初中化学实验探究题分类及练习 10页

实验探究题分类及练习一、物质的成分：1.下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。【研究课题】探究草酸晶体受热分解的产物【查阅资料】⑴该小组同学通过网络查询，获得草酸及草酸晶体的一些相关知识：名称化学式颜色、状态溶解性熔点（℃）密度（g/cm3）草酸H2C2O4—易溶于水189．51．900草酸晶体H2C2O4·2H2O无色晶体—101．51．650⑵白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色【作出猜想】第一种：草酸分解产物CO2和H2第二种：草酸分解产物是CO2、CO和H2O第三种：草酸的分解产物是、(你猜想的产物化学式)【设计实验】【实验操作】甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有；无水CuSO4变蓝,证明产物中还有若产物中有CO,则乙的对应实验现象是证明CO生成的化学反应方程式是、____________________________________【得出结论】若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式。【反思评价】乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验。请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点:。利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是：【交流讨论】丙同学继续查阅相关资料发现：草酸是一种酸，在受热分解过程中有少量升华；草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。丙同学通过进一步研究，对实验中CO2的检验提出质疑，并提出实验的改进措施，他提出的措施是______________________________2.2006年1月20日12时17分许，位于仁寿县富加镇的中石油西南油气田分公司富加输气站的出站管线发生爆炸，埋在地下的管线爆炸形成十几米长、两三米深的大坑。几分钟后，该输气站的进站管线也发生爆炸。爆炸共造成8人当场死亡，另有1人送往医院后死亡，4人受重伤。爆炸产生的烟气造成当地空气污染。\n某课外活动小组的同学准备探究在爆炸现场采集的气体样品中是否含有CO(假设该样品中不含除CO之外的其它能与CuO反应的物质)和水蒸气。［实验目的］确定气体样品中是否含有CO和水蒸气［查阅资料］天然气的主要成分是甲烷及少量烃类和二氧化碳（CO2）等，基本不含硫，无色、无嗅、无毒、无腐蚀性，具有安全、热值高、洁净和应用广泛等优点。在空气中完全燃烧生成CO2和H2O，不完全燃烧时还生成CO。水的证明一般用无水硫酸铜，无水硫酸铜是一种白色固体，遇水蒸气就会变成蓝色。CuO［实验仪器］Ca(OH)2溶液NaOH溶液无水硫酸铜浓硫酸ABCDE［问题］⑴要用较简单的方法收集爆炸现场的气体样品，可选用什么方法？。⑵在实验时，上述仪器的连接顺序应该是。⑶描述能确认气体样品中含有CO的现象。装置D中反应的方程式为。⑷从环境保护的角度考虑，你认为该实验是否存在缺陷，如果有，如何改进该实验？(若认为该实验没有缺陷，以下问题不必回答)改进的方法是。一、物质变化及性质：１．实验室里某小组正在探究一个问题。根据设计方案，小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，溶液显红色。然后她又用滴管连续滴入一定量的稀盐酸，溶液由红色变为无色。（1）他们探究的问题是____________（填Ⅰ或Ⅱ）Ⅰ．酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗？Ⅱ．酸和碱溶液能发生反应吗？（2）大家对小英得到的无色溶液继续探究。小斌认为反应后溶液中的溶质是氯化钠，小亮认为溶质有两种，它们是________________________。同学们选择两种不同类别的试剂，根据以下两种方案进行实验后，一致认为小亮的观点是正确的。请你补填下表的空缺。实验操作实验现象实验结论方案一：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入________小亮的观点正确方案二：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入________2．请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：［发现问题］：小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；小茜发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈；小玲发现苹果切开不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好象生了“锈”一般。\n［提出问题］：这三种物质“生锈”的原因是什么？［收集证据］：（１）回忆已有知识：铁生锈的条件是____________________。（２）查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Ｃu2（ＯＨ）２ＣＯ３（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。（３）实验探究：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下：实验装置实验现象铜片不生锈铜片不生锈铜片不生锈铜片生锈且水面附近锈蚀最严重由实验可知：铜生锈是铜与水、氧气、_____等物质共同作用的结果。［得出结论］:经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与__________________（填物质名称）有关。［反思与应用］利用所得结论填空：①请你提出一条延长食品保质期的建议________________________________________。（4）再提出问题：“铜绿”受热分解后的产物是什么呢？设计与实验如图：①对试管内的绿色固体加热，至完全分解。观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色（无水硫酸铜遇水变蓝），C装置中澄清石灰水变浑浊。②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。综上写出铜绿受热分解化学方程式：④如果将B、C两装置对调，行吗?为什么?，3.我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸，那么二氧化硫与水是否也能反应生成一种酸呢？某实验小组对此进行探究，设计的探究过程如下。请你回答其中的有关问题：（1）做出假设：；\n（2）设计方案：先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色，再验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色，最后验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红，实验装置和药品如图：亚硫酸钠固体二氧化硫制取装置硫酸浓硫酸干燥的蓝色石蕊试纸氢氧化钠溶液蒸馏水（3）查阅资料：你认为该实验小组需要掌握的资料内容中应包括（填序号）①二氧化硫易溶于水②酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红③SO2不与浓硫酸反应④二氧化硫有毒，能与碱溶液反应生成盐和水。（4）实验：①实验过程中装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化，这说明。②装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸颜色发生变化，当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红。此现象说明，此过程中反应的化学方程式为。③装置E的作用是。（5）结论：根据以上实验操作和现象，原假设（填“成立”或“不成立”）4.某兴趣小组利用下图装置进行二氧化碳的制取和部分性质实验，请回答下列问题：（1）关闭E打开C，从长颈漏斗A中加入液体与锥形瓶B中固体接触，即有二氧化碳气体产生。观察到D中的蜡烛慢慢熄灭，说明二氧化碳具有的性质。写出实验室制取二氧化碳的化学方程式。\n（2）关闭C打开E，则观察到G中的蜡烛燃烧得更旺，说明有氧气生成。［查阅资料］二氧化碳能与过氧化钠（Na2O2）反应生成碳酸钠和氧气。［实验探究］要检验反应后F中的固体物质含有碳酸钠，可取少量反应后F中固体物质于试管中，滴入，观察到有气泡产生；用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口，观察到，写出该反应的化学方程式。［实验结论］反应后F中的固体物质含有碳酸根离子。二氧化碳与过氧化钠反应的化学方程式为。［拓展联系］利用虚线框内装置还可用于实验室制备氧气，该反应的化学方程式为。一、物质理论：二、仪器、装置选取及操作：1.归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法。（1）我们已经学习过实验室制取O2、CO2、H2（Zn和稀硫酸反应）三种气体的反应原理、制取与收集方法。请你归纳出实验室制取气体反应的共同点（填序号）①需要加热②使用催化剂③没有气体参加反应④原料为纯净物⑤只生成一种气体（2）下列是实验室常用的仪器abcdefghi写出仪器名称：a是，c是；写出d的一种用途。（3）化学上可以通过多种反应制得NH3（极易溶于水，密度比空气小），例如①2NH4Cl（固）+Ca(OH)2（固）CaCl2+2NH3↑+2H2O②NH4HCO3（固）NH3↑+CO2↑+H2O③CaO（固）+NH3.H2O（浓）==NH3↑+Ca(OH)2我将选择反应（只写一个，填序号）作为实验室制取氨气的反应原理。我需要用上面仪器中的（填序号）来装配氨气发生装置(连接装置已经省略)，我采用的收集方法是。我选择的发生装置还可以用来制取气体。（4）某研究小组对用双氧水分解生成水和氧气的实验条件进行探究，完成了以下实验：①往盛有5ml5%H2O2溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃。②往盛有5mlw%H2O2溶液的试管中，加入agMnO2，伸入带火星的木条，木条复燃。③往盛有5mlw%H2O2溶液的试管中，加入agFe2O3，伸入带火星的木条，木条复燃。④经检验，②③中反应后试管中仍分别含有agMnO2和agFe2O3问题一：请你写出用双氧水和二氧化锰制氧气的化学反应方程式问题二：MnO2和Fe2O3在上述反应中的作用是。实验②④中的H2O2的浓度(w%)以为宜。\n研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行探究。下表选取了部分实验数据：用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需要的时间浓度时间（min）条件30%H2O215%H2O2问题三：从左表中能得到哪些结论？（写出一条结论）5%H2O2agMnO20.20.82.0agFe2O30.79.016.0一、生活及环保：1.随意丢弃废旧干电池会造成环境污染，而废旧干电池中的许多物质都是可以回收利用的。下面是某化学兴趣小组探究废旧干电池的过程，请帮助他们完成相应的报告：[提出问题]废旧干电池的组成物质有什么？[探究活动1]电池中含有的材料有哪些？请各举一例：金属；非金属；氧化物；……[探究活动2]电池内白色糊状物是由什么物质组成的？[猜想1]甲同学在剥开电池锌壳时，闻到一股淡淡的刺激性气味，因此，电池的白色糊状物中含有NH4+。[设计方案1]取少量白色糊状物与NaOH固体混合置于试管中，加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，观察到试纸变蓝，证明上述猜想正确。[猜想2]乙同学认为可能含有OH-、CO32-、Cl-、SO42-中的一种或几种，并需检验白色糊状物。[设计方案2]为了验证猜想2，设计如下实验，请完成表格中相应内容。操作步骤实验现象相应的结论1．取样。溶于适量的水，静置，过滤。取少量滤液于一支试管中，滴加紫色石蕊试液。石蕊试液不变蓝色2．另取少量滤液于另一支试管中，滴加稍过量的稀硝酸。无明显现象没有存在3．再向第2步所得溶液中继续滴加少量的溶液没有SO42-存在4．向第3步所得溶液中再滴加少量硝酸银溶液有白色沉淀产生有存在5．取白色糊状物，滴加少量碘溶液有蓝色出现有存在[结论]电池内白色糊状物主要是由（填一种盐的化学式）和\n两种物质混合而成。[交流与讨论]通过探究，你认为电池内的白色糊状物有无回收价值？；理由是。[探究活动3]利用回收的废旧电池制取ZnSO4晶体。[实验步骤]（根据流程提示，填写空格内的内容。）用小刀将锌皮刮干净加入足量的反应ZnSO4溶液，称量残渣得到ZnSO4晶体，再称量将锌皮放入烧杯中化学方程式：（填一种实验操作名称）加热，蒸发，晾干[数据处理]丙同学测量的实验数据如下表：废电池1个蒸发皿蒸发皿+ZnSO4溶液蒸发皿+ZnSO4晶体质量/g8046.5225.562.6回收过程中得到ZnSO4晶体的质量为g。2.某校同学对市场上的食品疏松剂进行了如下探究。实验一：甲小组的同学收集到一包主要成分是小苏打（碳酸氢钠）的疏松剂⑴取样品溶于适量的水中，测得溶液的pＨ大于７。⑵向小苏打样品中滴加盐酸，有大量气泡产生，经检验该气体是二氧化碳。该反应的化学方程式为。⑶同学们通过查阅资料，在老师的指导下采用了右图所示装置用小苏打和纯碱做了对比实验。实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，a烧杯中石灰水无明显现象，b烧杯中石灰水了现白色浑浊。试回答：①在实验结束时，操作上要注意的问题是：②由实验⑶可以得出的结论是。北方农村地区用“碱面”（碳酸钠）蒸馒头时，必须先将面粉发酵（产生一些有机酸）的原因是。实验二：乙小组的同学收集到一包名为“臭粉”的疏松剂，为探究其组成，进行实验：⑴“臭粉”为一种白色固体，易溶于水；⑵取少量样品与稀盐酸混合后产生了可以使石灰水变混浊的气体；⑶取少量样品加热后，产生了有刺激性气味的气体；⑷少量样品与氢氧化钠溶液混合后共热，产生了使湿润的红色石蕊试纸变蓝的臭气。调查后得知，“臭粉”的主要成分是初中化学课本中一种常见的盐。①你认为该盐是，它加热后反应的方程式为\n②用“臭粉”作疏松剂的油炸食品放置后再销售和食用的原因可能是。③某些小商贩喜欢选用“臭粉”代替“小苏打”作疏松剂的原因可能是。实验三：丙小组同学探究小苏打、“臭粉”在制作食品过程中产生气泡的原因⑴两种疏松剂产生的气体中都含有。推测产生这种气体的原因有；。⑵小组的同学将少许面粉加入水中取上层液体用pH试纸测得：pH=7。猜测产生气体的原因是。实验四：丁小组的同学在某超市发现一种复合疏松剂——发酵粉，其成分见右表：成分所用物质碳酸盐类碳酸氢钠酸性物质柠檬酸、酒石酸等疏松剂明矾其他成分淀粉、脂肪酸等⑴这种疏松剂产生的气体主要是；产生这种气体的原因是和。⑵为测定其中碳酸氢钠的质量分数，小组的同学设计了如下实验，其主要实验步骤如下：Ⅰ.按图组装仪器，将50.0g试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液；Ⅱ.测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；Ⅲ.待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；Ⅳ.再次称量干燥管内物质增加的质量；后续装置略疏松剂浓硫酸甲乙BNaOH溶液A碱石灰0306090120时间/s干燥管增加的质量/g102030Ⅴ.重复Ⅲ和Ⅳ的操作，直至干燥管内物质质量不变。讨论：①步骤Ⅰ.加入样品前还应检查，所加的酸溶液是。②装置乙的作用是；从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时，装置甲的作用是________________________________________。③请利用有关数据计算试样中碳酸氢钠的质量分数。（写出计算过程，本小题4分）\n参考答案一、1.【作出猜想】CO2、H2O（或CO、H2O等）（1分）【实验操作】CO2（0.5分）H2O（0.5分）点燃干燥管上方的气体，可以燃烧，烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊；（1分）点燃2CO+O2====2CO2（0.5分）（0.5分）【得出结论】H2C2O4====CO2↑+CO↑+H2O（1分）【反思评价】防止熔化的草酸流出；图2装置可以检验出生成物中是否有水蒸气；图2装置可以检验出生成物中是否有一氧化碳；图2装置可以检验出生成物中是否有氢气；（答出两点给1分，每点0.5分）在干燥管上方罩一干冷烧杯，点燃气体，观察烧杯内壁无水珠出现。（1分）【交流讨论】在C、D装置之间加一个冷却装置（塞有双孔橡皮塞的试管或广口瓶等）或盛有水的洗气瓶（1分）（该题文字表达或画实验装置图均给分）2.（1）气球收集(1分,合理答案均给分)（2）ACBED(1分)（3）E中黑色粉末变红,D中石灰水变浑浊(1分)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(2分)（4）在D出口处将气体点燃(1分,合理答案给分二、1.（1）Ⅱ（2）氯化钠和盐酸（或NaCl和HCl）（2）实验操作实验现象实验结论方案一：_碳酸钠（或氧化铁）产生气泡（或红褐色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色）小亮的观点正确方案二：_锌（或石蕊试液）产生气泡（或溶液显红色）（其它合理的答案均可，但注意选择的试剂必须是不同类别的物质，否则只对一个）2.略3.（1）二氧化碳能与水反应成酸（或不能）（3）②③④（4）①二氧化碳气体不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色（合理即可）②水不能使石蕊变色；二氧化碳和水发生了反应，生成了某种酸性物质；SO2+H2O=H2SO3③吸收多余的SO2气体，防止污染空气（尾气处理）（5）成立（不成立）\n4.（1）不燃烧，也不支持燃烧（1分）CaCO3+2HClCaCl2＋H2O+CO2↑　（2分）（2）稀盐酸（或稀硫酸）玻璃片上出现白色固体（合理答案均可）（每空1分）Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2O（2分）2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2（2分）2H2O2MnO22H2O+O2↑（2分）三、四、1.（1）③⑤（1分）（2）铁架台，集气瓶；溶解固体。（每空0.5分，共1.5分）（3）①或③；abf或bh（其他合理答案均给分）；向下排空气法。O2或CO2或H2（最后一空0.5分，其余每空1分，共3.5分）MnO2（4）（共3分）问题一：2H2O22H2O+O2↑（1分）或用Fe2O3做催化剂问题二：催化作用；（0.5分）5%；（0.5分）问题三：在相同条件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好；（或在其他条件相同的情况下，H2O2浓度越大，产生氧气的速度越快）。五、1.[探究活动1]锌（或铜等）碳二氧化锰（每空1分）[探究活动2]无OH-CO32-硝酸钡无明显现象Cl-淀粉NH4Cl淀粉有因含有铵盐可做化肥（或答无，因物质量太少。合理答案即可。）（NH4Cl化学式与理由各1分，其余每空0.5分）[探究活动3]稀硫酸（1分）Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑（2分）过滤（1分）16.1（2分）2.实验一：NaHCO3＋HCl==NaCl＋H2O＋CO2↑⑶①先将烧杯a、b中的导气管移出，再熄灭酒精灯②碳酸钠受热不分解；碳酸氢钠受热分解出水和CO2等物质。使碱面与酸反应生成CO2气体（碳酸钠受热不分解）。实验二：①NH4HCO3，NH4HCO3NH3＋H2O＋CO2↑②使煎炸产生的氨气挥发。③等质量的碳酸氢铵生成气体的量比碳酸氢钠多。实验三：⑴CO2。受热分解出二氧化碳；与酸反应产生二氧化碳。⑵受热分解出的二氧化碳。实验四⑴CO2。受热分解出二氧化碳；与酸反应产生二氧化碳⑵讨论：①装置的气密性，稀硫酸。②吸收二氧化碳中混有的水蒸气；吸收鼓入空气中的二氧化碳。③写出二氧化碳质量22g给1分；写出化学方程式给1分；列出质量比求出碳酸氢钠质量给1分；求出碳酸氢钠质量分数84%给1分。（写出计算过程，本小题4分）