中考化学实验压轴题综合 14页

一． 实验装置变化的实验探究 1. 某固体粉末由Mg、MgO和Mg（OH）2中的一种或几种组成．某化学小组为了探究该固体粉末的成分，设计如图所示的装置（固定装置省略） 【信息资料】本实验条件下，氢气密度为0.09g/L． 【实验过程】 步骤Ⅰ：检查装置气密性，装入药品并连接仪器． 步骤Ⅱ：倾斜Y形管，使样品充分反应，测定生成气体的体积为55.6mL． 步骤Ⅲ：拆下装置，往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液，至不再生产沉淀．经过滤、洗涤和干燥后，称得沉淀质量为2.90g． 【回答问题】 （1）该套装置气密性的检查方法是 ． （2）①使样品与硫酸充分反应的正确操作是___（填标号）． A．硫酸溶液转移到样品中        B．样品转移到硫酸溶液中 ②判断样品完全反应的现象是 ． （3）根据实验结果分析： ①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是___． 通过步骤Ⅲ计算，样品中镁元素的总质量为___g． ②结论：该样品中的成分是 ． 【反思】 （4）该化学小组同学经过讨论得到以下结论，正确的有___（填标号）． A．利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量 B．实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应 C．仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量，即能计算出样品中各物质的质量．‎ ‎2.某化学兴趣小组设计了一组“吹气球”实验，三套装置如下图： （1）甲装置： ①仪器a的名称为________________ ②向a中加水会看到气球胀大，一段时间内气球大小没有变化，说明该装置气密性___________。 （2）乙装置： ①若生成O2使气球胀大，则锥形瓶中所装的固体物质可以是__________________。 ②若生成H2使气球胀大，则反应的化学方程式为___________________________。 ③若锥形瓶中装有NaOH固体，分液漏斗中加入少量水，则气球胀大的主要原因是 ________________________________________________________________。 （3）丙装置： 若锥形瓶中盛满CO2，欲使气球胀大，则分液漏斗中的液体可以是_____________。‎ ‎3.在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。‎ ‎(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是            。‎ ‎(2)写出该实验中反应的化学方程式                                      。‎ ‎(3)小强测得实验结果如下：‎ 反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积 ‎25mL ‎22mL 由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数             2l％(填“>”、“＝”、 “<”)。造成该实验出现误差的原因可能是          。(填序号)‎ ‎①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；③加入铜丝量太少；④加入铜丝量太多 ‎(4)通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是                   ‎ ‎4.利用下图所示装置进行如下实验（装置气密性良好，实验前K1、K2、K3均处于关闭状态）。‎ ‎（1）研究可燃物燃烧条件 若A装置的锥形瓶中放一小块白磷，白磷不燃烧。分液漏斗中放入80℃的热水，打开K1，使热水流入锥形瓶中浸没白磷，关闭K1，白磷仍不燃烧。打开K2、K3，待液体注入锥形瓶后关闭K3，观察到A中有气泡产生且白磷燃烧，则B中反应的化学方程式为__________________，由此得出可燃物燃烧的条件是________________。‎ ‎（2）研究碱的性质 若A装置的锥形瓶中放入滴有酚酞的氢氧化钙溶液，分液漏斗中盛放足量的稀盐酸，B装置的锥形瓶中充满二氧化碳，分液漏斗中盛放一定量的氢氧化钠溶液。‎ ‎①实验时，打开K1，滴入稀盐酸至A中溶液恰好变为无色，关闭K1，A中反应的化学方程式为_________________。‎ ‎②后续实验过程中观察到A中液体流入B中，B中溶液变红且变浑浊，产生该现象的实验操作是_________________,使A中液体流入B中的原因是________________。‎ ‎5.Y型管是实验改进时经常使用的仪器．‎ ‎（1）用图1所示装置研究可燃物燃烧的条件．已知：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃． ‎ ‎①若在a处放置红磷，在Y型管中可以观察到的现象是　　 ．‎ ‎②若要研究可燃物燃烧的另一个条件，应在a处加入　　 ．‎ ‎（2）用图2所示装置可以研究二氧化碳的相关性质．‎ ‎①在不打开装置的情况下，将Y型管I向右倾斜，使稀硫酸流入碳酸钠中，再恢复至图示装置的角度，即可产生二氧化碳．Y型管II中的现象是　　 ．‎ ‎②不改换实验仪器，将上述实验进行修改，即可证明二氧化碳的密度大于空气密度．修改方法是 一． 物质的制取、检验和区分 ‎1.实验室常用的制取气体的发生装置如下： （1）仪器a的名称是___；搭建B装置时，酒精灯应在固体仪器a之___（选填“前”或“后”）放置． （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，反应的化学方程式是___． （3）在实验室制取二氧化碳的研究中，进行了如下实验：‎ ‎ 实验编号 药品 ‎ 甲 ‎ 乙 ‎ 丙 ‎ 丁 ‎ 大理石 ‎ mg，块状 ‎ mg，块状 ‎ mg，粉末状 ‎ mg，粉末状 ‎ 盐酸（过量）‎ ‎ wg，稀盐酸 ‎ wg，浓盐酸 ‎ wg，稀盐酸 ‎ wg，浓盐酸 ‎①上述实验中反应的化学方程式是___． ②若要研究盐酸浓度大小对反应的影响，可选择实验甲与___对照（选填实验编号）． ③除盐酸的浓度外，上述实验研究的另一个影响反应因素是___． ④研究发现酸的浓度越大，产生气体的速度越快．与甲比较，对丁分析正确的是___．（选填编号） a．反应更为剧烈            b．最终剩余溶液的质量更小 c．产生二氧化碳的质量更大       d．粉末状大理石利用率更高．‎ ‎2.小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶，其标签破损，从残余部分只能看出溶质质量分数为10%，具体是什么物质无法辨认．老师告诉他，这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或是碳酸钠中的一种． （1）小亮查阅氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g后，认为该溶液不可能是氢氧化钙，理由是 　                                         　． （2）小亮取少量样品于试管中，滴加 　            　试液，试液变红色，该溶液不可能是 　      　（填写化学式），理由是 　　                             ． （3）为了确定该溶液的成分，小亮同学继续进行下列实验，请一起参与，并填写下列实验报告． [设计实验方案]方案甲：选择氯化钙溶液来确定该溶液的成份；方案乙：选择稀盐酸来确定该溶液的成份． [进行实验]你愿意选择方案　     　（选填“甲”或“乙”）进行实验．‎ 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量溶液于试管中，             ‎ ‎                  ‎ 该溶液是碳酸钠溶液， 有关反应得化学方程式为：                  ‎ ‎[实验反思]（4）有同学认为还可以用一种常见的碱溶液来确定，那么它是　　       溶液． （5）小亮经过反思，向同学们提出如下建议，你认为合理的是 　　   （填序号）． A．倾倒液体时应注意保护标签不被腐蚀   B．要有严谨的科学实验的态度   C．无法辨认的药品，直接倒掉，无需保留．‎ ‎3人们使用天然气（主要成分为甲烷）过程中要注意通风，如果氧气不足会产生一氧化碳，使人中毒。某兴趣小组在实验室利用下列实验装置，在老师指导下制取氧气和甲烷，并检验甲烷燃烧后的气体产物。‎ ‎（1）小王用无水醋酸钠（化学式为CH3COONa）和碱石灰固体混合加热制取甲烷，发生装置应选择上图中的         （填字母），并写出无水醋酸钠与碱石灰中的氢氧化钠反应生成甲烷和碳酸钠的化学方程式                                                    。‎ ‎（2）小李用一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取并收集一瓶干燥的氧气，请从上面选择装置图，正确的组装顺序为                        。（填字母）‎ ‎（3）下面是小张对甲烷在氧气中燃烧后的气体产物进行验证的实验。（假定每步均完全反应）‎ ‎（温馨提示：无水硫酸铜吸水后变蓝，常用于吸收水和验证水的存在；丁装置中酒精灯的 网罩起集中火焰升高温度的作用。）‎ 请回答：‎ ‎①如果将甲、乙装置顺序进行交换，则不能验证燃烧产物中的              ；‎ ‎②完成实验报告 实验操作 实验现象 实验结论 将燃烧后的气体产物进行验证 甲中的白色固体变蓝 燃烧产物中有H2O 乙装置质量增加 燃烧产物中有CO2‎ 丁中玻璃管内固体颜色变化                    、戊中澄清石灰水变浑浊 燃烧产物中有CO，写出丁中玻璃管内反应的化学方程式                                       ‎ ‎③实验结束，对相关装置进行称量（忽略空气成分对实验的干扰）：甲装置增重3.6g，‎ 乙装置增重2.2g。那么燃烧甲烷的质量为  g，并写出该实验中甲烷燃烧的 化学方程式                                  ‎ ‎4.纳米级Cu2O因具有优良的催化性能备受关注．某兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的带领下开展了系列研究． Ⅰ纳米级Cu2O的用途研究 【查阅资料】 ①氨气是一种有刺激性气味的气体，在高浓度氧气中才能燃烧，生成氮气和水． ②在纳米级Cu2O的催化作用下，氨气与氧气在一定温度下发生以下化学反应： 4NH3+5O2═4NO+6H2O         4NH3+3O2═2N2+6H2O 工业上用NO制备硝酸、氮肥等化工产品． 【实验1】 设计图1的实验装置验证氨气在氧气中燃烧：将过量的氧气与氨气分别从a、b两管进气口通入，并在b管上端点燃氨气．实验组需先通入氧气，后通入氨气，理由是 ‎ ‎ ‎． 【实验2】设计如图2实验装置，并对生成物进行成分分析 根据气体成分分析数据，同学们绘制了曲线图（见图3），发现在纳米级 Cu2O的催化作用下，300℃时以生产（ ）为主．若利用后续处理装置 模拟硝酸的工业制法，最好将电热丝的温度控制在（ ）℃左右． ‎ Ⅱ纳米级Cu2O的制备研究 利用某些特殊的细菌，在一定条件下将某岩石中的不溶性硫化铜（CuS）转化为可溶性硫化铜，进而制得纳米级Cu2O，其流程如图4： （1）在细菌作用下，岩石中的硫化铜（CuS）与空气中的氧气反应生成硫酸铜，反应的化学方程式为 ‎ ‎ ‎． （2）③中观察到的现象是 ‎ ‎ ‎． （3）在加热条件下，用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2生成Cu2O、N2和H2O，反应的化学方程式为 ‎ ‎ ‎，Cu2O中铜元素的化合价是（ ）‎ ‎ （4）经测定该岩石由硫化铜（CuS）和其他不含铜元素的物质组成．现用1000g该岩石制得21.6g纯氧化亚铜（Cu2O），该纯氧化亚铜（Cu2O）中铜元素的质量是（ ）g．若制得氧化亚铜（Cu2O）的过程中，铜元素的总损耗为25%，通过计算确定该岩石中硫化铜（CuS）的质量分数（请写出计算过程）．‎ 一． 有关物质性质的科学探究 ‎1.为探究一瓶久置的氢氧化钠溶液（原溶质质量分数16%）是否变质，同学们提出了多种方案，其中一种方案设计如下：‎ ‎【查阅资料】：氢氧化钠溶液与空气接触可能发生的反应：‎ ‎2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O     Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3‎ NaOH与NaHCO3在溶液中发生反应： NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O ‎【假设猜想】：1．该溶液未变质，溶质成分只有NaOH ‎2．该溶液已变质，……‎ ‎【实验探究】：向一定质量的洁净烧杯中加入m1 g该氢氧化钠溶液，再加入溶质质量分数为20%硫酸m2 g（硫酸足量），充分反应、冷却后称量。根据溶液总质量m判断该氢氧化钠溶液是否变质。试结合该方案，    回答下列问题：‎ ‎（1）进行上述实验使用的称量仪器名称是          ，称量时，烧杯应放在该仪器的       盘。‎ ‎（2）实验探究中，烧杯内溶液总质量m与氢氧化钠溶液是否变质的对应关系是：m＜（m1 ＋ m2）g，猜想      成立；m＝（m1 ＋ m2）g，猜想      成立。‎ ‎（3）补充完善猜想2：如果该溶液部分变质，溶质的成分为      （填化学式，下同）；如果该溶液完全变质，溶质成分可能为Na2CO3或NaHCO3或       。‎ ‎2.某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了。 【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色？ 【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想： 甲同学：可能是酚酞与O2发生了反应； 乙同学：可能是NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应； 丙同学：可能与NaOH溶液浓度大小有关； 你认为可能还与_________________________________有关（写一条即可）。 【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想： （1）甲同学设计了如下实验，请你填写下表。‎ 实验步骤 设计这一步骤的目的 实验现象 实验结论 ‎1．将NaOH溶液加热煮沸 ‎ ‎ 溶液变红，过一会儿红色消失 甲同学猜想_______（填“正确”或不正确”）‎ ‎2．向冷却后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物油在其上方 ‎ ‎ （2） 乙同学设计如图装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确。请写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式：________________________。甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是__________________________________________________。 （3）丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH1溶液，然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图[说明：溶液无色时色度值（透过率）为100%]。请你观察右图回答问题。①写出两条规律性结论：______________________________________________； ______________________________________________。 ‎ ‎②推测5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞试液后褪为无色的时间约为(        ) A．小于30s     B．30-90s   C．90-140s  D．140-180s E．180-280s F．大于280s ‎3.小立在家洗衣服时，发现一瓶刚过期的漂白液，对漂白液的漂白原理和该漂白液是否还有漂白作用产生了疑问．于是将其带到学校，在老师的指导下，与小组同学一起展开探究．‎ ‎【查阅资料】‎ ‎①制取漂白液的原理：Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O，起有效成分是NaClO；‎ ‎②漂白液的漂白原理：‎ NaClO在空气中很快发生反应：2NaClO+H2O+CO2═Na2CO3+2HClO 生成的HClO能使有色布条（含有机色素）褪色；‎ ‎③HClO不稳定，易分解，分解后丧失漂白作用．‎ ‎【提出问题】刚过期的漂白液是否失效？‎ ‎【实验探究】该小组的实验报告如下：‎ 实验操作 实验现象 实验结论 取适量该漂白液与烧杯中，  ‎ ‎ （ ）‎ 该漂白液已完全失效 小组同学对失效后漂白液的主要成分很感兴趣，纷纷提出猜想并作进一步探究．‎ ‎【提出猜想】小立猜想有：NaCL 小英猜想有：NaCl、Na2CO3‎ 小洁猜想有：NaCl、Na2CO3、NaOH ‎【设计方案】‎ 小组同学经过讨论，认为用足量的稀盐酸就可以验证  的猜想成立．‎ 为验证另两位同学的猜想，他们设计了如下方案：‎ 实验步骤 预期实验现象 实验目的或预期结论 步骤①；取少量该漂白液于试管中，加入( )，静置，观察 产生白色沉淀 目的 ( )‎ ‎ ‎ 步骤②：取上层清液于试管中，( ) ，观察 ‎ ( )‎ 结论：‎ ‎ 猜想成立；否则，另一位同学猜想成立．‎ 最后，他们综合小组同学的设计，经实验得出了结论．‎ 四．有关物质成分的科学探究 ‎1.（2014•泉州）某学习小组对课本中“食盐常用于制氯气、烧碱”的内容产生兴趣．在老师的指导下，用自制的实验装置（主体部分如图所示）进行电解饱和食盐水制取氢氧化钠的实验．一段时间后，关闭电源，从K处导出一定量的溶液作为待测液进行如下探究． ‎ 老师提示： I．电解饱和食盐水的化学方程式： 2NaCl+2H2O======2NaOH+H2↑+Cl2↑ Ⅱ．忽略其他可能发生的反应对本实验的影响． 探究活动一：检验待测液中含有氢氧化钠 （1）同学们选用某种酸碱指示剂对待测液进行检验，请你将实验报告填写完整．‎ 实验步骤 实验现象 实验结论 ‎______‎ ‎______‎ 待测液中含有氢氧化钠．‎ 探究活动二：测定待测液中氢氧化钠的质量分数 【实验1】用酸碱中和法测定 甲组同学称取一定质量的待测液于烧杯中，加水稀释，用带有刻度的滴管逐滴加入一定溶质质量分数的稀盐酸，边加边振荡，用pH计测定溶液的pH，所得数据如下：‎ 加入稀盐酸的体积/mL ‎0‎ ‎2.0‎ ‎4.0‎ ‎6.0‎ ‎8.0‎ ‎9.8‎ 烧杯中溶液的pH ‎13.0‎ ‎12.9‎ ‎12.8‎ ‎12.6‎ ‎12.3‎ ‎7.0‎ （2） 写出待测液中的氢氧化钠与稀盐酸反应的化学方程式： ． （3）利用氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应时的实验数据计算所称取待测液中氢氧化钠的质量时，应选用稀盐酸的体积为______mL． 【实验2】用沉淀法测定 资料摘要：氢氧化钠与氯化镁在溶液中发生反应：2NaOH+MgCl2═Mg（OH）2↓+2NaCl． 乙组同学按如图所示的实验步骤进行实验： ‎ ‎（4）步骤②加入的氯化镁溶液必需足量，其目的是______．滴加一定量氯化镁溶液后，判断所加氯化镁溶液是否足量的具体操作：静置，______（写出实验步骤、现象和结论）． （5）步骤③过滤出的沉淀物是______． （6）利用沉淀物的质量计算氢氧化钠的质量分数，若缺少步骤④的操作，所测定氢氧化钠的质量分数将______（选填“偏大”、“偏小”或“没影响”）‎ ‎2.小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时，发现生成的气体有刺激性气味，于是进行探究． 【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味？ 【查阅资料】 （1）6H2SO4（浓）+2Fe===========Fe2（SO4）3+6H2O+3SO2↑ （2）SO2可使品红溶液的红色褪去 【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产生可能有二氧化硫 【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验，并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验．请帮助小明完成下表：‎ ‎ ‎ A中硫酸浓度 实验现象 A中生成气体成分 B中品红溶液 D中品红溶液 爆鸣实验 实验一 ‎98%‎ ‎  ___ ‎ 不褪色 无爆鸣声 只有SO2‎ 实验二 ‎45%‎ 稍有褪色 不褪色 有爆鸣声 ‎  ___ ‎ 实验三 ‎25%‎ ‎  ___ ‎ 不褪色 ‎  ___     ‎ 只有H2‎ ‎【实验结论】铁与不同浓度的硫酸反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸溶液浓度达到足够大时，生成的气体产物中有二氧化硫． ‎ ‎【交流反思】 （1）写出实验③中铁与硫酸溶液反应的化学方程式___． （2）实验①中C装置的作用是___． 【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图所示的改进，试分析增加的导管伸入液面以下的原因是 ，该导管所起的作用是 ，用可抽动的铁丝替代铁粉的优点是 ．‎ ‎3.“双吸剂”是常用的袋装食品的保鲜剂，可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体．某化学小组的同学在袋装食品中发现一包名为“504双吸剂”的保鲜剂，其标签如图所示．同学们对这包久置的“504双吸剂”的固体样品很好奇，涉及实验进行探究． ‎ ‎【提出问题】：久置固体的成分是什么？ 【收集资料】： 1．查阅资料：铁与氯化铁溶液在常温下生成氯化亚铁：Fe+2FeCl3═3FeCl2 2．打开固体包装观察：部分粉末呈黑色、部分粉末呈白色、另有少数红棕色的块状固体． 【作出猜想】：久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3．你猜想固体中可能含有Fe2O3的依据是______． 【实验探究】：如表是甲组同学涉及并记录的实验报告，请你补充完整．‎ 实验操作 实验现象 实验结论 一、取少量固体加入足量蒸馏水，搅拌溶解 固体部分溶解，并放出大量热 固体中一定含有______‎ 二、过滤，取滤液滴加无色酚酞试液 溶液变红色 固体中一定含有氢氧化钙 三、取滤渣加入足量稀盐酸 固体逐渐消失，产生大量无色气体，得到浅绿色溶液 固体中一定含有______，一定不含有Fe2O3‎ 四、将操作三中产生的气体通入到澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 固体中一定含有______‎ ‎【实验质疑】：乙组同学认为甲组同学在实验中得出“一定不含有Fe2O3”的结论是错误的，理由是 ；你认为甲组同学哪一步操作得出的结论也不合理______，理由是（用化学方程式表示） ． 【继续探究】：为验证固体中是否含有Fe2O3‎ ‎，乙组同学用______先分离出铁粉，向残留固体中加入足量______，若溶液呈棕黄色，证明固体中含有Fe2O3．写出溶液呈棕黄色的化学反应方程式 ．‎