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专题7实验与科学探究专项训练

发布时间:2014-01-15 09:05:58  

实验与科学探究专项训练

1.小牛寒假去东北玩,妈妈给他买了“暖宝宝”取暖贴。他阅读使用说明后,对它的成分和发热原理产生了兴趣。小牛和同学们一起进行了探究。

【提出问题】“暖宝宝”为什么能发热? 【做出猜想】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化(即生锈)的过程。 【设计实验】

【继续探究】小牛和同学们想继续探究“暖宝宝”发热后,剩余物质中是否还含有活性炭,请你帮助他们设计实验方案: ________________ 。

【反思拓展】请对“暖宝宝”取暖贴的保存、使用或剩余物的处理提一条合理化建议: ________________________________________________________________________ 。

2.黎明同学在探究铁生锈的条件时,将铁钉浸没在试管里的食盐水中,一段时间后,发现试管底部出现了黑色的粉末,他对此黑色的粉末的组成作了如下几种猜想:①Fe;②Fe2O3;③Fe3O4;④FeCl3;⑤数种物质的混合物。请回答下列问题:

(1)你认为黎明同淡定的上述猜测中,不做实验就可排除的是: 和 ( 填写序号),理由是 ,你认为黑色粉末还可能是 ,理由

(2)设计一个实验方案,用化学方法验证黑色粉末是否为铁粉?

(3)黎明同学将黑色粉末干燥后,用磁铁靠近,发现它能被吸引,于是得出结论:黑色为末一定是铁粉,3① 试样溶液浓硫酸 NaOH溶液 1

得到试样溶液;③ 称量盛有碱石灰的U形管的质量为300 g;④ 从分液漏斗中滴入20%的稀硫酸,直到________________为止,写出反应的化学方程式__________________________;⑤ 从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;⑥ 再次称量盛有碱石灰的U形管的质量;⑦ 重复⑤和⑥的操作,直到U形管的质量基本不变,测得质量为303.3 g。

回答下列问题:

(1)装置中浓硫酸的作用是___________________________________。

(2)步骤⑤的目的是_________________________________________。

(3)试样中纯碱的质量分数为_________________________________。

(4)分液漏斗中的稀H2SO4不能换成浓盐酸,理由是_____ ________________。

(5)若用生成沉淀的方法来测定试样中纯碱的质量分数,应选用的试剂是____________。

4.实验盒中有7种没有标签的溶液,老师让化学实验小组同学鉴别这些溶液。

(1)调查研究:

①实验盒中记录单上登记的7种溶液是:KMnO4、Na2CO3、CuSO4、NaCl、Ca(OH)2、NaOH和稀盐酸,其中有颜色的是________ _ 溶液。

②查阅资料:无色有刺激性气味的氯化氢气体溶于水得到盐酸。

③研究方式:从5种无色溶液中任意取出4种为一组进行鉴别。这样的组合共有______组。

(2)提出假设:同学们从5种无色溶液中取出4种,贴上A、B、C、D标签,并且假设这一组溶液可能是Na2CO3、NaCl、Ca(OH)2和稀盐酸。

(3)实验探究:同学们按以下步骤进行鉴别。第一步:取4支试管,分别

加入少量的A、B、C、D溶液,然后依次加入少量盐酸,实验现象记录如下:

实验结论:C是_______________溶液。

第二步:依据右图装置进行实验,其中夹持固定装置已略去。从长颈漏斗加入盐酸,可以观察到C溶液中有气泡产生,A溶液中有白色沉淀生成,B、D溶液均无明显变化。

实验解释:A溶液中发生反应的化学方程式为

第三步:依据下图装置进行2个实验。取少量B溶液倒入蒸发皿,加热,闻到有刺激性气味,停止加热。

再取少量D溶液倒入另一蒸发皿,加热,有白色固体析出,停止加热。

实验结论:B是稀盐酸,D是NaCl溶液。

经过上述三步实验,同学们认为第5种无色溶液是NaOH溶液。

(4)实验反思:老师引导同学们讨论了上述实验探究过程。进行了全面反思。

①老师指出:实验结论仍有不确定性。不能确定的是______________溶液;其鉴别方法

是__________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

5.某化学兴趣小组的同学对溶液的鉴别进行探究,请你分析并填空。

【实验目的】Na2CO3溶液、NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、稀盐酸四种溶液的鉴别。

【实验药品】未贴标签的四瓶溶液[Na2CO3溶液、NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、稀盐酸]和紫色石蕊试液。 2

【实验仪器】试管、胶头滴管等。

【设计并实验】

乙组三位同学经过交流后发现__________同学的结论是错误的,所滴加的溶液应是____________溶液,由此鉴别出了四种溶液。

【反思与体会】①物质的鉴别有多种方法;②鉴别物质的关键是利用物质的特征性质;??

6.暑假,同学们在帮忙老师整理实验室时,发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因,他们进行了如下探究:

(2)设计实验:

甲同学取白色粉末装入试管中,加入少量的水、振荡,发现有白色固体不溶解。于是他得出粉末中一定有CaCO3的结论。乙同学查阅了溶解性表(如下表),认为甲同学的结论不严密,理由是: 。

3

(3)交流与反思:

①通过上述实验的探究,同学们向实验室提出保存、使用易变质的溶液时的下列建议,合理的是 ___________(选填序号)。

A.密封保存 B.使用前,临时配制 C.禁止使用这种试剂

②实验室清洗装石灰水试剂瓶内壁上的白色粉末时,可用稀盐酸,请写出其中可能发生的反应的化学方程

式(写出一个即可): 。

7、室验室开放日,小明、小佳、小华、小丽等同学来到实验室,看到实验桌上摆放着四瓶无标

签的试剂,分别是两瓶固体和两瓶液体,同学们决定对“固体与液体”之间的反应进行一系列

探究。

(1) 小明同学从一瓶固体和一瓶液体中各取少量试剂于试管中进行混合,立即

产生了一种无色气体,对气体是何物质,同学们进行了大胆的猜想,小佳同学的

猜想可能是① ;② ;??。

(2) 我想设计一个实验证明小佳同学猜想①是正确的,实验设计如下:

(3气体,则气体由 (填a或b)端进入。

(4)小丽同学从另外两瓶试剂中各取少量试剂于试管中,发现混合后,固体发生了变化,但无

气泡放出。同学们对加入试管中的固体和液体从不同的反应类型、物质类别等方面进行了大胆

的猜想:

猜想一:

猜想二: ;

猜想三: ;

??。

8.为了研究炼铁原理,在老师的指导下,同学们在实验室的通风橱内利用如下图所示装置(其他实验用品

略),进行一氧化碳与氧化铁反应的实验,请你一起参与。

(1)实验室制得的一氧化碳中常混有二氧化碳和水蒸气,欲用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铁并检验生

成的气体,上述装置的正确连接顺序是

制得的CO→ __________________(填装置序号,假设每种试剂均能吸收完全)

(2)装置A的作用是 ;

(3)装置D的玻璃管内发生反应的化学方程式为 。

(4)该实验产生的尾气会造成环境污染,请你提出处理尾气的方法 。

9.小雨对爸爸给患病的奶奶购买的“便携式制氧器”

(如图16 )产生浓厚的兴趣,他仔细阅读说明书,

了解了它的工作原理(如图17 )和所用的药品。

药品中甲剂是一种白色颗粒状固体,作制氧剂;乙剂是黑色固体,作催化剂。

【 提出问题】 甲剂的化学成分是什么?

4

【 查阅资料】 过碳酸钠是白色颗粒状固体,溶于水时,生成碳酸钠和过氧化氢,可用于制取氧气。

【 设计与实验】 小雨把甲剂和乙剂带到实验室与黄老师共同探究。在老师的指导下,验证出甲剂是一种钠盐后,小雨接着进行如下实验:

〔 实验一〕 用甲剂和乙剂制取并验证氧气

( 1 )根据图17 得出:

① 组装气体发生装置时应选择图18 所示的仪器:

② ________________________(填字母), 理由

③ 是_________________________________________。

② 氧气具有的性质是_______________________,可用____________________法收集。

( 2 )装置连接完毕,装药品前应先检查装置的________________。

( 3 )小雨认为氧气是由过氧化氢在乙剂催化下产生的,其化学方程式为:________________ ( 4 )如何验证收集到的气体是氧气?(简述实验操作与现象)

__________________________________________________________________________

〔 实验二〕 检验上述反应后的溶液中含有碳酸根离子。

【 实验结论】 通过上述实验,小雨得出甲剂是过碳酸钠。

【 反思与评价】 小方认为小雨的结论不够严密,你认为严密的结论应该是

__________________________________________________________________________

10、小明利用家里的现成条件,对家中所用自来水的软硬进行了探究:

[提出问题]

自来水属于软水还是硬水?硬水煮沸后硬度会有变化吗?

[查阅资料]

硬水中含有易溶于水的碳酸氢钙等物质。碳酸氢钙分解后生成难溶于水的碳酸钙、水和二氧化碳。

[实施探究]

⑴他将家中的水壶装满水后放在液化气灶上加热,很快就发现有气泡产生,他用手一摸水还是凉的,于是他断定不是水蒸气,那么这种气体可能是 。过一会儿他听到水壶发出一些嘶嘶啦啦的响声,壶嘴有少量水雾。他用冷玻璃杯罩在上面,又过一会儿杯内出现水珠,这是物理变化。再过一会儿水壶的响声变小了,他打开水壶发现水沸腾了,沸水中出现一些白色固体。他想这就是人们通常所说的水垢,而且他猜想里面一定含有 (填一种化学式),写出碳酸氢钙分解的化学方程式 5

_____________________________________。

⑵他用三只玻璃杯分别收集了一些水样:①号杯中收集的是壶嘴处冷凝的水;②号杯中装入一些煮沸过的

凉开水;③号杯中取一些自来水。然后将肥皂水分别滴进杯中,用筷子搅拌,杯中泡沫多少的顺序是 (填序号)。

[得出结论]

家中的自来水为 (填“硬”或“软”)水,烧开过的水硬度会 (填“升高”、“降低”或“无变化”)。

[反思与评价]

经过此次探究活动,对你日常饮水有何启发?

[实验证明]

小明同学取一些水垢到实验室,他想通过实验证明水垢的成分为碳酸钙。他称取这些水垢10克放在

试管中并加足量的稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。待水垢全部溶解不再产生气

体时,他称量发现试管中所得的物质比反应前减少了2.2g。求水垢中所含碳酸钙的质量分数为多少?

11、二氧化硫(SO2)在通常情况下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,它能与氢氧化钠溶液反应生成盐

和水。现有某一实验小组的同学欲利用下列装置和药品制取二氧化硫,并对二氧化硫与水在通常情况下能

否发生化学反应进行实验探究。设计的探究过程如下,请回答有关问题。

(1)假设:二氧化硫与水在通常情况下能发生化学反应,生成物是一种酸。 12题

(2)设计方案:先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色;再验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色;最后验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红。

(3)查阅资料:你认为该研究小组需要查阅的资料内容中应包括(填写编号)。

①二氧化硫易溶于水 ②酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③二氧化硫能被浓硫酸干燥

(4)实验:①实验过程中,装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化,这说明。

②装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上,未见试纸颜色发生变化,当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红,此现象说

明 。

③装置E的作用是 。

(5)结论:原假设填“成立”“不成立”)。

12、夏天到了,衣服上常会留下难以清洗的汗渍、果汁渍等。现在市场上出售一种“污渍爆炸盐”,宣称“含

天然活性氧,能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍”。小强同学对这种“污渍爆炸盐”的化学成分非

常感兴趣,对其化学成分进行探究。主要探究过程如下:

(1)提出问题“污渍爆炸盐”的主要化学成分是什么?

(2)查阅相关资料资料主要信息如下:过碳酸钠俗称固体双氧水,白色结晶颗粒。过碳酸钠溶于水时,分解

生成碳酸钠和过氧化氢,目前已成为世界上广泛应用的主要洗涤助剂之一。

(3)猜想“污渍爆炸盐”的主要化学成分可能是过碳酸钠。

6

(4)设计与实验小强同学设计的主要实验装置如右图所示。

(5)实验的初步结论小强认为:“污渍爆炸盐”溶于水生成碳酸钠和过氧化氢,“污渍爆炸盐”的主要化学成分是过碳酸钠。

13、(08年,常州)小云同学对烧煮食物的某种固体酒精产生了浓厚的兴趣,于是她进行了以下探究活动。

请你一起参与她的探究过程吧!

【提出问题】:固体酒精是固态的酒精吗?

【查阅资料一】:酒精,学名乙醇,化学式为C2H6O,熔点为-114.1℃,沸点为78.5℃,易溶于水,能与水以任意比互溶。

【得出结论】:小云认为固体酒精不是固态的酒精,她作出该判断的理由是:

【实验探究Ⅰ】:

取少量固体酒精置于蒸发皿中,用火柴点燃,固体酒精完全燃烧后,蒸发皿中残余了少量白色固体。

【提出新问题】:白色固体究竟是什么呢?

【查阅资料二】:由硬脂酸和氢氧化钠反应生成的硬脂酸钠作为凝固剂,酒精填充在硬脂酸钠骨架间隙中,即可得到固体酒精。固体酒精在较高的温度下燃烧时,硬脂酸钠可完全转化为硬脂酸和氢氧化钠,硬脂酸和酒精均可完全燃烧生成二氧化碳和水。

【实验探究Ⅱ】:请你完成以下实验报告。

序号 实验步骤 实验现象 实验结论

① 用铂丝蘸取该固体在酒精灯上灼烧。 火焰呈黄色 固体中含有Na+。

② 将该固体置于足量蒸馏水中。 固体全部溶解。 固体可溶于水。

取少量①所得溶液,向其中滴加紫色③ 溶液变蓝。 溶液为碱性。 石蕊试液,并振荡。

(此格不必填④ 写)

实验结论:小云认为该白色固体为 。

【联想与解释】小云联想到老师用玻璃导管将纯净的氢气导出并点燃时,燃烧火焰为黄色,其原因可能是: 。

14、(08年,南京)京京同学对金属活动性顺序等知识进行了研究。

(1)根据右图中的实验现象判断,稀盐酸里的A、B、C、D

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四种金属中,在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属是(填字母) 。

(2)将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中,乙表面析出红色固体,申没有明显现象。判断甲、乙、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。

(3)查阅资料:金属在活动性顺序里的位置越后,其化合物越不稳定,所以它的氧化物越容易被还原.在下列①②中各写一个化学方程式,③中写出还原金屑氧化物的方法。

(4)查阅资料:在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属Cu,在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应,但可以与稀硝酸反应,其化学方程式为:

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O

反应生成的NO是无色、难溶于水的气体,在常温下与空气中的O2迅速化合生成 N02,N02是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。

用右下图所示实验装置进行实验,可以证明铜与稀硝酸反应生成的气体是NO。

①检查装置的气密性:关闭弹簧夹,将干燥管放人带有水的烧杯

中,若观察到 ,

则表明该装置的气密性良好。

②按右图所示进行实验:打开弹簧夹,用注射器慢慢抽取干燥管

内的气体,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到

停止抽拉注射器,关闭弹簧夹,观察干燥管内的现象:

反应停止后,打开弹簧夹,用注射器抽取千燥管内的气体(事先已将注射器内原有的气体推出),关闭弹簧夹后取下注射器,并抽取一定量的空气,观察到气体变为红棕色。

③上述实验完成后,用足量NaOH溶液将气体吸收,其目的是

8

参考答案

1、①氧气

②部分溶解,产生无色气泡,(溶液为浅绿色)。

③氧化铁。

④Fe2O3+ 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

⑤取适量A袋内物质于烧杯内,加入过量稀盐酸,充分反应后过滤,洗涤、烘干滤渣。点燃滤渣,将产生的气体通入澄清石灰水,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则剩余物质中还含有活性炭。[答案合理即给分]

⑥保存“暖宝宝”取暖贴时不要使外袋破损,保持包装的气密性,以防失效。

2、(1)②,④; Fe2O3是红棕色的; Fe2O3可溶于水; 碳粉,制造铁钉的“铁”是铁碳合金; (2)取少量黑色粉末与稀盐酸反应,观察有无气体放出;(3)不对,四氧化三铁也能被磁铁吸引

3、①装置的气密性 ④不再产生气体 Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑+ H2O

(1)除去水(2)使反应产生的CO2全部导入U形管

(3)79.5% (4)浓盐酸有挥发性,对测定有影响

(5)CaCl2 (合理都可以)

4、(1)① KMnO4和CuSO4 ③ 5

(3) Na2CO3 CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓+ H2O

(4)① NaCl和NaOH

取1支试管,加入少量的D溶液,滴入几滴无色酚酞试液。若溶液变红,则D溶液为氢氧化钠溶液,第5种溶液为氯化钠溶液;若溶液无明显变化,则D为氯化钠溶液,第5种溶液为氢氧化钠溶液。(或石蕊试液、硝酸银溶液等,答案合理给分)

5

26、(1)

9

CaCO3和Ca(OH)2的混合物 (2) Ca(OH)2微溶于水

(3)A 32227、(1)①CO2;②H2[或O2??] (4) 猜想一:金属与盐溶液发生置换反应;

猜想二:金属氧化物与酸溶液反应; 猜想三:碱与酸溶液发生复分解反应;

猜想四:氧化物(如CaO)与水发生化合反应 猜想五:可溶于水的固体物质 猜想六:??

8、(1)BADC(2)吸水干燥(3)略 ⑷点燃(或收集)

9、实验一:⑴ ABCFG ,该反应是固体与液体反应,反应不需要加热

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⑵ 2H2O2 2H2O+O2↑

实验二:CO2+Ca(OH)2 == CaCO3↓+H2O

甲剂中含有碳酸根(或甲剂是碳酸盐 )

10、[实施探究] (1)氧气;CaCO3;Ca(HCO3)2== CaCO3↓+H2O+CO2↑(2)①②③。

[得出结论] 硬;降低;

[反思与评价]不喝生水,自觉养成喝凉开水的习惯。

[实验证明](3)解:反应产生二氧化碳质量为2.2g。

设水垢中所含碳酸钙的质量为x。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 2.2g

100∶ 44= x ∶2.2g

x=100×2.2g / 44=5g 5g/10g×100%=50%

答:水垢中所含碳酸钙的质量分数为50%。

11、⑶ ①②③ ⑷ ①二氧化硫不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色 ②水不能使蓝色石蕊试纸变色。二氧化硫溶于水后生成酸,酸使蓝色石蕊试纸变成红色 ③吸收二氧化硫气体,避免污染空气

⑸成立

【实验探究Ⅱ】:请你完成以下实验报告。

序号 实验步骤 实验现象

④ 取少量①所得溶液放入试管中,有白色沉淀生成,

滴加过量氯化钙溶液,待充分反溶液变红

应后,滴加数滴无色酚酞试液。

实验结论:该白色固体为氢氧化钠、碳酸钠。

玻璃导管的成分中可能含有钠离子

14、(1)D (2)乙>Cu>甲

(3)①2HgO===2Hg+O2 (合理答案均给分)

②C+2CuO==2Cu+CO2(合理答案均给分) ·

③用一种金属还原金属氧化物(合理答案均给分)

11 实验结论 (此格不须填写)

(4)①若干燥管内的液(水)面比烧杯内的液(水)面低,且过一段时间后干燥管内的液 (水)面保持不变 ②充满干燥管 铜片表面有气泡产生,铜片溶解,溶液由无色变成蓝色,液面下降

③防止污染空气

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