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初中三年级化学

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    下列有关实验的叙述正确的是
    [     ]

    A.用10毫升量筒量取5.3毫升溶液
    B.用锌与浓盐酸反应来制取较纯氢气
    C.将浓氢氧化钠溶液保存在磨口玻璃塞试剂瓶中,以防氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应
    D.一般不用稀硫酸与石灰石反应制取二氧化碳
    本题信息:2010年北京市竞赛题化学不定项选择题难度一般 来源:孙绍良(初中化学)
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本试题 “下列有关实验的叙述正确的是[ ]A.用10毫升量筒量取5.3毫升溶液B.用锌与浓盐酸反应来制取较纯氢气C.将浓氢氧化钠溶液保存在磨口玻璃塞试剂瓶中,以防氢氧化...” 主要考查您对

测容器—量筒

药品的存放

氢气的制取和收集

二氧化碳的制取和收集

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概念:
量筒是用来量取液体的一种玻璃仪器。量筒是量度液体体积的仪器。规格以所能量度的最大容量(ml)表示,常用的有10ml、25ml、50ml、100ml、250ml、500ml、1000ml等。外壁刻度都是以ml为单位,10ml量简每小格表示0.2ml,而50ml量筒每小格表示1ml。可见量筒越大,管径越粗,其精确度越小,由视线的偏差所造成的读数误差也越大。所以,实验中应根据所取溶液的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒。分次量取也能引起误差。如量取70ml液体,应选用100ml量筒。

量筒的使用:
(1)怎样把液体注入量筒?
向量筒里注入液体时,应用左手拿住量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶,使量筒量筒瓶口紧挨着量筒口,使液体缓缓流入。待注入的量比所需要的量稍少时,把量筒放平,改用胶头滴管滴加到所需要的量。

(2)量筒的刻度应向哪边?
量筒没有“0”的刻度,一般起始刻度为总容积的1/10。不少化学书上的实验图,量筒的刻度面都背着人,这很不方便。因为视线要透过两层玻璃和液体,若液体是浑浊的,就更看不清刻度,而且刻度数字也不顺眼。所以刻度面对着人才好。

(3)什么时候读出所取液体的体积数?
注入液体后,等1~2分钟,使附着在内壁上的液体流下来,再读出刻度值。否则,读出的数值偏小。

(4)怎样读出所取液体的体积数?
应把量筒放在平整的桌面上,观察刻度时,视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,再读出所取液体的体积数。否则,读数会偏高或偏低。

(5)量筒能否加热或量取过热的液体?
量筒面的刻度是指温度在20℃时的体积数。温度升高,量筒发生热膨胀,容积会增大。由此可知,量筒是不能加热的,也不能用于量取过热的液体,更不能在量筒中进行化学反应或配制溶液。

(6)从量筒中倒出液体后是否要用水冲洗量筒?
这要看具体情况而定。如果仅仅是为了使测量准确,没有必要用水冲洗量筒,因为制造量筒时已经考虑到有残留液体这一点。相反,如果冲洗反而使所取体积偏大。如果要用同一量筒再量别的液体,就必须用水冲洗干净,为防止杂质的污染。 注:量筒一般只能用于精度要求不很严格时使用,通常应用于定性分析方面,一般不用于定量分析,因为量筒的误差较大。量筒一般不需估读,因为量筒是粗量器,但有时也需估读,如物理电学量器中的电流表,是否估读尚无定论。

(7)关于量筒仰视与俯视的问题:在看量筒的容积时是看水面的中心点,俯视时视线斜向下视线与筒壁的交点在水面上所以读到的数据偏高,实际量取溶液值偏低,仰视是视线斜向上视线与筒壁的交点在水面下所以读到的数据偏低,实际量取溶液值偏高。


(8)量筒不能直接加热不能在量筒里进行化学反应不能在量筒里配制溶液的原因:
①量筒容积太小,不适宜进行反应
②不能在量筒内稀释或配制溶液,不能对量筒加热,所以不易配制溶液。
③不能在量筒里进行化学反应,以免对量筒产生伤害,有时甚至会发生危险。
④反应可能放热 注意:在量液体时,要根据所量的体积来选择大小恰当的量筒(否则会造成较大的误差),读数时应将量筒垂直平稳放在桌面上,并使量筒的刻度与量筒内的液体凹液面的最低点保持在同一水平面。一般来说量筒是直径越细越好,这样的精确度更高,因为圆形的面积只能计算粗略数,所以直径愈大,误差愈大。

(9)量筒的刻度是从几开始?
最低刻度通常来说是最大刻度的十分之一。比如最大刻度为10mL量筒标准最低刻度1mL,500mL的量筒则最低刻度应为50mL。
解题技巧:
(1)定物量液:是指对某一未知体积的液态物质用量筒量其体积。
例:要量出一杯酒精的体积。方法:
①选择大小合适的量筒。即选用体积略大于一杯酒精灯体积的量筒。
②将烧杯中的酒精倒入量筒中。
③将量筒放平,平视凹液向的最低点,读数即为这杯酒精的体积。若俯视,读数偏高;若仰视,则读数偏低。

(2)定量量液:是指用量筒量取一定体积的某液态物质。例:要量取80mL的水。方法:
①选择100mL的量筒。
②向量筒中倾倒水至接近80mL.刻度线时,改用胶头滴管滴加水至视线在同一水平线上,所量取水的体积即为80mL。若俯视读数,则实际量偏低;若仰视读数,则实际量偏高。

药品的存放:
1、一般固体药品放在广口瓶中,液体药品放在细口瓶中(少量的液体药品可放在滴瓶中)。
2、见光易分解的药品需保存在棕色试剂瓶中:如硝酸,次氯酸等。
3、与空气反应容易变质的药品须密封保存:如:氢氧化钠,氯化亚铁等。
4、试剂摆放时氧化剂与还原剂分开,酸与碱分开。


分类拓展:
1.酸类实验室常用的三大强酸(盐酸、硫酸和硝酸)都有很强的腐蚀性,储存和使用时要特别注意安全。
(1)浓盐酸:容易挥发,应密封存放在阴凉处。
(2)浓硫酸:易吸水,会腐蚀橡胶塞,因此应密封保存在具有玻璃塞的细口瓶里。
(3)浓硝酸:易挥发,见光易分解,硝酸具有强腐蚀性,不能使用橡胶塞,应密封保存在具有玻璃塞的棕色细口瓶内,并且放在阴凉处。

2.碱类
(1)烧碱(氢氧化钠):易吸收水蒸气而潮解;吸收二氧化碳发生化学变化:2NaOH+CO2=Na2CO3+ H2O,所以要密封保存。若把氢氧化钠溶液保存在玻璃瓶中,烧碱易腐蚀玻璃,一定要选用橡胶塞而不是玻璃塞,以免瓶塞跟瓶体黏在一起,不便打开。
(2)熟石灰(氧氧化钙):易吸收二氧化碳而变质,要密封保存在塑料瓶中。Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓ +H2O。
(3)碱石灰(氧化钙与氢氧化钠的混合物):可以作干燥剂,要密封保存,理由同上。
(4)石灰水:易吸收空气巾的二氧化碳,常出现浑浊现象,所以要密封保存、一般情况下现使用现配制,不宜长时间存放。
(5)氨水:易挥发、易分解,密封保存在棕色试剂瓶中.且置于阴凉处。

3.盐类
(1)硝酸银:见光、受热易分解,应密封于棕色瓶内或用黑纸包裹,置于阴凉处保存。
(2)碳酸氢铵同体:见光、受热易分解,密封保存十阴凉处,且不能与碱性物质混放,以免遇碱性物质放出氨气而失效
(3)无水氯化钙:易吸水而潮解,应密封保存,以免失效。
(4)高锰酸钾:是强氧化剂,应与易燃物(炭粉、硫黄、磷、酒精)分开存放。

4.单质
(1)白磷:白磷易被空气巾的氧气氧化,且着火点低,易自燃,所以把白磷保存盛水的广口瓶里(切割时.也应在水中进行),而红磷、硫黄、镁粉等易燃物应远离火种,置于阴凉通风处。
(2)钾、钙、钠的活动性很强,不能跟空气、水接触,所以要保存在煤油中,以免跟空气、水接触而燃烧,甚至爆炸。
(3)碘:受热时易升华,必须保存在棕色瓶中,且存放存阴凉处。

5.其他类
(1)双氧水(过氧化氢):受热易分解,密封保存且置十阴凉处。
(2)生石灰(氧化钙):易吸收空气中的水分和二氧化碳而变质,所以要密封保存在塑料瓶中。如果把生石灰长期暴露在空气中,最终会转化为碳酸钙
CaO+H2O==Ca(OH)2; Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O。
(3)有机溶剂(如酒精、乙醚等):易燃烧,单独存放.密封保存于阴凉处。

 实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气,也可以用盐酸代替硫酸,用镁或铁代替锌来制取氢气。


氢气的实验室制法:

化学药品 锌粒和稀硫酸
反应原理 Zn + H2SO4== ZnSO4+ H2
发生装置 反应物状态为固态和液态,反应条件为室温,可选择实验室制CO2的反应装置(或用过氧化氢溶液制氧气的反应装置)
收集装置 向下排空气法或排水法
实验步骤 ①检验装置的气密性
②装锌粒(注意将试管横放,把锌粒放入试管口,再慢慢竖起)
③把试管固定在铁架台上
④加入稀硫酸
⑤收集气体
注意事项 ①不能用浓H2SO4代替稀H2SO4,浓H2SO4具有强氧化性
②不能用金属活动性顺序表中排在氢后面的金属,如铜,也不能用排在氢前的金属,如钠,一般常用Zn、Al、Fe、Mg等。
③长颈漏斗末端应在液而以下,防止氢气从长颈漏斗逸出

氢气的工业制法:

制取方法 原理 优缺点
电解水 2H2O2H2↑+O2 优点:得到氢气纯度高
缺点:耗能高
水煤气 C+H2O(g)CO+H2 优点:成本低
缺点:需要设备多(需要除去CO中的杂质)
天然气 CH4C+2H2 优点:原料丰富
缺点:氢气纯度低
电解饱和食盐水 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2 优点:是氯碱化工的副产品
缺点:纯度低
理想模式:利用太阳能、高效催化剂分解水 2H2O2H2↑+O2 优点:不耗费电能、热能,环保
缺点:人类未能寻找到高效催化剂,还未能实际应用


二氧化碳的制取和收集:

1.原理和药品:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2

2.装置:固液混合不加热
(1)发生装置
 
A装置为简易装置,不便于加液体;
B,C使用了长颈漏斗,便于添加液体,使用B、C装置时应注意,长颈漏斗下端管日应伸入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗逸出;
D装置使用了分液漏斗,便于加酸,还可以利用活塞控制反应。
(2)收集装置:二氧化碳溶于水,所以不能用排水法收集;其密度比空气大,所以可采用向上排空气法收集。
如图:

3.现象:块状固体不断溶解,产生大量气泡。

4.检验:把产生的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,证明是二氧化碳。

5.验满:将燃着的木条放在集气瓶口,如果木条的火焰熄灭,证明已集满。

6.实验步骤
a.检查装置的气密性;
b.装入石灰石(或大理石);
c. 塞紧双孔塞;
d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;
e.收集气体;
f.验满。 

7.注意事项:反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发,会挥发出氯化氢气体,使制得的二氧化碳不纯;硫酸不会挥发,但会生成硫酸钙沉淀,沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面,使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小,最后反应停止!


实验室制取二氧化碳的选择:

实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
注意:
(1)不能选用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面,阻止反应继续进行。
(2)不能选用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,得不到纯净的二氧化碳气体。
(3)不能用碳酸钠代替石灰石,因为反应太剧烈,产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大,反应物的质量分数越大,反应速率就越快,反之,则越慢。
各组物质反应情况如下表所示:
药品 反应速率
块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
石灰石粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快

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