2024年中考化学一轮复习——几种实验类型及现象

2024年中考化学一轮复习——几种实验类型及现象答题技巧 实验类型 现象及答题技巧 基础实验操作类 基础实验操作类 仪器使用与基本操作 • 托盘天平：当称量一定质量的药品时，如左盘放砝码，右盘放药品且使用了游码，会发现所称药品质量偏小。 举例：要称取 5.6g 食盐，砝码 5g，游码 0.6g，实际药品质量只有 4.4g。 • 量筒：量取液体时，仰视读数，读出的数值比实际液体体积偏小；俯视读数则读出的数值比实际体积偏大。 举例：仰视量取 50mL 水，实际量取的水体积大于 50mL。 • 胶头滴管：滴加液体时，垂直悬空滴加，若伸入容器内，可能污染试剂。如向试管中滴加稀盐酸，若滴管接触试管内壁，会使试管内溶液被滴管上残留的其他物质污染。 • 酒精灯：用酒精灯给试管内液体加热时，若试管外壁有水，加热时会使试管炸裂；若没有用外焰加热，会导致加热效率低，甚至因受热不均使试管破裂。 • 试管：给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，若向上倾斜，可能使冷凝水倒流回试管底部，致使试管炸裂。比如加热高锰酸钾制取氧气的实验，若试管口未向下倾斜，加热过程中高锰酸钾中的水分受热变成水蒸气，在试管口冷凝后倒流，会造成试管炸裂。 • 过滤：若滤纸破损，过滤时会看到滤液浑浊；若过滤时漏斗内液面高于滤纸边缘，也会导致滤液浑浊。 实验安全与环保 • 浓硫酸稀释：将浓硫酸缓慢倒入水中并搅拌，会发现溶液温度升高，因为浓硫酸稀释时会放出大量热。若将水倒入浓硫酸中，会产生剧烈的飞溅现象，非常危险。 • 浓硫酸沾到皮肤：若浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后涂上 3% - 5%的碳酸氢钠溶液。若处理不及时，皮肤会被严重腐蚀，出现疼痛、红肿甚至溃烂等现象。 • 氢氧化钠溶液沾到皮肤：氢氧化钠溶液沾到皮肤上，先用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液。因为氢氧化钠有强腐蚀性，不及时处理会灼伤皮肤。 • 白磷燃烧：在探究燃烧条件实验中，白磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量，生成白色固体五氧化二磷。由于白磷燃烧产生的五氧化二磷有毒，所以实验需在通风橱中进行或采取尾气处理措施。 物质性质探究类 物理性质探究 • 金属铜：紫红色有金属光泽的固体，具有良好的导电性和导热性。将铜丝接入简单电路中，灯泡会发光，说明其导电性。 • 溶解性：把氯化钠固体放入水中，搅拌后氯化钠逐渐消失，形成无色透明的溶液，表明氯化钠易溶于水；而把碳酸钙粉末放入水中，搅拌后大部分固体不溶解，说明碳酸钙难溶于水。 • 物质的密度：取相同体积的铁块和铝块，用天平称量，会发现铁块质量大于铝块质量，说明铁的密度大于铝的密度。例如，体积为10cm³的铁块质量约为 78g，而同样体积的铝块质量约为 27g。 化学性质探究 化学性质探究 氧气的氧化性： • 木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳。 • 镁条在氧气中燃烧，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体氧化镁。 • 二氧化碳与水反应：将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，试液变红。这是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊试液变红。若把变红的石蕊试液加热，又会恢复紫色，因为碳酸不稳定，受热分解。 金属与酸反应： • 镁与稀硫酸反应，镁条表面迅速产生大量气泡，气泡不断冒出，反应剧烈，同时镁条逐渐溶解，溶液温度升高。化学方程式为 Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑。 • 铝与稀盐酸反应，铝片表面产生气泡，开始反应较慢，一段时间后反应速度加快，这是因为铝表面的氧化膜先与盐酸反应，去除氧化膜后铝与盐酸反应速度加快，溶液由无色变为无色透明，化学方程式为 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑。 气体制取类 氧气制取 • 高锰酸钾法制氧：给盛有高锰酸钾的试管加热，会看到试管口有一团棉花防止高锰酸钾粉末进入导管，固体药品所在部位逐渐变黑，导管口有气泡冒出，进入水槽中的集气瓶，用排水法收集时，当集气瓶口有大气泡冒出时说明氧气已收集满。 • 过氧化氢法制氧：在二氧化锰催化下，过氧化氢溶液迅速产生大量气泡，反应剧烈，该反应可在常温下进行，无需加热。 二氧化碳制取 理石（或石灰石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，固体表面持续产生大量气泡，将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明生成的气体是二氧化碳。若继续通入二氧化碳，会发现浑浊的石灰水又变澄清，这是因为二氧化碳过量时与碳酸钙进一步反应生成了可溶于水的碳酸氢钙，CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂ 物质组成与结构探究类 物质成分探究 • 检验铵根离子：取少量氯化铵固体与熟石灰混合研磨，会闻到刺激性气味，这是因为生成了氨气。反应方程式为 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ = CaCl₂ + 2NH₃↑+ 2H₂O。 • 检验硫酸根离子：向硫酸钠溶液中滴加氯化钡溶液，会产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，说明溶液中含有硫酸根离子。反应方程式为 Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓+ 2NaCl。 • 检验氯离子：取少量待测溶液于试管中，滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解，则溶液中含有氯离子。例如氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液，会产生白色氯化银沉淀，化学方程式为 NaCl + AgNO₃ = AgCl↓+ NaNO₃。 分子原子性质探究 • 酒精与水混合体积变化实验：将 50mL 水和 50mL 酒精混合后，总体积小于 100mL，说明分子之间存在间隔。 • 氨分子扩散实验：在一个大烧杯中，一侧放浓氨水，另一侧放滴有酚酞试液的棉花团，会看到滴有酚酞试液的棉花团变红，说明氨分子在不断运动。 化学反应原理探究类 化学反应原理探究类 质量守恒定律探究 • 红磷燃烧实验：在密闭容器中，红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，反应结束后，天平仍然平衡，说明化学反应前后物质的总质量不变。 • 铁钉与硫酸铜溶液反应：将铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，反应前后总质量不变，表明在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。反应方程式为 Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu。 • 氢氧化钠与硫酸铜反应：在烧杯中加入氢氧化钠溶液，再向其中滴加硫酸铜溶液，会立即产生蓝色沉淀。反应前后分别称量烧杯及其中物质的总质量，发现反应前后总质量不变，说明在化学反应中，参加反应的氢氧化钠和硫酸铜的质量总和等于反应后生成的氢氧化铜沉淀和硫酸钠的质量总和，化学方程式为 2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓+ Na₂SO₄。 • 碳酸钙与盐酸反应：在密闭容器中进行碳酸钙与盐酸的反应，碳酸钙固体逐渐溶解，有大量气泡产生，反应前后称量容器及其中物质的总质量，质量不变。虽然有二氧化碳气体生成，但在密闭容器中气体没有逸出，所以反应前后总质量守恒。 反应条件探究 • 探究温度对过氧化氢分解速率的影响：取两支试管，分别加入等体积等浓度的过氧化氢溶液，一支放在热水中，一支放在冷水中，会发现热水中的过氧化氢溶液产生气泡的速率明显快于冷水中的，说明温度升高能加快过氧化氢的分解速率。 • 探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响：向过氧化氢溶液中加入二氧化锰粉末，会立即产生大量气泡，而不加二氧化锰的过氧化氢溶液只有少量气泡缓慢产生，说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，且在反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变。 • 浓度对化学反应速率的影响：取两支试管，分别加入不同浓度的硫代硫酸钠溶液，再分别加入等量的稀盐酸，会发现浓度高的硫代硫酸钠溶液与稀盐酸反应产生浑浊现象（生成硫单质）的速度更快。例如，较浓的硫代硫酸钠溶液可能在几秒钟内就开始变浑浊，而较稀的溶液可能需要几十秒甚至更长时间才开始出现浑浊，说明反应物浓度越大，反应速率越快。 实验方案设计与评价类 实验方案设计与评价类 方案设计 方案设计 • 鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液：分别取少量两种溶液于试管中，通入二氧化碳气体，出现白色沉淀的是氢氧化钙溶液，无明显现象的是氢氧化钠溶液。因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，而与氢氧化钠反应生成碳酸钠易溶于水。 • 除去氯化钠溶液中的碳酸钠杂质：可向溶液中滴加适量的稀盐酸，至不再产生气泡为止。反应方程式为 Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑，然后通过蒸发结晶得到纯净的氯化钠固体。 • 鉴别稀硫酸和氢氧化钠溶液： • 方案一：分别取少量两种溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液，溶液变红的是稀硫酸，溶液变蓝的是氢氧化钠溶液。因为稀硫酸显酸性，能使石蕊试液变红，氢氧化钠溶液显碱性，能使石蕊试液变蓝。 • 方案二：用 pH 试纸分别测定两种溶液的 pH 值，pH 小于 7 的是稀硫酸，pH 大于 7 的是氢氧化钠溶液。 • 方案三：分别取少量两种溶液于试管中，加入少量镁条，有气泡产生的是稀硫酸，无明显现象的是氢氧化钠溶液。因为镁条能与稀硫酸反应生成氢气，而与氢氧化钠溶液不反应，化学方程式为 Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑。 方案评价 方案评价 • 对于鉴别碳酸钠、氯化钠、硝酸铵三种固体的实验方案： • 方案一：分别取少量三种固体于试管中，加入适量水溶解，触摸试管外壁，温度升高的是碳酸钠，温度降低的是硝酸铵，温度基本不变的是氯化钠。该方案利用了物质溶解时的热效应，操作简单，现象明显，是比较好的方案。 • 方案二：分别取少量三种固体于试管中，加入稀盐酸，有气泡产生的是碳酸钠，然后向另外两种无明显现象的固体中加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生的是氯化钠。这个方案虽然能鉴别出三种固体，但需要使用两种试剂，操作相对复杂，且硝酸银溶液较贵，从试剂成本和操作简便性考虑不如方案一。 • 在设计探究铁、铜、银三种金属活动性顺序的实验方案时： • 方案一：将铁片、铜片、银片分别放入稀硫酸中，观察到铁片表面有气泡产生，铜片和银片无明显现象，说明铁的活动性大于氢，铜和银的活动性小于氢；再将铜片放入硝酸银溶液中，铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色，说明铜的活动性大于银。该方案通过两组实验，较为清晰地探究出三种金属的活动性顺序，且实验现象明显，试剂选择合理。 • 方案二：将铁放入硫酸铜溶液中，铁表面有红色物质析出，说明铁的活动性大于铜；再将银放入硫酸铜溶液中，无明显现象，说明银的活动性小于铜。 学科网（北京）股份有限公司 $$