完整word版中考化学探究性实验专题复习定量探究.docx
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中考化学探究性实验专题复习----定量探究
1.为了探究碳酸钠和石灰水是否恰好完全反应,某化学兴趣小组将其产物进行过滤,并对滤液进行如下探究。
【提出问题】所得滤液的溶质是什么?
【作出猜想】
猜想Ⅰ:
溶质是NaOH、Ca(OH)2
猜想Ⅱ:
溶质是NaOH、Na2CO3
猜想Ⅲ:
溶质是________________。
你做出猜想Ⅲ的理由是__________________________。
【实验过程】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加过量稀盐酸
无气泡产生
猜想________不成立
②取少量滤液于试管中,滴加________溶液
_____________
猜想Ⅰ成立。
反应的化学方程式是________________________
【拓展反思】操作②中通入气体物质______________(写化学式)也可得到相同的结论。
【定量研究】称取20g烧碱固体样品(样品中的杂质是碳酸钠),配成溶液,然后向溶液中加入稀盐酸,产生二氧化碳的量如图所示。
试计算样品中氢氧化钠的质量分数(写出计算过程)。
第1题图
2.实验室中有一瓶长期使用的氢氧化钠固体样品,某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行探究。
【发现问题】该样品中含有哪些物质?
【查阅资料】①NaOH在空气中不会转化成NaHCO3。
②BaCl2溶液呈中性,Ba(OH)2是可溶性强碱。
③CO2在饱和的NaHCO3溶液中几乎不溶解。
【提出猜想】猜想Ⅰ:
NaOH;
猜想Ⅱ:
Na2CO3;
猜想Ⅲ:
NaOH和Na2CO3
【设计实验】
【收集证据】
(1)若现象A是有气泡产生,则X溶液为__________,则________(填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)不成立。
(2)若X溶液为BaCl2溶液,现象A是有白色沉淀生成,则产生该沉淀的化学方程式为____________________________。
取反应后的上层清液,测定其pH,当pH________7(填“>”、“<”或“=”),则证明猜想Ⅲ成立。
【定量分析】
确定部分变质样品中Na2CO3的质量分数。
兴趣小组的同学用如图所示装置进行实验。
步骤如下:
①按图连接好装置,并检查气密性;
②准确称取该样品1.0g,放入烧瓶内;
③打开活塞,滴加30.0%的稀硫酸至过量,关闭活塞;
④反应结束后,量筒内液体读数为55.0mL。
(已知:
室温条件下,CO2的密度约为1.6g·L-1)
第2题图
(1)B装置集气瓶内原有的空气对实验结果________(填“有”或“没有”)影响。
饱和碳酸氢钠溶液如果用水代替,则所测CO2的体积________(填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是________________________________________________。
(2)计算该固体样品中Na2CO3的质量分数。
(写出计算过程,计算结果保留一位小数)
【实验反思】有同学提出,上述三种猜想并不全面。
请再提出一种合理猜想________________________________________________________________________。
3.有些晶体按比例带有一定量的结晶水,带有结晶水的晶体在一定温度下会脱去结晶水。
草酸晶体(H2C2O4·xH2O)在常温下是一种无色透明晶体。
草酸晶体受热时分解的化学方程式为:
H2C2O4·xH2O
(x+1)H2O+CO2↑+CO↑
某化学兴趣小组的同学利用该信息以及所学的知识设计并开展实验,测定草酸晶体中结晶水的质量分数。
(图中固定装置已略去,装置气密性良好,装置A、B中的试剂足量,注射器量程足够)
第3题图
Ⅰ.测量装置A、B的质量,排尽注射器中的空气,连接装置;
Ⅱ.取质量为m的草酸晶体,加热至完全分解,将产物全部通入以上装置;
Ⅲ.测量并记录装置A增加的质量为a,装置B增加的质量为b,装置C读数为V;
Ⅳ.甲、乙、丙三位同学分别利用装置A、B、C所得数据计算该草酸晶体中结晶水的质量分数。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放的液体是____________,装置B的作用是________________________;装置C的作用之一是测量__________________的体积。
(2)乙同学对利用装置B测量结果计算的可靠性进行反思与评价,认为反应后装置A中残留的气体会使自己的计算结果________________(填“偏小”或“偏大”)。
(3)甲同学依据装置A测量结果计算结晶水的质量分数为______________(用代数式表示)。
4.某兴趣小组先往甲、乙试管中各加入2mL10%的CuSO4溶液,再往甲试管中加入5mL、乙试管中滴入2滴10%的NaOH溶液,观察到甲试管中有蓝色沉淀生成,乙试管中有浅绿色沉淀生成。
【实验讨论】得到的蓝色沉淀一定是氢氧化铜,写出反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
那么浅绿色沉淀是什么呢?
【查阅资料】
(1)NaOH溶液和CuSO4溶液反应可生成碱式硫酸铜,它是浅绿色固体,受热会分解。
(2)碱式硫酸铜有多种可能的组成,如Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4,它们的相对分子质量分别为:
258、356、454。
(3)SO2气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【实验探究】该小组对碱式硫酸铜产生了兴趣,想探究碱式硫酸铜受热分解的产物。
【实验设计】取少量碱式硫酸铜加入试管中并按以下流程进行实验:
第4题图)
实验结束后,试管中残留有黑色固体,滴入稀硫酸黑色固体溶解,溶液呈蓝色,证明黑色固体是CuO;B中无水CuSO4变蓝色,证明有水生成;C中___________________________证明生成SO2;D中气体能使带火星的木条复燃,证明生成O2。
【实验反思】
(1)当NaOH溶液和CuSO4溶液反应时,只要控制CuSO4溶液的量一定,NaOH溶液________(填“过量”或“不足”)时就能生成浅绿色沉淀,此实验利用的科学方法是____________(填“控制变量法”或“对比观察法”)。
(2)碱式硫酸铜可表示为:
aCu(OH)2·bCuSO4,则Cu4(OH)6SO4还可表示为:
__________________。
【拓展延伸】
(1)当反应物的量不同,产物可能不同,试另举一个例子:
____________________________。
(2)为了确定所得浅绿色沉淀的组成,再进行后续实验,取8.9g碱式硫酸铜放入试管中加热,充分反应后生成了0.9g水,通过计算确定所得浅绿色沉淀的化学式为_________。
5.某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后,提出问题:
“测定水的组成还有其他的方法吗?
”经过讨论后,得到了肯定的答案,邀请你一起对此展开探究。
(第5题图)
【设计方案】甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和上图装置及药品进行实验(操作规范)。
装置A中发生反应的化学方程式为________________________,洗气瓶B中浓硫酸的作用为____________________。
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色变为红色时,实验测得:
①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g;②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g,用此数据算得水中H、O元素的质量比为________,而由水的化学式算得H、O元素的质量比为________。
【分析交流】针对上述结果与理论值有偏差,乙同学认为:
该装置存在缺陷,此观点得到了大家的认同,你对此改进的方法是_______________________________________(假设生成的水完全被D中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)。
小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
【意外发现】丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到稀硫酸中了,发现除了有红色固体b以外,溶液的颜色由无色变为蓝色。
【提出问题】铜与稀硫酸是不反应的,这里溶液的颜色为什么会变蓝呢?
【查阅资料】①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成,Cu2O也能被还原成Cu;
②Cu2O固体是红色的,它与稀硫酸的反应为:
Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O。
【得出结论】红色固体a中含有Cu2O。
【分析交流】红色固体a中含有Cu2O是否会影响水组成的测定结果________(填“影响”或“不影响”)。
【提出猜想】针对红色固体a的成分,小组同学提出猜想①是:
Cu2O和Cu;猜想②是:
________________________________________________________________________。
【拓展探究】丁同学利用改进后的装置及药品重新实验,通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立,他已称得:
①玻璃管的质量;②反应前红色固体a和玻璃管的总质量,完全反应后,你认为他还需要称量______________________________________的质量。
【教师点拨】称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后,经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量,也可以确定哪种猜想成立。
【定量分析】小组同学再次实验,他们开始称取质量为3.6g的红色固体a,与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g。
假如3.6g红色固体a都是Cu2O,请你计算出生成铜的质量(利用Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O进行计算,写出计算过程);然后,通过与实际得到的固体2g进行比较,判断猜想________成立(填“①”或“②”)。
6某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定其质量分数(假设杂质不参与反应)。
草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的部分理化性质见表1。
表1 草酸晶体的部分理化性质
熔点
沸点
热稳定性
与碱反应
101℃~
102℃
150℃~
160℃
升华
100.1℃失去结晶水,175℃分解成CO2、CO、H2O
与Ca(OH)2反
应产生白色沉淀
(CaC2O4)
(1)加热分解草酸晶体最适宜的装置是________(填字母序号)。
第6题图1
(2)以下是验证热分解产物中含CO、CO2的装置。
第6题图2
①仪器a和b的名称分别是________和________;
②证明存在CO2的现象是______________,证明存在CO的现象是__________________,D中反应的化学方程式是______________________;
③装置A的作用是____________________________,气囊的作用是________________。
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下两种方案。
①称一定量样品用上图装置进行实验,测得装置D反应前后的质量差,由此计算出的实验结果比实际值明显偏低,排除仪器和操作的因素,其原因可能有:
CO未完全反应、________________;
②称取8.75g草酸晶体样品配制50.00g溶液,取10.00g溶液加适量的稀硫酸,然后滴加25.00g3.16%KMnO4溶液,恰好反应完全。
(已知:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O)
则:
KMnO4溶液显________色,25.00
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