1、专题六 化学实验与探究 一、实验基本操作1、常用仪器(1)计量仪器托盘天平、量筒、胶头滴管。托盘天平。称量时：左物右码。加砝码：由大到小。精确度：01 g。量筒，用于量取一定体积的液体药品。胶头滴管，用于吸取和滴加少量液体。 (2)用于加热的仪器。能在火焰上直接加热的仪器有试管、燃烧匙、蒸发皿、坩埚等；须垫石棉网间接加热的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶。(3)加热器皿酒精灯、石棉网。2、基本操作（1）药品的取用药品取用的“六不”“两原则”：(1)六不”：不用手接触药品，不直接闻药品气味，不尝药品味道，对用剩的药品不放回原瓶，不随意丢弃，不拿出实验室(要放入指定的容器中)。(2)“两原则”：取药品时，
2、如果没有说明药品用量，一般应按：固体只须盖满试管底部；液体取1 mL2 mL。取用药品的方法：(1)固体药品的取用：取用粉末状或小颗粒固体药品用药匙或纸槽，步骤：“一斜二送三直立”；取用块状或大颗粒药品用镊子夹取，步骤：“一横二放三慢竖”。 (2)液体药品的取用方法：较多量时用倾倒法，瓶塞倒放，标签向着手心，瓶口紧挨容器口l。取用量少时，用胶头滴管。（2）酒精灯的使用使用酒精灯时：酒精量不超过容器的23，也不少于13；不可用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯；酒精灯用完立即用灯帽盖灭，切不可用嘴吹灭；加热玻璃仪器勿与灯芯接触，要用外焰加热。（3）物质的加热固体的加热：固体试剂常常可以直接加热，盛固
3、体试剂直接加热的仪器有试管、蒸发皿、燃烧匙等。液体的加热：(1)盛液体的试管可直接在火焰(外焰)上加热；试管夹夹在离试管口的13处；试管内液体的体积不超过试管容积的13；试管倾斜，试管口向上且与桌面成45；管口不能对着有人的方向；先移动试管(或酒精灯)均匀受热，后集中加热液体的中上部，再慢慢下移加热（4）托盘天平的使用称量时，应在两边托盘上放一张质量相同的称量纸，易潮解的药品要放在玻璃器皿中称量；称量前，将游码拨到标尺的“零”处，调节天平平衡；称量时左盘放称量物，右盘放砝码。（5）量筒的使用量筒的使用要注意以下几点：不能加热；不能用作反应容器；根据量取液体体积的多少，选择合适的量筒；读数时，量
4、筒必须放平，视线与液体凹液面的最低处保持水平。（6）过滤仪器：铁架台(带铁圈)、玻璃棒、烧杯、漏斗。 操作要求：操作时要做到“一贴二低三靠”。 一贴：滤纸的折叠必须和漏斗的角度相符，使滤纸紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。 二低：滤纸的边缘须低于漏斗口约5 mm，漏斗内液面略低于滤纸边缘，以防固体混入滤液。三靠：倒液时，盛装待过滤液体的烧杯嘴和玻璃棒相靠；液体沿玻璃棒流进过滤器，玻璃棒末端和滤纸三层部分相靠；漏斗下端的管口与用来装盛滤液的烧杯内壁相靠；使过滤后的清液成细流，沿漏斗颈和烧杯内壁流人烧杯中。（7）药品的存放广口瓶固体；细口瓶液体；集气瓶气体(密度比空气大，正放；密度比空气小，倒放)。遇光
5、、受热易分解的药品用棕色瓶盛(如硝酸、硝酸银溶液)；盛碱溶液的试剂瓶应用橡皮塞。白磷存放在水中。浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、氢氧化钠、氢氧化钙、某些结晶水合物及有毒的化学试剂要密封后妥善保存。易燃物、易爆物要远离火源。（8）实验安全及处置方法浓酸流到实验台上：加NaHCO3溶液水冲洗抹布擦干。沾在皮肤或衣服上：应先用布拭去，再用大量水冲洗，最后涂上35的NaHCO3溶液。浓碱流到实验台上：加稀醋酸水冲洗抹布擦干。沾到皮肤或衣服上：大量水冲洗涂硼酸溶液。【例1】（2009泰安）正确的化学实验操作对实验结果、人身安全非常重要。下图中的实验操作正确的是（ ）【答案】C【解析】不能直接闻药品的味道，取用块
6、状固体时，先要把试管横放，放在固体打碎试管底部，稀释浓硫酸时，应把浓硫酸往水里倒。【规律小结】每个实验基本操作，都有对应的要求及注意事项，操作时一定要严格按照规定，防止发生意外。变式训练一1、（2009烟台）正确的实验操作对实验结果、人身安全都非常重要。下列实验操作正确的是（ ） A B C D2、（2009青岛）正确的操作能保证实验顺利进行。请填写下列有关实验操作中的空格：（1）用酒精灯给物质加热时，要用酒精灯火焰的_；（2）点燃可燃性气体时，都要先_，再点燃；（3）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底应预先_；（4）用量筒量取液体度数时，视线与液体凹液面的最低处的位置关系是_（填写“俯视
7、”、“仰视”或“保持水平”）。二、物质的检验、除杂1、常见气体的检验方法及现象物质检验试剂或方法反应现象结论或化学方程式O2带火星的木条木条复燃氧气能支持燃烧CO2澄清的石灰水澄清的石灰水变浑浊CO2+ Ca(OH) 2=CaCO3+H2OH2点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯。烧杯内壁产生水珠2H2+O2点燃2H2OCO点燃，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变得浑浊2CO+O2点燃 2CO2CH4点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯一会，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清的石灰水。烧杯内壁有水珠，石灰水变浑浊CH4+2O2点燃 CO2+2H2O2、常见离子的检验物质检验试剂
8、反应现象结论或化学方程式OH无色酚酞试液无色酚酞试液变红色CO32稀盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2Cl硝酸银溶液和稀硝酸产生不溶于稀硝酸的白色沉淀HCl+AgNO3=AgCl+HNO3SO42硝酸钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4+HNO3NH4+熟石灰有刺激性气味的气体产生2NHCl4+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O3、常用除杂的方法常用的物理方法根据物质物理性质上的差异选择除杂的方法。有过滤、蒸发结晶、降温结晶、蒸馏、分馏、萃取、分液、渗析、升华等方法。常用的化学方法吸收法：常用于气体的
9、净化和干燥，可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质，选择适当的固体或溶液作为吸收剂。如Cl2中混有的HCl气体可通过饱和食盐水除去。常用装置是洗气瓶或干燥管（U形管）。沉淀法：在被提纯的物质中加入适量试剂使其与杂质反应，生成沉淀过滤除去。如硝酸钾中含有的少量硝酸钡，可用适量的硫酸钾除去。气体法：根据物质中所含杂质的性质加入合适的试剂，让杂质转化为气体除去。如KCl中混有的少量K2CO3，可加适量盐酸除去。转化法：利用化学反应，加入适当的试剂或采用某种条件（如加热），使物质中的杂质转化为被提纯物质，以正盐、酸式盐间的转化最为常见。如： NaHCO3Na2CO3。溶解法：对于固体试剂可选择适当的物质
10、将杂质溶解，然后过滤除去，以杂质为两性物质常见。【例2】（2009泰州）为了除去物质中的杂质(括号内物质为杂质)，所选用试剂和操作方法都正确的是（ ）物 质选用试剂(过量)操作方法ACO2(CO)O2点燃BCu(Fe)稀盐酸加入稀盐酸充分反应后过滤、洗涤CCuSO4溶液(H2SO4)氧化铜加入氧化铜粉末充分反应后过滤D盐酸(H2SO4)硝酸钡溶液加入硝酸钡溶液充分反应后过滤【答案】BC【解析】CO2中混有CO，无法点燃；Cu不与盐酸反应，而Fe可以和盐酸反应生成可溶性的氯化亚铁；H2SO4与氧化铜反应生成CuSO4；H2SO4和硝酸钡反应会增加新的杂质硝酸。【规律小结】用化学方法除杂时要注意：
11、最好不引入新的杂质；不能损耗或减少被提纯物质的质量实验操作要简便，不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。变式训练二1、（2009兰州）下列物质的鉴别方法正确的是（ ）A用澄清石灰水鉴别氢气和一氧化碳 B用无色酚酞鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液C用食盐水鉴别硬水和软水 D. 用水鉴别硝酸铵固体和氢氧化钠固体2、（2009哈尔滨）区分下列各组物质所用的两种方法都正确的是 ( )选项 需区分的物质 方法一 方法二A 硝酸铵与氯化钠 观察颜色加水溶解并触摸容器外壁B碳酸钾溶液与
12、氢氧化钾溶液 滴加稀盐酸 滴加氢氧化钙溶液C 羊毛与绦纶 点燃闻气味 观察颜色D 氢气与氧气 用燃着的木条 闻气味三、实验方案的设计与评价1、实验方案的设计所谓实验设计题，就是由题目提出实验目标，答案开放，由自己设计实验步骤，选择实验药品，设计实验装置，记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论，解决题目提出的问题。实验设计的原则是：原理正确、操作简便、现象明显、药品经济、结论可信。实验设计题包括实验仪器的设计和改进，实验装置的设计和改进，制备方案的设计，实验装置组装设计，化学与生产、生活的连接等等。解答此类试题时一是要遵循上述原则，二是要有创新意识，三是围绕目标理清思路，制定步骤。2、实验方案
13、的评价以批判的思想方法对所设计的实验方案、实验方法、装置设计从某角度否定、排除不合理或可行不最优的方法，选择、创新更好的方法，实验评价的原则：(1)理论正确。设计方案一定要符合化学变化规律和实验原理；(2)操作可行；(3)经济合理；(4)推理严密；(5)保护环境。【例3】（2009山东模拟）室验室开放日，我与小娜、小佳、小华、小丽等同学来到实验室，看到实验桌上摆放着四瓶无标签的试剂，分别是两瓶固体和两瓶液体，我们决定对“固体与液体”之间的反应进行一些探究。（1）小娜同学从一瓶固体和一瓶液体中各取少量试剂于试管中进行混合，立即产生了一种无色气体，对气体是何物质，同学们进行了大胆的猜想，小佳同学的
14、猜想可能是 ； 。（2）我想设计一个实验证明小佳同学猜想是正确的，实验设计如下：实 验 步 骤现 象 及 结 论 （3）小华想用右图给定的收集装置收集一瓶小佳同学猜想中的气体，则气体由 （填a或b）端进入。（4）小丽同学从另外两瓶试剂中各取少量试剂于试管中，发现混合后，固体发生了变化，但无气泡放出。同学们对加入试管中的固体和液体从不同的反应类型、物质类别等方面进行了大胆的猜想：猜想一： ；猜想二： ；猜想三： 。【答案】（1）CO2；H2或O2 （2）如是CO2或H2；或O2实 验 步 骤现 象 及 结 论将气体通入澄清石灰水中将试管口堵一会儿，点燃此气体；或将带火星的木条插入试管中石灰水变浑
15、浊，则证明是二氧化碳。或能燃烧，产生淡蓝色火焰；或听到爆鸣声，则证明是氢气；或木条复燃，证明是氧气（3）中如果是氢气 填 a （如是氧气或二氧化碳填 b ）（4）猜想一：金属与盐溶液发生置换反应； 猜想二：金属氧化物与酸溶液反应；猜想三：碱与酸溶液发生复分解反应； 猜想四：氧化物（如CaO）与水发生化合反应猜想五：可溶于水的固体物质【解析】首先要知道在初中化学利用固体和液体接触来制取的气体主要有哪些，然后针对所猜想的气体设计实验方案进行探究，同样，对固体和液体反应不产生气体的情况进行分析后，提出猜想的可能。【规律小结】对所学知识的综合认识，是解答此类题目的关键。变式训练三1、（2009福建模拟
16、）为了便于观察化学反应过程中放热、吸热的现象，某同学设计了如图所示装置(在烧杯内进行化学反应)，有关此装置使用和评价的说法错误的是 （ )A可以通过观察长颈漏斗内液面的变化，判断反应的放热或吸热 B试管内的液体要浸没长颈漏斗的末端C. 向试管内的水中滴加红墨水的目的是便于实验观察D. 若直接在试管内加入锌粒和稀硫酸，通过观察长颈漏斗内液面的变化也可以判断反应的放热或吸热气体甲水煅烧2、（2009泰州）化学试剂的等级分为实验纯(LR)、化学纯(CP)、分析纯(AR)等。化学纯试剂厂泛 应用于化学实验中。现由市售大理石(假设杂质均不参加反应，且不溶于水)制备化学纯碳 酸钙，某化学活动小组设计了两个
17、方案： 方案一：市售大理石 固体 物质X 沉淀过滤、洗涤、晾干试剂乙盐酸 方案二：市售大理石混合物 Y溶液 沉淀过滤、洗涤、晾干回答下列问题：(1)气体甲的化学式是 ，试剂乙的名称是 ；(2)反应类型：属于 反应，属于 反应； (3)对方案二制得的碳酸钙进行分析，确认其达到化学纯等级。将所得的固体粉末装入广口瓶中，需要贴上标签，请在右边的标签上注明相关信息。(4)经检测方案一制得的碳酸钙没有达到化学纯等级，请你分析原因 (只需要回答一个方面)。综合检测题 一、选择题(每小题3分，共45分) 1、（2009晋江）下列实验基本操作正确的是（ ）A.取用固体 B.点燃酒精灯 C.溶解固体 D.过滤2
18、、（2009东营）以下是用8mL蒸馏水稀释浓硫酸的实验操作过程，其中错误的环节是（ ） 3、（2009苏州）向试管中加入固体或液体的操作方法错误的是（ ）4、（2009兰州）化学实验过程中要规范操作，注意实验安全。下列有关做法中错误的是（ ）A洒在桌面上的酒精燃烧起来，立即用湿抹布或沙子扑灭B稀酸飞溅到皮肤上，立即用大量水冲洗再涂上35的小苏打溶液C点燃氢气前，一定要先检验氢气的纯度D稀释浓硫酸时，一定要把水注入浓硫酸中，并不断用玻璃棒搅拌5、（2009徐州）正确的操作能保证实验顺利进行。下列实验操作正确的是（ ）A配制稀硫酸时，将水沿量筒壁慢慢注入浓硫酸中，并不断搅拌B测定溶液的pH，先用水
19、润湿pH试纸，然后将试纸插入待测液中C为了达到节约药品的目的，将实验后剩余的药品放回原瓶D有腐蚀性的药品不能直接放在天平的托盘上称重6、（2009潍坊）下列除杂质的方法不正确的是（ ）选项物质(括号内为杂质)除杂方法AN2(O2)通过灼热的铜网BKCl(MnO2)溶解、过滤、蒸发结晶CCO2(水蒸气)通过盛浓硫酸的洗气瓶DCaO(CaCO3)加入适量的稀盐酸7、(2009恩施自治州)下列鉴别物质的方法中，不可行的是（ ）A. 用酚酞试液鉴别稀硫酸和Na2SO4 溶液 B用点燃的方法鉴别羊毛和涤纶C. 用嗅气味的方法鉴别白酒和食醋 D. 用水鉴别NaCl和CaCO3固体8、（2009雅安）除去下
20、列物质中所含少量杂质，所用除杂试剂和提纯方法正确的是（ ）物质杂质除杂试剂提纯方法AH2O NaOH活性炭吸附、过滤BNa2SO4Na2CO3盐酸加入盐酸至不再产生气泡CKClMnO2H2O溶解、过滤、蒸发DCO2CO O2 点燃9、（2008苏州）括号内是区别下列各组常见物质的方法，其中错误的是 （ ）A、面粉和葡萄糖(加水，振荡) B、硬水与软水(加肥皂水，振荡) C、蒸馏水与盐水(过滤) D、白酒和食醋(闻气味10、（2009衡阳）下列做法，能达到预期目的的是（ ）A.用食盐水清除热水瓶中的水垢 B.用盐酸除去KCl溶液中混有的K2CO3C.用NaOH 溶液除去CO2中混有的CO D.用
21、浓硫酸吸收O2中混有的CO2 11、(2008南昌)鉴别下列各组物质，选用试剂(括号内的物质)正确的是（ ）A氢氧化钠溶液和澄清石灰水(稀盐酸) B氯化钠溶液和稀盐酸(五色酚酞)C硝酸铵固体和氢氧化钠固体(水) D硬水与软水(食盐水)12、你认为下列实验方案中，可行的是 （ ）A按溶解、过滤、蒸发的操作顺序可以分离CaCl2、CaCO3的混合物B向某未知溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明溶液是盐酸C用磷在密闭容器中燃烧，除去密闭容器内空气中的氧气D将pH试纸润湿后，用玻璃棒蘸取食用白醋滴到试纸上，测定其pH13、下列各组物质的转化设计，能够实现的是（ ）ASSO3 H2SO4 BCu
22、OCu (OH)2 CuSO4CFeFe2O3 Fe2(SO4)3 DCaOCa(OH)2 NaOH14、（2009徐州）科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意义的选项是（ ）A探究二氧化硫和水反应可能有硫酸生成 B探究钠与水的反应产生的气体可能是氧气C探究镁条表面灰黑色的物质可能只是氧化镁 D探究铜在灼烧时出现的黑色物质可能是炭黑15、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、NaOH、CuSO4、HCl、KNO3 B、HCl、KOH、NaCl2、Na2SO4 C、Ca(OH)2、Na2CO3、NaCl、HC
23、l D、NaNO3、MgCl2、KCl、Ba(OH)2二、非选择题16、（10分）（2009陕西）下图是实验室常用的实验仪器。请回答下列问题：（1）配制一定溶质质量分数的NaCl溶液时，要溶解已称好的NaCl固体，就选择的仪器是 (填序号)。（2）进行过滤操作时，除选用上述有关仪器外，还缺少的一种实验用品是 ，仪器所起的作用是 。下列混合物的分离能直接用过滤的方法完成的是 （填序号)。A从酒精溶液中分离出酒精 B从浑浊的河水中分离出泥沙 C从海水中分离出氯化镁（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选择的实验仪器是 （填序号)。17、（6分）可口可乐是我们生活中常见的碳酸饮料，其中含有CO2、H2
24、O和柠檬酸（具有一般酸的性质）等物质。请用两种不同的方法探究雪碧中CO2的存在。将必要的实验步骤和现象填在下表中：实验方法 实验步骤 实验现象方法一方法二18、（8分）（2008青岛）为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，某兴趣小组将样品溶解后进行如下实验：(1)A溶液中溶质可能为_(只写一种)；(2)将无色溶液与沉淀B分离的操作的方法名称是_；(3)从无色溶液得到固体物质C的操作的方法名称是_；(4)因为A溶液过量，此方案得到的固体物质C中混有新的杂质，为了既能除去杂质碳酸钠，又能有效地防止新杂质的引入，可向样品溶液中加入过量的_后，直接进行操作即可得到纯净的氯化钠固体。19、（5分）维生素C又
25、名抗坏血酸，易溶于水，已被氧化，能与碘反应。人体缺乏维生素C可能引发多种疾病。某研究性学习小组对它研究如下：（1）猜想：维生素C可能具有酸性？（2）实验方案：提供试剂：维生素C片、蒸馏水、紫色石蕊试液、无色酚酞试液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、pH试纸。根据以上试剂，请你帮助他们设计出两种实验方案，并写出实验现象：实 验 内 容实 验 现 象方案 ：方案：（3）结论：维生素C具有酸性。根据维生素C的性质，判断下列物质中能与维生素C反应的是（ ）。A.金属镁 B.食盐 C.氢氧化钠 D.硫酸铜（4）某同学联想到西红柿等蔬菜、水果中含有丰富的维生素C，放置时间长短是否对维生素C的含量产生影响
26、。他设计了如下实验方案：把新鲜西红柿和放置一周的西红柿分别捣碎，用纱布将汁液挤入两个烧杯中；取两支盛有2mL蓝色碘的淀粉溶液的试管，分别滴加上述两种汁液，边加边振荡，直到蓝色刚好消失，记录滴数如下：汁 液新鲜西红柿的汁液放置一周的西红柿的汁液滴 数 12 20请回答下列问题：你认为西红柿中维生素C含量高的是 。你从中得到的启示是 。20、（2009乐山）（12分）右图是“牌发酵粉”的部分信息，课外化学兴趣小组的同学对其进行了如下探究（请你完成相应填空）：【查阅资料】（1）酒石酸是一种易溶解于水的固体有机酸；（2）发酵粉能够使面团松软、发泡是因为发酵粉产生了CO2所致；（3）Na2CO3受热不分
27、解。【提出问题】NaHCO3在发酵粉加水或加热时如何产生CO2？【猜 想】甲乙酒石酸与NaHCO3在溶液中反应产生CO2丙NaHCO3加热产生CO2【实验探究】（1）小明同学取少量NaHCO3粉末于试管中，加入适量水，无气体产生，从而否定了猜想甲，则猜想甲是 。小明又将酒石酸溶液和NaHCO3溶液混合，产生了CO2，从而验证了猜想乙，说明了NaHCO3具有的性质之一是 ；（2）小英同学为探究猜想丙设计了右图所示的实验装置：小英另取适量NaHCO3粉末加入a试管中，加热，观察到a试管口有水生成，b试管中澄清石灰水变浑浊。b试管中反应的化学方程式为 。持续加热直至两支试管均不再发生变化时，发现a试管中仍残留有较多白色固体粉末，向该粉末中滴加稀盐酸，有CO2产生，说明该粉末是 。【小 结】NaHCO3在发酵粉中产生CO2的条件是 ；NaHCO3受热发生变化的化学方程式为
