内容正文:
题型二教材实验及拓展创新
。。◆
核心分析◆。
以教材实验为基础,分析实验探究的目的、原理,所需实验仪器和药品,实验现象和数据,得出实
解题思路
验结论
1.物质的制备及性质检验
2.物质的检验、分离与提纯
常见实验设计
3.物质组成的测定
4.物质中各成分的测定
常见创新方案
1.设备创新2.药品创新3.借助传感器4.微型实验5.数字化实验
控制变量法的应用
对比实验是满足实验探究的所有条件,且实验变量只有一个,通过性质、外界条件、试剂的量等
的变化,运用对比的方法寻找变量
。。◆
典例详解
◆。
例某化学兴趣小组的同学将甲、乙、丙三支各盛有不同试剂
注射器中发生的反应
的注射器连接在三通阀上,如图所示,利用该实验装置探究
①甲中的反应:可联想实验室制
NaOH与CO2的反应(注:连接注射器时,阀门a、b、c均处于
取二氧化碳。
关闭状态)。
②乙中的反应:可联想碳酸盐的
溶解性。
③丙中的反应:可联想氢氧化钠
块状大理石
少量稀盐酸
的变质。
阀门a
乙四P士丙
Ca(OH,溶液阀门b阀门c含有酚酞的NaOH溶液
三通阀
【学习交流】
【拓展设问】
(1)实验时观察到甲中产生无色气泡,活塞向上移动,生成的气
某同学向充满二氧化碳且质地较
体是
待甲中反应完全后,打开阀门a和b,将甲中
液体恰好完全推入乙中时,关闭阀门b,打开阀门c,向下推动
软的塑料瓶中加入约号体积的紫
甲的活塞,使甲中气体进入丙中观察到丙中活塞向右移动,关
色石蕊溶液,立即旋紧瓶盖,振
闭阀门a,振荡后丙中活塞向左移动。通过上述实验,你认为
荡。
(填“能”或“不能”)证明NaOH与CO2发生了化学反应。
(1)观察到的现象是塑料瓶变瘪
(2)小强接着打开阀门b,将丙中溶液推入乙中(忽略三通阀
和溶液变红。
内残留的少量气体),观察到乙中生成白色沉淀,溶液为红
(2)题(1)中的现象不能(填“能”
色。生成白色沉淀的化学方程式为
或“不能”)得出CO2与水发生了
写出一个即可)
反应,原因是无法排除CO2的
通过该实验证明NaOH与CO2发生了化学反应。
干扰。
【拓展探究】使乙中溶液呈红色的物质是什么?
【作出猜想】猜想一:NaOH猜想二:NaOH和Na2 CO
猜想三:NaOH和Ca(OH)2
8
【实验验证】
(3)小华取少量小强实验后乙中溶液于试管中,向其中加入
足量稀盐酸,产生无色气泡,则证明猜想
成立,此时
试管内溶液为
色。
【实验反思】
(4)小强的实验结束后,乙中溶液的溶质(除酚酞)有
种。
【详解】本题通过教材实验(二氧化碳的制取及性质检验)创
【归纳总结】
新装置,对碱的通性、常见的酸碱指示剂及其变色情况、盐类
(1)与二氧化碳有关的反应图解
参与的反应、物质的成分等进行探究。(1)甲中大理石(主要
HCO
成分是碳酸钙)与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,则生
CH.
CO
C,H.OH
CaCO,
成的气体为二氧化碳;将甲中气体(CO2)通入丙中(含有酚酞
的NaOH溶液)时,丙中活塞向右移动,表明气体进入,压强
H.CO,
Na.CO
增加。振荡后丙中活塞向左移动,不能证明NaOH与CO2
(2)指示剂与溶液酸碱性
发生了化学反应,因为二氧化碳溶于水也会产生同样的现
酸性溶液:无色
象。(2)乙注射器中含有氢氧化钙和氯化钙,丙注射器中二氧
①酚酞中性溶液:无色
化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,打开阀门b,将丙中溶
碱性溶液:红色
液推入乙中,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,
酸性溶液:红色
与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。(3)碳酸钠与盐
②石蕊中性溶液:紫色
酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,小华取少量小强实验后乙
碱性溶液:蓝色
中溶液于试管中,向其中加入足量稀盐酸,产生无色气泡,说明
溶液中含有碳酸钠,则猜想二成立;由于盐酸足量,氢氧化钠、
碳酸钠都完全反应,则溶液呈无色。(4)由(2)(3)的分析可知,
乙中溶液的溶质含有氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠。
。。◆
专题精练◆。。
A基础过关
1.某小组的同学利用过氧化氢溶液和二氧化锰做了如图实验。下列说法正确的是
带火星的
二氧化锰
带火星的
木条不复燃
木条复燃
过氧化氢
溶液
图1
图2
图3
A.图1中木条不复燃,说明过氧化氢没有分解
B.图2中观察到二氧化锰逐渐溶解
C.图1、图3的实验采用了对比实验的方法
D.上述实验可说明二氧化锰是该反应的催化剂
9
2.溶解氧一般指溶解于水中的氧气。用实验装置测定河水、喷泉水及自来水的溶解氧的含量。如
图所示。下列相关分析正确的是
()
溶解氧的含量/(mg·L)
9
数据
8
a
采集器圓
7
6
团
溶解氧
5
河水
传感器
4
电脑
0
10203040时间/s
实验装置
不同种类的水
Aa为自来水,b为喷泉水
B.空气中的氧气含量不影响溶解氧的含量
C.自然界里河水中溶解氧的含量不发生改变
D.管材选择可能会影响自来水输送中溶解氧的含量
3.为探究不同电压对电解水速率的影响,同学们用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成
20mL氢气所需时间。下列分析正确的是
()
时间/s
1306
649
418
0
912电压/V
A.a管中气体可使燃着的木条燃烧更旺
B.a管与b管中气体质量比约为2:1
C.该实验可说明水中含有氢分子和氧分子D.该实验中,电压越高电解水的速率越快
4.探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是
()
气球
玻璃管
细沙
气球
红磷
铜粉
电子天平
①
A实验①和②必须在密闭容器中进行
B.实验①和②中铜粉和红磷无需过量
C.实验①和②反应结束后,装置内气体仅剩余氨气
D.实验①和②都能验证质量守恒定律
5.为探究二氧化碳的性质,设计了如图所示的实验装置。下列说
干燥的紫色
乳棉线
法正确的是
()
石蕊纸花
CO。
A.两朵紫色石蕊纸花均变色
B.实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花,纸花颜色不变
湿润的紫色
石蕊纸花
C.两支蜡烛均熄灭,说明二氧化碳能灭火
塑料瓶去顶部塑料瓶
D.该实验只能证明二氧化碳的化学性质
10
6.钴是一种氢前金属,下列方案中能验证银、钴、铜三种金属活动性顺序的是
银月
铜片
AgNO,Cuso
CuSO,溶液
CoS0,溶液
AgNO,溶液
溶液溶液
A
B
C
D
7.下图是粗盐的提纯及溶液的配制实验。
NaCl
①
⑤
(1)操作①④⑤中玻璃棒的作用
(填“相同”或“不同”)。
(2)要除去粗盐中难溶性的杂质,上图中正确的操作步骤为
(填序号)。
(3)提纯后的精盐属于
(填“纯净物”或“混合物”)
(4)下列因素会导致获得的精盐质量偏小的是
(填字母)。
A.蒸发时液滴溅出
B.过滤时,滤纸破损
C.粗盐中加入过量的水
D.过滤后,滤纸上的泥沙未用水冲洗
(5)若按照②③①的步骤配制50g16%的氯化钠溶液(②中游码移至“3”),所配制溶液的溶质质
量分数
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
8.化学兴趣小组围绕常见气体的制取与性质开展了一次探究性学习,请你一起参与。
实验一:探究常见气体的制备与性质
小塑
料瓶
半截
有孔
塑料瓶
塑料片
(1)仪器a的名称是
(2)用装置A制备CO2,块状石灰石应置于
(3)用装置F收集O2时,应从
(填“b”或“c”)端通入气体。
(4)图中固液常温型发生装置中,能用于控制反应的发生与停止的是
(填字母)。
实验二:探究CO2的收集方法(已知:二氧化碳在不同溶剂中的溶解度如下表)
物质种类
水
酒精
饱和NaHCO,溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积
1 mL
3.6mL
几乎不溶
(5)为了收集一瓶纯净的C○2,根据表中信息,将装置F中装满某液体,该液体应选择
气体从
(填“b”或“c”)端通入。
11
(6)用下图装置进一步验证排水法收集CO2的可行性,选择合适的盐酸与块状石灰石反应,利用
CO2浓度传感器,测得不同时间排出的CO2浓度,CO2浓度先逐渐增加后稳定不变。
C0,浓度/%
104
产生的
二氧化碳
。传感器
漏
00
数据
斗
00
传感器
0
时间/s
结论:选用适当浓度稀盐酸在适当时机用排水法收集CO2是
(填“可行”或“不可行”)的。
B能力提计
9.在常温下进行B(○H)2溶液和稀盐酸发生中和反应的实验探究,利用数字化传感器,借助计算
机绘制出溶液pH随所滴人B(OH)2溶液体积变化的曲线,如图所示。下列有关说法错误的
是
()
ApH
A.在a点时溶液中的溶质为HCI和BaCl2
B.在a→b段,溶液的pH增大,H+数目逐渐增多
C.在c点时溶液中大量存在的阴离子为OH和CI
15
D.该反应的实质是H+和OH结合生成H2O
滴入Ba(OH,溶液的体积mL
10.设计实验方案,分析实验原理,解决实验问题,是化学独特的学科思想。如图所示,当把注射器中的液
体全部注人锥形瓶中时,观察到小气球胀张大的是
()
氢氧化
硝酸钾
钠溶液
溶液
稀硫酸
氯化钠
溶液
锌粒
生石灰
B
C
1.实验创新是化学素养之一,实验室制取一氧化碳发生的化学反应是HCO0H(甲酸)浓4,s0,
△
CO个十H2O。用如图所示的创新实验装置制取一氧化碳并还原氧化铜时,下列说法错误的是
()
大气球
甲酸
澄清石灰水
热的浓硫酸
A.反应过程中a处粉末由黑色逐渐变成红色
B.实验中应先点燃酒精灯,再滴加甲酸溶液
C.大气球的作用是收集一氧化碳,防止其污染空气
D.浓硫酸在制取一氧化碳的反应中起催化作用
—12
12.某小组探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响。60℃时,每次向10g30%过氧化氢溶液滴加
调节剂,使溶液的pH从3依次调至13,测得30min内产生气体的体积随pH的变化关系如图。
下列分析正确的是
()
+0,的体积/mL
300
200
100H
0
2468101214pH
A.过氧化氢分解的化学方程式:H2O2=H2个十O2个
B.pH越大,过氧化氢溶液的分解速率越快
C.过氧化氢溶液在中性溶液中生成氧气的体积最大
D.60℃,30%过氧化氢溶液在pH为3~5的酸性环境中不易分解
13.微型化学实验,因节能环保备受青睐,某化学兴趣小组设计了四组微型实验。
(1)如图1所示,在直径约为1.5cm的水滴两边,同时放少量疏酸铜晶体、氢氧化钠固体。已知
相对分子质量越大,微粒运动越慢,反之越快。实验中在
(填“A”或“B”)区域会先
出现沉淀,反应的化学方程式为
氢氧化
钠溶液苹果汁稀硫酸
水滴
紫色石
6123
蕊溶液
6
硫酸铜
氢氧化
品体
A
B
钠固体
白醋石灰水水
图1
图2
(2)如图2所示,探究紫色石蕊溶液变色规律。向点滴板1~6号的孔穴中先加入图2所示的试
剂,再分别滴入2滴紫色石蕊溶液。将所得的1号溶液和4号溶液互滴后,溶液颜色发生明
显变化,选出下列组合中互滴后溶液颜色有明显变化的是
(填字母)。
A.1号和5号
B.1号和3号
C.3号和4号
D.4号和5号
(3)如图3所示,用W形玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化
锰接触。若a处粉末是硫粉,b处应接有盛装氢氧化钠溶液的尾气处理装置,写出处理尾气
时反应的化学方程式:
干燥的
潮湿的
钢丝棉
钢丝棉
、干燥剂
过氧化氢溶液
(包在纱
P
布里)
浸没在刚冷
二
氧代
却的凉开水
中的钢丝棉
图3
图4
(4)如图4所示,借助U形玻璃管探究钢铁锈蚀的条件。一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹,
干燥的钢丝棉没有锈迹,此现象说明
13
⊙拓展探究
14.在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行蚀刻原理的
探究。
任务一:认识蚀刻原理
如图1所示,首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理
好的铝板和铁板上。实验1:将铝板放入盛有稀盐酸的蚀刻液中,实验2:将铁板放入盛有硫酸铜
的蚀刻液中。一段时间后分别将铝板和铁板取出、清洗。
铝板
铁板
实验1
实验2
图1
(1)实验1、2中先对铝板、铁板进行打磨,目的是
实验1中“玫瑰花”是
(填“凸出”或“凹陷”)的。实验2中“玫瑰花”的颜色为
任务二:探究盐酸、硫酸的蚀刻效果
(2)铝片分别与H相同的稀盐酸、稀硫酸反应,发现与稀盐酸反应产生气泡速率较快。
【提出问题】稀盐酸与稀硫酸的pH相同,稀盐酸与铝反应产生气泡速率较快的原因是
什么?
【作出猜想】C-、SO对铝与酸反应有不同的影响。
【实验探究】设计如下实验,X固体应为
(填化学式)。进行图2所示实验,需控制
(写两点即可)相同。
加入硫酸钠固体
加入X固体
稀盐酸
稀硫酸
铝片
铝片
①
②
④
图2
连接压强传感器,对实验过程中的压强进行测量,实验结果如图3、4。
个压强/kPa
114
112
硫酸+铝片+氯化钠
110
↑压强/kPa
108
③
140H
②
106
硫酸+铝片
120
④
①
104
100H
0
100200300400时间/s
0100200300400500600700800900时间/s
图3
图4
【得出结论】结论I:SO对铝与酸的反应几乎无影响。结论Ⅱ:
14
任务三:废液回收利用
(3)实验后铁板蚀刻废液需要处理,处理过程如图5所示。
滤液FeSO,
铁板蚀刻废液
加足量Y
①
加适量稀硫酸
滤渣
②
金属铜
图5
过程①加入的物质Y是
,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式为
0
15.兴趣小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计实验装置如图所示并完成实验。实验过
程中,传感器采集数据绘制得到如图甲和图乙两幅曲线图。
温度/℃
压强/kPa
注射器
压强
传感器
温度
数据
500mL
传感器门
采集器
电脑
锥形瓶
ttt4时间/s
t,t2tt4时间/s
甲
乙
资料1:一定条件下,炭和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
资料2:该实验步骤如下:①检查装置气密性;②装试剂,将5g铁粉和2g炭粉加入锥形瓶,并加
入2L饱和氯化钠溶液;③立即塞紧橡胶塞,橡胶塞上已插有一支装有5mL稀盐酸的注射器
及传感器;④观察现象,采集数据。
用所学知识及以上资料信息回答下列问题
(1)根据图甲,t2~3这段时间反应并未停止,温度却开始降低,原因是
(2)实验进行一段时间后,注射器中的盐酸会自动注入瓶内,原因是
(3)图乙曲线中,对比AB段和BC段说明
3时刻后,压强突然变大的原因是
-15PART 1
题型强化答案
题型一
情境素材题
典例详解
13.(1)氧气(或空气)钾肥(2)放出(3)过滤
例1(1)B(2)A(3)B
(4)分子在不断运动(5)①红茶完全发酵
例2D例3C
②绿茶、白茶、Vc
专题精练
解析(5)①由题表可知,茶叶发酵程度越大,茶多
1.(1)C(2)A(3)C2.D3.B
酚含量越低,红茶完全发酵,茶多酚含量最低。
4.(1)维生素(合理即可)(2)碳在常温下化学性质
②由题图可知,在25~150g·mL1范围内,绿
稳定,不容易与其他物质发生化学反应(3)铁
茶的FRAP值最大,Vc的FRAP值最小,则抗氧
(或Fe)(4)Zn+AgO—ZnO+2Ag
化能力由大到小为绿茶、白茶、Vc。
5.B6.D7.D8.D9.C10.C
14.(1)C02(合理即可)
11.(1)D(2)C(3)D
(2)Ca(OH)2+CO2-CaCOs+H2O
解析(2)膜分离法是利用膜对混合物中各组分的
选择透过性,即膜分离法可用于分离混合物,A
(3)构成的原子种类不同(或原子间的排列方式
正确;加压可以加快水分子通过分离膜进入左侧
不同)
的速率,B正确;膜分离法使水分子通过分离膜
(4)使矿物与空气充分接触,使反应更充分
进入左侧,氯化钠等溶质不能通过,其质量不变,
Fe,0,十3C0高温2Fe十3C0,含碳量
C错误;由题图可知,膜分离法只使水分子通过
解析(3)题图2是某纯金属A及其合金的微观
分离膜进入左侧,因此得到的水为纯净物,D正
结构,类比分析从微观角度说明纯铜和青铜性能
确。(3)海水晒盐的原理是蒸发结晶,A错误;电
差异的原因是构成的原子种类不同或原子间的
解过程是将电能转化为化学能,B错误;蒸馏是
排列方式不同。(4)铁矿石及其他固体原料研成
利用各物质的沸点不同,C错误;在溶液中
粉末从上方加入,炉的下部鼓入与固体粉末逆流
Mg(OH)2会沉淀,因此可通过加碱溶液将Mg+
而行的空气,空气“逆流而行”的目的是使矿物与
转化为Mg(OH)2沉淀析出,D正确。
12.(1)D(2)B(3)D
空气充分接触,使反应更充分;炉膛中还原赤铁
解析(3)根据题意,过氧化氢和过氧乙酸都能用
矿的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反
于消毒,而乙酸没有消毒功能,结合三种物质的
应生成铁和二氧化碳,化学方程式为Fe2O3十
结构图,过氧化氢和过氧乙酸中都含有
3C0高温2Fe十3C0,;“炒钢法”是通过不断翻炒
“一O一O一”结构,则其消毒功能的结构应为
液态生铁,将含碳量降低,最终得到强度更大
“一O一O-”,D正确。
的钢。
题型二
教材实验及拓展创新
典例详解
专题精练
(1)二氧化碳(或C02)不能
1.C2.D3.D4.C5.C6.A
(2)CaCl2+Na2CO3一CaCO3V十2NaCl[或
7.(1)不同(2)②③①④⑤(3)混合物(4)AD
Ca(OH)2+Na2 CO3=CaCOs+2NaOH]
(5)偏大
(3)二无(4)三(或3)
解析(1)①是溶解,溶解中玻璃棒的作用是搅拌,
加速溶解;④是过滤,过滤时玻璃棒的作用是引
二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,化
流;⑤是蒸发,蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,防止
学方程式为SO2十2NaOH=Na2SO3+H2O.
局部温度过高,导致液滴飞溅。(4)蒸发时液滴溅
14.(1)除去铝板、铁板表面的氧化物及污物凹陷
出,会导致氯化钠损失,产率偏小;过滤后,滤纸上
红色(2)【实验探究】NaCl铝片大小、酸溶液
的泥沙未用水冲洗,会导致部分氯化钠溶液沾在
的体积(合理即可)【得出结论】CI能促进铝与
泥沙上,导致氯化钠损失,产率偏小。(5)由题图
酸的反应(3)铁(或Fe)Fe+H2SO,
可知,③中量取水时俯视读数,导致量取的水偏
FeSO4+H2个
少,使所配溶液的质量分数偏大。
解析(2)【实验探究】根据猜想,氯离子对铝与酸
8.(1)漏斗(2)右侧有孔塑料片上方(3)b
反应有不同的影响,则加入的固体X为氯化钠,
(4)ADE(5)饱和NaHCO3溶液c(6)可行
可探究氯离子对铝与酸反应的影响。实验过程
9.B解析a,点盐酸过量,溶质为氯化氢和氯化钡,
应控制铝片大小,酸溶液的体积一致。【得出结
A正确;a→b段,盐酸被消耗,氢离子不断减少,B
论】由题图3、题图4可知,①②中压强基本一致,
错误;C,点氢氧化钡过量,阴离子为氢氧根离子和
得到结论I:硫酸根离子对铝与酸的反应几乎无
氯离子,C正确;中和反应的实质是氢离子和氢氧
影响,③中压强变化比④中明显,说明加入氯离
根离子结合生成水,D正确。
子后产生氢气的速率加快,可得结论Ⅱ:氯离子
10.A解析二氧化碳与氢氧化钠反应,锥形瓶内气
能促进铝与酸的反应。(3)由实验2可知,铁板
压减小,瓶内的气球胀大,A正确。
蚀刻废液中一定有硫酸亚铁和硫酸铜,加入足量
11.B解析装置中含有空气,应先滴加甲酸,使产
的Y会与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,故Y
生的一氧化碳将空气排出,避免加热时发生爆
是铁,则滤渣的成分是铜和铁,铁会与硫酸反应
炸,B错误。
生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为
12.D解析A中过氧化氢分解生成水和氧气。随
Fe+H2SO4-FeSO4+H2个。
着pH逐渐增大,pH=5以后明显放出氧气增
15.(1)铁锈蚀放热量小于装置散热(2)铁生锈消
多,pH=9以后逐渐减少。
耗内部的氧气和水,气体减少,气压减小,外界大
13.(1)A 2NaOH+CuSO=Cu(OH)2+
气压将注射器内的盐酸压入瓶内(3)其他实验
Na2 SO (2)BD
条件相同时,温度越高,铁生锈速率越快盐酸
(3)SO2+2NaOH=Na2 SOs+H2O
吸入瓶内,与铁反应生成氢气
(4)钢铁锈蚀需要水
解析(1)t2~t3阶段,温度和压强都在下降,说明
解析(1)相对分子质量越大,微粒运动越慢,反之
铁生锈放出的热量小于装置散发的热量。(2)当
越快,硫酸铜的相对分子质量大于氢氧化钠,故
装置中压强小到一定程度时,装置内外的压强差
化学反应在A区域发生,硫酸铜与氢氧化钠反应
会迫使注射器中的盐酸进入装置。(3)BC段压
生成氢氧化铜和硫酸钠,化学方程式为
强减小得快,且这段时间温度升高也快,说明温
2NaOH+CuSO4一Cu(OH)2¥+Na2SO4。
度越高,反应速率越快;3时刻压强突然增大,说
(3)b处尾气是氧气与硫反应生成的二氧化硫,
明有盐酸吸入,与铁反应生成了氢气。
题型三质量守恒与微观示意图
典例详解C
5.C解析反应的化学方程式为C0,+3H,催化刺
专题精练
CHOH十H2O。根据方程式,分子数目发生改
1.C2.D3.C4.C
变,催化剂在反应中一般会参与反应,参加反应的