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[2022赢在中考] 浙江省中考科学二轮复习
易错点专项突破十 探究化学装置的作用
1、进行化学实验时,往往要先将选择好的仪器进行有效连接,下列连接方法正确的是( )
A.先下后上 B.先右后左 C.同时进行 D. 哪儿先连接都可以
[解析]仪器的连接一般遵循“先下后上,先左后右”的原则进行。
[答案]A
2、下列化学实验能够成功的是( )
A.小明用木炭代替红磷做测定空气中氧气含量的实验
B.小颖用锌、铁、铜和稀盐酸确定锌、铁、铜三种金属的活动性
C.小聪在20℃配制36%的氯化钠溶液(20℃时氯化钠的溶解度为36 g)
D.小青将过量的木炭粉和少量氧化铜粉的混合物置于蒸发皿里加强热,得到纯净的铜
[解析] A选项不能成功,因为木炭燃烧不会造成明显的压强差;B选项可行,可通过是否反应证明铁锌的活动性比铜强,看产生气泡的快慢确定金属锌和铁的活动性;C选项不成功,溶质的质量分数是溶质的质量与溶液质量之比,所以配制不出20℃配制36%的氯化钠溶液;D选项不成功,铜在高温下能与氧气反应生成氧化铜,故答案选择B。
[答案]B
3、正确连接仪器装置是进行化学实验的重要环节。下列关于常见导管、橡胶塞等的连接操作,说法正确的是( )
A.把玻璃管插入带孔的橡胶塞时,应先把玻璃管口用水润湿
B.连接玻璃管和胶皮管时,应先把胶皮管口用水润湿
C.在容器管口塞橡胶塞时,应用力将橡胶塞竖直向下按在容器口中
D.在容器管口塞橡胶塞时,应将容器放在桌面上再塞橡胶塞
[解析] A、润湿过的玻璃管稍稍用力转动插入橡胶管,不易导致玻璃仪器破损,故正确;B、连接玻璃管和胶皮管时,应先把玻璃管用水润湿,不需用水润湿胶皮管口,不能起润滑作用,故错误;C、直接压入容易压破容器口,故错误;D、玻璃导管的橡皮塞与烧瓶相连接时,将容器放在桌面上再塞橡胶塞,容易压破容器口,故错误。
[答案]A
4、如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中不正确的是( )
A. 集气瓶内加入少量水可防止瓶底炸裂
B. 该实验所用红磷的量不足可能造成气体减少的体积小于五分之一
C. 实验时,点燃的红磷要立即伸入集气瓶中,并塞紧橡皮塞
D. 红磷燃烧产生大量的白雾,火焰熄灭后立刻打开止水夹
[解析] A.红磷燃烧生成的白色固体温度高,且五氧化二磷有毒,集气瓶内加水一是防止瓶底炸裂,二是吸收五氧化二磷,减少空气污染,故正确;B.实验时红磷一定要过量,才能将集气瓶内的氧气消耗掉.若红磷的量不足就不能将氧气完全耗尽,造成气体减少的体积小于五分之一,故正确;C.实验时,点燃的红磷要立即伸入集气瓶中,并塞紧橡皮塞,若速度过慢会导致气体膨胀逸出,造成结果偏大,故正确;D.红磷燃烧产生大量的白烟,等到装置冷却至室温后再打开止水夹,故错误。
[答案]D
5、实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气,下列操作正确的是( )
[解析] 氧气的密度比空气大可知,可用向上排空气法收集;氧气难溶于水,可用排水法收集,该方法收集的气体较纯但不干燥;A装置只能收集到1/4的氧气,C装置收集不到1/4的氧气,D装置收集不到3/4的氧气。故选B。
[答案]B
6、请在下面的仪器中选择适当的仪器组成一套制取并收集干燥的氧气的装置。
(1)各仪器从左到右的接口顺序是______→______→______→______ (填各仪器接口处的字母);
(2)要测定生成的氧气的体积,必须选用除上图以外的仪器是______ (填仪器名称)。
[解析] (1)各仪器从左到右的接口顺序是:通过B装置制取的氧气从b导管导出后,进入f导管,从e导管导出,进入g导管,即可收集到干燥的氧气;(2)要测定生成的氧气的体积,必须选用除上图以外的仪器是量筒,因为 可以用来测量液体的体积。
[答案] (1)b;f;e;g (2)量筒
7、取3g部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应,测量生成气体的体积(气体不溶于植物油),从而计算出样品中变质固体R的质量,这样就可求出样品中R的质量分数。实验装置(气密性良好)如图所示。该实验装置和相关试剂,用来实验测定样品中R质量分数是比较粗略的,数据存在误差的分析正确的是( )
A.装置内的空气使实验数据偏小 B.稀盐酸的体积使实验数据偏小
C.导管中残留的水使实验数据偏小 D.装置内残留的气体使实验数据偏小
[解析]本实验通过量筒中水的体积来获知产生的气体的体积,从而计算出R的质量的。故导管中有水残留未全部进入量筒会导致水体积偏小,即产生的气体体积偏小而使R 的质量计算出现偏差。
[答案]C
8、如图是制取、净化并测量生成的气体体积的装置示意图,利用如图装置进行下表所列实验,能达到实验目的的是( )
[解析] A.氢气可用浓硫酸干燥,并能用排水法收集,故A正确;B.氨气不能用浓硫酸干燥,也不能用排水法收集,故B错误;C.铜与浓硫酸反应需要加热且生成的二氧化硫会与碱反应,二氧化硫还易溶于水,故C错误;D.稀硝酸与铜反应较慢,为加快反应速率,需要加热,故D错误。
[答案]A
9、下列A→D的实验装置进行合理组合,即可制取二氧化碳气体也可制取氧气。
(1)写出标注①的仪器名称 ;
(2)实验室用A装置制取氧气时,在分液漏斗中添加的药品是 (填化学式),用排水法收集氧气,观察到 时,再将注满水的集气瓶倒扣住导气管,收集氧气。
(3)用A、D装置制取并收集二氧化碳,仪器接口的连接顺序是 (填“a→b”或“a→c”)。
[解析] (1)酒精灯是常用的加热仪器,故答案为:酒精灯;(2)如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,在分液漏斗中添加的药品是过氧化氢溶液;用排水法收集氧气,观察到:气泡连续均匀放出时,再将注满水的集气瓶倒扣住导气管,收集氧气;(3)因为二氧化碳的密度比空气大,所以用A、D装置制取并收集二氧化碳,仪器接口的连接顺序是a→c。
[答案](1)酒精灯 (2)双氧水 气泡均匀持续放出 (3)a→c
10、有一含NaCl、Na2CO3 10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验时,B中发生反应的化学方程式为______,______;
(2)装置C、D中盛放的试剂分别为:C______,D_____(供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)
(3)E装置中的仪器名称是______,它在该实验中的主要作用是______
(4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[解析] (1)加热时,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;十水碳酸钠分解生成碳酸钠和水,反应方程式为:Na2CO3·10H2O Na2CO3+10H2(2)C装置是吸收即干燥装置,所以应该盛放吸水的物质,浓硫酸是液体,一般U型管盛放固体,无水氯化钙能吸水,所以C中盛放无水氯化钙;碱石灰能吸收水和二氧化碳,所以D装置盛放碱石灰。(3)该仪器名称是(球形)干燥管;干燥管中盛放的是碱石灰,碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,所以干燥管的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入影响测定结果。(4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,氢氧化钠溶液中的部分水蒸气进入C装置中,导致水的含量增大,氯化钠的含量偏低。
[答案](1)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;Na2CO3 10H2O Na2CO3+10H2O(2)无水CaCl2;碱石灰(3)球形干燥管;防止空气中的CO2和水蒸气进入影响测定结果(4)偏低
11、甲、乙两个实验小组分别进行“Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3含量测定”的实验:
(1)甲组的方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,经换算并计算出样品中Na2CO3的质量。用图Ⅰ装置测定产生的CO2气体的体积,请分析图Ⅱ装置中使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同操作方法是 ;
(2)乙组的方法是:取10克样品,加水溶解后逐渐滴加溶质质量分数为3.65%的稀盐酸(稀盐酸的密度取1.0克/毫升),反应过程中不断搅拌并及时测量滴入盐酸体积与相应溶液的pH绘表如图表Ⅲ:结合表中滴入稀盐酸体积与pH的变化数据,请计算样品中Na2CO3含量。
[解析] (1)为保证收集的二氧化碳量的准确,防止二氧化碳溶于水,所以液体采用不溶解二氧化碳的油进行收集; 使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同操作方法是:打开弹簧夹,移动量气管,使油层与量气管的液面处于同一水平面。故填:打开弹簧夹,移动量气管,使油层与量气管的液面处于同一水平面;(2)稀盐酸质量是:40毫升×1.0克/毫升×3.65%=1.46g,设碳酸钠的质量是x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑中Na2CO3与HCl质量关系有106/73=x/1.46g x=2.12g
样品中Na2CO3的含量是2.12g/10g×100%=21.2%。
[答案] (1)打开弹簧夹,移动量气管,使油层与量气管的液面处于同一水平面(2)21.2%
12、利用下图装置进行实验.实验前K1、K2、K3均已关闭。
内容装置 实验1制备气体 实验2测定气体含量
Ⅰ.打开K1,用注射器向盛有锌粒的A中注入稀硫酸,直至液面浸没下端导管口Ⅱ.在K1上方导管口收集气体 Ⅰ.A(容积350mL)中为用排空气法收集的CO2,B中装满水.用注射器向A中注入15mL NaOH溶液(足量),充分反应Ⅱ.打开K2和K3
(1)检查装置气密性:保持K1关闭,打开K2、K3,向B中加水至液面浸没下端导管口,用手捂住A瓶外壁,说明装置在左侧气密性良好的现象是 ;用同样原理可以检查装置另一侧的气密性;
(2)实验1中,锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ;气体收集完毕后,在不拆卸装置的情况下,使A中未反应的稀硫酸大部分转移到B中的操作是 ;
(3)实验2中,当B中液面不再变化时,测得B中减少了160mL水,则A中CO2的体积分数约为 %。
[解析] (1)检查装置气密性:保持K1关闭,打开K2、K3,向B中加水至液面浸没下端导管口,用手捂住A瓶外壁,A中气体体积膨胀,看到B装置左侧导管口有气泡冒出;用同样原理可以检查装置另一侧的气密性。故填:B装置左侧导管口有气泡冒出;(2)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,打开k2,k3,关闭k1,导致装置A中气体压强增大,稀硫酸被气体压入装置B中,故填:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑.打开k2,k3,关闭k1 ;(3)二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收,气体减少的气体为:350mL﹣160mL﹣15mL=175mL.则A中CO2的体积分数约为:175Ml/35mL×100%0=50%。
[答案](1)B装置左侧导管口有气泡冒出;(2)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;打开k2,k3,关闭k1 ;(3)50%
13、为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数,某学生课外小组设计了如图所示的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2,准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积(实验时只用嘴吸气和呼气)。请填空:
(1)图中瓶II的作用是______;
(2)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图中的Ⅲ)有利于提高实验的准确度,其理由是 ;
(3)实验时先缓缓吸气,再缓缓呼气,反复若干次,得如下数据:瓶I溶液增重ag(密度为d g/L),收集到的气体体积b L,则该呼出气体中CO2的体积分数是______;
(4)实验中若猛吸猛呼,会造成不安全后果,猛吸时会______,猛呼时会______.为了避免这种情况的发生,在胶皮管上加了a,b两个铁夹控制,则在呼气和吸气时,应如何操作?______;
(5)此套实验装置也可以用来证明人体新陈代谢呼出的气体中含CO2,但必须将瓶______(填瓶I或瓶II)中的试剂换成______试剂。
[解析] 吸气时,用碱液来除去空气中的二氧化碳,即为图Ⅱ所示,要开b关a;呼气时,利用澄清的石灰水来检验产生的气体是二氧化碳,即为图I所示,要开a关b,说明二氧化碳是人体的代谢产物,而不是来自空气;试验中,根据装置结构和气压原理,猛呼和猛吸都会导致不良结果出现.该实验中,瓶I溶液增重的质量为代谢产生的二氧化碳的质量,故可以计算呼出气体中CO2的体积分数。
[答案] (1)除去空气中的二氧化碳;(2)增加气体与溶液的接触面积,使气体中的CO2被充分吸收;
(3)a/d÷(a/d+b)×100%;(4)会将氢氧化钠溶液吸入体内;会将氢氧化钠溶液吹出瓶外;
吸气时,开b关a;呼气时,开a关b;(5)I,澄清石灰水
14、只要买了东西,商家就提供免费的塑料袋,给人们的生活提供了很多便利,但是由于过度使用塑料方便袋造成的“白色污染”,已成为一个严重的社会问题,为此,国务院办公厅发出通知,从今年的6月1日起,所有的超市、商场,还有集贸市场都不再提供免费的塑料袋.某化学研究小组的同学欲对某种塑料方便袋(资料显示该塑料只含C、H两种元素)的组成进行测定,设计了下列实验,如图所示。
①仪器Ⅰ的名称是 ;仪器Ⅱ的名称是 ;
②装置A中所发生的反应化1学方程式为 ;
装置E中所发生的反应化学方程式为 ;
③装置B的作用是 ;
④研究小组的同学在实验前后二次称量装置D,其目的是 ;
⑤若仪器C的玻璃管中放入的塑料试样质量为Wg,塑料试样充分燃烧后,若仪器D增重a g,则Wg该塑料试样中含氢元素的质量为 g(计算结果可为分数形式);
⑥若实验中没有连接装置B,测定该塑料试样中氢元素质量分数的结果是 (填“偏小”、“偏大”、“无影响”)。
[解析] (1)石油属于混合物,石油分馏发生了物理变化。故填:混合物;物理;(2)乙醇燃烧的化学方程式为:C2H5OH+3O2 点燃2CO2+3H2O;(3)①仪器Ⅰ的名称是锥形瓶;仪器Ⅱ的名称是铁架台。故填:锥形瓶;铁架台;
②装置A中所发生的反应的化学方程式为:2H2O2 MnO22H2O+O2↑;装置E中所发生的反应化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;③装置B的作用是干燥氧气。故填:干燥氧气;④研究小组的同学在实验前后二次称量装置D,其目的是测水的质量。故填:测水的质量;⑤若仪器D增重a g,说明生成水的质量是ag,则Wg该塑料试样中含氢元素的质量为:ag×2/18×100%=a/9g。故填:a/9g。⑥若实验中没有连接装置B,则测定的水的质量偏大,测定该塑料试样中氢元素质量分数的结果也是偏大。故填:偏大。
[答案](1)混合物 物理 (2)C2H5OH+3O2 点燃2CO2+3H2O; (3)①锥形瓶;铁架台 ② 2H2O2 MnO22H2O+O2↑ CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O ③干燥氧气 ④测水的质量 ⑤a/9 ⑥偏大
15、某同学为比较镁和铝的金属活动性强弱,将两块表面积相同并除去氧化膜的镁条、铝条分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应,测定两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间。
(1)实验前需用98%的浓硫酸配制10%的硫酸溶液.现有烧杯、玻璃棒、胶头滴管,还需要的仪器有 ;
(2)利用图甲中A、B仪器可以组装一套实验室测量取氢气体积的装置,该装置导管的连接顺序是 ;
(2)图乙中量气管和水准管也可以用来测量氢气体积,为了准确地测量氢气体积,在读取量气管中液面读数的过程中,应注意 (填字母编号)。
A.读数时视线与凹液面最低处相平
B.读数前应上下移动水准管,待两管液面相平再读数
C.保持水准管静止,待水准管中液面不再上升时再读数
[解析](1)实验前需用98%的浓硫酸配制10%的硫酸溶液时应用到:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒等;(2)补给室要测量氢气体积,应将气体通过a通入A装置,再将排出的水cefpbc连接进入量筒内,由量筒内水的体积读出气体的体积,所以该装置导管的连接顺序是:b接c;(3)为了准确地测量氢气的体积,在读取量气管中液面读数时,应注意:读数时,要注意视线与量气管凹液面最低处相平;每次读数前应上下移动水准管,待两管液面相平,再读数,这是为了防止水的压强造成的误差。
[答案](1)量筒 (2)b接 c (3)AB
16、小是燃磷法测定空气中氧气的含量,实验过程如图所示:
(1)选择图甲代替课本实验图乙的优点是 ;(一点即可)
(2)写出红磷燃烧的化学方程式 ;
(3)用图甲进行实验时,活塞a的起始位置在10mL处,如图甲所示。红磷燃烧冷却至室温后活塞a停在9mL处,小明认为该实验没有达到实验目的,则可能的原因之一是 ;
(4)该实验中的红磷 (填:“能”或“不能”)用硫来代替。
[解析](1)用课本中的实验装置时,要先将红磷点燃再伸入瓶内,这个过程中红磷燃烧生成的五氧化三磷会污染空气,而图甲实验不会污染空气。(2)红磷燃烧生成五氧化二磷,4P+5O2点燃2P2O5(3)实验测得活塞移动的体积为1mL,即测得氧气的体积分数偏小,这可能是红磷不足导致氧气没有消耗完引起的。(4)如果用硫替代红磷,则生成物还是气体,容器内的气压不能明显减少,水不容易进入容器内,故测不出氧气的体积,所以不能替代。
[答案](1)用课本中的实验装置时,要先将红磷点燃再伸入瓶内,这个过程中红磷燃烧生成的五氧化三磷会污染空气,而图甲实验不会污染空气。(2)4P+5O2点燃2P2O5(3)红磷的量不足(4)不能
17、工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
[原理思路]利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品的纯度。
[实验方案]小科学同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。
(1)A中发生反应的化学方程式(任写一个) ;
(2)浓硫酸的作用为 ;
[交流讨论]小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 (填序号);
①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通
[方案改进]为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。
[数据分析]若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
[解析](1) 硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水、二氧化碳:H2SO4+Na2CO3= Na2SO4+H2O+CO2↑(NaOH与H2SO4反应也可,合理即可) (2)浓硫酸可以除去带出的水分[交流讨论] 加入的稀硫酸量不足时,可以继续加入,而装置内空气中的CO2没有排出、反应产生的CO2未被完全吸收、干燥管与空气直接相通等因素会导致难以避免的误差;[数据分析]若撤去图乙中的C装置,水和二氧化碳同时被D装置中的碱石灰吸收,使计算出的碳酸钠结果偏大,从而导致氢氧化钠的含量偏低
[答案](1)H2SO4+Na2CO3= Na2SO4+H2O+CO2↑或H2SO4+2NaOH= Na2SO4+2H2O (2)干燥气体 [交流讨论]②③④ [数据分析]偏低
18、实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体,某兴趣小组同学欲对该固体变质情况进行探究。
Ⅰ固体的成分分析
【提出问题】该瓶氢氧化钠固体是否变质,变质情况如何?
【查阅资料】①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO3; ②CaCl2溶液的pH=7,碳酸钠溶液的pH 7 ③CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH ④碱石灰是CaO和NaOH的混合物
【提出猜想】猜想Ⅰ:固体未变质猜想 Ⅱ:固体全部变质 猜想Ⅲ:固体部分变质
【原因分析】氢氧化钠在空气中变质的原因是 (用化学方程式表示).
【进行实验】小聪同学取少量样品于烧杯中,用足量水溶解,再向溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液变红,由此他得出猜想Ⅰ正确,但其他同学很快予以否定,否定的理由是___,为了进一步得出结论,组内其他三位同学分别取小聪实验后的溶液于试管中,进行如下表所示实验。
同学 小红 小美 小伍
实验操作 加入适量氢氧化钙溶液 加入过量氯化钙溶液 加入过量稀硫酸
【实验结论】小红、小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色,于是都得出猜想Ⅲ正确。
【反思评价】(一)老师指出,仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确,理由是 ;
(二)根据小美的结论推测小伍实验现象是 ;
Ⅱ固体中各成分含量
【提出问题】如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数?
【进行实验】化学小组同学设计了如下实验装置:
①小明同学认为通过测定装置 I中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的纯度,小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是 ;
②小刚同学在大家讨论的基础上,设计了装置II.请分析:装置II中A的作用 ;若无装置C,对测定结果造成的影响是___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”);
【实验结论】称取10g样品于圆底烧瓶中,实验结束后,测得装置D增重2.2g,请你计算出样品中Na2CO3质量分数。(写出计算过程)
【反思评价】①联想到空气中有CO2,所以实验室中的氢氧化钠应___保存.
②若将上述5g氢氧化钠固体全部溶解在45g水中,得到的溶液中氢氧化钠质量分数___10%(填“大于”、“小于”或“等于”)。
[解析] Ⅰ固体的成分分析
【原因分析】氢氧化钠在空气中变质的原因是氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
【进行实验】他得出猜想Ⅰ正确,但其他同学很快予以否定,否定的理由是碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液都显碱性,都能使酚酞试液变红色,因此无论氢氧化钠是否变质,溶液都能使酚酞试液变红色。
【反思评价】(一)老师指出,仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确,理由是:碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,产生的氢氧化钠干扰对样品中氢氧化钠的检验。(二)小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色,说明氢氧化钠部分变质,即样品中含有氢氧化钠和碳酸钠,加入过量稀硫酸时,稀硫酸先和氢氧化钠反应,后和碳酸钠反应,因此小伍实验现象是开始无明显现象,一会儿后产生气泡,溶液由红色逐渐变成无色。
Ⅱ固体中各成分含量
【进行实验】化学小组同学设计了如下实验装置。
①小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体也被装置B吸收了。
②装置II中A的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气;
若无装置C,水蒸气会进入D装置中,导致测定的二氧化碳质量偏大,进一步导致测定结果偏大。
【实验结论】设10g样品中碳酸钠的质量为x,
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑,
106 44
x 2.2g
106x106x=442.2g442.2g,
x=5.3g, 样品中碳酸钠质量分数为:5.3g/10g×100%=53%,
答:样品中碳酸钠质量分数为53%。
【反思评价】①联想到空气中有CO2,为了防止氢氧化钠和二氧化碳反应,实验室中的氢氧化钠应密封保存。②若将上述5g氢氧化钠固体全部溶解在45g水中,由于固体中含有碳酸钠,因此氢氧化钠的质量小于5g,得到的溶液中氢氧化钠质量分数小于10%。
[答案] Ⅰ固体的成分分析【原因分析】2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O【进行实验】碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液都显碱性,都能使酚酞试液变红色【反思评价】(一)碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,产生的氢氧化钠干扰对样品中氢氧化钠的检验 (二)开始无明显现象,一会儿后产生气泡,溶液由红色逐渐变成无色
Ⅱ固体中各成分含量 ① 浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体也被装置B吸收了 ②吸收空气中的二氧化碳和水蒸气;偏大 【实验结论】53% 【反思评价】①密封 ②小于
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[2022赢在中考] 浙江省中考科学二轮复习
易错点专项突破十 探究化学装置的作用
1、进行化学实验时,往往要先将选择好的仪器进行有效连接,下列连接方法正确的是( )
A.先下后上 B.先右后左 C.同时进行 D. 哪儿先连接都可以
2、下列化学实验能够成功的是( )
A.小明用木炭代替红磷做测定空气中氧气含量的实验
B.小颖用锌、铁、铜和稀盐酸确定锌、铁、铜三种金属的活动性
C.小聪在20℃配制36%的氯化钠溶液(20℃时氯化钠的溶解度为36 g)
D.小青将过量的木炭粉和少量氧化铜粉的混合物置于蒸发皿里加强热,得到纯净的铜
3、正确连接仪器装置是进行化学实验的重要环节。下列关于常见导管、橡胶塞等的连接操作,说法正确的是( )
A.把玻璃管插入带孔的橡胶塞时,应先把玻璃管口用水润湿
B.连接玻璃管和胶皮管时,应先把胶皮管口用水润湿
C.在容器管口塞橡胶塞时,应用力将橡胶塞竖直向下按在容器口中
D.在容器管口塞橡胶塞时,应将容器放在桌面上再塞橡胶塞
4、如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中不正确的是( )
A. 集气瓶内加入少量水可防止瓶底炸裂
B. 该实验所用红磷的量不足可能造成气体减少的体积小于五分之一
C. 实验时,点燃的红磷要立即伸入集气瓶中,并塞紧橡皮塞
D. 红磷燃烧产生大量的白雾,火焰熄灭后立刻打开止水夹
5、实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气,下列操作正确的是( )
6、请在下面的仪器中选择适当的仪器组成一套制取并收集干燥的氧气的装置。
(1)各仪器从左到右的接口顺序是______→______→______→______ (填各仪器接口处的字母);
(2)要测定生成的氧气的体积,必须选用除上图以外的仪器是______ (填仪器名称)。
7、取3g部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应,测量生成气体的体积(气体不溶于植物油),从而计算出样品中变质固体R的质量,这样就可求出样品中R的质量分数。实验装置(气密性良好)如图所示。该实验装置和相关试剂,用来实验测定样品中R质量分数是比较粗略的,数据存在误差的分析正确的是( )
A.装置内的空气使实验数据偏小
B.稀盐酸的体积使实验数据偏小
C.导管中残留的水使实验数据偏小
D.装置内残留的气体使实验数据偏小
8、如图是制取、净化并测量生成的气体体积的装置示意图,利用如图装置进行下表所列实验,能达到实验目的的是( )
9、下列A→D的实验装置进行合理组合,即可制取二氧化碳气体也可制取氧气。
(1)写出标注①的仪器名称 ;
(2)实验室用A装置制取氧气时,在分液漏斗中添加的药品是 (填化学式),用排水法收集氧气,观察到 时,再将注满水的集气瓶倒扣住导气管,收集氧气。
(3)用A、D装置制取并收集二氧化碳,仪器接口的连接顺序是 (填“a→b”或“a→c”)。
10、有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验时,B中发生反应的化学方程式为______,______;
(2)装置C、D中盛放的试剂分别为:C______,D_____(供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)
(3)E装置中的仪器名称是______,它在该实验中的主要作用是______
(4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
11、甲、乙两个实验小组分别进行“Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3含量测定”的实验:
(1)甲组的方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,经换算并计算出样品中Na2CO3的质量。用图Ⅰ装置测定产生的CO2气体的体积,请分析图Ⅱ装置中使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同操作方法是 ;
(2)乙组的方法是:取10克样品,加水溶解后逐渐滴加溶质质量分数为3.65%的稀盐酸(稀盐酸的密度取1.0克/毫升),反应过程中不断搅拌并及时测量滴入盐酸体积与相应溶液的pH绘表如图表Ⅲ:结合表中滴入稀盐酸体积与pH的变化数据,请计算样品中Na2CO3含量。
12、利用下图装置进行实验.实验前K1、K2、K3均已关闭。
内容装置 实验1制备气体 实验2测定气体含量
Ⅰ.打开K1,用注射器向盛有锌粒的A中注入稀硫酸,直至液面浸没下端导管口Ⅱ.在K1上方导管口收集气体 Ⅰ.A(容积350mL)中为用排空气法收集的CO2,B中装满水.用注射器向A中注入15mL NaOH溶液(足量),充分反应Ⅱ.打开K2和K3
(1)检查装置气密性:保持K1关闭,打开K2、K3,向B中加水至液面浸没下端导管口,用手捂住A瓶外壁,说明装置在左侧气密性良好的现象是 ;用同样原理可以检查装置另一侧的气密性;
(2)实验1中,锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ;气体收集完毕后,在不拆卸装置的情况下,使A中未反应的稀硫酸大部分转移到B中的操作是 ;
(3)实验2中,当B中液面不再变化时,测得B中减少了160mL水,则A中CO2的体积分数约为 %。
13、为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数,某学生课外小组设计了如图所示的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2,准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积(实验时只用嘴吸气和呼气)。请填空:
(1)图中瓶II的作用是______;
(2)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图中的Ⅲ)有利于提高实验的准确度,其理由是 ;
(3)实验时先缓缓吸气,再缓缓呼气,反复若干次,得如下数据:瓶I溶液增重ag(密度为d g/L),收集到的气体体积b L,则该呼出气体中CO2的体积分数是______;
(4)实验中若猛吸猛呼,会造成不安全后果,猛吸时会______,猛呼时会______.为了避免这种情况的发生,在胶皮管上加了a,b两个铁夹控制,则在呼气和吸气时,应如何操作?______;
(5)此套实验装置也可以用来证明人体新陈代谢呼出的气体中含CO2,但必须将瓶______(填瓶I或瓶II)中的试剂换成______试剂。
14、只要买了东西,商家就提供免费的塑料袋,给人们的生活提供了很多便利,但是由于过度使用塑料方便袋造成的“白色污染”,已成为一个严重的社会问题,为此,国务院办公厅发出通知,从今年的6月1日起,所有的超市、商场,还有集贸市场都不再提供免费的塑料袋.某化学研究小组的同学欲对某种塑料方便袋(资料显示该塑料只含C、H两种元素)的组成进行测定,设计了下列实验,如图所示。
①仪器Ⅰ的名称是 ;仪器Ⅱ的名称是 ;
②装置A中所发生的反应化1学方程式为 ;
装置E中所发生的反应化学方程式为 ;
③装置B的作用是 ;
④研究小组的同学在实验前后二次称量装置D,其目的是 ;
⑤若仪器C的玻璃管中放入的塑料试样质量为Wg,塑料试样充分燃烧后,若仪器D增重a g,则Wg该塑料试样中含氢元素的质量为 g(计算结果可为分数形式);
⑥若实验中没有连接装置B,测定该塑料试样中氢元素质量分数的结果是 (填“偏小”、“偏大”、“无影响”)。
15、某同学为比较镁和铝的金属活动性强弱,将两块表面积相同并除去氧化膜的镁条、铝条分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应,测定两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间。
(1)实验前需用98%的浓硫酸配制10%的硫酸溶液.现有烧杯、玻璃棒、胶头滴管,还需要的仪器有 ;
(2)利用图甲中A、B仪器可以组装一套实验室测量取氢气体积的装置,该装置导管的连接顺序是 ;
(2)图乙中量气管和水准管也可以用来测量氢气体积,为了准确地测量氢气体积,在读取量气管中液面读数的过程中,应注意 (填字母编号)。
A.读数时视线与凹液面最低处相平
B.读数前应上下移动水准管,待两管液面相平再读数
C.保持水准管静止,待水准管中液面不再上升时再读数
(第15题图) (第16题图)
16、小是燃磷法测定空气中氧气的含量,实验过程如图所示:
(1)选择图甲代替课本实验图乙的优点是 ;(一点即可)
(2)写出红磷燃烧的化学方程式 ;
(3)用图甲进行实验时,活塞a的起始位置在10mL处,如图甲所示。红磷燃烧冷却至室温后活塞a停在9mL处,小明认为该实验没有达到实验目的,则可能的原因之一是 ;
(4)该实验中的红磷 (填:“能”或“不能”)用硫来代替。
17、工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
[原理思路]利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品的纯度。
[实验方案]小科学同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。
(1)A中发生反应的化学方程式(任写一个) ;
(2)浓硫酸的作用为 ;
[交流讨论]小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 (填序号);
①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通
[方案改进]为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。
[数据分析]若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18、实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体,某兴趣小组同学欲对该固体变质情况进行探究。
Ⅰ固体的成分分析
【提出问题】该瓶氢氧化钠固体是否变质,变质情况如何?
【查阅资料】①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO3; ②CaCl2溶液的pH=7,碳酸钠溶液的pH 7 ③CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH ④碱石灰是CaO和NaOH的混合物
【提出猜想】猜想Ⅰ:固体未变质猜想 Ⅱ:固体全部变质 猜想Ⅲ:固体部分变质
【原因分析】氢氧化钠在空气中变质的原因是 (用化学方程式表示).
【进行实验】小聪同学取少量样品于烧杯中,用足量水溶解,再向溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液变红,由此他得出猜想Ⅰ正确,但其他同学很快予以否定,否定的理由是___,为了进一步得出结论,组内其他三位同学分别取小聪实验后的溶液于试管中,进行如下表所示实验。
同学 小红 小美 小伍
实验操作 加入适量氢氧化钙溶液 加入过量氯化钙溶液 加入过量稀硫酸
【实验结论】小红、小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色,于是都得出猜想Ⅲ正确。
【反思评价】(一)老师指出,仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确,理由是 ;
(二)根据小美的结论推测小伍实验现象是 ;
Ⅱ固体中各成分含量
【提出问题】如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数?
【进行实验】化学小组同学设计了如下实验装置:
①小明同学认为通过测定装置 I中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的纯度,小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是 ;
②小刚同学在大家讨论的基础上,设计了装置II.请分析:装置II中A的作用 ;若无装置C,对测定结果造成的影响是___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”);
【实验结论】称取10g样品于圆底烧瓶中,实验结束后,测得装置D增重2.2g,请你计算出样品中Na2CO3质量分数。(写出计算过程)
【反思评价】①联想到空气中有CO2,所以实验室中的氢氧化钠应___保存.
②若将上述5g氢氧化钠固体全部溶解在45g水中,得到的溶液中氢氧化钠质量分数___10%(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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[2022赢在中考] 浙江省中考科学二轮复习
易错点专项突破十 探究化学装置的作用
〇易错点一 体积法测量气体体积的误差分析
⊙典例剖析
课本上是用图甲的装置来测定空气中氧气的体积分数。而小明通过查询资料对该实验进行改进,利用四硫化钠(Na2S4)固体替代红磷进行实验,其反应原理为: 2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH
实验步骤:
①将足量的四硫化钠(Na2S4)固体置于试管中,再加入适量的水并迅速塞紧橡胶塞,再充分振荡;
②测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图乙所示);
③将该试管插入水中(如图丙),取下橡胶塞,观察到试管内液面上升;
④当管内液面稳定时塞紧橡胶塞.将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2;
⑤按照①~③再重复实验2次,3次实验数据如表所示:
(1)步骤①中进行充分振荡的目的是 ;
(2)根据3次实验数据,请你计算空气中氧气的体积分数为___(结果精确到0.1%);
(3)小明设计的实验与课本上的实验相比,有哪些相同的原理(写出2点) 。
[易错剖析](1)的错误答案有:使四硫化钠充分反应等。实验目的是为了充分反应四硫化钠, 所以四硫化钠应过量。充分振荡的目的是充分反应试管内的氧气。相同的原理:都是根据氧气完全反应后进入试管内的水的体积与氧气相等的原理。
[易错防范] 实验操作的作用需依据实验目的的分析,相同的操作在不同的实验目的下,作用也会有差异。
[正确答案](1)让试管内的氧气与四硫化钠充分反应,(2)20.9% (3)都是利用化学反应消耗容器内氧气、产物都是固体(或都是利用反应后气压减小,根据水进入装置内的量求氧气的体积)
⊙易错突破
1、某同学用足量的金属镁与7.3g5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的 装置进行制取和收集。
(2)乙图为检验发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管有 产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09克/升,请计算能收集到多少升氢气。(精确到0.01)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值大,请分析可能原因(两点) 。
2、实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体,某化学兴趣小组的同学对该固体的变质情况进行探究。
[提出问题]该瓶氢氧化钠固体是否变质,变质情况如何?
[查阅资料]①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO3; ②CaCl2溶液呈中性。
[提出猜想] 猜想I:固体未变质; 猜想Ⅱ:固体部分变质;
以上猜想是否严谨,并说明理由 。
[进行实验]
小丽同学取少量样品于烧杯中,加足量水溶解,再向溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,由此她得出猜想I正确,但其他同学很快予以否定,理由是 。
为了进一步得出结论,组内其他三位同学分别取小丽实验后的溶液于试管中,进行如下实验:
同学 小红 小美 小伍
实验操作 加入适量氢氧化钙溶液 加入过量氯化钙溶液 加入过量稀硫酸
[实验结论 ]
(1)小红、小美的实验中都观察到有 ,于是他们都得出猜想Ⅱ正确;
(2)老师指出,仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅱ成立,理由是 。
(3)根据小美的实验结论推测小沙的实验现象为 。
[拓展提升]
如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数?
经过讨论,小组同学称取一定质量的样品,按照如图所示装置进行实验,可通过测量生成二氧化碳的体积计算出碳酸钠的质量分数(二氧化碳密度已知)。在实验中,若没有加入植物油,测定的结果会__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(易错点一突破第2题图) (易错点二 典例剖析图)
〇易错点二 质量法测量气体质量的误差分析
⊙典例剖析
实验室新购买了一批双氧水溶液,某兴趣小组同学要测定其质量分数,创设设计如如所示的装置,其实验的操作步骤如下:
①组装仪器,并检查装置的气密性;②在A、B、C三个仪器中装入药品,其中双氧水溶液质量为50g;③用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g;④关闭a处止水夹,打开A仪器的阀门,向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液,随即关闭A仪器的阀门;⑤充分反应后,打开a处止水夹,向装置中持续缓慢地鼓入X气体;⑥第二次称量整套装置的总质量为497g。
(1)本实验采用的装置中,A仪器的名称是 ;
(2)为尽可能减小测量误差,请结合测量原理判断, 操作⑤中鼓入的X气体是 ;
A.氦气 B.经干燥处理的空气 C.除去氧气后的空气
(3)根据题意,计算双氧水溶液中溶质的质量分数是 。
[易错剖析] 第(2)小题容易出错成AC。基于减小实验误差的分析,通入X气体是为了排除装置内的氧气以减小误差。误主伙通和除去氧气后的空气可使装置内的气体恢复为空气,且忽略了浓硫酸的作用,由于 浓硫酸的作用逸出的氧气中不含水蒸气,所以通入除去氧气的空气或空气都会带入水蒸气。
[易错防范] 质量法若利用发生装置的前后质量差来计算产生的气体,则误差主要原因是装置内残留的气体会导致反应前后气体密度不同,若利用收集装置的前后质量差,则误差原因主要来自于是否完全吸收及是否有外来气体干扰。
[正确答案] (1)分液漏斗 (2)B (3)6.8%
⊙易错突破
1、小明为了测定某钙片中碳酸钙的质量分数,用如图装置进行如下实验:
①取研碎后的钙片4克,导入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸,置于电子天平上测出装置总质量; ②打开活塞,滴入足量稀盐酸后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置总质量; ③整理相关数据如表所示,计算出钙片中碳酸钙的质量分数。
(1)该实验中,对装置中的固态干燥剂的性质有何要求? ;
(2)反应前容器内是空气(密度为ρ1),反应后全部是二氧化碳(密度为ρ2),则反应前后容器(容积为V)内的气体质量差为m为 ;(用字母表示,反应物的体积忽略不计)
(3)小明查阅有关数据后,计算出反应前后容器内的气体质量差m为0.22克,若钙片中的其它成分不与盐酸反应,结合表中数据,计算该钙片中碳酸钙的质量分数(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)。
〇易错点三 装置的作用与具体操作
⊙典例剖析
铜元素有多种氧化物,如CuO、 Cu2O等。称取14.4g仅含Cu、O两种元素的固体样品、采用如下装置实验(夹持装置省略)。测得实验前后装置B增重4.4g。下列说法正确的是( )
A. 装置B的作用是吸收反应生成的H2O和CO2
B. 实验开始前应先关闭K2,打开K1,让CO通一段时间
C. 根据实验数据进行计算,可以确定该固体为Cu2O
D. 若缺少装置C,则实验所得Cu、O个数比偏高
[易错剖析] 本题易错答案为C、D。该反应没有生成水,由于一氧化碳是具有可燃性的气体,实验开始前应先关闭K2打开K1,让CO通一会儿,排除管中空气,防止加热时发生爆炸。装置B增重4.4g是生成的CO2的质量,铜 的氧化物中氧的质量4.4g×1/2×32/44=1.6g;所以 铜与氧原子个数比(14.4g-1.6g)/64=2:1;则固体组成为 ①Cu2O、②CuO、Cu、③ CuO、 Cu2O、Cu三种可能。不可以确定该固体为Cu2O。若缺少装置C,装置B增重的质量偏大,则实验所得Cu、O个数比偏小。
[易错防范] 本题主要考查CO还原CuO实验的注意事项、物质组成的确定方法等,有一定的难度。C是否有错需要通过计算才能确定,不能用“猜”的方法解决。D选项是因为若没有C装置,则空气中二氧化碳会进入B装置而使B增重。
[正确答案] B
⊙易错突破
1、现有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各成分的质量分数。
(1) 装置C、D中盛放的试剂分别为:C ,D ;
(供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)
(2)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
(3)若样品的质量为m g,反应后C、D的质量差分别为m1g、m2g,则该混合物中Na2CO3 10H2O的质量分数为: (结果用分数表示,可不化简)。
〇易错点四 装置的连接顺序
⊙典例剖析
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量的CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行如下研究。请完成下列各题:
(一)猜想与假设:
猜想一:固体为CuCO3,理由: (用化学反应方程式表示)。
猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈 (填“酸”或“碱”)性。
猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
(二)资料查阅:
①Cu(OH)2和CuCO3晶体均不带结晶水;②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,化学反应方程式分别为:
Cu(OH)2==CuO+H2O CuCO3==CuO+CO2 ③无水CuSO4遇水变蓝色。
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取: 将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、低温烘干得蓝色固体。
Ⅱ.用下图所示装置,定性探究固体的成分。
(1)若用装置A、B组合进行实验,B中无现象,则猜想 正确;
(2)若用装置A、C组合进行实验,C中无现象,则猜想 正确;
(3)小组同学将装置按 A、 、 (填“B”、“C”)的顺序组合进行实验,验证出猜想三是正确的;实验中: C中的现象 。
结论:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
[易错剖析] 第(2)易错成:再次过滤,溶液中无固体;第(5)易错成:B、C。原因:(2)不理解洗净固体的含义,洗净固体是指所得的固体中不含有反应中过量的碳酸钠,即是否有碳酸钠。(5)若先检验加热产物是否有二氧化碳,则会对水的检验产生干扰,因为气体经过石灰水会带出水蒸气影响对水的检验。
[易错防范] 组合装置主要考虑前后之间是否会产生实验干扰。
[正确答案] (一) 猜想一: Na2CO3+CuSO4= CuCO3↓+ Na2SO4 猜想二:碱
(三) ⑴猜想二 ⑵猜想一 (3) C、B 无水硫酸铜变蓝色
⊙易错突破
1、某同学为了研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多,将一氧化碳和氢气等体积混合后先后通过图甲装置,再通过图乙中的仪器组合,为达到实验目的,图乙中仪器选择和连接最合理的是( )
A.cba B.cda C.cbd D.bca
2、小乐利用干燥的H2和CO混合气体,以及如图所示装置进行如下实验。
实验一:验证H2和CO的还原性
(1)装置的正确连接顺序是 按顺序书写字母,且每套装置限用一次):能证明H2具有还原性的实验现象是 。
(2)有人质疑使澄清石灰水变浑浊的不一定是CO2,也有可能是CO或H2:因此提出CO和H2在与氧化铜反应前应先通入澄清石灰水加以检验。小乐认为从实验操作角度分析,没有必要补充上述检验,理由是: 。
实验二:定量分析混合气体中H2和CO的质量比小乐在实验前后对B、C装置(硬质玻璃管和内部药品)进行了质量的测定(如下表),假设B、C装置中反应完全,则H2和CO的质量比为 。
21清风明月(共26张PPT)
[2022 赢在中考]浙江中考科学二轮复习
易错点专项突破十
探究化学装置的作用
易错点突破十
〇易错点一 体积法测量气体体积的误差分析
⊙典例剖析
课本上是用图甲的装置来测定空气中氧气的体积分数。而小明通过查询资料对该实验进行改进,利用四硫化钠(Na2S4)固体替代红磷进行实验,其反应原理为: 2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH
实验步骤:
①将足量的四硫化钠(Na2S4)固体置于试管中,再加入适量的水并迅速塞紧橡胶塞,再充分振荡;
②测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图乙所示);
③将该试管插入水中(如图丙),取下橡胶塞,观察到试管内液面上升;
④当管内液面稳定时塞紧橡胶塞.将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2;
⑤按照①~③再重复实验2次,3次实验数据如表所示:
易错点突破十
(1)步骤①中进行充分振荡的目的是 ;
(2)根据3次实验数据,请你计算空气中氧气的体积分数为___(结果精确到0.1%);
(3)小明设计的实验与课本上的实验相比,有哪些相同的原理(写出2点) 。
[易错剖析]
[易错防范]
[正确答案]
易错点突破十
(1)的错误答案有:使四硫化钠充分反应等。实验目的是为了充分反应四硫化钠, 所以四硫化钠应过量。充分振荡的目的是充分反应试管内的氧气。相同的原理:都是根据氧气完全反应后进入试管内的水的体积与氧气相等的原理。
实验操作的作用需依据实验目的的分析,相同的操作在不同的实验目的下,作用也会有差异。
(1)让试管内的氧气与四硫化钠充分反应,(2)20.9% (3)都是利用化学反应消耗容器内氧气、产物都是固体(或都是利用反应后气压减小,根据水进入装置内的量求氧气的体积)
⊙易错突破
易错点突破十
1、某同学用足量的金属镁与7.3g5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的 装置进行制取和收集。
B和D
(2)乙图为检验发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管有
产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09克/升,请计算能收集到多少升氢气。(精确到0.01)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值大,请分析可能原因(两点) 。
气泡,松手后导管口有一段水柱
0.11L
反应放热使容器内气体膨胀;镁与水反应生成气体(气体内有水蒸气);
⊙易错突破
易错点突破十
2、实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体,某化学兴趣小组的同学对该固体的变质情况进行探究。
[提出问题]该瓶氢氧化钠固体是否变质,变质情况如何?
[查阅资料]①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO3;
②CaCl2溶液呈中性。
[提出猜想]
猜想I:固体未变质;
猜想Ⅱ:固体部分变质;
以上猜想是否严谨,并说明理由 。
不严谨,因为长期放置的氢氧化钠也有全部变质了
易错点突破十
[进行实验]
小丽同学取少量样品于烧杯中,加足量水溶解,再向溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,由此她得出猜想I正确,但其他同学很快予以否定,理由是 。
为了进一步得出结论,组内其他三位同学分别取小丽实验后的溶液于试管中,进行如下实验:
同学 小红 小美 小伍
实验操作 加入适量氢氧化钙溶液 加入过量氯化钙溶液 加入过量稀硫酸
变质生成的碳酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞变红色
易错点突破十
[实验结论 ]
(1)小红、小美的实验中都观察到有 ,于是他们都得出猜想Ⅱ正确;
(2)老师指出,仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅱ成立,理由是 。
(3)根据小美的实验结论推测小沙的实验现象为 。
白色沉淀生成,溶液呈红色
加入氢氧化钙后会对氢氧化钠的检验产生干扰
刚开始没现象,一段时间后出现气泡,溶液逐渐由红色变成无色
[拓展提升]
如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数?
经过讨论,小组同学称取一定质量的样品,按照如图所示装置进行实验,可通过测量生成二氧化碳的体积计算出碳酸钠的质量分数(二氧化碳密度已知)。在实验中,若没有加入植物油,测定的结果会__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
偏小
易错点突破十
〇易错点二 质量法测量气体质量的误差分析
⊙典例剖析
易错点突破十
实验室新购买了一批双氧水溶液,某兴趣小组同学要测定其质量分数,创设设计如如所示的装置,其实验的操作步骤如下:
①组装仪器,并检查装置的气密性;②在A、B、C三个仪器中装入药品,其中双氧水溶液质量为50g;③用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g;④关闭a处止水夹,打开A仪器的阀门,向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液,随即关闭A仪器的阀门;⑤充分反应后,打开a处止水夹,向装置中持续缓慢地鼓入X气体;⑥第二次称量整套装置的总质量为497g。
(1)本实验采用的装置中,A仪器的名称是 ;
(2)为尽可能减小测量误差,请结合测量原理判断,
操作⑤中鼓入的X气体是 ;
A.氦气 B.经干燥处理的空气
C.除去氧气后的空气
(3)根据题意,计算双氧水溶液中溶质的质量分数是 。
[易错剖析]
[易错防范]
[正确答案]
易错点突破十
第(2)小题容易出错成AC。基于减小实验误差的分析,通入X气体是为了排除装置内的氧气以减小误差。误主伙通和除去氧气后的空气可使装置内的气体恢复为空气,且忽略了浓硫酸的作用,由于 浓硫酸的作用逸出的氧气中不含水蒸气,所以通入除去氧气的空气或空气都会带入水蒸气。
质量法若利用发生装置的前后质量差来计算产生的气体,则误差主要原因是装置内残留的气体会导致反应前后气体密度不同,若利用收集装置的前后质量差,则误差原因主要来自于是否完全吸收及是否有外来气体干扰。
(1)分液漏斗 (2)B (3)6.8%
⊙易错突破
易错点突破十
1、小明为了测定某钙片中碳酸钙的质量分数,用如图装置进行如下实验:
①取研碎后的钙片4克,导入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸,置于电子天平上测出装置总质量;
②打开活塞,滴入足量稀盐酸后关闭活塞,待气泡不
再冒出时,测出反应后装置总质量;
③整理相关数据如表所示,计算出钙片中碳酸钙的质
量分数。
反应前总质量(克) 275.58
反应后总质量(克) 274.92
反应前后总质量差(克) 0.66
容器内气体质量差(克) m
(1)该实验中,对装置中的固态干燥剂的性质有何要求?
;
(2)反应前容器内是空气(密度为ρ1),反应后全部是二氧化碳(密度为ρ2),则反应前后容器(容积为V)内的气体质量差为m为 ;(用字母表示,反应物的体积忽略不计)
易错点突破十
能吸收水但不吸收二氧化碳
(ρ2﹣ρ1)V
易错点突破十
(3)小明查阅有关数据后,计算出反应前后容器内的气体质量差m为0.22克,若钙片中的其它成分不与盐酸反应,结合表中数据,计算该钙片中碳酸钙的质量分数(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)。
解:设设钙片中碳酸钙的质量为x
反应后生成的二氧化碳的质量为:0.66g+0.22g=0.88g
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.88g
100/x=44/0.88g
解得:x=2g
该钙片中碳酸钙的质量分数为:2g/4g×100%=50%。
答:钙片中碳酸钙质量分数为50%。
易错点突破十
〇易错点三 装置的作用与具体操作
⊙典例剖析
铜元素有多种氧化物,如CuO、 Cu2O等。称取14.4g仅含Cu、O两种元素的固体样品、采用如下装置实验(夹持装置省略)。测得实验前后装置B增重4.4g。下列说法正确的是( )
A. 装置B的作用是吸收反应生成的H2O和CO2
B. 实验开始前应先关闭K2,打开K1,让CO通一段时间
C. 根据实验数据进行计算,可以确定该固体为Cu2O
D. 若缺少装置C,则实验所得Cu、O个数比偏高
[易错剖析]
[易错防范]
[正确答案]
易错点突破十
本题易错答案为C、D。该反应没有生成水,由于一氧化碳是具有可燃性的气体,实验开始前应先关闭K2打开K1,让CO通一会儿,排除管中空气,防止加热时发生爆炸。装置B增重4.4g是生成的CO2的质量,铜 的氧化物中氧的质量4.4g×1/2×32/44
=1.6g;所以 铜与氧原子个数比(14.4g-1.6g)/64=2:1;则固体组成为 ①Cu2O、②CuO、Cu、③ CuO、 Cu2O、Cu三种可能。不可以确定该固体为Cu2O。若缺少装置C,装置B增重的质量偏大,则实验所得Cu、O个数比偏小。
本题主要考查CO还原CuO实验的注意事项、物质组成的确定方法等,有一定的难度。C是否有错需要通过计算才能确定,不能用“猜”的方法解决。D选项是因为若没有C装置,则空气中二氧化碳会进入B装置而使B增重。
B
易错点突破十
⊙易错突破
1、现有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各成分的质量分数。
(1) 装置C、D中盛放的试剂分别为:C ,D ;
(供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)
(2)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
(3)若样品的质量为m g,反应后C、D的质量差分别为m1g、m2g,则该混合物中Na2CO3 10H2O的质量分数为: (结果用分数表示,可不化简)。
无水CaCl2
碱石灰
偏低
易错点突破十
〇易错点四 装置的连接顺序
⊙典例剖析
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量的CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行如下研究。请完成下列各题:
(一)猜想与假设:
猜想一:固体为CuCO3,理由: (用化学反应方程式表示)。
猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈 (填“酸”或“碱”)性。
猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
(二)资料查阅:
①Cu(OH)2和CuCO3晶体均不带结晶水;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,化学反应方程式分别为:
Cu(OH)2==CuO+H2O CuCO3==CuO+CO2
③无水CuSO4遇水变蓝色。
易错点突破十
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:
将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、低温烘干得蓝色固体。
Ⅱ.用下图所示装置,定性探究固体的成分。
(1)若用装置A、B组合进行实验,B中无现象,则猜想 正确;
(2)若用装置A、C组合进行实验,C中无现象,则猜想 正确;
(3)小组同学将装置按 A、 、 (填“B”、“C”)的顺序组合进行实验,验证出猜想三是正确的;实验中: C中的现象 。
结论:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
[易错剖析]
[易错防范]
[正确答案]
易错点突破十
第(2)易错成:再次过滤,溶液中无固体;第(5)易错成:B、C。原因:(2)不理解洗净固体的含义,洗净固体是指所得的固体中不含有反应中过量的碳酸钠,即是否有碳酸钠。(5)若先检验加热产物是否有二氧化碳,则会对水的检验产生干扰,因为气体经过石灰水会带出水蒸气影响对水的检验。
组合装置主要考虑前后之间是否会产生实验干扰。
(一) 猜想一: Na2CO3+CuSO4= CuCO3↓+ Na2SO4 猜想二:碱
(三) ⑴猜想二 ⑵猜想一 (3) C、B 无水硫酸铜变蓝色
易错点突破十
⊙易错突破
1、某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多,将一氧化碳和氢气等体积混合后先后通过图甲装置,再通过图乙中的仪器组合,为达到实验目的,图乙中仪器选择和连接最合理的是( )
A.cba B.cda C.cbd D.bca
A
易错点突破十
⊙易错突破
2、小乐利用干燥的H2和CO混合气体,以及如图所示装置进行如下实验。
实验一:验证H2和CO的还原性
(1)装置的正确连接顺序是 按顺序书写字母,且每套装置限用一次):能证明H2具有还原性的实验现象是 。
CBAD
B中白色粉末变成蓝色
易错点突破下
(2)有人质疑使澄清石灰水变浑浊的不一定是CO2,也有可能是CO或H2:因此提出CO和H2在与氧化铜反应前应先通入澄清石灰水加以检验。小乐认为从实验操作角度分析,没有必要补充上述检验,理由是: ;
。
实验二:定量分析混合气体中H2和CO的质量比小乐在实验前后对B、C装置(硬质玻璃管和内部药品)进行了质量的测定(如表),假设B、C装置中反应完全,则H2和CO的质量比为 。
装置 实验前 实验后
B 100.8g 102.6g
C 65.6g 62.4g
实验前先通入氢气和CO混合气体,即可检验出氢气或CO但不能使澄清石灰水变浑浊
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