备战安徽中考化学专题五 实验探究题.docx

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备战安徽中考化学专题五实验探究题

专题五　实验探究题

类型1影响化学反应速率的探究（含催化剂）

1.小涛从资料上获知二氧化锰、氧化铜、氧化铁和氧化铝等都能催化过氧化氢分解，于是他和兴趣小组同学进行如下探究：

第1题图

【提出问题】不同催化剂对过氧化氢溶液分解速率有影响吗？

【设计与实验】实验装置如图所示。

实验所用的二氧化锰、氧化铜、氧化铁和氧化铝经研磨后，用筛子筛取颗粒大小相同的粉末进行实验。

催化剂

过氧化氢溶液

温度

待测量

①

0.1g二氧化锰

10mL，5%

20℃

②

0.1g氧化铜

10mL，5%

20℃

③

0.1g氧化铁

10mL，5%

20℃

④

0.1g氧化铝

10mL，5%

20℃

【实验分析】

（1）实验时，在加入药品前应该进行的操作是　　　　　　　　。

（2）实验中待测量为　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）装置中原有的空气对实验结果是否有影响？

并说明理由：

　　　　　　　　。

【实验结论】催化剂的种类对过氢分解速率有影响。

【交流讨论】除催化剂的种类外，影响过氧化氢分解速率的因素还有　　　　　、　　　　、催化剂与过氧化氢溶液之间的接触面积等。

【拓展反思】下列关于催化剂的认识正确的是　　　　。

A.同一反应可能有不同的催化剂B.催化剂只能是金属氧化物

C.一种物质只能是一个反应的催化剂D.使用催化剂可使不反应的物质间发生反应

2.实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合物制取氧气，写出有关反应的化学方程式_____。

【查阅资料】过氧化氢制氧气的催化剂有很多种，如金属氧化物，过氧化氢酶和某些盐类物质等。

【提出问题】硫酸铜溶液能作过氧化氢制氧气的催化剂吗？

如果可以，影响其催化效果的因素有哪些？

【猜想与验证】硫酸铜溶液能作过氧化氢制氧气的催化剂，且其酸碱性对催化效果有影响。

【完成实验】本实验在常温下进行

实验编号

反应物

催化剂

①

10mL5%H2O2溶液

无

②

10mL5%H2O2溶液CuSO4溶液

10滴0.1%

③

10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液CuSO4溶液

10滴0.1%

④

10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液CuSO4溶液

10滴0.1%

【分析数据、得出结论】

（1）若证明CuSO4能够加速过氧化氢分解，其验证的实验现象是____________。

（2）若要证明CuSO4是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和　　　　不变。

第2题图

（3）实验②③④中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。

分析该图能够得出的实验结论是__________________________________________。

（4）请你再写出一种影响硫酸铜催化效果的因素　　　　　　　　　。

3.（素材来源：

高中选修1P50）化学兴趣小组的同学对“影响铁钉锈蚀快慢的因素”展开了如下探究：

【提出问题】溶液的酸碱性对铁钉生锈的快慢是否有影响？

溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响？

【设计实验】按图1装置进行实验，测得装置中氯化铵、硫酸铵溶液上方氧气浓度的变化曲线如图2。

图1图2

第3题图

（1）铁钉生锈的条件是__________________________________________。

（2）将规格、材质相同的打磨过的铁钉放入下列不同溶液中，测得有关数据如下表：

溶液中的溶质

氯化铵

硫酸铵

氯化钠

硫酸钠

氢氧化钠

0min时氧气浓度/%

20.8

20.8

20.8

20.8

20.8

500min时氧气浓度/%

15.8

17.0

18.6

19.0

19.8

实验前溶液pH

5.31

5.53

7.0

7.0

13.6

实验后溶液pH

7.37

7.99

10.5

10.4

13.8

铁钉锈蚀情况

大量铁锈

大量铁锈

少量铁锈

少量铁锈

几乎无锈

【结论与拓展】①实验中溶液上方氧气浓度变化越大，证明铁锈蚀速率　　　　。

②根据表中数据可知，铁钉在　　　　（填“酸”、“碱”或“中”）性溶液中更易锈蚀，其中铁钉在含有　　　　（填“氯离子”或“硫酸根离子”）的溶液中锈蚀更快。

③图2曲线先陡后平说明铁生锈速率的规律是　　　　　　　　　　　　　　　。

【拓展应用】化学是把双刃剑，铁制品在使用过程中常常会出现不同程度的锈蚀，会造成　　　　　　　　　　　　　；但将铁生锈的原理用于食品脱氧时，要求铁能快速生锈从而达到脱氧的目的，因此食品脱氧剂中除了加入铁粉、炭粉外，还要加入　　　　　。

4.某化学兴趣小组为研究石灰石与稀盐酸反应快慢的因素，于是进行了以下探究：

（1）小明设计的实验方案：

取从不同地点取来的石灰石放入等体积不同浓度的稀盐酸中，观察反应的现象。

写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式　　　　　　　　　　　。

班级同学对小明设计的实验方案提出质疑，原因是_________________________________________。

【提出猜想】

猜想1：

可能与温度有关；

猜想2：

可能与石灰石颗粒大小有关。

【设计并实验】

小明按照如图实验装置进行实验，并比较20s收集二氧化碳的体积：

实验编号

温度（℃）

石灰石（1g）颗粒大小

稀盐酸浓度（%）

20s收集二氧化

碳的体积（mL）

①

20

粉状

10%

56

②

20

块状

10%

32

③

30

粉状

10%

89

④

30

块状

10%

57

第4题图

（2）实验装置还要增加一个　　　　（填写仪器名称）。

（3）实验中小明通过排出集气瓶中的水来测出二氧化碳的体积，为了减少二氧化碳溶解在水中，还应该在水中倒入少量　　　　。

【得出结论】

（4）通过实验中①②对比，得出的结论是　　　　　　　　　　　；若比较温度对该反应的影响，可以通过实验　　　　（写实验编号）对比。

[注意：

若答对（5）（6）两小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。

]

【交流与反思】

（5）除了上述比较的方法外，还有比较快慢的方法是___________________。

（6）石灰石与稀盐酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？

设计实验验证。

_______________________________。

5.（2019合肥市瑶海区二模）为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”，兴趣小组同学进行如下探究。

（1）【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？

【作出假设】Ⅰ.可能与金属本身的性质有关；

Ⅱ.可能与盐酸的浓度有关；

Ⅲ.　　　　　　　　　　　　（请你填写一个合理的猜想）。

（2）【实验探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。

①实验一：

为探究猜想Ⅰ，小红同学分别在两支试管中放入相同质量的锌和铁，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，观察到放锌的试管中立即产生大量气泡，放铁的试管中只产生少量气泡，由此得出结论：

金属活动性Zn>Fe。

你认为实验一方案是否合理　　　　，理由是_____________　　。

②实验二：

为探究猜想Ⅱ，小军同学利用下列图1装置进行对照实验，做了等质量且过量的锌片分别与等体积、浓度为5%、15%的稀盐酸反应。

其中注射器的作用是　　　　；该装置气密性的检查方法是　　　　　　　　　　　　　　　。

图1图2　图3

第5题图

③实验三：

小军同学还用压强传感器替换注射器进行数字化实验，测得两次实验压强随时间的变化关系曲线如上述图2所示。

请你根据该图中信息得出两条合理结论：

　　　　；　　　。

【拓展延伸】[注意：

若答对下列小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。

]

（3）已知一种金属加入到比它弱的两种金属盐溶液的混合液中，先置换出最弱的金属。

小敏同学向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，溶质质量与加入锌的质量关系如图3所示。

那么，在A点时，溶液里含有盐有　　　　种；BC段发生的化学反应方程式为　　　　　　；D点得到的固体的成分为　　　　。

类型2　反应后物质成分的探究　

6.实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气。

某兴趣小组在实验时发现了一个奇怪的现象——有刺激性气味的气体产生。

请你一起参与探究。

（1）请你写出用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　。

【提出问题】刺激性气味是什么？

【猜想与假设】猜想一：

臭氧（O3）猜想二：

氯气（Cl2）猜想三：

HCl

（2）有位同学说猜想　　　不需要设计实验验证就可以判断是错误的，请你说明理由　　　。

【查阅资料】a.氯气通入水中会发生反应：

Cl2＋H2O===HCl＋HClO（次氯酸）；

b.臭氧在二氧化锰存在的情况下极易分解产生氧气；

c.酸性气体可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红。

（3）通过分析查阅资料可以得出猜想　　　错误。

第6题图

【实验探究】（4）取氯酸钾和二氧化锰的混合物放入试管中加热，如图所示。

将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管口，看到　　　　　　　现象，再将湿润的蓝色石蕊试纸伸到试管口，试纸变为　　　　色。

【得出结论】猜想二成立。

7.（2019自贡）某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：

【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？

【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；

②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色；

③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。

【猜想与假设】猜想一：

CO2、H2O猜想二：

CO、H2O猜想三：

CO2、CO、H2O

【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：

第7题图

（1）实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中红棕色粉末变成黑色，由此推断猜想　　　　成立。

（2）实验过程中B装置的作用是　　　　　；该反应的化学方程式是　　　　　。

（3）D装置中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是　　　　　　　　　　　　。

（5）实验过程中B、C装置的顺序不能颠倒，原因是　　　　　　　　　　　　　　　。

【反思与交流】日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止　　　　中毒。

8.（素材来源：

高中必修2P89）如图所示，“铝热反应”指铝和氧化铁的反应：

2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，常用于焊接铁轨。

过程：

引燃镁条，漏斗内物质熔化，大量熔融物落下。

第8题图1

（1）氧化铁和铝都用粉末状的，目的是　　　　　　。

（2）某学习兴趣小组对所得熔融物的成分进行了探究。

【查阅资料】①铝能和氢氧化钠溶液反应产生偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气；

②铁可以被磁铁吸引，铝不能被磁铁吸引。

【猜想假设】同学们猜测铝热反应所得到的熔融物中的金属是：

假设一：

铁　　　　假设二：

铁和铝的混合物

（3）【进行实验】同学们设计以下实验方案验证猜想。

实验步骤

实验现象

实验结论

取少量冷却后的熔融物于石棉网上，用磁铁吸引

熔融物能够被吸引

假设二正确

取少量冷却后的熔融物于试管中，加入　　　　　　

请写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）【拓展延伸】为进一步了解铝的化学性质。

如图2是小铭将一根铝丝与过量的稀盐酸混合在一密闭容器内，利用压强和温度传感器测出的反应变化过程（