中考化学二轮复习 科学探究题特训专题2 课本基础实验及其创新（含解析）

专题2  课本基础实验及其创新

1．下图表示的实验方案设计，不能达到实验目的的是（　　）

A．探究溶剂种类对物质溶解性的影响

B．探究温度对物质溶解性的影响

C．配制10%的氢氧化钙溶液 

D．区别氯化钠和氢氧化钠固体

【答案】C

【解析】A、过程中，食盐在水中完全溶解，在酒精中几乎不溶解，说明溶剂种类对物质溶解性有影响，该选项能够达到实验目的；

B、充分振荡后硝酸钾不能完全溶解，加热后硝酸钾完全溶解，说明温度对物质溶解性有影响，该选项能够达到实验目的；

C、氢氧化钙微溶于水，10g氢氧化钙不能完全溶解，因此不能配制10%的氢氧化钙溶液，该选项不能达到实验目的；

D、过程中温度升高的是氢氧化钠，温度无明显变化的是氯化钠，该选项能够达到实验目的。

2．下列实验操作、现象与结论一致的是（　　）

【答案】B

【解析】A、向收集满 CO2的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，旋紧瓶盖，振荡，塑料瓶变瘪，不能说明CO2能与水反应，也可能是二氧化碳溶于水造成的，故选项实验操作、现象与结论不一致。

B、点燃某气体，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液体产生，该气体不一定是氢气，也可能是甲烷等气体，故选项实验操作、现象与结论一致。

C、将带火星的木条伸入某气体的集气瓶中，木条熄灭，不能该气体一定不含氧气，也可能是含有氧气的空气等，故选项实验操作、现象与结论不一致。

D、向某无色溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液变红，该溶液不一定是酸溶液，也可能是硫酸氢钠等盐溶液，故选项实验操作、现象与结论不一致。

3．下列实验中，能达到相应实验目的的是（　　）

A．探究质量守恒定律 

B．探究燃烧的一个条件：温度达到可燃物的着火点 

C．探究甲烷组成含有氢、氧元素 

D．收集干燥的氢气

【答案】B

【解析】A、稀硫酸和氯化钠不能反应，不能用来验证质量守恒定律，该选项不能达到实验目的；

B、过程中木屑燃烧，说明温度达到可燃物的着火点时才能够燃烧，该选项能够达到实验目的；

C、过程中烧杯内壁出现水珠，说明反应生成水，进一步说明甲烷中含有氢元素，不能判断是否含有氧元素，该选项不能达到实验目的；

D、可以用浓硫酸吸收水蒸气，但是不能用该装置收集氢气，该选项不能达到实验目的。

4．下列实验或实验装置图正确且能最终达到实验目的的是（　　）

A．电解水实验 B．测定空气中氧气的含量 

C．检查装置的气密性 D．区分硬水和软水

【答案】D

【解析】A、电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，是氧气；与电源负极相连的试管内的气体体积多，是氢气，且两者的体积之比大约是1：2，故选项错误。

B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项错误。

C、该装置的气密性检查方法是：当拉动注射器的活塞时，锥形瓶内的空气体积增大压强变小，若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡，故选项错误。

D、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，可用肥皂水来区分硬水和软水，向等量的水中加入等量的肥皂水，若产生泡沫较多，则是软水，若产生泡沫较少，则是硬水，故选项正确。

5．通过探究实验“我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同”以下结论正确的是（　　）

A．我们呼出的气体不含氮气 

B．我们呼出的气体极易溶于水 

C．我们呼出的气体能使木条燃烧更旺 

D．我们呼出的气体能使澄清石灰水变浑浊

【答案】D

【解析】A、氮气的含量基本不变，因为人体没有吸收氮气，故选项说法错误。

B、我们呼出的气体中含有氮气、氧气、稀有气体等，难溶于水，故选项说法错误。

C、我们呼出的气体不能使木条燃烧更旺，故选项说法错误。

D、我们呼出的气体含有较多的二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确。

6．如图所示4个实验的分析不正确的是（　　）

A．甲实验说明铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 

B．乙实验说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大 

C．丙实验b烧杯中的酚酞溶液变红色，说明NH3分子运动到酚酞溶液中 

D．丁实验中，白磷能在水下燃烧，说明它具备了燃烧的三个条件

【答案】A

【解析】A、铁丝在氧气中燃烧，观察到生成一种黑色固体，生成物是四氧化三铁，不是氧化铁，氧化铁是红棕色的，故选项说法错误。

B、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故选项说法正确。

C、一段时间后，b烧杯中的酚酞溶液变红色，而两者没有直接接触，说明氨分子运动到了酚酞溶液中，故选项说法正确。

D、丁实验中，白磷能在水下燃烧，说明它具备了燃烧的三个条件（可燃物、与氧气接触、温度达到着火点），故选项说法正确。

7．化学实验是进行科学探究的重要于段，根据实验回答下列问题

（1）图1实验观察到澄清的石灰水变浑浊，证明石蜡的成分中一定含有　　元素，依据的原理是　                     　。

（2）图2实验，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色会消失，这是由于木炭具有　   　性。

（3）图3是电解水实验，切断电源后，用　             　分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体。

（4）图4是稀释浓硫酸的正确操作，如果将水注入浓硫酸，后果是　        　，如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应立即用　           　，再涂上3%﹣5%的碳酸氢钠溶液。

【答案】（1）碳；质量守恒定律；（2）吸附；（3）燃着的木条

（4）酸液飞溅；大量清水冲洗。

【解析】（1）澄清的石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，CO2中含有碳、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，则石蜡中一定含有碳元素，可能含有氧元素。

（2）向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色会消失，这是由于木炭具有吸附性，能吸附色素。

（3）切断电源后，可用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，若木条燃烧的更旺，说明是氧气，若气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，说明是氢气。

（4）稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散；切不可把水注入浓硫酸中，这是因为浓硫酸的密度比水大，如果添加顺序颠倒，那么浓硫酸会浮在水面上，又由于浓硫酸溶于水放出大量的热，能使水沸腾，容易造成酸液飞溅。如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应立即用大量清水冲洗，后涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液。

8．配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液的过程如图所示：

（1）写出图中标号a仪器的名称：　      　。

（2）配制50g质量分数为15%的氯化钠溶液，所需氯化钠和水的质量分别为：氯化钠　　g，水　  　g。

（3）称量氯化钠时，氯化钠应放在托盘天平的　 　盘。（填“左”或“右”）

（4）溶解过程中玻璃棒的作用是　                     　。

（5）对配制的溶液进行检测发现溶质质量分数偏小，其原因可能有　    　。（填序号）

A．称量时，药品与砝码放反了 B．量取水的体积时，仰视读数 C．装瓶时，有少量溶液洒出

（6）把50g 质量分数为 15%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液，需要水的质量是

　　g。

【答案】（1）量筒；（2）7.5g，42.5g；（3）左；（4）搅拌，加快溶解的速率。（5）AB；（6）100。

【解析】（1）由图示可知，标号a仪器的名称是量筒。

（2）配制50g质量分数为15%的氯化钠溶液，需要氯化钠：50g×15%＝7.5g，水：50g﹣7.5g＝42.5g。

（3）称量氯化钠时，氯化钠应放在托盘天平的左盘。

（4）溶解过程中玻璃棒的作用是搅拌，加快溶解的速率。

（5）A．称量时，药品与砝码放反了 称取食盐的质量偏少，会使溶质质量分数偏小；

B．量取水的体积时，仰视读数，量取的水偏多，会使溶质质量分数偏小；

 C．装瓶时，有少量溶液洒出，不会影响溶质的质量分数。

（6）设需要水的质量是x

50g×15%＝（50g+x）×5%    解得：x＝100g

9．没有空气就没有生命，没有前辈科学家的不断追求就没有今天的科技发展。

（1）如图1是在我们教材上册P13的“空气中氧气体积分数的测定”实验装置示意图。

①红磷在空气中燃烧的化学方程式为　              　。

②实验完毕后，集气瓶内水面上升到一定高度后，不再继续上升。这种现象说明氮气具有的性质是　                  　；若从烧杯中进入集气瓶内水的体积明显小于预期，结合图示分析导致误差产生的一条可能主观原因是　            。

③因实验是在集气瓶外点燃红磷，造成的不良后果是　         　。

【查阅资料】红磷的着火点为240℃；白磷40℃时即可燃烧，且与红磷燃烧的产物相同。

④实验小组用手持仪器测定白磷在空气中燃烧时氧气体积分数变化曲线如图2示。

结合上述问题分析和对图象观察，谈谈你对可燃物燃烧的重新认识：　          　。

⑤如图3是法国化学家拉瓦锡曾用定量方法研究空气成分的实验装置示意图。通过实验，拉瓦锡得出空气是由氧气和氮气组成，其氧气约占空气总体积的结论。根据现在的认识，请对此加以补充：　                                                 　。

（2）在1777年，拉瓦锡利用图3所示装置还研究了氧化汞的分解与生成中各物质之间的关系，得出结论：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。

⑥质量守恒的原因在于化学反应前后　   　

A．物质的种类没有改变    B．分子的种类没有改变

C．分子的数目没有改变    D．原子的种类、数目和质量都没有改变

⑦下列日常生活中的现象，遵守质量守恒定律的是　    　。

A．衣服淋湿后变重了    B．蜡烛燃烧后质量减少了

C．白醋放在敞口容器中    D．用洗洁精洗去盘子的油污

⑧在化学反应A+2B＝C+D中，5.6gA和7.3g的B恰好完全反应，生成了12.7gC，同时得到D物质的质量是　      　。

【答案】①4P+5O22P2O5。②不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧；红磷不足等。

③污染环境。④可燃物燃烧需要氧气达到一定浓度。

⑤干燥空气中各组分气体的体积分数大约是：氮气78%、氧气21%，稀有气体0.94%，二有化碳0.03%，其它气体和杂质0.03%。

⑥D     ⑦B     ⑧0.2g。

【解析】①红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5。

②实验完毕后，集气瓶内水面上升到一定高度后，不再继续上升，这种现象说明氮气具有的性质是不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧；

若从烧杯中进入集气瓶内水的体积明显小于预期，结合图示分析导致误差产生的一条可能主观原因是红磷不足等。

③因实验是在集气瓶外点燃红磷，导致五氧化二磷扩散到空气中，造成的不良后果是污染环境。

④结合上述问题分析和对图象观察可知，可燃物燃烧需要氧气达到一定浓度。

⑤根据现在的认识可知，干燥空气中各组分气体的体积分数大约是：氮气78%、氧气21%，稀有气体0.94%，二有化碳0.03%，其它气体和杂质0.03%。

⑥质量守恒的原因在于化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有改变。故填：D。

⑦A．衣服淋湿后变重了，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律解释；B．蜡烛燃烧后质量减少了，是因为蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳，扩散到空气中，符合质量守恒定律；C．白醋放在敞口容器中，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律解释；D．用洗洁精洗去盘子的油污，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律解释。故填B。

⑧在化学反应A+2B＝C+D中，5.6gA和7.3g的B恰好完全反应，生成了12.7gC，同时得到D物质的质量是：5.6g+7.3g﹣12.7g＝0.2g。

10．小英同学从资料中得知：质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。

【实验回顾】

1756年，俄国化学家罗蒙诺索素夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。

1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论，拉瓦锡还通过这个实验研究了　    　，成就了化学史上的另一经典实验。

【实验重现】

小英同学在老师的指导下，将铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后，涂在用铁片折成的连续的Z形架表面，然后放入盛满氧气的集气瓶中。通过如图所示装置对“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”进行实验探究，实验过程中做到操作规范，准确称量和细致观察。

（1）证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有：　                       　，

　                          　。

（2）此实验用氧气替代空气的主要目的是　                                　。

（3）实验室里现有过氧化氢溶液，二氧化锰粉末，以及下列仪器：

①写出编号仪器的名称：B　               　。

②利用上述药品、仪器：制取少量纯净氧气，其简易制取装置应选择的仪器有　   　（填序号），反应的化学方程式为　                    　，能否组装一套制氧气的装置，以控制反应的发生和停止。　  　（填“能”或“否”），并说明理由　             　。

【总结与反思】

1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂，你认为质量增大的原因是：　                            　。

【答案】【实验回顾】空气的成分或空气中氧气的含量等；（合理即可）

【实验重现】（1）铁片上的物质变红或有红色物质生成：天平平衡或质量不变；

（2）加快反应的速率或增大反应物的浓度等；

（3）①锥形瓶；②CDHIA；2H2O22H2O+O2↑；否；二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离；

【总结与反思】有空气进入（合理即可）

【解析】【实验回顾】拉瓦锡还通过这个实验研究了空气的成分或空气中氧气的含量等，成就了化学史上的另一经典实验；

【实验重现】（1）证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有：铁片上的物质变红或有红色物质生成；天平平衡或质量不变；

（2）此实验用氧气替代空气的主要目的是：加快反应的速率或增大反应物的浓度等；

（3）①锥形瓶是常用的反应容器；②利用上述药品，仅器：制取少量纯净氧气，其简易制取装置应选择的仪器有：CDHIA；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；不能组装一套制氧气的装置，以控制反应的发生和停止，因为二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离；

【总结与反思】导致波义耳与质量守恒定律失之交臂，我认为质量增大的原因是：有空气进入。

11．化学实验室现有石灰石、稀盐酸、氯酸钾、澄清石灰水、火柴、药匙及下列仪器：

（1）小明同学要制取氧气，发现需要补充一种药品是　         　（填名称），发生反应的化学方程式为　                      　，小明同学发现还缺少一种仪器　 　（填名称），该仪器在此实验中作用是　                                      　，补充此仪器后，他们还需要的仪器有　                　（填序号）。

（2）若实验室制取并检验二氧化碳的实验过程中，右侧试管中的导管口处没有气泡冒出，说明导管内气体的压强　                 　导管口处外界压强，导致此现象的可能原因是　                                      　。

【答案】（1）二氧化锰；2KClO32KCl+3O2↑；试管；用作加热条件下，氯酸钾与二氧化锰的反应容器；①③④⑤⑥。

（2）小于或等于（或不大于）；长颈漏斗漏斗下端未伸入到液面以下。

【解析】（1）实验室采用氯酸钾与二氧化锰制取氧气，所以需要的药品还有二氧化锰；氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热反应生成氯化钾和氧气，书写化学方程式注意配平、反应条件及气体符号；用于加热的发生装置，选用试管；另外需要集气瓶收集气体，单孔橡胶塞带有导管，输送气体，酒精灯用于加热，水槽排水法收集气体时收集水，铁架台用于装置固定。

（2）二氧化碳没有从导管出气，说明内部气体压强不大于外界压强，导致气体无法排出，当长颈漏斗下端未伸入液面以下时，生成的气体从导管口下端逸出，造成内部气体减少，压强减小，致使二氧化碳无法被排出收集。

12．某校课外兴趣小组同学对有关镁与盐酸反应的系列研究：研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：

（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是　                                     　。

（2）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是　     反应，化学方程式为　  　。

（3）实验 测得镁片产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图所示，则t1～t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是　                                　。

研究二：探究反应后所得溶液的酸碱性

【发现问题]

（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7。

（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果。

【提出猜想】甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7。

乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞溶液变红色。

【实践与思考】为验证猜想，甲、乙两同学均需进行一个探究实验是　           　。 乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很 快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成。该气体能燃烧。请你根据实验现象写 出镁与水反应的化学反应方程式　                                　。

【结论】（1）镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；

（2）镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性。

【交流与反思】氯化钠溶液呈中性，而上述甲同学实验中镁完全反应后所得溶液显酸 性，你认为与溶液中　                        　（填离子符号）。

[注意：若答对本小题奖励 2 分，总分不超过 40]一段时间后，乙同学观察到溶液红色逐渐变淡，最后消失，你认为原因可能是　                          　 请设计实验验证你的猜想　                                                    

                                                             。

【答案】（1）镁的化学性质较活泼易在其表面形成氧化镁保护膜，打磨后有利于反应的进行（2）放热；Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑（3）由于镁与盐酸反应放热，温度越高反应速度越快【实践与思考】测定氯化镁溶液的酸碱性；Mg+2H2OMg（OH）2↓+H2↑

【交流与反思】Na+和Mg2+有关；温度降低导致Mg（OH）2的溶解度减小； 设计的方案一：将褪色后的溶液加热，若溶液又变红，则是由于温度降低导致Mg（OH）2的溶解度减小。

方案二：在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后，立即滴入适量的植物油进行液封，使溶液与空气隔绝，若冷却后红色依然褪去，则是由于温度降低导致Mg（OH）2的溶解度减小。

【解析】（1）镁的化学性质较活泼易在其表面形成氧化镁保护膜，打磨后有利于反应的进行。反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是放热反应。

（2）镁与盐酸反应会生成氢气及氯化镁，所以镁与盐酸反应的化学方程式：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑。

（3）由于镁与盐酸反应放热，温度越高反应速度越快。

【实践与思考】甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7．说明甲同学要做的实验是使稀盐酸过量再测量它的PH值，猜测氯化镁的溶液PH小于7，说明他也要测量氯化镁溶液的PH值。乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞溶液变红色。说明乙同学要实验氯化镁溶液的酸碱性，如果是碱性的那么可以使酚酞变红色，也要实验镁和热水反应之后的酸碱性，如果是碱性的那么可以使酚酞溶液变红色。溶液的pH小于7，说明甲同学所得溶液显酸性。为验证猜想，甲、乙两同学均需测定氯化镁溶液的酸碱性，因为甲、乙两同学的猜想都与氯化镁溶液的酸碱性有关。镁与水反应的化学反应方程式为：Mg+2H2OMg（OH）2↓+H2↑

【交流与反思】金属氯化物溶液pH值大小与金属的活动性有关，氯化钠溶液呈中性，而上述甲同学实验中镁完全反应后所得溶液显酸性，这是因为钾的活动性比镁活动性强，因此这是和溶液中的Na+和Mg2+有关。

（1）一段时间后，乙同学观察到溶液红色逐渐变淡，最后消失，你认为原因可能是猜想可能是水温逐渐降低，导致Mg（OH）2的溶解度减小而析出沉淀，碱性减弱，酚酞颜色逐渐消失。设计的方案一：将褪色后的溶液加热，若溶液又变红，则是由于温度降低导致Mg（OH）2的溶解度减小。

方案二：在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后，立即滴入适量的植物油进行液封，使溶液与空气隔绝，若冷却后红色依然褪去，则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小。（2）镁与水反应的化学反应方程式为：Mg+2H2OMg（OH）2↓+H2↑。