各区初三一模科学探究.docx
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各区初三一模科学探究
科学探究
1、(8分)做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,小名同学有两个疑惑不解的问题,于是他进行了以下探究活动。
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【查阅资料1】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
【实验探究】
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入_____溶液,观察到的现象是_____,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
Fe3O4
Fe2O3
铁
分解温度/℃
1538
1400
—
熔点/℃
—
—
1535
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料2】
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
【理论探讨】
结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间,在此温度范围内_____已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是_____。
【拓展延伸】
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须_____;
(2)有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色_____,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。
(3)下列铁的氧化物中,铁元素的质量分数由大到小的顺序是_____(填字母)。
A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4
2、(8分)叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某化学小组同学对其进行下列研究。
【查阅资料】
NaN3受撞击会生成Na、N2。
②NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成。
③碱石灰是CaO和NaOH的混合物。
NaN3的制备方法是:
将金属钠与液态氨反应制得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和氨气(NH3)。
【问题探究】
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3迅速分解,写出该反应的化学方程式。
(2)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因是(用化学方程式表示)。
(3)为测定某工业级NaN3样品中含有Na2CO3的质量分数,化学小组同学设计了如下实验装置。
小明同学认为通过测定装置
中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的纯度,小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是。
小刚同学在大家讨论的基础上,设计了装置
。
请分析:
装置
中A的作用是_____;
若无装置C,对测定结果造成的影响是(填“偏大”、“偏小”或“无影响”);装置E的作用是。
根据装置
,小组同学设计的实验步骤有:
a.称量装置D。
b.称量样品,检查装置气密性。
c.打开弹簧夹,鼓入空气。
d.打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞和玻璃塞。
其正确顺序为 (填字母序号,可重复)。
3、(7分)某化学小组发现一袋包装破损的漂白粉,同学们对漂白粉其漂白作用是否失效产生了疑问。
【查阅资料】
1.漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2和Ca(OH)2,其有效成分是Ca(ClO)2。
2.Ca(ClO)2可溶于水,漂白原理是:
它在空气中发生反应
Ca(ClO)2+H
2O+CO2=CaCO3+2HClO,HClO能使有色物质如品红溶液褪色。
3.HClO不稳定,易分解生成HCl和一种常见的无色无味气体。
4.CaCl2的水溶液呈中性,HClO的水溶液呈酸性。
【交流讨论】该小组同学经过分析得出:
HClO分解时除生成HCl外,生成的另一种常见气体是。
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
把少量漂白粉样品加入水中,通入足量的CO2气体,。
。
漂白粉的漂白作用已失效。
【继续探究】同学们对失效后的漂白粉的成分很感兴趣,并作进一步探究。
在老师的帮助下,同学们对失效后的漂白粉成分进行猜想:
猜想一:
CaCl2和CaCO3;
猜想二:
;
小明同学认为猜想中的成分CaCO3,除漂白粉的有效成分在空气中发生反应生成外,还有其它来源,请你用化学方程式表示。
小聪同学进行实验证明猜想一成立,小聪同学的实验方案:
。
4、(7分)某化学兴趣小组对水蒸气通过灼热的焦炭后,得到的混合气体主要成分产生了兴趣。
同学们决定通过实验进行探究。
【提出猜想】该混合气体主要成分为一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气。
【查阅资料】a.无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
c.氢气、一氧化碳均能在加热的条件下与氧化铜反应。
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。
(1)装置A中无水硫酸铜变蓝,装置B中澄清石灰水变浑浊。
由此得出的结论为。
写出装置B中反应的化学方程式。
(2)装置C和D中的药品分别为。
(3)同学们通过观察装置E、F中的现象后,证明了混合气中含有氢气。
为了证明第四种气体的存在,装置G中的药品、现象和结论是。
【实验结论】猜想正确。
【实验反思】
经过讨论,同学们将上图中装置C~H进行了简化,改进后的装置如下图所示。
(3)干燥管中碱石灰的作用为。
实验操作
实验现象
实验结论
①
在尖嘴处点燃气体,。
。
。
②
。
。
。
(4)同学们为了验证通过干燥管后气体的成分,继续进行的实验为:
5、(6分)某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图,装置气密性良好),一段时间后,发现装置中右侧导管中的液面升高,铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质。
[提出问题]导管中液体为何升高?
黑色固体物质又是什么?
[猜想与假设]
该黑色固体可能含有:
①Fe、②Fe2O3、③FeCl3、④C四种物质。
[猜想分析]
①影响右侧导管中的液面升高的物质是。
②不可能含有氯化铁,理由是。
③一定含有碳,理由是。
[实验验证]
①验证黑色固体中一定含有碳所选用的试剂是。
②检验黑色固体中是否含有铁的实验方法是。
结论:
铁钉在食盐水中比在纯水中生锈快。
6、(9分)请你参与下列探究:
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。
这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体?
【提出猜想】从元素守恒的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2。
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3。
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是_____________________________________。
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量。
写出SO2与NaOH反应的化学方程式____________________。
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。
如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是。
老师说:
化学反应中,一种元素的化合价升高,肯定有元素的化合价降低,这是科学规律。
丙同学根据老师这句话,说:
“肯定不是”。
【实验探究】小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,B装置的尾部有水珠生成;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减。
结论:
铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_________________。
写出B装置中发生化学反应的方程式_______________。
【思维拓展】
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有____________物质。
(2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?
丁同
学设计了右图所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2
与NaOH溶液发生反应的结论。
其他同学认为这一方案不严谨,理由是
______________。
要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是______________。
7、(6分)做完“铁在氧气中燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与。
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料1]
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)铁的氧化物均能溶于酸溶液。
[实验探究]
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入溶液,观察到的现象是,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料2]
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见右表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
[理论探讨]
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4。
[拓展延伸]
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须;
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色变为,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。
8、(8分)化学实验小组同学从家中带来5包白色固体物质,分别有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙。
化学实验小组同学在老师的指导下做了如下探究活动。
(1)查阅资料:
①碳酸氢钠易溶于水,溶液显碱性。
②碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液能共存。
③碳酸钠溶液能与氯化钙溶液反应,化学反应方程式为:
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
(2)实验探究:
同学们从5包白色固体物质中任取3包混合后,按以下步骤进行实验。
实验步骤
实验现象
结论
①取混合后的白色粉末于试管中,滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水。
有气体产生
澄清的石灰水变浑浊
混合后的白色粉末中可能有:
___▲___
②取混合后的白色粉末于试管中,加水充分溶解。
试管底部有难溶物出现,试管外壁无明显变化
混合后的白色粉末中一定有:
___▲___
一定没有:
___▲___
③取步骤②的上层清液于试管中,滴加酚酞试剂。
溶液变成红色
混合后的白色粉末中___▲___
(3)老师引导同学们讨论了上述实验探究过程,进行了全面反思。
老师指出:
步骤②的上层氢液中只含有一种碳酸盐。
为进一步确定步骤②中的成分,你的实验方案是___▲___。
(4)实验反思:
通过上面实验,混合后的白色粉末是___▲___。
9、(8分)已知木炭粉(假设木炭粉中不含杂质)和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学反应,某兴趣小组对该反应展开了如下的探究活动。
【查阅资料】将CO通入氯化钯溶液中,会出现黑色沉淀。
【实验过程】同学们设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。
ABCDE
澄清氢氧化氯化钯
石灰水钠溶液溶液
⑴探究反应中产生气体的成分
称取9.0g氧化铁和1.2g木炭粉,混合均匀后进行实验。
打开止水夹a通一段时间的氮气,关闭a。
再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间,观察到澄清石灰水变浑浊,氯化钯溶液中出现黑色固体。
木炭粉与氧化铁粉末反应一定生成了▲气体;E处酒精灯的作用是▲;B中发生反应的化学方程式为▲;加热前通一段时间氮气的原因是▲。
⑵探究反应后剩余固体的成分
【提出猜想】
猜想1:
只含有铁;
猜想2:
含有铁和木炭;
猜想3:
含有▲;
猜想4:
含有铁、木炭和氧化铁。
【实验验证】
小组同学测得剩余固体质量为6.6g,将剩余固体置于烧杯中,向其中加入足量的稀盐酸,固体全部溶解且有大量气泡出现,猜想不成立的是▲,剩余固体中含有的物质及质量分别为▲。
10、(8分)生活中用到各种漂白剂。
化学课上,老师带来一种常用作氧系漂白剂的物质,可能是双氧水(H2O2)、过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)和过氧化钙(CaO2)中的一种。
同学们观察发现,该漂白剂为白色粉末(右图)。
【提出猜想】该漂白剂肯定不是。
【查阅资料】①过碳酸钠是一种白色结晶颗粒,溶于水时,分解生成碳酸钠和过氧化氢。
②过氧化氢常温下不稳定,实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式为。
③过氧化钙,白色固体,难溶于水。
与水反应缓慢释放氧气,同时生成一种碱,反应的化学方程式为。
【实验验证】同学们设计了下列实验方案进行验证,请将方案的空格填写完整。
实验步骤
实验操作
实验现象
结论
步骤1
取2g白色固体放入试管中,加入5ml水,充分振荡。
液体浑浊,
有持续的细小气泡冒出。
步骤2
向步骤1的试管中继续滴加无色酚酞。
无色酚酞变红。
步骤3
。
。
该消毒剂的成分不是过碳酸钠。
【交流反思】小刚认为根据步骤1可确定白色固体的成分,不需要后两步实验,理由是。
小强认为不行,小强反对的理由是。
11、(8分)实验室有一无色溶液的试剂瓶由于保管不当,其残缺的标签只剩下“Na”的字样,为了检验其中的成分,请你与小明同学一起进行实验探究:
[调查了解]获悉无色溶液的溶质是初中化学常用的碱或盐。
[查阅资料]获悉碳酸钠溶液显碱性;氯化银和硫酸钡既不溶于水也不溶于酸。
[实验探究]小明同学根据猜想,设计了实验进行验证,有关内容如下:
猜想
实验步骤
可能的现象
结论
一、可能是氢氧化钠溶液
用试管取少量样品,向其中滴入两滴酚酞试液
酚酞试液变红色
酚酞试液无变化
猜想成立
猜想不成立
二、
?
用试管取少量样品,向其中滴入适量硝酸,然后滴入硝酸银溶液
溶液先没有明显变化,后出现白色沉淀。
若与上述现象不同
猜想成立
猜想不成立
三、
?
用试管取少量样品,向其中滴入适量盐酸,然后滴入氯化钡溶液
溶液先没有明显变化,后出现白色沉淀。
若与上述现象不同
猜想成立
猜想不成立
根据上表回答下列问题:
(1)小明的猜想二是▲,如果猜想成立,白色沉淀的化学式为▲。
(2)小明的猜想三是▲,如果猜想成立,产生沉淀的化学方程式为▲。
(3)小明的猜想一所述实验现象和结论是否正确?
请判断并说明理由▲。
(4)除了小明的三种猜想外,请你再补充一种,并验证你的猜想:
补充的猜想
实验步骤
可能的现象和结论
▲
▲
▲
12、(7分)实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和NaOH固体的混合物。
同学们为
确认一瓶久置的“碱石灰”样品的成分,进行如下实验探究。
①
样品
查阅资料:
1.Ca(OH)2、Na2CO3溶于水无明显的温度变化。
2.CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓。
3.CaCl2溶液呈中性。
(1)滤渣B中一定含有_____,产生该物质的化学方程式可能是_____(写出一个即可)。
(2)滤液C成分的探究。
【猜想】滤液C中的溶质可能为①NaOH;②Na2CO3;③NaOH和Ca(OH)2;④____。
【设计方案并进行实验】甲、乙、丙同学分别设计如下方案并进行探究:
甲同学:
取滤液C少许放入试管中,滴加足量的稀盐酸,产生大量无色气体,则滤液C中的溶质是Na2CO3。
乙同学:
取滤液C少许放入试管中,滴加足量的无色酚酞,液体变成红色,则滤液C中的溶质一定含有NaOH。
丙同学:
取滤液C少许放入试管中,滴加Ca(OH)2溶液,有白色沉淀产生。
向上层清液中滴加无色酚酞,无色酚酞变成红色,则滤液C中的溶质是NaOH和Na2CO3。
【反思与评价】
丁同学认真分析上述三位同学的实验,认为他们的结论均有不足之处,并且做出了正确的判断。
他认为滤液C中的溶质一定含有________,可能含有NaOH。
为进一步确认滤液C中是否含NaOH,请你帮助他设计实验进行验证。
实验操作
实验现象
实验结论
猜想④正确
(3)实验过程中,同学们还发现向样品中加入足量水溶解时放出大量的热。
综合对滤液和滤渣成分的探究,下列对样品成分的分析正确的是__________(填序号)。
①样品中一定含NaOH②样品中一定含Na2CO3
③样品中含NaOH、CaO中的一种或两种
13、(10分)蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。
课外小组同学决定对蚁酸进行探究。
[提出问题]蚁酸有什么性质?
[查阅资料]
1.蚁酸化学名称叫甲酸,化学式为HCOOH
2.该酸与火碱中和的反应方程式为:
HCOOH+NaOH=====HCOONa+H2O
3.蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物
4.碳酸钠和氯化钙可以发生复分解反应
5.白色无水硫酸铜遇到水变蓝
[实验探究一]探究蚁酸的酸性。
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加,观察到溶液颜色变成红色,说明蚁酸溶液显酸性。
(2)将碳酸钠加入到盛有蚁酸溶液的试管中,有气泡产生。
写出该反应的方程式
。
[实验探究二]探究蚁酸分解的两种产物。
【猜想】小芳同学猜测生成物是水和二氧化碳
小明同学猜测生成物是水和___________。
两位同学都认为有水生成的依据是__________________________________。
【实验】为了确认蚁酸分解的所有产物,两位同学共同设计实验,对仪器进行组装,正确的连接顺序是______________(请写接口序号)
【结论】分析实验现象后,证明小明的猜想是正确的。
【讨论】从环保的角度考虑,上述装置的缺陷是____________________________。
实验中两次用到澄清石灰水,涉及到的化学方程式是:
。
【拓展】当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。
下列物质中,你会选择的物质是。
A.稀氨水B.食醋C.苏打水D.食盐水
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