1、第二篇 物质科学(化学部分)第17课时探究性化学实验1下列实验操作正确的是 (D)A为使配制更为准确，在量筒中配制100mL 10%的NaOH溶液B为了防止滤液溢出，过滤时滤纸边缘应高于漏斗边缘C测定溶液酸碱性时，为使现象更明显，加入的指示剂越多越好D检验铵盐和碱共热时有无氨气放出，应将红色石蕊试纸用水湿润【解析】 量筒只能用于量取液体，不能用作反应容器或用以配制溶液。过滤操作中要求滤纸边缘应低于漏斗边缘。测定溶液酸碱性时，加入的指示剂量要合理，一般为几滴即可。22018淮安下列实验操作能达到实验目的的是 (C)选项实验目的实验操作A检验二氧化碳中混有的少量氧气将带火星的木条伸入混合气体中B除
2、去碳酸钠固体中混有的氯化钠加入足量的稀盐酸，蒸发结晶C比较相同条件下肥皂水和稀氨水的碱性强弱分别用玻璃棒蘸取试样，滴在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照D探究氢氧化钠溶液和稀硫酸是否恰好完全反应向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液【解析】 当二氧化碳(不能燃烧也不支持燃烧)大量存在时，带火星的木条是不会复燃的。碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反而会把原物质除去，不符合除杂原则。向氢氧化钠和稀硫酸反应后的溶液中滴加无色酚酞试液，若不变色，可能是恰好完全反应，也可能是稀硫酸有剩余。32018达州下列图像不能正确反映其对应变化关系的是 (A)图171A密闭容器中点燃红磷B用二氧化
3、锰和过氧化氢溶液制氧气C向氯化镁和盐酸的混合溶液中，逐滴加入氢氧化钡溶液D分别向等质量的锌粉和铁粉中，加入足量等质量分数的稀盐酸【解析】 红磷只与空气中的氧气反应，反应后密闭容器中仍含有氮气等气体，故压强不可能降为0。用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的实验中，二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质不变。向氯化镁和盐酸的混合溶液中，逐滴加入氢氧化钡溶液，氢氧化钡先与稀盐酸反应，故刚开始没有沉淀生成，当稀盐酸反应完全后，氢氧化钡与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，当氯化镁反应完全后，生成氢氧化镁的质量不变。锌比铁活泼，相等的时间内锌生成的氢气多，等质量的锌和铁与足量的酸反应，铁生成的氢气多。4某同学对下列
4、四个实验都设计了两种方案，其中第一方案比第二方案更方便合理的是 (B)选项ABCD实验要求除去二氧化碳中少量的氧气清洗金属表面油污检验石灰中是否含有石灰石区分黄铜(铜锌合金)和黄金第一方案通过灼热炭粉用洗洁精洗涤加热观察颜色第二方案通过灼热铜丝网用水洗涤滴加醋酸加盐酸，看气泡【解析】 除去二氧化碳中少量的氧气，若用通过灼热炭粉的方法，会将CO2转化为CO。用水无法清洗金属表面油污。加热方法无法检验石灰中是否含有石灰石，一是要高温石灰石才能分解，二是即便分解也无明显现象。黄铜(铜锌合金)和黄金外观相似，无法通过观察颜色区分。5根据下列实验现象，所得出的结论不正确的是 (C)【解析】 C实验不具有
5、普遍性，不能仅根据镁能与盐酸反应就得出所有金属都能与酸反应的结论，但可以得出镁能与盐酸反应的结论。62018齐齐哈尔为探究盐酸的化学性质，某科学小组做了如下实验：图172(1)A试管中的实验现象为_紫色石蕊试液变红(或溶液由紫色变为红色)_， C试管中所发生反应的化学方程式为_Fe2O36HCl=2FeCl33H2O_。(2)将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到烧杯中先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。图173【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？【作出猜想】猜想一：NaCl；猜想二：NaCl和CaCl
6、2；猜想三：_NaCl和Na2CO3(或氯化钠和碳酸钠)_；猜想四：NaCl、Ca(OH)2和HCl。【进行讨论】经过讨论，同学们一致认为猜想_四_是错误的。【设计实验】请完成实验报告。实验步骤实验现象实验结论取少量滤液于试管中，滴加适量碳酸钠溶液_无沉淀产生(或无明显变化)_猜想二不成立取少量滤液于试管中，滴加 稀盐酸(或稀硫酸)_(填名称)_产生气泡(合理即可)_猜想三成立【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质，是因为在不同的酸溶液中都含有_氢离子(或H)_。72018岳阳科学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液，瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开，这一情况激起了他们浓厚的兴趣，于
7、是展开了如下探究：【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么？【查找资料】(1)玻璃中含有二氧化硅(SiO2)，试剂瓶瓶身经抛光处理，不易反应，而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来；(2)二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O；(3)硅酸钠(Na2SiO3)是一种白色固体，有很强的黏合性，可溶于水，溶液呈碱性；硅酸钠溶液能与强酸反应，如：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3 (白色)；硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应：Na2SiO3CaCl2=2NaClCaSiO3 (白色)。【作出猜想】白色固体的成分是：.硅酸钠；.硅酸钠和碳酸钠；.硅酸钠、碳酸钠和氢氧化
8、钠。【实验探究】取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液，分组进行如下实验并相互评价：实验操作实验现象结论与评价第1组有气泡冒出且产生白色沉淀同学们认为猜想_不成立；写出生成气体的化学方程式：_Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2_第2组第一步产生白色沉淀第1组同学认为：此步骤还不能准确判断出原固体的成分。第二步_酚酞试液不变色_大家一致认为：猜想成立。【反思交流】(1)有同学认为，第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，理由是：_氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，影响检验氢氧化钠_。(2)氢氧化钠溶液必须密封保存，且试剂瓶只能用橡胶塞。82018杭州拱墅区二模兴
9、趣小组实验中，将NaOH溶液滴入CuSO4溶液中，结果溶液中生成了浅绿色固体。于是，他们对该浅绿色固体的成分进行探究。图174【查阅资料】NaOH与CuSO4反应会生成Cu(OH)2，也会生成Cu4(OH)6SO4(碱式硫酸铜)；Cu(OH)2 在80会分解生成CuO；Cu4(OH)6SO4不溶于水，能与酸反应，分解温度需300。【猜想与假设】猜想一：浅绿色固体为Cu(OH)2；猜想二：浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4；猜想三：浅绿色固体为Cu(OH)2和Cu4(OH)6SO4。【获取事实与证据】(1)取少量浅绿色固体放入试管中，加热至100，观察到黑色固体物质，说明浅绿色固体中存在_Cu(
10、OH)2_。(2)另取少量浅绿色固体放入试管中，加入足量稀硝酸，再滴加 Ba(NO3)2 溶液，出现白色沉淀，该白色沉淀是_BaSO4_(填化学式)。【结论】分析整个实验现象，你能得出的实验结论是_浅绿色固体为Cu(OH)2 和Cu4(OH)6SO4_。9郴州中考草酸(H2C2O4)又名乙二酸，是一种有机酸，易溶于水，广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定，在浓硫酸的催化作用下，草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某科学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？【实验猜想】猜想1：只有CO；猜想2：只有_CO2_(填化学式)；猜想3：含有CO和
11、CO2。【设计实验】基于猜想3，根据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：图175【实验探究】(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成，请写出A装置中的化学反应方程式：_CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O_。(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：C装置澄清石灰水不变浑浊，F装置中出现_澄清石灰水变浑浊_的 现象；E装置中出现_黑色粉末变红色_的现象。【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。草酸分解的化学方程式是_H2C2O4COCO2H2O_。【问题讨论】(1)B装置的作用是_除去二氧化碳气体_。(2)C装置的作用是_检验二氧化碳
12、气体是否除尽_。(3)该实验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气)，请提出改进措施：_在F装置后设置尾气处理装置(合理即可)_(写一条即可)。102018苏州(1)控制变量，设计对比实验是实验探究的重要方法。编号实验内容(均在室温环境下进行)实验结论AB_过氧化氢浓度会影响过氧化氢的分解速率同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中的反应情况_温度_会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢(2)观察是学习科学的重要方法。研究小组进行如下实验，发现均有红棕色二氧化氮气体产生。【实验1】【实验2】【实验3】查阅资料：4HN
13、O3O24NO22H2O，C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是_加热作用_。【实验2】中有红棕色气体产生，能否证明【实验2】中红热的木炭与浓硝酸发生了反应？请作出判断，并说明理由：_不能，可能是红热的木炭起加热作用，使浓硝酸受热分解产生红棕色气体_。【实验3】中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生，且生成的气体产物中检测出二氧化碳(体积分数大于0.03%)，能否证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应？请作出判断，并说明理由：_不能，二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成二氧化碳_。112018北京
14、为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物12.5g进行系列实验。【查阅资料】氧化铜(CuO)为黑色固体。碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2OH2SO4=CuSO4H2OCu。【进行实验】实验1：取质量比111的木炭粉和氧化铜混合物1.3g，进行实验。序号1112装置反应后物质的颜色、状态黑色粉末中混有少量红色固体红色固体有金属光泽，混有极少量黑色物质实验2：取一定质量的混合物，用12装置进行实验。序号木炭粉与氧化铜的质量比反应后物质的颜色、状态2119红色固体有金属光泽混有少量黑色物质22110混有很少量黑色物质2311
15、1混有极少量黑色物质24112无黑色物质25113混有较多黑色物质【解释与结论】(1)实验12中，证明产生了CO2的现象是_澄清石灰水变浑浊_。(2)实验1的目的是_探究木炭与氧化铜的受热面积对其反应的影响_。(3)实验2的结论是_木炭与氧化铜质量比为112时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为112_。【反思与评价】(4)实验2没有进行质量比为114的实验，理由是_木炭与氧化铜的质量比为113时，氧化铜已过量_。(5)为检验24的红色固体中是否含Cu2O，所需试剂是_稀硫酸_。【解析】 (2)实验1中实验11混合物的受热面积大于实验12中混合物的受热面积，故是探究氧化铜与木炭的受
16、热面积对其反应的影响。(5)因氧化亚铜能与硫酸反应生成蓝色的硫酸铜，故检验红色固体中是否含Cu2O，所需试剂是稀硫酸。122018杭州江干区三模小刚所在兴趣小组对锌与酸的反应进行了实验与 探究：(1)该兴趣小组在实验中通过仔细观察发现纯锌粒和硫酸的反应明显比粗锌粒慢。通过查阅资料了解其元素组成，得知粗锌粒中含有一些不活泼金属，他们猜想可能是粗锌粒中不活泼金属促进了锌和硫酸的反应。为了验证该猜想，你认为应该在盛有纯锌粒和稀硫酸的试管中，加入少量的_B_(填字母)。A黄沙(主要成分SiO2)B氯化铜C氯化钠D氯化钙(2)实验中小刚发现加入上述第(1)问选项中后三种物质，纯锌粒和稀硫酸的反应都有不同
17、程度的加快，请你分析可能的原因是_溶液中的Cl对反应起了促进作用_。(3)小刚想通过使用日常用品制作的装置和托盘天平(如图)，用m1 g的粗锌粒和足量的稀盐酸(m2 g)反应，测量粗锌粒样品中锌的纯度。实验步骤如下：图176步骤操作现象1称量m1 g的粗锌粒和m2 g的稀盐酸(足量)，称量实验所用实验器材质量m3 g/2将粗锌粒放在铜网中，按图示装置组装后，称得仪器和药品的总质量为m4 g/3将铜网插入足量的稀盐酸中，充分反应有大量气泡4反应完全后，称得整个装置总质量为m5 g/若要计算出粗锌的纯度，最少需要上述实验数据中的_m1、m4、m5_(填m1、m2、m3、m4、m5)。(4)若去掉碱
18、石灰，则所测定的粗锌纯度_偏大_(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。【解析】 (2)氯化铜、氯化钠、氯化钙三种物质的共同点是都含有氯离子。(3)m4、m5的质量差即为反应产生的氢气质量，可利用化学方程式计算出纯锌的质量，再根据粗锌的质量求算锌的纯度。(4)碱石灰可以吸收氢气中的水蒸气和挥发出来的HCl气体，若去掉碱石灰，则测量出的氢气质量偏大，导致计算所得锌的质量偏大。132018天门为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素，某同学设计了以下三种实验方案，请回答有关问题：图177【实验方案一】如图甲。(1)观察到的实验现象是_酚酞试液变红色_。(2)该方案的不足之处是_装置不密封，氨气逸出会
19、污染空气(或药品用量过多，合理即可)_(说出一点即可)。【实验方案二】如图乙、图丙。图中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同，瓶内用细线固定有用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花，小纸花上都均匀喷有酚酞试液。按照图丁的操作方式分别用注射器向图乙和图丙的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40热 水中。(1)观察到的现象是_小纸花由下而上逐渐变红色，并且图丙中小纸花比图乙变色快_。(2)图乙、图丙采用对照实验的方法，变量只有一个，被控制的量有多个，请说出4个被控制的量：_塑料瓶的材质、大小、形状完全相同；小纸花大小和形状相同；小纸花上都均匀喷
20、有酚酞试液；用注射器向图乙和图丙的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水(合理即可)_。(3)若图丁中的小纸花上喷有_紫色石蕊试液_，而注射器向瓶中注入的是浓盐酸，可以观察到小纸花的颜色从下至上变为红色。【实验方案三】如图戊。图178用长柄V形玻璃管进行实验，向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸，塞紧橡皮塞。(1)过一会儿后，从图戊中观察到有白烟产生且位置偏右，说明_氯化氢和氨气发生了化学反应，氨分子运动得比氯化氢分子快_。(2)图戊中生成白烟的反应为化合反应，其化学方程式为_NH3HCl= NH4Cl_。【实验结论】上述实验证明：分子是不断运动的，且分子的运动速率与 _相对分子质量
21、(合理即可)_有关(说出一点即可)。142018安徽某兴趣小组在相同条件下，将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯，并敞口存放于空气中，烧杯中物质质量随时间变化如表，回答下列问题。时间质量(g)水饱和石灰水稀盐酸浓硫酸氯化钠浓溶液氯化钙浓溶液1天8.168.378.6411.189.3810.252天5.765.946.6912.558.4710.33(1)下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是_D_(填 字母)。(图中“”表示氧原子，“”表示氢原子)(2)为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择表中的_CaCl2_(填溶质的化 学式)。(3)将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置
22、后，最终得到2.26g晶体，则该溶液是 _不饱和_(选填“饱和”或“不饱和”)溶液。(已知该温度下氯化钠的溶解度为36.1g)(4)为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化，该小组开展如下探究：甲同学猜想浓度可能会变大，理由是_盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的蒸发量_。为验证甲同学的猜想是否正确，设计实验方案：_取等质量的原盐酸和久置的盐酸，滴加相同滴数的酚酞试液，再分别滴加等浓度的氢氧化钠溶液；当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液；比较消耗氢氧化钠溶液的体积，即可判断久置盐酸浓度的变化情况_。(5)乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00g，敞口放置一段时间后部分变质，得到18.80g溶液，由此
23、能否计算所得溶液中的溶质组成？若能，请计算其组成；若不能，请补充实验方案设计，同时说明需要测定的数据(用a表示)，并计算a的取值范围。(不要求写出计算过程)【答案】 (5)由于只知道氢氧化钠溶液质量及其质量分数和最终得到的溶液质量，因此不能判断溶质组成。实验方案：将18.80g溶液蒸干，称量固体质量是a g，通过计算可知a的取值范围。没有变质时，固体质量应为20.00g20%4.00g。设完全变质时，固体质量为x，2NaOHCO2=Na2CO3H2O，80106 4.00gx，x5.30g，a的取值范围是：4.00a5.30。(合理即可)【解析】 (1)水蒸发时，液面以上的单位体积的水分子个数应该小于液面以下单位体积的水分子个数。(2)浓硫酸能够吸收水蒸气，可以用作干燥剂，但是浓硫酸具有强腐蚀性，使用时不安全；由表中信息可知，氯化钙浓溶液能够吸收水蒸气，可以用作干燥剂，且安全、环保。(3)将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到2.26g晶体，则该溶液溶质质量分数为100%22.6%，该温度下氯化钠饱和溶液质量分数为100%26.5%，故该溶液是不饱和溶液。