上海碩彥教育初中化學(xué)實驗探究題分類及練習(xí)剖析.doc

初中化學(xué)實驗探究題分類及練習(xí)一、 物質(zhì)的成分：1. 下面是某實驗小組的同學(xué)進行研究性學(xué)習(xí)的過程，請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)。【研究課題】探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物【查閱資料】該小組同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)查詢，獲得草酸及草酸晶體的一些相關(guān)知識：名稱化學(xué)式顏色、狀態(tài)溶解性熔點（）密度（g/cm3）草酸H2C2O4易溶于水18951900草酸晶體H2C2O4 2H2O無色晶體10151650白色的無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍色【作出猜想】第一種：草酸分解產(chǎn)物CO2和H2第二種：草酸分解產(chǎn)物是CO2、CO和H2O第三種：草酸的分解產(chǎn)物是 、 (你猜想的產(chǎn)物化學(xué)式)【設(shè)計實驗】【實驗操作】甲同學(xué)按其設(shè)計的實驗裝置(如圖1)實驗時觀察到澄清的石灰水變渾濁了乙同學(xué)按圖2的裝置實驗也觀察到澄清的石灰水變渾濁了,這些現(xiàn)象證明產(chǎn)物中一定有 ； 無水CuSO4變藍,證明產(chǎn)物中還有 若產(chǎn)物中有CO,則乙的對應(yīng)實驗現(xiàn)象是 證明CO生成的化學(xué)反應(yīng)方程式是 、_【得出結(jié)論】若第二種猜想是正確的,請你寫出草酸分解的反應(yīng)方程式 。【反思評價】乙認為甲設(shè)計的實驗裝置有缺陷:由于試管口向下傾斜,草酸晶體熔點較低,加熱到182便開始熔化,因此實驗中會出現(xiàn)熔融的草酸流進導(dǎo)管而影響后續(xù)實驗。請你談?wù)勓b置2的至少兩點優(yōu)于裝置1的優(yōu)點: 。利用乙設(shè)計的裝置證明產(chǎn)物中沒有H2的方法是： 【交流討論】丙同學(xué)繼續(xù)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)：草酸是一種酸，在受熱分解過程中有少量升華；草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。丙同學(xué)通過進一步研究，對實驗中CO2的檢驗提出質(zhì)疑，并提出實驗的改進措施，他提出的措施是_2. 2006年1月20日12時17分許，位于仁壽縣富加鎮(zhèn)的中石油西南油氣田分公司富加輸氣站的出站管線發(fā)生爆炸，埋在地下的管線爆炸形成十幾米長、兩三米深的大坑。幾分鐘后，該輸氣站的進站管線也發(fā)生爆炸。爆炸共造成8人當(dāng)場死亡，另有1人送往醫(yī)院后死亡，4人受重傷。爆炸產(chǎn)生的煙氣造成當(dāng)?shù)乜諝馕廴?。某課外活動小組的同學(xué)準(zhǔn)備探究在爆炸現(xiàn)場采集的氣體樣品中是否含有CO(假設(shè)該樣品中不含除CO之外的其它能與CuO反應(yīng)的物質(zhì))和水蒸氣。實驗?zāi)康?確定氣體樣品中是否含有CO和水蒸氣查閱資料天然氣的主要成分是甲烷及少量烴類和二氧化碳（CO2）等，基本不含硫，無色、無嗅、無毒、無腐蝕性，具有安全、熱值高、潔凈和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點。在空氣中完全燃燒生成CO2和H2O，不完全燃燒時還生成CO。水的證明一般用無水硫酸銅，無水硫酸銅是一種白色固體，遇水蒸氣就會變成藍色。 CuO 實驗儀器 Ca(OH)2溶液 NaOH溶液 無水硫酸銅 濃硫酸 A B C D E問題 要用較簡單的方法收集爆炸現(xiàn)場的氣體樣品，可選用什么方法？ 。在實驗時，上述儀器的連接順序應(yīng)該是 。描述能確認氣體樣品中含有CO的現(xiàn)象 。裝置D中反應(yīng)的方程式為 。從環(huán)境保護的角度考慮，你認為該實驗是否存在缺陷，如果有，如何改進該實驗？(若認為該實驗沒有缺陷，以下問題不必回答)改進的方法是 。二、 物質(zhì)變化及性質(zhì)：實驗室里某小組正在探究一個問題。根據(jù)設(shè)計方案，小英向試管中加入2mL氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，溶液顯紅色。然后她又用滴管連續(xù)滴入一定量的稀鹽酸，溶液由紅色變?yōu)闊o色。（1）他們探究的問題是_（填或）酚酞溶液遇酸、堿溶液能顯示不同顏色嗎？ 酸和堿溶液能發(fā)生反應(yīng)嗎？（2）大家對小英得到的無色溶液繼續(xù)探究。小斌認為反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉，小亮認為溶質(zhì)有兩種，它們是_。同學(xué)們選擇兩種不同類別的試劑，根據(jù)以下兩種方案進行實驗后，一致認為小亮的觀點是正確的。請你補填下表的空缺。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論方案一：取少許反應(yīng)后的溶液置于試管中，向其中加入_小亮的觀點正確方案二：取少許反應(yīng)后的溶液置于試管中，向其中加入_2請你參與某學(xué)習(xí)小組的探究活動，并回答相關(guān)問題：發(fā)現(xiàn)問題：小麗發(fā)現(xiàn)盛水的鐵鍋在與水面接觸的部位最易生銹；小茜發(fā)現(xiàn)自己的銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色的銅銹；小玲發(fā)現(xiàn)蘋果切開不久，果肉上會產(chǎn)生一層咖啡色物質(zhì)，好象生了“銹”一般。提出問題：這三種物質(zhì)“生銹”的原因是什么？收集證據(jù)：（）回憶已有知識：鐵生銹的條件是_。（）查閱有關(guān)資料：“銅銹”主要成分是u2（）（俗稱銅綠）；蘋果“生銹”是果肉里的物質(zhì)（酚和酶）與空氣中的氧氣發(fā)生了一系列的反應(yīng)，生成咖啡色的物質(zhì)。（）實驗探究：將四小塊銅片分別按下圖所示放置一個月，觀察現(xiàn)象如下：實驗裝置實驗現(xiàn)象銅片不生銹銅片不生銹銅片不生銹銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重由實驗可知：銅生銹是銅與水、氧氣、_ 等物質(zhì)共同作用的結(jié)果。得出結(jié)論:經(jīng)過交流討論，三位同學(xué)認為這些物質(zhì)“生銹”除了可能與水有關(guān)外，還可能都與_（填物質(zhì)名稱）有關(guān)。反思與應(yīng)用利用所得結(jié)論填空：請你提出一條延長食品保質(zhì)期的建議_。（4）再提出問題：“銅綠”受熱分解后的產(chǎn)物是什么呢？ 設(shè)計與實驗如圖： 對試管內(nèi)的綠色固體加熱，至完全分解。觀察到A裝置中綠色固體逐漸變成黑色，B裝置中無水硫酸銅變成藍色（無水硫酸銅遇水變藍），C裝置中澄清石灰水變渾濁。 取少量加熱后生成的黑色固體于試管中，加入稀硫酸。觀察到黑色固體逐漸溶解，溶液變成藍色。 取少量上述藍色溶液于試管中，浸入一根潔凈的鐵絲。觀察到鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出。綜上寫出銅綠受熱分解化學(xué)方程式： 如果將B、C兩裝置對調(diào)，行嗎?為什么? ， 3.我們知道二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，那么二氧化硫與水是否也能反應(yīng)生成一種酸呢？某實驗小組對此進行探究，設(shè)計的探究過程如下。請你回答其中的有關(guān)問題：（1）做出假設(shè)： ；（2）設(shè)計方案：先驗證水能否使藍色石蕊試紙變色，再驗證二氧化硫氣體能否使干燥的藍色石蕊試紙變色，最后驗證二氧化硫氣體能否使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅，實驗裝置和藥品如圖：亞硫酸鈉固體二氧化硫制取裝置硫酸濃硫酸干燥的藍色石蕊試紙氫氧化鈉溶液蒸餾水（3）查閱資料：你認為該實驗小組需要掌握的資料內(nèi)容中應(yīng)包括（填序號） 二氧化硫易溶于水 酸能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅 SO2不與濃硫酸反應(yīng) 二氧化硫有毒，能與堿溶液反應(yīng)生成鹽和水。（4）實驗：實驗過程中裝置C內(nèi)石蕊試紙的顏色始終沒有變化，這說明 。裝置D中膠頭滴管中的蒸餾水在二氧化硫氣體生成之前滴到藍色石蕊試紙上，未見試紙顏色發(fā)生變化，當(dāng)有二氧化硫氣體通過時發(fā)現(xiàn)濕潤的藍色石蕊試紙變紅。此現(xiàn)象說明 ，此過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 裝置E的作用是 。（5）結(jié)論：根據(jù)以上實驗操作和現(xiàn)象，原假設(shè) （填“成立”或“不成立”）4. 某興趣小組利用下圖裝置進行二氧化碳的制取和部分性質(zhì)實驗，請回答下列問題：（1）關(guān)閉E打開C，從長頸漏斗A中加入液體與錐形瓶B中固體接觸，即有二氧化碳氣體產(chǎn)生。觀察到D中的蠟燭慢慢熄滅，說明二氧化碳具有 的性質(zhì)。寫出實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式 。（2）關(guān)閉C打開E，則觀察到G中的蠟燭燃燒得更旺，說明有氧氣生成。查閱資料二氧化碳能與過氧化鈉（Na2O2）反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。實驗探究要檢驗反應(yīng)后F中的固體物質(zhì)含有碳酸鈉，可取少量反應(yīng)后F中固體物質(zhì)于試管中，滴入 ，觀察到有氣泡產(chǎn)生；用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在試管口，觀察到 ，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。實驗結(jié)論反應(yīng)后F中的固體物質(zhì)含有碳酸根離子。二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。拓展聯(lián)系利用虛線框內(nèi)裝置還可用于實驗室制備氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。三、 物質(zhì)理論：四、 儀器、裝置選取及操作：1.歸納與演繹是重要的科學(xué)方法，也是常用的化學(xué)學(xué)習(xí)方法。（1）我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過實驗室制取O2 、CO2 、H2（Zn和稀硫酸反應(yīng)）三種氣體的反應(yīng)原理、制取與收集方法。請你歸納出實驗室制取氣體反應(yīng)的共同點 （填序號）需要加熱 使用催化劑 沒有氣體參加反應(yīng) 原料為純凈物 只生成一種氣體（2）下列是實驗室常用的儀器a b c d e f g h i寫出儀器名稱：a是 ，c是 ；寫出 d 的一種用途 。（3）化學(xué)上可以通過多種反應(yīng)制得NH3（極易溶于水，密度比空氣?。?NH4Cl（固） + Ca(OH)2（固） CaCl2 + 2NH3 + 2H2ONH4HCO3（固） NH3 + CO2 + H2OCaO（固） + NH3.H2O（濃）=NH3 + Ca(OH)2我將選擇反應(yīng) （只寫一個，填序號）作為實驗室制取氨氣的反應(yīng)原理。我需要用上面儀器中的 （填序號）來裝配氨氣發(fā)生裝置(連接裝置已經(jīng)省略)，我采用的收集方法是 。我選擇的發(fā)生裝置還可以用來制取 氣體。（4）某研究小組對用雙氧水分解生成水和氧氣的實驗條件進行探究，完成了以下實驗：往盛有5 ml 5%H2O2溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃。往盛有5 ml w% H2O2溶液的試管中，加入a g MnO2，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃。往盛有5 ml w% H2O2溶液的試管中，加入a g Fe2O3，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃。經(jīng)檢驗，中反應(yīng)后試管中仍分別含有a gMnO2和 ag Fe2O3問題一：請你寫出用雙氧水和二氧化錳制氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式 問題二：MnO2和 Fe2O3在上述反應(yīng)中的作用是 。實驗中的H2O2的濃度(w%)以 為宜。研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行探究。下表選取了部分實驗數(shù)據(jù)：用足量等體積H2O2溶液制取相同體積O2所需要的時間 濃度時間（min）條件30%H2O215%H2O2問題三：從左表中能得到哪些結(jié)論？（寫出一條結(jié)論） 5%H2O2a g MnO20.20.82.0ag Fe2O30.79.016.0五、 生活及環(huán)保：1. 隨意丟棄廢舊干電池會造成環(huán)境污染，而廢舊干電池中的許多物質(zhì)都是可以回收利用的。下面是某化學(xué)興趣小組探究廢舊干電池的過程，請幫助他們完成相應(yīng)的報告：提出問題 廢舊干電池的組成物質(zhì)有什么？探究活動1 電池中含有的材料有哪些？請各舉一例：金屬 ；非金屬 ；氧化物 ；探究活動2 電池內(nèi)白色糊狀物是由什么物質(zhì)組成的？猜想1 甲同學(xué)在剝開電池鋅殼時，聞到一股淡淡的刺激性氣味，因此，電池的白色糊狀物中含有NH4+。設(shè)計方案1 取少量白色糊狀物與NaOH固體混合置于試管中，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，觀察到試紙變藍，證明上述猜想正確。猜想2 乙同學(xué)認為可能含有OH-、CO32-、Cl-、SO42-中的一種或幾種，并需檢驗白色糊狀物。設(shè)計方案2 為了驗證猜想2，設(shè)計如下實驗，請完成表格中相應(yīng)內(nèi)容。操作步驟實驗現(xiàn)象相應(yīng)的結(jié)論1取樣。溶于適量的水，靜置，過濾。取少量濾液于一支試管中，滴加紫色石蕊試液。石蕊試液不變藍色 2另取少量濾液于另一支試管中，滴加稍過量的稀硝酸。無明顯現(xiàn)象沒有 存在3再向第2步所得溶液中繼續(xù)滴加少量的 溶液 沒有SO42-存在4向第3步所得溶液中再滴加少量硝酸銀溶液有白色沉淀產(chǎn)生有 存在5取白色糊狀物，滴加少量碘溶液有藍色出現(xiàn)有 存在結(jié)論電池內(nèi)白色糊狀物主要是由 （填一種鹽的化學(xué)式）和 兩種物質(zhì)混合而成。交流與討論 通過探究，你認為電池內(nèi)的白色糊狀物有無回收價值？ ；理由是 。探究活動3 利用回收的廢舊電池制取ZnSO4晶體。實驗步驟（根據(jù)流程提示，填寫空格內(nèi)的內(nèi)容。） 用小刀將鋅皮刮干凈加入足量的 反應(yīng)ZnSO4溶液，稱量殘 渣得到ZnSO4晶體，再稱量 將鋅皮放入燒杯中化學(xué)方程式： （填一種實驗操作名稱） 加熱，蒸發(fā)，晾干 數(shù)據(jù)處理丙同學(xué)測量的實驗數(shù)據(jù)如下表：廢電池1個蒸發(fā)皿蒸發(fā)皿+ZnSO4溶液蒸發(fā)皿+ZnSO4晶體質(zhì)量/g8046.5225.562.6回收過程中得到ZnSO4晶體的質(zhì)量為 g。2. 某校同學(xué)對市場上的食品疏松劑進行了如下探究。實驗一：甲小組的同學(xué)收集到一包主要成分是小蘇打（碳酸氫鈉）的疏松劑 取樣品溶于適量的水中，測得溶液的p大于。 向小蘇打樣品中滴加鹽酸，有大量氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗該氣體是二氧化碳。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。同學(xué)們通過查閱資料，在老師的指導(dǎo)下采用了右圖所示裝置用小蘇打和純堿做了對比實驗。實驗中小試管內(nèi)沾有無水硫酸銅粉末的棉花球變成藍色，a燒杯中石灰水無明顯現(xiàn)象，b燒杯中石灰水了現(xiàn)白色渾濁。試回答： 在實驗結(jié)束時，操作上要注意的問題是： 由實驗可以得出的結(jié)論是 。北方農(nóng)村地區(qū)用“堿面”（碳酸鈉）蒸饅頭時，必須先將面粉發(fā)酵（產(chǎn)生一些有機酸）的原因是 。實驗二： 乙小組的同學(xué)收集到一包名為“臭粉”的疏松劑，為探究其組成，進行實驗： “臭粉”為一種白色固體，易溶于水； 取少量樣品與稀鹽酸混合后產(chǎn)生了可以使石灰水變混濁的氣體； 取少量樣品加熱后，產(chǎn)生了有刺激性氣味的氣體； 少量樣品與氫氧化鈉溶液混合后共熱，產(chǎn)生了使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的臭氣。調(diào)查后得知，“臭粉”的主要成分是初中化學(xué)課本中一種常見的鹽。你認為該鹽是 ，它加熱后反應(yīng)的方程式為 用“臭粉”作疏松劑的油炸食品放置后再銷售和食用的原因可能是 。某些小商販喜歡選用“臭粉”代替“小蘇打”作疏松劑的原因可能是 。實驗三：丙小組同學(xué)探究小蘇打、“臭粉”在制作食品過程中產(chǎn)生氣泡的原因兩種疏松劑產(chǎn)生的氣體中都含有 。推測產(chǎn)生這種氣體的原因有 ； 。小組的同學(xué)將少許面粉加入水中取上層液體用pH試紙測得：pH=7。猜測產(chǎn)生氣體的原因是 。實驗四：丁小組的同學(xué)在某超市發(fā)現(xiàn)一種復(fù)合疏松劑發(fā)酵粉，其成分見右表：成分所用物質(zhì)碳酸鹽類碳酸氫鈉酸性物質(zhì)檸檬酸、酒石酸等疏松劑明礬其他成分淀粉、脂肪酸等這種疏松劑產(chǎn)生的氣體主要是 ；產(chǎn)生這種氣體的原因是 和 。 為測定其中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，小組的同學(xué)設(shè)計了如下實驗，其主要實驗步驟如下：.按圖組裝儀器，將50.0g試樣放入錐形瓶中，加入足量某酸溶液；.測量一定時間內(nèi)干燥管內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量（見下列曲線）；.待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時，打開活塞B，從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣；.再次稱量干燥管內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量；后續(xù)裝置略疏松劑濃硫酸甲乙BNaOH溶液A堿石灰0 30 60 90 120 時間/s干燥管增加的質(zhì)量/g102030.重復(fù)和的操作，直至干燥管內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變。討論：步驟.加入樣品前還應(yīng)檢查 ，所加的酸溶液是 。裝置乙的作用是 ；從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣時，裝置甲的作用是_。請利用有關(guān)數(shù)據(jù)計算試樣中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)。（寫出計算過程，本小題4分） 參考答案一、1. 【作出猜想】CO2、H2O（或CO、H2O等）（1分）【實驗操作】CO2（0.5分） H2O（0.5分） 點燃干燥管上方的氣體，可以燃燒，燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水變渾濁；（1分）點燃 2CO+O2 =2CO2 （0.5分）（0.5分）【得出結(jié)論】H2C2O4=CO2+CO+H2O（1分）【反思評價】防止熔化的草酸流出；圖2裝置可以檢驗出生成物中是否有水蒸氣；圖2裝置可以檢驗出生成物中是否有一氧化碳；圖2裝置可以檢驗出生成物中是否有氫氣；（答出兩點給1分，每點0.5分） 在干燥管上方罩一干冷燒杯，點燃氣體，觀察燒杯內(nèi)壁無水珠出現(xiàn)。（1分）【交流討論】在C、D裝置之間加一個冷卻裝置（塞有雙孔橡皮塞的試管或廣口瓶等）或盛有水的洗氣瓶（1分）（該題文字表達或畫實驗裝置圖均給分）2. （1）氣球收集(1分,合理答案均給分)（2）A C B E D(1分)（3）E中黑色粉末變紅,D中石灰水變渾濁(1分)CO2+ Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O(2分)（4）在D出口處將氣體點燃(1分,合理答案給分二、1. （1） （2）氯化鈉和鹽酸（或NaCl 和HCl）（2）實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論方案一： _碳酸鈉（或氧化鐵）產(chǎn)生氣泡（或紅褐色固體逐漸溶解，溶液由無色變?yōu)辄S色）小亮的觀點正確方案二： _鋅（或石蕊試液）產(chǎn)生氣泡（或溶液顯紅色）（其它合理的答案均可，但注意選擇的試劑必須是不同類別的物質(zhì)，否則只對一個）2.略3. （1）二氧化碳能與水反應(yīng)成酸（或不能） （3） （4）二氧化碳氣體不能使干燥的藍色石蕊試紙變色（合理即可）水不能使石蕊變色；二氧化碳和水發(fā)生了反應(yīng)，生成了某種酸性物質(zhì)；SO2+H2O=H2SO3吸收多余的SO2氣體，防止污染空氣（尾氣處理） （5）成立（不成立）4. （1）不燃燒，也不支持燃燒 （1分）CaCO3+2HCl CaCl2H2O+CO2 （2分）（2）稀鹽酸（或稀硫酸）玻璃片上出現(xiàn)白色固體 （合理答案均可）（每空1分）Ca（OH）2+CO2 CaCO3+H2O （2分）2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 （2分）2H2O2 MnO2 2H2O+O2 （2分）三、四、1. （1）（1分）（2）鐵架臺，集氣