2020中考化学解题宝典-专题32 实验错误分析

第页【精品】2019~2020学年中考化学解题宝典专题32实验错误分析知识要点常见的实验错误1.固体加热时，试管口略向下倾斜；对试管均匀加热；固定在有药品的部位；2.液体加热时，液体量不能超过试管溶剂的1/3；试管倾斜45°；试管口不向人；3.用托盘天平称量物体的质量，物质放左盘砝码放右盘；4.实验尾气必须吸收掉，不能排放到直接大气中。5.酒精灯外焰温度最高，用外焰加热，因为外焰与空气（或氧气）接触更充分；典型例题【例1】甲、乙两位同学分别设计了下述实验方案，并都认为如果观察到的现象和自己的方案一致，即可确证溶液中含有S042-甲同学的方案：未知液加足量稀HCl→无沉淀，再加足量稀BaCl2→白色沉淀乙同学的方案：未知液加足量稀BaCl2→加足量稀BaCl2白色沉淀，再加足量稀HCl→沉淀不溶解加足量稀BaCl加足量稀BaCl2加足量稀BaCl2加足量稀BaCl2试评价甲、乙两同学的方案是否严谨，并分别说明理由。________________________________解析：由于AgCl和BaSO4都是不溶于酸的白色沉淀，加入氯化钡即可能生成氯化银沉淀，也可能生成硫酸钡沉淀，所以乙同学的方案不严密；甲同学的方案既能验证溶液中无Ag+，又可验证溶液中含有S042-，所以说甲的方案比较严密；答案：乙的方案不严密，因为加BaCl2产生的白色沉淀可以是BaS04也可能是AgCl，故溶液中可能有S042-，也可能有Ag+。甲的方案严密，因为先加HCl无沉淀生成，证明原溶液中无Ag+，后加BaCl2有白色沉淀生成，此沉淀只能是BaSO4，可证明原溶液中有SO42-。点拨：氯化银沉淀和硫酸钡沉淀都不溶于强酸，因此检验时必须排除另一种离子的干扰；【例2】某校九年级（1）班的同学，用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，并把完全反应后的剩余固体进行分离回收，用回收的氯化钾固体配置1000g5.25%氯化钾溶液，用于浇花。以下是他们设计的实验方案：图5-21第一步：制取氧气。实验装置如图5-21所示第二步：分离剩余固体，其步骤为：溶解→过滤→蒸发。第三步：利用回收的氯化钾固体配制1000g5.25%氯化钾溶液。全过程如图5-22所示：根据上述设计回答：（1）制取氧气的化学反应方程式为：____________。（2）指出第一步设计（图—1）中的两处错误：①____________；②____________。（3）①溶解、过滤、蒸发时都需用到的仪器是____________（填序号）；A．酒精灯B．烧杯C．玻璃棒D．漏斗E、量筒②用酒精灯加热滤液，进行蒸发操作，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热。利用。（4）如果配制的氯化钾溶液中，氯化钾的质量分数小于5.25%，误差的原因有多种，因使用托盘天平和量筒操作不当引起的原因有：①托盘天平未调零；②砝码和药品放反了；③________；④_____（托盘天平和量筒各回答一问）。解析：（1）由题意可知，氯化钾受热分解成氯化钾和氧气，所以可写化学方程式；（2）由图可知，氯酸钾分解时试管口应向下倾斜，导气管进入试管内的长度太长，以1-2cm为宜；（3）溶解时玻璃棒用于搅拌加速溶解，过滤时玻璃棒用于导流，蒸发时玻璃棒用于搅拌防溶液溅出，所以选C；（4）托盘一边放纸一边未放，量筒读数时仰视都会造成氯化钾的质量分数偏小答案：（1）2KClO32KCl+3O2↑（（2）①试管口没有略向下倾斜；②进入试管内的导气管太长。（3）①C②蒸发皿的余热使滤液蒸干。（4）③称量时左盘放纸右边不放；④量取水读数时仰视点拨：天平称量物品常见的错误有：物品和砝码放错盘，物品未垫纸，一边放纸一边未放，天平未调零；【例3】某校兴趣小组的同学在网上看到：茶叶是碱性食品，喝茶可以溶浴解脂肪而减肥，他们设计了探究的课题是：比较不同产地茶叶泡出液的酸碱度及茶水是否能溶解脂肪而有减肥作用。他们的实验过程如下：①从市场上购买了三种不同产地的茶叶，编号为A、B、C。②取A、B、C三种茶叶分别在相同的条件下，用开水冲泡。③用pH试纸分别到杯中蘸取A.B.C三种茶叶的泡出液，和标准比色卡比对'测得它们的pH分别为5.4、6.3、6.0。④将形状、大小、质量相同的脂肪小块，分别放入盛有三种茶叶泡出液的相同杯中，在适宜的温度下保温5小时后，分别滤出脂肪块，吸干表面水分并称量。根据脂肪块在茶水中浸泡前后的质量变化（不考虑脂肪块吸水），判定茶水能否溶解脂肪。请回答下列问题：(1)以上实验操作步骤中错误的是。(2)在第②步实验操作中“相同的条件”主要是指：水的温度、茶叶的质量、冲泡的时间及_应相同。(3)组内有看的同学认为，第④步实验设计不严密，需要改进的是。在第④步实验中，根据实验的目的，适宜的温度应控制在左右。(4)有人将茶水倒入有水垢的热水瓶中浸泡一下时间后振荡，发现水垢大部分消失了，产生这种现象的化学原理最可能是。解析：(1)由题意可知，茶叶是碱性食品，所以pH值不可能小于7，故步骤③错误；(2)水的体积或质量也应相同，所以应包括在相同的条件里；(3)为判断出茶叶与脂肪质量变化是否有关，应设立对照实验；由于人的体温大约是37°C，所以适宜的温度应控制在37℃左右；(4)水垢的主要成分是碳酸钙，容易和酸反应，所以最可能的原因是茶水呈酸性；答案：(1)③(2)水的质量或体积(3)要设置对照实验，37℃(4)茶水呈酸性，与水垢中的碳酸盐等物质发生反应；点拨：判断一种物质与某种实验现象有关，应设立对照实验，才能得出正确结论；【例4】通过初中化学的学习，我们知道通过多种途径可制取氧气。A.加热氧化汞B.分离空气C.加热分解KClO3 D.加热分解KMnO4E.分解H2O2 F.（1）请你在F处再写出一种制取氧气的方法。（2）请写出一个实验室制取氧气的化学方程式：。（3）若用右图装置加热KMnO4制取氧气，指出装置中的三处错误：、、。实验完毕，停止加热前应该先，再。图5-14解析：（1）电解水也是生成氧气的常用方法，故可电解水制氧；（2）氯酸钾加热可分解成氯化钾和氧气；高锰酸钾在催化剂作用下加热分解成锰酸钾和氧气；H2O2在催化剂作用下可分解成水和氧气；任写一个即可；（3）实验错误有：导气管伸入试管过长，试管口不应向上倾斜，试管口没有塞棉花等；为防止倒吸，应先撤导管，再移走酒精灯；答案：（1）电解水（或电解H2O）（2）2KClO32KCl+3O2↑(或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2H2O22H2O+O2↑)（3）导气管插入试管太长试管口向上倾斜试管口没有棉花（答案不分顺序，合理表述都给分）将导气管移出水面移走酒精灯（合理表述都给分）点拨：加热固体分解反应时试管口应向下倾斜，为避免倒吸造成加热试管爆裂，应先撤导管再移走酒精灯；【例5】由于大量使用一次性塑料方便袋而造成的“白色污染”已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学对某种塑料袋的组成进行分析研究(资料显示该塑料只含C、H两种元素)。他们设计了图18所示的实验装置，使该塑料试样在纯氧中完全燃烧，观察实验现象、分析有关数据、推算元素含量。(1)实验装置中有一处明显错误，请写出改正方法.(2)装置A中反应的化学方程式为.(3)装置E中的现象是，装置F的作用是(4)若装置C的玻璃管中放入的塑料试样质量为5.9g，塑料试样充分燃烧后，装置D增重7.2g，则该塑料试样中含氢元素的质量为g；假设塑料的组成为CxHy，则装置C的玻璃管中反应的化学方程式为(化学计量数用含x、y的代数式表示，且可以是分数)(5)若装置中没有连接装置B，将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)解析：(1)由图可知，装置B中进气管应伸入液面内才能达到干燥效果；(2)H2O2在催化剂作用下生成氧气和水，可写化学方程式；(3)装置E中CO2与氢氧化钙反应生成白色沉淀，所以实验现象是溶液变浑浊，装置F碱石灰的作用是干燥并吸收CO2；(4)由图可知，装置D的作用是吸收塑料燃烧生成的H2O，所以生成的H2O的质量为7.2g；塑料中氢元素全部变成H2O，所以氢元素的质量为7.2×2/18=0.8g；一个碳原子燃烧需要2个氧原子，2个氢原子燃烧需要1个氧原子，可写化学方程式；(5)若不经过浓硫酸的干燥作用，会使装置D中的质量变化量偏大，从而导致氢元素的质量测算结果偏大答案：(1)装置B中进气管应伸入液面内(2)2H2O2=2H2O+O2↑(3)澄清石灰水变浑浊干燥作用(或除去水蒸气)(4)0.8CxHy+(4x+y)/4O2=xCO2+y/2H2O(其它合理答案也可)(5)偏大点拨：一个碳原子燃烧需要消耗2个氧原子，两个氢原子燃烧需要消耗一个氧原子，可按比例进行计算；【例6】某兴趣小组同学将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。（1）写出上述澄清石灰水变浑浊的化学方程式。（2）为探究CO2和NaOH是否发生了化学反应，王强设计了如图所示的A、B实验，验证CO2与NaOH溶液发生了化学反应。实验现象为：A中试管内液面上升;B中气球胀大。图5-35①王强认为上述实验是可行的，其共同原理是。②李莉提出质疑，她认为上述实验不严谨，其理由是。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是。③杨红通过检验生成物：向B实验后的溶液中加入，观察到现象，从而也证明CO2与NaOH发生了反应。④你认为两实验中存在安全隐患的是（填代号），理由是。解析：（1）CO2与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀是溶液变浑浊的原因，故可写出化学方程式；（2）①由图可知，A和B中的CO2与氢氧化钠反应都降低了容器内气压，使得A中试管内液面上升，B中气球内气体膨胀，这就是实验的共同原理；②由于瓶中的CO2溶于水也可以降低容器内的气压，所以实验不严谨；只有进行对比实验，才能得出正确结论，所以应将实验的氢氧化钠溶液换成等体积的水进行对比实验；③CO2与氢氧化钠反应生成碳酸钠，检验碳酸盐的方法用加入盐酸，可观察到有气泡冒出；④A实验中无法控制反应进程，气压突降容易使试管破裂，又因氢氧化钠容易具有腐蚀性，所以有安全隐患；答案：（1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O（2）①氢氧化钠溶液与CO2发生反应，使容器内气压降低②CO2能溶于水，也能使容器内气压降低将氢氧化钠溶液换成等体积的水③稀盐酸有气泡产生(或加氯化钙溶液有沉淀生成)④A氢氧化钠有腐蚀性，易伤到手点拨：CO2溶于水也会降低容器内气压，所以不一定是CO2溶于氢氧化钠溶液；【例7】以前，人们将石灰石灼烧后的固体与草木灰（主要成分是K2CO3）在水中混合，再取上层澄清液漂洗织物。兴趣小组按照上述的操作步骤得到澄清液并对澄清液可能含有哪些物质进行探究，请你利用必需实验用品和以下限选试剂完成探究过程：限选试剂：Ba(NO3)2溶液、Na2CO3溶液、NaCl溶液、Ba(OH)2溶液、酚酞试液[提出猜想]①含有KOH和Ca(OH)2；②含有KOH、K2CO3和Ca(OH)2；③含有；④含有KOH和K2CO3；[查阅资料]K和Na都是活泼金属，它们的化合物化学性质相似；K2CO3溶液呈碱性。[设计与实验]（1）甲同学要证明猜想①中的Ca(OH)2是否存在，选取的试剂是。（2）请你设计方案，实验证明猜想④，并将相关内容填在下表中（不一定填满，也可以补充）。实验操作预期现象和结论步骤1步骤2[交流与讨论]大家认为猜想②肯定不正确，其原因是。解析：[提出猜想]分析溶液中的溶质成分时，要分别考虑每一种反应物剩余的可能性，由题意可知，猜想中应包括正好完全反应的情况，所以猜想③应为只含有KOH；[设计与实验]（1）在限定试剂中，能够验证氢氧化钙的试剂是Na2CO3溶液，因为碳酸钠与氢氧化钙反应可生成白色碳酸钙沉淀；（2）由于KOH和碳酸钾都呈碱性，所以应先验证碳酸钾，再除掉碳酸钾，验证溶液的碱性，从而判断KOH的存在；由于氢氧化钡自身呈碱性，所以不能使用，只能用硝酸钡来检验碳酸钾，再使用酚酞试液检验溶液的碱性。[交流与讨论]由于氢氧化钙与碳酸钾不能共存，所以猜想②肯定不正确；答案：[提出猜想]KOH[实验验证]（1）碳酸钠溶液（2）实验操作预期现象和结论步骤1：取少量澄清液于试管中，然后滴加足量Ba(NO3)2溶液①若溶液变浑浊，则原澄清液含有K2CO3；②若无明显现象，则猜想④不正确；步骤2：将步骤1的溶液静置，然后取上层溶液于试管中，再滴加酚酞试液①若溶液变红色，则原澄清液含有K2CO3，结合步骤1中的①，推断猜想④正确；②若无明显现象，则猜想④不正确；[交流与讨论]因为K2CO3与Ca(OH)2混合会发生反应，不可能同时存在于同一处溶液中点拨：由于氢氧化钠（氢氧化钾）和碳酸钠（碳酸钾）都呈碱性，验证它们是否存在时，应先通过氯化钙验证碳酸钠（碳酸钾），同时除掉碳酸钠（碳酸钾），再验证溶液的碱性，从而判断氢氧化钠（氢氧化钾）存在；由于氢氧化钙也呈碱性，所以不能用氢氧化钙验证和碳酸钠和氢氧化钠混合液；

本节强化练习1、根据下列实验示意图回答相关问题：图5-48（1）A实验中集气瓶内预先装少量水的目的；（2）B实验中的错误是；（3）C实验中的错误是，称取氯化钠的实际质量为g。1、解析：（1）铁在氧气中燃烧有熔化物滴落，为避免炸裂瓶底，所以应预先装少量水；（2）由于盐酸易挥发，所以B实验中长颈漏斗管口应该伸到液面下；（3）托盘天平称量物质，物质应放在左盘中，砝码应放在右盘中；物质的质量=砝码的质量+游码的读数；由于放错，根据图示，氯化钠的实际质量为10+5-3=12g；答案：（1）防止溅落的熔化物炸裂瓶底（2）长颈漏斗下端管口伸到液面下（3）称量时砝码和氯化钠的位置放反了122、由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某科学研究小组的同学欲对某种塑料的组成进行分析探究（资料显示该塑料只吉C、H两种元素），他们设计了如图所示的实验装置。目的是通过测量有关数据，推算塑料组成元素的含量。图5-21图中字母A至G均表示装置编号。请根据实验装置，回答下列问题：(1)由于发生装置A制取的氧气中混有CO2和水蒸气，为使D装置中塑料试样在纯氧中燃烧，装置C中盛放的试剂应该是；(2)E、F装置是气体的吸收装置，该处的设计有不正确的地方，如何改进．理由是；(3)碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，则装置连接正确时G装置的作用是。2、解析：(1)由图可知，制取氧气应先用氢氧化钠除去CO2气体，再用浓硫酸除出水分，这样氧气比较纯净；因此装置C中盛放的试剂应该是浓硫酸；(2)塑料燃烧后生成CO2和水蒸气，应先除去水蒸气，再吸收CO2，所以E、F装置的顺序有误；(3)用碱石灰可吸收多余的CO2气体，同时防止空气中的CO2进入装置；答案：(1)浓硫酸(2)对调装置E、F的位置水蒸气的吸收应在通溶液之前（或“若按原装置，前者会把水蒸气带给后者”）(3)防止空气中的CO,进入吸收装置（或“保护装置”）。3、某同学为验证炭在氧气中不完全燃烧的产物既有CO又有CO2，设计如图所示流程进行实验，根据所学知识回答相关问题．X图5-39（1）按上面连接好装置，在装入药品之前，必须进行的操作是；（2）B装置中NaOH浓溶液的作用是；（3）实验开始时，必须先通入混合气体一段时间再点燃酒精喷灯加热，目的是；（4）根据设计意图，观察到（填写实验现象）时，证明混合气体中既有CO又有CO2；（5）从环保角度分析，该流程设计中的一处明显不足是．3、解析：（1）实验前应先检查装置的气密性；（2）由图可知,混合气体先用石灰水检验CO2存在，再用氢氧化钠吸收CO2，接着再用石灰水检验CO2是否除尽；浓硫酸用来除去水汽；所以B装置中用氢氧化钠溶液用于吸收除去CO2；（3）先通空气是为了把试管中的空气排除掉防止发生爆炸；（4）若装置A中的石灰水变浑浊，证明混合气体中有CO2；若装置E中的黑色粉末变成银白色，则证明混合气体中有CO；（5）由于没有尾气吸收装置，所以不环保；答案：（1）检查装置的气密性（2）除去混合气体中的二氧化碳（3）排净试管中的空气以防止爆炸事故（4）A中出现浑浊，D中黑色粉末变为银白色（5）没有尾气处理（吸收）装置4、【问题】白醋是否具有酸类的性质？【查阅资料】（2）食品干燥剂的主要成分是氧化钙；（3）紫罗兰花遇酸变为红色；（4）醋酸盐中除银盐和汞盐外都易溶解于水。【探究与验证】（请你帮助填写表中空白）实验序号实验操作实验现象实验结论一将白醋滴在紫罗兰花上紫罗兰花变红白醋的pH7二将锈铁钉放在小玻璃杯中，加入白醋刚开始时，一段时间后，有气泡冒出1.白醋能与铁锈反应2.三向软塑料瓶中加入10ml白醋，将瓶捏扁，加入约5g鸡蛋壳，拧紧瓶盖瓶中有气泡冒出，扁塑料瓶逐渐膨胀白醋能与碳酸钙反应放出CO2四向白醋中加入纯碱白醋中有气泡冒出白醋能与碱反应【反思与评价】（1）小明将干燥剂袋口打开一段时间后，袋中的白色颗粒粘在了一起，请写出变化的化学方程式。（2）上面“实验结论”中，错误的是（填实验序号）。（3）上述实验三的现象还不足以得出表中所述的相应结论，为此还需要补充相应的实验，写出该实验发生反应的化学方程式。4、解析：【探究与验证】一由题意可知，紫罗兰花遇酸变为红色，根据实验现象，白醋的pH＜7；二白醋中放入锈铁钉，铁锈先与醋酸发生反应，等铁锈反应完毕后，单质铁与醋酸发生置换反应生成氢气；所以实验现象为铁锈慢慢消失，溶液变为浅黄色，最后生成气泡；同时说明白醋也能与铁发生反应；【反思与评价】（1）氧化钙在空气中遇到水分会逐渐生成氢氧化钙，所以粘结在一起；方程式为氧化钙与水反应生成氢氧化钙；（2）纯碱是盐，不是碱，所以实验四结论错误；（3）生成的气泡无法判定是CO2，所以应通过石灰水检验CO2气体；答案：实验序号实验现象实验结论一＜二铁锈慢慢消失，溶液变为浅黄色白醋能与铁反应（1）CaO+H2O=Ca（OH）2（2）四（3）CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O5、下列A~F是初中化学中的六个实验装置，请按要求填空：D、测定空气中D、测定空气中氧气含量足量红磷F、确认CO2与NaOH发生化学反应B、浓硫酸的稀释浓硫酸水C、证明分子是不断运动的酚酞试液浓氨水①②③A、电解水E、洗气瓶ab（1）A实验试管2中产生的气体是，试管1和2产生气体的体积比约为。（2）C实验中烧杯③的作用是。（3）D实验说明氧气的体积约占空气的，下列操作不妥的是。①检查装置气密性②实验前夹紧止水夹③冷却后再打开止水夹④选用教室内的空气（4）若用E装置除去O2中的水蒸气，该液体试剂为；医院还用此装置来观察给病人输氧情况，导管（填“a”或“b”）应连接病人吸氧气的塑胶管。（5）F实验中，气球的变化情况是先，后。写出导致气球变化的化学方程式，。（6）上述实验中不能达到实验目的是（填字母）。5、解析：（1））A实验中负极产生氢气，正极产生氧气，所以试管2中产生的气体是氢气；由水电解的方程式可知，氢气和氧气的体积比约为2:1；（2）由图可知，烧杯③的作用是与烧杯①进行对比实验；（3）由图可知，红磷燃烧后倒流进集气瓶的液体约占集气瓶体积的1/5，所以可推得氧气约占空气体积的1/5；由于教室中的空气含有较多的CO2，所以选④；（4）常用浓硫酸除去水蒸气，所以E装置中试剂为浓硫酸；由于氧气密度比水小，所以连接吸氧气的塑胶管的管口是b管口；（5）F实验中，滴入氢氧化钠溶液时，CO2被吸收生成碳酸钠，所以气球膨胀；当滴入盐酸溶液时，盐酸与碳酸钠反应又生成CO2，所以气球变小；因此气球先变大，再变小；（6）浓硫酸稀释大量放热，为防止液滴飞溅，必须把浓硫酸加入到水中，所以实验B不能达到实验目的答案：（1）氢气（H2），1:2（2）作对比或对比实