初三化学综合实验探究(PDF 无答案)

文档属性

名称 初三化学综合实验探究(PDF 无答案)
格式 zip
文件大小 828.2KB
资源类型 教案
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2021-11-18 14:45:59

图片预览

文档简介

化学专题 实验探究综合
模块一 专题知识归纳
1.仪器的选择方法
2.制备实验方案的设计
(1)物质制备实验基本装置
第 1 页
(2)物质制备实验设计的基本思维模式
(3)制备实验方案设计要点
①方案的组成:目的、原理、用品、步骤、记录及结果。
科学性→原理、方法、操作科学合理
②基本原则 安全性→避免环境污染、避免人身伤害
可行性→力所能及、可操作
简约性→简单、节约
③优化细节:制备实验应注意防污染、防倒吸、防氧化、防潮解、防爆炸、防挥发等。对于
产物要求产率高、易分离、易收集、杂质少、步骤少。
3.物质组成、性质验证实验的流程设计
在实验设计与评价试题中,有关检测物质组成的实验设计是最为常见的一类考题。需要注意
的是,在离子检测、气化后的成分检测的过程中,要严格掌握离子检测、气体成分检测的先
后顺序,防止各成分检验过程中的相互干扰。
解题策略:
(1)解答有关检测物质组成实验的流程设计问题,常见的解题思路如下:
方法一:取少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液中存在的阴、阳离子→得出实验结论。
方法二:取少量固体试样→在氧气流中反应→检测所产生的物质(如气体)→得出实验结论。
方法三:取少量试样→加酸(或碱)溶液使其气化→检测气体的成分→得出实验结论。
(2)注意以下几个问题:
①有水蒸气生成的,先检测水蒸气,再检测其他成分。
②对于需要进行转化才能检测的成分,如 CO 的检测,要注意先检测 CO 中是否含有 CO2,如
果有 CO2,先除去 CO2,接着对 CO 实施转化,最后再检测转化产物 CO2。
③若试题只给出部分药品和装置,则应需要给出必要的补充;若有剩余,则应进行筛选。
第 2 页
④如采用最合理的实验步骤,这些要求对考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都
做了限定,必须高度重视。
⑤要十分重视药品的名称,有些题目要求指出药品的名称,这类问题很难回答准确,如有些
药品的准确描述为:无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和 NaHCO3
溶液、NaOH 溶液等。
⑥应注意某些仪器的规格。
4.评价实验方案的基本原则
评价实验方案的前提是明确实验目的,进而从实验目的的角度评价实验设计是否可行。在同
样达到实验目的的前提下,应尽量选择最优的实验设计方案。在评价实验方案时一般遵循以
下原则:
(1)装置应最简:对于不同的实验方案,尽量选择实验装置、实验步骤最简单的方案。
(2)安全无污染:对于不同实验途径、实验药品,在达到实验目的的前提下,优先选择实验
过程与操作最安全的途径,并充分考虑尾气的吸收、废物的综合利用、循环操作等。
(3)药品价格低廉:在选择实验方案时,应尽量选择消耗药品最少(转化率最高)、实验成本
最低的实验方案。
(4)环保无污染:对于不同的实验方案,尽量选择不产生污染性气体等有利于环境保护的实
验方案。
(5)操作较方便:不同的实验方案需要不同的实验条件,如加热、加压和催化剂等;在选择
方案时力求实验条件简单,有利于节约资源,如尽量避免加热,如果需要加热,力求选择需
要温度低的方案。
(6)原理较简单:所选择的反应原理要正确合理,力求选择反应速率容易控制的实验方案,
以便有利于对生成物的控制和确保实验安全。
(7)现象最明显:在性质验证或物质检验的实验中,应选择反应现象最明显的实验方案。
第 3 页
模块二 气体收集与检验、吸收
1.用胶头滴管向试管里滴加液体的正确操作是( )
A.滴管伸入试管竖直滴加 B.滴管位于试管口上方垂直滴加
C.滴管口斜靠在试管壁滴加 D.滴管水平向试管中滴加
2.医院给病人输氧气时用到类似如图所示的装置,下列说法不.正.确.的是( )
A.使用该装置可观测是否有氧气输出
B.使用该装置可观测氧气输出的速度
C.b 导管连接供给氧气的钢瓶
D.b 导管连接病人吸氧气的塑料管
3.下列实验设计及气体流向(“→”表示气体流向)正确的是( )
A.干燥氢气 B.收集氢气 C.收集氨气 D.收集氧气
4.下列收集装置,可以用来收集氧气的是( )
A.①③ B.①②③⑥ C.①⑤⑥ D.①②③④
5.下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是( )
6.下列关于气密性检查的装置及描述错误的是( )
A. B. C. D.
第 4 页
模块三 氧气的制取和性质
1.某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究:
实验一 氧气制取和性质实验
(1)现有如图 1 装置
①实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为 ,应选择的发生装置
和收集装置分别是 (填标号,下同)和 。
②检查 B 装置气密性的操作是 。
③用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,观察到的现象是 ,反应的
化学方程式为 。
实验二 探究 H2O2质量分数、溶液 pH、温度对反应速率的影响
(2)设计如下表实验方案:
实验序号 H2O2质量分数/% pH 温度/℃ 每分钟气泡数
1 30 5 20
2 30 6 20
3 30 11 20
4 15 11 30
5 a 11 b
2 实验 1~3 的实验目的是 。
②a= ;b= 。或 a= ;b= 。
实验三 探究制取氧气的适宜催化剂
(3)实验方案如下:
I.用 MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成
含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
II.取 30 粒含 MnO2的海藻酸钠微球,采用图 2装置进行实验。改用其他三种微球,分别重
复上述实验,得到图 3 的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
第 5 页
①每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因 。
②用含 MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s 时压强瞬间回落,其原因是

3 从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是 。
模块四 酸碱盐相关性质探究
1.中和反应探究实验
小杨往 NaOH 溶液中滴加稀硫酸,溶液无明显变化,他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”
为课题进行了科学探究,请回答下列问题。
【实验一】
(1)向 NaOH 溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 色
变为无色,该反应的化学方程式为 。
(2)继续往上述试管逐滴滴入 NaOH 溶液,不断振荡,如果观察到 现
象,证明了滴加的稀硫酸过量。
【实验二】按照“证明反应后 NaOH 消失了”这个角度,同学们又设计了实验二,利用 NaOH
溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应,其中试剂丙是 。
【拓展延伸】CO2通入 NaOH 溶液中也无明显现象,CO2与 NaOH 溶液能否发生化学反应呢?小
组同学对此继续探究。
【查阅资料】常温下 NaOH、Na2CO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:
溶质
溶解性
氢氧化钠 碳酸钠
溶剂
水 极易溶 易溶
乙醇 易溶 微溶
第 6 页
【实验三】
小组同学设计了多角度验证 CO2与 NaOH 溶液反
应的实验,如实验三图所示(装置已连接好,气
密性良好,止水夹 a和 b 已关闭,部分仪器已略
去)。
【温馨提示】CO2与乙醇不反应,本实验条件下
CO2在乙醇中的溶解忽略不计。
(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满 CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的
现象是 。写出该反应的化学方程式 。
(2)把导管 d 移出石灰水,打开止水夹 a、b,再从导管 C 端往三口烧瓶中鼓入 N2,目的
是 。过了一段时间后,先把导管 d放入澄清石灰水中,接着关闭
止水夹 a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡,烧杯中
的澄清石灰水变浑浊。此实验从 角度证明了 CO2与 NaOH 溶液发生了反应。
【总结归纳】对于无明显现象的反应,可以通过改变实验装置,创设新的情境,观察到明显
的反应现象,从而判断反应的发生。
2.氢氧化钠变质的探究
【方法点拨】
氢氧化钠变质分为:没有变质、部分变质和全部变质。有关氢氧化钠变质的探究就是考查氢
氧化钠和碳酸钠的性质,碳酸钠也是碱性,因此,不能用酚酞或紫色石蕊试液来证明是否变
质。
实验课上,同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下,
同学们对该白色粉末的成分进行了探究。
【猜想与假设】猜想 1:白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ:白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ:白色粉末是 。
【查阅资料】CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液呈中性。
【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液 A,设计如下实验:
第 7 页
(1)由上述实验可知,猜想 肯定不成立。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体 B 产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体 B 生成,其
可能的原因是 (用化学方程式回答)。
(3)适宜操作③的 X 溶液是 (填字母序号)
A.CaCl2溶液 B.Ca(OH)2溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(NO3)2溶液
(4)操作④需要用到的玻璃仪器是 。
(5)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。
方案一: 。
方案二: 。
3.溶液成分的探究
钠是一种活泼金属,常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为:
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑.在实验室,小亮先取定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再取一小块钠投
入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,并对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【猜想与假设】猜想一:Na2SO4
猜想二:Na2SO4和 NaOH
猜想三:
猜想四:Na2SO4、CuSO4和 NaOH
分析:小明认为猜想 不合理,理由是 (用化学方程式表示)。
【实验与验证】
实验 实验操作 实验現象 实验结论
实验一 取少量滤液于试管中,仔细观察现象 溶液为无色 猜想 不成立
实验二 向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液 猜想二不成立
实验三 常温下,再取少量滤液,测溶液酸碱度 pH=7 猜想 成立
【拓展延伸】金属活动性顺序表中钠及前面的金属 (填“能”或“不能”)把位于后
面的金属从它们盐溶液里置换出来。
第 8 页
模块五 粗盐提纯模式
1.实验室模拟工业粗盐精制的过程如图所示。粗盐除含 NaCl 外,还含有少量 MgCl2、CaCl2、
Na2SO4和泥沙等杂质。粗盐提纯后的精盐,通常还含有少量的氯化钙、氯化镁、硫酸镁等可
溶性杂质.要得到比较纯净的 NaCl 还应用通过化学方法除去这些杂质.设计实验方案如下:
1 沉淀中含有的物质是 .(写化学式)
②操作①②间除杂质时所加的三种试剂是①NaOH溶液 ②Na2CO3 ③BaCl2溶液(均过量).其
顺序要求是: :(填序号)
加入 Na2CO3的目的是 ;③中加入盐酸的目的是 .
2.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除 NaCl 外,还含有 MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以
下是制备精盐的实验方案,各步操作流程如图:
(1)在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌,作用是 .
(2)第②步操作的目的是除去粗盐中的 (填化学式,下同),第⑥步操
作的目的是除去滤液中 .
(3)第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有:泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、 (填
化学式).
(4)在第③步操作中,选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH,理由是 .
(5)实验所得精盐的质量大于粗盐中 NaCl 的质量,原因是 .
第 9 页
模块六 金属相关性质的探究
1.如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
(1)在 B 装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为
____________________________________________________________________。
(2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时 B 装置的作用是
____________________________________________________________________。
2.常温下,铁在潮湿的空气中容易生锈,产物主要为 Fe2O3·nH2O;铁丝在氧气中燃烧,产物
为黑色的 Fe3O4。
【提出问题】铁在空气中用酒精灯加热时,是否与空气中氧气发生反应?产物是什么?
【查阅资料】①常见的铁的氧化物有三种:FeO 、Fe2O3、Fe3O4,其中 Fe3O4是磁性物质。
2 FeCl3溶液呈黄色,FeCl2溶液呈浅绿色。
3 【探究】①按图连接实验装置,检查★。向试管内加入铁粉,针筒停在 A 刻度。
4 加热铁粉的过程中,活塞_____________________移动。
停止加热后最终停在 B 刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末,发现没有粉末
被铁钉吸上来。
④向试管内加入盐酸,发现有气泡产生,溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内,发现有气泡产生,溶液变为浅绿色。
经检验,步骤④、⑤产生的气体相同。
(1)步骤①中“★”处应填:_____________________________。
(2)步骤④、⑤中产生的气体是____________________________。
(3)本实验探究的结论是:铁粉在空气中用酒精灯加热时,与空气中氧气发生反应,产物
名称是_____________________。
(4)结合已学知识和本次探究分析可得,铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的
____________等因素影响。
第 10 页
3:某混合气体可能有 CO、H2、CO2中的两种或三种.某兴趣小组通过实验探究其成分.
【查阅资料】无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝色.
【提出问题】混合气体由哪些气体组成?
【提出猜想】
猜想一:混合气体是 CO、CO2;
猜想二:混合气体是 CO、H2;
猜想三:混合气体是 H2、CO2;猜想四:混合气体是 .
【设计实验】将混合气体依次通过下列装置如图 1
【观察现象】A中黑色固体变红色,B 中无水硫酸铜变蓝色,C中澄清石灰水变浑浊.
【讨论交流】(1)无水硫酸铜变蓝色,则猜想 不成立;
(1)小华认为澄清石灰水变浑浊,原混合气体中一定含有 CO2,小军认为小华的说法不正
确,理由是 ;
小丽认为在 A 装置前连接以下三个装置如图 2 就可以确定气体成分,则各仪器的接口
连接顺序为 →g→h,按小丽改进后的装置重新实验,观察到的现象是 A 中黑色固
体变红色,B 中无水硫酸铜变蓝色,前后两瓶澄清石灰水都变浑浊,则猜想 成立,
写出 C中反应的化学方程式 .
( 4)指导老师指出小丽改进后的实验装置还存在一处不足,你的改进措施
是 .
4.金属在工农业生产和日常生活中有着很重要的作用.请回答下列有关金属的问题.
第 11 页
1.
(1)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的 等发生化学反应的过程.
(2)某化学小组用一定量 AgNO3和 Al(NO3)3的混合溶液进行了如图 1 实验,已知溶液甲呈
蓝色.
①向固体乙上滴加盐酸时 (填“有”或“没有”)气泡产生.
5 溶液甲中一定含有哪些溶质? ________________ (写化学式) .
③请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式 .
(3)某同学实验结束时,为了回收含有 CuSO4、ZnSO4、FeSO4废液中的有关金属和盐,设计
了如图 2 实验方案,试回答:
Ⅰ.步骤①中锌粉必须过量的原因是 .
Ⅱ.写出步骤①中任一反应的化学方程式 .
Ⅲ.要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法 .
第 12 页
模块七 有关实验装置的评价探究
1.2019 年苏州市中考化学实验考查为《实验室制取二氧化碳气体》,实验装置如图 A
请回答下列问题:
(1)该发生装置连接和气密性检查方法是:将带有导管的单孔胶塞 进大试管口,再将连
接的直角导管口长的一端 ,用双手 ,观察
到 ,表明该发生装置气密性良好.
(2)二氧化碳可用排水法收集的原因是 .
(3)将澄清的石灰水分别注入用排水法和向上排气法收集二氧化碳的两支试管中,用胶塞旋
紧 ,观察到用 法收集的二氧化碳的试管更浑浊 ,这说
明 .
(4)图 B,同学们在振荡试管中意外发现,澄清的石灰水由浑浊又变成澄清溶液.经查阅资料
得知,原来碳酸钙在水中还能继续和过量的二氧化碳反应,化合生成一种可溶性的碳酸氢钙,
该 物 质 的 化 学 式 为 . 该 实 验 采 用 上 下 振 荡 的 原 因
是 .
(5)实验结束某小组同学观察到发生装置里石灰石有剩余,但已无气泡放出,在向废液缸倾倒
三支试管的废液时发现,废液缸里有气泡产生,该组同学对这一现象展开了热烈的讨论,有同
学提出发生装置中的剩余液体可能呈酸性,遇到另外两支试管里的生成物,发生反应产生了
二氧化碳气体,为此,该组同学对石灰石和稀盐酸反应后的剩余液进行了如下探究:
【实验操作】
①向试管中加入 5 粒石灰石,倾倒约试管体积 1/3 的稀盐酸 (1:1);观察不到气泡后,
仍有固体剩余;将试管静置.
②取上层清液,用 pH 试纸测得溶液 PH=2,说明溶液显 性;pH 测定中,“上层清液滴到
试纸上”的后一步操作是
【实验思考】反应剩余液中有哪些物质 其中能使溶液 PH=2 的有哪些
【实验探究】
③ 甲 同 学 通 过 实 验 排 除 了 CaCl2 的 可 能 性 . 简 述 其 实 验 方

④乙同学将 CO2通入蒸馏水中至饱和,测得 PH>5
⑤综合甲、乙两同学实验,得出的结论是:剩余液中还含有 .
第 13 页
【拓展延伸】
假如用 100g14.6%的稀盐酸和足量的石灰石反应,看不到气泡产生时,停止收集气体.收集
到的 CO2质量 (选填“ >”、“ <”、“=”) 8.8g、
2.如图为实验室中常见的气体制备、干燥和性质实验的部分仪器.(1)若实验室用大理石和
稀盐酸反应制取并收集一瓶干燥的二氧化碳,所选仪器的连接顺序为 。(填写仪器序
号字母).
(2)现有一混合气体,其主要成分为 CO,含有少量水蒸气,还可能含有少量 HCl 气体。
某化学兴趣小组的同学欲用该混合气体进行实验:
a.检验 HCl 气体是否存在,并除去 HCl 气体;
b.用干燥纯净的 CO 气体还原不纯的氧化铜样品(其中的杂质不发生变化);
c.检验 CO 气体还原氧化铜生成的气体生成物的性质。
①假设用如图所示的仪器组装一套实验装置,完成上述实验任务。实验进行时,若要气体从
左向右流动,则这几种仪器组件的连接顺序应是: (填写仪器序号字母)。
②判定 HCl 气体是否存在的根据是 。③若原混合气体中混有二氧化碳,
到 D 中完全反应后,通过仪器 D中物质质量的减少来计算样品中氧化铜的纯度,测算结果将
(填“偏小”“偏大”“不受影响”之一)通过仪器 D 中物质质量的减少来计算样
品中氧化铜的纯度,测算结果将 (填“偏小”“偏大”“不受影响”之一)

第 14 页
3.已知某混合气体由 H2、CO 和 CO2三种气体组成.为验证该混合气体成分,科学研究小组的
学经过讨论,设计了如图 1 所示的实验方案。
根据方案回答下列问题:
(1)装置 C 在实验中的作用是 。
(2)仅根据 D装置中黑色粉末变红这一现象,能否证明混合气体中一定存在 CO?请判断并
说明理由 。
(3)小丁根据装置 E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢
气存在的结论。你认为结论是否可靠?若可靠,请说明理由;若不可靠,请对图 1 实验装置
提出改进意见: 。
(4)图 1 方案 B 装置可用来吸收 CO2但没有现象。为证明 CO2和 NaOH 能发生反应,小丁又
设计了图 2所示的方案。则图 2 方案中所加试剂 X 应该是 。
第 15 页