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初三化学典型例题分析
1.已知(1)溶液中c(OH-)在10-6mol·L-1和6mol·L-1之间,可使无色的酚酞试液呈红色;
(2)过氧化氢具有漂白性。
据此回答下列问题:
现将0.39g过氧化钠粉末溶解在10mL水中,向所得溶液中加入2滴酚酞,放置片刻,红色褪去。
(1)甲同学认为红色褪去的原因是由于溶液中c(OH-)较大,此种说法_________(填“正确”或“不正确”),通过估算说明理由_______________________;
(2)乙同学认为红色褪去的原因可能是由于反应中有过氧化氢生成,此种说法________(填“正确”或“不正确”),并通过①分析推理、②提出假设、③设计实验来说明理由:
①分析推理___________________________________________________________________;
②提出假设___________________________________________________________________;
③设计实验__________________________________________________________________。
〔命题意图〕
依据高一年级新课程版教材〔实验2-5〕,通过进一步探究在过氧化钠与水反应过程中的现象,考查学生在新情境中灵活运用基础知识、基本技能和基本方法解决问题的能力。
〔考查内容〕
(1)获取知识的能力。
(2)估算(是科学研究的一种方法)
(3)通过推理、提出假设、设计实验进行探究的能力。
〔解题思路〕
粗读,对题目的整体有个初步认识,明确获得的信息是“已知:(1)”和“已知:(2)”,涉及到的化学反应是Na2O2与H2O反应,观察到的现象是酚酞试液先变红,后褪色。联想旧知识2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,由于有NaOH生成,滴加酚酞试液后,理应看到溶液呈红色,为什么放置片刻红色褪去了呢?带着这个问题阅读甲、乙两同学对产生此现象的原因分析,明确题目要求。
细读题目(1),甲同学认为“红色褪去的原因是由于溶液中c(OH-)较大”,先不忙下结论,题目要求“通过估算”说明理由。怎样估算呢?这就要调用旧知识:n(Na2O2)=0.39/78mol,假设反应后溶液体积仍为10mL,依2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,估算可得c(OH-)=(4×0.39)÷(2×78)mol÷(10×10-3)L=1mol·L-1,再结合获取的信息(1)“溶液中c(OH-)在10-6mol·L-1和6mol·L-1之间,可使无色的酚酞试液呈红色”,可得出结论:此时溶液浓度应在酚酞试液呈现红色范围之内,红色不会褪去。由此判断出甲同学的说法不正确。
细读题目(2),乙同学认为“红色褪去的原因可能是由于反应中有过氧化氢生成”,也先不忙下结论,题目要求通过“推理”、“假设”、“设计实验”说明理由。不妨先假设如果反应过程中有过氧化氢生成,根据获取的信息(2)“过氧化氢具有漂白性。”,可推知:可能是反应过程中有过氧化氢生成,使红色褪去。究竟反应中有没有过氧化氢生成呢?还要通过实验来证明。调用旧知识:如果反应中有H2O2,可根据反应:2H2O2 2H2O+O2↑,检验O2的存在,推知有H2O2生成。我们可以设计如下实验:在锥形瓶中,将0.39g Na2O2固体溶解在10mL水中,待不再有气体放出后,向所得溶液中加入少量MnO2粉末,在瓶口盖上玻璃片,观察是否有气体放出。若有气体放出,则用带火星的木条检验,将带火星的木条放在锥形瓶口,见木条燃烧起来,说明此气体是氧气。可以得出结论:在反应过程中确有过氧化氢生成。证明原假设正确。由此判断出乙同学的说法正确。
〔评析〕
通过上述分析,同学们能体会到对基本化学实验的进一步探究,可以通过粗读、带着问题细读、获取新信息、联想调用已学过的知识、将新旧知识结合起来,经过估算、推理、提出假设、设计实验验证假设,得出结论和判断,思维得到了训练,解决问题的能力得到了提高。
〔答案〕
(1)不正确;通过估算氢氧化钠溶液的物质的量浓度约为1mol·L-1,应在酚酞呈现红色范围内。
(2)正确;①由题示信息知过氧化氢有漂白性,所以反应过程中如有过氧化氢生成,可使酚酞试液的红色褪去;②假设反应中有过氧化氢生成;③将0.39g过氧化钠固体溶解在10mL水中,待气体不再放出,向所得溶液中加入少量二氧化锰粉末,观察是否有气体放出,若有气体放出,则用带火星的木条检验,如木条燃烧起来,说明生成了氧气,发生了反应2H2O2 2H2O+O2↑。由此证明该假设正确。
2.下图所示为制取氯气的实验装置:
烧瓶中盛放的固体是MnO2和NaCl。请回答下列问题:
(1)盛放药品前,怎样检验此装置的气密性_________________________________。
(2)分液漏斗中盛放的液体是_____,打开活塞K,将分液漏斗中的液体加入烧瓶中,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯,烧瓶中反应的化学方程式为_____________________。
(3)D中盛放的液体是_________;其作用为_________________________________。
(4)B中盛放的液体是_________;收集氯气完毕,所进行的操作为___________________________________。B装置的作用是__________________________。
(5)欲收集到干燥纯净的氯气应对此装置进行一些改进。试画出改进的装置图,并标出装置图中所盛放的药品。
〔命题意图〕
依据高一年级现行课程版教材〔实验1-8〕,在图1-10基础上,创设了新情境,考查学生综合运用元素单质及重要化合物知识、实验基础知识解决实验问题的能力。
〔考查内容〕
(1)对实验装置图的观察能力。
(2)综合运用元素单质及重要化合物知识、实验基础知识,对观察结果分析推理的能力。
(3)安全操作及控制实验条件操作的能力。
(4)加强环保和创新意识,体现对综合素质的考查。
〔解题思路〕
粗读,对整套实验装置做到心中有数。A、C、D是学生熟悉的现行课程版教材中的实验室制氯气的原装置,A是氯气发生装置,B是向上排空气法收集氯气的装置,D是尾气吸收装置,只有B是新增加的装置。这时要有好的心态,应预感到会围绕B装置提出问题。不要着急,先看清要求回答什么问题,再一一回答。
细读题目,回答问题(1),盛放药品前先检验装置的气密性,基于这套装置比较大,可采用微热烧瓶的方法来检验。将D装置中导管出口浸没在水面下,关闭分液漏斗活塞,打开活塞K,微热A烧瓶,D装置中有气泡冒出。关闭活塞K,D处水会升到导管里形成一段水柱,B处长颈漏斗中液面上升(B瓶中液面下降),熄灭酒精灯后,长颈漏斗中液面下降,说明装置不漏气。
问题(2),要确定分液漏斗中盛放的是什么液体及烧瓶中发生的化学反应的方程式,根据粗读时已经确定A为Cl2发生装置,又知烧瓶中已放有MnO2和NaCl,联想已有知识:实验室利用A装置制取氯气的原料是二氧化锰和浓盐酸,怎样获得浓盐酸呢?调出旧知识:食盐固体与浓硫酸共热,可制得氯化氢气体。由此可推知分液漏斗中盛放的液体是浓硫酸,烧瓶中发生的化学反应是:2NaCl(固)+ H2SO4(浓) Na2SO4 + 2HCl↑;4HCl(浓)+ MnO2 MnCl2 + 2H2O + Cl2↑。也可以写成总反应式:4NaCl + 2H2SO4 + MnO2 MnCl2 + 2Na2SO4 + 2H2O + Cl2↑
问题(3)直接调用已有知识即可回答。D烧杯中盛放的液体是氢氧化钠溶液,其中发生的化学反应是Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,它的作用是吸收多余的氯气。
问题(4),是本题的创新之处,有了B装置,当收集氯气完毕后,关闭活塞K,熄灭酒精灯,多余的氯气被封闭在B瓶中,于是将B瓶中的液体压入长颈漏斗中,多余的氯气就被贮存在B瓶中了,防止了氯气对环境的污染。这个B装置既起到了安全瓶的作用,又保护了环境。B瓶中盛放的液体是水好呢?还是饱和食盐水好呢?调用旧知识,运用平衡移动原理进行分析,显然是饱和食盐水好。
问题(5),要求对原装置进行改进,收集到干燥纯净的氯气,根据原装置的特点,显然A装置出来的氯气中,可能混有少量氯化氢气和水蒸气,调用旧知识,可在B、C装置之间增加除尘装置,先选用盛有饱和食盐水的洗气瓶,除去氯化氢气体,问题就解决了。(装置图略)
〔评析〕
通过上述分析,同学们可以体会到在化学基本实验基础上的创新,是与基本实验技能及环保意识紧密相联的。在解决问题的过程中,用到的是同学们熟悉的实验思路:气体发生装置→净化装置→干燥装置→集气装置→尾气吸收装置;检验装置的气密性、制取氯气的化学反应,都是基本方法和基本反应。创新之处巧在对多余氯气的贮存上。这种训练对同学们提高解决新情境问题的能力是有帮助的。
〔答案〕
(1)将D装置中导管出口浸没在水面下,关闭分液漏斗活塞,打开活塞K,微热A中烧瓶,D装置中有气泡冒出。关闭活塞K,D处水会升到导管里形成一段水柱,B处长颈漏斗中液面上升(B瓶中液面下降),熄灭酒精灯后,长颈漏斗中液面下降,说明装置不漏气。
(2)浓硫酸;4NaCl + 2H2SO4 + MnO2 MnCl2 + Cl2↑ + 2Na2SO4 + 2H2O
(3)NaOH溶液;吸收多余的氯气。
(4)饱和食盐水;关闭活塞K,熄灭酒精灯。贮存多余的氯气,防止氯气污染环境。
(5)应在B、C装置之间连如图装置:
1.已知(1)溶液中c(OH-)在10-6mol·L-1和6mol·L-1之间,可使无色的酚酞试液呈红色;
(2)过氧化氢具有漂白性。
据此回答下列问题:
现将0.39g过氧化钠粉末溶解在10mL水中,向所得溶液中加入2滴酚酞,放置片刻,红色褪去。
(1)甲同学认为红色褪去的原因是由于溶液中c(OH-)较大,此种说法_________(填“正确”或“不正确”),通过估算说明理由_______________________;
(2)乙同学认为红色褪去的原因可能是由于反应中有过氧化氢生成,此种说法________(填“正确”或“不正确”),并通过①分析推理、②提出假设、③设计实验来说明理由:
①分析推理___________________________________________________________________;
②提出假设___________________________________________________________________;
③设计实验__________________________________________________________________。
〔命题意图〕
依据高一年级新课程版教材〔实验2-5〕,通过进一步探究在过氧化钠与水反应过程中的现象,考查学生在新情境中灵活运用基础知识、基本技能和基本方法解决问题的能力。
〔考查内容〕
(1)获取知识的能力。
(2)估算(是科学研究的一种方法)
(3)通过推理、提出假设、设计实验进行探究的能力。
〔解题思路〕
粗读,对题目的整体有个初步认识,明确获得的信息是“已知:(1)”和“已知:(2)”,涉及到的化学反应是Na2O2与H2O反应,观察到的现象是酚酞试液先变红,后褪色。联想旧知识2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,由于有NaOH生成,滴加酚酞试液后,理应看到溶液呈红色,为什么放置片刻红色褪去了呢?带着这个问题阅读甲、乙两同学对产生此现象的原因分析,明确题目要求。
细读题目(1),甲同学认为“红色褪去的原因是由于溶液中c(OH-)较大”,先不忙下结论,题目要求“通过估算”说明理由。怎样估算呢?这就要调用旧知识:n(Na2O2)=0.39/78mol,假设反应后溶液体积仍为10mL,依2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,估算可得c(OH-)=(4×0.39)÷(2×78)mol÷(10×10-3)L=1mol·L-1,再结合获取的信息(1)“溶液中c(OH-)在10-6mol·L-1和6mol·L-1之间,可使无色的酚酞试液呈红色”,可得出结论:此时溶液浓度应在酚酞试液呈现红色范围之内,红色不会褪去。由此判断出甲同学的说法不正确。
细读题目(2),乙同学认为“红色褪去的原因可能是由于反应中有过氧化氢生成”,也先不忙下结论,题目要求通过“推理”、“假设”、“设计实验”说明理由。不妨先假设如果反应过程中有过氧化氢生成,根据获取的信息(2)“过氧化氢具有漂白性。”,可推知:可能是反应过程中有过氧化氢生成,使红色褪去。究竟反应中有没有过氧化氢生成呢?还要通过实验来证明。调用旧知识:如果反应中有H2O2,可根据反应:2H2O2 2H2O+O2↑,检验O2的存在,推知有H2O2生成。我们可以设计如下实验:在锥形瓶中,将0.39g Na2O2固体溶解在10mL水中,待不再有气体放出后,向所得溶液中加入少量MnO2粉末,在瓶口盖上玻璃片,观察是否有气体放出。若有气体放出,则用带火星的木条检验,将带火星的木条放在锥形瓶口,见木条燃烧起来,说明此气体是氧气。可以得出结论:在反应过程中确有过氧化氢生成。证明原假设正确。由此判断出乙同学的说法正确。
〔评析〕
通过上述分析,同学们能体会到对基本化学实验的进一步探究,可以通过粗读、带着问题细读、获取新信息、联想调用已学过的知识、将新旧知识结合起来,经过估算、推理、提出假设、设计实验验证假设,得出结论和判断,思维得到了训练,解决问题的能力得到了提高。
〔答案〕
(1)不正确;通过估算氢氧化钠溶液的物质的量浓度约为1mol·L-1,应在酚酞呈现红色范围内。
(2)正确;①由题示信息知过氧化氢有漂白性,所以反应过程中如有过氧化氢生成,可使酚酞试液的红色褪去;②假设反应中有过氧化氢生成;③将0.39g过氧化钠固体溶解在10mL水中,待气体不再放出,向所得溶液中加入少量二氧化锰粉末,观察是否有气体放出,若有气体放出,则用带火星的木条检验,如木条燃烧起来,说明生成了氧气,发生了反应2H2O2 2H2O+O2↑。由此证明该假设正确。
2.下图所示为制取氯气的实验装置:
烧瓶中盛放的固体是MnO2和NaCl。请回答下列问题:
(1)盛放药品前,怎样检验此装置的气密性_________________________________。
(2)分液漏斗中盛放的液体是_____,打开活塞K,将分液漏斗中的液体加入烧瓶中,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯,烧瓶中反应的化学方程式为_____________________。
(3)D中盛放的液体是_________;其作用为_________________________________。
(4)B中盛放的液体是_________;收集氯气完毕,所进行的操作为___________________________________。B装置的作用是__________________________。
(5)欲收集到干燥纯净的氯气应对此装置进行一些改进。试画出改进的装置图,并标出装置图中所盛放的药品。
〔命题意图〕
依据高一年级现行课程版教材〔实验1-8〕,在图1-10基础上,创设了新情境,考查学生综合运用元素单质及重要化合物知识、实验基础知识解决实验问题的能力。
〔考查内容〕
(1)对实验装置图的观察能力。
(2)综合运用元素单质及重要化合物知识、实验基础知识,对观察结果分析推理的能力。
(3)安全操作及控制实验条件操作的能力。
(4)加强环保和创新意识,体现对综合素质的考查。
〔解题思路〕
粗读,对整套实验装置做到心中有数。A、C、D是学生熟悉的现行课程版教材中的实验室制氯气的原装置,A是氯气发生装置,B是向上排空气法收集氯气的装置,D是尾气吸收装置,只有B是新增加的装置。这时要有好的心态,应预感到会围绕B装置提出问题。不要着急,先看清要求回答什么问题,再一一回答。
细读题目,回答问题(1),盛放药品前先检验装置的气密性,基于这套装置比较大,可采用微热烧瓶的方法来检验。将D装置中导管出口浸没在水面下,关闭分液漏斗活塞,打开活塞K,微热A烧瓶,D装置中有气泡冒出。关闭活塞K,D处水会升到导管里形成一段水柱,B处长颈漏斗中液面上升(B瓶中液面下降),熄灭酒精灯后,长颈漏斗中液面下降,说明装置不漏气。
问题(2),要确定分液漏斗中盛放的是什么液体及烧瓶中发生的化学反应的方程式,根据粗读时已经确定A为Cl2发生装置,又知烧瓶中已放有MnO2和NaCl,联想已有知识:实验室利用A装置制取氯气的原料是二氧化锰和浓盐酸,怎样获得浓盐酸呢?调出旧知识:食盐固体与浓硫酸共热,可制得氯化氢气体。由此可推知分液漏斗中盛放的液体是浓硫酸,烧瓶中发生的化学反应是:2NaCl(固)+ H2SO4(浓) Na2SO4 + 2HCl↑;4HCl(浓)+ MnO2 MnCl2 + 2H2O + Cl2↑。也可以写成总反应式:4NaCl + 2H2SO4 + MnO2 MnCl2 + 2Na2SO4 + 2H2O + Cl2↑
问题(3)直接调用已有知识即可回答。D烧杯中盛放的液体是氢氧化钠溶液,其中发生的化学反应是Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,它的作用是吸收多余的氯气。
问题(4),是本题的创新之处,有了B装置,当收集氯气完毕后,关闭活塞K,熄灭酒精灯,多余的氯气被封闭在B瓶中,于是将B瓶中的液体压入长颈漏斗中,多余的氯气就被贮存在B瓶中了,防止了氯气对环境的污染。这个B装置既起到了安全瓶的作用,又保护了环境。B瓶中盛放的液体是水好呢?还是饱和食盐水好呢?调用旧知识,运用平衡移动原理进行分析,显然是饱和食盐水好。
问题(5),要求对原装置进行改进,收集到干燥纯净的氯气,根据原装置的特点,显然A装置出来的氯气中,可能混有少量氯化氢气和水蒸气,调用旧知识,可在B、C装置之间增加除尘装置,先选用盛有饱和食盐水的洗气瓶,除去氯化氢气体,问题就解决了。(装置图略)
〔评析〕
通过上述分析,同学们可以体会到在化学基本实验基础上的创新,是与基本实验技能及环保意识紧密相联的。在解决问题的过程中,用到的是同学们熟悉的实验思路:气体发生装置→净化装置→干燥装置→集气装置→尾气吸收装置;检验装置的气密性、制取氯气的化学反应,都是基本方法和基本反应。创新之处巧在对多余氯气的贮存上。这种训练对同学们提高解决新情境问题的能力是有帮助的。
〔答案〕
(1)将D装置中导管出口浸没在水面下,关闭分液漏斗活塞,打开活塞K,微热A中烧瓶,D装置中有气泡冒出。关闭活塞K,D处水会升到导管里形成一段水柱,B处长颈漏斗中液面上升(B瓶中液面下降),熄灭酒精灯后,长颈漏斗中液面下降,说明装置不漏气。
(2)浓硫酸;4NaCl + 2H2SO4 + MnO2 MnCl2 + Cl2↑ + 2Na2SO4 + 2H2O
(3)NaOH溶液;吸收多余的氯气。
(4)饱和食盐水;关闭活塞K,熄灭酒精灯。贮存多余的氯气,防止氯气污染环境。
(5)应在B、C装置之间连如图装置:
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就提几个重点知识点吧:1、酸碱盐的概念及分类、命名。
2、复分解反应。
3、实验操作。
需要掌握的相关知识:1、各种盐的水溶性。
2、溶液。
3、金属活动性顺序。
2、复分解反应。
3、实验操作。
需要掌握的相关知识:1、各种盐的水溶性。
2、溶液。
3、金属活动性顺序。
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酸+碱=盐+水。
酸+碱性氧化物=盐+水。
酸+盐=新盐+新酸。
碱+盐=新碱+新盐。
酸性氧化物+碱性氧化物=盐+水。
酸+碱性氧化物=盐+水。
酸+盐=新盐+新酸。
碱+盐=新碱+新盐。
酸性氧化物+碱性氧化物=盐+水。
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