專題1.綜合實(shí)驗(yàn)一、裝置的組合1．一套完整的實(shí)驗(yàn)裝置一般由四部分組成：發(fā)生裝置、凈化裝置、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置、尾氣處理裝置。2．組裝順序：①先下后上；②先左后右；③先長(zhǎng)后短(適用于洗瓶)；④先除后干——先連接除雜裝置，后連接干燥裝置。3．如驗(yàn)證由一氧化碳、氫氣及少量的二氧化碳和水蒸氣組成的混合氣體時(shí)，檢驗(yàn)物質(zhì)順序?yàn)椋孩偎魵狻诙趸肌蹥錃狻芤谎趸?。具體操作為：混合氣體通過(guò)①無(wú)水硫酸銅(驗(yàn)證H2O)→②澄清石灰水(驗(yàn)證CO2)→③氫氧化鈉溶液(除去CO2)→④澄清石灰水(驗(yàn)證CO2是否除完)→⑤濃硫酸(干燥氣體)→⑥灼熱CuO(使H2轉(zhuǎn)化為H2O、CO轉(zhuǎn)化為CO2)→⑦無(wú)水硫酸銅(驗(yàn)證H2O，從而驗(yàn)證H2)→⑧澄清石灰水(驗(yàn)證CO2，從而驗(yàn)證CO)→⑨點(diǎn)燃(尾氣處理)。二、實(shí)驗(yàn)室制取常見(jiàn)氣體要除的雜質(zhì)1．制O2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)。2．制CO2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl)。3．用鹽酸和鋅粒制H2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl，鹽酸酸霧，用稀硫酸無(wú)此雜質(zhì))。三、用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證混合氣體里含有某種氣體1．CO的驗(yàn)證方法：(先驗(yàn)證混合氣體中是否有CO2，有則先除掉)將混合氣體通過(guò)灼熱的CuO，再將經(jīng)過(guò)灼熱CuO的混合氣體通入澄清石灰水?，F(xiàn)象：黑色粉末變成紅色，澄清石灰水變渾濁。2．H2的驗(yàn)證方法：(先驗(yàn)證混合氣體中是否有水分，有則先除掉)將混合氣體通過(guò)灼熱的CuO，再將經(jīng)過(guò)灼熱CuO的混合氣體通過(guò)盛有無(wú)水CuSO4的干燥管?，F(xiàn)象：黑色CuO變成紅色，且白色無(wú)水CuSO4變成藍(lán)色。3．CO2的驗(yàn)證方法：將混合氣體通入澄清石灰水?，F(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁。四、氣體的凈化原理1．驗(yàn)證水的存在時(shí)，一般驗(yàn)證在先；凈化氣體時(shí)，一般除雜在先，干燥在后。2．常見(jiàn)氣體的除雜(凈化)試劑與方法的選擇。(1)O2——通過(guò)灼熱的銅網(wǎng)。(2)CO、H2——通過(guò)灼熱的CuO。(3)CO2、SO2——用NaOH等堿性溶液吸收。(4)HCl——水、飽和食鹽水洗滌或NaOH、NaHCO3溶液等堿性溶液吸收。(5)NH3——用H2SO4等酸性溶液吸收。五、實(shí)驗(yàn)注意的地方1．防爆炸：點(diǎn)燃可燃性氣體(如H2、CO、CH4)或用CO、H2還原CuO、Fe2O3之前，要檢驗(yàn)氣體純度。2．防暴沸：稀釋濃硫酸時(shí)，將濃硫酸倒入水中，不能把水倒入濃硫酸中。3．防中毒：進(jìn)行有毒氣體(如CO、SO2、NO2、NO等)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，并注意尾氣的處理(CO點(diǎn)燃燒掉或收集；SO2、NO2用堿液吸收)，以防污染空氣。4．防倒吸：加熱法制取并用排水法收集氣體，要注意熄燈順序。極易溶于水的氣體，可將出氣口連接倒置的漏斗頸部管口，使漏斗大口靠近水面，如圖所示。A組1．如圖所示裝置有多種用途。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)洗氣：除去CO2中的水蒸氣，裝置內(nèi)應(yīng)盛的物質(zhì)是________，除去CO中的CO2，裝置內(nèi)應(yīng)盛的物質(zhì)是____________，氣體應(yīng)從________端通入。(2)檢驗(yàn)：證明CO中含CO2，裝置內(nèi)應(yīng)盛____________。(3)貯氣：若用排空氣法收集H2時(shí)(裝置放置方向不變)，氣體應(yīng)從裝置的________端通入，若用排水法收集O2時(shí)，瓶?jī)?nèi)先裝滿水，氣體從________端通入；若要用水將裝置中的O2排出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，水應(yīng)從________端通入。(4)測(cè)量氣體體積：瓶?jī)?nèi)先裝滿水，氣體從________端通入，還需要用到的一種儀器是________，該方法適用于測(cè)量________溶于水的氣體的體積。(5)用作安全瓶：將它連接在氣體發(fā)生裝置之后，以防止液體倒吸流入氣體發(fā)生裝置而損壞儀器。此時(shí)瓶中無(wú)液體，后面再接一個(gè)裝有液體的吸收裝置，氣體從________端通入。2．某同學(xué)用如圖裝置驗(yàn)證某混合氣體中一定含有水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳三種氣體(假設(shè)每步操作中，參加反應(yīng)的氣體都完全反應(yīng)或吸收)。(1)該同學(xué)驗(yàn)證三種氣體一定存在。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，若要?dú)怏w從左向右流動(dòng)，則這幾種儀器的連接順序應(yīng)是：混合氣體→()→()→()→D→()→()(填A(yù)、B、C或E)。(2)B裝置中觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)___________________。(3)混合氣體通過(guò)A裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。3．甲酸(HCOOH)通常是一種無(wú)色易揮發(fā)的液體，它在濃硫酸作用下易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HCOOHeq\o(=,\s\up13(濃硫酸))CO↑＋H2O，某課外活動(dòng)小組的同學(xué)欲用該反應(yīng)來(lái)制取CO，并還原紅棕色的氧化鐵粉末?，F(xiàn)有下列儀器或裝置供選擇：(1)用甲酸滴入濃硫酸的方法制取CO，應(yīng)選________(填序號(hào))裝置；如果要除去CO中混有少量甲酸氣體，最好選擇圖中________(填序號(hào))進(jìn)行洗氣。(2)用上述方法制取的CO還原氧化鐵，并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物，則各儀器的接口連接順序?yàn)開(kāi)______________(填字母)。(3)在對(duì)氧化鐵粉末加熱前，為安全起見(jiàn)，應(yīng)進(jìn)行的一項(xiàng)重要操作是______________________。(4)從開(kāi)始加熱到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，氧化鐵粉末的顏色變化為_(kāi)____________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。(5)上述實(shí)驗(yàn)的尾氣不能直接排放到空氣中，請(qǐng)你說(shuō)出一種處理尾氣的方法：______________________。(6)在該制取CO的反應(yīng)中，濃硫酸所起的是________作用。4．在濃硫酸的催化作用下，固體草酸(H2C2O4)受熱分解生成碳的氧化物和水。某化學(xué)課外興趣小組對(duì)碳的氧化物的成分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。[提出問(wèn)題]如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定碳的氧化物的成分。[猜想]猜想1猜想2猜想3只有CO只有________CO和CO2都有[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]基于猜想3，興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置：[實(shí)驗(yàn)探究](1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到________(填字母)裝置中的澄清石灰水變渾濁，證明有CO2。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①C裝置中澄清石灰水不變渾濁；②E裝置中黑色粉末變成紅色；③__________________________________________，證明有CO氣體。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究證明：猜想3成立。草酸分解的化學(xué)方程式是____________________________。[問(wèn)題討論](1)C裝置的作用是_____________________________________；D裝置的作用是_______________。(2)裝置末端酒精燈的作用是____________________________。5．為了測(cè)定蠟燭中碳、氫兩種元素的質(zhì)量比，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：先分別稱量蠟燭、裝置Ⅱ、裝置Ⅲ的質(zhì)量，按圖示連接好儀器裝置，點(diǎn)燃蠟燭，同時(shí)從a導(dǎo)管口抽氣，一段時(shí)間后熄滅蠟燭，再分別稱量蠟燭、裝置Ⅱ、裝置Ⅲ的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。蠟燭裝置Ⅱ裝置Ⅲ反應(yīng)前的質(zhì)量/g反應(yīng)后的質(zhì)量/g(1)該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得水的質(zhì)量為_(kāi)_______g，二氧化碳的質(zhì)量為_(kāi)_______g。(2)由該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，蠟燭中碳、氫元素的質(zhì)量之比為_(kāi)_______。(3)裝置Ⅱ和裝置Ⅲ的順序能否顛倒？________(填“能”或“不能”)。(4)理論上，裝置Ⅱ和裝置Ⅲ增加的總質(zhì)量大于蠟燭失去的質(zhì)量，其原因是________________________________。(5)該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駵?zhǔn)確測(cè)出蠟燭燃燒生成的二氧化碳和水的質(zhì)量？________(填“能”或“不能”)，理由是____________________________________________________________。B組1．化學(xué)研究小組的同學(xué)在用一定濃度的硫酸溶液處理廢金屬材料(主要是生鐵、鍍鋅鐵皮)時(shí)，溶液發(fā)燙并聞到了刺激性氣味，這種反?，F(xiàn)象引起了同學(xué)們的思考。從組成物質(zhì)的元素角度分析，他們猜測(cè)氣體可能是SO2、CO、CO2、H2中的一種或幾種。為了確定該氣體的成分，他們進(jìn)行了如下探究。查閱資料：Ⅰ.SO2、CO2都能與堿溶液反應(yīng)生成鹽和水，CaSO3難溶于水；Ⅱ.SO2能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)并使它褪色，上述其他氣體不能。①寫出E裝置中試劑的名稱或化學(xué)式________________________。②若觀察到________(填裝置序號(hào))中澄清石灰水變渾濁，證明原氣體中有CO2。③若觀察到____________________________________________________________現(xiàn)象，證明原氣體中有H2無(wú)CO。2.某化學(xué)興趣小組聽(tīng)老師講：“濃硫酸加衣服等于洞洞眼眼，還有刺激性氣味產(chǎn)生?！迸d趣小組結(jié)合濃硫酸的性質(zhì)思考，難道濃硫酸能與碳單質(zhì)反應(yīng)？若反應(yīng)，會(huì)生成什么呢？[查閱資料]①SO2能使澄清石灰水變渾濁：Ca(OH)2＋SO2=CaSO3↓＋H2O。②SO2能使品紅溶液褪色，用于檢驗(yàn)SO2存在。③SO2能與溴水反應(yīng)而被吸收：SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。[提出猜想]從物質(zhì)組成元素看，可能生成H2、CO2、CO、SO2氣體及H2O。[實(shí)驗(yàn)步驟]實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：(1)按如圖示安裝好儀器。(2)檢查氣密性。(3)加入對(duì)應(yīng)藥品，并將濃硫酸放入燒瓶中。(4)加熱A，加熱H。(5)停止加熱。[實(shí)驗(yàn)分析](1)B處，固體由白色變成藍(lán)色，說(shuō)明有H2O生成。(2)C處，品紅溶液褪色，說(shuō)明有________(填化學(xué)式)生成。(3)E處，品紅溶液不褪色，說(shuō)明________(填化學(xué)式)已被除盡。(4)F處，澄清石灰水變渾濁，則產(chǎn)生渾濁的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。(5)H、I處無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明無(wú)CO、H2生成。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論](1)氣體中有H2O和________生成，無(wú)CO、H2生成。(2)濃硫酸能與碳單質(zhì)反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________。3．堿式碳酸鹽廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。(1)某堿式碳酸鹽樣品M(OH)2·MCO3，為確定金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量，某研究小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置及步驟(不考慮植物油中溶解CO2產(chǎn)生的影響)。①連接裝置并______________________；②準(zhǔn)確稱量樣品的質(zhì)量；③裝樣品，調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平，讀數(shù)；④加熱至樣品質(zhì)量不再減少；⑤冷卻到室溫；⑥調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平，讀數(shù)、列式計(jì)算。Ⅰ.請(qǐng)將上述實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。Ⅱ.裝置B的作用是____________，少量植物油的作用是____________________________________________，C中的試劑是________(填字母序號(hào))。a．堿石灰b．濃硫酸c．硫酸銅Ⅲ.步驟⑥中調(diào)節(jié)液面相平的操作是將水準(zhǔn)管________________(填“緩慢上移”或“緩慢下移”)。Ⅳ.若其他操作均正確，僅因下列因素可使M相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定結(jié)果偏大的是________(填字母序號(hào))。a．反應(yīng)前量氣管水面在0刻度處，反應(yīng)后仰視讀數(shù)b．樣品未分解完全即停止實(shí)驗(yàn)c．量氣管中未加植物油(2)實(shí)際生產(chǎn)中的堿式碳酸銅可表示為Cu(OH)2·mCuCO3，某研究小組仍使用上述裝置測(cè)定m的值，測(cè)得3組數(shù)據(jù)如下表所示。取3組數(shù)據(jù)的平均值得到CO2的體積為_(kāi)___________mL，又已知常溫常壓下CO2的密度為g/L，據(jù)此計(jì)算m的值。(寫出計(jì)算m的過(guò)程，最后結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。組別樣品質(zhì)量CO2的體積第1組gmL第2組gmL第3組gmLC組1．請(qǐng)你參與某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程，并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù)。[研究課題]探究熱水壺底部水垢的主要成分。[查閱資料]該小組同學(xué)通過(guò)查閱資料知道，天然水中一般都含有Ca2＋、Mg2＋、HCO3－等離子，在加熱條件下，這些離子趨于生成溶解度更小的物質(zhì)——水垢(主要成分為碳酸鹽、堿等的混合物)。同時(shí)，他們還查閱到下列有關(guān)物質(zhì)的溶解性：物質(zhì)Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶[提出猜想]水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和____________，可能含有Ca(OH)2和____________。[設(shè)計(jì)方案](1)甲同學(xué)在燒杯中放入少量研碎的水垢，加入適量蒸餾水充分?jǐn)嚢瑁∩蠈忧逡杭尤隷__________________，沒(méi)有白色沉淀，說(shuō)明水垢中無(wú)Ca(OH)2。(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)一步確定水垢中含有碳酸鹽的成分。其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖所示組裝儀器，將50g水垢試樣放入錐形瓶中，加入足量某酸溶液；②測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)干燥管內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量(如圖)；③待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，打開(kāi)止水夾B，從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣；④再次稱量干燥管內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量；⑤重復(fù)③和④的操作，直至干燥管內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變。討論：a．步驟①加入樣品前還應(yīng)檢查_(kāi)_____________________，所加的酸溶液是________。b．裝置Ⅱ的作用是_____________；從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣時(shí)，裝置Ⅰ的作用是____________________。c．研究性小組的同學(xué)通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算，認(rèn)為水垢中一定含有MgCO3，理由是__________________________________。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]通過(guò)上述探究可知：水垢的主要成分有_________________________________________________。2．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用電解水的方法測(cè)定水的組成后，提出問(wèn)題：“測(cè)定水的組成還有其他的方法嗎？”經(jīng)過(guò)討論后，得到了肯定的答案，邀請(qǐng)你一起對(duì)此展開(kāi)探究。[設(shè)計(jì)方案]甲同學(xué)利用氫氣還原氧化銅的原理和如圖裝置及藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(操作規(guī)范)。裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________，洗氣瓶B中濃硫酸的作用為_(kāi)________________________。[實(shí)驗(yàn)探究]當(dāng)玻璃管中固體由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：①裝置C的玻璃管和其中固體的總質(zhì)量在反應(yīng)后減少了g；②裝置D的干燥管和其中物質(zhì)的總質(zhì)量在反應(yīng)后增加了g，用此數(shù)據(jù)算得水中氫、氧元素的質(zhì)量比為_(kāi)_________________，而由水的化學(xué)式算得氫、氧元素的質(zhì)量比為_(kāi)_______。[分析交流]針對(duì)上述結(jié)果與理論值有偏差，乙同學(xué)認(rèn)為：該裝置存在缺陷，此觀點(diǎn)得到了大家的認(rèn)同，你對(duì)此改進(jìn)的方法是________________________________________________________________