广东省中山市中考化学总复习必刷题《科学探究题》word版有答案Word文件下载.docx
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证明步骤②加入的盐酸是足量的。
【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:
称量反应前装置及所用牙粉和稀盐酸的总质量
(2)小明认为该实验前不需要测定装置的气密性,请你说明其原因此实验不需直接收集测定二氧化碳的质量,实验装置是否漏气不影响测定结果,所以该实验前不需要测定装置的气密性。
【实验三】取一定量的牙粉做如图1实验,实验的实验记录如下(表中数据在相同温度、相同压强条件下测定):
时间/min
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器读数/ml
60.0
85.0
88.0
89.0
89.5
89.8
89.9
90.0
(1)根据以上实验过程和数据综合分析,最终生成CO2的体积是80mL,理由是注射器的起始读数是10mL,最终读数为90mL,增加了80mL。
(2)若在该条件下CO2的密度为2.2g/L,根据数据求该牙粉中钙元素的质量0.16克
【实验四】利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的牙膏原材料碳酸钙与稀盐酸反应的速率。
某同学倾斜锥形瓶,使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应,测得瓶内气压随时间的变化如图2所示。
下列有关说法正确的是B(填字母序号)。
A.对比分析a、b点可知,曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应
B.对比分析c、d点可知,相同的气压时,碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快
C.碳酸钙粉末产生的CO2质量多
【答案】
解:
【实验一】
(1)氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
(2)碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以得出的实验结论是:
“双钙防蛀”牙膏和牙粉中含有碳酸钙,“皓清”牙膏中不含有碳酸钙;
【实验二】等质量的牙膏与足量等质量的稀盐酸反应根据反应后总质量的减少也就是生成二氧化碳质量的质量多少可确定牙膏中碳酸钙的质量多少,所以
实验结论:
“双钙防蛀”牙膏中碳酸钙的含量比牙粉中碳酸钙的含量小;
步骤③的作用是:
证明步骤②加入的盐酸是足量的;
【反思】
(1)测得的数据计算结果会产生较大的误差,误差是偏小,原因是:
装置中生成的二氧化碳不能全部排出;
(2)小明认为该实验前不需要测定装置的气密性,因为此实验不需直接收集测定二氧化碳的质量,实验装置是否漏气不影响测定结果,所以该实验前不需要测定装置的气密性;
【实验三】
(1)从第8分钟后气体的体积不再变化,但原稀盐酸占有10mL(推入稀盐酸后仍然会恢复到原压强),所以第1分钟生成CO2的体积是50mL,第2分钟是75mL,最终生成CO2的体积是80mL;
(2)生成二氧化碳的质量为:
0.08L×
2.2g/L=0.176g
设参加反应的碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100
44
x
0.176g
x=0.4g
所以该牙粉中钙元素的质量为:
【实验四】A.对比分析a、b点可知,曲线①单位时间内气压大,说明单位时间内产生的气体多,反应速率快,曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应;
B.对比分析c、d点可知,相同的气压时,a所需的时间短,说明单位时间内产生的气体多,反应速率快,碳酸钙粉末与稀盐酸接触面积答,反应速率更快;
C.最终曲线①、②的气压相等,说明最终产生的CO2质量相等。
故选:
B。
故答案为:
(1)Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
(2)“双钙防蛀”牙膏和牙粉中含有碳酸钙,“皓清”牙膏中不含有碳酸钙;
【实验二】实验结论:
(1)装置中生成的二氧化碳不能全部排出;
(2)此实验不需直接收集测定二氧化碳的质量,实验装置是否漏气不影响测定结果,所以该实验前不需要测定装置的气密性;
(1)注射器的起始读数是10mL,最终读数为90mL,增加了80mL;
(2)0.16g;
【实验四】B。
2、同学们在学习了盐的化学性质以后,开展了测定碳酸钠和氯化钠固体混合物中碳酸钠的质量分数的探究实验,他们设计了以下的实验方案:
(1)如图甲所示(铁夹夹持的仪器是注射器),把一定量的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的二氧化碳气体的体积。
请写出反应的化学方程式Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑,检查该装置的气密性的方法是关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉出一段距离,松开后活塞回到原位置,说明装置不漏气。
(2)琪琪同学提出用图乙代替图甲中的收集装置,则所测CO2气体的体积偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
有同学对乙装置中的缺陷提出三种改进方案。
A方案:
将广口瓶中的水改为饱和的CO2水溶液;
B方案:
将广口瓶中的水改为氢氧化钠稀溶液;
C方案:
在广口瓶中的水面上覆盖一层植物油。
你认为错误的方案是B(填字母代号);
广口瓶内原有的空气对实验结果
没有
(填“有”或“没有”)影响。
【注意:
若答对(3)小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。
】
(3)亮亮同学用图丙装置测定CO2的质量(碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠的混合物,可吸收CO2气体)。
则丙实验装置主要存在哪些缺陷?
这些缺陷对实验结果有何影响?
请写出其中两点主要缺陷及对实验结果的影响。
主要缺陷
对实验结果的影响
碱石灰也能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳
导致实验结果偏大
生成的二氧化碳不能被碱石灰完全吸收
答案:
(1)碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑;
检查该装置的气密性的方法是:
关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉出一段距离,松开后活塞回到原位置,说明装置不漏气。
故填:
(2)琪琪同学提出用图乙代替图甲中的收集装置,则所测CO2气体的体积偏小,这是因为部分二氧化碳溶于水中;
错误的方案是B,这是因为二氧化碳能和氢氧化钠反应;
广口瓶内原有的空气对实验结果没有影响,即生成多少体积的二氧化碳,就有多少体积的水排入量筒中。
偏小;
B;
没有。
(3)主要缺陷:
碱石灰也能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,会导致实验结果偏大;
生成的二氧化碳不能被碱石灰完全吸收,导致实验结果偏小,如下表所示:
导致实验结果偏小
3、实验室有一瓶标签残缺并且没有完全密封的无色溶液(如图1),同学们经过寻问实验员得知,该溶液只能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种。
【提出问题】原瓶中是何种溶液,有没有变质呢?
【进行猜想】猜想Ⅰ:
原瓶中是NaCl溶液;
猜想Ⅱ:
原瓶中是NaOH溶液;
猜想Ⅲ:
原瓶中是Na2CO3溶液;
猜想
IV:
原瓶中是NaHCO3溶液。
【查阅资料】常温下物质的相关信息如下表:
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
36
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
13
11
从上表的信息可知,猜想Ⅳ一定错误,因为通常情况下,碳酸氢钠饱和溶液溶质质量分数小于10%。
【进行实验】①取少量样品,测得其pH大于7,显然猜想Ⅰ错误。
②同学们再另取样品,又进行了如图2实验:
a.请写出生成白色沉淀A的化学方程式Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
b.通过实验可以判断,原无色溶液中含有的溶质有碳酸钠、氢氧化钠。
【获得结论】上述实验证明,猜想Ⅱ正确,但其中的溶质已部分变质。
【拓展延伸】实验②中检验无色溶液B时,可以代替酚酞溶液的试剂(或试纸)是BC(填序号)
A.金属镁B.红色石蕊试纸C.CuSO4溶液D.稀盐酸
通常情况下,饱和碳酸氢钠溶液溶质质量分数=
9.6g
9.6g+100g
×
100%=8.8%,因此猜想Ⅳ一定错误。
通常情况下,碳酸氢钠饱和溶液溶质质量分数小于10%。
【进行实验】
①取少量样品,测得其pH大于7,显然猜想Ⅰ错误,这是因为氯化钠溶液显中性,pH=7。
Ⅰ。
②a.生成白色沉淀A是碳酸钙,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式:
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
b.通过实验可以判断,产生白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠,B溶液中加入酚酞试液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠,因此原无色溶液中含有的溶质有碳酸钠、氢氧化钠。
碳酸钠、氢氧化钠。
【获得结论】
上述实验证明,猜想Ⅱ正确,但其中的溶质已部分变质。
Ⅱ。
【拓展延伸】
实验②中检验无色溶液B时,可以代替酚酞溶液的试剂(或试纸)是红色石蕊试纸,这是因为氢氧化钠溶液显碱性,能使红色石蕊试纸变蓝色,也可以是硫酸铜溶液,这是因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠。
BC。
4、某校化学兴趣小组的同学对水的组成和氧气的性质做了以下探究实验:
探究一:
图甲实验用于测定水的组成.
(1)负极产生的气体可用燃烧的木条检验.
(2)写出电解水的化学方程式2H2↑+O2↑.
(3)该实验得出的结论是水是由氢元素和氧元素组成的,下列反应中,也能说明水的组成的是
A
(填序号)
A.H2和O2反应
B.H2和C12反应
C.H2和CuO反应生成水和铜
探究二:
某同学发现将带火星的木条伸入氧气含量约占40%的空气样品中就能复燃,那么能使带火星的木条复燃的氧气含量的最低值是多少呢?
小亮同学设计了如下实验进行探究:
第一组实验:
取5只集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水.用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去.将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象.
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,并进行了记录.
第一组
第二组
第三组
集气瓶编号
⑤
收集的氧气占集气瓶的体积分数
20
30
40
50
31
33
35
37
39
34
带火星木条的状况
微亮
亮
很亮
复燃
请回答下列问题:
(1)用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠否(填“是”或“否”).
(2)写出铁在氧气中燃烧的化学方程式Fe3O4.
(3)采取“半值法”探究能减少实验次数.例如:
第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%~40%之间,从而省去编号①、②、⑤的实验.同理,第二组实验可以省去的实验编号为①④⑤.
(4)收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气分数约为49%(计算结果保留整数).
(5)用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图乙所示.若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热双氧水的最高温度控制在大约
87℃.某同学改用如图丙装置后能使带火星的木条复燃其原因是冰水混合物使水蒸气冷凝,提高了氧气的体积分数.
(1)负极产生的气体是氢气,可用燃烧的木条检验,检验方法是:
把燃烧的木条靠近管口,打开活塞,气体燃烧,发出淡蓝色火焰.
燃烧的木条.
(2)电解水的化学方程式为:
2H2O
2H2↑+O2↑.
(3)该实验得出的结论是水是由氢元素和氧元素组成的,氢气燃烧生成水,也能说明水是由氢元素和氧元素组成的.
A.
(1)由表中数据可知,带火星的木条在不是纯净的氧气中也能够复燃,因此用带火星的木条验满氧气的方法不可靠.
否.
(2)铁在氧气中燃烧化学方程式为:
3Fe+2O2
Fe3O4.
(3)第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%~40%之间,从而省去编号①、②、⑤的实验.同理,第二组实验若按②、③的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在33%~35%之间,从而省去编号①、④、⑤的实验,
因此第二组实验可以省去的实验编号为①④⑤.
①④⑤.
(4)由第三组实验可知,收集的氧气占容积的体积分数为34%时,带火星的木条不能复燃,因此收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时,可使带火星的木条复燃;
这时集气瓶中氧气分数约为:
(1-35%)×
21%+35%≈49%.
35;
49.
(5)若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热双氧水的最高温度控制在大约87℃,这是因为87℃时,氧气的体积分数约为49%,如果温度高于87℃时,氧气的体积分数会小于49%,不能使带火星的木条复燃;
改用如图丙装置后能使带火星的木条复燃其原因是冰水混合物使水蒸气冷凝,提高了氧气的体积分数.
87;
冰水混合物使水蒸气冷凝,提高了氧气的体积分数.
5、下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【研究课题】探究草酸晶体受热分解的产物。
(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
名称
化学式
颜色、状态
溶解性
熔点(℃)
密度(g/cm3)
草酸
H2C2O4
-
易溶于水
189.5
1.900
草酸晶体
H2C2O4•2H2O
无色晶体
101.5
1.650
(2)白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色
【作出猜想】第一种:
草酸分解产物CO2和H2第二种:
草酸分解产物是CO2、CO
和H2O
第三种:
草酸的分解产物是
CO2、CO
和
H2
【设计实验】
【实验操作】
甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊,乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊,且无水
CuSO4变蓝。
若产物中有
CO,则图二中玻璃尖嘴处用火柴点燃观察到的实验现象是气体燃烧产生蓝色火焰,烧杯内壁上澄清的石灰水变浑浊。
【得出结论】若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O。
【反思评价】乙认为甲设计的实验装置有缺陷:
由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到
182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验。
①请你谈谈图二装置比较图一装置的优点(写出一点)防止熔化的草酸流出(或图2装置可以检验出生成物中是否有水蒸气或图2装置可以检验出生成物中是否有一氧化碳或图2装置可以检验出生成物中是否有氢气)。
②利用图二设计的装置证明产物中没有
H2的方法是:
在干燥管上方罩一干冷烧杯,点燃气体,观察烧杯内壁无水珠出现。
【实验操作】一氧化碳具有可燃性,点燃时生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,所以若产物中有
CO,则图二中玻璃尖嘴处用火柴点燃观察到的实验现象是气体燃烧产生蓝色火焰,烧杯内壁上澄清的石灰水变浑浊;
气体燃烧产生蓝色火焰,烧杯内壁上澄清的石灰水变浑浊;
【得出结论】由实验现象可知,草酸分解生成了二氧化碳、一氧化碳和水,化学方程式为;
CO2↑+CO↑+H2O;
【反思评价】根据题给的信息可以知道草酸的熔点较低,所以为防止草酸熔化后流入导管中影响实验,所以乙同学所选择的底部完全的试管较好;
而同时乙同学所设计的实验装置可以同时验证二氧化碳、一氧化碳和氢气的存在;
同时由于一氧化碳有毒,直接排放到空气中能够引起空气的污染,所以乙同学将尾气点燃,即验证了一氧化碳的存在,也解决了一氧化碳的污染问题。
而验证氢气的方法则为:
在球形干燥管的尖嘴处点燃通过碱石灰干燥后导出的气体(或点燃尖嘴处的气体),并在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯,烧杯内壁无水雾,证明无H2。
①防止熔化的草酸流出(或图2装置可以检验出生成物中是否有水蒸气或图2装置可以检验出生成物中是否有一氧化碳或图2装置可以检验出生成物中是否有氢气);
②在干燥管上方罩一干冷烧杯,点燃气体,观察烧杯内壁无水珠出现。
6、某同学按课本要求做CuSO4溶液与NaOH溶液反应的实验,有蓝色沉淀生成,对该沉淀进行加热,一般看到蓝色沉淀变黑色,可有时却看到蓝色沉淀变绿色。
该同学对这异常现象产生了兴趣,决定对这现象产生的实验条件进行探究。
【査阅资料】难溶性碱受热易分解成对应的金属氧化物
写出上述生成蓝色沉淀以及蓝色沉淀变黑色的化学反应方程式:
CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4、
CuO+H2O。
【提出问题】加热蓝色沉淀没有出现黑色固体与什么因素有关?
【作出猜想】1.与CuSO4溶液过量有关;
2.与NaOH溶液过量有关
【设计实验】限选试剂:
1%的NaOH溶液,20%Na0H溶液,20%CuSO4溶液,l%CuSO4溶液
实验方案
实验结论
1.往2mL20%CuSO4溶液中滴加2滴
l%NaOH溶液,再将所得沉淀加热
先产生蓝色沉淀,加热后
蓝色沉淀变黑色
猜想1不成立
2.往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸铜溶液,再将所得沉淀加热。
蓝色沉淀变为绿色
猜想2成立
【得到结论】在上述实验中,要能观察到蓝色沉淀变黑色,关键是
【拓展与反思】进一步査阅资料可知上述绿色物质是溶解度比氢氧化铜更小的水胆矾[化学式为Cu4(OH)6SO4],在碱性较强的条件下容易形成,继续加热一段时间该绿色固体则可产生黑色沉淀,写出该反应方程式Cu4(OH)6SO43CuO+3H2O+CuSO4。
【查阅资料】CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为:
2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+Na2SO4;
氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,反应的化学方程式为:
Cu(OH)2
CuO+H2O;
【设计实验】往2mL20%CuSO4溶液中滴加2滴
l%NaOH溶液,再将所得沉淀加热,实验结论得出与CuSO4溶液过量无关,因此对应的实验现象是加热后蓝色沉淀变黑色;
对照实验方案1,设计实验方案2:
往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸铜溶液,再将所得沉淀加热,实验结论得出与NaOH溶液过量有关,因此对应的实验现象是加热后蓝色沉淀变为绿色。
【得到结论】由两组实验方案对比得出,蓝色沉淀变黑色的原因是CuSO4溶液过量或NaOH溶液的量不足;
【拓展与反思】由于Cu4(OH)6SO4加热后得到黑色物质,根据质量守恒定律,其分解的化学方程式为:
Cu4(OH)6SO4
3CuO+3H2O+CuSO4
【查阅资料】2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+Na2SO4;
蓝色沉淀变为黑色
往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸铜溶液
【得到结论】CuSO4要过量(或NaOH不足);
【拓展与反思】Cu4(OH)6SO4
3CuO+3H2O+CuSO4。
7、某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组开展探究活动,请你和他们仪器完成以下实验探究。
(1)
【演示实验】将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中,该反应的化学方程式是Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。
【查阅资料】CaCl2溶液显中性
【提出问题】实验中同学探究反应后溶液中溶质的成分是什么?
(2)
【猜想与假设】针对疑问,甲组同学猜想如下:
猜想Ⅰ:
只有CaCl2;
有CaCl2、HCl;
有CaCl2和Ca(OH)2;
猜想Ⅳ:
有CaCl2、HCl和Ca(OH)2
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为猜想Ⅳ不合理,其理由是盐酸和氢氧化钙不能共存。
(3)
【实验探究】为了验证其余猜想,各小组分别进行下列三个方案的探究
滴加紫色石蕊溶液
通入CO2
滴加Na2CO3溶液
溶液变红色
产生白色沉淀
猜想Ⅱ正确
猜想Ⅲ正确
猜想Ⅰ正确
(4)
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想Ⅲ是正确的。
(1)将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中时,氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,该反应的化学方程式为:
Ca(OH
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