專題四資料給予類實驗探究題專練一（學生版）-2022年中考化學實驗探究新視角

專題4資料給予類實驗探究題專練一1．近幾年我國某些城市酸雨污染較為嚴重，主要原因是燃燒含硫量高的煤及機動車排放的尾氣．【實驗目的】驗證煤中含有碳元素，檢驗是否含有硫元素（1）【查閱資料】①已知煤完全燃燒后，其中的碳和硫元素基本都轉化成二氧化碳和二氧化硫．②二氧化碳與高錳酸鉀不反應．③二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色（由紫紅色變?yōu)闊o色），該反應的化學方程式為：5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X，其中X的化學式是：．④二氧化硫和二氧化碳一樣，也能使澄清石灰水變渾濁，反應的化學方程式為：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O．（2）根據(jù)上述資料，甲、乙同學進行了如下實驗探究．【實驗探究】甲同學進行了如下圖所示A、B兩個實驗：實驗現(xiàn)象為A中稀高錳酸鉀溶液褪色，B中澄清石灰水變渾濁．由此甲同學認為：煤燃燒生成二氧化硫和二氧化碳，證明煤中含有碳元素和硫元素．乙同學認為甲同學的方案不合理，于是進行了如下圖所示實驗（夾持裝置略去）：【結論與反思】（1）乙同學認為甲同學的實驗方案不合理，其理由是：．（2）上圖C裝置的作用是．（3）要證明煤中含有碳元素和硫元素的現(xiàn)象是：．2．某同學逛超市時發(fā)現(xiàn)食品添加劑中有“碳酸氫銨”，感覺很驚訝，“碳酸氫銨”是臭粉啊，怎么可以放進食品？于是開展了以下探究，請你幫助完成下列相關問題。查閱資料：①食用級碳酸氫銨比較純凈，可作膨松劑，一般用在油炸食品中，水蒸食品中不用；②常溫常壓下，1體積水約能溶解600體積氨氣，其水溶液呈弱堿性。③堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物。產(chǎn)生疑惑：臭粉為何可以作膨松劑？為何一般適用于油炸食品而不適用于水蒸食品？實驗設計：實驗裝置如圖，圖一是檢驗裝置，圖二是收集裝置，取適量碳酸氫銨分別置于兩試管中，按如圖進行實驗。（1）現(xiàn)象與分析：①圖一：B中現(xiàn)象是，C中發(fā)生反應的化學方程式是。②圖三：裝置E的作用是，用F裝置收集氨氣，說明氨氣具有性質，取下F，塞緊橡皮塞，用注射器向F中注入少量水，震蕩，可看到的現(xiàn)象是，拔出橡皮塞聞到氨味。（2）解釋與結論：①有臭味的碳酸氫銨添加到食品中，如果油炸，則含有的少量碳酸氫銨受熱時完全分解，產(chǎn)生的氣體使食品膨脹，且生成物可以迅速揮發(fā)而離開食品，沒有殘留物，其臭味會消失，碳酸氫銨受熱發(fā)生反應的化學方程式是②添加碳酸氫銨的食品如果水蒸，則。通過上述探究該明白了：高純度的碳酸氫銨可以作為食品添加劑，但同一食品添加劑并不適合所有食品，使用食品添加劑需嚴格控制用量。3．為探究CO2與NaOH溶液發(fā)生的反應，某興趣小組嘗試用不同的方式進行實驗?！静殚嗁Y料】Ⅰ.20℃時，幾種物質在水中的溶解度見下表：物質Na2CO3NaHCO3Ca(OH)2Ba(OH)2溶解度/g21.59.60.1653.89Ⅱ.本實驗條件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5。【實驗探究】（1）實驗一：小雨取一充滿CO2的礦泉水瓶，加入一定量的水，立即擰緊瓶蓋，振蕩，發(fā)現(xiàn)瓶子變癟，小雨另取一相同的充滿CO2的礦泉水瓶，向其中加入與水等體積的NaOH溶液，立即擰緊瓶蓋，振蕩，得到溶液X，此時觀察到的現(xiàn)象是，實驗中，小雨采用兩只礦泉水瓶做對比實驗的目的是。（2）實驗二：為檢驗CO2與NaOH溶液反應的產(chǎn)物，小亮取實驗一所得溶液X少許，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，該反應的化學方程式為，實驗中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是。（3）實驗三：小華取實驗一所得溶液X少許，向其中加入過量的BaCl2溶液，振蕩，靜置，取上層清液，滴入1滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液呈色，證明溶液X中有NaOH剩余。實驗中，小華沒有直接向少量溶液X中滴入酚酞試液，理由是。（4）實驗四：興趣小組將CO2持續(xù)通入一定濃度一定量的NaOH溶液中，用數(shù)字化實驗技術測定反應過程中溶液的pH和溫度變化，結果如圖1、圖2所示。圖1中，BC段發(fā)生反應的化學方程式為。圖2中，DE段溫度變化的原因是。（5）實驗從CO2減少、NaOH減少，Na2CO3生成等物質的變化，以及轉化等視角多維度探究CO2與NaOH發(fā)生了反應，對于現(xiàn)象不明顯的化學反應，可以通過現(xiàn)代技術手段進行數(shù)據(jù)測定，實現(xiàn)反應過程的“可視化”。4．在生活和化學實驗中，經(jīng)常用到各種除濕劑（或干燥劑）。某化學實驗小組的同學們關于除濕劑提出了下面兩個問題，他們查閱資料，并進行下面的數(shù)字化實驗探究。請回答下列問題：（查閱資料）（1）①硅膠：無色或白色顆粒，吸水量為30％~35％，加熱到200～350℃可以反復使用。其主要成分可看作是SiO2，其中Si元素的化合價為。②生石灰：白色塊狀固體，吸水后生成熟石灰。③濃硫酸：無色粘稠液體，有吸水性，在化學實驗中常用它作干燥劑，但日常生活中卻很少用它作除濕劑。其原因是（寫出一條即可）。（2）（問題一）除濕劑是否真的可以除濕？（實驗一）探究濃硫酸對氧氣的干燥情況。用10%的過氧化氫溶液和二氧化錳制取的氧氣，通過濃硫酸兩次干燥，將濕度傳感器放入收集氧氣的密封保鮮袋內，連接數(shù)據(jù)采集器和電腦。實驗裝置如圖1，約采集5min，得到變化曲線如圖2。圖1中發(fā)生的化學方程式為。分析圖2曲線，袋內濕度明顯降低，說明。隨著時間變化，濃硫酸的吸水速率逐漸減小的原因是。（3）（實驗二）探究市售硅膠除濕劑是否真的可以除濕。實驗如圖3，用25mL燒杯盛放等體積、等溫度的兩杯水，分別放在生化密閉實驗器中，其中一個實驗器中加20.0g硅膠，連接數(shù)據(jù)采集器和電腦。約采集15min，得到變化曲線如圖4。分析圖4曲線，未加硅膠的實驗器內相對濕度增大的原因是（從微觀角度解釋）。加硅膠的實驗器內，說明硅膠除濕劑的確可以除濕。（4）（問題二）哪種成分的除濕劑除濕效果更好？（實驗三）探究不同成分的除濕劑的除濕效果。實驗方法和實驗裝置與實驗二相同，分別稱取硅膠、蒙脫石、氯化鈣除濕劑各20.0g，放入3個相同的生化密閉實驗器中，連接數(shù)據(jù)采集器和電腦。約采集20min，得到變化曲線如圖5。分析圖5曲線，這三種除濕劑中單位時間內吸附水速率的快慢和除濕效果的強弱順序都是。再通過圖2、圖5的曲線對比，發(fā)現(xiàn)的干燥效果都低于其他除濕劑，這是生活中很少用它作除濕劑的另一個原因。（5）（實驗結論）市售除濕劑的確可以除濕；對比的幾種除濕劑中硅膠的除濕效果最好，速率最快。不同成分的除濕劑除濕效果除了與所含成分不同外，還可能與（寫一條即可）等因素有關系。（6）（拓展提升）同學們查閱資料還發(fā)現(xiàn)：還原鐵粉（灰色或黑色粉末，又稱“雙吸劑”），也能夠吸收空氣中的水分和氧氣，常用于食品保鮮。檢驗使用一段時間后的“雙吸劑”是否仍然有效的化學方法及現(xiàn)象是：。已知某袋裝食品的脫氧劑由活性炭、鐵粉和食鹽，按質量比為2:2:1混合而成。求5.0g未經(jīng)使用的該脫氧劑最多能夠吸收氧氣g（保留兩位小數(shù)）。5．不用火不用電，只需拆開發(fā)熱包倒入涼水，就能享用美食的自熱食品，受到消費者的追捧。[查閱資料]I.發(fā)熱包中物質的主要成分是生石灰，碳酸鈉、鋁粒。Ⅱ.鋁和強堿溶液反應生成氫氣。（1）探究一:發(fā)熱包的發(fā)熱原理①小明買了一盒自熱米飯，取出發(fā)熱包加入涼水，發(fā)生劇型反應，迅速放出大量的熱，寫出產(chǎn)生該現(xiàn)象的主要化學反應方程式；同時發(fā)熱包內固體物質變硬、結塊，依據(jù)觀察到的實驗現(xiàn)象，小明猜想發(fā)熱包內的物質可能發(fā)生多個化學反應，寫出其中一個反應的化學方程式。②發(fā)熱包上的安全警示圖標有“禁止明火”,其原因可能是。③小明向使用后的發(fā)熱包中加入稀鹽酸，并對產(chǎn)生的氣體展開進一步探究。（2）探究二:確定氣體的成分[猜想與假設]小明認為該氣體可能是a.H2;b.;c.CO2,和H2的混合氣體。[實驗設計]小明同學設計下圖實驗裝置，對氣體成分進行探究。[實驗驗證]甲裝置中的實驗現(xiàn)象是.丁裝置中黑色的粉末逐漸變?yōu)榧t色，試管口有水珠產(chǎn)生,證明猜想c正確。若甲、乙裝置交換位置，（填“能"或不能”）確定氣體中含有CO2,寫出化學方程式并說明理由。[總結與反思]通過以上探究,小明做出如下反思:你認為其中正確的是。a.發(fā)熱包應密封防潮保存b.能與水混合放出熱量的物質均可做發(fā)熱包的發(fā)熱材料c.使用后的發(fā)熱包應包好按照垃級分類投放6．某化學興趣小組同學知道潛水艇中常用過氧化鈉（Na2O2）作為供氧劑。（查閱資料）a：2Nab：2Na設計實驗開展探究活動：（1）（探究活動一）制取CO2并驗證其與Na2O2的反應：寫出裝置圖中標數(shù)字的儀器名稱：①。（2）裝置A若用稀鹽酸和大理石制取CO2，該反應的化學方程式為：。應該選用的發(fā)生裝置為（填字母“F”或“G”）。（3）裝置B作用是。（4）反應結束在E裝置收集到的氣體是。（5）（提出問題）反應后裝置C硬質玻璃管中固體的成分是什么？（猜想與假設）猜想一：Na2CO3猜想二：Na2CO3和Na2O2猜想三：Na2CO3和NaOH你認為還可能是：。（6）（探究活動二）實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論①取少量固體樣品于試管中，加入足量的水，振蕩。固體完全溶解，樣品中一定沒有Na2O2②取少量實驗①所得溶液于另一試管中，加入過量的BaCl2溶液，振蕩。有白色沉淀猜想三正確③取少量實驗②所得上層清液于另一試管中，加溶液，震蕩。（7）（反思與評價）反應后裝置C硬質玻管中的固體含有NaOH，原因可能是。7．小軍與家人聚餐時，對火鍋燃料“固體酒精”產(chǎn)生了好奇，于是他與同學對其成分進行如下探究。[查閱資料]①該固體酒精是用酒精、氯化鈣和氫氧化鈉按一定的質量比混合制成的。②氯化鈣、氯化鋇溶液均呈中性。[提出問題]固體酒精中氫氧化鈉是否變質？（1）[作出猜想]猜想一：固體酒精中含有的成分為酒精、氯化鈣、氫氧化鈉。猜想二：固體酒精中含有的成分為酒精、氯化鈣、氫氧化鈉和。（2）[實驗探究]取少量固體酒精于燒杯中，加足量的水充分溶解后靜置，發(fā)現(xiàn)杯底有白色沉淀。取沉淀于試管中加入稀鹽酸，現(xiàn)象為：，則生成沉淀的化學方程式為。[實驗結論]固體酒精中氫氧化鈉已經(jīng)變質。（3）[拓展延伸]為進一步確定固體酒精中是否還含有氫氧化鈉，小軍與同學繼續(xù)探究。①他另取少量固體酒精，加水溶解后，取上層清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液，于是得出固體酒精中還含有氫氧化鈉；②小軍的同學認為他的實驗不能證明固體酒精中一定有氫氧化鈉剩余，理由是；③他們另取上層清液，加入足量的氯化鋇溶液，充分反應后過濾，向溶液中滴加氯化鐵溶液，觀察到，他們一致認為固體酒精中氫氧化鈉有剩余。（4）[反思交流]①實驗中，加入足量氯化鋇溶液的目的是。②氫氧化鈉變質的原因(用化學方程式表示)。8．在老師的指導下小明同學探究金屬和鹽溶液反應時，發(fā)現(xiàn)將金屬鈉放MgCl2溶液中有氣泡和白色沉淀產(chǎn)生。為了進一步探究，小樂同學將充分反應后的混合物過濾，得固體A和濾液B。（查閱資料）（i）鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣。（ii）MgCl2溶液呈酸性。（1）（分析與思考）小樂同學根據(jù)所學知識對產(chǎn)生的氣體和固體A進行判斷；產(chǎn)生的氣體最不可能是下列氣體中的（填序號）。你的判斷依據(jù)是。ASO2BH2CCl2DO2（2）取固體A加入過量稀鹽酸，A全部溶解，無氣泡產(chǎn)生，則A的化學式是。（提出問題）濾液B中溶質的成分是什么？猜想一：NaCl猜想二：NaClMgCl2猜想三：NaCl、NaOH猜想四：NaCl、MgCl2、NaOH小樂同學認為猜想不成立，理由是。（3）（實驗探究）設計實驗證明猜想二成立。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論產(chǎn)生白色沉淀猜想二成立（4）（結論）在金屬活動性順序里，鈉將位于它后面的金屬從該金屬的鹽溶液中置換出來（填“能”或“不能”）。（5）（拓展）將鈉與MgCl2固體隔絕空氣加熱到熔融狀態(tài)時，鈉可以從MgCl2置換出鎂，該反應的化學方程式是。9．CO2通入NaOH溶液中沒有明顯現(xiàn)象，CO2與NaOH是否發(fā)生了化學反應呢？某化學興趣小組的同學們對此進行了探究。（查閱資料）①通常情況下，1體積水溶解1體積的CO2。②在一定濃度的溶液中，有微溶物生成的復分解反應也能發(fā)生。（實驗探究）小紅同學設計了右圖所示的實驗裝置（錐形瓶內充滿CO2），并進行實驗。（1）打開分液漏斗的瓶塞和活塞，使NaOH溶液快速滴入錐形瓶中，立即關閉活塞（漏斗中仍有溶液剩余），觀察到U形管左側的紅墨水液面（填“升高”“降低”或“不移動”），小紅根據(jù)現(xiàn)象判斷CO2和NaOH發(fā)生了反應。（2）（反思與評價1）小明認為小紅的實驗方案不嚴密，理由是。（3）（拓展實驗）興趣小組的同學們?yōu)榇擞衷O計了下表所示的兩種方法，進一步探究。請?zhí)顚懕碇械目崭?。實驗方法操作過程現(xiàn)象實驗結論方法一取小紅實驗后錐形瓶內的溶液適量，加入足量CaCl2溶液CO2與NaOH發(fā)生了反應方法二取小紅實驗后錐形瓶內的溶液適量，加入足量稀硫酸（4）（反思與評價2）同學們經(jīng)過討論，認為（拓展實驗）的（填“方法一”或“方法二”）依然不嚴密，理由是