一反反三三 1下列关于“用高锰酸钾受热分解制取氧气”与“用分离液态空气法制取氧气”的说法中正确的是（）A从变化的本质看：前者是化学变化，后者是物理变化 B从消耗的能源看：前者要消耗能量，后者不消耗能量 C从成本看：制备等量氧气，前者成本低，后者成本高 D从经济效益看：前者效益高，后者效益低 2实验室用高锰酸钾制取氧气，不必使用的用品是（）A小棉球 B试管 C药匙 D玻璃棒 3高温下分解下列物质，理论上不可能产生氧气的是（）A c 浓硫酸 A B C D E 高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 A高锰酸钾（KMnO4）B氯化钾（KCl）C氧化汞（HgO）D氯酸钾（KClO3）4以下实验室用高锰酸钾制取氧气的操作中，不正确的是（）试管口略向下倾斜 用排水法收集氧气 铁夹夹持在试管的中上部 收集完毕，先停止加热再将导管移出水面 A B C D 5用图所示的实验装置制取二氧化碳一般有以下几个步骤，其正确的操作顺序是（）向长颈漏斗中注入稀盐酸 向容器中放入几小块石灰石 按要求装好仪器 检查装置的气密性 收集气体 A B C D 6要除去热水瓶内壁附着的水垢，最好的方法是（）A用沙子擦洗 B用“钢丝球”擦洗 C加热使之剥落 D加少量稀盐酸使之溶解 7下列各组气体中，可用同一种方法收集，且该方法是组内每种气体的最佳收集方法，这样的一组是（）AH2、O2、CO2 BH2、CO2、CO CCH4、O2、CO2 DH2、CH4、CO 中中考考例例题题 1.（佛山）氯气（Cl2）是黄绿色气体，水溶液叫氯水。把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色。【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？【查阅资料】氯气溶于水，部分与水反应，方程式为 Cl2+H2O=HCl+HClO。其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性。【猜 想】猜想 1：是氯水中的水使品红褪色的；猜想 2：是氯水中的 （填化学式）使品红褪色的；猜想 3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 猜想 1：是氯水中的次氯酸使品红褪色的。【实验探究】实验操作 实验现象 过程分析 把品红试纸伸入水中 没有褪色 猜想 1 不成立 把品红试纸伸入干燥的氯气中 没有褪色 猜想 2 不成立 没有褪色 猜想 3 不成立【结 论】综合分析：氯水中的 （填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）。【反 思】（1）HClO中氯元素的化合价为 价。（2）氯水中加入 AgNO3溶液有白色沉淀生成，化学方程式为 。（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是 。【猜 想】Cl2 【实验探究】把品红试纸伸入到盐酸中 【结 论】HClO【反 思】（1）+1 （2）AgNO3+HCl=AgCl+HNO3 （3）先变红色后褪色 2.（揭阳）某实验小组对实验室中A、B、C、D四瓶无色溶液进行鉴别，它们分别是硫酸钠、稀硫酸、澄清石灰水、四种物质的一种。可供使用的实验用品有：稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、紫色石蕊溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、试管、胶头滴管。请利用提供的实验用品，鉴别出四种物质，并完成实验报告：实验 实验操作 实验现象 实验结论 取四支试管，各取少量的 A、B、C、D溶液，分别先滴加紫色石蕊试液 B溶液变红色，D溶液变成蓝色。A、C溶液都呈 色。B是 D是 另取二支试管，各取少量的 A、C溶液，分别先滴入硝酸钡溶液后再滴入稀硝酸溶液。A是硫酸钠溶液 C是 【发现问题】做完实验后，该小组在网上查阅资料的时候发现，用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液进行检验 SO42-时，亚硫酸根离子（SO32-）的存在干扰了 SO42-的检验。如往亚硫酸钠（Na2SO3）溶液滴加硝酸钡溶液后有沉淀生成，再加足量的稀硝酸酸依然有白色沉淀。【提出问题】若某无色溶液中可能含有硫酸根离子（SO42-）与亚硫酸根离子（SO32-）中的一种或两种，该如何检验？【查阅资料】亚硫酸钡（Ba2SO3）是无色晶体或白色粉末，微溶于水，在水中是白色沉淀。中性或碱性条件下 NO3-不能和 SO32-反应，但在酸性条件下，NO3-能和 H+反应相遇时（HNO3）具有强氧化性，易把 SO32-氧化生成SO42-。往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应，生成有刺激性的气体。【猜 想】该无色溶液中含有（1）SO42-（2）SO32-（3）。【实验探究】请你将下列实验填写完整。实验 实验操作 实验现象 实验结论 取该溶液少量试管 E中，加入硝酸钡溶液后再加入稀硝酸酸 有白色沉淀生成 不能确定猜想 一定成立 取该溶液少量试管 F 中，加入加入稀盐酸，加热 有刺激性气味的气体生成 猜想 可能成立 在所得的溶液中加入足量的 猜想（3）成立 高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 写出亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液发生复分解反应的化学方程式：。【得出结论】要鉴别一种离子的存在，必须排除其它离子的干扰，不然会得出错误的结论。紫色 B为稀硫酸 D为清石灰水 有白色沉淀 无现象的 C为氯化钠溶液【猜 想】（3）SO42-或 SO32-【实验探究】（1）（2）或（3）硝酸钡溶液 有白色的沉淀生成 Na2SO3+Ba（NO3）2BaSO3+2NaNO3 3.（汕头）20XX年 4 月 28 日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考。【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?【查阅资料】I排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生 CO、CO2、H2S、CH4等。H2S 气体能与 CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少 3 种成分的猜想如下：猜想 1：有 CO、CO2、H2S；猜想 2：有 CO、CO2、CH4；猜想 3：有 CO、H2S、CH4；猜想 4：有 CO2、H2S、；猜想 5：有 CO、CO2、H2S、CH4。【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。【问题讨论】(1)如果 A装置没有明显变化，则猜想 成立；如果 B装置没有明显变化，则猜想 成立。(2)在验证猜想 l 的实验中，装置 C中 NaOH 溶液的作用是 ；若要进一步验证 气体燃烧后的产物，操作是：迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入 ，振荡。(3)要确证猜想5 中是否有 CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置 C与 D之间加一个 装置。改进后，若气体燃烧，且 D装置内壁出现 ，证明气体中一定含有 CH4。为了进一步确定气体中是否含有 CO，可分别测定燃烧产物中 H2O、CO2的质量。其方法是：将燃烧产物依次通过盛有 、的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论。【提出猜想】CH4 【问题讨论】(1)2 3 (2)吸收CO2 澄清石灰水 (3)干燥 水雾 浓H2SO4(或 CaCl2或无水 CuSO4)NaOH溶液 4（湛江）假期，王霞同学在家中与妈妈做面包，发现妈妈揉面粉时在面粉中加入一种白色粉末，做出的面包疏松多孔，口感很好。她很感兴趣，想探究这种“神奇粉末”的成分。【查阅资料】通过对市场上相关产品进行调查，王霞发现了如下图所示的三种商品，高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 其中，发酵粉与水混合后，产生大量气体，你认为该气体是_。王霞妈妈告诉她所用的白色粉末就是以上三种商品中的一种。(1)【设计实验】王霞探究这种白色粉末的成分。取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水，发现白色粉末溶解，无其他明显现象，实验结论是_；另取少量白色粉末于试管中，加入_，有无色气体产生，王霞认为白色粉末是纯碱。(2)【实验反思】小明同学认为王霞同学根据上面的实验现象，不能得出白色粉末是纯碱，你若认为小明说法有道理，请用化学方程式解释不能得出结沦的原因_。为了得到鉴别纯碱和小苏打的正确方法，王霞继续查找资料，发现它们有下列的性质 性质 碳酸钠 碳酸氢钠 溶解性 20时溶解度 21.6g，溶解时放热 20时溶解度 9.8g，溶解时放热 加热 不分解 发生分解反应，分解产物为碳酸钠、二氧化碳和水。根据上面信息，检验白色粉末的方法之一是：20C 时，在 100 克水中加入 12 克该白色粉末，充分溶解后，如果有白色固体剩余，则为_，否则为_。(3)在查找资料过程中，王霞同学还发现纯碱不是碱，是由于其水溶液显碱性而得名。现要验证纯碱溶液是否显碱性，请写出用 pH试纸来测其 pH值的操作过程_。CO2 此粉未不是快速发酵粉 稀盐酸 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 碳酸氢钠 碳酸钠 把一小块试纸放在玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点在试纸上，观察颜色，与比色卡对比，读数 5.（肇庆）实验室有一瓶化肥的标签已脱落，只知道它是 NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HCO3和尿素CO(NH2)2 中的一种。请你完成以下探究：【猜想】猜想：该化肥是 NH4Cl，猜想：该化肥是 ，猜想：该化肥是 NH4HCO3，猜想：该化肥是尿素。【实验探究】（1）取少量样品在研钵中与熟石灰研磨，有剌激性气味的气体放出，证明猜想 不成立；写出其中一（图 1）（图 2）HClBaCl2NaCl高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 种化肥发生该反应的化学方程式：。（2）如右（图 1），另取少量样品于试管中，滴加适量水振荡，再选（图 2）中 溶液滴入 试管中，若无气泡放出，则猜想 不成立。（3）在步骤（2）的试管中再滴入（图 2）中的 溶液，若 ，则猜想成立；若 ，则猜想成立，其反应的化学方程式：。猜想(NH4)2SO4（或硫酸铵）【实验探究】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3，或(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O+2NH3，或 NH4HCO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O+NH3（2）（2 分）HCl溶液（或盐酸）（3）BaCl2溶液（或氯化钡溶液）无白色沉淀 有白色沉淀 (NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4+2NH4Cl 6.（贵港）某化学小组发现一袋包装破损的漂白粉，同学们对其漂白作用是否失效产生了疑问。【查阅资料】漂白粉的主要成分是 Ca(ClO)2、CaCl2和 Ca(OH)2，其有效成分是 Ca(ClO)2。Ca(ClO)2可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO，HClO能使有色物质如品红溶液褪色。HClO不稳定，易分解生成 HCl和 O2。【实验探究】实验操作 实验现象 实验结论 把少量漂白粉样品加入水中，通入足量的CO2气体，_。_。漂白粉的漂白作用已失效。【继续探究】同学们对失效后的漂白粉的成分很感兴趣，并作进一步探究。在老师的帮助下，同学们对失效后的漂白粉成分进行猜想，猜想一：CaCl2和 CaCO3；猜想二：CaCl2和 Ca(OH)2；猜想三：CaCl2和 CaCO3和 Ca(OH)2。实验操作 实验现象 实验结论 步骤一：把样品加入水中，充分溶解后过滤，_。有气泡产生。猜想一成立。步骤二：_。_。【实验探究】实验操作 实验现象 滴入适量品红溶液 溶液红色不褪去【继续探究】实验操作 实验现象 取少量滤渣于试管中，加入适量稀盐酸 取滤液样品于试管中，滴入无色酚酞试液 溶液呈无色（溶液不变色）7.（桂林）请你参与下列探究：【问题情景】在课外活动中，小斌按照课本实验（见图 1）探究分子的运动时，闻到了刺激性的氨味，于是，小斌在老师的指导下，设计了如图 2 的实验装置，进行同样的实验，结果不再有刺激性的氨味，并且快速出现实验现象，得到了和课本实验同样的结论。高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 甲 乙 【实验探究与结论】小斌用图 2 装置进行实验。（1）滴入少量浓氨水后，湿润的酚酞滤纸条发生的变化是 。从分子运动的角度分析，此现象可说明的结论是 ；从浓氨水化学性质的角度分析，此现象可说明的结论是 。（2）用初中的化学知识分析，固体氢氧化钠的作用是 。（3）和课本实验比较，小斌改进后的装置的优点是（写出两点）；。【思维拓展】小媚受小斌实验的启发，将图 2 装置进一步改装成图 3 装置，用于验证二氧化碳的性质。（1）打开活塞 K滴入稀硫酸后，两条用紫色石蕊试液润湿的试纸发生的相同变化是 ，不同变化是 ，小媚从课本实验中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊变色，因而她认为以上两个变化验证的二氧化碳的性质依序是 、。（2）小柔认为小媚的装置还可以同时验证：二氧化碳能使澄清石灰水变混浊；二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。小柔为完成自己的两个验证实验，对小媚的实验进行的简单改进是：、。【实验探究与结论】（1）滤纸条变红 分子在不断运动或浓氨水(氨或 NH3 或 NH3H2O)易挥发浓氨水(NH3 H2O)显碱性 或 浓氨水(NH3 H2O)是碱性物质 或 氨气与水反应生成了碱 或 浓氨水(NH3 H2O)易分解 （2）氢氧化钠吸水放热，加速浓氨水的挥发 （3）现象明显、快速出现实验现象、实验药品用量少、环保无污染 【思维拓展】（1）试纸由紫色变红色 下面的试纸先变红 或 两条试纸变色的快慢不同 或 两条试纸变色的深浅不同 二氧化碳和水反应生成了酸（碳酸或酸性物质）二氧化碳的密度比空气大 或 二氧化碳比空气重 （2）在外管(或大试管)内加入澄清石灰水 将燃烧的木条放在支管口 8.（梧州）梧州市某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如图 19 甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？【查阅资料】铜有+1 和+2 两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4 或-4。【猜想与假设】（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为 。（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。【分析与交流】（1）小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 。（2）小周建议用图 19 的乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用止水夹 澄清的 石灰水 C+CuO 图 19 澄清的 石灰水 C+CuO 高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 是 。（3）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小施建议选择 (填选项序号)的比例。A.32 3 B.403 C.483 你认为小施这样选择的理由是 。【实验与结论】同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的 后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，（填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是 （填“吸”或“放”）热反应。待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是 。待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。【猜想与假设】Cu2O（Cu4C、Cu2C等）【分析与交流】（1）这是固体反应物间的反应，使用颗粒更小的反应物，可以增加表面积，有利于反应的进行。（2）有利于集中加热，获得持续高温。（3）A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行。【实验与结论】气密性 不能 放 空气会进入反应的试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化。9.（常州）过碳酸钠（Na2CO4）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。【实验目的】测定过碳酸钠样品（含有的杂质不溶于水且不与酸反应）的纯度。【实验原理】2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2+O2+2H2O【实验装置】【交流与讨论】甲同学认为测定产物中 O2的体积即可测定样品的纯度。（1）装置的作用是：；（2）装置的作用是：；（3）称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为 0.25 L（已知该实验条件下氧气的密度为 1.28g/L），则称取的样品质量应大于 g；乙同学认为测定产物中 CO2的质量（即反应前后装置的质量差）就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得 CO2的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是 ；（填序号）A浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置吸收 B二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置中冷凝而被吸收 C装置、内空气中的二氧化碳被装置吸收 丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品 12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体 11.7 g。则该样品的纯度为 。高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 I（1）除去 CO2和 HCl气体 （2）验证 CO2是否被除尽 （3）2.44 IIABC III97.6%10.（常州）某化学课外兴趣小组为探究 Na与 CO2的反应进行了如下实验（实验部分装置如右图所示）：向盛有 Na的装置 A中通入纯净、干燥的 CO2，当观察到装置 B中刚好出现浑浊时，点燃酒精灯，同时继续缓缓通入 CO2，Na剧烈燃烧，产生白烟，燃烧结束后装置 A中有黑色固体和白色固体生成。【资料卡】（1）K、Ca、Na等活泼金属的氧化物均可与水反应生成对应的碱；（2）钠为银白色金属，过氧化钠为淡黄色固体。【提出问题】白色固体含有什么物质？【猜想与假设】假设 1：白色固体含有 ；假设 2：白色固体含有 Na2O；【实验设计】实验步骤 实验现象 实验结论 取少量白色固体放入足量水中 白色固体完全溶解 取中少量溶液，加入 产生大量气泡 假设 1 成立 另取中少量溶液，假设 2 成立【反思提高】Na在 CO2中燃烧存在多个反应、生成多种物质。请你写出其中生成物仅为一种白色固体与一种黑色固体的反应的化学方程式：。假设 1：Na2CO3 【实验设计】足量稀盐酸 加入足量氯化钙溶液，待沉淀完全后，加入 23 滴酚酞试液 溶液呈红色 【反思提高】4Na+3CO2 2Na2CO3+C（或 4Na+CO2 2Na2O+C）11.（南京）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如 CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学，(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到 CO和 H2，该反应的化学方程式为 得到的 CO和 H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。I 用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气根据(1)中所写的化学方程式合成气中 CO和 H2的质量比为 。用合成气还原足量氧化铜实验装置如下图所示：高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 【设计买验步骤 连接好装置并检查气密性。装入药品，通人一段时间合成气。分别称量装置 D、E的质量。缓缓通入合成气，加热装置 C，使其充分反应。停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。再次分别称量装置 D、E的质量，完善实验设计 经过讨论同学们认为，装置 E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。进行实验 该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：装置 D的质量 装置 E的质量 反应前 292.4g 198.2g 反应后 296.0g 201.5g 装置 C中出现 色物质。称量数据如右表所示。现象分析和数据处理 甲同学根据装置 C中的现象，认为是合成气中的 CO和 H2还原了 CuO。乙同学通过对上表数据的分析，推测除了 CO和 H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的 CH4，且 CH4也还原了 CuO。试通过计算说明他的推测依据。丙同学提出，实验步骤中通入的气体会带走装置 E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?(选填“是”或“否”，并说明理由)。拓展探究 该小组同学对于 CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成 CO2和 H2O；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。F G I 上图装置 F 中盛放的试剂名称是 。上图装置的正确连接顺序是 (填字母，且每套装置限用一次)。还原CuO 的装置 合成气 浓NaOH溶液 浓硫酸 浓硫酸 浓NaOH溶液 A B C D E H CuO 高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 实验反思 除了可能是 CH4也还原了 CuO外，出现上表数据关系还可能是因为 (写出一个原因，并说明理由)。(1)CH4+H2O=CO+3H2 (2)I14：3 完善实验设计 进行实验 红 现象分析和数据处理如果只有 CO和 H。还原足量 CuO，合成气中 CO与 H2的分子个数比为 1：3。生成物中碳元素与氢元素的质量比为 2；1 如果只有 CH4还原足量 CuO，生成物中碳元素与氢元索的质量比为 3:1 现测得 CO2的质量：2015g-1982g=33g H20 的质量：8960g 一 2924g=36g 生成物中碳元索与氢元索的质量比：(3 3g4412)：(3 6g362)=9：4 9；4 介于 2：1 和 3：1 之间 由此可推测出，除了 CO和 H2以外，制得的合成气中可能还有来反应的 CH4，且 CH4也还原了 CuO。否。因为带走水蒸气会使测得的 CO2质量偏低而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于 2：1，所以对推测结果无影响。拓展探究 澄清石灰水 HGFI 实验反思 因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比太置 2：1，所以可能是合成气中参与反应的 CO与 H2的分子个数比大于 1：3(或 H2未完全参加反应、生成的水未被完全吸收等)12.（南通）在师生联谊晚会上，化学老师表演了“吹气生火”的魔术。用棉花将一种淡黄色的固体包裹其中，将一根长玻璃管插入棉花团中吹气，稍后棉花团剧烈燃烧起来。同学们为了揭开这个魔术的秘密，进行了如下探究。【相关信息】淡黄色固体成分是过氧化钠（Na2O2）。吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气。过氧化钠与氮气不反应。碳酸钠溶液呈碱性。【分析讨论】根据棉花团剧烈燃烧的现象分析，反应中除了生成氧气外，还说明过氧化钠发生的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。【提出猜想】同学们发现残留固体呈白色，对该固体成分进行猜想：猜想：固体成分是 Na2CO3，CO2参加反应。猜想：固体成分是 NaOH，H2O参加反应。猜想：固体成分是 ，CO2和 H2O均参加反应。【实验探究】同学们在老师带领下用足量且潮湿的 CO2气体通入过氧化钠粉末中，充分反应后，取白色固体于试管中配成溶液，设计实验对猜想进行验证。验证：向溶液中滴加稀盐酸，发现有气泡产生。有同学认为固体成分仅含有 Na2CO3。验证：蘸取少量溶液滴到 pH试纸上，与标准比色卡比较，pH大于 7，有同学认为固体是 NaOH。请问此结论是否正确？（填“正确”或“错误”），原因是：。验证：先向溶液中加入足量的 溶液，看到白色沉淀产生，写出反应方程式 ；然后 向上层清液中加入 溶液，看到溶液呈红色，验证了猜想是正确的。【实验反思】由验证的结果可知，验证的结论错误，因为它不能排除 的存在。【拓展延伸】根据探究所获得的知识，有同学认为可以用过氧化钠做“滴水生火”的魔术，从燃 烧的要素考虑，你认为要使魔术成功必须控制 的用量。【分析讨论】放热 猜想：Na2CO3和 NaOH 的混合物 验证：错误 可能有碳酸钠存在 验证：CaCl2 CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl 酚酞 【实验反思】NaOH 【拓展延伸】水 13.（广东省）20XX 年春节联欢晚会上，刘谦的魔术表演激起了人们强烈的好奇心，并在全国范围内掀起了魔术表演的热潮。在学校科技节活动中，一位九年级同学给低年级同学表演了一组化学小魔术，请你利高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 用所学化学知识揭开其中之谜。魔术一“奇花变色”道具如图甲所示，该魔术可观察到“铁树”上浸有无色酚酞试液的棉团由白色变为 红 色。该魔术中没有涉及的性质是 B (填字母序号)。A氨分子是不断运动的 B氨分子有一定质量 C浓氨水具有挥发性 D氨气的水溶液显碱性 魔术二“瓶吞鸡蛋”道具如图乙所示，将注射器中NaOH 浓溶液注入瓶中，片刻后会看到鸡蛋被“吞”入瓶中。该魔术中涉及的化学反应为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(用化学方程式表示)。魔术三“清水变牛奶”道具如图丙所示，当A溶液加到烧杯中，无色溶液变成白色浊液。若A为酸溶液，则A、B的可能组合：A为 H2SO4 ；B为 BaCl2 (答案合理即可)。(只需写一组)14.（广东省）同学们在学碱的化学性质时，做了一个如下图所示的甲乙两个实验。（1）写出乙实验的化学反应方程式 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH，反应过程中产生的现象是澄清石灰水变浑浊（或产生白色沉淀）。实验结束后，甲、乙两个同学将废液倒入实验室的废液缸，结果发现废液浑浊并呈红色，产生疑问。【提出问题】废液中含有哪些物质？【交流讨论】一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和氯化钠（写物质名称）。还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有如下猜想。小云认为：只有碳酸钠 小红认为：只有氢氧化钙 小林认为：是氢氧化钠和碳酸钠 你认为还可能是 NaOH 或 NaOH、Ca(OH)2。(写一种猜想)【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。乙 高温高温条件不易满足并且较危险成本低例如二氧化碳实验原理的确定再有汽泡高温反应条件不容易满足反应条件温和容易控制故选择该方法液液反应不加热适用该装置当固液反应液液反应需要加热时只需要再添优秀学习资料 欢迎下载 实验内容 预计现象 预计结论 取