浙教版科學(xué)九年級上冊第一二章探究與計算題型提高訓(xùn)練

九上一二單元探究和計算題型提高訓(xùn)練一、實驗探究題1．堿式碳酸鋅【Zｎｘ（OH）ｙ（CO3）ｚ】是制備功能材料ZｎO的原料，其化學(xué)反應(yīng)表達式獉獉獉為Zｎｘ（OH）ｙ（CO3）ｚ焙燒→ZｎO＋CO2↑＋H2（1）圖甲中裝置B的作用是；（2）查閱資料發(fā)現(xiàn)，在不同溫度條件下充分加熱等質(zhì)量的堿式碳酸鋅樣品，剩余固體的質(zhì)量與加熱溫度的關(guān)系如圖乙所示。實驗中加熱時，熱分解裝置的溫度至少要達到℃（選填“200”“300”或“400”）；（3）部分實驗步驟為：“……加熱前先通入N2排盡裝置內(nèi)的空氣，關(guān)閉通入N2的活塞，……控制一定溫度下加熱……”。實驗過程中可根據(jù)現(xiàn)象來判斷堿式碳酸鋅樣品已完全分解；（4）小楠取54.7ｇ堿式碳酸鋅樣品（不含雜質(zhì)），放置于熱分解裝置內(nèi)，完全反應(yīng)后測得裝置A增重5.4ｇ，裝置B增重8.8ｇ。則ｘ∶ｙ∶ｚ的最簡整數(shù)比為。2．為測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)（石灰石中的雜質(zhì)既不與酸反應(yīng)，也不溶于水）。小海，小舟同學(xué)采用了不同的方案。（1）小海的方法可用如下流程表示：①樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是。②計算稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)是（計算結(jié)果保留0.1%），（2）小舟同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩種方案，（不考慮稀鹽酸揮發(fā)）其中合理的是，請說明理由。3．已知某固體混合物由BaCl2、Na2SO4、Na2CO3、CaCO3四種物質(zhì)中的幾種組成。某興趣小組同學(xué)進行了如下過程的探究實驗。①取少量固體于燒杯中，加足量的水充分溶解，燒杯內(nèi)有固體殘留并得到無色溶液。②往燒杯中加入一定量的稀鹽酸并攪拌，發(fā)現(xiàn)有氣體生成，杯底仍有固體剩余，并得到上層清液A。③繼續(xù)往步驟②的燒杯中逐滴滴加碳酸鈉溶液并攪拌，燒杯內(nèi)固體的質(zhì)量隨加入碳酸鈉溶液質(zhì)量的變化如圖所示。根據(jù)上述實驗過程和發(fā)生的現(xiàn)象，請你回答下列問題：（1）寫出步驟②中得到的上層清液A中一定有的溶質(zhì)是。（寫化學(xué)式）（2）寫出原固體混合物的所有可能組成。（寫化學(xué)式）4．某礦石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2組成。用它制備氫氧化鎂的流程如圖所示：沉淀物Fe（OH）3Cu（OH）2Mg（OH）2開始沉淀1.94.29.1完全沉淀3.26.711.1（1）溶液A中的陽離子除了2+和Fe3+外還有（填離子符號）。（2）請根據(jù)流程圖和表一分析，在溶液A中加入熟石灰后控制pH為79的目的是。（3）溶液B與適量熟石灰反應(yīng)制得氫氧化鎂，過濾時檢驗是否洗滌干凈，可在最后一次洗滌液中滴加試劑5．某酸性含銅廢水（主要含CuCl2，還有少量HCl）有多種處理方法。（1）方法一：向廢水中加入一定量的Na2CO3溶液，在70℃條件下充分反應(yīng)，得堿式碳酸銅。①加入Na2CO3溶液后，廢水的pH（填“增大”“不變”或“減小”）。②堿式碳酸銅有多種組成，可表示為Cu（OH）x（CO3）y，x和y需滿足的關(guān)系式為。③若反應(yīng)溫度過高，會生成一種黑色固體。該固體可能是（填化學(xué)式）。（2）方法二：用生石灰或石灰石調(diào)節(jié)廢水的pH，向1L廢水中分別加入兩種物質(zhì)，測得廢水的pH隨加入固體質(zhì)量的變化如圖所示。

①生石灰與水反應(yīng)的產(chǎn)物是（填化學(xué)式）。②加入石灰石調(diào)節(jié)廢水的pH，溶液的pH始終小于7，原因是。③每噸生石灰的價格約為460元，每噸石灰石的價格約為130元。聯(lián)合使用生石灰和石灰石，將這兩種物質(zhì)先后加入1L廢水，調(diào)節(jié)廢水的pH至約為7，經(jīng)濟效益較好的可行方為。6．小科利用“氫氣還原氧化銅"實驗驗證水的組成，實驗裝置及藥品如圖所示，實驗前后測定的數(shù)據(jù)如表所示?；卮饐栴}：

實驗前實驗后硬質(zhì)玻璃管及其內(nèi)藥品的質(zhì)量/克75.669.2U形管及其內(nèi)藥品的質(zhì)量/克110.8118.2（1）為了實驗安全，不開后加熱硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氧化銅前，應(yīng)先進行的實驗操作是。（2）實驗中觀察到硬質(zhì)玻璃管中黑色粉末逐漸變紅，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）驗證水的組成的原理為：根據(jù)硬質(zhì)玻璃管及其內(nèi)藥品在反應(yīng)前后的質(zhì)量差m1，U形管及其內(nèi)藥品在反應(yīng)前后的質(zhì)量差m2，可計算出水中氫、氧元素的質(zhì)量比為(用m1、m2表示)。（4）若實驗過程中小科操作無誤，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)生誤差的可能原因(寫出1點)。7．某碳酸鈉固體樣品中，可能含有硫酸鈉、碳酸鈣、硫酸銅、氯化鈉、氯化鈣中的一種或幾種雜質(zhì)，為了確定雜質(zhì)的成分，進行以下實驗：第一步：取50g該樣品溶于水得到無色溶液；第二步：再向第一步得到的無色溶液中，先后逐滴加入過量氯化鋇溶液和過量的稀硝酸。產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的質(zhì)量與時間的關(guān)系如圖所示，（1）由第一步實驗可知，原樣品中一定沒有。（2）雜質(zhì)一定含有。8．圖一、圖二是某興趣小組探究金屬，酸的化學(xué)性質(zhì)時所做的兩組實驗。實驗結(jié)束后，將兩組實驗試管中的物質(zhì)分別全部倒入甲、乙兩個潔凈的燒杯中，據(jù)圖回答：（1）甲燒杯中的物質(zhì)完全反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)紅色固體物質(zhì)明顯增多。下列說法正確的是____。（多選）A．試管②反應(yīng)后的固體中一定不含鐵B．完全反應(yīng)后，甲燒杯中的固體一定含有鐵C．完全反應(yīng)后，甲燒杯的溶液中可能含有Cu2＋D．完全反應(yīng)后，甲燒杯的溶液中一定含有Mg2＋、Fe2＋（2）乙燒杯中的物質(zhì)充分反應(yīng)后，僅觀察到有白色沉淀，無其他現(xiàn)象。則該白色沉淀是（寫化學(xué)式）。（3）將乙燒杯內(nèi)的物質(zhì)進行過濾，對所得濾液中溶質(zhì)成分進行了如下探究：實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論步驟1：取少量濾液于試管中，向其中滴加足量硝酸鋇溶液有白色沉淀生成濾液中的溶質(zhì)是步驟2：靜置，向上層清液中滴加無色酚酞溶液溶液變紅9．為了探究復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的實質(zhì)，A、B、C三組同學(xué)根據(jù)三個特殊的復(fù)分解反應(yīng)設(shè)計了實驗方案并開展了探究活動，請你參與他們的活動?！緦嶒炋骄俊緼組：探究酸堿反應(yīng)。在燒杯中加入氫氧化鉀溶液后，滴幾滴酚酞試液，然后逐滴加入稀鹽酸，最后溶液為無色。小金認為溶液顯中性，小東認為不對。小東按以下實驗方案進行實驗：實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入碳酸鈉溶液有氣泡產(chǎn)生稀鹽酸過量B組：探究兩種顯堿性的溶液是可以反應(yīng)的。在燒杯中加入澄清石灰水，加入一定量的碳酸鈉溶液后過濾。濾液中溶質(zhì)是什么？小方認為溶質(zhì)是NaOH。小歡認為溶質(zhì)是NaOH、Ca(OH)2。小華認為溶質(zhì)還有可能是。小華思考后用以下方案驗證了他的猜想。實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入稀鹽酸猜想正確C組：探究兩種鹽溶液是可以反應(yīng)的。小妮在燒杯中加入碳酸鈉溶液，加入一定量的硝酸鋇溶液后有白色沉淀生成。小妮得出結(jié)論：兩種鹽溶液是可以反應(yīng)的。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為?！狙由炫c拓展】最后，A、B、C三個小組的同學(xué)把三個實驗的廢液倒在一起，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：先有大量氣泡產(chǎn)生，后有白色沉淀產(chǎn)生。過濾后得到無色澄清溶液。最終所得的濾液中一定含有的離子有?！痉此寂c總結(jié)】復(fù)分解反應(yīng)的實質(zhì)是兩種離子接觸后，生成了沉淀、氣體或水。10．小明設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，進行一氧化碳還原氧化銅的實驗。為分離A裝置中反應(yīng)排出的一氧化碳和二氧化碳，他又設(shè)計了如圖乙所示的裝置（鐵架臺、鐵夾等固定用裝置已略去，a、b為活塞）。請回答：（1）實驗前先要檢查裝置的氣密性，并檢驗氣體的純度，再對圖甲裝置進行加熱，加熱前還要進行的一步操作是。（2）為分離得到CO和CO2，應(yīng)該對圖乙裝置進行怎樣的操作？。（3）對A裝置中反應(yīng)后得到的紅色固體（此時氧化銅全部反應(yīng)完），小明又進行了以下探究：【查閱資料】：①氧化銅經(jīng)一氧化碳還原不僅能生成銅，還可能生成中間產(chǎn)物氧化亞銅（Cu2O）；②Cu2O是不溶于水的紅色固體，能與酸發(fā)生反應(yīng)，生成Cu2＋和Cu?！咎岢霾孪搿浚貉趸~經(jīng)一氧化碳還原所得到的紅色固體中除Cu外還可能含有Cu2O?！具M行實驗】：小明設(shè)計了一個最簡單的實驗方案：實驗步驟取少量該紅色固體放入盛有稀鹽酸的試管中，振蕩實驗現(xiàn)象及結(jié)論二、解答題11．向含CuCl2和HCl的150g混合溶液中，逐滴加溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液，參加反應(yīng)的NaOH溶液質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量關(guān)系如圖。據(jù)圖回答：（1）在滴加NaOH溶液過程中，原溶液中離子個數(shù)不變。（填離子符號）（2）P點溶液中的溶質(zhì)是。（3）m1為多少？（要求寫出具體的解題過程）12．工業(yè)純堿中含少量氯化鈉。興趣小組分別采用不同的方法測定工業(yè)純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。（1）方法一：差量法。稱取W克樣品與足量的稀鹽酸充分反應(yīng)，生成的二氧化碳通過裝有試劑X的乙裝置，并利用測量乙裝置增加的質(zhì)量，求得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。該方法中試劑X可選用A．氫氧化鈉 B．氫氧化鋇C．氯化鋇 D．飽和碳酸氫鈉溶液（2）方法二：沉淀法。利用氯化鈣與純堿反應(yīng)生成沉淀，然后稱量出沉淀的質(zhì)量，現(xiàn)稱取15克樣品完全溶解于水中配成60克樣品溶液，取三個燒杯分三次進行實驗，每次加入30克氯化鈣溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥所得的沉淀質(zhì)量記錄如表。燒杯1燒杯2燒杯3樣品溶液（克)102030氯化鈣溶液(克))303030沉淀質(zhì)量(克245①如圖所示，▲燒杯內(nèi)樣品中的純堿完全反應(yīng)。②請計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)？（要求寫出具體的解題過程）13．高純度的MnO2主要用于制造干電池。科學(xué)活動小組同學(xué)得到某MnO2樣品(主要含有雜質(zhì)MnCO3，其它雜質(zhì)忽略不計)。為了測定此樣品中MnO2的含量，把10gMnO2樣品放入燒杯中，將40g稀硫酸分4次加入與之充分反應(yīng)，測得的數(shù)據(jù)如下表。(已知燒杯中發(fā)生的反應(yīng)為：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑)次數(shù)1234加入稀硫酸的質(zhì)量(g)10101010剩余固體質(zhì)量(g)9.4258.858.2757.82請根據(jù)圖表數(shù)據(jù)回答下列問題：（1）樣品中MnO2的質(zhì)量為克。（2）稀硫酸有剩余的是第次實驗。（3）第⒉次加入稀硫酸反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為多少?(計算結(jié)果精確到0.1%)14．用碳粉還原紅鋅礦后得到了分布均勻的混合固體，其中含碳粉、ZnO、Zn。取30g混合固體，分批加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為9.8%的稀硫酸溶液，反應(yīng)如下：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。得到實驗數(shù)據(jù)如表所示：實驗編號第一次第二次第三次第四次第五次加入稀硫酸的質(zhì)量/g100100100100100剩余固體質(zhì)量/g22.715.48.10.80.8（1）混合固體中碳粉的質(zhì)量為克。（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)規(guī)律推斷Zn和ZnO與稀硫酸的反應(yīng)是同時進行還是存在先后順序，并說明理由。（3）分析得混合物中Zn與ZnO的質(zhì)量比為65：81，求第四次實驗恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量。（寫出計算過程）15．食用堿的主要成分是Na2CO3(含有少量NaCI)，研究小組為測定市售食用堿中Na2CO3的含量，設(shè)計了如圖所示實驗裝置。取12克食用堿樣品放人錐形瓶進行實驗。按定量測定實驗的正確步驟，進行規(guī)范操作，并用電子天平對某一裝置進行連續(xù)稱重，直至該裝置質(zhì)量不再改變時停止實驗，此時該裝置質(zhì)量增加了4.4克。(假設(shè)每步吸收都完全，ACDE裝置中試劑均過量)回答下列問題：（1）裝置A的作用是；（2）根據(jù)某裝置質(zhì)量不再改變時，作為停止實驗的依據(jù)，則該裝置應(yīng)該是；（3）計算食用堿中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)。(要求根據(jù)化學(xué)方程式計算)。16．現(xiàn)有一份質(zhì)量為20ｇ的金屬混合物，已知該金屬混合物由鎂、鐵和銅三種金屬粉末混合而成。某課外興趣小組為探究該金屬混合物的組成，將250ｇ稀硫酸分五次加到盛有該金屬混合物的燒杯中，經(jīng)測定得到如下數(shù)據(jù)：次數(shù)第1次第2次第3次第4次第5次加入稀硫酸質(zhì)量／ｇ5050505050剩余固體質(zhì)量／ｇ17.615.211.2ａ2.8（1）表格中ａ的值為；（2）所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是；（3）該金屬混合物中鐵的質(zhì)量是多少？17．圖甲是一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置(硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)可用方程式3CO+Fe（1）圖甲實驗時，①通CO，②點然酒精噴燈A，③點燃酒精燈B，以上三步操作的先后順序是。（2）氧化鐵被還原時，會逐步失去氧元素。該過程中固體成分與質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖乙所示：①氧化鐵在▲°C②求出圖中x的值（寫出計算過程）。（3）冶煉等質(zhì)量的下列物質(zhì)，能得到鐵最多的是____。A．Fe2O3 B．Fe318．航空母艦作為一個國家綜合國力的象征，是技術(shù)含量、建造難度、系統(tǒng)集成度最高的水面艦艇。航母很多設(shè)備中的許多電子元件使用了黃銅。為測定某黃銅（假設(shè)合金中僅含銅、鋅）中銅的質(zhì)量分數(shù)，興趣小組同學(xué)稱取20g黃銅粉末于燒杯中，將80g稀硫酸分四次加入，充分反應(yīng)，測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

第一次第二次第三次第四次加入稀硫酸的質(zhì)量/g20202020燒杯中剩余物的質(zhì)量/g39.9259.8479.80m（1）黃銅粉末完全反應(yīng)生成氫氣的總質(zhì)量為，m=（2）該黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)為多少？（寫出計算過程）（3）第三次實驗溶液中的溶質(zhì)為。19．鐵常用的是合金生鐵和鋼，通常通過金屬冶煉制的。（1）赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，可用于煉鐵。某地出產(chǎn)一種赤鐵礦，其中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為64%，90噸該赤鐵礦經(jīng)過充分冶煉，最多可生產(chǎn)含鐵96%的生鐵多少噸？（2）實驗室常用還原劑還原氧化鐵。某學(xué)生小組對過量碳粉與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)物中氣體的成分進行研究。①提出假設(shè)：該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物全部是二氧化碳。②設(shè)計方案：將一定量的氧化鐵在隔絕氧氣條件下與過量炭粉完全反應(yīng)（如圖），測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。③查閱資料：氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，可用來隔絕氧氣。④實驗操作：Ⅰ稱取3.2g氧化鐵與2g碳粉均勻混合，放入48.48g的玻璃管中，按如圖裝置連接；Ⅱ加熱前，先通一段時間純凈、干燥的氮氣，其目的是；Ⅲ夾緊T處彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁；Ⅳ完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質(zhì)量為52.24g。⑤數(shù)據(jù)處理：經(jīng)計算，參加反應(yīng)的碳元素質(zhì)量為0.48g，氧元素質(zhì)量為0.96g。⑥得到結(jié)論：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得出原假設(shè)不成立，理由是。20．取敞口放置的氫氧化鈉溶液于燒杯中，倒入一定量的稀硫酸充分反應(yīng)。為探究反應(yīng)后所得溶液X的成分，興趣小組進行了如下實驗（所加試劑均足量）：（1）產(chǎn)生的無色氣體是。（2）溶液X的溶質(zhì)是。（3）計算濾液A中氯化鈉的質(zhì)量。參考答案1．（1）吸收反應(yīng)生成的二氧化碳（2）300（3）一段時間后，A裝置長導(dǎo)管管口有無氣泡（4）5：6：22．（1）75%；設(shè)稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為x。則有：CaCO（2）乙；甲中空氣中二氧化碳會被氫氧化鈉固體吸收，測量結(jié)果偏大，乙裝置中洗氣瓶NaOH溶液能吸收空氣二氧化碳，這樣干燥管吸收的二氧化碳為反應(yīng)生成的，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確3．（1）NaCl、HCl（2）BaCl2、Na2SO4、Na2CO34．（1）Cu2+、H+（2）控制pH值在79之間，氫氧化鎂不能沉淀，生成了氫氧化鐵沉淀和氫氧化銅沉淀（3）碳酸鈉5．（1）增大；x+2y＝2；CuO（2）Ca（OH）2；CuCl2的溶液呈酸性；先加入12g石灰石，再加入4g生石灰6．（1）通一段時間的氫氣（2）CuO＋H2△__Cu＋H（3）(m2—m1)∶m1（4）U形管中的堿石灰吸收了空氣中的水和二氧化碳7．（1）CaCO3、CuSO4、CaCl2（2）Na2SO4、NaCl8．（1）A；C；D（2）BaCO3（3）Na2CO3、NaOH、NaCl9．NaOH、Na2CO3；有氣泡；Na2CO3+Ba(NO3)2=BaCO4↓+2NaNO3；K+、Na+、Cl、NO310．（1）先通一會一氧化碳（2）先閉合b打開a，得到一氧化碳；再閉合a打開b，通入稀硫酸得到二氧化碳（3）若溶液變藍則含有氧化亞銅；若溶液不變藍則無氧化亞銅11．（1）Cl（2）NaCl和CuCl2（3）解：設(shè)與氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為XCuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓

8098

X×10%9.8g80X=80gm1=40g+80g=120g12．（1）A；B（2）①燒杯1、燒杯2解：分析表中數(shù)據(jù)可知，15克樣品完全反應(yīng)生成沉淀的量：12g；設(shè)純堿中的碳酸鈉質(zhì)量為x。Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl106100x12gx=12.72gNa2CO3%==84.8%13．（1）7.82（2）4（3）MnCO3＋H2SO4=MnSO4＋H2O＋CO2↑11515144（108.85）gxyx=1.51g

y=0.44gMnSO4%=1.51g/(1.15+200.44)g≈7.3%14．（1）0.8（2）同時進行，前3次減小都是7.3g，若先后順序，則減小質(zhì)量不相等（3）鋅和氧化鋅混合物質(zhì)量=30g0.8g=29.2g，

則鋅的質(zhì)量=29.2g×6565+81=13g，

氧化鋅的質(zhì)量=29.2g13g=16.2g，

設(shè)氧化鋅生成硫酸鋅質(zhì)量為m，鋅生成硫酸鋅質(zhì)量為n，則：

ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2OZn+H2SO4═ZnSO4+H2↑

8116165161

16.2gm13gn

81161=16.2gm；

解得：m=32.2g；

6515．（1）吸收空氣中的CO2，排除空氣中的