(初中)有关实验设计.仪器连接的实验题

秀朴教育2012中考专题训练

有关实验设计、仪器连接的实验题

一. 教学内容：

有关实验设计、仪器连接的实验题

二. 重点、难点：

1. 掌握实验题中有关仪器连接问题的解题思路和一般原则，能够根据实验目的选择并正确组装仪器，根据现象作出推断。

2. 了解常见计算题的解题思路，会解有关溶液和关于化学方程式计算的综合型题目。

三. 知识要点：

在仪器连接题的解答时，要注意以下几点事项：

（1）仔细审题后辨认清楚是除杂质还是验证题。

（2）若除杂质题，一般先除去二氧化碳，再除水蒸气。

若为验证题，一般先验证水蒸气的存在，再验证二氧化碳的存在。

（3）除杂质水蒸气或干燥中性、酸性气体，常选浓硫酸。

验证水蒸气的存在，常选用白色的无水硫酸铜。

（4）除杂质二氧化碳，常先用氢氧化钠溶液。

验证二氧化碳的存在，必须选用澄清的石灰水。

（5）导管连接时，一定要长导管进入液体，短导管排出。

只要记住以上几点注意事项，做实验题时看清楚题中的每个装置，多做此类实验题，则中考时一定会解答好这类实验题。

【典型例题】

[例1] 实验室用图1所示装置制取纯净、干燥的氢气，并进行还原氧化铜的实验（发生装置生成的氢气可能含有氯化氢和水）。

图1

回答下列问题：

（1）装置B 、C 内所盛的液体分别是浓硫酸和氢氧化钠中的一种，则装置B 内所盛液体应是 ，装置C 的作用是 。

（2）为检验氢气还原氧化铜有水生成，装置E 中所盛试剂是 ，反应后装置E 中观察到的实验现象是 。

（3）为证实生成的气体中混有氯化氢气体，装置B 应改盛 溶液。

（4）氢气还原氧化铜的主要操作步骤有：

① 加热氧化铜 ② 检验氢气纯度 ③ 停止加热 ④ 通入氢气 ⑤ 停止通入氢气。正确的操作顺序（序号）是 。

（5）实验过程中，通入D 装置的氢气如果不纯（混有空气）就可能发生 事故。

[例2] 为验证某混合气体由H 2、CO 和HCl 组成，请从图2中选用适当的实验装置设计一个实验，并回答下列问题：（注意：图中装置不得重复使用，有的装置可不选用。）

图2

（1）所选用装置的正确连接顺序是（只要求写出图中装置的序号） 。

（2）选用的第一个装置的作用是 ；选用的第二个装置的作用是 。

（3）首尾装置中出现的现象分别为 ， 。

[例3] 某同学用纯净、干燥的一氧化碳做还原氧化铜的实验，因一氧化碳中混有少量二氧化碳，还要防止反应后多余的一氧化碳污染空气，他准备了甲、乙、丙、丁四个装置（丙装置中的浓硫酸可吸收水蒸气），试回答下列问题：

甲 乙 丙 丁

（1）装置丙中氢氧化钠溶液的作用是 。

（2）实验进行时，各装置口的连接顺序为：A 接 ， 接 ，G 接 。

（3）C 处放出的气体为 ，应 处理。

（4）装置丁中反应管内的现象是 。

（5）装置乙中的现象是 。

[例4] 一种气体可能含有N 2、H 2O （气）、CO 2、H 2和CO 中的一种或几种，某同学设计了以下实验装置研究该气体的组成（A 中试剂足量）：

该同学观察到的现象为：A 、E 中澄清的石灰水变浑浊，B 、F 中无水硫酸铜变蓝，C 中浓H 2SO 4无明显变化，D 中氧化铜转化为一种红色物质。于是他得到如下结论：气体中① 肯定不含CO 2；② 肯定含CO ； ③ 肯定含H 2O （气）；④ 肯定含H 2；⑤ 可能含N 2。你认为不正确的结论是 （填序号）。为使实验得到正确结论，须将上述实验中的仪器装置重新连接，你认为合理的排列顺序是 （填代号）。其中C 中浓H 2SO 4的作用是 ，F 中无水硫酸铜的作用是 。

[例5] 图3所示装置有多种用途。

图3

请回答下列问题：

（1）洗气：除去CO 2中的水蒸气，装置内应盛的物质是 。

（2）检验：证明CO 中混有CO 2，装置内应盛 。

（3）贮气：若用排空气法收集H 2，气体应从装置的 端通入（填“A ”或“B ”，下同。）

若用排水法收集O 2，瓶内先装满水，气体从 端通入。

若要用水将装置中的氧气排出来进行实验，水应从 端通入。

【模拟试题】

（答题时间：60分钟）

1. 根据下图所示实验装置进行回答：

（1）用固体与液体在常温下反应产生气体应选（填序号，下同）______；用固体受热反应产生气体应选_____；收集难溶性气体应选______；收集常温下密度比空气大的气体应选_______。

（2）A 的试管口略向下倾斜，是为了防止受热后试管________；B 中的长颈漏斗末端应伸至液面以下，可以防止产生的气体_______。伸进D 、E 中的导管均应接近集气瓶底部，是为了将瓶中的空气________。

（3）实验室用无水醋酸钠和碱石灰两种固体加热来制取甲烷气体，请根据甲烷的性质回答：

① 制取甲烷时可选用的发生装置是________，与实验室制取________的发生装置相同。

② 收集甲烷时可选用的收集装置是________或________。

2. 今有A 、B 、C 三种无色气体和D 、E 、F 三种黑色粉末，已知它们之间能发生如下反应：

① A+C→B ② B+D→A ③ D+E→B+Cu

（1）根据以上反应推断有关物质的化学式：

A________ B_______ C_______ D_______ E_________

（2）若C 和F 均可由某紫黑色晶体受热分解而生成，试写出这一反应的化学方程式_____________，F 的化学式为______________。

3. 填空回答问题：

（1起气体发生装置爆炸。

（2）上图所示装

4. 某学生设计了如下装置制取二氧化碳并验证二氧化碳分别与水和氢氧化钙反应的性质。根据该学生设计的装置 是（2）用锌粒和浓盐酸反应制氢气，将制出的气体通入硝酸银溶液中，有白色沉淀生成，说明氢气中含有（写化学式） ，若要制出纯净、干燥的氢气，除发生装置外，还应选用的一种装置是 ，该装置中药品的作用是 。

（3）实验室制取氧气有以下主要操作步骤：① 加热 ② 把药品装入试管后固定在铁架台上 ③ 检查装置的气密性 ④ 熄灭酒精灯 ⑤ 用排水取气法收集气体 ⑥ 从水槽中取出导管。正确的操作顺序是（写序

（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

（2）若用装置C 制取CO 2，并把CO 2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CO 2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。

7. 实验室提供下列盛有药品的仪器，让两个实验小组各自证明某一混合气体中含有二氧化碳、一氧化碳和水蒸气。 用A 、B 、C 、D 填空

【试题答案】

1.

（1）B A C D

（2）炸裂 从长颈漏斗选出 排净

（3）①A O 2 ②C E

2. （1）CO ；CO 2；O 2；C ；CuO

（2）2KMnO 42MnO 4+MnO2+O2↑； MnO 2

3. （1）A 、C ；检验其纯度 （2）B ；将燃着的木条放在集气瓶口

4. （1）所制得的CO 2中含有HCl ；将浓HCl 换为稀HCl

（2）紫色的石蕊试液；紫色石蕊试液变为红色

（3）Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O

5. （1）A ；澄清的石灰水

（2）HCl ；C ；除去氯化氢和水蒸气

（3）③、②、①、⑤、⑥、④

D →E Ba (OH ) 2 + CO2＝ BaCO 3↓+ H2O

解析：本题是一道以氢气有关知识为主线，融合实验操作、清除杂质、干燥气体、现象观察分析和物质检验等为一体的综合题。设计意图是：检查对氢气各种知识的掌握情况，也是对所学各种化学知识能否达到融会贯通，运用自如程度的全面检阅。这类题的解决方法是：抓牢主线，认真审题，周密思考各种所给物质及仪器的性质和用途，弄清各自的作用，采用各个击破的方法，层层推进，把问题解决。现分析如下：

（1）根据题目要求，A 中生成的气体到达D 时，除氢气外不得有其他杂质。所以，B 、C 的作用是除掉氢气中可能混有氯化氢和水蒸气。氯化氢可用氢氧化钠溶液除去，水蒸气可用浓硫酸除去。为保证进入D 中的氢气干燥，C 中应装浓硫酸，B 中盛氢氧化钠。

（2）由于无水硫酸铜是白色固体，它易吸水变成蓝色晶体。所以，E 中可盛无水硫酸铜，现象是白色固体变蓝色。

（3）硝酸银跟氯化氢反应生成白色沉淀，所以B 中盛硝酸银溶液。

（4）氢气还原氧化铜的实验操作可简单概括成八个字：“一通；二点；三撤；四停”。含义是：第一步通入纯氢气；第二步点酒精灯加热；第三步撤去酒精灯；第四步停止通入氢气。记准这个顺序，正确选择答案就容易了。

答案：

（1）氢氧化钠溶液 干燥氢气

（2）无水硫酸铜 白色变成蓝色

（3）硝酸银

（4）②④①③⑤

（5）爆炸

解析：由题意可知：HCl 可用AgNO 3溶液检验，而H 2、CO 只能利用它们跟CuO 反应后的生成物不同进行验证。因为H 2、CO 中若混有其他杂质气体会影响验证结果，所以H 2、CO 通入盛有CuO 的装置前，一定要除去其他杂质。因此，应先将混合气体通过装置④（验证并吸收HCl ），然后通过⑥（除去剩余的HCl 和H 2O ），再通过①（使H 2、CO 与CuO 反应），再通过⑦（检验生成水，证明含有H 2），最后通入⑤（检验生成CO 2，证明含有CO ）。

答案：

（1）④⑥①⑦⑤

（2）验证混合气体中HCl 的存在；吸收气体中的水蒸气，排除对H 2还原氧化铜的产物水的验证的干扰

（3）有白色沉淀产生；有白色沉淀产生

说明：

（1）通过水溶液的气体，会含水蒸气。

（2）吸收水常用① 浓硫酸 ② 固体NaOH ③ 生石灰等；验证水用无水CuSO 4。

（3）吸收CO 2常用① NaOH 溶液 ② 固体NaOH 等；验证CO 2用澄清的石灰水。

答案：

（1）吸收原混合气体中的二氧化碳。CO 2+2NaOH=Na2CO 3+H2O ，因为NaOH 溶液质量分数大，NaOH 极易溶于水；而Ca (OH ) 2质量分数小，属微溶于水的物质。因此，吸收CO 2常选用NaOH ，不用Ca (OH ) 2。

（2）A 接E 、D 接F ，G 接B 。

（3）CO ，点燃法

（4）黑色粉末变红

（5）石灰水由澄清变浑浊

解析：此题为2000年中考题，是一道综合推断、鉴别、除杂的实验题。因A 中澄清石灰水变浑浊，可判断混合气体中肯定含有CO 2气体。因先经过石灰水后经无水CuSO 4，有颜色改变，无法确知使无水CuSO 4变蓝的水的来源，故不能断定原混合气体中是否含有H 2O （气）。同理，还原CuO 后，经过石灰水而后经无水CuSO 4，同样不能断定水的来源，因此无法确知是否含有H 2。

答案：不正确的结论是①③④，正确顺序为BACDFE 。

浓H 2SO 4的作用是：除去气体中的水蒸气。

F 无水CuSO 4的作用：证明D 中是否产生水，从而判断混合气体中是否含有H 2。

注：欲证明水的存在，应将无水CuSO 4放置在装置的最先，以防气体流经其它试剂洗瓶带出水蒸气而影响判断。 欲证明H 2的存在，应将无水CuSO 4放置在还原装置后的第一个位置。

解析：设计本题的意图是考查学生应用已有知识解决新问题的能力。由于题中所示的装置及用途，教材上没做专门介绍，所以，需要学生结合题意和学过的有关知识，分析探索进行解答。不难推断：将气体由A 或B 通入时会出现以下几种情况：①瓶中加入液体时：气体由A 通入液体会从B 导出，由B 通入气体会把瓶中的液体从A 排出。② 瓶中不加液体时：由A 通入的气体会从B 导出，由B 通入的气体会从A 导出。因此，向瓶中加入一定量的液体（不超过1/3容积），由A 通入气体时，可进行洗气与检验操作（本题的洗气操作是除去CO 2中的水蒸气，可选用易吸水且跟CO 2不反应的浓硫酸；而证明CO 中混有CO 2的检验操作，应选用跟CO 2反应生成白色沉淀且跟CO 不反应的澄清石灰水）；向瓶中加满水，由B 通入气体，能进行排水法收集气体；瓶中不加任何液体，由A 通入气体可进行向上排气法收集气体，由B 通入气体可进行向下排气法收集气体。

答案：

（1）浓硫酸

（2）澄清的石灰水

（3）B B A