初中化学级专题五实验探究.docx
- 文档编号:27707982
- 上传时间:2023-07-04
- 格式:DOCX
- 页数:27
- 大小:366.74KB
初中化学级专题五实验探究.docx
《初中化学级专题五实验探究.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《初中化学级专题五实验探究.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
初中化学级专题五实验探究
2016级专题五:
实验探究——
实验探究题的考查内容
1、空气成分的探究;2.催化剂的探究;3.分子运动的探究;4.燃烧条件的探究;5.铁生锈的探究
6.碳和碳的化合物的探究;7.金属活动性顺序及有关性质的探究;8.有关酸、碱、盐的性质探究
一、催化剂的探究:
例.某研究小组对用H2O2分解生成H2O和O2的实验条件进行探究。
他们进行了以下实验:
①往盛有5mL5%H2O2溶液的试管中,伸入带火星的木条,木条不复燃。
②往盛有5mLw%H2O2溶液的试管中,加入agMnO2,伸入带火星的木条,木条复燃。
③往盛有5mLw%H2O2溶液的试管中,加入agFe2O3,伸入带火星的木条,木条复燃。
④经检验,②、③中反应后试管中仍分别含有agMnO2和agFe2O3。
问题:
(1)MnO2、Fe2O3在上述反应中的作用是_______________________。
(2)实验②、③中H2O2的浓度(w%)以___________为宜,你的理由是。
(3)写出实验②化学反应的方程式。
研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行了探究。
下表选取了部分实验数据:
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间
浓度
时间(min)
条件
30%H2O2
15%H2O2
5%H2O2
加入agMnO2
0.2
0.8
2.0
加入agFe2O3
7.0
9.0
16.0
问题:
(4)从上表中能得出哪些结论?
①_______________________________________;
②;
(5)再写出一个用MnO2作催化剂的化学反应方程式。
二、空气成分的探究;
例.小明和小芳在讨论“能否用蜡烛燃烧法来粗略测定空气中氧气的含量”这一问题时,小芳认为:
通过图A装置,用蜡烛燃烧法测得空气中氧气的含量会_________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
她根据蜡烛燃烧产物的特点阐述了自己的理由:
_________________,并用图A装置进行实验,证实了自己的结论。
(注:
本题实验中装置的气密性良好,水槽中的液体是水)图A图B
小明认真分析了小芳的实验结果后,进行了如下探究:
[提出问题]导致小芳这一实验结果还有其它原因吗?
[实验探究]小明设计了图B装置,进行以下操作:
(1)取黄豆粒大小的白磷,用滤纸吸去表面的水份,放人捆在电烙铁下面铁片的凹槽内;
(2)将燃烧匙内的蜡烛点燃后迅速插人钟罩内,并立即塞紧橡皮塞;
(3)待蜡烛熄灭后(蜡烛有剩余),接通电烙铁电源,发现白磷先熔成液体,接着燃烧产生大
量白烟,说明通电前钟罩内含有__________,产生白烟的化学反应方程式是
_____________________________________________
[得出结论]导致小芳这一实验结果的另一原因是____________________________________。
[交流与反思]小明和小芳分析了上述实验后,又提出了一个问题:
_____________________
___________________________________________________。
2..为测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如下方案:
选用实际容积为40mL的试管作反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管口,通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如右图的实验装置。
假设此实验能按照小华的设想正常进行,
且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计,
请回答下列问题:
(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器的活塞前沿
从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松手,若活
塞仍能返回至20mL刻度处,则说明____________________。
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹。
可观察到的现象为___________________________________。
(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却。
可观察到的现象为______________________________________________________________。
(4)若按小华的设想进行实验,实际可能遇到诸多问题而发生危险,造成实验失败。
例如______________________________________________________________________
三、燃烧条件的探究
例、某兴趣小组话动中,同学们按图甲装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。
探究过程中,大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。
【查阅资料】白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,……燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,可能与空气中水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
【变流与讨论】白烟对人体健康有害,该实验装置必须改进。
【改进与实验】同学们按改进后的“图乙”装置进行实验。
请你帮助他们将下表补充完整。
现象
解释和结论
甲实验中观察到的现象是:
①、②;
此反应的方程式为。
乙装置:
试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因是①,
②。
【反思与评价】改进后的实验乙与实验甲相比较,优点是。
【拓展与迁移】实验结束后,将乙实验中装白磷的试管取下胶塞,将试管倒立于装水的烧杯中,又会观察到的现象是,其原因是。
四、碳和碳的化合物的探究
例1.为了探究CO2能否与水发生反应小明同学设计的实验是:
向收集满CO2的塑料软瓶中加入约三分之一体积的水,立即旋紧瓶盖,充分振荡,观察到的现象是,据此他得出CO2能与水反应的结论。
小勇同学认为小明的实验不能证明CO2与水发生了反应,其理由是,他思考后,认为在小明实验后的塑料软瓶中加入一种溶液(遇水不变色),根据溶液颜色是否发生变化即可证明,你认为他加入的试液是,现象是。
小林同学认为小勇的实验还是不能完全证明CO2与水确实发生了反应,其理由是
,
三位同学经过讨论后又补充了一个实验,即可证明CO2确实与水发生了反应,你认为这个实验是(简述实验步骤和现象)
。
例2.某课外活动小组的同学将16克氧化铜和过量的炭粉均匀混合,用下图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。
请回答有关问题:
(1)实验中最多能得到铜多少克?
(写出计算过程)
(2)同学们想通过测定消耗碳、氧元素的质量与生成二氧化碳的质量,以进一步分析氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO2外是否还有其他产物。
反应一段时间后停止加热,冷却到室温。
反应前、后测得的数据如下:
装置
反应前
反应后
A
试管的质量:
36.2克,氧化铜和炭粉混合物的质量:
20.0克
试管和固体物质的质量:
54.8克
B
反应后瓶内液体比反应前增重1.1克
分析数据发现,反应中消耗碳和氧元素的质量(填“大于”“小于”或“等于”)生成二氧化碳的质量。
下列4项中跟这一结果有关的有哪几项?
(填序号)。
A.装置中还有一部分CO2未被NaOH溶液吸收
B.氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO2外还有CO
C.氧化铜和炭粉没有完全反应
D.该反应不符合质量守恒定律
(3)有同学认为用图示装置C代替上面的装置A,加热前先通一会气体X,停止加热后再通一会该气体,这样可使实验测得的数据更能准确的说明问题。
你认为在O2、N2和H2三种气体中,X应选择哪一种气体?
。
五、铁生锈的探究
例、金属在生产和生活中有着广泛的用途。
(1)指出金属铝的一个性质极其对应的用途。
性质,对应用途
(2)黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜(填“大”“小”或“相同”)
(3)长期露置于空气中的金属M表面会被锈蚀。
经检测,锈蚀物中除含有M外,还含有C、H、O三种元素。
根据质量守恒定律,推测与金属M发生反应生成锈蚀物的物质。
推测1:
锈蚀物中的H来自空气中的(填化学式,下同),C来自空气中的,因此这两种物质肯定参加了反应。
推测2:
锈蚀物中的O有多种来源,因此不能确定空气的氧气是否参加了反应。
(4)某同学为了验证空气中的O2是否参加了反应,设计了如下系列实验,你认为其中必须要做的实验是(填实验编号)
说明:
所用蒸馏水都是经煮沸迅速冷却的;固体干燥剂N只吸收水分,不吸收CO2和O2
(5)、假如要进行实验D,检验CO2是否充满的操作方法是
六、金属活动性顺序及有关性质的探究;
例1、2008年北京奥运会火炬“祥云”的外形制作材料为铝合金。
(1)铝合金与纯铝相比,它的优点有(写一点即可)
(2)小明同学用铝、铜镁三种金属做了如下实验:
第一步:
分别取大小、形状相同的三种金属片,用砂纸将表面擦光亮后放入三支试管中;
第二步:
分别将三支试管中加入5mL溶质质量分数相同的稀盐酸。
小明同学记录了如下实验现象:
A.无现象B.剧烈反应,产生气泡C.迅速反应,产生气泡
请你帮他整理实验报告。
①实验目的是
②将实验现象的序号(A、B、C)填在相应的表格内。
金属
铝
铜
镁
实验现象
③实验结论:
(1)不法商贩用铝合金冒充银打造“银饰品”出售。
如何识别这种假冒“银饰品”。
实验操作
现象
结论和解释
(4)含镁10%-30%的镁铝合金是火箭、飞机、轮船等制造业的重要材料。
现有一块镁铝合金,小强同学欲测定其中镁的质量分数。
①小强从资料查得:
铝与NaOH溶液反应生成可溶于水的偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气;镁不与NaOH溶液反应
写出铝与NaOH溶液反应的化学方程式(有水参与反应)
②请你帮助小强同学设计测定镁铝合金中镁的质量分数的最佳实验方案:
。
七、有关酸、碱、盐的探究
1.二氧化碳与氢氧化钠是否反应的探究(氢氧化钠变质的探究)
例1.小明在探究CO2和NaOH是否发生反应时,设计出下列三种装置进行实验:
请回答以下几个问题:
(1)写出图中标有字母的仪器名称:
a,b。
(2)以上三个实验中,①③有明显现象,请你帮小明记录他观察到的实验现象:
实验①。
实验③。
(3)实验②因选用仪器不当导致未能观察到明显现象,请你帮小明寻找一种物品替代该装置中的广口瓶,以使实验取得成功,你将选用的物品是,改进后能看到的实验现象是。
(4)小可认为上述实验还不能证明CO2和NaOH溶液确实发生了反应,其理由是
,请你进一步设计实验来证明CO2和NaOH溶液确实反应了,并将有关的实验操作、现象、结论填入下表:
实验操作
实验现象
结论
例2、围绕一瓶氢氧化钠溶液是否变质的问题,同学们展开了一系列探究活动:
其中小巧同学先向试管中加入约2毫升的氢氧化钠溶液,又第几滴酚酞试液,溶液变红色,然后慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,直到溶液恰好变为无色。
但在滴入稀盐酸的过程中,小巧观察到曾有少量气泡出现。
请你帮助他分析产生气泡的原因可能是,产生这一现象的反应方程式为。
于是小巧用酚酞试液检验氢氧化钠是否变质,你认为她能否成功?
,理由是。
小林取少量氢氧化钠溶液与试管中,滴加试剂,想由此证明氢氧化钠已经变质,你认为他可以选择的试剂有(所选试剂属于不同类别的物质)、、。
小西欲证明变质的氢氧化钠中尚存在氢氧化钠,请你设计实验帮助他完成以下探究:
探究目的
探究步骤
可能的现象
取少量溶液于试管中,加足量的溶液,过滤。
产生了白色沉淀
证明溶液中存在氢氧化钠
酚酞试液变红
2.酸和碱是否反应及是否恰好完全反应的探究
例3实验室里某小组正在探究一个问题。
根据设计方案,小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,溶液显红色。
然后她又用滴管连续滴入一定量的稀硫酸,溶液由红色变为无色。
(1)他们探究的问题是____________(填Ⅰ或Ⅱ)
Ⅰ.酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗?
Ⅱ.酸和碱溶液能发生反应吗?
(2)大家对小英得到的无色溶液继续探究。
小斌认为反应后溶液中的溶质是硫酸钠,小亮认为溶质有两种,它们是________________________。
同学们根据以下两种方案进行实验后,一致认为小亮的观点是正确的。
请你补填下表的空缺。
实验操作
实验现象
实验结论
方案一:
取少许反应后的
溶液置于试管中,向其中加入________
小亮的观点正确
方案二:
取少许反应后的
溶液置于试管中,向其中加入________
例4.(09重庆)(6分)化学实验操作的先后顺序和试剂的用量常常影响实验的结果。
(1)按操作的先后顺序填空(填序号):
①给试管中的药品加热时,先,后。
A.对准药品部位加热B.均匀预热
②实验室制备气体时,先,后。
A.检查装置的气密性B.加入药品
(2)小菌认为NaOH溶液和H2SO4溶液混合时没有明显的现象,无法说明二者是否发生了反应。
①她设计下图实验证明二者之间确实发生了反应,所用的试剂有NaOH溶液H2SO4溶液,CuSO4溶液。
请在箭头上方的括号中填入试剂名称,并用“少量”、“足量”等指明试剂的用量。
②如果把CuSO4溶液换成另一种试剂,只要各试剂的用量适当,则不管加入试剂的顺序如何,都能证明二者发生了反应,这种试剂是。
例5.某中学实验探究小组的同学进行了下列四个实验:
A.足量澄清石灰水中通人CO2B.NaOH溶液中滴加几滴酚酞试液
C.澄清石灰水滴加稀盐酸D.NaOH溶液与CuSO4溶液混合
(1)提出问题:
该小组探究的问题是
(2)交流与评价:
①实验A中观察到的现象是,反应的方程式为。
②进行B实验时,发现了一个意外现象:
溶液变成了红色,可是过一会儿红色就消失了。
他们通过查阅资料得知:
当NaOH溶液的浓度过大时,就会出现此意外现象。
请你帮他们设计实验证明红色消失是实验所用NaOH溶液浓度过大所致。
实验步骤
实验现象
实验结论
③实验C中没有观察到明显现象,小明认为不能判断Ca(OH)2与稀盐酸是否发生了反应。
为了证明Ca(OH)2与稀盐酸确实发生了反应,小明设计了如下方案。
请填写下列空格:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量新制石灰浆,滴加稀盐酸
Ca(OH)2与稀盐酸发生了反应
小强认为小明的实验还不足以证明Ca(OH)2与稀盐酸发生了反应,他的理由是:
,小强做了一个对比实验便得出Ca(OH)2与稀盐酸确实发生了反应的结论。
小强的实验是
。
写出Ca(OH)2与稀盐酸反应的化学方程式。
(3)探究启示:
通过以上探究,你从中得到的启示是
(写一条即可)
(4)探究拓展:
小宇和小娟对实验D反应后过滤得到的无色滤液进行了探究。
小宇猜想滤液中只含有一种溶质,小娟猜想滤液中含有两种溶质。
为验证哪位同学的猜想正确,请你帮他们设计实验方案并填写下列实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
小娟的猜想是正确的。
滤液中含有的两种溶质是
3.生石灰、熟石灰、碳酸钙等的探究
例6.刘丽同学在某食品包装袋内取出一小袋干燥剂,上面写着“干燥剂,主要成分为生石灰”。
她将这袋干燥剂全部倒人一定量水中,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和滤液。
(1)刘丽同学测定了滤液的酸碱度,你认为结果可能是。
(2)刘丽同学又对白色沉淀的组成提出了以下假设:
假设l是CaO和CaCO3的混合物假设2是Ca(OH)2和CaCO3的混合物
假设3只有CaCO3假设4只有Ca(OH)2
其中假设不合理。
(3)为了判断其他几种假设的合理性,刘丽同学继续进行实验:
①取少量沉淀放在试管中,加人稀盐酸,出现气泡,该反应的化学方程式为:
________,由此可否定假设。
②为了得到最后结论,她再取少量沉淀放在另一支试管中,加少量水振荡、静置后,滴入酚
试液,显红色,说明只有假设合理
4.溶液中粒子性质的探究
例7.实验探究:
盐酸中哪一种粒子(H2O、H+、Cl-)能使指示剂变色?
实验步骤
实验现象
结论
(1)在蒸馏水中滴入几滴紫色石蕊试液
(2)在NaCl溶液中滴入几滴紫色石蕊试液
(3)在盐酸中滴入几滴紫色石蕊试液
由以上实验可知:
盐酸中能使指示剂变色。
例8.用盐酸可清除铁锈(主要成分是Fe2O3),盐酸中含有H2OH+、Cl-。
某探究小组为探究盐酸中的哪种微粒能使氧化铁溶解,设计了如下实验方案,得出了初步结论。
(2)请填写下表中的实验结论:
实验过程
实验现象
实验结论
向盛有少量的Fe2O3的试管中加入NaCl溶液、振荡
固体不溶解
(2)是否需要做“向Fe2O3加入水“的对比实验?
为什么?
例9.某化学兴趣小组的同学用纯锌粒与稀盐酸反应制氢气时,发现产生气泡的速度较慢。
就采用补加浓度更大的盐酸来提高反应速度,但不小心误加了CuSO4溶液,结果产生气泡的速度也大大加快,于是他们对此问题进行实验探究。
【提出问题】:
此反应速度明显加快的原因是什么?
【猜想】:
①加入的CuSO4溶液中的SO
使反应速度加快
②加入的CuSO4溶液中的H2O使反应速度加快
③加入的CuSO4溶液中的Cu2+使反应速度加快
④加入CuSO4溶液后,锌置换出的少量铜使反应速度加快
你认为最不可能的猜想是__________(填序号,下同),原因是。
【实验验证】:
用a、b、c、d四支干净试管取等质量且过量的纯锌粒后,再分别向试管中加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸。
向试管中加锌粒的操作为:
_______________________________。
锌与稀盐酸反应的化学方程式为____________________。
请继续完成下表:
实验步骤、操作
实验主要现象
实验绪论
1.向a试管中加入少量NaCl晶体
产生气泡的速率不变
离子对反应速率无影响。
2.向b试管中加入Na2SO4晶体。
猜想①不成立。
3.向c试管中加入少量铜粉。
产生气泡的速率明显加快
猜想成立。
4.向d试管中加入少量铜粉并立即加入少量硫酸铜粉末。
产生气泡的速率与c试管几乎一样
猜想不成立。
【结论】:
在锌和稀盐酸反应时,当加入,可加快化学反应速度。
2016级专题五:
实验探究——
高度仿真
1.某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。
以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式。
Ⅰ.定性探究
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:
反应后溶液中溶质是什么呢?
【猜想】针对疑问大家纷纷提出猜想。
甲组同学的猜想如下:
猜想一:
只有Na2SO4猜想二:
有Na2SO4和H2SO4
猜想三:
有Na2SO4和NaOH猜想四:
有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的。
你认为不合理的猜想是哪一种并说出理由。
【继续实验】
(1)丙组同学取烧杯中的少量溶液于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有。
(2)为了验证其余猜想,各组同学取烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC12溶液、Na2CO3溶液,分别进行如下三组探究实验。
实验方案
测溶液pH
滴加Na2CO3溶液
滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象
试纸变色,比照比色卡,pH<7
产生白色沉淀
实验结论
溶液中有H2SO4
溶液中有H2SO4
溶液中有H2SO4
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定。
同时指出上述三个实验探究中存在两处明显错误,请大家反思。
同学们经过反思发现了这两处错误:
(1)实验操作中明显的一处错误是;
(2)实验方案探究中也有一个是不合理的,不合理的原因是。
II.定量探究
取上述【演示实验】反应后烧杯中的溶液100g,设计如下实验:
计算反应后溶液中Na2SO4的质量分数是多少?
(请列出计算过程)
2.某品牌纯碱中含有少量氯化钠。
某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度(即碳酸钠的质量分数),组内一同学设计了如下实验:
【设计实验方案】实验装置(如图2所示,固定装置略去):
需要测定的实验数据:
纯碱样品的质量;实验前后C装置(包含氢氧化钠固体)的质量。
(1)A装置中反应化学方程式是。
为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反应,其操作是。
(2)B装置的作用是;C装置的化学方程式是;
(3)补充D装置(简要叙述或画出装置示意图)。
【交流与表达】
(4)有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低,原因是。
(5)为了克服图2装置的不足,有同学提出,还应增加图1装置与A装置连接(A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞),在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入空气。
①反应前,断开B、C装置之间的连接,用图1装置鼓入空气的作用是。
②反应后,用图1装置鼓入空气的作用是。
③在A装置中的反应发生时,开关K处于关闭状态,其原因是。
【数据处理】
(6)称得纯碱样品的质量为10.8g,实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g,纯碱的纯度为%(计算结果保留小数点后1位)。
【反思与评价】
(7)能否用稀盐酸代替稀硫酸?
同学们经过讨论认为不能,理由是。
(8)改进后的实验装置能减少测定的误差,原因是①反应生成的CO2尽可能被装置C吸收;②。
3.某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究,请你参与他们的研究过程.
(查阅资料:
氮气不与碳、氧化铁发生反应)
[提出假设]①该反应的气体产物是CO2
②该反应的气体产物是CO
③该反应的气体产物是;
【设计实验】如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应。
【实验步骤】
①按上图连接装置,并检查装置的气密性.称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气.冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤测得盛有氢氧化钠溶液的试管较反应前增加了0.88g.
步骤②中通入N2的作用是;步骤④中通入N2的作用是.
【数据处理】根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:
;
【问题讨论】
①用氢氧化钠溶液作为吸收试剂,而不用澄清石灰水的原因是.
②从环境保护的角度,请你提出一个实验中需要改进的措施.
4.实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 初中化学 专题 实验 探究