[例题1]仔细观察化学实验现象,常常会发现意想不到的现象。某同学用干而冷的烧杯罩在甲烷(天然气的主要成分,燃烧产物为二氧化碳和水)燃烧的火焰上方,杯壁上出现水珠,一会儿火焰逐渐微弱,移开烧杯后火焰又恢复正常。他想了想,于是用一氧化碳做了相同的实验(一氧化碳燃烧生成二氧化碳),观察到除杯壁上没有水珠出现外,火焰变化的情况基本相同。
(1)你认为火焰变微弱的原因可能是___________________________。
(2)他用一氧化碳做相同实验的目的是_________________________。
答:(1)烧杯内氧气浓度降低(或者说热的二氧化碳聚集在烧杯内)。
(2)排除水蒸气对实验的干扰。
[例题2]欲量取10ml液体,最好选用下列哪种量程的量筒()
A.5mlB.10mlC.25mlD.50ml
答:B
[例题3]某学生用量筒量取液体时,倒入液体,面对刻度,第一次仰视凹液面最低处,读数为19ml;倒出部分液体后,又俯视液面最低处,读数为11ml,该学生倒出的液体体积是()
A.8mlB.8mlC.8mlD.无法判断
答:B
[例题4]下列几项操作中,正确的是()
A.用氢气还原氧化铜时,通入氢气立即给氧化铜加热,实验结束时,撤掉氢气后停止加热。
B.点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
C.制取氧气实验结束时,先移去酒精灯,再把导管从水槽中取出。
D.皮肤上沾上浓硫酸,立即用水冲洗。
解析:A的操作错误,用氢气还原氧化铜时,应先通入氢气,过一会儿再给氧化铜加热,目的是赶走试管里的空气,避免引起爆炸。当实验结束时,应先停止加热,继续通入氢气,使铜在氢气流中冷却下来,再停止通入氢气,目的在于防止铜在高温下重新被空气中的氧所氧化。
B的操作正确。因为氢气为可燃性气体。实验测定,空气里如果混入氢气的体积达到总体积的4%~74.2%这个范围,点燃时就会爆炸。因此,我们在使用氢气时,要特别注意安全。点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。
C的操作错误。实验室制取氧气结束时,如果先移去酒精灯,再把导管从水槽中取出,会使水槽中的水倒吸回试管,使试管炸裂。因此,应先把导管从水槽里拿出来,然后再撤酒精灯。
D的操作错误。浓硫酸溶于水会放出大量的热,因此皮肤上沾上浓硫酸,当接触水时会放热,进一步腐蚀皮肤。正确的操作是先用布试去,再用大量的水冲洗。
答案:B
[例题5]除去下列物质中的杂质(不要求回收杂质),把适当的试剂,操作方法的序号写在相应的括号中:
A.加适量盐酸,过滤
B.加适量水,过滤,蒸发
C.加适量水,过滤
D.加热(或高温灼烧)
E.加热,加适量水,过滤
F.加适量盐酸,蒸发
①碳酸钙中混有少量的碳酸钠()
②氯化钾粉末中混有少量的碳酸钾()
③氧化钙中混有少量的碳酸钙()
④氢氧化钠粉末中混有少量碳酸钙()
⑤炭粉中混有少量的氧化铜()
解析:①碳酸钙难溶于水,而碳酸钠能溶于水,根据二者溶解性不同,即采取加适量水、过滤的方法进行除杂和分离。
②本组两种物质均能溶于水,因此不能用上法分离,可设计将碳酸钾转化为氯化钾的方法,采用加适量盐酸、蒸发的方法除去所含有的杂质。转化的方程式如下:
K2CO3+2HCl=2KCl+CO2↑+H2O
③本题欲除去碳酸钙,往往有人用溶解过滤法分离,这是不妥当的。因为氧化钙不易溶于水,而且溶于水的部分又会转化成氢氧化钙,这样无法达到除杂的目的。很显然可以利用高温煅烧的方法使碳酸钙转化为氧化钙。其反应方程式为:CaCO3CaO+CO2↑
④本题可利用二者的溶解性不同来进行分离,但是仅仅采取溶于水,过滤的方法是不够的,还必须经过蒸发得到氢氧化钠固体。
⑤本组若采用高温加热使碳还原氧化铜的方法,虽然能除去氧化铜,但是生成的铜仍混在炭粉里,实际上是除了一种杂质又带入了另一种杂质,这种做法是错误的。可利用氧化铜能与盐酸反应转化为能溶于水的氯化铜,而炭粉既不溶于水也不溶于盐酸的性质采用加适量盐酸,过滤的方法除去杂质。其反应方程式为:CuO+2HCl=CuCl2+H2O
答案:C、F、D、B、A
启示:从上述几组除杂题可以看出,除杂的方法可采取物理方法(即①)也可采取化学方法进行转化,使加入的试剂跟杂质反应与原物质不反应,使杂质转化为气体、沉淀或原有的物质,达到除杂的目的,但注意一定不能带入新的杂质。
[例题6]下列混合物可采用过滤方法分离的是()。
A.KCl和NaNO3B.水和酒精
C.Na2CO3和CaCO3D.MgSO4和ZnSO4
解析:过滤适合于分离可溶性固体与不溶性固体组成的混合物,解答此类试题需要以物质的溶解性为基础。题中B是液体,A、D两组中的固体物质都是易溶于水的,过滤法不能达到分离的目的。C组中Na2CO3易溶于水,CaCO3难溶于水,具备过滤分离的条件。
答案:C
[例题7]如图是某学生设计的粗盐提纯实验的过滤装置图,请回答下列问题:
(1)指出图标序号的仪器名称:①;②;③.
(2)指出图中三处明显的错误之处:
①;
②;
③;
解析:用化学实验仪器来进行各项化学实验时,要知道每种实验仪器的具体使用方法、注意事项、主要用途及名称。粗盐提纯的实验中,制作过滤器时,把滤纸对折两次后形成的锥形的小纸筒用水润湿紧贴在漏斗内,滤纸的边缘不得超过漏斗的上边缘,倾倒粗盐溶液时要用玻璃棒引流,玻璃棒下端要靠在三层滤纸的一边,漏斗的下端与烧杯内壁紧靠,以防滤液溅出。
答案:(1)①铁架台②漏斗③烧杯
(2)①倾倒液体时没用玻璃棒作引流
②滤纸的边缘超过漏斗的上边缘
③漏斗的下端没有紧靠盛滤液的烧杯内壁
[例题8]浩瀚的海洋不仅繁衍着无数水生生物,还蕴藏着丰富的化学资源,如氯化钠、氯化镁、溴化镁等大量的无机盐。
(1)请设计两种鉴别海水和蒸馏水的方法(只需说明原理)
方法一:;
方法二:;
(2)由此所得的粗盐中含有的不溶性杂质,可采用下列步骤除去。请在括号内填上相应的操作步骤。
()→()→蒸发结晶
解析:此题考查海水与蒸馏水的鉴别,可根据海水中有固体溶质,且NaCl是咸味的来鉴别,除去粗盐中的不溶性杂质的步骤为溶解、过滤、蒸发。
答案:(1)将两种待测液滴在洁净的玻璃片的两侧,并加热,待水蒸干后,留有固体残渣的为海水,无固体残渣的为蒸馏水;尝味道,有咸味的是海水,无味的是蒸馏水。
(2)溶解过滤
[例题9]要把NaCl、KNO3、CuO三种物质组成的混合物(CuO不溶于水)分离,加适量水搅拌后,正确的分离方法是()
A.先结晶再过滤
B.先过滤再结晶
C.只需两次过滤
D.先过滤再结晶,进行第二次过滤后蒸发
解析:加水溶解混合物后,根据物质的溶解性判断:CuO不溶于水,先选择过滤法将CuO除去,得到NaCl与KNO3的混合液,再根据NaCl与KNO3的溶解度受温度变化的影响不同,可用降温结晶法使KNO3结晶析出,进行第二次过滤后再采取蒸发结晶的方法即可得到NaCl晶体。
答案:D
[例题10]下列实验设计方案中可行的是()
A.用过滤的方法分离NaCl与NaNO3的混合物
B.向某无色未知溶液中加入BaCl2溶液和稀硝酸产生白色沉淀,证明存在SO42-
C.将H2、O2混合气体通过盛有灼热氧化铜的试管,以除去氢气
D.用盐酸除去混在铜粉中的少量镁粉和铝粉
解析:A中NaCl与NaNO3均易溶于水,不能通过过滤分离;B中由可能存在Ag+;C加热条件下H2与O2会反应且可能引起爆炸;D因镁粉和铝粉可溶于盐酸并与之反应而除去。
答案:D
说明:实验方案设计的综合问题,要求掌握各自的方法和要点。
[例11]向盛有镁、氧化铜和氢氧化钠固体混合物的烧杯中,加入一定量的稀硫酸,充分反应后过滤,再向滤液中滴入几滴酚酞试液,酚酞试液变成红色,则滤液中含有的溶质的化学式为_____。
解析:酚酞试液变成红色说明NaOH溶液剩余,同时有NaOH与H2SO4反应生成的Na2SO4。
答案:NaOH、Na2SO4
说明:可忽略反应过程,直接从反应本质来分析问题。
[例12]根据下列给出的实验装置图,回答:
AB
CD
(1)实验室常用无水醋酸钠和碱石灰混合加热制取甲烷,可选用的发生装置是。
在做甲烷燃烧实验时,点燃前必须要,否则会发生危险。
(2)若用装置C制取CO2,并把CO2通入澄清石灰水中,较长时间一直未观察到石灰水变浑浊,其原因是生成的CO2中混有气体。
(3)D是用CO还原CuO的实验装置图。实验时,①中的现象是;②中的现象是。
尾气应该,以防止和控制尾气中的对空气的污染。
答案:(1)B;检验甲烷的纯度(2)氯化氢
(3)黑色的CuO逐渐变为红色;澄清的石灰水变浑浊;用气球收集或点燃;一氧化碳
说明:关于气体制备的知识迁移题应明确所制备气体的特性,反应物的特点等。