（初中）化学实验、化学计算

化学实验、化学计算（一）化学基本实验：知识结构：【典型例题】例1. 根据下列仪器填空：（1）写出编号仪器的名称：_；_；_；_（2）可直接加热的仪器是_（2）（5）均用A、B、C序号填写：（3）粗盐提纯实验的四步操作中使用次数最多的仪器是_；（4）在制取氢气的实验中可选用的仪器是_；（5）配制溶质质量分数一定的硫酸溶液可选用的仪器是_。分析：这道题是对初中化学常用仪器的性能和使用方法的考查。解答时要紧密结合图形，说出各仪器的名称、使用方法和用途，做出正确解答。因此，复习时要对常用的几种化学仪器（如：试管试管夹玻璃棒酒精灯烧杯量筒漏斗胶头滴管托盘天平等）的图形、名称、使用方法和主要用途等，进行归纳总结和对比记忆。答案：（1）试管 长颈漏斗 烧杯 托盘天平（2）B （3）G （4）BD （5）CEG 例2. 下列实验装置与实验操作正确的是（ ）A. B. C. .D. 分析：本题是对几项化学实验基本操作技能和几个实验装置装配的考查。解答时要依据题目中的图认真回忆其正确的操作与实验方法，首先分别判断出各图的正误，然后再选出正确答案。 答案：C 例3. 用量筒量取液体时，某同学操作如下：量筒放平稳，面对刻度，仰视液体凹液面最低处，读数为19mL。倾倒出一部分液体，又俯视液体凹液面最低处，读数为11mL。这位同学取出液体的体积是（ ） A. 8mLB. 大于8mLC. 小于8mLD. 无法判断 分析：本题旨在考查有关量筒的使用。正确使用量筒的方法是：将量筒放平，面对刻度，视线与液体凹液面的最低点保持水平。如果仰视液体凹液面的最低处，会造成读数偏小；如果俯视则会使读数偏大。（如图所示）由题意可知：倒出液体前，量筒内的液体应多于19mL假设为（19m）mL，倒出部分液体后，量筒内实际剩余的液体应少于11mL假设为（11n）mL，所以倒出的液体应大于8mL（19m）（11n）8mn。答案：B 例4. 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_。分析：初中化学中接触的气体发生装置有二种类型：一，加热固体物质生成气体（如制O2），这种装置的适用条件是：反应需要加热；反应物是固体，生成物是固体和气体，。其装置要点是试管口向下倾斜；二，反应不需要加热，反应物是固体和液体，收集气体的方法有三种：排水法：收集不易溶于水的物质；向上排空气法；收集密度比空气大的气体；向下排空气法；收集密度比空气小的气体。答案：（1）B A C D（2）炸裂 从长颈漏斗逸出 排净 例5. 某同学按图所示的装置制取氧气。 （1）指出图中的错误。 _（2）往试管里装入KMnO4的方法是_。（3）从制取氧气后的残渣中提取MnO2的主要操作步骤是：_，_，_。其中在中用到的主要仪器有_，玻璃棒在中所起的作用是_。分析：此题是一个综合性的实验题目，既考查了实验室制取氧气组装装置的方法，又考查了粗盐提纯的实验方法和步骤。氧气的制备实验是初中化学的重要内容，只有理解了操作要领，弄清了正确操作的必要性与错误引起的后果，才能判断并改正图中的错误。如用酒精灯内焰加热，温度不高，加热时间长；试管口向上倾斜，会使药品中蒸出的水倒流而使试管底部炸裂；试管夹离火焰太近会被损害；导管伸入试管过长，气体不易导出；用KMnO4制氧时，导管口未堵棉花，会导致KMnO4等粉末进入导管而导致导管堵塞。高锰酸钾是颗粒很小的晶体状物质，加入试管时应采取：一倾斜、二送入、三直立的方法。由于KCl易溶于水，二氧化锰不溶于水，从剩余固体中提纯MnO2的方法与粗盐提纯大体相同。 答案：（1）用酒精灯内焰加热 试管口向上倾斜 试管夹夹在试管中部 导管伸入试管里过长 导管口未堵脱脂棉 （2）见解析。 （3）溶解 过滤 洗涤、干燥MnO2在中用到的主要仪器有：烧杯，玻璃棒，玻璃棒在第中起引流作用。 例6. 硫化氢（H2S）是一种有毒气体，其密度比空气密度大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）与稀硫酸混合，在常温下发生反应制得硫化氢气体。试回答： （1）实验室收集硫化氢气体可用_法。 （2）实验室制取硫化氢气体的装置可与制_气体的装置共用。 （3）为了防止多余的硫化氢逸到空气中造成污染，实验时具体操作是_。 分析：实验室制取硫化氢气体是利用一种固体与一种液体常温下反应（不需加热）得到的，这与实验室制取氢气的反应物和条件相似，因此实验室制取硫化氢气体与制氢气装置可共用。硫化氢有毒，排到空气中会造成污染，如何处理多余的气体呢？题中已给信息：硫化氢能溶于水形成氢硫酸，可将多余的气体通到适量水中形成酸回收利用。也可将多余气体通到可溶性碱的溶液中反应掉。 答案：（1）向上排空气 （2）氢气或二氧化碳 （3）将多余气体通到适量水中或通到可溶性碱的溶液中 例7. 如图所示为制取氢气并用氢气还原氧化铜的实验装置，请回答下列问题： （1）请指出图中的三处错误及由此可能产生的后果。 （2）主要实验步骤如下：检查氢气发生装置的气密性；向氢气发生装置里加药品；给试管中的氧化铜加热；停止加热；向装有氧化铜的试管中通入氢气；停止通入氢气；检验氢气纯度，有A、B、C三位学生分别给出了其操作顺序为：A. B. C. 其中，操作顺序正确的是（ ） 分析：在实验室制取氢气的发生装置中，长颈漏斗的作用是加酸液和反应停止后将酸液压回长颈漏斗中，因此，长颈漏斗的下端必须伸入液面以下，否则制出的氢气将会通过长颈漏斗口而逸出。发生装置中的导气管的作用是往外导出H2，因此导气管不能伸进发生装置中过长，更不能伸入到液面以下，否则H2不能通过导管导出。用氢气还原氧化铜需加热，为了避免反应后生成的水从试管口流入热的试管底而使试管炸裂，所以装氧化铜的试管口不应向上倾斜。实验室制氢气的步骤为：先检查氢气装置的气密性，再往装置里加药品，在用氢气还原氧化铜之前，必须要先检验氢气的纯度，否则可能发生爆炸；氢气还原氧化铜的实验步骤为：先通入已验纯的氢气将试管中的空气排出后，再点燃酒精灯加热。若颠倒以上两个步骤，先加热后通氢气将会加热氢气和空气的混合气体而发生爆炸。当反应完毕后，要先停止加热，然后继续通入氢气待试管冷却后再停止通氢气。若将这两个步骤颠倒，空气将会进入试管将红热的铜氧化成黑色的氧化铜而使实验失败。 答案：（1）错误后果(1)长颈漏斗末端在液体上部气体从长颈漏斗逸出(2)导气管伸入到液面以下气体不能导出(3)试管口向上倾斜生成的水倒流使试管炸裂 （2）B 例8. 实验室用下图装置制取纯净、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）。 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： 加热氧化铜检验氢气纯度停止加热通入氢气停止通入氢气，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。 分析：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的氯化氢和水蒸气。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中盛氢氧化钠溶液。（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。（5）不纯的氢气点燃时会发生爆炸。 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）硝酸银溶液 （4） （5）爆炸 例9. 配一定质量分数的NaOH溶液，有如下操作步骤：称5.3g氢氧化钠固体（砝码最小为1g）；量取一定量水；将氢氧化钠和水混合并进行搅拌，回答下列问题： （1）称量氢氧化钠时，药品应放在_盘上的_中称取，应加_g砝码。 （2）量取的水的体积如图中B所示，水的体积为_mL。 （3）搅拌的目的是_； （4）所配溶液中溶质的质量分数为_。 分析：（1）NaOH有腐蚀性，要放在左盘上和烧杯中称量，右盘上应加5g砝码（游码移至0.3g刻度上）。 （2）量取液体时，读数时的视线应与量筒内液体凹液面最低处保持水平，量取的水应为20.7mL。（20mL到21mL之间有10等份，每份0.1mL） （3）搅拌能加速固体溶解。 答案： （1）左 烧杯 5 （2）20.7mL （3）加速NaOH固体溶解 （4）20%（二）化学基本计算： 知识结构： 【典型例题】 例1. 自1974年以来，已发现饮水加氯会促使一系列致癌物产生。因此，世界各国正积极开发高效安全的二氧化氯杀菌消毒剂，二氧化氯的相对分子质量是（ ） A. 51.5B. 67.5C. 87D. 103 分析：化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量，二氧化氯的化学式为ClO2，其相对分子质量应是一个氯原子和二个氧原子的相对原子质量总和。 答案：B 例2. 海洛因、鸦片、大麻都是严重危害人类健康的毒品，其中大麻的主要成分的化学式为C21H30O2，则大麻主要成分中碳、氢、氧三种元素的质量比为_。 分析：化合物中，各组成元素的质量比，等于其化学式中各组成元素原子的相对原子质量之比。 C21H30O2中碳、氢、氧三种元素的质量比为： 答案：126:15:16 例3. 水中氢元素的质量分数为（ ） A. 5.6%B. 11.1%C. 12.5%D. 88.9% 分析：根据化学式可以按照下式求出该化合物中每一种元素的质量分数。 答案：B 例4. 把干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5g装入大试管中，给试管加热来制取氧气，待反应不再发生，试管冷却后，称量，得10.7g固体物质。问反应后试管内含有哪些物质？各是多少g？ 分析：题中给出混合物（氯酸钾和二氧化锰）的质量，求生成物及混合物中各物质的量。从表面上看，四种物质的质量都是未知的，实际上已给出了一些隐蔽的条件。二氧化锰是催化剂，在化学反应前后它的质量不变。在10.7g固体物质中有反应后生成的氯化钾还有催化剂二氧化锰。同时也可挖出一个重要条件，根据质量守恒定律可以得出氧气的质量，等于反应前后固体物质的质量差。根据方程式可求出氯化钾的质量，进一步就可求出二氧化锰的质量。解此题，可以用不同的方法。 解答：求出生成氧气的质量： 设氯化钾的质量为x 答：10.7g混合物中含氯化钾7.45g，二氧化锰3.25g。 例5. 向试管中装入含5%二氧化硅（二氧化硅不溶于盐酸和水）的碳酸钙粉末后称量试管的总质量为55.26g。再向试管中加入盐酸27.2g，恰好完全反应形成溶液后，再称量试管的总质量为80.26g，试求反应后溶液中溶质的质量分数。 分析：本题是一个综合计算题，包括根据化学方程式求反应后生成物的质量的计算和根据溶质的质量分数的计算。计算时分三步进行，第一，根据质量守恒定律，计算出反应中生成的二氧化碳的质量；第二，由CO2的质量根据化学方程式，计算反应后氯化钙的质量和混合物中碳酸钙的质量，第三，计算反应后溶液的质量，根据溶质的质量分数定义来求解。 解答：设混合物中CaCO3的质量为x，生成物的CaCl2的质量为y，生成的二氧化碳的质量 答：反应后溶液的溶质质量分数为18.5%。 例6. 实验室制氢气要用质量分数为20%的稀硫酸400毫升。需要质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/ml）多少毫升？水多少毫升？（20%的硫酸的密度为1.14g/cm3） 分析：本题是关于溶液稀释的计算。此类计算的依据是溶液稀释前后溶质质量不变。 注意：所需水的体积不是稀硫酸的体积减去浓硫酸的体积，因为稀释前后溶液的体积没有加和性。水的体积的求法要先算出水的质量再根据 解答：设需98%密度为1.84g/cm3的硫酸的体积为x，水的体积为y 答：需要质量分数为98%，密度为1.84g/ml的浓硫酸50.6毫升，水362.9毫升。【模拟试题】一. 选择题： 1. 下列操作正确的是（ ） A. 将用剩的药品放入指定容器内 B. 实验中浓硫酸不慎沾到手上，立即用水冲洗 C. 做铁丝在氧气中燃烧的实验时，需在收集氧气的集气瓶里留有少量水 D. 过滤时，慢慢将液体倒入过滤器内 2. 对下列燃烧实验的现象描述错误的是（ ） A. 硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 B. 如下图所示磷在空气中燃烧产生大量白雾，钟罩内水面上升了约体积 C. 一氧化碳燃烧发出蓝色火焰，放出大量的热 D. 木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量 3. 下列实验操作错误的是（ ） A. 用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴吹 B. 用氢气还原氧化铜时，一定要先通入氢气，过一会儿再给氧化铜加热 C. 洗过的试管内壁附着的水应既不聚成水滴，也不成股流下 D. 为了不浪费药品，实验结束后应将剩余药品放回原瓶 4. 下列化学实验基本操作，正确的是（ ） A. 稀释浓硫酸时，把水慢慢倒入盛有浓硫酸的量筒中并搅拌 B. 用滴管滴加液体时，为防止液滴飞溅，滴管应紧贴试管内壁 C. 向燃着的酒精灯里添加酒精 D. 用托盘天平称量药品时，称量物放在左盘，砝码放在右盘 5. 下图所示装置，有洗气、储气等用途。在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水，以下说法不正确的是（ ） A. B导管连接供给氧气的钢瓶 B. B导管连接病人吸氧气的塑胶管 C. 该装置可用来观察是否已有氧气输出 D. 该装置可用来观察输出氧气的速度 6. 用托盘天平称量3.6g食盐，称量中发现指针向右偏转，此时应（ ） A. 加砝码B. 加药品C. 减药品D. 调节螺丝向左旋 7. 下列实验操作用量筒量取溶液时，将量筒放在水平的桌面上，右手握试剂瓶（标签向掌心）慢慢倒入量筒中用完滴瓶上的滴管要用水冲洗后放回滴瓶中实验室里两个失去标签的试剂瓶中均装有白色固体，为了分清哪瓶是白砂糖，哪瓶是食盐，可取少量固体品尝味道，其中（ ） A. 只有正确B. 只有正确 C. 只有正确D. 全部错误 8. 下列物质中，相对分子质量为74的是（ ） A. Cl2B. SO2C. H2SO4D. Ca(OH)2 9. 现有100mL 20%的硫酸溶液，其密度为，下列说法正确的是（ ） A. 该溶液含溶质20g B. 该溶液中，溶质质量：溶液质量1：6 C. 该溶液中，溶质质量：溶剂质量1：5 D. 该溶液中，溶质质量：溶剂质量1：4 10. 等质量Mg、Fe、Zn分别与三份溶质的质量分数相等的稀硫酸恰好完全反应，下列有关说法正确的是（ ） A. 反应后溶液的质量： B. 反应后所得溶液中溶质的质量分数为： C. 反应后产生的质量相等 D. 与金属反应的稀溶液质量为： 11. 在密闭容器中，7.2g碳与一定量氧气恰好完全反应，生成的气体的质量可能是（ ） A. 8.4gB. 16.8gC. 26.4gD. 44.0g 12. 在反应中，已知2.3g A跟4.8g B恰好完全反应，生成4.4g C，又知D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为（ ） A. 96B. 92C. 23D. 46 13. 天平两托盘上的烧杯中，分别放有足量的等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，调整天平至平衡后，向天平左端烧杯中加入4.4g氧化镁，欲保持天平平衡，应向右端的烧杯中加入（ ） A. 4.8g MgB. 5.4g AlC. 4.3g ZnD. 4.5g Ag 14. 氢气和氧气的混合气体24g，点燃使之充分反应，测得生成水的质量为18g，则原混合气体中氢气的质量可能是（ ） A. 2gB. 4gC. 6gD. 8g 15. 与中，氧元素的相对原子质量比是（ ） A. n:mB. 1:3C. n:3mD. 50n:27m 16. 在胆矾中，结晶水的质量分数是（ ） A. 64%B. 56.25%C. 36%D. 5% 17. 由X、Y两种元素组成的一种化合物中，已知X、Y两种元素的相对原子质量比是7:12，X、Y两种元素的质量之比为7:8，则该化合物的化学式为（ ） A. B. C. D. 二. 实验题： 18. 选择实验室制取和收集氧气、氢气的仪器装置图。（填“”） （1） （2）写出实验室制取氧气的化学反应方程式_。 （3）在实验室中，常用加热固体混合物的方法制氨气，反应方程式为。已知在标准状况下，氨气的密度为，空气的密度为，且在常温常压下，1体积的水能溶解700体积的氨气，则制备氨气应选择上图中的_，收集氨气应选择上图中的_。（填序号） 19. 现有A、B、C、D、E五种实验装置，根据装置图，回答下列问题（填装置序号） （1）实验室制取氧气应选用的发生装置是_；实验室收集二氧化碳应选用的装置是_。 （2）实验室制取氧气有以下主要操作步骤：加热试管中物质检验装置的气密性装药品用排水法收集氧气熄灭酒精灯将导气管从水槽中取出。正确的操作顺序是（填序号）：_。若将最后两步的操作顺序颠倒，可能出现的现象是_。 20. 下图是某些同学设计的实验室制取某些气体的装置图，仪器装置用字母A、B、C、D、E、F表示。请按要求回答下列问题： （1）指出标号仪器的名称_。 （2）实验室常用锌粒跟稀硫酸反应来制取氢气，正确的实验装置是用_装置连接_装置（填字母）。反应的化学方程式为_。 21. 利用氢气还原氧化铜实验测定水的组成（如图） 请回答下列问题： （1）实验中，用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。 检验了氢气的纯度后，应先通一段时间氢气，再加热氧化铜进行反应，其主要目的是_。 跟氧化铜反应前，应将制取的氢气通过如图所示的装置，其中所盛试剂是_。 （2）实验中，某次测定的数据如下表所示：实验前实验后氧化铜和玻璃管的总质量65.6g59.2g氯化钙与U形管的总质量100.8g108.0g 根据数据计算生成的水中，氧、氢元素的质量比（要求有计算式） _ （3）下列情况中，对实验测定结果一定没有影响的是（填序号）_。 对CuO而言，是过量的；粉末中含有不与反应的杂质；反应中部分变成；干燥剂有部分失效；用代替作干燥剂。三. 计算题： 22. 把8克铁和铜的混合物放到盛有足量盐酸的烧杯中，充分反应后，烧杯中物质的总质量比反应前（铁、铜混合物和盐酸）减少了0.2克，求原混合物中铜的质量分数？（提示：铜不与盐酸反应） 23. 煤是重要的化工原料，用煤做燃料不仅是极大的浪费，而且因煤中含有硫，燃烧后生成的二氧化硫会造成空气污染。某工厂每天燃烧含硫2%的煤。 （1）试计算每天该厂排放到空气中的二氧化硫为多少克。（计算结果保留一位小数，下同） （2）该厂废气中二氧化硫的含量可根据下列反应测定：。现取该厂废气样品500mL，用溶质的质量分数为（即0.0000002%）的碘溶液200g与废气中二氧化硫恰好完全反应。试计算该厂排放的废气是否符合国家规定的工业废气排放标准（废气中二氧化硫的含量不得超过0.15mg/m3）【试题答案】一. 选择题： 1. AC2. B3. D4. D5. C6. B7. A8. D9. D 10. A11. B12. D13. A14. AD15. C16. C17. A二. 实验题： 18. （1） （2）（或） （3）A；D 19. （1）AD （2）；水槽中的水倒吸入试管中 20. （1）酒精灯 试管 水槽 （2）B（或C） F（或E） 21. （1）赶尽装置中的空气，防止爆炸 浓 （2）氧、氢元素的质量比为： （3）三. 计算题： 22. 30% 23. 答案：（1）192kg（2）不符合 分析：（1）因为硫在空气中燃烧生成气体，所以，该厂每天排放到空气中的可利用煤中所含硫的质量，通过化学方程式计算求出。 （2）该厂所排的废气是否符合国家规定的标准，关键是计算出每立方米废气中所含的质量。 解题思路是：计算200g碘溶液中含碘的质量；根据算出500mL废气样品中含的质量；换算出每立方米所含的质量；与国家规定的标准（）比较得出结论。 解：（1）硫的质量 设生成的质量为x （2）设500mL废气中的质量为y 所以 因为 所以该厂排放的废气不符合国家规定的废气排放标准。