初高中化學(xué)核心實(shí)驗(yàn)操作題集---初高中化學(xué)核心實(shí)驗(yàn)操作題集化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)操作技能不僅是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)、探究精神和實(shí)踐能力的關(guān)鍵。本“題集”聚焦初高中化學(xué)核心實(shí)驗(yàn)操作，通過典型問題與解析，幫助同學(xué)們夯實(shí)基礎(chǔ)，明晰原理，規(guī)范操作，提升實(shí)驗(yàn)解題能力。一、常見儀器的識(shí)別與基本操作核心要點(diǎn)：準(zhǔn)確識(shí)別常見儀器，掌握其主要用途及基本操作規(guī)范，是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的前提。問題1：請(qǐng)指出下圖中儀器A、B、C、D的名稱，并簡述儀器C在溶解固體物質(zhì)時(shí)的作用。（*此處應(yīng)有儀器圖示：分別為試管、燒杯、玻璃棒、酒精燈*）解析：儀器A：試管；儀器B：燒杯；儀器C：玻璃棒；儀器D：酒精燈。儀器C（玻璃棒）在溶解固體物質(zhì)時(shí)的作用是攪拌，其目的是加速固體物質(zhì)的溶解速率。問題2：實(shí)驗(yàn)室用酒精燈加熱試管中的液體時(shí)，有哪些注意事項(xiàng)？（至少列舉三點(diǎn)）解析：實(shí)驗(yàn)室用酒精燈加熱試管中的液體時(shí)，需注意：1.試管內(nèi)液體體積不應(yīng)超過試管容積的三分之一，防止加熱時(shí)液體暴沸噴出。2.試管應(yīng)與桌面成約45°角傾斜，以增大受熱面積，同時(shí)防止液體因沸騰而濺出。3.應(yīng)用酒精燈外焰加熱，因?yàn)橥庋鏈囟茸罡摺?.加熱前需擦干試管外壁的水珠，以免試管受熱不均而炸裂。5.加熱時(shí)，試管口不要對(duì)著自己或他人，防止液體噴出造成燙傷。6.加熱后的試管不能立即用冷水沖洗，以防試管炸裂。問題3：某同學(xué)用量筒量取一定體積的液體時(shí)，俯視讀數(shù)為20mL，倒出部分液體后，仰視讀數(shù)為10mL，則該同學(xué)實(shí)際倒出的液體體積與10mL相比，是偏大、偏小還是無法確定？解析：該同學(xué)實(shí)際倒出的液體體積偏小。解析：量筒讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與量筒內(nèi)凹液面的最低處保持水平。俯視讀數(shù)時(shí)，看到的刻度線在凹液面最低處的上方，讀數(shù)偏大，即實(shí)際液體體積小于20mL；仰視讀數(shù)時(shí)，看到的刻度線在凹液面最低處的下方，讀數(shù)偏小，即剩余液體體積大于10mL。因此，實(shí)際倒出的液體體積=（小于20mL）-（大于10mL），結(jié)果小于10mL。問題4：使用托盤天平稱量某固體藥品的質(zhì)量時(shí)，若將藥品和砝碼的位置放反了（使用了游碼），則稱得的質(zhì)量與實(shí)際質(zhì)量相比有何偏差？請(qǐng)簡述理由。解析：稱得的質(zhì)量比實(shí)際質(zhì)量偏大。解析：托盤天平稱量時(shí)遵循“左物右碼”原則，即：左盤藥品質(zhì)量=右盤砝碼質(zhì)量+游碼示數(shù)。若位置放反（左碼右物），則有：左盤砝碼質(zhì)量=右盤藥品質(zhì)量+游碼示數(shù)。因此，藥品實(shí)際質(zhì)量=砝碼質(zhì)量-游碼示數(shù)。而讀數(shù)時(shí)，仍按“藥品質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼示數(shù)”計(jì)算，故讀數(shù)（稱得的質(zhì)量）比實(shí)際質(zhì)量偏大，偏大值為游碼示數(shù)的兩倍。二、物質(zhì)的分離與提純核心要點(diǎn)：掌握過濾、蒸發(fā)、蒸餾、萃取等基本分離提純方法的原理、儀器裝置及操作要點(diǎn)。問題5：過濾是分離固體和液體混合物的常用方法。請(qǐng)回答：（1）過濾操作中需要用到的主要玻璃儀器有哪些？（2）簡述過濾操作中“一貼、二低、三靠”的具體含義。解析：（1）過濾操作中需要用到的主要玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒。（2）“一貼、二低、三靠”的具體含義：*一貼：濾紙應(yīng)緊貼漏斗內(nèi)壁，中間不得留有氣泡，以確保過濾速率。*二低：1.濾紙邊緣應(yīng)略低于漏斗邊緣；2.漏斗內(nèi)液體的液面應(yīng)略低于濾紙邊緣，以防止液體未經(jīng)過濾直接從濾紙與漏斗間隙流下。*三靠：1.傾倒液體的燒杯口應(yīng)緊靠玻璃棒，使液體沿玻璃棒流入漏斗；2.玻璃棒末端應(yīng)輕靠在三層濾紙?zhí)?，防止戳破濾紙；3.漏斗下端管口應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁，防止濾液濺出。問題6：在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行粗鹽提純（除去其中的不溶性雜質(zhì)）的實(shí)驗(yàn)中，主要步驟包括：溶解、過濾、蒸發(fā)。請(qǐng)回答：（1）在蒸發(fā)操作中，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)什么現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)停止加熱？（2）蒸發(fā)操作中使用玻璃棒的作用是什么？解析：（1）在蒸發(fā)操作中，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量固體時(shí)，應(yīng)停止加熱，利用余熱將剩余少量水分蒸干。這樣可以防止固體因持續(xù)加熱而飛濺。（2）蒸發(fā)操作中，玻璃棒的作用是攪拌，防止局部溫度過高，造成液滴飛濺。問題7：實(shí)驗(yàn)室用自來水制取蒸餾水時(shí)，需要用到哪些主要儀器？冷凝管中的冷卻水應(yīng)從哪個(gè)方向通入？為什么？解析：實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水時(shí)，主要用到的儀器有：蒸餾燒瓶、酒精燈、鐵架臺(tái)（帶鐵圈、鐵夾）、冷凝管、牛角管（尾接管）、錐形瓶、溫度計(jì)等。冷凝管中的冷卻水應(yīng)從下口通入，上口流出。因?yàn)檫@樣可以使冷卻水充滿整個(gè)冷凝管，與熱的蒸氣形成充分的逆流換熱，提高冷凝效果。若從上口通入，冷卻水可能因重力作用很快流下，無法充滿冷凝管，冷卻效果差。三、氣體的制備與性質(zhì)核心要點(diǎn)：掌握常見氣體（O?、H?、CO?等）的實(shí)驗(yàn)室制取原理、裝置選擇、收集方法、驗(yàn)滿及檢驗(yàn)。問題8：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，可以采用加熱高錳酸鉀或分解過氧化氫溶液（二氧化錳作催化劑）的方法。請(qǐng)回答：（1）寫出用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的化學(xué)方程式。（2）若選用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，應(yīng)選擇何種發(fā)生裝置？（從“固固加熱型”或“固液不加熱型”中選擇）（3）收集氧氣可以采用哪些方法？請(qǐng)分別說明理由。解析：（1）過氧化氫溶液在二氧化錳催化下分解制取氧氣的化學(xué)方程式為：2H?O?\(\xlongequal{MnO_2}\)2H?O+O?↑。（2）加熱高錳酸鉀制取氧氣，反應(yīng)物為固體，反應(yīng)條件為加熱，故應(yīng)選擇“固固加熱型”發(fā)生裝置。（3）收集氧氣的方法及理由：*排水法：因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒也慌c水反應(yīng)。此法收集的氧氣純度較高。*向上排空氣法：因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝饴源螅也慌c空氣中的成分反應(yīng)。此法收集氧氣較為干燥，但純度不如排水法。問題9：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w，通常選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)。請(qǐng)回答：（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）應(yīng)選擇何種發(fā)生裝置和收集裝置？（3）如何檢驗(yàn)所收集的氣體是二氧化碳？如何驗(yàn)滿？解析：（1）大理石（或石灰石，主要成分碳酸鈣）與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO?+2HCl=CaCl?+H?O+CO?↑。（2）發(fā)生裝置：該反應(yīng)的反應(yīng)物為固體和液體，反應(yīng)條件為常溫，故選擇“固液不加熱型”發(fā)生裝置。收集裝置：二氧化碳能溶于水且與水反應(yīng)，密度比空氣大，故選擇“向上排空氣法”收集。（3）檢驗(yàn)：將生成的氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則證明該氣體是二氧化碳。反應(yīng)方程式為：CO?+Ca(OH)?=CaCO?↓+H?O。驗(yàn)滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則證明二氧化碳已收集滿。問題10：如圖是實(shí)驗(yàn)室制取并驗(yàn)證某氣體性質(zhì)的裝置圖。若A裝置中產(chǎn)生的氣體能使B裝置中的澄清石灰水變渾濁，則：（*此處應(yīng)有裝置圖示：A為固液不加熱型發(fā)生裝置，連接B裝置，B中為澄清石灰水*）（1）A裝置中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是什么（寫化學(xué)方程式）？（2）若要收集一瓶干燥的該氣體，應(yīng)在A、B裝置之間添加何種裝置和藥品？解析：（1）能使澄清石灰水變渾濁的氣體通常是二氧化碳。A裝置為固液不加熱型，故可能是大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO?+2HCl=CaCl?+H?O+CO?↑。（其他合理答案，如某些情況下二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁，但初中階段主要考慮二氧化碳）。（2）若要收集干燥的二氧化碳?xì)怏w，應(yīng)在A、B裝置之間添加一個(gè)干燥裝置，內(nèi)裝濃硫酸（具有吸水性，且不與二氧化碳反應(yīng)）。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)核心要點(diǎn)：能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，能對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，分析實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)及可能出現(xiàn)的誤差。問題11：某同學(xué)欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明蠟燭燃燒的產(chǎn)物中有水和二氧化碳。請(qǐng)簡述其實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。解析：實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論如下：1.檢驗(yàn)水的生成：*實(shí)驗(yàn)步驟：取一個(gè)干燥潔凈的冷燒杯，罩在燃著的蠟燭火焰上方。*預(yù)期現(xiàn)象：燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧（或水珠）。*實(shí)驗(yàn)結(jié)論：蠟燭燃燒生成了水。2.檢驗(yàn)二氧化碳的生成：*實(shí)驗(yàn)步驟：迅速將上述燒杯倒轉(zhuǎn)過來，向燒杯內(nèi)注入少量澄清石灰水，振蕩。*預(yù)期現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁。*實(shí)驗(yàn)結(jié)論：蠟燭燃燒生成了二氧化碳。問題12：某化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲探究“影響物質(zhì)溶解性的因素”。他們提出了以下猜想：①溶解性與溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)；②溶解性與溶劑的性質(zhì)有關(guān)；③溶解性與溫度有關(guān)。請(qǐng)你選擇其中一個(gè)猜想，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證（寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒅饕獙?shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論）。解析：（以驗(yàn)證猜想①為例）*實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄课镔|(zhì)的溶解性與溶質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。*實(shí)驗(yàn)原理：在相同溫度下，將不同的溶質(zhì)放入相同的溶劑中，觀察溶解情況。*主要實(shí)驗(yàn)步驟：1.取兩支規(guī)格相同的試管，分別加入等體積（如10mL）的蒸餾水，放在同一環(huán)境下（控制溫度相同）。2.向其中一支試管中加入少量（如1g）氯化鈉固體，振蕩，觀察現(xiàn)象。3.向另一支試管中加入少量（如1g）碳酸鈣固體，振蕩，觀察現(xiàn)象。*預(yù)期現(xiàn)象：氯化鈉固體完全溶解，碳酸鈣固體幾乎不溶解（或僅有極少量溶解）。*實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在相同的溶劑（水）和相同溫度下，氯化鈉和碳酸鈣的溶解性不同，說明物質(zhì)的溶解性與溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。（選擇其他猜想，如猜想②可比較同一溶質(zhì)在不同溶劑中的溶解情況；猜想③可比較同一溶質(zhì)在不同溫度的同一種溶劑中的溶解情況，合理即可。）問題13：實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，并用氫氣還原氧化銅。請(qǐng)回答下列問題：（1）寫出氫氣還原氧化銅的化學(xué)方程式。（2）在氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中，為什么要先通入氫氣一段時(shí)間后再加熱氧化銅？反應(yīng)結(jié)束后，為什么要先停止加熱，繼續(xù)通入氫氣直至試管冷卻？解析：（1）氫氣還原氧化銅的化學(xué)方程式為：H?+CuO\(\xlongequal{\