内容正文:
专题09 实验方案的设计
实验的设计都是以课本中的基础实验为题材进行出题的,经常作为选择题的压轴题。课本中重要实验:
1、测量空气里氧气含量
2、实验室制氧方法对比
3、水的电解
4、水的净化-过滤
5、实验室氢气的制取
6、实验探究质量守恒定律
7、木炭还原氧化铜
8、实验室制取二氧化碳
9、CO还原氧化铜
10、探究燃烧的条件
11、CO还原氧化铁
12、配制一定溶质质量分数的溶液
13、酸碱盐性质实验
1.(2021•广州)由下列实验及现象可推出相应结论的是( )
选项
实验
现象
结论
A
稀释浓硫酸
放出大量的热
化学反应伴随能量变化
B
将纯铝和铝合金相互刻划
纯铝上留下划痕
铝合金的密度比纯铝大
C
向鸡蛋壳中加醋酸
产生气泡,澄清石灰水变浑浊
鸡蛋壳中含有钙元素
D
粉尘爆炸实验
罐内发生爆炸
面粉具有可燃性
A.A B.B C.C D.D
2.(2020•广州)下列实验中,根据实验现象可得到相应结论的是( )
实验操作
现象
结论
A
将AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中
铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出
金属活动性由强到弱:Fe>Cu>Ag
B
用拇指堵住收集了CH4的试管口,靠近火焰,移开拇指点火
发出尖锐爆鸣声
试管中CH4不纯
C
在螺旋状细铁丝下端系一根火柴,点燃火柴至快燃尽时,将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中
铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
加热时铁丝可在氧气中迅速反应生成铁锈
D
点燃某无色气体,在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯
产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠
该无色气体为氢气
A.A B.B C.C D.D
3.(2019•广州)下列实验中,现象正确且可得到相应结论的是( )
实验操作
现象
结论
A
把硫在空气中点燃,再伸进充满氧气的集气瓶里
硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
硫在空气中燃烧生成SO2,在氧气中燃烧生成SO3
B
在电解器的玻璃管中加满水,接通直流电源
两极玻璃管中有气体生成,体积比是1:2
水是化合物,可分解
C
高温条件下,将CO通入Fe2O3粉末
黑色粉末变为红色
可利用CO的还原性来炼铁
D
将带火星的木条置于一瓶盛有氧气的集气瓶口上方
木条不复燃
O2能支持燃烧
A.A B.B C.C D.D
1、测定空气里氧气含量
实验原理
利用红磷燃烧消耗掉集气瓶中的氧气,生成五氧化二磷固体,使瓶中气体减少,导致压强减小,在外界大气压的作用下,烧杯中的水沿导管进入集气瓶,进入的水的体积即为瓶中氧气的体积
实验步骤
实验装置如下图所示。在集气瓶中加入少量的水,并做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞进。观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察实验现象及水面的变化情况。
实验装置
实验现象
红磷燃烧,发出黄白色火焰,产生大量白烟,并放出大量的热:冷却至室温后,打开止水夹,水沿导管进入集气瓶,进入的水的体积约占集气瓶的容积的1/5
文字表达式
红磷+氧气 五氧化二磷
化学方程式
4P+5O2 2P2O5
实验结论
氧气约占空气总体积的1/5,且能支持燃烧:剩余4/5体积的气体难溶于水,且不支持燃烧
注意事项
1、红磷必须过量。如果红磷的量不足,集气瓶内的氧气没有被完全消耗,测量结果会偏小。
2、装置气密性要好。如果装置的气密性不好,集气瓶外的空气进入集气瓶,测量结果会偏小。
3、导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后,进入的水会有一部分残留在试管中,导致测量结果偏小。
4、冷却后再打开弹簧夹,否则测量结果偏小。
5、如果弹簧夹未夹紧,或者塞塞子的动作太慢,测量结果会偏大。
6、在集气瓶低加水的目的:吸收有毒的五氧化二磷和防止可燃物溅落炸裂集气瓶。
倒吸回的水体积大于五分之一的原因
燃烧匙伸入集气瓶过慢;整个实验过程中未使用止水夹,或未夹紧未夹紧。
倒吸回的水体积小于五分之一的原因
1、装置漏气;
2、红磷不足,未消耗完氧气;
3、装置未冷却就打开止水夹。
关于替换问题
1、能否用木炭或硫代替红磷?
不能;因为:木炭和硫燃烧尽管消耗气体,但是产生了新的气体,气体体积不变,容器内压强几乎不变,水面不会变化。
2、能否用镁代替红磷?
不能;因为:镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应,这样不仅消耗氧气,还消耗氮气和二氧化碳,使测量结果偏大。
3、能否用硫粉代替红磷?
可以;但是需要将水换成氢氧化钠溶液,来吸收反应生成的二氧化硫。
4、能否用铁丝代替红磷?