中考化学二轮复习 实验题特训题型06 实验中影响因素的探究（含解析）

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题型06  实验中影响因素的探究1．小军同学需要快速配制一杯可口的白糖溶液，下列措施不能达到目的是（　　）A．用冰水溶解 B．用热水溶解 C．把白糖碾成粉末后溶解 D．溶解时用筷子搅拌【答案】A【解析】A、用冰水溶解，抑制溶解的速度，不能达到目的，故符合题意；B、用热水溶解，加快溶解的速度，能达到目的，故不符合题意；C、把白糖碾成粉末后溶解，加快溶解的速度，能达到目的，故不符合题意；D、溶解时用筷子搅拌，加快溶解的速度，能达到目的，故不符合题意。2．化学是以实验为基础的科学，根据实验1、实验2回答下列问题：（1）实验1的实验目的是　                       　，当恰好完全反应时锥形瓶中的现象是：　                   　，图中所示称量的质量是　73.2　g。（2）实验2中可观察到铜丝表面的现象：　                           　，可得出的结论是：　                                　。【答案】（1）验证质量守恒定律（合理即可）  溶液由红色变成无色  73.2（2）铜丝的表面覆盖一层银白色物质；铜的金属活动性比银强【解析】（1）氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠和水，当酚酞溶液由红色恰好变为无色时，两者恰好完全反应，反应前后托盘天平保持平衡，说明该反应遵守质量守恒定律。图中所示称量的质量是50g+20g+3.2g＝73.2g。（2）铜的金属活动性比银强铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，会观察到铜丝的表面覆盖一层银白色物质，该实验说明铜的金属活动性比银强。3．（2018•海南）为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组进行了如下实验，取等质量的铁片、镁片、锌片，分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。（1）请分析反应中温度升高的原因；　                        　（2）根据曲线总结出金属活动性的相关规律：　                           　
【答案】（1）金属与酸反应放出热量（2）相同条件下，金属越活泼，与酸反应放出的热量越多【解析】（1）根据图示可以看出，金属与酸反应的过程中温度升高，说明金属与酸反应是放出热量的反应，故填：金属与酸反应放出热量；（2）在金属活动性顺序中，镁＞锌＞铁，镁使温度升高的最明显，铁变化最不明显，说明相同条件下，金属越活泼，与酸反应放出的热量越多，故填：相同条件下，金属越活泼，与酸反应放出的热量越多。4．【2019·浙江省温州市】过氧化氢溶液保存时，因缓慢分解导致质量分数变小（化学方程式为2H2O22H2O+O2↑）。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响，小明利用图甲装置，每次实验往锥形瓶中加10克30%过氧化氢溶液，再滴加调节剂，使其pH分别从3依次调至13，在60℃反应温度下进行实验，获得数据如图乙。（1）氧气能用排水法收集，是因为_________________。（2）根据本实验结果，对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议：___________________________________________________。（3）某次实验中，当10克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32克氧气时，剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少？（滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计，计算结果精确到1%）【答案】（1）氧气不易溶于水（2）在pH约为3～5的酸性条件下保存（3）24%【解析】（1）氧气能用排水法收集，是因为 氧气不易溶于水。（2）根据本实验结果，由于在pH约为3～5的酸性条件下过氧化氢分解最慢，所以对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议：在pH约为3～5的酸性条件下保存。（3）设分解产生0.32克氧气时，消耗的过氧化氢的质量为x。2H2O22H2O+O2↑68              32x               0.32 gx＝0.68 g剩余的过氧化氢的质量为10g×30%﹣0.68g＝2.32g剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为×100%＝24%。5．【2019·安徽省】某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验：编号KClO3质量/g催化剂催化剂质量/g收集50 mLO2所需时间/s实验15﹣﹣171实验25MnO20.549实验35Fe2O30.558实验45KCl0.5154（1）设置实验1的目的是_____________________________。（2）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________________。（3）写出KClO3分解的化学方程式：__________________________________________。（4）由实验1和实验4可知，KCl_________________（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，解释原因：_____________________________。（5）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内_____________________________。【答案】（1）对比实验  （2）MnO2  （3）2KClO32KCl+3O2↑（4）有    生成的KCl加快了反应  （5）收集气体的体积【解析】（1）通过对比才能知道实验2、3、4中加入药品后有无催化作用。（2）除了加入药品不同外，其他条件都相同，根据对比可知，收集相同体积的氧气，实验2所用时间最短，即二氧化锰的催化效果最好。（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑。（4）由实验1和实验4可知，KCl有催化作用；维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，是因为氯酸钾分解生成的氯化钾对反应起了催化作用。（5）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内收集氧气的体积。6．【2019·江苏省苏州市】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）①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式：____________________________________________。②上述反应的理论产氧率为______________[产氧率＝×100%，结果精确到0.1%]。③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，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30 mL 10%的双氧水（其他实验条件均相同），测定收集500 mL氧气所用的时间，结果如表：序号123456789MnO2用量/g0.10.20.30.40.50.60.70.80.9所用时间/s1786322222①写出上述反应的化学方程式：__________________________________________。②该实验可得出的结论是__________________________________________。【答案】（1）AE（2）①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑  ②10.1%③K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气（3）BC  （4）①2H2O22H2Ol+O2↑②其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率【解析】（1）高锰酸钾制取氧气，需要加热，发生装置可选A；氧气不易溶于水，收集装置可选用E。（2）①高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。②根据化学方程式理论上氧气的产率＝＝10.1%。③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有：K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气。（3）A．要先检查装置的气密性，再装药品，故错误；B．防止收集到的气体不纯，等导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气，故正确；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，故正确；D．为了防止水槽中水沿导管进入试管使试管炸裂，要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故错误。（4）①双氧水的二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2Ol+O2↑；②通过题干和表格中提供的信息可知，其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率。7．【2019年平凉市】科学探究很奇妙！在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%过氧化氢的溶液中，发现立即有大量气泡产生。硫酸铜溶液中有三种不同的粒子（H2O，SO42−，Cu2+），小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过如图所示的三个实验完成这次探究活动，并回答有关问题。（1）你认为最不可能的是哪一种粒子？____________；理由是__________________________________。（2）要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③；在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，说明____________不起催化作用；在实验③中加入____________后，会观察到大量气泡，证明起催化作用的是____________。（3）检验实验产生的气体的方法是____________________________________________。（4）小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还需通过实验确认它在反应前后_____________。【答案】（1）H2O  过氧化氢溶液中含有水分子（2）SO42−  CuSO4溶液  Cu2+（3）将带火星的木条伸进试管内，观察到木条复燃（4）质量和化学性质不变【解析】（1）由于过氧化氢溶液中含有水分子，故起催化作用的不可能是水分子。（2）要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③；在实验②中加入稀硫酸后，含有硫酸根离子，无明显变化，说明SO42−不起催化作用；要证明是铜离子起作用，可以在实验③中加入CuSO4溶液后，会观察到大量气泡，证明起催化作用的是Cu2+。（3）检验实验产生的气体是氧气，可以将带火星的木条伸进试管内，观察到木条复燃。（4）要确定硫酸铜是催化剂，还需通过实验确认它在反应前后质量和化学性质不变。8．某探究小组为了探究镁、铝、铜的金属活动性强弱，设计了以下实验探究方案。[实验探究1]将大小一样且均未打磨的镁、铝、铜片分别放人等质量的溶质质量分数相同的稀盐酸中。[实验现象]镁片表面很快产生大量气泡，铝表面过一段时间后才产生较少气泡，铜不反应。[结论]镁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为_____。（1）一段时间后，铝片表面才产生较少气泡的原因是_____（用化学方程式表示）。（2）有同学提出疑问：镁、铝、铜片均未打磨，会影响反应现象，那么镁、铝、铜片有必要打磨吗？__           ___，打磨的目的是___                                __。[实验探究2]取打磨过的镁片、铝片分别插人盛有硫酸铜溶液的试管中。镁片、铝片表面都有红色疏松的物质析出，硫酸铜溶液颜色变浅。据此可以探究出三者的金属活动性强弱。（3）写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式：_____                                   。[拓展探究]细心的同学发现，将打磨过的镁片插人硫酸铜溶液中时，镁片表面除了有红色疏松的物质析出，还有气泡产生。为什么会有气泡产生呢？[查阅资料]在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性。硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强。（4）试写出镁片与硫酸铜溶液反应产生气泡的化学方程式：_____。（5）试设计实验探究硫酸铜溶液的浓度与铜离子的水解作用的关系：_____。【答案】【结论】镁>铝>铜    （1）（2）有必要    除去金属表面的氧化膜及其他杂质    （3）    （4）（5）分别取10mL质量分数为5%和10%的硫酸铜溶液于试管中，放入大小一样且均打磨过的镁片，若放入质量分数为10%的硫酸铜溶液中的镁片产生气泡的速度明显快于质量分数为5%的硫酸铜溶液，则硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强（合理即可）    【解析】（1）铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，其化学方程式为。（2）镁、铝、铜片有必要打磨，打磨可以除去金属表面的氧化膜及其他杂质，有利于金属直接与稀盐酸接触而发生发应。（3）铝与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜，其化学方程式。[查阅资料]在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性。硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强。（4）在硫酸铜溶液中，由于铜离子的水解作用，溶液显酸性，则镁片与硫酸铜溶液反应实际上与稀硫酸也发生了反应产生氢气，其化学方程式。（5）若想探究硫酸铜溶液的浓度与铜离子的水解作用的关系，可取不同浓度的硫酸铜溶液，与镁片反应，看产生气泡的速度即可，实验中要注意控制变量，具体步骤为：分别取10mL质量分数为5%和10%的硫酸铜溶液于试管中，放入大小一样且均打磨过的镁片，若放入质量分数为10%的硫酸铜溶液中的镁片产生气泡的速度明显快于质量分数为5%的硫酸铜溶液，则硫酸铜溶液的浓度越大，铜离子的水解作用越强。9．金属在日常生活，工农业生产和科学研究方面应用广泛。（1）铜可用来制作导线，是因为其具有良好的延展性和　       　。（2）在空气中，铝表面生成一层致密的氧化膜，氧化膜的主要成分是　     　。（3）某实验小组为了探究影响金属与酸反应快慢的因素，进行如表实验：实验序号实验过程实验现象1镁粉和铁粉分别与5%盐酸反应镁粉产生气体快2铁粉和铁片分别与15%盐酸反应铁粉产生气体快3铁片分别与5%盐酸和15%盐酸反应15%盐酸产生气体快由此得出影响金属与酸反应快慢的因素有：a：　                                                      　b：　                                                         c：　                                                       　（4）小明将一包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。①锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是　                          　②若滤液为蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是　            　（写离子符号）【答案】（1）导电性  （2）氧化铝（3）金属活动性，活动性越强，反应速率越快；金属与酸的接触面，接触面越大，反应越快；酸的浓度，酸的浓度越大，反应越快（4）Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag  ②Zn2+、Cu2+【解析】（1）铜可用来制作导线，是因为其具有良好的延展性和导电性。（2）在空气中，铝表面生成一层致密的氧化膜，氧化膜的主要成分是氧化铝。（3）由此得出影响金属与酸反应快慢的因素有：a：金属活动性，活动性越强，反应速率越快；b：金属与酸的接触面，接触面越大，反应越快；c：酸的浓度，酸的浓度越大，反应越快。（4）①锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag。②若滤液为蓝色，说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，则滤液中一定含有的金属离子是Zn2+、Cu2+。10．根据如图所示实验回答下列问题：（1）如A图所示实验中，实验结束后进入集气瓶中水的体积大于瓶内原气体体积的五分之一，造成该现象的原因是　                                  　（答一条）；（2）通过B图实验中的现象所得到的结论是　                       　；（3）C图实验中，实验前预先向水中加入适量硫酸钠的作用是　              　；（4）在配制一定质量分数氯化钠溶液时，量取水的操作如D图所示，其他操作均正确，所配制溶液中氯化钠的质量分数　    　（填“偏大”，“偏小”或“不变”）；（5）E图实验中所体现的微观实质是　                                 　。【答案】（1）点燃红磷前弹簧夹没有夹紧胶皮管，点燃红磷后伸入瓶中时太慢（2）溶解性与溶质的种类有关（3）增强水的导电性（4）偏小（5）氢离子与氢氧根离子结合成了水分子【解析】（1）选择装置A进行实验，实验结束后，若进入集气瓶中水的体积大于原 气体体积的，导致这一结果的可能原因是：点燃红磷前弹簧夹没有夹紧胶皮管，点燃红磷后伸入瓶中时太慢。（2）碘在水中几乎不溶解；高锰酸钾可以溶于水，这说明溶解性与溶质的种类有关。（3）纯水的导电性较弱，为了增强水的导电性，可在水中加入硫酸钠。（4）量取水时仰视读数，会导致量取水的体积偏大，从而导致配制溶液的质量分数偏小。（5）由微观反应示意图可知，该反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合成了水分子。