想要获得原版资料的同学请看文末~
三)常见化学实验
1.氧气、二氧化碳及氢气的实验室制法
氧气
二氧化碳
药品
大理石和稀盐酸
反应原理
仪器装置
固液不加热
固固加热
固液不加热
收集方法
排水法、向上排空气法
向上排空气法
验纯或验满
带火星木条靠近集气瓶口
燃着木条靠近集气瓶口
①试管口应略向下倾斜,防止蒸发出的水蒸气冷凝后流到试管底部,将试管炸裂;②排水法收集完后,先将试管移出水槽,再停止加热,防止水槽中的水倒吸入试管,将试管炸裂。③用KMnO4制O2时,应在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾小颗粒进入导管。
①不能用稀硫酸代替稀盐酸。因为反应能生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石的表面,将石灰石与H2SO4隔绝,使反应停止。②不能用浓盐酸来制取气体,因为浓盐酸易挥发,使产生的气体中混有HCl气体;③长颈漏斗的末端应插入液体中,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。
H2实验室制法
用锌与稀硫酸反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
注意:这里不用盐酸是因为盐酸反应会挥发出氯化氢气体,制得的气体含有氯化氢杂质。
例4下列有关“固—液反应,不需加热”的气体发生装置合理的是
练习4利用下图所示装置,能完成实验室制取气体的是
A.用①③制取氧气B.用②③制取二氧化碳
C.用②④制取氧气D.用①⑤制取二氧化碳
例5如图是实验室常用的两个气体制备、收集、净化的多功能装置。
(1)若用于制氢气,且产生的气体中不含酸性杂质气体,则试剂X常用________,用图示放置的乙装置收集氢气,A应与________(填“B”或“C”)相连。
(2)若X是稀盐酸、Y是石灰石,用甲、乙两装置可组成发生、净化、收集CO2气体的系列装置。若乙中放入饱和NaHCO3溶液,则该溶液的作用是除去________;若乙中放入浓硫酸,浓硫酸的作用是_____________________。
(3)若X是水,Y是CaC2固体,则从A中放出乙炔(化学式:C2H2)气体,同时还生成一种碱。乙炔微溶于水,密度与空气接近。若用乙装置收集乙炔,则乙中还应该装入____;生成乙炔的化学方程式是
(1)稀硫酸;C(2)氯化氢气体;干燥气体或除去水蒸气(3)水;CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2
练习5通过化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的一般规律,以下是老师提供的一些实验装置。
请结合上图仪器回答问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:a,b。
(2)写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式。
(3)通过查阅资料得知:①氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,其水溶液称为氨水,显碱性;②氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。小芳同学将加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,她应该选择的反应发生装置是,收集装置是(填字母编号);
(4)小芳将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中,观察到的现象是
。
(5)请写出氨气和氧化铜在加热条件下反应的化学方程式。
(1)分液漏斗试管
(2)2H2O22H2O+O2↑
(3)BE
(4)集气瓶内液面上升溶液变为红色
(5)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
.2.物质与氧气反应
反应物质
反应现象
硫
硫在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰;硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,都生成有刺激性气味的气体——二氧化硫。
磷
磷在氧气中燃烧生成大量白烟。
碳
木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,生成的产物能够使澄清石灰水变浑浊。
铝
铝箔在氧气中剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光。
铁
铁丝在氧气中居烈燃烧,火星四射,生成黑色的熔融物——四氧化三铁。
镁
镁条在空气中即可燃烧,放出大量的热和耀眼的强光,生成白色固体。
氢气
氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰。
一氧化碳
一氧化碳在空气中燃烧,产生蓝色火焰。
甲烷
甲烷在空气中燃烧是火焰明亮并呈蓝色。在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁有水珠生成;迅速把烧杯倒过来,注入少量澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。
物质与氧气燃烧反应(特别是铁丝、铝在氧气中燃烧)前,一般需在集气瓶底留少量水或细沙,防止瓶底炸裂。
例6下列有关实验现象的描述正确的是()
A.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色的火焰B.磷在空气中燃烧产生
C.氢气在空气中燃烧产生黄色火焰D.硫酸铜溶液滴入氢氧化钠溶液中产生絮状沉淀
练习6下列关于燃烧现象的描述中正确的是()
A.木炭在空气中燃烧后,生成黑色的固体B.硫粉在氧气中燃烧,产生大量白烟
C.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光D.红磷在空气中燃烧,产生蓝紫色火焰
3.物质的鉴别、鉴定
(1)几种常见气体的鉴别
鉴别方法
现象
O2
带火星的木条伸入集气瓶
木条复燃
CO
通过灼热氧化铜,再通过澄清石灰水
黑色粉末变成红色粉末,澄清石灰水变浑浊
CO2
(1)将燃着木条伸入集气瓶中
(2)通过澄清石灰水
(3)通过紫色石蕊试液
(1)木条熄灭(和氮气现象相同)
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)紫色石蕊试液变红
CH4
点燃,火焰上方罩一个干冷的烧杯,再将烧杯正放,倒入澄清的石灰水
烧杯内壁有水雾澄清石灰水变浑浊
(2)几种常见物质的鉴别
例7下列是某化学兴趣小组对该次活动设计的4个实验方案,其中方案一、方案二都合理的是
选项
A
B
C
D
实验目的
证明醋酸溶液呈酸性
检验氯离子
除去氯化钠溶液中的硫酸钠
检验长期露置的氢氧化钠溶液是否变质
方案一
滴加几滴酚酞溶液观察是否变红
先加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸
加入适量的硝酸钡溶液,过滤
加稀盐酸
方案二
用pH试纸检验溶液的pH
先加硝酸银溶液,再滴加稀盐酸
加入适量的氯化钡溶液,过滤
加澄清石灰水
练习7根据你的知识和经验,以下实验在家庭中不能完成的是()
A.除去热水瓶中的水垢B.区分纯碱和食盐
C.区分硬水和软水D.除去C和CuO反应后的残留在试管壁上的红色固体
例8有四瓶失去标签的溶液,它们分别是:①CuCl2溶液、②稀盐酸、③硫酸钠溶液、④氢氧化钠溶液,不用其他试剂就可以将它们加以鉴别,则鉴别出来的先后顺序是
A.①②④③B.①④②③C.④①②③D.②③①④
练习8不另选试剂,仅利用组内物质之间的相互反应,就能将它们鉴别出来的是()
A.FeCl3NaOHHClH2SO4B.HClKNO3Na2CO3Na2SO4
C.AgNO3HClNaClHNO3D.BaCl2Na2SO4Na2CO3HCl
例9某实验小组对实验室中A、B、C、D四瓶无色溶液进行鉴别,它们分别是硫酸钠、稀硫酸、澄清石灰水、四种物质的一种。可供使用的实验用品有:稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、紫色石蕊溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、试管、胶头滴管。请利用提供的实验用品,鉴别出四种物质,并完成实验报告:
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取四支试管,各取少量的A、B、C、D溶液,分别先滴加紫色石蕊试液
B溶液变红色,D溶液变成蓝色。A、C溶液都呈色。
B是
D是
②
另取二支试管,各取少量的A、C溶液,分别先滴入硝酸钡溶液后再滴入稀硝酸溶液。
A是硫酸钠溶液
C是
做完实验②后,该小组在网上查阅资料的时候发现,用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液进行检验SO42-时,亚硫酸根离子(SO32-)的存在干扰了SO42-的检验。如往亚硫酸钠(Na2SO3)溶液滴加硝酸钡溶液后有沉淀生成,再加足量的稀硝酸酸依然有白色沉淀。
若某无色溶液中可能含有硫酸根离子(SO42-)与亚硫酸根离子(SO32-)中的一种或两种,该如何检验?
亚硫酸钡(Ba2SO3)是无色晶体或白色粉末,微溶于水,在水中是白色沉淀。中性或碱性条件下NO3-不能和SO32-反应,但在酸性条件下,NO3-能和H+反应相遇时(HNO3)具有强氧化性,易把SO32-氧化生成SO42-。往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应,生成有刺激性的气体。
该无色溶液中含有(1)SO42-(2)SO32-(3)。
请你将下列实验填写完整。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
③
取该溶液少量试管E中,加入硝酸钡溶液后再加入稀硝酸酸
有白色沉淀生成
不能确定猜想
一定成立
④
取该溶液少量试管F中,加入加入稀盐酸,加热
有刺激性气味的气体生成
猜想可能成立
⑤
在④所得的溶液中加入足量的
猜想(3)成立
写出亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液发生复分解反应的化学方程式:。
要鉴别一种离子的存在,必须排除其它离子的干扰,不然会得出错误的结论。
①紫色B为稀硫酸D为清石灰水
②有白色沉淀
无现象的C为氯化钠溶液
(3)SO42-或SO32-
③(1)
④(2)或(3)
⑤硝酸钡溶液有白色的沉淀生成
Na2SO3+Ba(NO3)2=BaSO3↓+2NaNO3
练习9在化学实验技能考试中,有一题目是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液,小红等几位同学进行了如下图所示的实验。
⑴写出试管②中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式:
。
⑵实验结束后,小红同学将①、②两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中,看到废液浑浊,就对废液进行了过滤,小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究。
滤液中除水外还含有哪些物质?
小红认为:只含氢氧化钠;
小明认为:可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙;
小亮认为:可能含有氢氧化钠和碳酸钠;
你认为还可能是(写一种猜想)。
你认为小红、小明、小亮三位同学中谁的猜想不合理,请说明理由。
设计一个简单的实验证明你的猜想正确。
实验步骤
实验现象
实验结论
取样于试管中,
你的猜想正确
小亮同学针对自己的猜想进行了如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
取样于试管中,滴入几滴稀盐酸
没有气泡产生
自己的猜想不成立
你认为小亮同学对实验结果判断是否正确?请说明理由。
①在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑
;
②通过以上探究,你认为应怎样处理上述实验后的废液才能倒入下水
道?。
(1)Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
(2)[猜想]氢氧化钠和氢氧化钙
[讨论]小明猜想不合理,因为Na2CO3和Ca(OH)2能发生反应,不能共存
[实验设计]实验步骤:通入二氧化碳气体(或滴加可溶性碳酸盐溶液)实验现象:试管中出现白色浑浊
[实验分析]不正确,因有氢氧化钠存在,滴入几滴稀盐酸量太少,不会立即出现气泡,但Na2CO3有可能存在
[反思拓展]①反应物是否有剩余②在废液中加酸至溶液的pH=7
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