科学冲刺中考提前批 化学综合实验文档格式.docx
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化学来源于生活,生活中处处有化学。
要去学生要从已有的经验出发,在熟悉的生活情景中感受化学的重要性,了解化学与日常生活的密切关系。
逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。
如二氧化碳和二氧化硫等气体与水反应原理探究,酸溶液或碱溶液中哪种粒子使酸碱指示剂变色或与某物质发生反应的原理探究,酸碱指示剂应用的探究,能源开发、环境污染与防冶、元素与人体键康、化肥农药的使用等方面的探究。
【见例6】
七、物质变质的探究【见例7】
八、实验异常现象的探究
做实验时,由于药品取量多与少、浓度大与小、装置安装不同以及设计方案不同等因素,会对实验造成异常现象。
如质量守恒定律实验(用气球代胶塞不平衡)的探究,空气成分(水进入瓶内达不到1/5)的探究,二氧化碳制取(石灰水不变浑浊)的探究等。
【见例8】
【例1】城市排污管道中常因聚集有毒气体而引发伤人事故。
某学习小组想知道城市排污管道气中可能的成分,并设计实验对各成分进行检验。
查阅资料得知:
①城市排污管道中可能含有较多的CO、CO2、H2S、CH4等气体;
②碱石灰可以吸收水蒸气和CO2;
③H2S气体有剧毒,能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀;
④CH4、CO均不与CuSO4溶液、石灰水以及碱石灰反应。
小组同学设计了图-11所示的装置(相关气体在A、C装置中吸收完全)。
请回答下列问题:
(1)若装置A中出现黑色浑浊,则说明排污管道气中含有
(填化学式)。
(2)若排污管道气中含有CO2,则装置B中观察到的现象是,该反
应的化学方程式是
。
(3)若装置D中可见火焰,干燥的烧杯内壁有水雾出现,说明排污管道气中含有
(填名
称)。
该反应的化学方程式是
。
(4)有同学提出,若样品气中含有CO,并测得燃烧产物中水的质量[m(H2O)]和二氧化碳的质量
[m(CO2)],则
应满足的关系是
(取最简整数比)。
1.
华明同学为了探究木炭还原氧化铜所生成的气体产物是什么,提出了猜想:
a.可能是二氧化碳b.可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
①若澄清的石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳;
②若澄清的石灰水不变浑浊,则气体为一氧化碳。
请你回答:
(1)写出木炭还原氧化铜生成二氧化碳的反应方程式_;
(2)该同学的猜想是否严谨?
若不严谨,请作补充。
(3)请你对该实验装置予以评价。
2.天然气作为燃料已进入千家万户,其主要成分是 (填化学式)。
它在空气中完全燃烧生成CO2和H2O。
如果它不完全燃烧会生成什么物质呢?
某研究性学习小组对此展开深究。
【提出猜想】生成物中一定有(填化学式),可能有CO2和CO。
【实验探究】该小组同学生成的混合气体,依次通过如图所示的装置,验证猜想。
【现象与结论】
(1)观察到A中,证明混合气体中含有CO2。
(2)C中浓硫酸的作用是 。
(3)观察到D中粉末由黑色变成 色,证明混合气中含有CO,该反应的化学方程式为:
。
【交流讨论】
(4)小武认为:
从E装置中澄清石灰水变浑浊也能推断出混合气中有一氧化碳,那么B中NaOH溶液的作用是 。
(5)小文则提出:
从环保的角度看,此装置有一个不足之处,你认为是 。
【例2】某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。
【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如下图。
【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。
小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】
①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关;
②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe;
③NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑浊。
④
物质性质
四氧化三铁
氧化亚铁
氧化铁
铁粉
颜色
黑色
红色
能否被磁铁吸引
能
不能
【实验与猜想】
(1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和
(2)进行猜想:
黑色固体粉末可能a.全部为铁
b.
c.
【得出结论】
(3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称)
【反思与评价】
(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度。
(5)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有
A.收集CO
B.吸收CO2
C.检验CO2
【实践应用】小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。
用
CO与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体
用足量的NaOH溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右
图。
(6)上述反应产生CO2的质量为
g;
(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。
(需要有计算过程)
3.
品名:
504双吸剂
成分:
铁粉、生石灰
红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如右图所示。
同学们对一包久置的“504双吸剂”固样品很好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】久置固体的成分是什么?
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁,氯化亚铁溶液的颜色为浅绿色。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。
【实验探究】
(1)为验证固体中CaCO3是否存在,你采用的实验方法是。
如果该物质
存在,对应的现象和结论是。
(2)某同学取少量固体混合物投入水中,滴加酚酞后溶液变红,由此他认为固体中有Ca(OH)2,他的
判断正确吗?
请说明理由。
(3)某同学取少量固体混合物投入盐酸中,发现固体溶解后溶液呈浅绿色而不是黄色,他由此断定固
体中不存在Fe2O3,但肯定存在铁。
你认为他的结论正确吗?
为什么?
。
(4)要判断固体中是否有CaO存在,可采用的方法是。
4.由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”,已成为一个严重的社会问题。
某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究(资料显示该塑料只含C、H两种元素),他们设计了如图所示的实验装置,使该塑料试样在纯氧中燃烧,观察实验现象,分析有关数据,推算元素含量。
ABCDE
(1)仪器B中实验试剂是,目的是。
(2)若仪器C的玻璃管中放入的塑料试样质量为Wg,塑料试样充分燃烧后,若仪器D增重ag,则Wg
该塑料试样中含氢元素的质量为g(计算结果可用分数形式表达)
(3)若装置中没有连接仪器B,将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果(填“偏小”、
“偏大”、“无影响”中之一)。
(2)实验记录
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
检查装置的气密性。
向装置中加入药品。
装置的气密性良好。
②
打开分液漏斗的活塞,向A装置中缓慢加入稀盐酸。
______________
A装置中发生反应的化学方程式为__________;
C装置作用是。
③
一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。
带火星的木条复燃。
过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
【实验反思】
(1)根据实验Ⅱ,过氧化钠与水蒸气反应后,还产生了另一种物质,该物质是_____(填“单质”或“化合物”)。
(2)若实验Ⅲ中过氧化钠和二氧化碳反应时生成碳酸钠和氧气,该反应的化学方程式是
某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:
该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是。
5.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
其它物质质量
待测数据
1.2g
CuO
0.5g
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,再将黑色粉末
放入试管中,
(简述操作和现象)。
【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
【例4】某化学小组利用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数(图中固定装置已略去)探究过程如下:
Ⅰ.连接实验装置并检查装置气密性。
Ⅱ.向B中加入质量为m的铜锌合金粉末,由注射器A向B缓缓加入稀硫
酸,待B中不再有
气体产生时,夹紧弹簧夹,立即移出D中导管,准确读取
并记录量筒内水的体积。
Ⅲ.经过滤等操作,准确称量并记录B中剩余固体物质的质量。
Ⅳ.该小组的甲同学根据反应前后B中固体物质的质量计算样品中锌的质量
分数;
乙同学认定量筒内测得水的体积即为反应生成气体的体积,并利用该
气体在常温下的密度,根据化学方程
式进行相关计算,得到样品中锌的质量分数。
(1)B中发生反应的化学方程式是
(2)Ⅲ中,正确的操作顺序是:
过滤、 、
、称量。
(3)通过误差分析,化学小组发现乙同学所用数据不可靠。
造成该数据不可靠的原因及其对计算结果的影响是:
①Ⅱ中,移出D中的导管内存有水,导致计算结果偏小。
②
导致计算结果偏
6.过碳酸钠(Na2CO4)在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用,某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。
【实验目的】测定过碳酸钠样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度。
【实验原理】2Na2CO4+4HCl=====4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
【实验装置】
【交流与讨论】
Ⅰ.甲同学认为测定产物中O2的体积即可测定样品的纯度。
(1)装置②的作用是:
(2)装置③的作用是:
(3)称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后,收集到的氧气的体积为0.25L(已知该实验条件下氧气
的密度为1.28g/L),则称取的样品质量应大于g;
Ⅱ.乙同学认为测定产物中CO2的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。
但利用
上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度,结果会偏高,你认为原因可能是;
(填
序号)
A.浓盐酸易挥发,产生的氯化氢气体被装置②吸收
B.二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C.装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ.丙同学提出了一种新方案,得到了大家的一致认可:
称取样品12.5g,滴加足量浓盐酸至样品反应
完全,再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干,称得氯化钠固体11.7g。
则该样品的纯度为
【例5】课外活动小组发现红热的铜丝变黑后,为了回收再利用铜丝,在研究如何除去黑色物质的讨论中,制定了下列方案。
请根据以上方案回答:
①方案的烧杯中发生反应的化学方程式为
两种方案相比较,甲方案的不足之处是
②若采用甲、乙两种方案处理此变成黑色的铜丝,并且充分反应,则回收的铜丝a的质量
(填“<
”、“>
”、“=”)铜丝b的质量。
请通过分析和计算,采用甲、乙两种方案分别回收铜丝,所得到铜丝的质量理论上最多相差多少克?
(提示:
假设该实验中所取空气中氧气的密度为1.30g/L。
要求:
计算结果精确到0.01g。
)
7.
某化学兴趣小组的同学在探究金属的化学性质时,发现铜与稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应。
那么,铜与浓硫酸能否发生反应?
他们设计了如图所示装置进行探究。
[猜想与假设]:
①在常温下能反应;
②常温下不能反应,但在加热条件下能反应;
③在加热条件下不能反应。
[实验与事实]:
操作①将一小块铜片放入试管中,加入足量浓硫
酸,无明显现象;
操作②加热该试管,铜片上有气泡产生,经检验
产生有毒的刺激性气体;
操作③立即停止加热,将试管中的残液慢慢倒入水中,溶液呈蓝色。
[结论与解释]:
(1)由以上探究可知:
猜想(填编号)是正确的;
(2)经检验产生的气体是SO2,铜跟浓硫酸在加热的条件下反应的产物只是SO2和CuSO4。
[反思与评价]:
(3)操作③中,从安全角度考虑(填“能”或“不能”),将水倒入剩余液体中。
(4)在“结论与解释”
(2)中对产物是SO2和CuSO4的判断是否正确,其理由是
8.
2013年12月,杭州、萧山等地不少市民曾反映,自来水里有股奇怪的味道,一些市民怀疑是自来水厂往自来水中通入了过量的氯气。
经浙江省和沿岸地市环保部门对钱塘江全流域开展的排查,异味来自于钱塘江沿岸企业所排放的一种叫邻叔丁基苯酚的物质。
其实,世界环保联盟建议全面禁止用氯气对饮用水消毒,推广使用安全、高效杀菌消毒剂ClO2。
ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,冷却至11.0℃以下时变成红色液体,易溶于水,见光易分解,易与碱反应,杀菌、漂白能力均优于氯气。
(1)邻叔丁基苯酚常温下为无色或淡黄色液体,微溶于水,具有轻微的苯酚臭味,这属于邻叔丁基苯
酚的(填“物理”或“化学”)性质。
(2)目前欧洲一些国家采用氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应制取ClO2(Kestiog法),反应的化学方
程式为:
2NaClO3+4HCl===2ClO2+Cl2↑+2H2O+2NaCl;
我国最近研究成功用氯气和亚氯酸钠
(NaClO2)反应制取ClO2,该反应的化学方程式为:
Cl2+2NaClO3====2ClO2+2NaCl,此法与Kestiog
法相比,其优点是。
(3)某实验小组用如图所示装置探究用潮湿的KClO3与
草酸在60℃时反应制取ClO2获得成功。
在装置中,
A为ClO2的发生装置,B为ClO2收集装置,C为
尾气吸收装置。
请分析回答:
①为了收集到液态ClO2,装置A、装置B分别应控
制的条件是。
②为较好地防止ClO2泄漏,C的烧杯中应盛放的液体是。
9.化学兴趣小组的李浩宇同学对“一贴热”的发热原理产生了浓厚的兴趣,他先上网查阅有关资料,然后和兴趣小组的同学一起带了几包“一贴热”(如图1),来到实验室对其进行实验研究。
图1图2
(1)一贴热的使用方法:
将外包装袋剪开,取出药袋,晃动几次,使药物充分接触到空气,手摸有热
感时,置于固定袋内,覆盖于痛患处。
(2)四氧化三铁也具有铁磁性,能被磁铁吸引。
(3)可以作为过氧化氢分解反应的催化剂有很多,如:
铁粉、氧化铜粉末、四氧化三铁等。
【提出问题】一贴热的成分是什么?
李浩宇同学将一贴热包装剪开,将填充物倒入烧杯中,观察,为黑色粉末。
【猜想与假设】李浩宇说:
该黑色粉末可能含有碳粉、铁粉。
你猜想该黑色粉末还可能是 (与李浩宇的猜想不同)
【设计并进行试验】
如图2
(1)先用磁铁与烧杯中的黑色粉末充分接触,如果粉末部分被吸附,你认为该黑色粉末可能是① ;
② 。
(2)王梅取适量黑色粉末于燃烧匙中,在酒精灯上点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中,观察到剧烈燃烧、
火星四射、放出大量热、 的现象,从而证明了铁粉的存在。
写出铁与氧气反应的
文字表达式 。
在反应后的集气瓶中加入澄清的石灰水振荡,
观察到石灰水变浑浊,说明粉末中一定含有 。
【实验结论】该黑色粉末中一定含有 ,可能含有 。
张阳和厂家联系得知,一贴热的发热材料主要由铁粉、活性炭、蛭石、水、盐等材料构成。
【拓展探究】
(1)二氧化锰和铁粉,谁能更好的加快过氧化氢分解反应的速率?
冯伟经过实验发现一贴热也可以加快过氧化氢分解的速率,经检验是铁粉起的作用,他想知道铁粉和二氧化锰相比,究竟谁的催化效果更好,于是设计以下一组实验:
实验编号
反应物的浓度体积
温度
催化剂
收集125ml氧气所用的时间
1
10mL6%H2O2
25℃(室温)
1g二氧化锰粉末
35s
2
10mL6%
H2O2
1g铁粉
152s
根据控制变量法,上表中变量是:
,常量是 、 、 (至
少写出三个)。
由该实验可以得出:
在相同条件下,二氧化锰的催化效果比铁粉 。
(填“好”
或“差”)
(2)用一贴热药粉测定空气中氧气的含量。
王岚查阅资料得知,一贴热的作用原理是铁跟氧气和水发
生反应生成氢氧化铁(固体),并放热。
小组同学设计了如图2所示的实验装置,进行实验。
请你仔
细观察并在下表中填写主要的实验现象。
加入足量药品一贴热,迅速将胶塞盖严,并充分振荡
进入集气瓶内水的体积即为空气中氧气的体积,并可计算空气中氧气的含量
【实验反思】王岚同学认为实验需要改进,才能得到较为准确的结果。
试写出改进的实验操作:
【例7】某化学兴趣小组对氢氧化钠暴露在空气中是否变质进行了如下探究。
小刚猜想:
氢氧化钠可能部分变质。
小强猜想:
氢氧化钠可能全部变质。
你的猜想:
[实验探究]:
他们设计探究实验方案,证明了他们各自的猜想。
探究过程如下:
[表达与交流]:
实验步骤
实验现象
实验结论或化学方程式
步骤一
取样品,加水配制成溶液,并向其中滴加过量氯化钙溶液,充分反应后过滤。
若没有生成
你的猜想正确
若有生成
氢氧化钠已变质。
写出加入氯化钙溶液后发生反应的化学方程式
步骤二
取上述少量滤液于试管中,滴加无色酚酞溶液。
若酚酞溶液变为色
氢氧化钠部分变质
若酚酞溶液色
(填“变”或“不变”)
氢氧化钠全部变质
(1)用化学方程式表示氢氧化钠变质的原因_______________________。
(2)在实验室里氢氧化钠需要保存。
药品密封保存的原因很多,请你写出浓盐酸需要密封保存的原因_________________。
10.兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。
请你与他们一起完成以下探究活动:
【对固体猜想】
猜想Ⅰ:
全部是NaOH;
猜想Ⅱ:
全部是Na2CO3;
猜想Ⅲ:
是NaOH和Na2CO3混合物。
【实验和推断】
(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的反应
的化学方程式是Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑(或稀H2SO4等酸及其对应的化学方程式)。
(2)若A是Ca(OH)2溶液,现象
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