内容正文:
化学实验探究
【知识补充】
【基础突破】
1.探究型实验题目,从以下几个步骤入手:
(1) 仔细审题后,分析清楚实验目的、实验原理(化学方程式)
(2) 顺着装置连接顺序分析实验过程
(3) 结合实验过程时要注意各个仪器作用
(4) 结合题意、结合自己的分析、结合掌握的知识去解决问题
2.连接仪器注意以下几点:
(1)辨认清楚是除杂质还是验证题。
(2)若除杂质题,一般先除去二氧化碳,再除水蒸气。
若为验证题,一般先验证水蒸气的存在,再验证二氧化碳的存在。
(3)除杂质水蒸气或干燥中性、酸性气体,常选浓硫酸。验证水蒸气的存在,常选用白色的无水硫酸铜。
(4)除杂质二氧化碳,常先用氢氧化钠溶液。验证二氧化碳的存在,必须选用澄清的石灰水。
(5)导管连接时,一定要长导管进入液体,短导管排出。
3.气体的干燥
气体的干燥即除气体中的水蒸气。原则是干燥剂不能跟被干燥的气体发生反应。
A、固体NaOH、生石灰、碱石灰(固体NaOH和CaO的混合物)是碱性干燥剂,可干燥中性气体(如H2、O2、CO、N2、CH4等)和碱性气体(如NH3)。不能干燥CO2、SO2、HCI等酸性气体。
B、浓硫酸是酸性干燥剂,可干燥中性气体和酸性气体。不能干燥氨气NH3(碱性气体)。
干燥的装置由干燥剂的状态决定,固体干燥剂可用球形干燥管和U形管,液体干燥剂可用洗气瓶。
4.气体的除杂
除杂原则:被净化的气体不能参加反应,不能引入新的杂质。
常见气体的除杂:
A、NaOH溶液可除去CO2、HCI、SO2等酸性气体。
B、灼热的CuO粉末可除去CO、H2。
C、灼热的铜网可除去O2。
5.物质的分离和提纯
物理方法:过滤法、结晶法、蒸馏法。
A、过滤法:可溶物质与难溶物质的分离和提纯。例如粗盐的提纯;KCI和MnO2的分离。
B、结晶法:溶解度受温度影响很大的物质与溶解度受温度影响很小的物质的分离。例如,KNO3固体中混有少量的NaCI固体时,提纯KNO3。
C、蒸馏法:沸点不同的物质的分离。分离液态空气制O2;从石油中分离出汽油、煤油等产品;酒精和水的分离。
化学方法:即通过化学反应转化为沉淀、气体等,有的通过置换反应和加热分解来分离。
【例题精讲】
题型1:粒子检验
例1、科学探究是奇妙的过程.在一次实验中,小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O2的溶液的试管中,立即有大量的气泡产生.硫酸铜溶液中含有三种粒子(H2O、SO42-、Cu2+),小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快.请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动,并填写空白.
1)你认为最不可能的是哪一种粒子,理由是 ;
2)检验实验①产生的气体的方法是 ;
3)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率,还需要进行实验②和③:
在实验②中加入稀硫酸后,无明显变化,证明 不起催化作用;
在实验③中加入 后,会观察到大量的气泡,证明起催化作用的是 ;
4) 小明如果要确定硫酸铜是催化剂,还须通过实验确认它在化学反应前后 ;
题型2:酸碱盐实验
例2、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,从而计算样品纯度.
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略),图中仪器A的名称是 .
【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,小明同学根据以上讨论,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).图乙中A装置的作用是 ;图乙中E装置的作用是 ;图乙B装置中样品在与稀硫