专题5 化学综合实验与探究.docx
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专题5 化学综合实验与探究.docx
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专题5化学综合实验与探究
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专题五 化学综合实验与探究
1.(2019·广西百色)下列实验目的所对应的实验操作中,正确的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化锰固体中混有的少量炭粉
加水溶解、过滤
B
除去NaCl固体中混有的少量泥沙
加水溶解、蒸发结晶
C
鉴别羊毛纤维与化学纤维
灼烧,闻气味
D
鉴别H2和CH4
点燃后分别在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯
2.(2018·安徽)对比实验是实验探究的重要方法。
下列对比实验设计能实现相应实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
探究温度对分子运动快慢的影响
B
探究水对铁钉锈蚀的影响
C
探究空气是燃烧的必要条件
D
探究CO2与水发生反应
干燥的含酚酞的滤纸、湿润的含酚酞的滤纸
3.(2018·湖南娄底)下列实验能达到实验目的的是( )
4.(2018·湖南怀化)在研究酸和碱的化学性质时,某小组想证明稀硫酸和氢氧化钠溶液混合后,虽然无明显现象,但确实发生了化学反应。
试与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价,并得出有关结论。
(1)探究稀硫酸和氢氧化钠溶液的反应。
当滴入几滴酚酞溶液后,溶液由无色变为____色。
根据上述实验中颜色变化,可确定稀硫酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为_____________________。
(2)探究上述稀硫酸和氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量。
根据上述反应过程中溶液变成无色,不能确定稀硫酸是否过量。
同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊溶液设计实验方案,请你判断并分析。
实验
方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取样,滴入适量的氯化钡溶液
稀硫酸过量
方案二
取样,滴入几滴紫色石蕊溶液
稀硫酸过量
上述设计的实验方案中,正确的是____(填“方案一”或“方案二”)。
另外一个实验方案错误的原因是
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________。
若请你再设计一个确定稀硫酸是否过量的实验方案,你选用的药品是____,实验现象及结论是
___________________________________________
___________________________________________。
5.(2019·湖南郴州)甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的NaOH溶液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溶液遇指示剂变色与NaOH溶液相同,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)。
6.(2018·广东广州)在一次用餐中,同学们对燃料“固体酒精”产生了好奇,于是对其成分进行研究。
【查阅资料】①该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。
②氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。
【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)按如图实验,发现澄清石灰水变浑浊,可得出酒精中含有碳元素的结论。
此结论____(填“合理”或“不合理”)。
(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。
取沉淀于试管中加稀盐酸,有气泡产生。
写出产生沉淀的化学方程式:
_________________。
分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质。
(3)为进一步确定氢氧化钠是否完全变质,进行了如下探究。
请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
取步骤
(2)烧杯中的上层清液于试管中,①滴入______,振荡,静置
_____________
说明上层清液中含有碳酸钠
②_________,观察现象
_____________
说明上层清液中还含有氢氧化钠,固体酒精中的氢氧化钠是部分变质
7.(2018·湖北宜昌)学习化学知识和技能,可以帮助我们鉴别和检验物质。
(1)在实验室鉴别白酒与白醋,可采用的方法是____。
(2)现有两瓶失去标签的无色溶液,其中一瓶是氢氧化钙溶液,一瓶是稀盐酸。
为了鉴别它们,同学们设计了如下实验方案:
先给两瓶溶液贴上标签A、B,然后分别取样进行实验。
写出方案1中发生反应的化学方程式:
___________________。
【方法感悟】在鉴别物质时,要先分析物质的性质,然后选择恰当的试剂,必须产生不同现象才能达到鉴别物质的目的。
【拓展应用】完成方案3,请从下列提供的试剂中选出所有能鉴别出这两种物质的试剂X:
____(填序号)。
①酚酞溶液 ②pH试纸 ③镁 ④氧化铜 ⑤稀硝酸 ⑥氢氧化铜 ⑦氯化镁溶液 ⑧硝酸钡溶液
(3)小华同学对方案2进一步探究,设计了如下实验方案。
溶液C和溶液D混合,可能会出现以下三种情况:
①有沉淀产生时,写出其中发生反应的化学方程式:
_________________________________。
②有气泡冒出时,可通过现象反推出溶液C中的溶质是___________________________________________。
③无明显现象时,混合物E中一定含有的溶质是____;混合物E中所含溶质种类最多时,写出所有溶质的化学式:
____。
8.(2019·山东烟台)2019年5月,187个国家签署了限制塑料废物交易协定,应对“白色污染”挑战。
已知某种塑料的组成元素中有碳、氢两种元素,还可能有氧、氯元素中的一种或两种。
为了测定其组成,某化学兴趣小组进行如下的探究。
【查阅资料】①无水氯化钙固体可做干燥剂。
②有机物中的氯元素燃烧后通常转化为氯化氢。
【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图所示的实验。
(装置气密性良好)
A B C D E
实验过程中,在装置C中观察到____现象,证明该塑料样品中含有氯元素,该反应的化学方程式是__________________。
【记录数据】6.25g样品在A装置中充分燃烧,反应产物被完全吸收后,测得相关实验数据如表。
装置
B
C
D
E
反应后装置
增加的质量/g
1.80
3.65
0.09
8.80
【分析与结论】根据以上数据分析与计算,6.25g样品中氢元素的质量为____g,该塑料样品的组成元素是____。
【反思评价】电炉加热前要先通一会儿氧气,目的是___________________________________________。
9.(2018·湖南邵阳)化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时,完成了如图1所示的两个实验。
实验后,小明同学将废液倒入同一废液缸中,发现混合废液浑浊并显红色。
请你完成下列问题。
图1
图2
(1)A实验中发生反应的现象为___________________。
(2)B实验中发生反应的化学方程式是_____________________。
(3)【提出问题】废液中,能使酚酞溶液变红的物质可能是哪些呢?
【作出猜想】猜想一:
废液中,能使酚酞溶液变红的物质可能是氢氧化钠;
猜想二:
废液中,能使酚酞溶液变红的物质还可能是____;
猜想三:
废液中,能使酚酞溶液变红的物质还可能是氢氧化钙。
【实验验证】同学们对可能含有的碱性物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入稀盐酸,根据反应现象得到如图2所示的图像。
【结论】分析图像数据得出,废液中使酚酞溶液变红的物质一定是______,一定不是____。
【拓展提高】为了使以上废液实现安全排放,你的做法是____。
10.(2018·湖南娄底)某实验小组的同学在学习了铁的冶炼后,想探究炼铁高炉排放出的高炉气体中含有污染环境的气体有哪些,请我们共同参与探究并回答下列问题。
【提出问题】高炉气体中含有污染环境的气体是什么?
【作出猜想】猜想一:
只有CO;
猜想二:
只有SO2;
猜想三:
CO和SO2都有。
【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊(与CO2相似),能使品红溶液褪色,可被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验探究】该实验小组的同学组装了如下图装置进行实验。
A B C D E F
(1)甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色,高炉气体中含有____,B中酸性高锰酸钾溶液的作用是____,C中品红溶液的作用是____。
(2)乙同学发现C中品红溶液没有褪色,E中澄清石灰水变浑浊,得出高炉气体中含有CO。
丙同学认为乙同学的结论不正确,理由是____。
(3)该实验小组的同学经过讨论后,改进了实验装置,如下图所示。
用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是____,写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式:
___________________。
A B C D E F
【实验结论】炼铁厂排放的高炉气体中含有有害气体CO和SO2,直接排放到空气中会污染环境,需达标后才能排放。
11.(2019·湖南长沙)高阳同学通过阅读课外资料得知,潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂,有关反应的化学方程式为:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
于是她用如图所示的装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应。
A B C D E
(1)装置B的作用是_______________________________。
(2)反应一段时间后,装置E中收集到的气体主要是____;反应后装置C中固体的成分是什么?
高阳为此又进行了如下探究:
【猜想与假设】
猜想一:
Na2CO3;
猜想二:
Na2CO3和Na2O2;
猜想三:
Na2CO3和NaOH。
你认为还可能是_______________________________。
【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中,加入足量的水,振荡
固体完全溶解,
样品中一定没有Na2O2
②取少量实验①所得溶液于另一试管中,加入过量的BaCl2溶液,振荡
有白色沉淀产生
猜想三正确
③取少量实验②所得上层清液于另一试管中,加入氯化镁溶液,振荡
有白色沉淀产生
【反思与评价】反应后装置C中的固体含有NaOH,原因可能是____。
12.(2018·广西桂林)“双吸剂”是常用的食品保鲜剂,可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。
某化学小组的同学在袋装食品中发现一包久置的双吸剂。
其标签如图所示。
双吸剂
主要成分:
生石灰、铁粉等
【提出问题】久置固体的成分是什么?
【收集资料】
(1)查阅资料:
铁与氯化铁溶液在常温下生成氯化亚铁:
Fe+2FeCl3===3FeCl2。
(2)打开固体包装观察:
部分粉末呈黑色、部分粉末呈白色、另有少量红棕色的块状固体。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。
猜想固体中可能含有Fe2O3的依据是
___________________________________________
___________________________________________。
【实验探究】下表是甲组同学设计并记录的实验报告,请你补充完整。
实验操作
实验现象
实验结论
一、取少量固体加入足量蒸馏水,搅拌溶解
固体部分溶解,并放出大量热
固体中一定含有
二、过滤,取滤液滴加无色酚酞溶液
溶液变红色
固体中一定含有氢氧化钙
三、取滤渣加入足量稀盐酸
固体逐渐消失,产生大量无色气体,得到浅绿色溶液
固体中一定含有,
一定不含有Fe2O3
四、将操作三中产生的气体通入到澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
固体中一定含有
【实验质疑】乙组同学认为甲组同学第二步操作得出的结论不合理,理由是 CaO+H2O===Ca(OH)2 (用化学方程式表示)。
甲组同学第三步操作得出“一定不含有Fe2O3”的结论也是错误的,理由是
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________。
【继续探究】为验证固体中是否含有Fe2O3,乙组同学用磁铁先分离出铁粉,再向残留固体中加入足量稀盐酸,若溶液呈____色,证明固体中含有Fe2O3。
写出该反应的化学方程式:
。
13.(2019·湖南怀化)用如图装置在相应条件下完成下列实验。
(1)探究燃烧条件:
B盛木炭粉。
①由A处通N2一段时间后,加热B,B、C无明显变化。
②待B冷却至室温,由A处通入O2一段时间,B、C无明显变化。
③由A处继续通入O2,加热B,木炭粉燃烧,C中溶液变浑浊。
结论:
由①、③可知,燃烧需要_______________________;
由②、③可知,燃烧需要____。
(2)探究CO与金属氧化物的反应:
B盛金属氧化物。
Ⅰ.模拟工业炼铁:
A处通CO,B盛Fe2O3粉末,B处下方放酒精喷灯,D处放酒精灯。
实验:
在A处通入CO时,应立即点燃 (填“B”或“D”)处的酒精(喷)灯。
在B处加热一段时间后可观察到的现象是__________________。
Ⅱ.探究金属氧化物的组成:
A处通CO,B盛金属氧化物,B处下方放酒精喷灯,D处放酒精灯。
已知:
CuO、Fe3O4均为黑色物质,B中所盛粉末为CuO或Fe3O4或两者的混合物。
实验:
同操作Ⅰ,B中可观察到既有红色固体生成,又有黑色固体生成。
实验结论(定性):
该黑色粉末为____。
定量分析:
经测定,反应前B重180g,完全反应后B重170.4g。
将反应后B中固体全部加入到足量的稀硫酸中,完全反应后经过滤、洗涤、干燥,测得剩余固体12.8g。
实验结论(定量):
m(CuO)∶m(Fe3O4)=____(写最简整数比)。
参考答案
专题五 化学综合实验与探究
【课时作业】
1.C 2.A 3.D
4.
(1)红 2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
(2)出现白色沉淀 溶液变红 方案二 NaOH和H2SO4反应生成的硫酸钠也能和BaCl2反应产生白色沉淀BaSO4 锌粒(或碳酸钠等) 若有气体放出,证明稀硫酸过量,反之稀硫酸不过量
5.
(1)溶液变红
(2)有气泡产生 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ (3)氢氧化钠部分变质 Na2CO3 NaOH
6.
(1)合理
(2)CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl (3)过量的氯化钡溶液 有白色沉淀生成 滴加酚酞溶液 溶液变红
7.
(1)闻气味
(2)A中有白色沉淀产生,B中有气泡冒出 氢氧化钙 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O 【拓展应用】①②③④⑥⑦ (3)①Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH ②碳酸钠和氢氧化钠(或Na2CO3、NaOH) ③氯化钠(或NaCl) NaCl、CaCl2、Ca(OH)2、NaOH
8.【设计实验】溶液变浑浊 HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3 【分析与结论】0.2 碳、氢、氯、氧 【反思评价】排出装置中的空气,以防止影响实验结果
9.
(1)红色变浅直至消失
(2)Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓ (3)【作出猜想】碳酸钠 【结论】碳酸钠和氢氧化钠 氢氧化钙 【拓展提高】滴加适量的稀盐酸
10.
(1)二氧化硫 吸收二氧化硫 检验二氧化硫是否被高锰酸钾溶液完全吸收
(2)高炉气体中含有二氧化碳 (3)能够同时吸收二氧化硫和二氧化碳 2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
11.
(1)吸收氯化氢气体
(2)氧气 【猜想与假设】Na2O2、Na2CO3和NaOH 【设计实验】不产生气泡 氯化镁 【反思与评价】二氧化碳通过B装置带出水蒸气,和过氧化钠反应生成氢氧化钠
12.【作出猜想】有红棕色固体(或铁与氧气、水反应生成铁锈,其主要成分是氧化铁) 【实验探究】CaO Fe CaCO3 【实验质疑】CaO+H2O===Ca(OH)2 氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液也是浅绿色的 【继续探究】黄 Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
13.
(1)与氧气接触 温度达到可燃物的着火点
(2)D 红棕色粉末逐渐变黑 CuO和Fe3O4的混合物 20∶29
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