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专题五实验探究题
专题五 实验探究题
实验探究一
有关氢氧化钠和氢氧化钙变质的探究
1.(2019年郴州)甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置NaOH溶液的变质程度进行实验探究。
(1)甲同学取少量该溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞溶液,观察到________________,他认为该溶液未变质。
(2)乙同学查阅资料获知,Na2CO3溶液使指示剂变色与NaOH溶液相同,他认为甲同学的检验方法不正确。
乙同学取少量该溶液于试管中,加入足量稀盐酸,观察到________________,他认为已完全变质。
写出此现象的化学方程式:
___________________
_______________________。
(3)丙同学认为乙同学的实验结论不严谨,他的猜想是______________________。
他用如下实验方案来证明自己的猜想:
①取少量该溶液于试管中,先加入足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中存在______________(填化学式)。
②静置后取上层清液于另一支试管中,加入2~3滴酚酞溶液,观察到溶液变红色,说明原溶液中存在______________(填化学式)。
2.(2018年酒泉)火锅是我国独创的美食,历史悠久。
火锅常用的一种燃料是固体酒精。
某化学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇,对其成分进行探究。
请你回答下列问题。
【查阅资料】
a.固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。
b.氯化钙、氯化钠溶液均呈中性。
【提出问题】
①酒精中是否含有碳元素?
②固体酒精中的氢氧化钠是否变质?
【实验探究】
①按右上图所示进行实验,发现烧杯内壁有一层白膜,可得出酒精中含有碳元素的结论,理由是________________________________________________________。
②取少量固体酒精于烧杯中,加足量的水充分溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,请用化学方程式表示该沉淀是如何形成的:
________________________________,由此说明氢氧化钠已变质。
③为进一步确定氢氧化钠的变质程度,分组进行探究。
甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中,按如图所示进行实验。
实验方案
实验现象
溶液变红
产生________
实验结论
清液中有氢氧化钠
清液中有碳酸钠
乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠,理由是________________________________。
他们另取烧杯中上层清液,加足量氯化钡溶液,充分反应后,静置,取上层清液,滴加酚酞溶液,酚酞溶液变红。
【反思交流】乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是_____________________________。
【实验结论】小组同学经过讨论,一致认为该固体酒精中的氢氧化钠部分变质。
3.(2019年宣州校级月考节选)有位化学老师取用生石灰时,发现装满生石灰的瓶已膨胀爆裂(如图1)。
化学兴趣小组对这瓶生石灰进行了如下探究:
图1 图2
【查阅资料】①氢氧化钙微溶于水(20℃时,100g水中最多溶解0.165g氢氧化钙);
②氢氧化钙水溶液可以使无色酚酞溶液变红色。
(1)探究一:
该生石灰是否变质?
实验操作
现象
结论和解释
取生石灰样品少许放入烧杯中,加水搅拌,插入温度计(如图2)
形成浊液,温度__________(填“升高”“降低”或“不变”)
结论:
生石灰已变质
解释:
____________________
(2)探究二:
生石灰变质后的成分是什么?
猜想与假设:
①氢氧化钙;②碳酸钙;③氢氧化钙和碳酸钙。
实验操作
现象
结论和解释
取生石灰样品少许放入烧杯中,加水搅拌,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液,向滤渣滴加足量的________(填试剂名称)
滤液变______色;
滤渣上产生大量气泡
结论:
猜想③正确
解释:
生石灰变质过程中产生碳酸钙的化学方程式是______________________________________
(3)探究三:
变质的生石灰中碳酸钙的质量分数是多少?
取10.0g样品加100g水搅拌溶解过滤将固体干燥后称量为9.8g,计算得到碳酸钙的质量分数为98.0%。
此方案是否合理?
________,理由是________________________________。
4.(2018年衢州)为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小柯取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示实验。
(注:
BaCl2溶液呈中性)
甲
乙
丙
(1)小柯认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。
你认为小柯的观点是否正确,并说明理由:
____________________________________________。
(2)分析乙图实验的现象,可以确定样品的变质情况为____________。
(3)进一步探究:
另取少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。
请在丙图中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图象。
5.某兴趣小组的同学在老师的指导下,对一瓶没有塞橡皮塞的氢氧化钙溶液进行探究,请你一起参与。
【提出问题】该氢氧化钙溶液是否全部变质?
【猜想与假设】猜想①:
氢氧化钙溶液可能全部变质,变成碳酸钙。
猜想②:
氢氧化钙溶液可能部分变质,其成分是______________________。
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取样于试管中,滴加稀盐酸
有________生成
原溶液里一定有碳酸钙
(2)另取样于试管中,滴加酚酞试液
溶液成红色
原溶液一定有________
【实验结论】综合上述实验,你得出的结论是猜想____________成立。
【反思拓展】
(1)氢氧化钙露置于空气中易变质,原因是________________________(用化学方程式表示)。
(2)在分析化学反应的物质成分时,除了考虑生成物外,还需考虑的是_______________。
6.(2019年衡阳)宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。
对于该溶液是否变质,宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。
请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】该溶液是否变质?
【实验探究1】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,
滴加足量稀盐酸
有__________产生
说明该溶液已变质
变质的原因是___________________________
_________________(请用化学方程式表示)
(2)【提出问题2】该溶液变质程度怎样?
【提出猜想】猜想一:
已完全变质,该溶液中溶质只含Na2CO3
猜想二:
部分变质,该溶液中溶质含有____________________。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【实验探究2】
实验操作
实验现象
实验结论
先取少量该溶液于试管中,加入过量氯化钡溶液
有____________生成
证明猜想________成立
静置,取上层清液于另一支试管中,加入2~3滴酚酞溶液
上层清液变红
(3)【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,同学们取该样品并设计了如下实验方案。
请回答下列问题:
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒,其中操作a中玻璃棒的作用为__________。
②根据实验流程可知,最终所得氢氧化钠固体质量________变质后样品中氢氧化钠的质量(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)【反思交流】在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么?
________________________________________________________________________。
实验探究二
金属活动性的探究
1.(2019年张家口一模)利用下列实验比较锌、铜、银三种金属的活动性顺序:
①锌放入稀盐酸中;②铜放入稀盐酸中;③锌放入硝酸银溶液中;④铜放入硝酸银溶液中。
其中不需要进行的是( )。
A.①B.②C.③D.④
2.(2019年雅安)某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是( )。
A.将Fe丝、Cu丝分别放入AgNO3溶液中B.将Fe丝、Cu丝、Ag丝分别放入稀盐酸中
C.将Fe丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中D.将Fe丝、Ag丝分别放入CuSO4溶液中
3.(2017年广州)化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了如下图所示的实验方案。
下列说法不正确的是( )。
A.由实验甲可知金属活动性:
Al>CuB.由实验乙可知金属活动性:
Cu>Ag
C.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:
Al>Cu>AgD.实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究
4.A、B、C是金属活动性顺序表中的三种金属。
取形状大小相同的A、B、C三种金属,分别向其加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸,实验现象如下表所示,请回答:
实验
现象
速率快,产生大量气泡
速率缓慢,产生气泡较少
无现象
(1)A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序是____________(填字母)。
(2)将金属C放入硝酸银溶液中,其表面有银析出,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________。
5.金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中都有重要作用,现有A、B、C三种金属,A、B可溶于盐酸,C不溶于盐酸,将A投入BCl2溶液中可发生反应:
A+BCl2===ACl2+B。
(1)A、B、C三种金属活动性由强到弱的顺序为__________。
与金属置换反应规律相同,非金属单质之间的置换反应也有类似的规律,根据下列反应:
①Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl,②Br2+2NaI===I2+2NaBr
(2)Cl2、Br2和I2单质的活泼性由强到弱的顺序为__________________。
(3)根据以上规律,下列反应可以发生的是________。
a.Cl2+2KI===2KCl+I2b.2NaCl+I2===2NaI+Cl2↑
(4)经查阅资料,硫单质的活泼性比Cl2、Br2和I2都弱,请任写出一个化学方程式证明该结论:
______________________。
6.(2018年青海)学习合金知识后,知道了不锈钢中含有金属铬。
某同学想:
铬与常见铁、铜相比,其金属活动性强弱如何呢?
于是,和同学们一起进行了以下探究。
【查阅资料】①铬是银白色有光泽的金属,在空气中,像铝一样,其表面能产生致密的氧化膜。
②能与稀硫酸反应,生成硫酸亚铬(CrSO4)。
【知识回顾】金属活动性顺序:
KCaNaMgAlZn________SnPb(H)________HgAgPtAu(在横线上填写对应金属的元素符号)
【作出猜想】猜想①Cr>Fe>Cu;猜想②Fe>Cu>Cr;猜想③__________________。
【设计与实验】①张明同学取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如下:
实验操作
铁片放在稀硫酸中
铜片放在稀硫酸中
铬片放在稀硫酸中
开始的现象
有少量气泡产生
无气泡
无气泡
结论
金属活动性强弱:
Fe>Cu Fe>Cr
②李红同学也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,先用砂纸打磨后再分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如下:
实验操作
铁片放在稀硫酸中
铜片放在稀硫酸中
铬片放在稀硫酸中
开始的现象
产生少量气泡
无气泡
产生大量气泡
结论
金属活动性强弱:
____>____>____(填元素符号)
【讨论交流】为什么张明和李红两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同?
原因是__________________________________________________。
【实验验证】为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱,刘斌同学将打磨过的两块铁片分别放入硫酸亚铬(CrSO4)溶液和硫酸铜溶液中,观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象,而在硫酸铜溶液中有明显的现象是______________________________,其反应的化学方程式是______________________________。
【拓展迁移】写出铬与稀硫酸反应,生成CrSO4的化学方程式:
___________________。
实验探究三
有关反应物过量导致物质组成改变的探究
1.(2019年东营)小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。
下列说法正确的是( )。
A.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银和硝酸锌
B.滤液中一定含有硝酸锌,一定没有硝酸亚铁和硝酸银
C.滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌
D.反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量
2.(2017年随州)将一定量的金属M(M是Mg、Al、Zn、Fe中的一种)粉末放入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。
向滤渣和滤液中分别滴加稀盐酸均无明显现象产生。
(1)金属M不可能是________(填名称)。
(2)滤渣中一定含有的金属是__________;无色滤液中含有的阴离子是________(填符号)。
3.(2019年西宁)某化学兴趣小组在探究“酸碱盐的相关性质”时,做了如图1所示的两个实验。
实验结束后,小组同学将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中(如图2所示),观察到有气泡产生,为确定烧杯内溶液中溶质的成分,同学们进行了如下探究。
图1 图2
【查阅资料】Na2SO4溶液、NaCl溶液呈中性。
【提出猜想】猜想1:
Na2SO4、NaCl;
猜想2:
Na2SO4、NaCl和____________;
猜想3:
Na2SO4、NaCl和H2SO4;
猜想4:
Na2SO4、NaCl、H2SO4和Na2CO3。
【交流讨论】小强同学认为猜想4一定是错误的,他的理由是__________________________________(用化学方程式表示)。
【进行实验】小明同学设计了如下两个实验方案:
方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入几滴紫色石蕊溶液
①________________
猜想3正确
方案二
其少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量铁粉
②________________
请写出方案二中有关化学反应的化学方程式:
________________________________。
【反思与总结】分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑反应物是否过量。
4.(2018年临沂)钠是一种活泼金属,常温下能与氧气、水等物质发生反应。
钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
在实验室,小亮先取定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再取一小块钠投入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,并对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【猜想与假设】猜想一:
Na2SO4
猜想二:
Na2SO4和NaOH
猜想三:
____________
猜想四:
Na2SO4、CuSO4和NaOH
分析:
小明认为猜想________不合理,理由是__________________________________(用化学方程式表示)。
【实验与验证】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量滤液于试管中,仔细观察
溶液为无色
猜想________不成立
实验二
向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液
____________
猜想二不成立
实验三
常温下,再取少量滤液,测溶液酸碱度
pH=7
猜想________成立
【拓展延伸】金属活动性顺序表中钠及前面的金属________(填“能”或“不能”)把位于后面的金属从它们盐溶液里置换出来。
5.某实验小组用如下图A所示装置完成课本实验“碳酸氢钠与盐酸反应的探究”后,他们发现两种反应物的用量不同时反应后溶液中的成分也可能不同,于是他们对碳酸氢钠与盐酸反应后的大试管中溶液的成分进行探究,请回答以下问题:
A B C
(1)写出图A中大试管发生反应的化学方程式:
__________________________________;写出小试管中发生反应的化学方程式:
____________________________________。
(2)若实验室制二氧化碳应选装置________,药品为____________________(填名称)。
【提出假设】小组成员认为A中大试管溶液的溶质只存在三种情况:
假设1:
两溶液恰好完全反应,溶质为NaCl。
假设2:
两溶液完全反应后,盐酸过量,溶质为NaCl和HCl。
假设3:
________________________________________________。
【进行实验】小组同学讨论后发现只要用反应物本身两种试剂(碳酸氢钠溶液和稀盐酸)就可以完成实验,请填写下表中的实验内容:
编号
实验操作
实验现象
实验结论
①
取少量反应后的溶液于试管1中,加入过量的________
有________
溶液中存在________,假设________成立
②
取少量反应后的溶液于试管2中,加入过量的________
有________
溶液中存在________,假设________成立
③
综合实验①和实验②两个实验操作,发现都没有明显的实验现象
溶液中只存在NaCl,假设1成立
6.(2019年黄石)某化学学习小组在学习常见的盐的性质后,完成了如下实验。
该学习小组对废液杯上层清液的溶质成分进行了探究。
请完成以下探究过程。
【提出问题】上层清液中含有什么溶质?
【作出猜想】Ⅰ.溶质仅为__________(填化学式);Ⅱ.溶质为KCl和BaCl2;Ⅲ.溶质为KCl和__________(填化学式);Ⅳ.溶质为KCl和K2CO3;Ⅴ.溶质为KCl、K2SO4和K2CO3。
【设计方案】
实验操作
现象
结论
取少量废液缸中上层清液,分装于甲、乙两支试管中
先向甲试管中滴加盐酸至过量
无明显现象
猜想Ⅳ、Ⅴ均不正确
再向乙试管中滴加______(填化学式)溶液
__________
猜想Ⅱ正确
【交流反思】学习小组经过讨论认为:
实验过程中无须使用AgNO3溶液,其理由是______________________________________________________(用文字表述)。
实验探究四
有关物质成分的探究
1.(2019年烟台)潜水器中可使用过氧化钠(Na2O2)固体做供氧剂,过氧化钠固体与二氧化碳反应的原理是2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,为验证该反应产物,某兴趣小组进行如下实验探究。
【查阅资料】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。
【设计实验】小组同学利用如图装置进行实验(忽略稀盐酸的挥发)。
(1)装置A中标号仪器名称:
①__________,②__________。
(2)装置A中反应的化学方程式为____________________________________。
(3)装置B的作用是____________________。
(4)为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂是____________溶液。
(5)验证过氧化钠与二氧化碳的反应产物:
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
①
将带火星的木条伸入装置E中
__________________
产物中有氧气
②
反应后取装置C中少量固体于试管中,加水完全溶解
____________
固体中有未反应的过氧化钠
③
向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸,有气体产生,将产生的气体通入足量澄清石灰水中
__________________
产物中有碳酸钠
2.(2018年益阳)某化学兴趣小组的同学在整理化学药品柜时,发现有一瓶标签受损的无色溶液(受损标签如图所示)。
咨询实验老师得知,这瓶无色溶液是一种常用的盐溶液。
小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:
【提出问题】这瓶无色溶液是什么物质的溶液?
【猜想与假设】小组同学提出了如下假设:
①碳酸钠溶液;②硫酸钠溶液;③氯化钠溶液
【讨论交流】在老师的指导下,小组同学经过讨论,认为有一条假设不合理。
(1)请你指出不合理的假设并说明不合理的理由:
________________________________。
【查阅资料】硫酸钡既不溶解于水又不溶解于酸:
碳酸钠溶液呈碱性:
Ba(OH)2的化学性质与Ca(OH)2相似。
组次
实验操作
出现的现象与结论
同学相互评价
第1组
产生白色沉淀,第1组同学认为猜想②成立
第2组同学认为此方案结论不正确。
(2)你认为其理由是硫酸钡和________都不溶于水
第2组
试管中无明显现象,第2组同学认为猜想②成立
第3组同学认为此方案结论不正确。
(3)你认为其理由是_________
___________________
第3组
溶液无明显变化,第3组同学认为猜想②成立
第1组同学认为此方案结论正确。
(4)你认为实验中用点滴板比试管具有更多的优点是______
_______________(写1条即可)
【实验反思】针对上述情况,小组同学总结了取用药品时的各种注意事项。
(5)你认为倾倒液体药品时,要注意标签__________________。
3.(2019年自贡)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,会造成人缺氧中毒。
【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下图装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证:
(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
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- 专题五 实验探究题 专题 实验 探究