（遵義專版）2020中考化學總復習 第2編 重點題型突破篇 專題四 實驗探究題（精練）練習

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1、專題四　實驗探究題 1．在高溫下，鐵與水蒸氣能發(fā)生反應生成一種常見的鐵的氧化物和一種氣體。某興趣小組請你參與研究：鐵與水蒸氣反應一段時間后剩余固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)及再利用。 實驗裝置如圖所示(夾持儀器略) 【推斷】(1)觀察到D中黑色固體變紅，則B中生成的氣體是__氫氣__。 (2)探究B裝置中剩余固體成分是什么。 【查閱資料】 ①碎瓷片能防爆沸，堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物。 ②鐵的氧化物中，只有Fe2O3是紅棕色，其余均為黑色，只有Fe3O4能被磁鐵吸引。 【初步探究】B裝置中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引。 【猜想與假設】 猜想一：剩余固體是Fe3O4；

2、猜想二：剩余固體是__Fe與Fe3O4__。 【實驗探究】 實驗操作 實驗現(xiàn)象及結(jié)論 __取少量的黑色固體于試管中，加入足量的稀鹽酸(或稀硫酸)__ __若固體全部溶解，沒有氣泡冒出，則剩余固體是Fe3O4；若固體全部溶解，有氣泡冒出，剩余固體是Fe和Fe3O4(與實驗操作一致)__ 【實驗結(jié)論】鐵與水蒸氣反應的化學方程式為__3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2__。 【成分再利用】若將B裝置中剩余的黑色固體a g，經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化，全部變?yōu)榧t棕色固體Fe2O3(假設轉(zhuǎn)化過程中鐵元素無損耗)，增加的質(zhì)量為x，則x的取值范圍為__0.03__a≤x＜0.43__a__。

3、2．(2020，黃石)某化學學習小組在完成“利用氯化鋇溶液鑒別氯化鈉和碳酸鈉”的實驗后，對廢液缸中溶液的溶質(zhì)成分進行了探究，請完成以下探究過程，并將①～⑤處等答案填寫完整。 【提出問題】①__廢液缸中溶液的溶質(zhì)是什么__？__ 【作出猜想】Ⅰ.溶質(zhì)僅為氯化鈉；Ⅱ.溶質(zhì)為氯化鋇和氯化鈉；Ⅲ.②__溶質(zhì)為氯化鈉和碳酸鈉__。 【設計方案】 實驗操作 現(xiàn)象 結(jié)論 取少量廢液缸中上層清液，向其中加入一定量的③__H2SO4__溶液 無明顯現(xiàn)象 猜想Ⅰ正確 ④__有白色沉淀產(chǎn)生__ 猜想Ⅱ正確 有氣泡產(chǎn)生 猜想Ⅲ正確 【交流反思】學習小組經(jīng)過討論認為，

4、含有可溶性鋇鹽的廢液可以用碳酸鈉溶液進行無害化處理，請寫出硝酸鋇與碳酸鈉反應的化學方程式⑤__Ba(NO3)2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaNO3__。 3．(2020，遵義)氧化銅能與多種物質(zhì)反應，能否與氨氣(NH3)反應呢？在老師的指導下，某同學進行了探究。(注：無水硫酸銅遇水變藍) 【實驗設計】按圖設計組裝好儀器，檢查氣密性，裝入藥品。 【進行實驗】 (1)A中氧化銅全部轉(zhuǎn)化成光亮的紅色固體。 (2)B中U形管內(nèi)物質(zhì)變藍。 (3)C中集氣瓶內(nèi)收集到一種無色氣態(tài)單質(zhì)，該氣體用排水法收集的理由是__該氣體不易溶于水且不和水反應__。 (4)從C中水槽里取適量液體于

5、試管內(nèi)，向試管里滴入無色酚酞溶液，溶液呈__紅__色，原因是__未反應的氨氣溶于水，顯堿性，能夠使無色酚酞溶液變成紅色__。 【實驗結(jié)論】氧化銅和氨氣發(fā)生反應，化學方程式是：__2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O__。 【繼續(xù)探究】(1)測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表： 質(zhì)量 實驗前 實驗后 氧化銅粉末＋玻璃管 65.6 g 59.2 g (2)A中玻璃管內(nèi)的反應證明，氨氣的化學性質(zhì)與__CO(合理即可)__(填物質(zhì)化學式)有相似之處。 4．(2020，青島)某研究性學習小組通過查閱資料獲知以下信息：將二氧化碳氣體慢慢地通入一定量的氫氧化鈉溶液中，在溶液中先后發(fā)生以下兩個化學

6、反應： 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O(先發(fā)生反應) Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3(后發(fā)生反應) 同學們開展了下列探究活動： 【提出問題】將二氧化碳氣體慢慢地通入一定量的氫氧化鈉溶液中，反應后所得溶液中溶質(zhì)的成分有哪些？ 【猜想假設】Ⅰ.NaOH和Na2CO3；Ⅱ.只有Na2CO3；Ⅲ.__Na2CO3和NaHCO3__。 根據(jù)下列流程進行實驗并測出相關(guān)數(shù)據(jù)： 小資料：碳酸鹽一般不易溶于水，如CaCO3難溶；碳酸氫鹽絕大多數(shù)易溶于水，如Ca(HCO3)2易溶。 【獲得結(jié)論】根據(jù)上述信息，分析反應后所得溶液中溶質(zhì)的成分并計算溶質(zhì)的質(zhì)量，將結(jié)果

7、填入下表： 溶質(zhì)的化學式 溶質(zhì)的質(zhì)量/g __Na2CO3__ __10.6__ __NaHCO3__ __16.8__ (填表說明：①不寫計算過程，計算結(jié)果保留一位小數(shù)。②如果溶質(zhì)的成分只有一種，請?zhí)顚懺诘谝恍?；如果溶質(zhì)的成分有兩種，請分別在兩行中各填寫一種物質(zhì)。) 5．(2020，隨州)實驗探究一：實驗中學探究小組為尋找新的催化劑設計了如下探究方案。 【提出問題】紅磚粉末能否作為過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，效果如何？ 【實驗探究】 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論及解釋 Ⅰ. A中無明顯現(xiàn)象，B中產(chǎn)生大量能使帶火星木條復燃的氣體 ①產(chǎn)生的氣體是

8、__氧氣__ ②紅磚粉末能改變過氧化氫分解速率 Ⅱ.向B試管中重新加入5%的過氧化氫溶液，反應停止后過濾、洗滌、干燥、稱量濾渣 ①又產(chǎn)生大量能使帶火星木條復燃的氣體 ②濾渣質(zhì)量等于a g 紅磚粉末的__質(zhì)量和化學性質(zhì)__在反應前后均沒有發(fā)生變化，能作過氧化氫分解的催化劑 Ⅲ. 兩試管中均產(chǎn)生氣泡且__加入二氧化錳的試管中產(chǎn)生氣泡的速率比加入紅磚粉末的快__ 紅磚粉末的催化效果沒有二氧化錳粉末好 【拓展應用】 己知CuSO4 也可作為過氧化氫分解的催化劑，向101.2 g一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的過氧化氫溶液中加入2 g CuSO4粉末，充分反應后得到溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為2%的溶液，則生成

9、氧氣__3.2__g。 實驗探究二：實驗室中的試劑一般要密封保存，否則可能會與空氣接觸而變質(zhì)。淅河中學化學學習小組發(fā)現(xiàn)一瓶未密封的氫氧化鉀固體，對其是否變質(zhì)進行探究。 【提出猜想】①未變質(zhì)；②部分變質(zhì)；③完全變質(zhì)。 【查閱資料】KOH與NaOH性質(zhì)類似，也能與CO2反應而變質(zhì)。寫出KOH變質(zhì)的化學方程式為__2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O__。 【設計實驗】 (1)取少量樣品于試管中配成溶液，滴加足量稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則猜想__1__不成立。 (2)準確稱取一定質(zhì)量的固體樣品，放在如圖所示裝置中進行實驗，根據(jù)CO2的體積和密度計算變質(zhì)產(chǎn)物的質(zhì)量，從而確定變質(zhì)情況，你認為這

10、個方案是否可行，并說明理由。 __不可行，因為二氧化碳能夠溶于水，并且能和水反應生成碳酸。__________________________________________________________________________ (3)請你另外設計一個方案，進一步探究變質(zhì)情況。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 __取少量樣品于試管中，加入足量水溶解，加入足量的氯化鈣溶液，靜置后滴加酚酞溶液__ __產(chǎn)生白色沉淀，溶液變紅__ 猜想2成立 6.(2020，宿遷)某興趣小組在準備化學實驗基本技能考試時，對以下問題進行了探究。 Ⅰ.探究酸和堿能否發(fā)生反應 方案1

11、：甲同學向盛有少量NaOH溶液的試管中滴幾滴無色酚酞溶液，振蕩，繼續(xù)加入稀硫酸，觀察到溶液由__紅__色變成無色。甲同學得出結(jié)論：酸和堿能發(fā)生反應。 方案2：乙同學取少量NaOH溶液，測得溶液pH為10，向該溶液中加入一定量稀硫酸后，測得溶液pH為9，乙同學發(fā)現(xiàn)溶液pH減小了，得出結(jié)論：酸和堿能發(fā)生反應。 【交流討論】大家同意甲同學的結(jié)論，對乙同學的實驗過程提出質(zhì)疑，溶液pH減小的原因還可能是稀硫酸中的水稀釋了NaOH溶液：大家認為，乙同學向NaOH溶液中加入稀硫酸后，測得溶液的pH必須__小于或等于__(選填“小于”“小于或等于”)7，才能證明酸和堿能發(fā)生反應。 請寫出稀硫酸和氫氧化鈉

12、溶液反應的化學方程式 __2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O__。 Ⅱ.探究酸和堿反應后溶液中溶質(zhì)的成分 丙同學對探究Ⅰ中甲同學實驗后的無色溶液展開探究。 【提出問題】試管中無色溶液的溶質(zhì)除了酚酞還有什么？ 【提出猜想】(1)Na2SO4； (2)Na2SO4和__H2SO4__。 【設計實驗】 方案 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 方 案 Ⅰ 向試管中加入少量鋅粒，然后加入甲同學實驗后的無色溶液 鋅粒逐漸減少，有__氣泡__產(chǎn)生 方 案 Ⅱ 向試管中加入少量甲同學實驗后的無色溶液，然后慢慢滴加NaOH溶液，并不斷振

13、蕩試管 開始無明顯現(xiàn)象，過一會發(fā)現(xiàn)__溶液由無色變?yōu)榧t色__ 猜想(2) 成立 【實驗反思】為了驗證猜想(2)成立，你認為還可以選擇的藥品是__C__(填字母序號)。 A．BaCl2溶液　　B．Cu　　C．Fe2O3 7．(2020，天水)學校實驗室的廢液缸中收集了學生在實驗室制取CO2后殘留廢液。某化學課外小組的同學想探究廢液中溶質(zhì)的成分，請我們共同參與探究并回答下列問題： 【提出問題】廢液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？ 【作出猜想】甲同學認為廢液中的溶質(zhì)只有CaCl2。你認為還可能含有的溶質(zhì)是__CaCl2和HCl__(化學式)。 【查閱資料】CaCl2溶液呈中性。 【實驗與結(jié)論

14、】 ①甲同學取少量CaCl2溶液和廢液分別加入到2支試管中，并向其中分別滴加無色酚酞溶液做對比實驗，結(jié)果兩試管中溶液均無色，于是甲同學認為自己的猜想是正確的。 ②你認為甲同學的實驗__不能__(選填“能”或“不能”)證明他的猜想，理由是__酚酞在酸性溶液中也是無色的__。 ③如果要證明你的猜想是正確的，你選擇的試劑是__碳酸鈣__，實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是__有氣泡產(chǎn)生__。 【拓展與應用】 ①若實驗證明你的猜想是正確的，想要處理廢液只得到CaCl2溶液，應向廢液中加入過量的__碳酸鈣__，反應完全后過濾。 ②通過以上探究，你認為實驗室的廢液未經(jīng)處理直接倒入下水道，可能造成的危害是

15、__腐蝕下水道(污染水體)__。 8．(2020，龍東)小維與家人聚餐時，對火鍋燃料“固體酒精”產(chǎn)生了好奇，于是他與同學對其成分進行如下探究。 【查閱資料】 (1)該固體酒精是用酒精、氯化鈣和氫氧化鈉按一定的質(zhì)量比混合制成的。 (2)氯化鈣、氯化鋇溶液均呈中性。 【提出問題】 (1)酒精中是否含有碳元素？ (2)固體酒精中氫氧化鈉是否變質(zhì)？ 【做出猜想】猜想一：酒精中含有碳元素。 猜想二：固體酒精中氫氧化鈉已變質(zhì)。 【實驗探究】 (1)如圖所示進行實驗，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變__渾濁__可得出酒精中含有碳元素的結(jié)論。 (2)取少量固體酒精于燒杯中，加足量的水充分溶解后靜置

16、，發(fā)現(xiàn)杯底有白色沉淀。取沉淀于試管中加入稀鹽酸，固體溶解并有氣泡產(chǎn)生，則生成氣體的化學方程式為__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。 【實驗結(jié)論】 (1)酒精中含有碳元素。 (2)固體酒精中氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)。 【拓展延伸】為進一步確定固體酒精中是否還含有氫氧化鈉，小維與同學繼續(xù)探究。 (1)他另取少量固體酒精，加水溶解后，取上層清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液__變紅__，于是得出固體酒精中還含有氫氧化鈉。 (2)小維的同學認為他的實驗不能證明固體酒精中一定有氫氧化鈉剩余，理由是__碳酸鈉溶液也呈堿性，能使酚酞溶液變紅__。 (3)他們另取上層清液，加入足量的氯化鋇溶液，充分反應后滴加氯化鐵溶液，生成紅褐色沉淀，他們一致認為固體酒精中氫氧化鈉有剩余。 【反思交流】 (1)實驗中，加入足量氯化鋇溶液的目的是__除去溶液中的碳酸鈉__。 (2)實驗室中氫氧化鈉應__密封__保存。