专题闯关23实验探究题.docx

《专题闯关23实验探究题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题闯关23实验探究题.docx（13页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、专题23实验探究题1. 在研究酸和碱的化学性质时，某小组想证明稀硫酸和氢氧化钠溶液混合后，虽然无明显现象，但确实发 生了化学反应。试与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价，并得出有关结论。（1）探究稀硫酸和氢氧化钠溶液的反应:r 1 OrnL 置钗 圜一化钠溶泄当滴入几滴酚酞试液后，溶液由无色变为色。根据上述实验中颜色变化，可确定稀硫酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为： （2）探究上述稀硫酸和氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量：根据上述反应过程中溶液变成无色，不能确定稀硫酸是否过量。同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊 试液设计实验方案，请你判断并分析：实验方案实验步骤实

2、验现象实验结论方案一取样，滴入适量的氯化钡溶液 稀硫酸过量方案二取样，滴入几滴紫色石蕊试液 稀硫酸过量上述设计的实验方案中，正确的 （填“方案一”或“方案二”）。另外一个实验方案错误的原因是当稀硫酸不过量时，当稀硫酸不过量时，生成的硫酸钠也会与氯化钡。若请你再设计一个确定稀硫酸是否过量的实验方案，你选用的药品 ，实验现象及结论是O【答案】（1）红；H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2Oo（2）方案一：产生白色沉淀；方案二：溶液变红；方案二；反应产生白色沉淀；锌粒或碳酸钠；若有气体 放出，证明稀硫酸过量，反之稀硫酸不过量。【解析】（1）酚酞遇碱变红色，所以氢氧化钠溶液使酚酞试液变红;故填

3、：红;H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。（2）方案一：氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，所以会观察到产生白色沉淀；方案二：稀 硫酸显酸性，能使紫色的石蕊试液变红色，所以观察到溶液变红。故填：实验方案实验步骤实验现象实验结论方案一取样，滴入适量的氯化钡溶出现白色沉淀稀硫酸过量液方案二取样，滴入几滴紫色石蕊试 溶液变红稀硫酸过量液因为NaOH和H2SO4反应后生成的硫酸钠也能和BaCl2反应产生白色沉淀BaSO4,而石蕊试液遇酸变红色， 所以方案二正确；因为活泼金属与酸反应生成氢气，碳酸钠与酸反应生成二氧化碳气体，所以可以加入锌粒等活泼金属或碳 酸钠，若有气体放出，证明稀硫

4、酸过量，反之稀硫酸不过量。2. (2019-玉林)为了探究物质的化学性质，某兴趣小组做了如图1所示实验。实验结束后，小组同学将A、 B两支试管中的上层清液倒进一洁净的烧杯中，观察到一会儿后才有气泡产生，然后有白色沉淀生成(如图 2)。请回答下列问题：(1) Na2CO3溶液呈性。(2) B试管中出现的现象是。(3) A试管中的物质充分反应后，所得溶液的溶质有。(4) 写出烧杯中有气泡产生的反应的化学方程。(5) 小组同学将烧杯内的物质进行过滤。为了确定滤液中溶质的成分，小组同学进行了如下探究。【作出猜想】猜想I： NaCl 猜想II： NaCl、NaOH猜想III： NaCl、BaCl2评价交

5、流你认为以上猜想 不合理，理由 。则你的猜想为。【实验验证】小组同学取少量滤液于试管中，只加入一种溶液，就确定了滤液的溶质成分，加入的溶液是。【总结归纳】可溶性物质反应后，所得溶液中溶质的组成最简单的情况是：反应 。【答案】(1)碱(2) 生成白色沉淀(3) Na2CO3、NaOH(4) Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2f+H2O(5) 【评价交流】II HCl与Na2CO3反应生成气体之前会先与NaOH反应NaCl、Na2CO3【实验验证】稀硫酸【总结归纳】恰好完全反应【解析】氢氧化钠和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸， 将A、B两支试管中的

6、上层清液倒进一洁净的烧杯中，观察到一会儿后才有气泡产生，然后有白色沉淀生成， 所以反应结束，试管A中含有碳酸钠、氢氧化钠，试管B中含有氯化钡、稀盐酸，所以（1）Na2CO3溶液 呈碱性；（2）B试管中出现的现象是：生成白色沉淀；（3）A试管中的物质充分反应后，所得溶液的溶质有Na2CO3、NaOH；（4）烧杯中有气泡产生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2f+H2O ；（5）【评价交流】碳酸钠、氢氧化钠的混合溶液中加入稀盐酸，稀盐酸会先与碳酸钠反应，所以以上猜想II不合理，理由是：HCl与Na2CO3反应生成气体之前会先与N

7、aOH反应；我的猜想为：NaCl、Na2CO3； 【实验验证】小组同学取少量滤液于试管中，只加入一种溶液，稀硫酸会与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀， 会与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，和氢氧化钠没有明显现象，确定滤液的溶质成分加入的溶液是：稀硫 酸；【总结归纳】可溶性物质反应后，所得溶液中溶质的组成最简单的情况是：反应物恰好完全反应。3. （2019-丹东）某化学兴趣小组欲探究CO2与NaOH溶液反应后所得溶液中的溶质组成。【查阅资料】1. Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO32. NaHCO3可以与碱溶液反应，生成Na2CO33. Ca （HCO3） 2能溶于水【提出合理猜想】猜想一：溶

8、质为Na2CO3 猜想二：溶质为NaHCO3猜想三：溶质为Na2CO3, NaHCO3猜想四：溶质为；【验证猜想】假如猜想三成立，请你根据下列提供的试剂，完成实验报告。可选试剂：NaCl溶液、NaOH溶液、CaCl2溶液、稀盐酸（每种试剂可重复选用）实验步骤 取反应后的溶液样品于试管中，滴加 溶液 向步骤的试管中继续添加所滴加的试剂，甚至，过滤后得滤液。 向步骤所得的滤液方法一：加 中加入试剂方法二：加_。实验现象实验结论 Na2CO3 存在NaHCO3存在/【答案】（1）【提出合理猜想】NaOH和Na2CO3（2）【验证猜想】CaCl2；生成白色沉淀；不再产生沉淀；方法 氢氧化钠溶液和氯化钙

9、溶液有白色沉淀生成稀盐酸，有气泡产生；方法二【解析】（1）【提出合理猜想】猜想一：溶质为Na2CO3；猜想二：溶质为NaHCO3；猜想三：溶质为Na2CO3,NaHCO3 ；猜想四：溶质为NaOH和Na2CO3 ；故答案为：NaOH和Na2CO3；4. （2019-徐州）某兴趣小组对氨气（NH3）的某些性质进行探究。（2）【验证猜想】假如猜想三成立，实验步骤：取反应后的溶液样品于试管中，滴加CaCl2溶液，现象生 成白色沉淀，Na2CO3存在；向步骤的试管中继续添加所滴加的试剂，直至不再产生沉淀，过滤后得滤 液；向步骤所得的滤液中加入试剂，方法一：加入稀盐酸，有气泡产生；方法二：加入氢氧化钠溶

10、液 和氯化钙溶液，有白色沉淀生成，证明NaHCO3存在；故答案为：CaCl2；生成白色沉淀；不再产生沉 淀；方法一：稀盐酸，有气泡产生；方法二：氢氧化钠溶液和氯化钙溶液。图1图？图3【实验回顾】（1）按图1所示，在小烧杯A中盛有少量浓氨水，小烧杯B中盛有少量含酚欧试液的蒸馏水， 几分钟后，B中溶液变红，原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了 （填离子符号）。若取少 许B中变红后的溶液在试管中加热，你认为溶液颜色会 （填“变深”“变浅”或“不变”）。（2）图2是该小组对图1装置的改进，和图1相比，其优点有 （任写一条）。【提出问题】氨气在水中的溶解性如何？【查阅资料】常温常压下，氨气极易溶于

11、水，可用图3装置验证。【进行实验】步骤1：按图3连接装置，检查气密性。步骤2：在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞，把玻璃管插入 烧杯的水中。步骤3：打开橡皮管上的止水夹， （填具体操作），使少量水进入烧瓶，观察到的现象 是，产生该现象的原因。实验完毕，向烧瓶内的氨水中加入少量稀H2SO4将其转化为可用作氮肥的（NH4） 2SO4，该反应的化学方 程式为。【反思拓展】实验后请教老师知道，氨水中的nh3大部分与H2O结合成一水合氨（NH3-H2O），则氨水中 含有的分子有h2o、（都填化学式）。【答案】【实验回顾】（1） OH -；变浅（2）环保【进行实验】挤

12、压胶头滴管的胶帽；烧杯中的水被吸入烧瓶中；氨气溶于水，烧瓶内气压小于大气压；2NH3-H2O+H2SO4=（NH4） 2SO4+2H2O【反思拓展】nh3-h2o； nh3【解析】【实验回顾】（1）酚酞溶液变红，说明溶液中含有氢氧根离子，所以原因是浓氨水挥发出的氨分子 进入溶液中产生了 OH-；又因为氨水具有挥发性，若取少许B中变红后的溶液在试管中加热，你认为溶液 颜色会变浅；（2）图2是该小组对图1装置的改进，和图1相比，其优点有：环保；【进行实验】步骤3：打开橡皮管上的止水夹，挤压胶头滴管的胶帽；使少量水进入烧瓶，观察到的现象是： 烧杯中的水被吸入烧瓶中；产生该现象的原因是：氨气溶于水，烧

13、瓶内气压小于大气压；氨水和硫酸反应 逢生成硫酸铵，化学方程式为：2NH3-H2O+H2SO4=（NH4） 2SO4+2H2O；【反思拓展】实验后请教老师知道，氨水中的NH3大部分与H2O结合成一水合氨（NH3-H2O），则氨水中 含有的分子有h2o、nh3h2o、nh3。反应后5. （2020春建湖县校级月考）同学们对一包干燥的红色粉末氧化铁的含量进行测定。请你参与并回答有关 问题。称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按如图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一 段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，继续通CO气体至玻璃管冷却。反应前后称量相 关装置和物质的总质量，其数

14、据如表（假定粉末中的杂质不参加反应，也不发生变化）：反应前组玻璃管和红色粉末的 总质量为37.5g玻璃管和固体物质的 总质量为36.3g组洗气瓶和所盛溶液的 总质量为180.0g洗气瓶和瓶中物质的 总质量为180.1g【交流讨论】（1） 开始实验时，在A装置中应 （选序号a.先通CO，排尽空气”“b.先加热红色粉末”）。（2） 选择组的实验数据计算来确定红色粉末中氧化铁的质量分 %，造成组洗气瓶和瓶中物质 的总质量增加量过小的原因是（写一点）。（3） 实验中观察到A装置反应管中的现象为。（4） 为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前 （填“需要”或“不需要”）先断开A和B的连 接处。本实验中，为达

15、到测定氧化铁含量的目的，可以用代替CO气体。【反思评价】从环保角度看，该实验装置设计上不足之处 。AB【答案】（1） a（2）80； 一氧化碳逸出氢氧化钠溶液时会带出水蒸气（3）不需要；氢气【反思评价】没有处理尾气【解析】（1）开始实验时，在A装置中应先通CO,排尽空气，以防止加热时发生爆炸。故填a。（2）反应后质量减小1.2g，减小的质量是氧化铁中氧元素的质量，则氧化铁质量：1.2g%=4g，红色粉160末中氧化铁的质量分是：警x100% = 80%；5g造成组洗气瓶和瓶中物质的总质量增加量过小的原因：一氧化碳逸出氢氧化钠溶液时会带出水蒸气，反 应生成的二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收等。

16、（3）实验中观察到A装置反应管中的现象为红色粉末变黑色。（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前不需要先断开A和B的连接处，是因为待反应完全后，停止加 热，继续通CO气体至玻璃管冷却；本实验中，为达到测定氧化铁含量的目的，可以用氢气代替CO气体，是因为高温条件下氧化铁和氢气反应 生成铁和水。【反思评价】从环保角度看，该实验装置设计上不足之处是没有处理尾气，导致一氧化碳扩散到空气中污 染环境。故填：没有处理尾气。6. （2019仙桃）（1）为测定空气中氧气的含量，某课外活动小组对课本上的实验做了如下改进：如图1所 示，在一个注射器和装有较多铜丝的硬质玻璃管内共封闭80mL空气，然后给硬质玻璃管加

17、热，并缓慢向右 推动注射器的活塞，至硬质玻璃管内铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止加热，待剩余气体冷却至 室温，请回答： 实验前，检查本装置气密性的一种方法是：先固定注射铜丝器的活塞，再用酒精灯加热硬质玻璃管，可观察到，说 Nl! 2明气密性良好。注器 气球 实验结束后，注射器内气体的体积减少了约mL，._二.-,这是因E1为甲方案：谄人co加热*铜网甲方案图云乙方案图示圈2 甲方案的玻璃管中实验现象。乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是O 甲方案实验过程中，操作步骤正确的是 （填序号）。A. 实验开始时，先通入CO,再加热；实验结束时，先停止加热，再停止通入COB. 实验开始时，先加热，

18、再通入CO；实验结束时，先停止加热，再停止通入COC. 实验开始时，先通入CO,再加热；实验结束时，先停止通入CO,再停止加热D. 实验开始时，先加热，再通入CO；实验结束时，先停止通入CO,再停止加热 两种方案相比，乙方案更好，其原因 O【答案】（1）气球膨胀16； 80mL空气中含有16mL氧气（2）黑色固体变红色；CuO+2HCl=CuCl2+H2OA操作简单，安全【解析】（1）实验前，检查本装置气密性的一种方法是：先固定注射器的活塞，再用酒精灯加热硬质玻 璃管，可观察到气球膨胀，说明气密性良好。实验结束后，注射器内气体的体积减少了约16mL，这是因为80mL空气中含有16mL氧气。80

19、mL空气 中含有16mL氧气。（2）甲方案的玻璃管中氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，实验现象是黑色固体变红色；乙方案 的烧杯中氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，发生反应的化学方程式是：CuO+2HCl=CuCl2+H2O。 甲方案实验过程中，操作步骤正确的是实验开始时，先通入CO,再加热，以防止发生爆炸；实验结束时， 先停止加热，再停止通入CO,以防止液体倒流炸裂玻璃管。故填Ao 两种方案相比，乙方案更好，其原因是操作简单，安全。7. （2019-兰州）“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂，主要成分是过氧碳酸钠（2Na2CO33H2O2），溶于水能迅速 增加水体溶氧量，提高鱼苗及活鱼运输成活率。某

20、化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探 究。【查阅资料】1.过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，其水溶液中含有Na+、OH-、CO32、H2O2o2. Na+不能催化过氧化氢分解。3. 相同温度下，pH相同的溶液，OH-的浓度也相同。探究一 过氧碳酸钠的化学性质实验步骤实验现象实验解释（化学方程式）1 .取样，溶于水，滴加溶液 有白色沉淀生成/2 .取样，溶于水，加入二氧化锰粉末 探究二“鱼浮灵”增氧原理【提出问题】过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有催化作用？【猜想假设】猜想一：CO32- 猜想二：OH-猜想三：【实验过程】相同温度下，进行H2O2溶液以及H2O2溶

21、液中分别加Na2CO3、NaOH的实验，测定相同时间 内溶液的pH、溶解氧含量（mg/L），数据如下：实验序号1234试剂H2O2H2O2+Na2CO3H2O2+NaOHH2O2+NaOHpH6.018.148.149.26溶解氧6.449.119.1110.97【实验结论】对比实验数据，证明猜想正确。【反思交流】设计实验2、3的目的是。【答案】探究一：氯化钙，产生气泡，2H2O22H2O+O2T探究二：【猜想假设】猜想三：CO32-和OH-【实验结论】二。【反思交流】对比。【解析】探究一：取样，溶于水，滴加氯化钙溶液，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成了碳 酸钙沉淀；取样，溶于水，加

22、入二氧化锰粉末，产生气泡，是因为过氧化氢在二氧化锰成这样反应生成氧气和水，反应的化学方程式：2H2O22H2O+O2f，实验过程如下所示：实验步骤实验现象实验解释（化学方程式）1. 取样，溶于水，滴加氯化钙溶液 有白色沉淀生成/2. 取样，溶于水，加入二氧化锰粉 产生气泡Mn022H2O22H2O+O2T末 探究二：【提出问题】【猜想假设】猜想一：CO32- 猜想二：OH-猜想三：CO32-和OH-。故填：CO32-和OH-。【实验结论】对比实验数据可知，产生氧气的量决定于pH，即pH越大，反应速率越快，证明猜想二正确。 故填：二。【反思交流】设计实验2、3的目的是对比，通过对比可知，只要溶液

23、pH相等，即氢氧根离子浓度相等， 产生氧气速率就相等，与碳酸根离子无关。故填：对比。8. (2019宁夏)实验室制取气体常用的发生装置如图所示，回答下列问题。(1) 小刚选择A装置作为制取氧气的发生装置，反应的化学方程式为，小明选择B装置也能作为制取氧气的发生装置，其理由 。与A装置相比，B装置具有的优点是O(2) 某实验小组的同学们在进行“二氧化碳的实验室制取和性质”的实验活动时，选取上述装置制取二氧化 碳气体后，产生了许多废液。于是他们在课外兴趣小组活动时对废液的成分进行了如下探究：【提出问题】废液的主要成分是什么？【猜想与假设】小红的猜想：废液中只有CaCl2;小丽的猜想：废液中还有HC

24、lo【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。【设计与实验】小红做了一组对比实验：取等质量的废液和CaCl2溶液分别于两支试管中，各滴加2滴酚 酞溶液后，发现溶液都不变色，认为自己的猜想是正确的。大家经过讨论，认为小红的猜想不正确，理由是O针对小丽的猜想，同学们进行了如下实验探究：实验方案一二三实验操作预期的现象与标准比色卡对比pH7 白色沉淀实验结论废液中含有HCl废液中含有HCl废液中含有HCl，反应的化学方程式为小牛对上述探究活动思考后，认为利用酸的化学性质还可以设计不同方案探究小丽的猜想:操作步骤预期的现象实验结论取适量废液于试管中，加 废液中含有HCl入 o【解释与结论】同学们根据以上实验，

25、讨论得出废液的主要成分是CaCl2和HClo【评价与反思】实验结束后，同学们对探究活动进行了如下反思： 小强认为方案一中存在操作错误，错误的操作 o 小敏认为方案三不足以证明废液中含有HCl，理由是o大家一致认为实验后的废液不能直接排放，理由（写一点）。要想从废液中得到CaCl2固体，可采用的方法是【答案】（1）2KClO=2KCl+3O2T；利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气不需要加热；操作简单、 节约能源，产物不污染环境（2）【设计与实验】含有盐酸的氯化钙溶液也不能使酚酞溶液变色 产生气泡，溶液由无色变成浅绿色；HCl+AgNO3=AgClHNO3 氧化铜粉末；粉末溶解，溶液由无色变蓝色【

26、评价与反思】 把pH试纸伸入待测液中。氯化钙也能和硝酸银反应生成白色沉淀盐酸污染水源；蒸发【解析】（1）小刚选择A装置作为制取氧气的发生装置，由于试管口没有塞一团棉花，应该是利用氯酸钾 MnO2和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为：2KClO3W=2KCl+3O2f，小明选择B装置也能作为制取氧 气的发生装置，其理由是利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气不需要加热，与A装置相比，B装置具有 的优点是操作简单、节约能源，产物不污染环境。Mn02故填：2KClO3=2KCl+3O2h利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气不需要加热；操作简单、节约能 源，产物不污染环境。（2）【设计与实验】 小红的猜想

27、不正确，理由是含有盐酸的氯化钙溶液也不能使酚酞溶液变色。故填：含有盐酸的氯化钙溶液也不能使酚酞溶液变色。 把铁钉伸入废液中，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，是因为盐酸和铁反应生成了氯化亚铁和氢气； 稀盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸，反应的化学方程式：HCl+AgNO3=AgClHNO3。 取适量废液于试管中，加入氧化铜粉末，粉末溶解，溶液由无色变蓝色，是因为氧化铜和盐酸反应生成 了氯化铜和水。【评价与反思】小强认为方案一中存在操作错误，错误的操作是把pH试纸伸入待测液中。 小敏认为方案三不足以证明废液中含有HCl，理由是氯化钙也能和硝酸银反应生成白色沉淀。 大家一致认为实验后的废液不能直接排放，理由是盐酸污染水源、腐蚀下水道等;要想从废液中得到CaCl2 固体，可采用的方法是蒸发，随着煽动蒸发，氯化氢也不断挥发，最终得到氯化钙。