主题四 实验与探究

主题四 实验与探究

本主题共分为常见仪器和基本操作、常见物质的鉴别、物质的分离除杂和提纯、气体的制备、科学探究和简单实验方案的设计与评价等五个课题。化学是一门以实验为基础的科学，科学探究和实验贯穿着整个教与学的过程。化学实验也是中考必考的内容。题型主要有选择题、填空题和综合实验题。选择题、填空题主要考查化学实验基础知识、综合实验题主要考查学生的观察能力、思维能力、实验能力和评价能力。近年来中考题突出了落实科学探究的要求，尤其突出探究方法，鼓励创新思维，体现开拓思想，侧重培养学生的创新思维，并提升学生分析和解决问题的能力。

课题1 常见仪器和基本操作

【考点扫描】

1.知道常用的化学实验仪器试管、滴管、酒精灯、烧杯、量筒、集气瓶、漏斗、长颈漏斗、托盘天平、玻璃棒等的名称、性质、用途。

2.知道常见药品的保存和使用，实验室安全常识和环保常识。

3.学会固体、液体药品的取用，药品的称量，酒精灯的使用与加热，仪器的洗涤，仪器的连接与装配，溶液的配制，装置气密性的检查，溶解、过滤、蒸发等一些重要的实验基本操作。

【知识整理】

一、常用化学仪器及使用方法 1.能直接加热的仪器

仪器图形 与名称 主要用途 用于蒸发溶 剂或浓缩溶液 燃烧匙 常用作反应使用方法和注意事项 可直接加热，但不能骤冷。蒸发溶液时不可加得太满，液面应距边缘1厘米处。 可直接加热，外壁有水时要擦干。放在试管内的液器，也可收集少量体不超过容积的1／2，加热试管内的液体不超过容积的试管 气体 1／3。 燃烧少量固体物质 可直接用于加热。 2.能间接加热（需垫石棉网）的仪器 仪器图形和名称 烧杯 主要用途 作配制、浓缩、稀释溶液。也可用作反应器等。 使用方法和注意事项 加热时应垫石棉网 根据液体体积选用不同规格烧杯

不能直接加热，加热时要垫石用作反应器 锥型瓶 3.不能加热的仪器 仪器图形与名称 气体 分装各种试剂，需要避盛放固体，细口瓶盛放液体。 主要用途 用于粗略量取液体的 托盘天平 滴管 用于滴加液体，定滴数地加入溶液 5.用作过滤、分离、注入溶液的仪器 仪器图形与名称 主要用途 用作过滤或向小口容器中注 入液体 用于装配反应器，便于注入反应液

棉网。所装液体的量不应超过其容积1／2。 用作接受器、用作反应器等 一般放在石棉网上加热。 主要用途 用于收集和贮存少量使用方法及注意事项 如果在其中进行燃烧反应且有固体生成时，应在底部加少量水或细砂。 玻璃塞不可盛放强碱，滴瓶光保存时用棕色瓶。广口瓶内不可久置强氧化剂等。 4.计量仪器 仪器图形与名称 使用方法及注意事项 要根据所要量取的体积数，选择大小合适的规格，以减少误差。不能用作反应器，不能用作直接在其内配制溶液。 药品不可直接放在托盘内，称量时将被称量物放在纸或玻璃器皿上，“左物右码”。 必须专用，不可一支多用，滴加时不要与其他容器接触。 体积 用于精确度要求不高的称量 使用方法及注意事项 过滤时应“一贴二低三靠” 长颈漏斗应将长管末端插入液面下，防止气体逸出

6.干燥仪器

仪器图形与名称 主要用途 内装固体干燥剂或吸收体 除去气体中的杂质 使用方法及注意事项 要注意防止干燥剂液化和出。 注意气流方向应该长管进气，短管出气 剂，用于干燥或吸收某些气是否失效。气流方向大口进小口 洗气瓶 7.其它仪器 仪器图形 与名称 主要用途 使用方法及注意事项 所装酒精量不能超过其容积的2／3，但也不用作热源，火焰温度能少于 为500℃～600℃ 可用作蒸发皿或烧 杯的盖子，可观察到里面的情况 试 管夹 1／4。加热时要用外焰。熄灭时要用盖盖灭，不能吹灭 不能加热 夹持试管 防止烧损和腐蚀 用作物质溶解、溶液搅拌时应避免碰撞容器壁 蒸发的搅拌器 引流时应注意使玻璃棒顶端靠近接受容器的过滤或转移液体时内壁，液体倾出容器的倾出口要紧靠玻璃棒中端 使用后及时擦洗干净，不能随便放在桌上，用以引流 应放在干净的容器内或插在试管里。 用于固定或支持反应器 固定在铁架台上的铁圈可用作漏斗架 铁夹 铁圈 铁架台 玻璃棒 固定仪器时，仪器和铁架台的重心，应在铁架台底座中间 二、化学实验基本操作

1.药品的取用

（1）取用药品遵守“三不”原则：不能用手接触药品，不能品尝药品的味道，不要把鼻子凑到容器口去闻药品气味（应用招气入鼻法）。

（2）药品没有具体说明取用量时，一般按最少量取用：液体取1ml-2ml，固体只需盖

满试管底部。

（3）用剩的药品要做到“三不一要”：不放回原瓶；不随丢弃；不拿出实验室；要放入指定容器。

（4）固体药品的取用：块状固体用镊子夹，粉末状或细晶体用药匙取，必要时可用纸槽取。操作：把试管横放，将药品送到试管底部，再把试管竖起。

（5）液体药品的取用：瓶塞倒放，试剂瓶的标签向手心，瓶靠试管口，倒完后盖紧瓶塞，将试剂瓶放回原处。

①定量取用液体操作：量筒放平，视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平，再读出液体的体积数（若仰视会使读数偏小，俯视会使读数偏大）。

②吸取和滴加少量液体用滴管：胶头在上，滴管不要接触反应容器内壁或放在实验台上，以免沾污滴管。

（6）浓酸，浓碱的使用：浓酸，浓碱都具有强腐蚀性，使用时要格外小心。 2.药品分类贮藏

⑴盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞。⑵易变质的药品存放时间不能长久贮存，最好现用现配制[如：澄清的石灰水长期存放将因跟空气中的二氧化碳反应而失效]。⑶易潮解、易挥发、有吸水性的药品要密封保存。⑷易燃物质（如：酒精、硫、磷、镁粉等）和易爆炸的物质（如：高锰酸钾、硝酸铵等）存放时要远离火源。⑸白磷保存在冷水中，金属钠保存在煤油中。

3.过滤的操作

操作要点：“一贴二低三靠”。一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。二低：滤纸上沿低于漏斗口，液体低于滤纸上沿。三靠：漏斗颈下端紧靠承接滤液的烧杯的内壁，引流的玻璃棒下端轻靠滤纸三层一侧；盛待过滤的烧杯的尖嘴部靠在玻璃棒的中下部。应手持玻璃棒中上部。

4.物质的加热

⑴酒精灯的使用注意事项：禁止向燃着的酒精灯添加酒精；禁止用酒精灯引燃另一酒精灯；酒精灯里的酒精洒出来在桌上燃烧，立即用湿抹布扑盖。

⑵给物质加热：加热前要预热；给液体加热可用试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿等，给固体加热可用试管、蒸发皿等，试管和蒸发皿可直接加热，烧杯、烧瓶要垫上石棉网；加热试管内的液体时要用试管夹，管口不能对着人，并使试管跟桌面成45°的角度，先给液体全部加热，然后在液体底部加热，并不断摇动。给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾斜。加热后很热的试管不能立即用冷水冲洗。

5.蒸发

蒸发液体时，要用玻璃棒不断搅拌液体，当蒸发皿内出现较多量固体时，即可停止加热，热的蒸发皿要用坩埚钳移走，并放在石棉网上冷却。

6.溶解固体物质

一般可采用研细固体、加热、搅拌或振荡等方法加快溶解。 7.配制一定质量分数溶液

操作步骤：计算、称量（对固体溶质）或量取（对液体物质）、溶解。

说明：在溶解时放出大量的热的物质，例如浓硫酸的稀释，应把密度较大的浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。

8.仪器的装配和装置气密性的检查

⑴装配一般由玻璃导管插入橡皮塞、玻璃导管插入胶皮管和塞子塞进容器口（玻璃导管要插入的一端用水湿润）。

⑵检查装置的气密性时，将导管一端伸入水中，可用手掌心握容器外壁，也可用酒精灯微热。若导管口有气泡冒出，松开手掌，水进入导管中形成一段水柱，说明装置不漏气。

9.玻璃仪器的洗涤

⑴水洗法：在试管中注入少量水，用合试管刷蘸洗涤剂刷洗，再用水冲洗，最后用蒸馏水清洗，洗涤干净的标志是：附着在玻璃仪器内壁上的水既不聚成水滴，也不成股流下。

⑵药剂洗涤法：①附有不溶于水的碱、碱性氧化物、碳酸盐，可选用稀盐酸清洗，必要时可稍加热。②附有油脂，可选用热碱液（碳酸钠溶液）清洗。

10.实验室安全常识 ⑴使用任何电器要谨防触电，不用湿手接触电器，实验结束后应立即切断电源。 ⑵酸性烧伤可用清水或2％的碳酸氢钠(即小苏打)溶液冲洗；碱性烧伤可用2％醋酸溶液或2％的硼酸溶液冲洗，冲洗后涂上油膏，并将伤口扎好。重者送医院诊治。

⑶眼睛的化学灼伤：凡溶于水的化学药品进入眼睛，应立即用水洗涤，然后根据不同情况分别处理：如属碱类灼伤，则用2％的医用硼酸溶液淋洗；如属酸类灼伤，则用3％的医用碳酸氢钠溶液淋洗。重者应立即送医院治疗。

⑷干石灰或浓硫酸烧伤时，不得先用水冲洗。因它们遇水反而放出大量的热，会加重伤势。可先用干布(纱布或棉布)擦试干净后，再用清水冲洗。 【命题规律】

仪器的识别、使用和简单组合是中考中的“焦点”，命题人员历来情有独钟。解题时除了能看图识仪，还能望仪（器）识用（途）。现在中考中常见的有四种基本题型：一是根据仪器用途和实验目的选择合适的仪器进行组合，二是类比迁移解决未知实际问题，三是对化学基本操作实验进行评价，四是药品用量，实验数据的评价。一改过去单纯的知识性考查而转向能力型、开放型考查，是当今中考的一大特色。 【例题精析】

例1 下列图示实验操作中，正确的是

例2 下图是某同学配制500g质量分数为0.9%生理盐水的全过程：

课题2 常见物质的鉴别

【命题规律】

物质及重要离子的鉴别是化学知识在一个较高层次的巩固和应用，是学科能力培养的一个重要平台，是化学学科重要且独特的考试形式。重要物质及离子的鉴别是经久不衰的考查热点，其考查形式的不断变化又是其亮点所在。 1.重要物质的鉴别

（1）被鉴别的物质：①涉及到物质的类属：气体、单质、氧化物、酸、碱、盐。②涉及到物质的体系：同类物质的鉴别；不同类物质的鉴别；同一体系中不同物质的鉴别；不同体系中不同物质的鉴别。

（2）考查形式：①围绕试剂的考查：根据物质的特性和特有的反应通过自选试剂、指定试剂或不加其它试剂来鉴别物质，要求达到反应灵敏、现象明显、操作简便、结论可靠的效果，前两者又涉及用一种试剂或一组试剂鉴别数种物质，常以填空题或选择题的形式出现。 ②围绕实验操作的考查：要求将试样的采集、试剂的加入、现象的观察与描述、结论的表述等过程加以阐述。③围绕评价的考查：要求从试剂正确、步骤合理、操作简便、现象明显等角度评价鉴别方案或结论等，常以简答题的形式出现。

（3）答题要领：关键是对所给物质的一般性质及特殊性质（如颜色、气味等）、某些物质间能否发生反应以及反应是否有特殊现象等有所了解，并应用到解题的过程中。 2.重要离子的鉴别

（1）被鉴离子：阳离子——H+、Ag+、Ca2+、Ba2+、Cu2+、Fe3+等；

阴离子：Cl-、OH-、CO32-、SO42-等。 物质 酸（H） 蓝色石蕊试纸 碱(OH-) 变红 紫色石蕊试液，红色石蕊试纸 变蓝 无色酚酞试液 变红 生成气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊 +试剂 紫色石蕊试液 变红 现象 碳酸盐（如碳酸钠） 盐酸，澄清石灰水 铵盐 浓NaOH溶液或熟石灰，红色产生无色有刺激性气味的气体，能使湿润的红石蕊试纸或酚酞试纸 色石蕊试纸变蓝或使湿润的酚酞试纸变红。 （2）考查形式：判断离子共存；确定离子的组合方法；确定物质的组成；对鉴别方案或结论的评价等。 【例题精析】

例1有如下试剂：①pH试纸②酚酞溶液③稀HCl④Na2CO3溶液⑤石蕊试液。其中能将水、稀硫酸、澄清石灰水三种无色液体一次性鉴别开来的是 。 [分析] 此题属于用一种试剂鉴别多种物质，其解题思路为：一般根据溶液的酸碱性、溶解性、阴阳离子的不同特征选择试剂。从溶液的酸碱性来看，三种被鉴溶液分别显中性、酸性、碱性，用pH试纸或石蕊试液能将它们鉴别开来；从溶液的组成来看，稀硫酸中含有

H+，澄清石灰水中含有Ca2+，若向其中分别加入Na2CO3溶液，产生的现象依次是出现气泡、生成白色沉淀。 [答案] ①④⑤

例2下列各组稀溶液中，利用组内物质的相互反应，就能将各种物质鉴别出来的是 A.Na2CO3、H2SO4、HCl、KNO3 B.CuSO4、KOH、NaCl、NaOH C.Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、HNO3 D.NaNO3、MgCl2、KCl、Ba(OH)2

[分析] 此题属于不外加试剂鉴别多种物质，其解题思路有两种：（1）“一看”——通过观察将被鉴物中颜色特殊的甲物质首先鉴别出来、“二反应”——将被鉴别出来的甲物质作试剂并将其加入到其余物质中，将有特征反应现象的乙物质鉴别出来，再将乙物质作为试剂并将其加入到其余物质中，将有特征反应现象的丙物质鉴别出来，依次类推。（2）“两两混合、统计现象”——将被鉴物质通过两两混合，将其中的反应现象作统计，若被鉴物质产生不同的现象，则可通过此方法加以鉴别。

相互反应是通过两两混合得以实现的。A组物质通过两两混合，Na2CO3两次产生气体可被鉴别，而H2SO4、HCl均产生一次气体，因现象相同无法鉴别；B组物质通过观察有一溶液呈蓝色为CuSO4，将CuSO4作为试剂加入到其它溶液中，因KOH、NaOH均产生蓝色沉淀无法鉴别。按照上述原理可对C、D两组物质作同样的分析。

[答案] C

例3某校实验室在搬迁时，不慎把三瓶无色溶液的标签损坏了，只知道它们分别是盐酸、BaCl2溶液和Na2CO3溶液。甲、乙、丙三位学生各用一种试剂，一次性鉴别都取得了成功。 已知：Na2CO3溶液显碱性，BaCl2溶液呈中性。 (1)请你写出下表中三位学生所用试剂的名称： 鉴别溶液 盐 酸 BaCl2溶液 鉴别方法 甲：一种指示剂 乙：一种酸溶液 试剂名称 Na2C03溶液 丙：一种钾的正盐溶液 (2)丁学生认为不用任何试剂即可鉴别，请你简要叙述他的鉴别过程(一种方法即可)： 。 [分析]鉴别不同物质一定要分析被鉴物在组成和性质上的差异，要以出现不同现象为最终目的，确定所用试剂和实验方法。盐酸显酸性，Na2CO3溶液显碱性，BaCl2溶液呈中性，若用酸碱指示剂加以鉴别，只能使用紫色的石蕊试液；由于BaCl2溶液含Ba2+，Na2CO3溶液中含有CO32-，若用酸来鉴别，可用稀硫酸（产生沉淀的为BaCl2溶液，产生气泡的为Na2CO3溶液，无现象的为盐酸）；若用一种钾的正盐溶液来鉴别，可用K2CO3溶液（产生气泡的为盐酸，产生沉淀的为BaCl2溶液，无现象的为Na2CO3溶液）。在不用任何试剂的前提下，可将三种被鉴溶液两两混合，根据现象的不同即可鉴别。 [答案]（1）甲：紫色的石蕊试液；（2）乙：稀硫酸；（3）丙：K2CO3溶液。

（2）分别取三种物质的溶液少许于试管中并作两两混合，产生沉淀的为BaCl2溶液，产生气泡的为Na2CO3溶液，无现象的为盐酸。 【强化训练】

一、选择题

1.若将氧气和二氧化碳两种无色气体区别开来，下列方法中不可行的是 （ ） A.分别通人澄清的石灰水中 B.分别通人滴有紫色石蕊试液的水中 C.将带火星的小木条分别插入到两瓶气体中 D.分别通人蒸馏水中

2.下列有关物质的检验或区分方法中不正确的是 （ ） A.向某物质中加入稀盐酸，有无色气体放出，则证明该物质是碳酸盐 B.鉴别氧气和空气两瓶气体时， 将燃着的木条分别插入瓶中，燃烧更旺的为氧气

C.鉴别铁粉和石墨粉时，分别加入稀盐酸，若有气体放出，则证明为铁粉 D.某化肥与碱共热，若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，证明为铵态氮肥

3.鉴别三瓶无色溶液：H2SO4、CaCl2、NaCl可选用试剂 （ ） A.AgNO3溶液

B.紫色石蕊试液 C.酚酞试液 D.Na2CO3溶液

4.为了鉴别室温下饱和石灰水和蒸馏水，现提供下列方法 ( ) ①用pH试纸测试溶液的pH； ②用光学显微镜观察； ③用嘴尝； ④滴加FeCl3溶液； ⑤加热观察。其中可行的是 A.①②④ B.③④⑤ C.①④⑤ D.②③⑤

5.下列各组物质的溶液，不另加试剂无法一一鉴别的是 （ ）A.NaOH HCl CuSO4 MgSO4 B.KNO3 HCl CaCl2 NaOH C.Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl D.NH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl2 6.区分日常生活中的下列各组物质，所加试剂或操作方法完全正确的是 （ ）

需鉴别物质 方法1 方法2 A.硫酸铵和碳酸钙 加水溶解 加熟石灰

B.一氧化碳和二氧化碳 闻气味 通过灼热的氧化铜 C.食盐水和蒸馏水 测pH 蒸发结晶 D.真黄金和假黄金（铜锌合金） 看颜色 灼烧

7.现有甲、乙、丙、丁4瓶无色溶液，分别是稀盐酸、稀硝酸、烧碱、澄清的石灰水中的一种，通过下图所示的实验过程可以将它们一一鉴别。其中所加试剂X可能是 （ ）

A.稀H2SO4 B.Cu(NO3)2溶液 C.Na2CO3溶液 D.紫色的石蕊试液

二、简答题

8.某瓶盐溶液标鉴已被腐蚀，只知其可能是NaCl溶液、也可能是Na2CO3溶液。请你对这瓶溶液进行鉴定，以确定是NaCl溶液，还是Na2CO3溶液。

（1）鉴定该溶液可用两种不同类别的试剂（任选两种） 、 。 （2）简述其中一种鉴定方法（包括步骤、现象及结论）。

10.某工地的仓库里有三包标签已磨损的白色粉末，分别是生石灰、熟石灰和碳酸钙粉末。请你设计一个简便的方法进行鉴别，并完成该实验报告。 操作步骤 现象与结论 酸钙、氯化钾、硫酸钾中的一种。某学生的鉴别实验过程记录如下：

步骤1：取A、B、C、D四种白色粉末各一药匙，分别放入四支洁净的试管中，各加

蒸馏水2 mL，振荡后静置。四支试管底部均有固体存在，只有盛放A的试管中液体呈蓝色，其他均呈无色。

步骤2：继续向盛放B、C、D的试管中加入等量的稀硫酸，只有D的试管中有气泡

产生，其他均无明显变化。

步骤3：将步骤2盛放B和C的试管中固体滤出后，向滤液中分别滴加氯化钡溶液。 请根据该学生的实验过程，回答下列问题：

（1）步骤1中“四支试管底部均有固体存在”，与该学生预测的“只有一支试管中有固体存在，其他试管中均为澄清溶液”的现象不同，其原因可能是 。 （2）步骤3中，可能观察到的实验现象是 。 （3）根据该学生的实验，请选择下列①或②中的一个问题回答： ．．．．

① 四种白色粉末均已一一鉴别出来，分别是 （写代号及其对应物质的化学式）。 ② 四种白色粉末只能部分被鉴别出来，分别是 （写代号及其对应物质的化学式）；对尚未鉴别出来的物质，请设计实验进行确定，并填写下表。 实验操作

11.有A、B、C、D四瓶失去标签的白色粉末（均为纯净物），已知它们可能是硫酸铜、碳

实验现象及结论

课题3 物质的分离、除杂和提纯

物质的分离、除杂和提纯是化学实验中的一个重要环节。所谓分离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开。分离完成后各组分要保持（经过化学反应使混合物的组分经过转化而分离还要恢复为）原有的物质组成和状态。除杂和提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。在提纯物质的过程中除了选择合适的试剂外，还应选择适宜的杂质（或产物），以便于同被提纯物进行分离。

现将有关要点归纳如下： 1、应注意几个“不” ⑴不能“玉石俱焚”。即试剂一般与杂质反应，不与要保留的物质反应。但特殊情况下，所加试剂需要和保留物质反应，但最终要转化成需要保留的物质。如除去FeCl3溶液中的NaCl，可加过量的NaOH溶液→过滤→洗涤→加适量稀盐酸。

⑵“不增”、“不减”。即不增加新的杂质，不减少要保留的物质。

⑶不污染环境。即要求所选用的除杂方法，不能产生可污染环境的物质。 ⑷不能“旧貌变新颜”。即除杂结束前，要恢复保留物质的原有状态。 2、除杂方法的几个优化原则

⑴若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。 ⑵应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。 ⑶先考虑物理方法，再用化学方法。 归纳整理

一、气体的净化与干燥 1、气体净化的几种方法

⑴吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如，除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。

常见气体吸收剂见下表： 吸收剂 吸收的气体杂质 吸收剂 吸收的气体杂质 水 可溶性气体：HCl、NH3等 NaOH固体 CO2、HCl、H2O H2O 无水CuSO4 碱石灰 CO2、HCl、H2O O2 灼热的铜网 NaOH溶液 CO2、HCl H2O 灼热的CuO H2、CO 浓硫酸 ⑵转化法：通过化学反应，将杂质气体转化为所要得到的气体。如，除去CO2中的少量 　△　　CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO，CO + CuO　Cu + CO2。

2、气体的干燥

气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥要根据气体的性质，一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂状态决定。

⑴常见的干燥剂

干燥剂 名称或化学式 酸碱性 浓H2SO4 固体NaOH 生石灰 无水CaCl※ 酸性 碱性 中性 状态 液态 固态 固态 可干燥气体 不可干燥气体 干燥 装置 H2、N2、O2、CO2、NH3 A HCl、CH4、CO等 H2、O2、N2、CH4、CO2、SO2、HCl B或C CO、NH3等 除NH3外所有气NH3 B或C 体 ⑵常用干燥装置如下：

注意：选择吸收装置时，要注意进、出气体导管的连接方法，若用“洗气瓶”，要注意“长进短出”，若用干燥管要注意“大进小出”。先除去气体中含有的其他杂质，干燥除去水蒸气的操作放在最后。

二、物质的分离和提纯

分离和提纯的主要方法 方法 适用范围或原理 举例 ①固体与液体混合物的分离 粗盐的提纯 过滤法 ②可溶性固体与不溶性固体混合物的物分离 理①分离溶质与溶剂 从含有HCl的NaCl溶液蒸发 方结②除去易挥发的杂质 中分离出固体NaCl 晶法 法 降低温可溶性固体溶质溶解度受温度影响变分离NaCl与KNO3的混度 化大小不同 合物 续表

方法 适用范围或原理 举例 除Na2SO4中Na2CO3，可加适量稀H2SO4：化气法 与杂质反应生成气体而除去 Na2CO3+ H2SO4＝Na2SO4+ CO2↑+ H2O 除去NaCl中的Na2SO4，可加适量的沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去 BaCl2：Na2SO4+ BaCl2==BaSO4↓+2NaCl 化置换法 将杂质通过置换反应而除去 除Fe SO4中的Cu SO4，可加过量的铁粉，再过滤：CuSO4+Fe==Cu+Fe SO4 学除C粉中的CuO粉，可加适量稀硫酸，再方溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 过滤：CuO+ H2SO4==CuSO4+ H2O 法 除CaO中的CaCO3可加热：杂质受热易分解，通过加热加热法 　高温　　CaCO3　CaO+ CO2↑ 将杂质除去 转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分

除CO2中的CO，可将气体通过灼热的　△　　CuO：CO+CuO　Cu+CO2

当然，实际分离与提纯还会有一些其他方法，在实际解题时要因题而解，也可以综合而灵活地运用几种方法。

【例题精析】

例1：除去NaCl溶液中的杂质Ba(OH)2，若只准加入一种试剂，则这种试剂是_______。

【分析】除去杂质的方法有多种，原则是不引入新的杂质，对所提纯的物质不能改变，把杂质转化成所需要的物质，便于分离。如将杂质被溶液吸收；将杂质转化为气体或沉淀；将不溶的杂质转为可溶物等。根据题目要求，除去Ba(OH)2，可以加入带有SO42-的试剂，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它们都能与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀。但是，如果选用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同时还有NaOH产生，NaOH是能溶于水的，无法与NaCl分开。等于除去Ba(OH)2的同时又引进了新的杂质NaOH。如果选用CuSO4溶液，则生成BaSO4和Cu(OH)2两种沉淀，再经过过滤，即可得到较纯的NaCl。当然加入Fe2(SO4)3溶液也可除去杂质Ba(OH)2。若选用H2SO4，则生成BaSO4和水，也可除去杂质Ba(OH)2。

【答案】 CuSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4

例2：除掉氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠，应选用适量的试剂是 （ ）

A.稀硫酸 B.硝酸银 C.澄清石灰水 D.稀盐酸

【分析】本题除去杂质碳酸钠，可考虑加入酸溶液与碳酸钠发生复分解反应，把杂质变成CO2气体逸出。但要注意加入的酸只能是盐酸，否则又会产生新的钠盐杂质。

【答案】 D 例3：分离NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，应选用的一组试剂是（ ）

A. H2O、AgNO3、HNO3

B. H2O、NaOH、HNO3

C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO3

【分析】此题中，因NaCl 、FeCl3均溶于水，BaSO4难溶于水，所以先用水溶解，利用溶解性差异过滤分离，然后用NaOH溶液与滤液反应，NaCl未变化，FeCl3被转化为Fe(OH)3↓，通过过滤分别得到滤液和沉淀，将滤液蒸发结晶可得纯净的NaCl，将沉淀与HCl溶液反应，可使转化为Fe(OH)3的FeCl3得以复原。在分离操作中同样要遵循不能引入新杂质的原则，所以选C。

【答案】C

例4：为了除去粗盐中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列5项操作：①过滤；②加过量的NaOH溶液；③加适量盐酸；④加过量Na2CO3溶液；⑤加过量的BaCl2溶液。正确的操作顺序是（ ）

A. ①④②⑤③ B. ④①②⑤③ C. ②⑤④①③ D. ⑤②④①③

【分析】除去多种杂质时，要考虑加入试剂的顺序，为了保证将杂质除尽，所加试剂必须过量，因此为了不引进新杂质，后面加入的试剂要能除去前面加入的试剂。本题加入

－

试剂及顺序是：a加过量的BaCl2溶液，除去SO42；b加过量的NaOH溶液，除去Mg2+；c加过量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+；d过滤，除去生成的沉淀（CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2

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和泥沙）；e加适量的盐酸，除去过量的CO32和OH，由于b和a顺序互换，不影响除杂目的，所以前两步操作顺序可颠倒。 【答案】C、D。

【强化训练】

1、氮气混有少量氢气、二氧化碳和水蒸气，欲获得干燥纯净的氮气，可采取下列操作：①通过浓硫酸，②通过填充氧化铜的加热管，③通过氢氧化钠浓溶液，④通过浓盐酸。最好的组合顺序是 （ ）

A、①→②→③ B、③→②→④ C、③→②→① D、④→②→③ 2、下列各组物质中的杂质（括号内为杂质），只需加入适量稀硫酸就能除去的是（ ）

A. NaCl（Na2CO3） B. Fe（Cu） C. Na2CO3（CaCO3） D. HCl（BaCl2）

3、下列各组物质的溶液，不另加试剂无法一一鉴别的是 （ ）

A.NaOH HCl CuSO4 MgSO4 B.Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl C.KNO3 HCl CaCl2 NaOH D.NH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl2 4、分离下列各组物质的方法不正确的是 （ ）

A.用过滤法分离氧化铜和硫酸铜的混合物 B.用结晶法分离氯化钠和硝酸钾的混合物

C.用蒸馏法（依据物质沸点的不同）分离煤油和水的混合物 D.通过灼热的氧化铜除去CO中的CO2，得纯净的CO 5、下表是各物质所含的少量杂质以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法，其中正确的是 （ ）

选 项 A B C 物 质 氯化钠溶液 硝酸钠溶液 熟石灰 杂 质 氯化镁 硫酸钠 石灰石 除杂试剂或操作方法 加入适量烧碱溶液，再过滤 加入适量氯化钡溶液，再过滤 高温煅烧 D 二氧化碳 一氧化碳 通过澄清石灰水 6、按照加水溶解、过滤、蒸发的顺序进行操作，可以分离的一组混合物是 ( ) A.木炭粉和二氧化锰 B.铁粉和硫酸铜晶体 C.氯化钡和硫酸钾 D.二氧化锰和氯化钠

7、下列实验方案中，能达到预期目的的是 （ ） A. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体 B. 用点燃的方法除去CO中混有的少量CO2

C. 用稀盐酸除去热水瓶胆壁上的水垢［主要成分CaCO3和Mg(OH)2］

D. 用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混有的少量K2SO4，得到纯净的KNO3溶液 8、实验操作方法：①称量，②过滤，③蒸发，④结晶；其中可用于混合物分离的是 （ ） A. ①② B. ③④ C. ①②③ D.②③④

a b 9、右图所示的装置有多种用途。根据实验需要，气体既可从a导入也可

以从b口导入。瓶中既可加入其他物质，也可以加入不同的液体或固体颗粒等。请根据要求将相关内容填入下表，然后结合物理知识回答问题：

用途 ①收集H2 ②排气法收集CO2 ③排水法收集O2 气体入口（a或b） 瓶中物质 空气 水 ④除去H2中的杂质HCl气体 ⑤干燥CO2气体 ⑥验证CO气体中含有CO2 杂质并除去 结合物理知识，简述在表内第③项中，排水法收集O2操作成功的原理 。 10、为除去Na2SO4溶液中含有的杂质Na2CO3，甲、乙、丙三位同学分别选用一种试剂（适量）进行实验。请你对他们所选用的试剂进行评价：

学生 甲 乙 丙 选用试剂 评价（是否可行，并简述理由） HCl H2SO4 Ba(OH)2 11、某课外活动小组通过Internet网上资料得知：废弃的定影液中含有一定量的AgNO3。他们从摄影店收集到一些废弃的定影液，准备将其中的银以单质的形式回收。于是。他们进行了以下实验活动：

（1）[设计方案] ①加入比银活泼的金属单质 ②除去金属混合物中的杂质 （2）[小组讨论]

①选择加入的金属

甲同学认为：向定影液中加入过量的铜粉，则得到的金属混合物含有银和铜；

乙同学认为：向定影液中加入过量的铁粉，则得到的金属混合物含有银和铁。你认为 同学的方案更合理，其原因是 。该方案的化学方程式为 。

②除去银粉中混有的金属

向金属混合物中加入的试剂是 ，化学方程式为 。 （3）[进行实验] 过程如下：

请回答：操作a是 ，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和 ；溶液B中溶质的化学式为 。

（4）[产品验证]请你设计一个简单方法验证得到的银中是否含有铁粉，方法是 。

课题4 气体的制备

运用简单装置和方法制取常见气体，主要是实验室制取氧气和二氧化碳的方法和装置。具体包括药品选择、反应原理、发生装置、干燥装置、收集装置和注意事项。需要理解选择不同装置和方法制取某些气体的原理，熟悉不同装置的特点，弄清步骤和注意事项。 对实验室制取气体的一般步骤应该了解：

产生气体 净化气体 干燥气体 收集气体 尾气处理

对此方案首先要注意各步骤的先后顺序，其次还需要注意无论是净化气体还是干燥气体所用试剂都不能与所要制取的气体发生反应。

气体发生装置的选择依据:1.根据反应物质的状态 2.反应条件

固体物质加热制气体 固体和液体在常温下制气体

气体收集装置的选择依据： 1.根据气体在水中的溶解性 2.根据气体的密度

向上排空气法 排水法 向下排空气法 【例题精析】

例1:实验室常用下列方法制取一些气体请从下图中选择合适的制取装置填空

A B

①用醋酸钠固体与碱石灰固体共热制甲烷，应选用______装置制取；

②块状的硫化亚铁与稀硫酸反应制取硫化氢气体，应选用_________装置制取；③用固体Na2O2常温下与水反应制取氧气，应选用_______________装置制取。【分析】本题是对气体制取装置的知识迁移，难度适中。

【答案】①A ② B ③ B

例2: 下图是某同学设计的实验室制取CO2装置图，请指出图中的错误。 【分析】实验室中气体制取装置选择的依据是：根据反应物的状态和反应条件来选择发生装置；根据产生气体的性质选择收集装置。在上图的发生装置中，长颈漏斗若不插入液面以下，产生的气体会从漏斗口逸出，导气管伸入液面以下，则不能导出产生的CO2气体。上图中收集装置适合难溶于水的气体，CO2能溶于水，且密度比空气大，故只适宜采用向上排空气法收集。 【答案】①发生装置图中：长颈漏斗没插入液面以下；导气管伸人瓶内过长。 ②收集装置图中：不能用排水法收集，只能用向上排气法收集。 例题3：试根据下图回答（A—G为接口代号，甲—戊为装置代号）

(1)写出标有数字的仪器名称 ① ② 。

(2)制取氢气应选用发生装置 。除去氢气中混有的少量水蒸气应选用装置 ，除去氢气中混有的少量氯化氢气体应选用的装置 。 (3)用浓盐酸跟锌粒反应制取并收集纯净的氢气时，装置的接口顺序为 。【分析】制取纯净的氢气应先除去氢气中的氯化氢气体后除去水蒸气。相反操作氢气中还混有水蒸气。制出气体后先除去气体中的杂质再干燥气体。装置接口时导管应长进短出。实验仪器连接步骤：气体发生装置—除杂质装置—干燥装置—气体收集装置。净化剂和干燥剂的选择：原则是被净化或干燥的气体不与净化剂和干燥剂反应，也不能引入新杂质。 【答案】(1)①试管 ② 酒精灯；(2)乙、丁、戊；(3)BGFDEC 【强化训练】

1.(08福州)请结合下图所示实验装置回答有关问题：

（1）写出装置中标号仪器的名称。a ；b 。

（2）写出一个实验室制取氧气的化学方程式 ，根

据该反应原理，可选择上图中 (填标号，下同)与 组装一套制取氧气．．的装置。

（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。 你所组装的上述制取氧气的装置 （填“能”或“不能”）用于实验室制取二氧化碳，理由是 。 2.(08晋江)实验室常用下列装置来制取氧气：

（1） 写出图中有标号仪器的名称：a 、b ；

（2） 用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是 （填序号），其中二氧化锰起 作用。

（3） 用高锰酸钾制取氧气时，发生反应的化学方程式为 。 （4）用E装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。 （5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性。 ①制取氨气反应的方程式：2NH4Cl + Ca(OH)2 为： 。

②制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是 ，收集装置是______。 ③NH3是一种碱性气体，干燥时不能选用下列干燥剂中的 （填序号）。 A．固体氢氧化钠 B．浓硫酸 C．生石灰 3.(08三明)结合下列图示装置，回答有关问题。

CaCl2 + 2NH3↑+ 2X。X的化学式

⑴ 写出编号所指仪器的名称：a ；b 。

用A装置制取某种气体的一个化学方程式为 。 ⑵ 实验室中，用加热高锰酸钾的方法制取氧气，发生装置可选用 (填标号)；用

向上排空气法收集氧气，应如何验满？ 。 ⑶ 氢气是最清洁的燃料，它的密度比空气小，难溶于水，实验室常用锌粒与稀硫酸

反应来制得。其化学方程式为 。收集氢气的装置可选用 或 。(填标号)

4.(08湖北)实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题。

A B C D E F

(1) 写出实验室制取氧气的一个化学方程式 。利用该反应制取氧气，发生装置应选 （填序号，下同）。

(2) 一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易发生下列反应2NO+O2==2NO2，则收集一氧化氮气体时不能用的装置是（填序号） 。 ．．．

(3) 按图F作细铁丝在氧气中燃烧的实验，我观察到的现象有 （只答一条），其相关的化学方程式是 。 (4) 实验室里将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的．．．．．原因是 。

5.(08徐州)通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，以下是老师提供

的一些实验装置。请结合下图回答问题：

（1）写出图中标号的仪器名称：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；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。小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应的发生装置是 ，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反应的化学方程式 。 6.(08广西)请你结合下列装置图回答问题：

稀盐酸

a

b

石灰石

甲 乙

（1）写出有标号仪器的名称：a____________，b____________。

澄清石灰水

（2）实验室用甲装置制氧气的化学方程式是____________________________________，用____________法收集氧气。反应结束后冷却，往试管中加入足量的水，搅拌、过滤，得到黑色粉末。该黑色粉末与过氧化氢接触有大量气泡产生，反应的化学方程式是____________________________________，黑色粉末在反应中的作用是____________。 （3）某化学兴趣小组用乙装置制取并检验二氧化碳。实验过程中，可观察到试管里产生____________色沉淀，反应的化学方程式是____________________________________。产生沉淀后继续通入二氧化碳，过一段时间后，发现沉淀溶解变成澄清溶液。为了确定沉淀溶解成澄清溶液的原因，小组的同学进行了相关探究。 提出问题 沉淀为什么能溶解变成澄清溶液？

查阅资料 碳酸盐溶于酸，碳酸氢钙［Ca(HCO3)2］溶于水。 猜想与假设 ①溶液呈酸性；②反应生成了碳酸氢钙。 实验与结论

实验操作 实验Ⅰ：把一小片pH试纸放在一块干净的玻璃片上，用_________蘸取沉淀溶解成澄清的溶液沾在试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照。 实验Ⅱ：取沉淀溶解成澄清的溶液于另一支试管中，加入_____________________________。 实验现象 实验结论 测得被测液的pH＝8 猜想①______________。 （填“成立”或“不成立”） 反应的化学方程式为： 有气体产生 _________________________________。 猜想②成立。 通过探究得知，生成的沉淀会与二氧化碳、水反应生成了可溶于水的碳酸氢钙。 交流与反思 从探究中你得到的启示或感受是____________________________________。 7.(08黑龙江)某校化学研究性学习小组探究气体制取的实验原理与方法。 (1)甲同学将课本的基础知识进行整理如下图，请你帮助他完成相关内容。

制取气体 氧气 二氧化碳(干燥) 所需药品 氯酸钾和二氧化锰 大理石和稀盐酸 装置连接顺序 反应的化学方程式 (2)乙同学设计的实验装置(如右图)，既可用于制取 气体，又可用于验证物质性质。当打开K1、关闭 K2时，利用I、Ⅱ装置可直接进行的实验是 (填序号)。

①大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳 ②锌与稀硫酸反应制取氢气

(3)丙同学认为在不改变I、Ⅱ、Ⅲ装置的仪器及

位置的前提下，该装置可用于过氧化钠 (Na2O2)与水反应制取氧气，另一产物为氢氧化钠，则该反应的化学方程式为： ；她的改进措施是 。

(4)丁同学打开K2、关闭K1，利用I、Ⅲ装置来验证生成的二氧化碳中含有水蒸气，此时C中盛放的物质是 ，可以观察到的现象是 . (5)对用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2后的固体残渣(假定已完全反应)作如下回收处理：

①通过以下四步实验操作回收二氧化锰。正确操作的先后顺序是 (填写选项序号)。 a．烘干 b．溶解 c．过滤 d．洗涤

②用所得氯化钾晶体配制50 g质量分数为5％的氯化钾溶液，需要氯化钾的质量为 。 ③过滤、蒸发时都需用到的仪器是 (填序号)。 A．酒精灯 B．烧杯 C．玻璃棒 D．漏斗 E．量筒

(6)小明用6．5 g可能含有铜、铝、铁、镁中的一种或几种金属杂质的锌粉，跟足量的稀盐酸完全反应时，生成0．2 g氢气，则此锌粉中一定含有的金属杂质是 . 8.(08湖北) 右图是实验室制取CO2和验证CO2性质的装置：

⑴写出图中标号为a的仪器名称： ；

⑵A装置中发生反应的化学方程式为 ； ⑶将A与B相连还可制取的气体有（填标号） 。

用H2O2溶液和MnO2混合制O2 ②用Zn粒和稀H2SO4制H2 ③用KMnO4制O2 (4)若a中的酸换为浓盐酸，某同学为验证浓盐酸的挥发性和碳酸的不稳定性，设计了两个实验方案：

①将A与C相连观察到紫色石蕊试液变红色，就可证明浓盐酸的挥发性； ②将上述变红色的石蕊试液加热煮沸就可证明碳酸的不稳定性。 试评价上述实验方案是否合理：

方案① ； 方案② ；

课题5 科学探究

科学探究类型的考题，源于课本中的“活动与探究”，通过已学知识与新的相关信息结合，更换问题情境，对所学知识进行具有真实情境的研究性实验探究。

科学探究类型的考题，注重依据教科书实验所学习的技能，从设计、观察、结论与解释、反思与评价、书面明确表达等探究要素，考查学习目标的达成效果。

科学活动的核心是探究，科学探究也是化学的中心环节。学会探究，在研究中学，在学中研究，是当今学习方式变革的方向。化学学习中比较常见的科学探究活动主要有两种，一是实验探究，、二是调查、辩论等活动。 解答注意点：

1.审题是关键：目的一定要明确

2.分析是核心：看懂题意，根据目的,联系课本,找准原理,制定步骤,选择装置

3.表达是保障：大多数学生有实验思路，就是拿不到分，因此我们在表达过程中一定要按格式和围绕目的答题，提高实验的得分率。

【例题精析】

例1 小红发现松软的面包、酥脆的饼干内部都有许多小孔。为探究这个问题，她从面点师那里了解到：此类食品制作过程中常加入膨松剂，碳酸氢钠就是一种常用的膨松剂。小红从超市买来一袋膨松剂（碳酸氢钠），按照研究物质的一般方法，对其进行探究。 ①阅读使用说明：使用时与面粉混合均匀，加水拌和，成型后直接焙制；②观察到样品为白色粉末状物质； ③取少量样品加入水，发现其完全溶解；④用pH试纸测溶液的酸碱度 pH = 11；⑤取少量样品，向其中加人稀盐酸，产生大量气泡；⑥取适量样品放人试管加热，产生可以使澄清石灰水变浑浊的气体。

（l）请你通过以上实验判断，形成小孔的气体应该是 。你猜测产生这种 气体的原因有 。

（2）将少许面粉加人水中 取上层液用H试纸测量，显中性，由此你认为碳酸氢钠 能使食品膨松的主要原因是 。 （3）请你通过以上探究活动，总结碳酸氢钠的物理性质 。 （4）请你写出你所了解的碳酸氢钠的其他用途 。

【分析】通过对题中事实与实验现象的归纳得出：碳酸氢钠含碳酸根，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊，说明气体是二氧化碳，再根据研究物质的方法，得出物质的性质与用途。 【参考答案】（1）二氧化碳；一是此类食品在制作过程中经过发酵，产生酸与碳酸氢钠反应，二是碳酸氢钠在加热过程中分解放出二氧化碳。（2）碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳，使食品内部形成许多小孔。（3）白色固体，能（易）溶于水。（4）制取二氧化碳、治疗胃酸过多、作干粉灭火器中的药品等。

例2 在学校的元旦联欢会上，某同学表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小蔡很感兴趣，于是，他和同学们进行探究。 [提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？ [猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成；②反应过程中可能有热量放出。 [实验装置]如图所示 [实验探究]

实验一：探究反应后生成的气体是什么？

（1）打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P

处，木条复燃。说明生成的气体是 。

（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因： 。 实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？

（1）小张猜想另一种物质是Na2CO3，小蔡认为不可能。小蔡的依据是： 为了证实小蔡的看法，请你设计一个证明CO32-不存在的实验。

实验步骤 实验现象 实验结论 （2）小蔡取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色。说明反应后所得的溶液呈 性。

[表达]由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式 【分析】由于产生的气体是由过氧化钠与水反应所得，且气体能使带火星的木条复燃，对照课本中H2O2和MnO2混合制氧气实验，可知气体是O2。由于反应放出大量的热，吸滤瓶中的空气膨胀，使烧杯中有气泡。 【答案】实验一：（1）氧气。（2）过氧化钠与水反应放出热量，使吸滤瓶中的空气受热膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生。实验二：（1）根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，所以生成物中不可能有Na2CO3 。取少量反应后所得溶液于试管中加入稀盐酸；没有气泡产生；生成物中没有Na2CO3。（2）碱 ；2Na2O2 +2H2O == 4NaOH+O2↑ 【强化训练】

1、青色的生虾煮熟后颜色会变成红色。一些同学认为这种红色物质可能就象酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变。就这些同学的看法而言应属于科学探究中的（ ）

A.实验 B.假设 C.观察 D.做结论 2、18世纪70年代，瑞典化学家舍勒首先发现并制得了氯气（Cl2）。氯气是一种黄绿色、密度比空气大且有毒的气体，它能与水发生化学反应生成盐酸和次氯酸（HClO），次氯酸具有强氧化性，可将某些有色物质氧化成无色物质。氯气也能与碱溶液发生化学反应。 （1）某同学用滴管将饱和氯水（氯气的水溶液）逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中，当滴到最后一滴时，溶液红色突然褪去变成无色。请猜想溶液红色褪去变成无色的两个原因（用简要文字说明）：

①_____________________ ____________

②___________________ ________________。 （2）请设计一个简单的实验，探究（1）中溶液红色褪去变成无色的原因是①还是②.

3、(08年烟台)小明暑假期间到农田施肥时，发现撒落在地上的碳酸氢铵在阳光的照射下很快消失了，同时有浓烈的刺激性气味。他很好奇，返校后和同学们进行探究，请你一同参与：

【提出问题】温度较高时，碳酸氢铵能分解吗?产物是什么?

【猜想假设】碳酸氢铵受热易分解，产物可能为水、二氧化碳、氨气。 【实验设计】小明设计了如图所示的装置进行实验(夹持装置省略)。 (1)根据现象： ，证明实验后生成了水和氨气。

(2)装置B中澄清石灰水 ， 证明产物中有二氧化碳生成。 (3)小红同学认为若将装置B中澄清石灰水改为NaOH溶液，再通过实验验证B中产物，也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成。请你帮她设计并完成验证B中产物的实验： 实验步骤 实验现象 化学方程式 【实验结论】碳酸氢铵受热易分解，其反应的化学方程式为 。 【实验评价】在上述同学们探究活动中，你最欣赏的是 。 【实验反思】根据以上实验，你认为碳酸氢铵化肥在存放时应注意的问题是 4、铁是人体必需的微量元素之一，没有铁，血红蛋白就不能结合氧分子进行输氧，所以缺少铁元素，人体易患的疾病为 ，医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给这种病人补铁。小陈对这种糖衣片产生了兴趣，打算进行探究。

【提出问题】：这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁，若有，含量是多少？ 【查阅资料】：

①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀，在空气中会迅速被氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀,这是氢氧化亚铁的典型特征。②亚铁盐溶于水时，会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。 【实验验证】：

⑴鉴定硫酸亚铁的成分时需加水溶解，加1滴稀盐酸的作用是什么？ 能否用稀硫酸代替？_______(填“能”或“不能”)。

⑵为了不影响后续检验亚铁盐，检验硫酸盐可用的试剂是_________(选填“A”或“B”)。

A、用硝酸酸化的硝酸钡溶液 B、用盐酸酸化的氯化钡溶液

检验亚铁盐可用的试剂是___________，现象为_______________________________。 ⑶含量测定：

①取十粒糖衣片，称其质量为5g，溶于20g水中；溶解药品时要用到玻璃棒，其作用是______________________________。

②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量；

证明溶液过量的操作为：静置，向上层清液中滴加_____________溶液，若现象为__________________，则溶液已过量。

③过滤、洗涤、干燥；洗涤沉淀的操作为：用玻璃棒___ _____(填一操作名)，向过滤器中加入蒸馏水至淹没沉淀，待液体滤出。重复操作2～3次。

如何证明沉淀已洗净？____________ ________________________。 ④称量，沉淀质量为4.66g，试列式计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数。 【总结反思】：

对硫酸亚铁来说，药片的糖衣可以起到________________ ___________的作用。 5、(08三明)在化学的学习中，同学们知道：聚乙烯塑料只含C、H两种元素，如用焚烧方法处理废弃塑料会造成大气污染。化学兴趣小组对聚乙烯塑料在空气中燃烧生成的碳的氧化物物组成进行探究。

【提出猜想】A.只有CO2 B.只有CO C.既有CO2 也有CO

【查阅资料】微量CO遇到浸有磷钼酸溶液的氯化钯黄色试纸，会立即变蓝；而CO2遇该试纸不变色

【设计方案】化学兴趣小组在老师的指导下，设计下图所示实验，通过观察装置B、装置C的实验现象，验证猜想。

聚乙烯塑料碎片

A

实验步骤 实验现象 实验结论及化学方程式 聚乙烯塑料在空气中燃烧，生成碳的氧化物中，既有CO2，也有CO。装置C中反应的化学方程式为：_______ ______ 点燃酒精灯加热，随装置B中的现象是： 即打开弹簧夹，通入 干燥的空气。观察装 置B、装置C中的现装置C中的现象是： 象 。 【实验探究】请你帮助他们完成实验报告。 【讨论】

(1)根据实验结论，从环保角度考虑，实验中应对尾气进行处理。处理方法是 。 (2)聚乙烯塑料在空气中燃烧，生成物中除了CO2、CO外，还应有的物质是 。 6、(08镇江)草酸晶体(H2C2O4?2H2O)熔点较低，加热会熔化、气化和分解。草酸(H2C2O4)受热会分解，它与氢氧化钙的反应为：H2C2O4 + Ca(OH)2= CaC2O4↓(白色)+ 2H2O。 甲、乙两同学对草酸受热分解的产物作如下探究： (1)猜想与假设：

第一种：草酸分解生成CO2 和 H2；第二种：草酸分解生成CO2 、CO和 H2O；第三种：草酸分解：H2C2O4 △ CO2↑ + H2O(未配平)；有同学从理论上就可判断第三种假设不成立，老师也认为这一判断是正确的，该同学判断的理论依据是 。 (2)设计与实验：

甲、乙两同学分别设计了下图所示的A、B两套实验装置(图中铁架台略去)。

①甲同学按A装置实验，观察到澄清石灰水变浑浊，认为此现象是由草酸晶体受热分解产生的CO2所导致，此判断 (填“严密”或“不严密”)。 ②乙同学的B装置图方框内的仪器未画完整，请你帮他画完整(直接画在图上或答题卡上)。乙同学按B装置实验，看到无水硫酸铜由白变蓝，洗气瓶中溶液变浑浊。在尖嘴管口点燃剩余气体，火焰上方罩一个 烧杯，有白色固体生成，证明产物中有 ；换一个干、冷烧杯罩在火焰上方，内壁无现象，证明产物中无H2。 (3)结论与思考：

①草酸受热分解的化学方程式为： 。

②若省略B装置方框内的仪器，整套装置也能证明产物中有CO2(假设每步都反应完全)，方法是：

课题6 简单实验方案的设计与评价

通过实验活动，探讨研究并解决科学研究、生产、生活、环境保护中面临的一些问题是化学学科永恒的主题。在学习中，要求同学们能根据实际情况提出问题、设计实验研究问题、解决问题，在实践活动中巩固知识、提高认识、增强能力。 1.实验方案的设计

实验设计考查的发展方向是以化学实验为基础，联系科学研究、生产、生活、环境保护的实际去发现并提出问题、设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论，它包括物质的制备、物质的鉴别、物质的分离、物质的组成分析、气体的净化与转化等的实验方案的设计。设计实验方案的试题大多思考性、综合性较强，解答时必须联系自己掌握的基础知识和技能，在进行适当的类比、迁移、重组后从已知条件出发，找到解决问题的突破口，设计出合理的实验步骤。 2.实验方案的评价

实验方案的评价包括实验原理及方案的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。进行评价时一般从这几个方面入手：理论上是否正确、操作上是否简便、会不会造成环境的污染、所需药品或原料的来源是否丰富、实验方案是否安全等等。实验评价的考查范围包括对课本中重要的化学实验方案的评价，对为解决科学研究、生产、生活、环境保护中所出现的实际问题所设计出的实验方案的评价。 【例题精析】

例1某工厂的废水只含硫酸镁和少量硫酸，课外活动小组以此作为课题，探讨如何从中回收纯净的硫酸镁固体。他们设计了两种不同的方案，请你参加讨论： (1)方案一，选用镁粉为试剂。

①往废水中逐次加入镁粉，当观察到 时，说明加入镁粉的量已经足够。此过程发生反应的化学方程式是 ；

②接下来的操作方法依次是 和 ； (2)方案二，选用氢氧化钠溶液为试剂。

①向废水中逐滴加入氢氧化钠溶液，当 时，停止滴入氢氧化钠溶液。此过程发生反应的化学方程式是 ；

②为了得到纯净的硫酸镁溶液，接着应进行的实验操作是(请简要写出操作过程) ； ③??，得到硫酸镁固体。

(3)比较两个方案，假设实验中都没有损耗，那么，最后得到的硫酸镁固体的质量是否相同? ，原因是 。

(4)请你继续探究，设计新的方案(使用的试剂必须是与镁粉和氢氧化钠属不同类别)：你选用的一种试剂是(写化学式) ；该试剂发生反应的化学方程式是 。

[分析] 此题较为综合，即考查了基本的化学反应，又考查了实验操作，还考查了新的实验方案的设计。此题能体现同学们综合应用所学知识解决实际问题的能力，为同学们今后设计实验方案奠定基础。请同学们对从硫酸镁和少量硫酸的混合溶液中回收纯净的硫酸镁固体的实验方案进行讨论，需要同学们熟悉有关物质的性质、实验现象和相关的实验操作。

[答案](1)①镁粉有剩余，溶液中不再有气泡产生 Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑②过滤，蒸发 (2)①不再生成沉淀 H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O MgSO4+2NaOH==Mg(OH)2↓+Na2SO4②过滤，取出沉淀，加入稀硫酸，至沉淀恰好完全溶解 (3)不同，方案一中加入镁粉，增加了硫酸镁的质量 (4)MgO，Mg0+H2SO4==MgSO4+H2O(还可能有其它合理答案)。

例2某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如右图所示的实验装置（假设每步化学反应都完全，氧化铁样品中的杂质不参加反应）。

查阅资料：草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应：

H2C2O4 CO↑+CO2+H2O

通过讨论，同学们对这套装置有了多种认识。

（1）第一小组同学说：从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热___（填A或D）处，实验结束时，应_____（填先或后）停止D处的加热；从环保的角度讲，在E装置后还应对尾气进行处理，其方法是： 。 （2）第二小组的同学说：用该实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产物，其中B装置的作用_______ ；E装置的作用___ ； 一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 ___________________ _ _。 （3）第三小组的同学说：利用这套装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数。他们的测定方法是：称量氧化铁样品的质量10.0 g，样品与玻璃管的总质量为60.0 g,完全反应并冷却后再称量玻璃管与剩余固体的总质量为57.6 g。计算实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为 。

（4）第四小组同学说：利用这套装置还有另外测定样品中氧化铁的质量分数的方法：先称量氧化铁样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量，即可计算求得样品中氧化铁的质量分数。但按此方法实际实验测定结果却偏大，分析造成偏大的原因可能是 。 [分析]本题较好的体现了“理在书中，题在书外”，掌握好书本知识是解题的基础；利用化学计算的某些原理对实验中出现的数据进行处理是该题提出的能力要求；能否根据实验的具体情景对某些问题作出正确的分析体现了同学们思维的境界。本题（1）、（2）两问的思维原点为课本中重点出现的“一氧化碳还原氧化铁”这一重要的化学实验；解答第（3）问，须运用“反应前固体的质量之差==参加反应的氧化铁中氧元素的质量”；解答第（4）问需要考虑装置E和空气相连通这一具体的实验情景。

[答案]（1）A 、先 、点燃或用气球收集 （2）除去CO2；检验CO与Fe2O3反应生成的二氧化碳；3CO+Fe2O3碳被E装置吸收

高温 2Fe+3CO2 （3）80％ （4）原装置中空气含有的二氧化

例3请完成以下探究过程：

问题：如何鉴定孔雀石[Cu2(OH)2 CO3]加热分解的产物? 假设：假设孔雀石加热分解的产物是H2O、CO2和CuO。

设计实验：实验①：按右图进行实验，证明分解产物中有H2O和CO2 。

该装置的连接顺序是：a接 ， 接 ；按此顺序连接的理由是： 。

实验②：请你设计实验，证明孔雀石完全分解后，试管中剩余的黑色固体是CuO(用

图示或文字说明均可)： 。 现象和结论：实验①中：U形管中的无水硫酸铜变成蓝色，证明产物中有 ；证明产物中有CO2的现象是 。实验②中(你设计的)：因为有 现象，所以黑色固体中有铜元素；因为有 现象，所以黑色固体中有氧元素；由此可得到结论：产物中有CuO。

[分析]熟悉各套装置的功能、知道混合气体中各种成分检验的方法及实验的先后顺序、灵活运用有关物质的性质是解答此类问题所必须具备的基础或能力。要对混合气体中的各种成分进行检验须遵循“先验水，后验其它”的原则，其中检验水用无水硫酸铜，检验二氧化碳用澄清石灰水。

[答案]设计实验：①d e b (或e，d，b) 必须先通过无水硫酸铜检验水蒸气，否则，因澄清石灰水中水的挥发或冷凝作用而干扰原产物中水蒸气的检出；气体通过澄清石灰水时须遵循长进短出的原则。 ②待反应后的试管冷却，拔下橡皮塞，用一根长导管向黑色固体通氢气，一会儿，加热试管，当看到黑色固体变红，试管口有水珠时，停止加热，冷却，停止通入氢气(本问题是开放的：用图示、或其他合理解答均可) 现象和结论：①H2O(水) 澄清石灰水变浑浊 ②试管中黑色固体变红色 试管口有水珠出现 (解答要与设计实验②相匹配) 【强化训练】

1.将一块光亮的纯铜片放在酒精灯火焰上灼烧，表面变黑。对黑色物质的来源，提出你的二个预测（假设），并设计一个或几个实验来证明你预测的正确性。 预测序号 实验步骤和方法 预测1：可能来源于 预测2：可能来源于 2.用珍珠（主要成分CaCO3）加工成的“珍珠粉”是一种名贵中药材、保健品，可近年来市场上出现了一些假冒的“珍珠粉”，仅用肉眼观察难辨真假。为了向消费者提供鉴别方

现象和结论

法，须找出真假“珍珠粉”理化性质上的差异。工商局提供了真、假“珍珠粉”样品，请你展开探究：（只要写出猜想、方案，不需要说出方案实施的具体结果） 猜想一： 真、假“珍珠粉”的气味可能不同 。 方案一： 取样，分别闻一闻它们的气味，分辨气味有无差异 。 猜想二： 。 方案二： 。 猜想三： 。 方案三： 。 3.实验室可以选用下图所示的装置，制取二氧化碳气体(混有氯化氢、水蒸气)和进行有关实验，回答下列问题：

(1)写出制取二氧化碳反应的化学方程式 ；

(2)如果要证明制得的气体中混有氯化氢气体，应把A装置与E装置连接，E装置中观察到的现象是 ，写出有关反应的化学方程式： ； (3)如果要验证制得的气体是二氧化碳，除A装置外，还应选用上述装置中的 (填装置序号，下同)。

(4)如果要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请从上述各装置中选择适当的装置进行连接，连接顺序是 ，其中B装置中浓硫酸的作用是 。 4.为验证Fe、Ag、CU的活动性顺序，小红同学用了三种试剂（其中只有一种盐溶液）进行实验，小朗同学用了与小红完全不同的三种试剂（其中有两种盐溶液）进行实验，她们都取得了相同的实验结果。请写出两位同学在实验中所用的试剂的化学式：

（1）小红同学 ；（2）小朗同学 。

5.课堂上同学们利用甲图装置做过氧化氢分解实验时，带火星的木条很难复燃，于是老师加了一个U形管，如乙图，带火星的木条较易复燃。 请回答：

（1）写出实验室制取氧气的化学方程式：_____________________________________。 （2）改用乙装置后能使带火星的木条复燃的原因：________________________________。 （3）根据(2)中推测原因，请你设计一个新的改进装置（可用图示或用文字叙述改进要点）。

6.我国青海湖地区素有“夏天晒盐，冬天捞碱”之说，其中捞出的碱主要是碳酸钠和少量氯化钠的混合物。小王同学以捞出的碱作为样品，并用以下一套装置对样品进行分析，根据量筒中收集到的液体的体积（相当于二氧化碳的体积）来计算样品中碳酸钠的含量。（已知：HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O；CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小）

（1）在A和B 两套装置中，哪一套装置更合理________（选填“A”或“B”）。 （2）准确读取量筒内液体体积的方法是__________________________________。 （3）锥形瓶中原有的空气对实验结果是否有明显影响？ ______（填“有”或“没有”）。 （4）若实验中用的盐酸是浓盐酸，则测得的样品中碳酸钠的含量与实际值相比会________（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。

（5）在实验过程中，对取用样品的量的多少有一定要求，为什么？___________________

_______________________________________________________________________。

5.课堂上同学们利用甲图装置做过氧化氢分解实验时，带火星的木条很难复燃，于是老师加了一个U形管，如乙图，带火星的木条较易复燃。 请回答：

（1）写出实验室制取氧气的化学方程式：_____________________________________。 （2）改用乙装置后能使带火星的木条复燃的原因：________________________________。 （3）根据(2)中推测原因，请你设计一个新的改进装置（可用图示或用文字叙述改进要点）。

6.我国青海湖地区素有“夏天晒盐，冬天捞碱”之说，其中捞出的碱主要是碳酸钠和少量氯化钠的混合物。小王同学以捞出的碱作为样品，并用以下一套装置对样品进行分析，根据量筒中收集到的液体的体积（相当于二氧化碳的体积）来计算样品中碳酸钠的含量。（已知：HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O；CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小）

（1）在A和B 两套装置中，哪一套装置更合理________（选填“A”或“B”）。 （2）准确读取量筒内液体体积的方法是__________________________________。 （3）锥形瓶中原有的空气对实验结果是否有明显影响？ ______（填“有”或“没有”）。 （4）若实验中用的盐酸是浓盐酸，则测得的样品中碳酸钠的含量与实际值相比会________（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。

（5）在实验过程中，对取用样品的量的多少有一定要求，为什么？___________________

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