初中化学实验总复习归纳.doc

讲学案例;初中化学实验总复习归纳
[复习目的与要求]
1. 了解常见仪器的名称、图形、用途和基本操作原理；
2. 掌握重要气体制取的基本原理和方法，并根据气体的性质进行鉴别、除杂和推断；
3. 根据酸、碱、盐等物质的性质及相互反应，培养应用知识解决物质的鉴别、推断、转化、提纯的能力；
4. 依据实验的要求和条件，设计简单实验，做出正确评价，培养综合实验能力。
[知识要点与规律]

一,常见仪器及其用途
（一） 容器与反应器

1、 可直接加热

2、 隔石棉网加热

3、 不能加热的

（二） 计量仪器

（三） 漏斗

（四 ）夹持器

（五）取用药品的仪器

（六）气体的净化装置

（七）其他

二、仪器的组合及基本操作
1、气体发生装置气密性的检验

2、粗盐的提纯

溶解 过滤 蒸发

3、溶液的配制
*配制一定溶质质量分数溶液的步骤是：①计算；②称量；③溶解。配制氯化钠溶液
例1：用足量的含不溶性固体杂质的粗盐，经提纯后配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液，实验操作有：①称量 ②过滤 ③蒸发结晶 ④计算 ⑤溶解 ⑥干燥，其先后顺序正确的是（ ）
A.④⑤②③⑤①⑥ B.④⑤②③①⑥⑤
C.⑤②③⑥④①⑤ D.④①⑤②③⑥⑤

[分析]：该题是粗盐提纯和溶液配制相结合的实验题。首先是将粗盐中的不溶性固体除去，采用溶解、过滤、蒸发结晶的方法得到干燥的精盐，再按计算、称量、溶解的三步进行溶液的配制。
参考答案：C

例2：下图是某同学配制质量分数为0．9％生理盐水的全过程：

(1)请找出上图中的错误：
①　　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　　　　。

(2)如果配制的生理盐水中NaCl的质量分数小于0．9％，则可能造成误差的原因有：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
[分析]：配制一定溶质质量分数溶液时涉及到的基本操作有：固体药品的取用、托盘天平、量筒的使用以及固体的溶解，从图中不难看出固体药品取用时，广口瓶塞正放在桌上，不仅沾污了桌子，又污染了药品。称量氯化钠固体时，天平的砝码和称量物放反了，问题⑵为开放型试题；可以从“水量多了”、“盐称少了”两个方面去分析，寻找可能的原因。
参考答案：⑴①广口瓶塞放反了；②砝码和药品放反了；
⑵①计算错误：水算多，氯化钠算少了；②使用了游码的前提下，氯化钠和砝码放反了；③氯化钠中混有杂质；④量筒没有平视（仰视）；⑤烧杯中有水
三、重要气体的性质、制取、鉴别、除杂和推断
*实验室中关于气体实验的设计规律：

1、气体发生装置
气体发生装置的选择原则：根据要制取的气体所需的反应条件（如常温、加热、加催化剂等）、反应物（药品）和生成物的状态等来确定。

2、气体收集装置
收集装置的选择原则是：根据气体的水溶性和密度以及是否能与水或空气反应来确定。
收集装置
选择条件

难溶或不易溶于水且不与水发生反应的气体

比空气的密度大且不与空气发生反应的气体

比空气的密度小且不与空气发生反应的气体

例３：现有A、B、C、D、E、F六种装置（如下图）：

回答下面的问题：
⑴将实验室制取O2、、H2、和CO2、应选用的发生和收集装置填入下表中（填装置图的字母代号，下同）：
制取的气体
O2、
H2、
CO2
发生装置

收集装置

⑵实验室做木炭还原氧化铜并检验生成的气体的实验时，应选用装置　　和装置　　连接，并对其中的　　装置应做的改动是　　　　　　　　　　　　。
⑶实验室做氢气还原氧化铜的实验时，应选用装置　　和　　，并对其中的　　装置应做的改动是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
［分析］：根据上面分析的气体发生装置和收集装置的选择原则便可得出问题⑴的答案。问题⑵考虑到木炭和氧化铜为两种固体反应，生成铜和气体二氧化碳，可选用固、固加热装置B，检验二氧化碳选用装置Ｆ，但由于炭和氧化铜的反应需在高温下进行，必须将Ｂ中的酒精灯换成酒精喷灯。问题⑶用氢气还原氧化铜时，氢气的发生装置则是Ａ，Ｂ装置则要将单孔塞换成长玻璃导管。
参考答案：⑴B；A；A；C、D；C、E；D
⑵B；F；B；将酒精灯改为酒精喷灯
⑶A；B；B；去掉单孔塞，换成长玻璃导管　　
3、气体的除杂与干燥
⑴解答对混合气体进行除杂、干燥实验的相关问题，可参考下列规律：
①考虑干燥与除杂顺序时，若采用溶液除杂，则先除杂后干燥。
②接口的连接：吸收装置（或洗气装置）应“长”进“短”出；
量气装置（排水法）应“短”进“长”出。
③尾气的处理，常采用吸收或点燃两种方法。
⑵除杂方法：
①加热法：气体通过双通玻璃管装置时，杂质与管中药品反应
而除去。
如：除N2中的杂质O2，通过红热的铜网；除CO2中CO，通过加热的CuO。

②洗气法：气体通过洗气瓶，杂质与瓶中试剂反应被吸收。使用时应注意进、出气管位置，应“长进短出”。

如：除CO中的杂质CO2，除H2中的杂质HCl，均用NaOH溶液。除去酸性、中性气体中的水蒸气可用浓硫酸。

例４：任何科学结论都要经过实验验证，实验是重要的科学依据。为弄清楚某废弃的防空洞内气体成分中是否含有水蒸气、一氧化碳和二氧化碳，甲、乙两个实验小组分别用下列盛有药品的仪器（图中夹持仪器等均省略），检验防空洞内气体成分。

⑴甲组逐一检验上述某一气体，若检验其中是否含有二氧化碳，应选用（填序号）　　。若防空洞内含有水蒸气，则B中的现象是　　　　　　；若A中玻璃管内物质由黑色变成红色，则防空洞内含有 　　　；
⑵乙组用上述仪器组装一套装置，通过一次实验同时检验上述气体中是否含有水蒸气、一氧化碳和二氧化碳，按气体通过的先后顺序，连接的仪器依次是（填序号，仪器可以重复使用）　　　　　　　　　　　；
⑶若已验证防空洞内气体中不存在一氧化碳，则进防空洞前需要进行二氧化碳含量是否较高的实验，其方法是　　　　　　　　　　　。
［分析］：甲组是将混合气体分别通入一一对应的装有试剂的装置中，根据出现的不同实验现象进行判断。而乙组是组装一套装置，一次实验同时检验三种气体，必须考虑装置连接的前后顺序，由于二氧化碳的检验是通过澄清石灰水，将会带出水蒸汽，必须将水蒸气的检验放在检验二氧化碳前，而一氧化碳的检验是通过检验还原氧化铜后的产物——二氧化碳来实现的，所以必须在检验一氧化碳前先验证并除尽二氧化碳。实验时D装置最好用三次，第一次用于检验二氧化碳，第二次检验二氧化碳是否除尽，第三次检验还原氧化铜的产物中是否有二氧化碳，由此证明是否有一氧化碳的存在。第三问在确证洞内无一氧化碳时，才能用灯火实验检验二氧化碳的含量，否则一氧化碳与空气混合遇到明火可能发生爆炸。
参考答案：⑴D；白色固体变成蓝色；CO
⑵BDCDADE或BDCADE
⑶做灯火实验
四、酸、碱、盐等物质的鉴别、推断、转化、提纯
*本专题需要掌握的知识有：
⑴常见酸、碱、盐的溶解性；
⑵复分解反应的完成条件；
⑶金属活动顺序表在金属与酸、金属与盐溶液反应中的应用；
⑷常见物质的检验方法及其现象。
⑸物质除杂的基本方法和原则
⑹掌握一些典型物质的特征，如沉淀、气体、颜色变化等

附表：常见物质的物理特性

①沉淀的颜色
不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀：AgCl、BaSO4
不溶于水但能溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀：CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3等
红褐色沉淀：Fe(OH)3
蓝色沉淀：Cu(OH)2
②常见固体物质的颜色
白色：NaOH、Ca(OH)2、CaCO3、CuSO4、KClO3、KCl、NaCl、Na2CO3、CaO、MgO、P2O5
红色：红磷（P）、Cu、Fe2O3、HgO
黑色：炭粉（C）、MnO2、Fe3O4、CuO
绿色：Cu2(OH)2CO3
蓝色：CuSO4•5H2O
紫黑色：KMnO4
黄色：硫磺（S）
③溶液的颜色
蓝色：铜盐（Cu2+）溶液，如CuSO4溶液、CuCl2溶液
黄色：铁盐（Fe3+）溶液，如Fe2(SO4)3溶液、FeCl3溶液
浅绿色：亚铁盐（Fe2+）溶液，如FeSO4溶液、FeCl2溶液
紫红色：KMnO4溶液

例５：下表为各物质中所含有的少量杂质，以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。正确的一组为（）

序号
物质
杂质
除杂质应选用的试剂或操作方法
①
KNO3溶液
KOH
加入FeCl3溶液，并过滤
②
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉，并过滤
③
H2
CO2
通过盛有NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④
NaNO3
CaCO3
溶解、过滤、蒸发

A.①②③④ B.③④
C.②③④ D.①②③
［分析］：除杂就是将不纯物中的杂质除去，又叫提纯。在实际的除杂过程中，一般采用物理方法和化学方法，两者是相辅相成，不可分割的。其中尤其应当注意，采用化学方法进行除杂时应当遵循以下原则：①所选试剂只与杂质起反应，而不与被提纯的物质反应；②操作过程中不能引入其他的杂质；③反应后的生成物与被分离或提纯的物质要易分离。根据以上原则可判断：第一组方案不正确，因为在除去氢氧化钾的同时混进了氯化钾；二、三、四组方法均正确，其中第二组分别采用的是化学除杂法中的置换法和物理方法中的过滤法，而第三组是用洗气瓶先除杂后干燥，第四组则是采用了物理方法中的过滤、蒸发结晶。
参考答案：Ｃ
例６：某样品中含有碳酸钠及少量的硫酸钠和氯化钠。某学生为了检验其成分，按照下图所示步骤进行实验，请将所加试剂及有关结论填写在相应的空格中。

［分析］：看似一道对三种物质的检验题，其实综合性很强，其原因是三种物质混合在一起，所加试剂就可能同时与两种或三种物质反应，相互产生干扰。因此在检验时，必须①考虑所加试剂的前后顺序，加入试剂不仅只能与一种物质反应，还要对应产生题给的明显实验现象；②加入试剂的量要足以将被检验物质反应完，以致不影响后一种物质的检验；③加入试剂时不能带入未被检验的离子。根据第一步的实验现象可知加入的试剂一定是酸，但此酸不能是盐酸，因为用盐酸会带入Cl－干扰氯化钠的检验，所以只能是硝酸。如果硝酸不足量，碳酸钠还有剩余，就会干扰SO4２－的检验，因此必须加入过量稀硝酸检验并除尽碳酸钠。第二步在溶液中同时存在Cl－和SO4２－时必须先检验SO4２－，因为检验Cl－的硝酸银溶液同样能与SO4２－反应产生微溶于水的硫酸银，也难溶于稀硝酸。加入试剂同样要考虑后面氯化钠的检验，只能加入过量的硝酸钡，而不是氯化钡。最后用硝酸银溶液检验氯化钠。
参考答案：过量稀硝酸；碳酸钠；过量硝酸钡溶液；硫酸钠；硝酸银溶液；氯化钠
五、实验设计与评价
*实验设计与评价的原则：
1．实验目的明确；2．实验方法简便，现象明显；3．操作安全可靠；4．推断完整严密。
例７：下面是某同学的三个实验方案和结论，试评价这些方案和结论是否合理，并对不合理的方案和结论提出改进意见：
实验目的
实验方法与现象
实验结论
方案与结论是否正确
改进意见
①证明KMnO4不是KClO3制O2的催化剂
a.加热KClO3制O2速度慢
b.加热KClO3和KMnO4混合物制O2速度快
KMnO4是KClO3制O2的催化剂

②证明盐酸中发生HCl=H++Cl-
所以溶液才有酸性
a.水中通入HCl气体后滴入石蕊试液变红
b.HCl气体通入干燥的石蕊试纸不变色
盐酸中发生HCl= H++Cl-溶液呈酸性

③证明金属与盐溶液反应的条件
a.钠放入硫酸铜溶液中，有气体和蓝色沉淀产生
b.铜丝插入硝酸银溶液，红色金属上有银白色金属析出
排在金属活动顺序表前面的金属能把后面的金属从盐溶液中置换出来

［分析］：对题给的三个实验方案和结论进行评价时，主要考虑①理论上是否正确；②方案是否可行、完整；③根据方案和实验现象能否得出结论。实验一方案结论都不正确。根据催化剂的定义，要证明高锰酸钾是否是催化剂，就必须设计将其单独加热后，检验它在反应前后性质和质量是否改变。实验二结论虽然正确，但其方案并不完整，根据实验目的，必须在HCl气体和水均不能使石蕊变红的前提下，证明HCl的水溶液——盐酸使石蕊变红，才能说明盐酸具有酸性。因此，方案中应补加关于证明水不能使石蕊试液变红的实验。实验三方案虽正确，但结论只说了一般情况，没有将特例金属钠与硫酸铜溶液反应，不能置换出铜的实验事实归纳进去。
参考答案：①方案、结论都不正确；单独加热KMnO4，并检验反应后的产物性质及反应前后的质量，结论为KMnO4不是KClO3制O2的催化剂。②方案不正确，结论正确；补充做一个水不能使石蕊变红的实验。③方案正确，结论不完整；结论中补充：最活泼的金属如K、Ca、Na除外。
例８：有两包黑色粉末，分别是铁粉（通常情况下呈黑色）和木炭粉，请你设计多种实验方案进行鉴别，并填写下列实验报告。

步骤
现象和结论
方案一

方案二

方案三

方案四

［分析］：设计方案时可分别从铁粉和木炭粉的物理性质和化学性质考虑。
参考答案：方案一：磁铁吸附；被吸起的是铁粉，另一种是木炭粉
方案二：取少量于试管中，分别加入稀盐酸；有气泡产生的是铁粉，无现象的是木炭粉
方案三：两支盛有硫酸铜溶液的试管中分别放入两种粉末；有红色固体析出的是铁粉，无红色固体析出的是木炭粉
方案四：用火点燃粉末；能被点燃的是木炭粉，另一包是铁粉
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