拉分练09 实验分析评价类实验探究题-中考化学拉分题专练—实验探究及推断题

拉分练09 实验分析评价类实验探究题
1．小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白，于是想探究该固体的成份。
（提出问题）该淡黄色固体的化学成份是什么？
（查阅资料）
Ⅰ.硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、有刺激性气味的气体。
Ⅱ.过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热。
（设计实验方案）
方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象。
方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象。
（1）比较以上两方案，从环保或操作角度分析，你认为的最佳方案是　 　 (填“方案一”或“方案二”)，理由是　 　。(答一点即可)
（2）（实验验证并得出结论）
小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH)，确定该淡黄色粉末为过氧化钠(Na2O2)。
小明还想对生成的气体成分进行判断，他提出了以下三种假设：
A．该气体是CO2 B．该气体是O2C．该气体是H2
同学们首先一致认为上述假设中的　 　(填“A”或“B”或“C”)肯定不合理，理由是　 　。
通过查阅资料，同学们又得知：在化学反应中，有元素化合价升高，就必然有元素化合价降低。于是通过小组讨论，大家一致认为上述假设中B成立。同学们用图1装置(装置气密性良好)进行实验检验，验证了上述分析的合理性：

（3）他们的方法是：打开活塞使水流入试管，将带火星的木条放在导管　 　(填“a”或“b”)处，发现　 　，说明生成的气体是氧气。
（4）小佳同学待试管内固体完全溶解且不再有气泡产生后，往试管内加入少量二氧化锰，又立即产生大量气泡，由此可知过氧化钠与水反应后的溶液中含有过氧化氢，写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式：　 　。
（5）小王同学用图2装置中的B，测量生成氧气的体积，读数前需冷却到室温后，调节量筒使内外液面相平，若仰视读数，则读数　 　 实际值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
（6）（交流与反思）
下列关于Na2O2说法错误的是___________(填字母)。
A．Na2O2中氧元素的化合价是-2价 B．Na2O2必须密封保存
C．Na2O2着火后可用水扑灭
（7）（定量计算）
进一步查阅资料可知：在潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)来吸收艇上人员呼出的二氧化碳，同时生成碳酸钠和供人们呼吸的气体，写出该反应的化学方程式　 　。
（8）若15.6克过氧化钠与二氧化碳完全反应，生成的碳酸钠　 　克(写出计算过程)
2．实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。

（1）本实验可选用的发生和收集装置为　 　（填字母）。
（2）取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产生氧气量远高于理论值，则可能的原因有　 　（测定过程中产生的误差可忽略）。
（3）某同学进行该实验并用排水法收集O2．下列操作正确的是__（填字母）
A．未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
B．当导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气
C．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面
D．气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
（4）实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响，做了以下实验：采用不同质量的MnO2粉末做催化剂，每次均用30mL 10%的双氧水（其他实验条件均相同），测定收集500mL氧气所用的时间，结果如表：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0．1
0．2
0．3
0．4
0．5
0．6
0．7
0．8
0．9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2
①写出上述反应的符号表达式：　 　，该反应的基本类型是　 　。
②该实验可得出的结论是　 　。
③若上述实验选用B做发生装置，也可以制取氧气则长颈漏斗下端管口必须浸没在液体中，原因是　 　。若选用C做发生装置，你认为选用装置C的优点是　 　。
④在实验中也可以将注射器连接到装置B的导管口处，用来　 　。
（5）实验室需少量甲烷气体，可用加热无水醋酸钠与碱石灰两种固体混合物制得。制甲烷气体的发生装置应选用　 　（填字母）装置，收集甲烷气可选用E或F装置，由此推断甲烷气具有的物理性质是　 　，若用如图装置收集该甲烷，气体由　 　端通入（填“a”或“b”）

（6）在实验室里制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有___________。
①采用MnO2均可改变其反应速率 ②反应都不需加热
③都利用含氧物质的分解来达到目的 ④两种方法所需仪器相同。
A．①③ B．③ ④ C．①② D．②④
（7）某同学在学习了MnO2对H2O2的分解的催化作用之后，对催化剂产生了浓厚的兴趣。于是，他设计下表所示实验，探究金属铜对H2O2分解速率的影响。
操 作
装 置
现 象
1．取一个铜丝网，卷成筒形，固定在铁丝上。

　
2．分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2溶液，并放入盛有热水的③中。

约1min后可观察到①和②中都有少量气泡产生。
3．把铜丝网插入①中。

①中有大量气泡产生，5min后不再有气泡产生；此时②中仍然不断有少量气泡产生。
回答下列问题：
（a）仪器②在实验中的目的是　 　
（b）能否可以得出铜可以加快H2O2分解的速率　 　（填“是”或“否”）理由是　 　。
（c）如果用上述实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂，需要对上述实验方案进行补充，其中必要的是　 　。
A．称量实验前铜丝网的质量并将实验后的铜丝网干燥称重
B．向仪器②中加入二氧化锰
C．将实验后的铜丝网插入AgNO3溶液中（已知铜可以和AgNO3溶液反应生成银白色固体）
D．将铁丝换成铜丝
E．将过氧化氢溶液稀释
（d）该同学查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是　 　。
A．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
3．一氧化碳常在冶金工业中作还原剂。某兴趣小组为探究CO具有还原性，设计了一套实验装置如图1所示）。

请回答以下有关问题
（1）实验开始时，先通入CO一段时间，然后再加热，其原因是　 　。
（2）该实验中，能证明CO具有还原性的实验现象　 　。
（3）装置B的试管中，发生反应的化学反应方程式为　 　。
（4）经过思考，小明同学改进了实验（如图2所示）。请参与完成下列实验探究：
步骤
实验操作
实验现象
结论或解释
①
将插入胶塞的一根光亮的红色铜丝绕成螺旋状，在酒精灯的火焰上灼烧一段时间。
铜丝表面变成黑色
发生反应的化学方程式为：　 　。
②
再次灼烧铜丝至红热，趁热将铜丝迅速伸入盛有CO气体的集气瓶中，塞紧胶塞。
铜丝表面由黑色变为　 　。
发生反应的化学方程式为：　 　。
（5）对比原实验，改进后的实验具有的优点是　 　。
4．众所周知，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊（生成白色沉淀）．但是，在分组实验中，向石灰水中通入二氧化碳（如图1所示），出现了意想不到的现象：有的石灰水未变浑浊；有的出现浑浊后又变澄清（沉淀消失）．

【提出问题】分组实验中，出现意想不到现象的原因是什么呢？
（1）【猜想与假设】
I．石灰水未变浑浊，是因为二氧化碳中混有少量氯化氢气体．
Ⅱ．石灰水未变浑浊，是因为　 　．
Ⅲ．石灰水出现浑浊后又变澄清，与石灰水的浓度、通入二氧化碳的时间有关．
（2）【进行实验】实验装置如图2所示．

提示：①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同；
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小．
步骤1：分别取一定体积的饱和澄清石灰水与一定体积的蒸馏水混合配制成50mL溶液．
步骤2：分别向50mL溶液中通入一段时间的二氧化碳，记录现象．
实验序号
V饱和石灰水/mL
V蒸馏水
/mL
出现现象所需时间/s
开始浑浊
明显浑浊
沉淀减少
是否澄清
①
50
0
19
56
366
持续通入CO28min以上，沉淀不能完全消失
②
40
10
24
51
245
③
30
20
25
44
128
④
20
30
27
35
67
89s后完全澄清
⑤
10
40
通3min以上，均无明显现象
【解释与结论】
⑴实验中，所用石灰水为饱和溶液的是　 　（填序号）．
⑵二氧化碳使澄清石灰水变浑浊原因是　 　（用化学方程式表示）．
⑶饱和NaHCO3溶液的作用是　 　．
⑷通过实验分析，猜想 I　 　（填“成立”或“不成立”），猜想Ⅱ、Ⅲ成立．
【反思与评价】
⑸向澄清的石灰水中通入二氧化碳，为避免出现“意想不到的现象”，你的建议是　 　．
5．实验室常用的气体发生装置如下：

（1）装置A的名称　 　，用该装置制取二氧化碳气体的化学方程式是　 　．
（2）搭建B装置时，酒精灯应在固定试管之　 　（填“前”或“后”）放置．
（3）用粉末状二氧化锰和3%的过氧化氢溶液混合制取氧气的化学方程式　 　，用C装置进行该反应时，为较好地控制氧气的产生速率，应采取的操作是　 　．
（4）在研究实验室制取二氧化碳的过程中，进行了如下实验：
实验编号
甲
乙
丙
丁
大理石
m g，块状
mg，块状
mg，粉末状
mg，粉末状
盐酸（过量）
w g，稀盐酸
wg，浓盐酸
wg，稀盐酸
wg，浓盐酸
①研究盐酸浓度大小对反应速率的影响，可选择实验甲与实验　 　进行对比实验（选填实验编号）．
②上述实验说明影响反应速率的因素有浓度、　 　．
③实验丁最后所得溶液的质量小于实验甲最后所得溶液的质量，其原因是　 　．
6．化学兴趣小组对某品牌牙膏中碳酸钙含量进行以下探究。该牙膏摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝组成，其他成分遇到盐酸时无气体生成。现利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定B中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。请回答下列问题。（已知：碱石灰固体的主要成分是生石灰和烧碱）

（1）装置A中牙膏样品放置在　 　（填仪器名称）中，盐酸放置在装置　 　（填仪器名称）中，A中至少发生　 　（填数字）个反应，写出其中一个反应的化学方程式　 　
（2）若测定值比实际值小，可能的原因有　 　（填字母）
a．装置A中水蒸气、HCl等进入装置B中
b．装置A中CO2未完全进入装置B
c．CO2气流速度太快导致Ba(OH)2未完全吸收
d．盐酸未滴加过量
（3）为减少误差，现采取以下一些措施：
①在A、B之间增加一个装有　 　（填化学式）溶液的洗气瓶，它的作用是　 　；
②若将装置B中的长导管下方增加一个多孔球泡，作用是　 　；
③若将装置A的前面再增加一个鼓入氮气的装置，目的是　 　；
④若在装置B的后面再增加一个装有碱石灰固体的干燥管，目的是　 　。
（4）准确称取三份各16.00g的样品，进行测定，测得BaCO3质量分别为3.96g、3.92g、3.94g。请计算样品中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）
（5）某同学利用上述方法测定牙膏中钙元素的质量分数。小李同学认为即使排除实验仪器和操作的影响，上述测定的结果仍有可能偏小，理由是：　 。
7．利用创新的实验装置进行实验
实验一
实验二
实验一：
①关闭弹簧夹K，滴入过氧化氢溶液，单球管中发生反应的化学方程式是　 　。
②将带火星的细碳棒伸入集气管，细碳棒复燃，原因是　 　。
A．氧气的浓度增大 B．碳棒的表面积增大
C．反应放出的热量，使温度达到了细碳棒的着火点
③将装有红磷的燃烧匙迅速放进集气管，塞紧橡皮塞，打开弹簧夹K，继续滴入过氧化氢溶液，此时观察到的现象是　 　，反应的化学方程式为　 　。
实验二：
①实验中先滴入稀硫酸，后用酒精灯加热的原因是　 　。
②实验中能说明H2具有还原性的现象是　 　。
③本实验中涉及到的化学反应类型有　 　。
8．同学们在实验室用块状大理石和5%的稀盐酸反应制取CO2，观察不到气泡产生时，发现固体还有剩余，对此进行探究（杂质不溶水且不与酸反应）。
（提出问题）不再产生气泡的原因是什么？
（猜想假设）猜想一：盐酸已经完全反应 猜想二：剩余固体中无碳酸钙
猜想三：生成物或杂质附着在大理石表面，阻碍反应继续进行
（1）（实扮探究一）反应后溶液中是否有盐酸。
小亮取上述反应后的溶液，测得溶液pH=2，说明溶液显　 　性,由此得出猜想一不成立的结论。
（2）小慧认为此结论不够严谨，还应考虑生成物对溶液酸碱度的影响，补充了如夏实验。
①取洁净的烧杯，另配制　 　溶液，测得溶滚pH=7。
②取洁净的试管，加入适量水和紫色石蕊溶液，持续通入CO2，发现溶液变为　 　色。但小亮认为实验②不能说明CO2对溶液酸碱度的影响，他重新改进了实验。
③另取洁净的试管，加入适量水，持续通入CO2至饱和，测得溶液pH=5.6。
由以上实验可知，该反应的生成物对溶液酸碱度影响不大，猜想一不成立，反应后的溶液中有盐酸。
（3）（实验探究二）剩余固体中是否有碳酸钙。
小亮先振荡反应容器，使剩余固体和液体充分接触，观察到仍无气泡产生。再向容器中滴加
少量5%的稀盐酸，又有气泡产生。一段时间后，不再产生气泡，仍有固体剩余。产生气泡的化学方程式是　 　。
由以上实验可知，猜想二和猜想三不成立。
（4）（得出结论）
根据以上实验探究，可得出影晌反应是否进行的因素之一是　 　。
（5）（反思交流）小慧又提出，也可能是反应太慢，无法观察到气泡产生。她设计了如下对比实验：取出（实验探究二）所得的部分清液，放置一段时间后，测得pH为X，同时测得（实验探究二）容器中剩余溶液的pH为Y，若X　 　Y(填“>”“=”“<”)，则她的猜想成立。
9．学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。
（提出问题）如何选择药品和设计装置进行测定？
（查阅资料）贝壳的主要成分是CaCO3，其它成分对实验影响忽略不计室温时，CaCO3不溶于水，CaSO4微溶于水
（1）（设计与实验）
实验一：选择药品。分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在图1的三颈烧瓶中反应，采集数据

图1中反应的化学方程式是　 　
（2）据图2分析，选择粉末状样品的依据是　 　
（3）据图3分析，影响实验测定准确性的原因：一是水蒸气含量增加；二是　 　
（4）实验二：设计装置。小组设计了图4装置进行测定

打开活塞，稀硫酸进入试管，观察到的现象是　 　。反应结束后进行读数。读数前调节水准管与量气管液面相平的原因是　 　
（5）实验三：优化装置。在老师指导下，小组优化并设计了图5装置进行测定

试剂a是　 　
（6）检查该装置气密性的方法是　 　
（7）加入足量稀硫酸，一段时间后反应停止。再加入氯化铵溶液，发现又产生气泡，推测加入氯化铵的作用是　 　
（8）（数据处理）
实验三中，样品质量为m g，加入稀硫酸体积为V1mL，加入氯化铵溶液体积为V2 mL，右侧针筒最后读数为V mL，则反应生成CO2体积为　 　。该实验条件下CO2密度为d g/mL，则样品碳酸钙质量分数表达式为　 　
（9）（反思与评价）
与实验二相比，实验三的优点是　 　（写一点）。
10．化学是一门以实验为基础的科学。

（1）仪器a的名称是　 　。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为　 　；选择的装置组合是　 　（填序号）。
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为　 　；若要控制反应的发生或停止，应选择的发生装置是　 　（填序号），利用D装置收集氢气的理由是　 　。
（4）某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
实验1
5mL 4%
粉末状MnO20.2g
实验2
5mL 4%
粉末状CuO0.2g

①实验1中制取氧气的化学方程式为　 　。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和　 　。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是　 　。
④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是　 　。
11．某研究性学习小组对中和反应进行探究。
（问题提出）怎样证明NaOH溶液与稀盐酸能发生化学反应？

（查阅资料）可从三个方面设计实验证明：
一是设计实验证明反应物的消失；
二是设计实验证明有新物质生成；
三是设计实验证明化学反应有能量变化。
（实验探究）
（1）方案一：在NaOH溶液中滴入几滴酚酞后再滴加盐酸，当观察到　 　时，即可确定二者发生了化学反应。其中和反应方程式为　 　。但有同学认为顔色变化可能是盐酸与NaOH溶液反应，也可能是盐酸和酚酞反应了，请设计实验加以证明　 　。
（2）方案二：往NaOH溶液滴加盐酸的过程中，用pH计不断测量溶液的酸碱度，当pH＜7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图像如图1。

a点表示溶液中的溶质是　 　(写名称)，将该溶液蒸发结晶后得到固体是　 　 (填“纯净物”或“混合物”)
（3）滴加盐酸的过程中，强调“pH＜7时”而不是“pH减小”作为判断二者发生化学反应的理由是　 　。
（4）方案三：NaOH溶液与稀盐酸反应放热，若混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应。某同学将不同溶质质量分数的盐酸和NaOH溶液各10mL混合(注：所用溶液溶质质量分数很小，密度均相等)，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t(如表)
编号
盐酸
NaOH溶液
△t/℃
1
3.65%
2.00%
3.5
2
3.65%
4.00%
x
3
7.30%
8.00%
14
表中x约为　 　。
（5）某同学在没有使用温度计的情况下，通过图2所示装置完成了实验(烧瓶内装氢氧化钠溶液，分液漏斗装盐酸，U形管装红墨水)。则该同学根据U形管装红墨水液面左低右高的现象判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。但有同学认为单凭此现象不足以说明该反应放热，其理由是　 　。
（6）如图3对上述过程采用微观模型加以认识，NaOH溶液和盐酸反应的微观实质是　 　。