中考化学备考系列各地期末一模试题分类汇编解析版专题20 实验设计与探究填空题doc.docx

中考化学备考系列各地期末一模试题分类汇编解析版专题20 实验设计与探究填空题doc.docx

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中考化学备考系列各地期末一模试题分类汇编解析版专题20实验设计与探究填空题doc

1．（2014届福建省永定县坎市中学第一学期期末模拟）同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后，联想到单质碳的一些化学性质，对反应后的气体成分产生了疑问，某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。

〔猜想〕

①气体产物全部是CO2②气体产物全部是CO③气体产物；

〔查阅资料〕CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。

〔设计实验〕根据各自的猜想，他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。

〔现象与分析〕

现象

结论

如果装置B，装置C无现象

则猜想①成立

如果装置B无现象，装置C

则猜想②成立

如果装置B，装置C____________

则猜想③成立

〔结论〕实验现象证明猜想③成立，同学们的疑问是合理的。

〔反思〕

（1）同学们对CO产生的原因进行了分析：

①原因一：

木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO；

②原因二：

反应C+2CuO

2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应，产生了CO；请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理___________。

（2）根据上述实验，请你归纳出单质碳在工业上的重要用途。

2．（2014届北京市门头沟区第一学期期末试题）金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。

【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？

【猜想与假设】a．可能与硫酸的质量分数有关；b．可能与锌的形状有关。

【设计并实验】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号

硫酸的质量分数

（均取20mL）

锌的形状

（均取1g）

氢气的体积（mL）

（均收集3分钟）

1

20%

锌粒

31.7

2

20%

锌片

50.9

3

30%

锌粒

61.7

4

30%

锌片

79.9

（1）小组同学用右图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是，氢气应从（填e或f或g）管通入。

（已知：

氢气难溶于水）

。

【收集证据】

（2）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是。

【得出结论】

（3）结论是。

【评价与反思】

（4）下表是小组同学第①组实验的详细数据。

2019-2020年中考化学备考系列各地期末、一模试题分类汇编（解析版）专题20实验设计与探究（填空题）

时段（均为1分钟）

第1分钟

第2分钟

第3分钟

第4分钟

第5分钟

第6分钟

H2的体积

3.1mL

16.7mL

11.9mL

9.6mL

7.6mL

6.0mL

请描述锌与硫酸反应快慢的变化，并解释第二分钟以后变化的原因。

（5）锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响，请设计实验验证。

3．（2014届甘肃省镇原县平泉中学第一学期期末试题）某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究，请你填写空格：

（1）用下图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁片）：

①甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。

乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管_____________（选填试管编号）发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。

②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在_____________________的环境中是否更容易锈蚀。

③为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。

这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起__________________的变化。

（2）某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中，倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。

有的同学认为这种方案不够合理，理由是____________________________。

（3）将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是______________，且反应后溶液质量比反应前___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

4.（2014届湖北省武汉市部分学校第一学期期末试题）某化学兴趣小组按右图所示装置（固定装置已省去）开展有关探究性实验。

已知，过氧化氢足量，该装置气密性良好，实验前开关K1和K2均处于关闭状态。

实验步骤如下：

Ⅰ．打开K1、K2，观察现象；

Ⅱ．关闭K1，打开分液漏斗活塞，观察现象；

Ⅲ．打开K1，观察现象；

Ⅳ．回收锥形瓶中的二氧化锰，洗净仪器放回原处。

回答下列问题：

（1）该实验的目的是；

（2）步骤Ⅲ观察到试管①中的现象是：

有气泡从导管中冒出、，试管①中反应的化学方程式为，该反应的类型是反应（填“化合”、“分解”或“置换”）；

（3）实验完毕后，回收二氧化锰的实验操作是、洗涤、干燥；

（4）由步骤Ⅱ、Ⅲ可得出的实验结论是。

5.（2014届上海市崇明县第一学期期末试题）已知草酸（H2C2O4）加热时在浓硫酸的催化作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对草酸分解的产物产生了兴趣，请你参与：

【提出猜想】甲：

CO2H2O乙：

COH2O

丙：

NH3CO2H2O丁：

CO2COH2O

①某同学认为丙同学的猜想是错误的，理由是（11）。

【查阅资料】氧化铁为红棕色粉末，一定温度CO能还原氧化铁；铁粉呈黑色。

【进行实验】为了验证上述猜想，将草酸在一定条件下分解的产物依次通过下列装置：

②A、B装置的顺序不能颠倒，原因是（12）。

【实验探究】

1为验证甲组的猜想，同学们按下图所示装置进行实验（箭头表示气体流向）。

Ⅰ澄清石灰水Ⅱ浓硫酸Ⅲ氧化铜粉末

上述实验装置Ⅱ中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，装置Ⅰ的作用是，装置Ⅲ的作用是。

当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中黑色固体变成红色后，可以确定无色气体A的成分是。

②为验证乙组中假设二是否成立，请你设计实验用物理和化学两种方法完成以下探究。

实验方法

实验操作

实验现象

实验结论

物理方法

假设二成立

化学方法

假设二成立

【交流反思】针对甲组实验存在的缺陷，同学们一起进行了改进，解决了污染环境问题。

【答案】

（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2

（2）2C+O22CO

（3）【猜想与假设】CO假设二：

铁和碳

【实验探究】①检验CO2检验COCO2和CO

②注：

以下实验方法中，每个操作和现象都正确得1分。

实验方法

实验操作

实验现象

物理方法

取少量黑色粉末B，用磁铁吸引

部分黑色粉末被吸引上来

化学方法

取少量黑色粉末B于试管中，加入过量的稀盐酸

部分黑色粉末溶解，产生无色气泡

【解析】

7．（2014届北京市房山区第一学期期末试题）某兴趣小组同学阅读课外资料得知：

很多因素都能影响过氧化氢分解速度。

于是同学们探究影响过氧化氢分解速度的某种因素。

【实验过程】实验数据记录如下：

过氧化氢溶液的质量

过氧化氢溶液的浓度

MnO2的质量

测量数据

Ⅰ

50．0g

1%

0．1g

9mL

Ⅱ

50．0g

2%

0．1g

16mL

Ⅲ

50．0g

4%

0．1g

31mL

【实验分析】

（1）过氧化氢分解的化学方程式为______________________________________。

（2）表格中的“测量数据”的指的是：

相同时间内_________________________________。

（3）本实验中，测量O2体积的装置是________（填编号）。

【实验结论】

在相同条件下______________________________________________。

【交流评价】

（1）甲同学提出在上述实验中测量______________同样能得出相同的结论。

（2）乙同学提出用右图装置进行实验，通过比较____________________也能达到实验目的。

【实验反思】

除了上述因素会影响过氧化氢分解速度外，___________（写一种）也会影响过氧化氢分解速度，你的实验方案是__________________________________________________________________。

考点：

影响化学反应速率的因素

8．（2014届上海市浦东区第一学期期末试题）正确的实验操作是实验成功的重要保证，请对一下实验进行分析。

实验内容

实验装置

过程与分析

铁丝在纯氧中燃烧

如图所示，点燃火柴后立即连同铁丝快速深入集气瓶中下部（未接触水），但铁丝未燃烧，针对上述操作，请提出一条改进建议（32）。

测定空气中O2的含量

①用聚光镜引燃白磷后夹紧弹簧夹。

②反应停止冷却至室温，打开弹簧夹，进入瓶内的水超过瓶容积的1/5。

③从操作角度分析，产生误差的原因可能是（写一点）

（33）。

用草酸钠（Na2C2O4）分解产生的CO还原CuO（铁架台略）

①实验开始，应先点燃A处酒精灯，过一会再点燃B处酒精灯，这样操作的目的是_____（34）_________。

②B处玻璃管内的现象是_____（35）____，发生反应的化学方程式为___（36）___。

③该装置有待改进之处是_______（37）_______。

【答案】（32）待火柴快燃烧完时，再把铁丝伸入集气瓶；（33）止水夹没有夹紧；（34）令草酸钠分解产生一氧化碳充满玻璃管，排尽空气，防止爆炸；（35）黑色粉末变成红色；（36）CO+CuOCu+CO2；（37）应添加尾气处理装置。

9．（2014届上海市普陀区第一学期期末试题）实验探究氢气遇到氧气发生爆炸的条件：

①甲装置中仪器“A”的名称是（17）；在实验室中利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生的化学方程式是（18）；利用锌粒和稀硫酸制取氢气，可以利用下列（19）（选填“甲”或“乙”）装置；

②利用丙装置将氢气、氧气混合气体收集起来，可以观察（20）数量，通过活塞控制两者气体的比例关系，利用一次性保鲜袋收集混合气体，然后直接点燃保鲜袋。

③实验共四次，实验数据及现象记录在下表：

实验次数

第一次

第二次

第三次

第四次

氢气与氧气的体积比

1︰2

1︰4

1︰19

1︰39

氢气的体积百分数

33%

20%

5%

3.3%

点燃后现象

爆炸

爆炸

爆炸

保鲜袋燃烧，没有爆炸

由此可见氢气与氧气混合发生爆炸，除要达到燃烧的三个条件外，还和（21）有关。

10．（2014届上海市闵行区第一学期期末试题）乙炔（C2H2）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。

乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC2）与水反应生成，同时生成一种白色固体。

【提出问题】白色固体是什么物质？

【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：

猜想一：

CaO；猜想二：

（17）；猜想三：

Ca（OH）2。

他的依据是（18）。

【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。

否定猜想一的理由是：

（19）。

【进行实验】

实验操作

实验现象

结论

实验一

取样于试管中，

滴加稀盐酸

（20）

猜想二：

不成立

实验二

（21）

（22）

猜想三：

成立

【实验结论】白色固体是Ca（OH）2。

写出碳化钙与水反应制取乙炔的化学方程式（23）。

【解析】

11．（2014届扬州市江都区邵樊片12月月考试题）（5分）小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。

【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？

【猜想与假设】a．可能与硫酸的质量分数有关；b．可能与锌的形状有关。

【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号

硫酸的质量分数（均取20mL）

锌的形状（均取1g）

氢气的体积（mL）（均收集3分钟）

①

20%

锌粒

31.7

②

20%

锌片

50.9

③

30%

锌粒

61.7

④

30%

锌片

79.9

（1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式　　　▲　　。

（2）小兵用右图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是　　　▲　　　，氢气应从▲（填e或f）管通入。

【收集证据】（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是▲。

【得出结论】（4）结论是▲。

12．（2014届江苏省宜兴市第一学期期末试题）小明发现家中一枚戒指生满了铜绿，他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。

［查阅资料］

①真金在空气中不会生锈，生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金；

②铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2。

据上述资料可推知，碱式碳酸铜由▲种元素组成。

［实验探究］

将该枚生满铜绿的戒指加入过量稀盐酸中，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为蓝绿色。

（1）小明认为：

气体中除了含有CO2外，还可能含有的气体是▲。

产生该气体的化学反应方程式为▲。

（2）小华认为蓝绿色溶液中除含有氯化锌外，还应该含有▲、▲。

他取适量上述蓝绿色溶液，加入光亮的铁片，观察到了现象：

①▲，②▲，从而证实了自己的观点。

（3）小娟取适量新制的FeCl2溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅。

发生反应的化学方程式为▲。

结合小华的实验可推知：

铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是▲。

（4）小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的质量分数，取一枚同材质的“金戒指”，称得质量为3.8g。

在老师的指导下，将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处理后，最终得到纯净的氧化铜，称得质量仍然为3.8g（实验过程中铜元素损失忽略不计）。

则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少？

（写出计算过程）

故还可能含有的气体是氢气；

13．（2014届南京市玄武区第一学期期末试题）（7分）竹炭包（见右图）是一种集观赏与空气净化为一体的产品。

这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。

某课外小组对竹炭进行初步探究。

[提出问题]竹炭中是否含有碳元素。

[猜想与假设]竹炭中含有碳元素

[查阅资料]①新鲜的鸡血，遇一氧化碳由鲜红变为暗红。

②氢氧化钠能与二氧化碳发生化学反应。

[设计实验]通过检验竹炭燃烧产物，证明竹炭中含有碳元素，所用装置如下图所示。

（1）A装置的作用为___▲____。

（2）实验开始后，C装置中产生白色沉淀，反应化学方程式为___▲____，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色，证明___▲____。

（3）小红认为应在A、B装置间，增加澄清石灰水，目的是___▲____。

（4）小兵认为该实验设计中还存在着一个明显的缺点，该缺点是___▲____，改进方法是___▲____。

（5）小明认为能用右图所示的装置替换原装置中的E装置，你的看法是___▲____，主要原因是___

14．（2014届苏州市第一学期期末试题）某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究。

【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？

【进行猜想】

（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉。

实验过程中采取了过滤，该操作中用到的玻璃仪器有烧杯，和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是。

（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是。

（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的一个猜想。

猜想①；黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe3O4）组成

猜想②；黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成；

猜想③；。

【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。

【实验探究】

方案

实验操作

可能的现象

结论

①

取适量黑色粉末A用磁铁吸引

黑色粉末全部被吸引

猜想①正确

②

取适量黑色粉末A用磁铁吸引

黑色粉末部分被吸引

猜想②正确

③

取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸

黑色粉末全部溶解

猜想②正确

④

猜想③正确

【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确，其理由是。

【得出结论】在高温下，一氧化碳和氧化铁反应可生成铁，氧化亚铁，四氧化三铁。

请写出只生成氧化亚铁的方程式。

15．（2014届南京市秦淮区第一学期期末试题）下图所示的实验可用于研究燃烧的条件（夹持固定装置略去）。

已知：

白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃。

（1）图1所示的实验中，分别用玻璃棒蘸取酒精和水，在酒精灯火焰上加热，片刻后移开，实验现象如下：

实验用品

实验现象

蘸有酒精的玻璃棒

产生火焰

蘸有水的玻璃棒

无明显变化

此现象能够说明燃烧应具备的条件是▲，实验中发生反应的化学方程式为▲。

（2）图2所示的实验中，a、b处放有少量白磷，c处放有少量红磷。

观察到a处白磷燃烧、c处红磷不燃烧，此现象能够说明燃烧应具备的条件是▲；观察到a处白磷燃烧、b处白磷不燃烧，此现象能够说明燃烧应具备的条件是▲。

（3）相比于教材中的实验装置（图3），图2所示实验装置的优点是▲。

【解析】

16．（2014届湖北省黄冈市红安县六校12月联考）小雨阅读课外资料得知：

双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是她对氧化铜产生了探究兴趣。

【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？

它是否比二氧化锰催化效果更好？

【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。

实验序号

KClO3质量

其他物质质量

待测数据

①

1．2g

/

②

1．2g

CuO   0．5g

③

1．2g

MnO2 0．5g

（1）上述实验应测量的“待测数据"是；

（2）若实验②比实验①的“待测数据”更_______（选填“大"或“小"），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率；

（3）将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0．5g黑色粉末，再将该黑色粉末放入试管中，加入________________，若观察到，说明黑色粉末的化学性质在反应前后保持不变。

【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。

【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是___________。

17．（2014届河北省迁西县第一学期期末测试）学校化学探究小组用HCl与大理石反应研究影响反应剧烈程度的因素。

实验温度为25℃、35℃；大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，每次实验取用含碳酸钙60％的大理石10g；所用HCl溶液的质量分数为9.125％、18.25％，每次实验HCl溶液的用量为20mL（假设两种溶液密度均为1g／㎝3；大理石中杂质不与盐酸反应）。

【提出问题】：

影响HCl与大理石反应的剧烈程度的因素有哪些?

【做出猜想】：

猜想一：

大理石规格；猜想二：

所用HCl溶液的质量分数；猜想三：

。

【实验探究】：

完成以下实验设计方案并实验。

实验

编号

T／℃

大理石

规格

HCl的

质量分数

完全反应

的时间／s

实验目的

①

25

粗颗粒

18.25％

160

（I）实验①和②探究同体积下HCl质量分数对该反应剧烈程度的影响。

（II）实验①和③探究温度对该反应剧烈程度的影响。

（Ⅲ）实验①和④探究大理石规格对该反应剧烈程度的影响。

②

210

③

35

粗颗粒

18.25％

60

④

100

【得出结论】：

。

实验编号

T/℃

大理石规格

HCl的质量分数

②

25

粗颗粒

9.125%

④

25

细颗粒

18.25%

由实验操作及现象可得出结论为：

在其他条件不变时，盐酸溶液质量分数越大，反应越剧烈；温度越高，反应越剧烈；固体的颗粒越小，反应越剧烈。

考点：

实验探究反应的剧烈程度的因素

18．（2014届北京市海淀区第一学期期末）某同学欲探究市售“双钙防蛀”牙膏、“皓清”牙膏和牙粉的主要成分。

【查阅资料】

（1）牙膏和牙粉均是由摩擦剂、活性剂、香料等成分构成。

（2）常用的摩擦剂有极细颗粒的碳酸钙（CaCO3）和水合硅酸（SiO2·nH2O）等

（3）牙膏和牙粉中除了碳酸钙以外，其它物质均不与稀盐酸反应产生气体。

【实验一】探究“两种牙膏和牙粉中是否都含有碳酸钙？

步骤

实验操作

实验现象

①

如图所示，取三只试管分别加入适量待测样品，再分别加入适量R溶液。

R溶液是。

A试管中无明显变化，

B和C试管中有无色气体生成。

②

将B和C试管中生成的无色气体通入澄清石灰水。

现象Ⅱ：

。

实验结论：

。

【实验二】比较样品中碳酸钙的含量

步骤

实验操作

实验现象

①

组装两套右图装置进行实验。

分别取

（操作Ⅰ），放于锥形瓶中。

并在分液漏斗中分别加入等质量的R溶液。

②

打开分液漏斗注入一定量R溶液，然后关闭活塞。

有气泡产生。

③

待②反应结束后，再打开分液漏斗，注入一定量R溶液，然后关闭活塞。

无明显现象

④

称量反应后装置及药品的总质量并加以比较

加入“双钙防蛀”牙膏的装置及药品的总质量大于加入牙粉的装置及药品的总质量

实验结论：

_____________________________________________________；

步骤③的作用是：

。

【反思】

（1）若不改动原有装置和基本步骤，要测定牙粉中碳酸钙的质量分数，还应测定的数据有：

______；

（2）小明认为该实验前不需要测定装置的气密性，请你说明其原因。

用是使样品中碳酸钙完全反应；

考点：

实验探究

19．（2014届北京市丰台区第一学期期末）（8分）同学们为了研究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中起催化作用，进行了以下实验：

【资料】①氯酸钾分解反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。

②氯酸钾和氯化钾均能溶于水。

【实验一】氧化铁能否在氯酸钾制取氧气实验中加快反应速率。

实验编号

KClO3／g

氧化物

产生气体的体积（mL）

耗时（s）

1

0.6

67

1800

2

0.6

0.2g二氧化锰

67

36.5

3

0.6

g氧化铁

67

89.5

⑴实验3中氧化铁的质量为。

⑵以上实验采用了的实验方法。

⑶实验一得到的结论是。

【实验二】为证明氧化铁是该反应的催化剂，同学们又完成了以下的实验：

Ⅰ.在实验3反应后