初中化学实验探究-学生版

初三寒假 尖子班学生版初三寒假 尖子班学生版化学小故事炼丹术与化学/ 大约从公元前三世纪到十六世纪， 中外各国都先后兴起过金丹术， 它是近代化学的前身，也是化学的原始形式。炼金术士们想用廉价的金属为原料，经过化学处理，得到贵重的金属金和银，另外他们也想生产一种能使人长生不老的仙丹。炼丹术在我国最早可追溯到秦始皇统一六国后，秦始皇先后派人去海上求仙人不死之药，希图长生不老，到了汉帝时，宫廷中就召集了许多炼丹术士们从事炼丹，那时的练丹术士们认为水银和硫磺是极不平凡的，是具有灵气的物质。水银是一种金属，但却是液体状态，而且能溶解各种金属，另外；水银从容器中溅出，总是里球状，水银容易挥发，见火飞去，跑得无影无踪，更增加了它的神秘性。但炼丹术士们发现用硫磺能制服水银，因为水银与硫磺作用生成一种硫化汞，它稳定而不易挥发。这样一来，炼丹术士们又编造出所谓水银为雌性，硫黄为雄性，宣称雌雄交配可得灵丹妙药。因此硫化汞也就成了炼丹术中一种不可少的药剂，硫化汞在那时就称为丹砂，这个名字一直延续到今天。炼金术的初始阶段和占垦术紧密联系，他们认为太阳滋育万物，在大地中生长黄金，黄金是太阳的形象或化身；银白色的月亮是银的化身；铜是金星的化身；水银是水星的化身;铁是火星的化身；锡是木星的化身；土星是五个行星中最远最冷的一个，所以它的化身是最阴暗的铅。炼金术士们相信：物质的本质并不重要，重要的是它的特性。正象人一样，他们的肉体是由相同的材料构成，人的好与坏、善与恶不是由肉体决定的，而是他们的灵魂决定的。因此改变金属的特性，就是改变了金属。炼金术士们同样认为，万物都有生命，都有灵魂，并且力求提高自己，而且灵魂可以转世和移植，这样金属这种机体力求朝着理想灵魂方向一一不怕火炼的黄金来提高自己。炼金术士把金属铜、锡、铅、铁熔合一种黑色金属，他们认为这样一来，这四种金属都失去了自己的个性和原来的灵魂，再经一系列的后续处理，可得黄色的金子。炼金术虽然和神秘的宗教相联系，但是在进行炼金的过程中，使人类了解到一些无机、物的分离和提纯手段，进行了大量混合、反应，摸清了许多物质的性质，大大地丰富了化学知识，为近代化学的建立和发展奠定了基础

目标1.会粗盐提纯的相关操作，及产率计算目标2.探究题中注重猜想、反思、过程目标3.能用所学的知识解决探究问题粗盐提纯实验步骤：(1)溶解：用托盘天平称取5.0g粗盐，用量筒取10mL水，用药匙将粗盐逐渐加入 10mL的水中，加到不再溶解为止，称量剩下的粗盐并记录数据；(2)过滤：过滤食盐水；(3)蒸发：将澄清的滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发 ，同时用玻璃棒不断搅拌滤液，以防液滴飞溅，待蒸发皿中出现大量固体时，停止加热。利用蒸发皿的余热使滤液蒸干(4)计算产率：用玻璃棒把食盐转移到纸上，称量，将提纯过后的氯化钠与粗盐作比较，并计算精盐的产率。粗盐提纯中玻璃棒的作用(1)溶解时：玻璃棒搅拌，加快粗盐的溶解。(2)过滤时：玻璃棒起引流作用，防止液体洒落。(3)蒸发时：玻璃棒搅拌液体，为了防止液体局部温度过高，造成液滴飞溅。(4)转移时：玻璃棒起到了转移固体的作用。实验中注意的细节(1)蒸发皿是可直接加热的仪器，蒸发时，倒入液体的体积不超过蒸发皿容积的 2/3。(2)加热时，不断用玻璃棒搅拌。(3)待蒸发皿中出现较多固体时，停止加热；决不能将剩余水分完全蒸干后再停止加热。有关粗盐提纯问题例1.某兴趣小组做了如下实验： (粗盐样品中含有氯化镁、氯化钙)【实验一】提纯NaCl请根据实验回答下列问题: 1q—(1)操作①、②、③依次为上图中的(填序号)。(2)若得到NaCl的产率比实际值偏低，则可能的原因是(填序号)。A.过滤时滤纸有破损B.蒸发时有固体溅出C.蒸发时，看到晶体析出，立即停止加热D.溶解含有泥沙的NaCl时，加入水的量不足(3)用上述实验所得的氯化钠配制 5%的氯化钠溶液50g,不需要的仪器为(填序号)A.量筒B.天平C.烧杯D.漏斗E.蒸发皿F.玻璃棒G.酒精灯(4)若提纯NaCl方案中先除去的是氯化镁，接着除去氯化钙，回答：①试剂a的化学式是 ,b的化学式是 。②操作过程中加适量稀盐酸时，可能发生反应的化学方而i -。(5)若一次过滤后发现滤液仍浑浊，且滤纸未破损，需接着进行的操作是。(6)若所取粗盐样品中实际含氯化钠的质量为 mg,除杂后所得精盐的质量为 ng,则m与n的关系是mn(填多”T“二'")，原因是。物质的检验例2.化学实3^室有ABCDEF六瓶无色透明溶液，它们分别是碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氯化钠、酚ML盐酸中的一种。为了区别它们，化学小组同学分别进行下列实验(实验步骤略去)：A B C D E FI.将B分别滴入ACDEF中，A有气泡产生，E显红色，C产生白色沉淀，其余均无明显现象。n.将E分另I」滴入ABCDF中，BCD均显红色，根据上述实验现象，完成下列填空：(1)写出下列物质的化学式或名称：B,D,E ,F。(2)写出A与C反应的化学方程式,(3)当E滴入B中显红色后，再将A逐滴滴入混合液中，充分反应后的实验现象是 O(4)假设所取六种无色溶液相互反应后的所得溶液的 pH<7,则溶液中的溶质可能是混合物成分探究例3.某校化学小组同学从家里带来食盐、水垢、纯碱、淀粉和洗衣粉 5种物质。老师从中取出3种物质，研磨混合均匀(如下图所示) ，让同学们检验其成分。他们在查阅资料后，用5种已知物的性质实验作参照，探究未知粉末的成分。

(1)小组同学用5种已知物做性质实验。每次取样方法如下图所示:未知秘本洗衣粉未知秘本洗衣粉5种已知物的实验记录:实验过程部分实验现象实验1:加水溶解取样，分别加入足量的水充分溶解淀粉、水垢：均有白色浑浊，试管底部有不溶物洗衣粉：溶解，有洗涤剂泡沫浮于液面实验2:加酚酗:溶液向实验1所得液体中分别滴入2滴无色酚酗:溶液洗衣粉、纯碱：液体呈红色其余物质：均无明显变化实验3:加稀盐酸另取样品，分别加入2mL稀盐酸洗衣粉：有洗涤剂泡沫浮于液面水垢：有大量气体逸出食盐、淀粉：均无气体产生实验4:加碘水另取样品，分别滴入 2滴碘水淀粉：变蓝其余物质：均小笠篮根据上述实验记录回答:①该洗衣粉溶液pH7(填4"、之"或2")；②写出纯碱与稀盐酸反应的化学方程式(2)小组同学用未知粉末重复上述实验进行成分探究。未知粉末的实验记录：实验1加水溶解实验2加酚酬:溶液实验3加稀盐酸实验4加碘水未知粉末实验现象白色浑浊，试管底部后不溶物，有洗涤剂泡沫浮于液面液体呈红色有大里气体逸出艾篮,还含有的第三种物质是参照5种已知的物质实验，分析未知粉末的成分：未知粉末中一定含有的两种物质是和(3)请你设计检验第三种物质的实验方案废液缸问题例4.（2013石景山一模）实验课上，同学们用下图所示四种溶液探究与指示剂的作用。实验后进行废液处理，处理过程为：将A和B中液体混合，得到红色溶液 E;将C和D中液体1无色葡I无色的秋希液秋溶液混合，得到废液F;将E1无色葡I无色的秋希液秋溶液无色的取溶液精盐酸?无色的取溶液精盐酸DU溶液（1）向A中滴加无色酚酗:溶液后，溶液颜色为色。A和B混合后，溶液中一定没有。a.NaCl b.HCl c.NaOHC和D混合时发生反应的化学方程式为。（4）继续对烧杯中的废液成分进行如下探究。【提出问题】烧杯废液中含有什么物质？【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性； CaCl2溶液呈中性。【初步分析】通过分析上述实验现象，烧杯中的废液除酚配和水外还一定含有【进行实验】请设计实验验证可能含有的物质实验操作 现象与结论（5）为实现绿色排放（溶液呈中性），应对废液再进行的操作是标签问题例5.（2012昌平二模）实验室有一瓶保管不当的试剂（如右下图所示） ，其残缺的标签中只剩下“Nd和“10%字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小强和小华很感兴趣，决定对其成分进行探究。【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢?【交流研讨】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能 是（填字母序号）♦♦♦A.酸B.碱C.盐【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有 NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。②Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。③测定室温下（20C）时，4种物质的溶解度的数据如下表所示。表1物质的溶解度物质NaClNaOHNa2CO物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3溶解度/g361092159.6【得出结论】小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数 10%和上表中溶解度的数.据判断，这瓶试剂不可能是。♦♦♦【猜想与实验】①可能是溶液；②可能是Na2CO3溶液；③可能是NaCl溶液。(1)小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在 pH试纸上，测得pH>7,这瓶试剂不可能是__。♦♦♦(2)小强为了确定该溶液的成分，他又进行了如表 2所示实验。表2.实验记录操作步骤实验现象结论及化学方程式步骤一：取样品于试管中，滴加 产生大量的气泡猜想②正确步骤二相关反应的化学方程式是 步骤二二把产生的气体通入 【拓展与应用】请你选择与小强不同的试剂来确定该溶液的成分，你选择溶液。满分冲刺(选讲)反应后物质成分分析【冲1】(2013朝阳二模)化学小组用生石灰制取氢氧化钠固体，他们将生石灰放入烧杯中，加入碳酸钠溶液，充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体 A和溶液Bo请完成以下探究。【查阅资料】NaOH、Ca(OH)2的溶解度温度(C)020406080100NaOH溶解度(g)42109129174314347Ca(OH)2溶解度(g)0.180.160.140.120.090.07(1)固体A中的成分是什么?【猜想与假设】甲同学：乙同学：CaCO3,Ca(OH)2乙同学猜想可能含有的Ca(OH)2理由是 【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别进行了实验:实验内容实验现象实验结论甲同学：取少量固体于试管中，再加入稀盐酸。有气泡产生自己的猜想正确乙同学：取少量固体于试管中，加水充分振荡，过滤，向滤液中滴加 。溶液由无色变为红色自己的猜想正确【反思与评价】小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明固体 A的成分，理由是 ,结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确，因此确定了固体 A的成分。(2)溶液B中溶质的成分是什么？【猜想与假设】丙同学： NaOH、W2CO3 丁同学：NaOH、Ca(OH)2 戊同学：NaOH【表达与交流】①结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，理由②同学们欲将溶液B加热浓缩，加热不久，溶液出现浑浊，只好停止加热，请解释加热时溶液出现浑浊的原因。③同学们立即变换方案，向B溶液中加入,过滤，将滤液加热浓缩至饱和，、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体。物质的性质探究【冲2】同学们在探究碱溶液与酚酗:溶液作用的实验时，发现了一个意外现象：向氢氧化钠溶液中滴入酚酗:溶液(如图)，溶液变成了红色，但是一会儿红色就消失了。为此某化学小组的同学进行了如下探究。【提出猜想】甲：可能是酚联:溶液变质的缘故乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中二氧化碳反应的缘故丙：可能是氢氧化钠与酚酗:混合后与空气中氧气反应，使红色消失的缘故丁：可能与氢氧化钠溶液的质量分数有关【查阅资料】酚血:是一种常用酸碱指示剂，遇碱性溶液变红。【讨论分析】(1)甲同学提出猜想后，很快被小组同学否定了，其理由是。(2)经过思考，大家认为乙同学的猜想也不正确，其理由是。【实验设计】(3)为验证丙同学的猜想是否正确，小组同学做了如下实验，请完成表中内容。实验步骤实验目的现象结论①用煮沸过的蒸储水配制某氢氧化钠溶液。O溶液先变成红色，一会儿红色又消失。内一同学的猜想小止确。②取少量上述氢氧化钠溶液，滴入酚儆，然后在上方滴一些植物油。O

（4）为验证丁同学的猜想是否正确，小组同学进行了如下实验探究，请回答有关问题。实验方法观察到的现象和结论方案一：分别配制不向质量分数的氢氧化钠溶液，然后各取少量并滴加2滴酚Mt溶液。质量分数小的溶液中红色不消失，质量分数大的溶液中红色会消失，则证明O力tk_*: 。出现红色且不褪去，结论同上。【知识拓展】⑸若将质量分数为 10%和20%的氢氧化钠溶液等质量混合，所得溶液中溶质的质量分数OI（粗拈提纯）I C酸碱,性质画）重难点梳理、三个必会知识点.会粗盐提纯的相关操作，及产率计算.探究题中注重猜想、反思、过程.能用所学的知识解决探究问题二、五道必会例题例2例3例4三、重难点.掌握有关酸碱盐的性质探究.了解有关废液缸问题和标签问题.掌握碱石灰和烧碱的变质问题题号：错因分析:反思总结:【演练1】期末化学实验老师整理药品时， 拿出一瓶久置的氢氧化钙粉末[Ca(OH)2],他让小刘和小赵对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究。(1)提出问题：这瓶氢氧化钙是否已经生成碳酸钙 (CaCO3)而变质？(2)进行猜想：A氢氧化钙全部变为碳酸钙； B氢氧化钙部分变为碳酸钙； C氢氧化钙没有变质。(3)设计实验方案、进行实验：下表是对猜想 A进行实验探究的过程示例:实验步骤实验现象实验结论取样，加适量水，搅拌，过滤①取少量滤液于试管中，滴入酚Mt试液②取少量滤渣于试管中，加入盐酸①滤液/、艾色②有气泡产生氢氧化钙全部变为碳酸钙请你另选择一种猜想参与探究，完成下表。实验步骤实验现象实验结论取样，加适量水，搅拌，过滤①取少量滤液于试管中，滴入酚Mt试液②取少量滤渣于试管中，加入盐酸① ② (4)原理与用途：①氢氧化钙俗称,农业上一般采用氢氧化钙改良性土壤