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第六部分专题突破,专题四化学实验探究题,【类型一有关物质组成成分的探究】,1.(导学号08224844)（2016江西）央视频道是真的吗？栏目中有一段视频：将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到“锡纸”立即燃烧。据此，小晟同学取某种“锡纸”进行了探究：（1）“锡纸”燃烧的原因：“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧，从燃烧的条件分析：开始“锡纸”不燃烧但短路后却能燃烧的原因是（填“与氧气接触”或“温度达到着火点”）。（2）探究“锡纸”中金属的成分：“锡纸”中的金属是锡吗？【查阅资料】“锡纸”是锡箔或铝箔和纸黏合而成；锌粉是一种深灰色固体；锡（Sn）与酸或盐溶液反应生成+2价的锡盐。【提出猜想】猜想：“锡纸”中的金属是锡；猜想：“锡纸”中的金属是铝。,温度达到着火点,【进行实验】设计方案并进行实验。【交流讨论】实验中打磨“锡纸”的目的是。下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是（填字母）。A氯化铜B硝酸银C硫酸钠D硫酸亚铁【拓展应用】电器短路会引起火灾，我们要严加防范。如果电器着火应该采取的灭火方法是。,除去表面的氧化物,D,先切断电源，然后用干粉灭火器扑灭或者用沙土盖灭,2.(导学号08224845)（2017武汉）热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，其成分是碳酸钙、氢氧化镁及少量水，实验室现有一瓶水垢样品，为测定其中各成分的质量分数，某化学兴趣小组的同学利用如图K6-4-1所示装置进行实验（该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量）。已知：碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；加热条件下，氢氧化镁易分解，反应的化学方程式为Mg（OH）2MgO+H2O。,部分实验步骤如下：将质量为m的样品装入装置B的玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给样品加热；待样品完全反应，先打开弹簧夹通入空气，再熄灭酒精喷灯，直到玻璃管冷却；实验完毕，测得装置C、D中的液体质量分别增加了m1、m2；根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和水的质量分数。请回答下列问题：（1）装置C中所装药品为。（2）装置D中发生反应的化学方程式为。（3）该水垢样品中碳酸钙的质量分数表达式为。（4）实验反思：实验步骤不变，若没有装置A，会导致氢氧化镁的测定结果（填“偏大”“偏小”或“无法判断”）。,浓硫酸,偏小,3.(导学号08224846)（2016河北）蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。【做出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。【实验探究】方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是。方案二：小刚用如图K6-4-2所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。,空气中含有氧气,燃烧时有氧气参加反应,（1）观察到，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。（2）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图K6-4-2所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下表：,小烧杯（玻璃管）中有水雾出现,写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：。,将干冷的小烧杯中装入澄清石灰水，向玻璃管中通入氧气,澄清石灰水变浑浊,【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。【拓展交流】（1）方案二中，先通入一会儿氮气的原因是。（2）查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11，小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因是。,排出装置中的空气，避免对实验产生干扰,氧、氢的相对原子质量不同,【类型二有关物质性质的探究】,1.(导学号08224847)（2016菏泽）实验小组在向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸进行中和反应操作时，忘记预先在氢氧化钠溶液中加入酚酞溶液，为判断反应进行的程度，决定对反应后溶液的性质进行以下探究：【猜想假设】猜想盐酸不足量；猜想恰好完全中和；猜想盐酸过量。【方案设计】（并填写表中的空格）【评价反思】甲同学按方案一进行实验，观察到溶液未变色，则甲同学可以得出的结论是（填字母）。理由是。A.猜想正确B.猜想正确C.猜想或正确,C,酚酞溶液遇酸和中性溶液不变色，遇碱变红色,2.(导学号08224848)（2016泰安）实验室开放日，化学小组的同学来到实验室，对酸的性质很感兴趣，向老师提出研究硝酸的性质，老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究。【实验设计】（1）将石蕊溶液滴入稀硝酸中，预计石蕊溶液由紫色变色。（2）将Zn片投入稀硝酸中，预计将产生氢气。【实验验证】同学们按上述设计做了实验，却发现石蕊变色后一会儿即褪去，Zn片投入稀HNO3后，溶液中冒出气泡，产生无色气体A，在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B。【提出问题】（1）石蕊溶液变色后为何会褪色？（2）上述产生的无色气体是什么？硝酸具有哪些特性？【查阅资料】看到如此异常的现象，在老师的指导下，同学们上网查到了下列资料：（1）硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐，但不生成H2。,红,（2）含氮元素的某些气态物质的物理性质如下：【猜想与分析】,（1）小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净，含有其他杂质造成的，要证明小明的观点，应进行的操作是。（2）大家一致认同了红棕色气体B是NO2，但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法：小丽同学认为A是NH3，但遭到了大家的一致反对，原因是；小强同学认为A是N2，也遭到大家的一致反对，原因是；,取少量稀HNO3于干净的试管中，滴入石蕊溶液，观察实验现象（或用干净的试管重复上述实验）,NH3极易溶于水，大多数气体会溶解在稀HNO3中。且在常温下NH3不易被氧化成NO2,N2的化学性质比较稳定，常温下，N2在空气中不能氧化成NO2,经讨论，最终大家获得了A是NO，NO在试管口遇氧气生成NO2的共识。【实验探究】小红同学对硝酸与Cu反应很感兴趣，便取了一小块Cu片投入稀HNO3中，发现Cu片溶解，也出现了上述Zn与稀HNO3反应的类似现象，确认生成了NO，并在老师的帮助下，测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为821，由此获得了Cu与稀HNO3的反应化学方程式：。,【交流与反思】根据探究结果，请你解释稀HCl跟Cu不反应而稀HNO3却能跟Cu反应的原因：。,铜不与稀HCl发生置换反应，是因为铜的金属活动性弱于氢。而稀HNO3具有强的氧化性，能与Cu发生氧化还原反应，生成NO等物质,3.(导学号08224849)（2016宁夏）M是生活中常见的金属，MSO4溶液是无色液体，某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？【猜想与假设】小敏的猜想是AlCuM；小强的猜想是AlMCu；你的猜想是。【设计与实验一】小莉取M丝、铜丝、铝丝和编号为、的3支试管，进行下表的实验（试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸）；【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管中无气泡产生的原因，该原因是。,MAlCu,铝表面有一层氧化膜,【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取粗细相同，打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图K6-4-3所示的实验：（1）试管乙中观察到的现象是。（2）试管丙中反应的化学方程式为。,M表面出现一层红色物质,【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管丙（填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。【评价与反思】实验结束后，同学们对实验过程进行了如下反思：（1）影响金属与酸反应速率快慢的因素，除了相互反应的金属和酸的性质外，还有（任写一种）。（2）探究金属活动性顺序时，除了上述实验中已经用到的两种方法外，还可以根据进行判断（任写一种）。,反应物接触面积、温度,与氧气反应的剧烈程度,【类型三有关物质变质的探究】,1.(导学号08224850)NaOH暴露在空气中往往易吸收CO2而变质，但该反应没有明显的现象，现有一瓶露置于空气中一段时间的氢氧化钠溶液。对此，几位同学提出了一个实验问题：怎样才能证明溶液是否变质？他们将溶液分装在三个试剂瓶中，进行了如下探究：甲：取少量待测液到试管中，滴加酚酞溶液，甲认为原溶液没有变质。乙：将足量的盐酸直接加入到试剂瓶中，结果有气泡产生，据此，乙认为原溶液已变质。丙：取待测液少量到试管中，滴加Ca（OH）2溶液，他根据所观察的现象认为：原溶液已经变质。,据此，请你进行分析后回答：（1）根据乙同学的实验现象，推测丙同学所观察到的现象是。（2）乙同学的实验缺少的重要操作步骤是，由此导致的后果是。（3）三位同学中的结论是错误的，理由是。（4）如果确定原NaOH溶液已经变质，写出NaOH变质的原因（用化学方程式解释）：。,产生了白色沉淀,没有取样,会污染所有的试剂,甲,甲中若变质，碳酸钠溶液也能使酚酞变红,2.(导学号08224851)（2017南充）（1）如图K6-4-4是实验室制取气体的一些装置，据图回答：图B中仪器a的名称是。用高锰酸钾制取氧气的发生装置是（填字母），若用C装置收集氧气，验满时，应将带火星的木条放在（填“b”或“c”）端导管口，若木条复燃，说明氧气已满。（2）小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。,铁架台,A,c,【查阅资料】KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是。K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。【猜想假设】假设：只含KOH；假设：含KOH和K2CO3；假设：只含K2CO3【进行实验】【问题讨论】步骤中加入过量BaCl2溶液的作用是。【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是。,I,产生白色沉淀,溶液不变色,除尽K2CO3，排除对KOH检验的干扰,作钾肥,3.(导学号08224852)（2017宁夏）县农业技术员在做土地调查时发现，喜耕田的承包地土壤呈酸性，建议他用熟石灰改良。喜耕田在向地里抛撒熟石灰时，小明和小旭发现熟石灰有部分呈块状，认为熟石灰已变质。于是他们取来一些样品，分别做实验验证。（1）小明取少量样品放入试管，滴加，试管内有产生。于是小明断定熟石灰已变质。（2）小旭也取少量样品放入烧杯，加入少量水，充分搅拌、过滤，向滤液中滴加溶液，滤液。于是小旭断定熟石灰没有变质。（3）小明的实验所依据的反应化学方程式是；而小旭的结论依据是样品中仍然存在。（4）根据小明和小旭的实验及结论，你的结论是。,稀盐酸,气泡,酚酞,变成红色,氢氧化钙,部分变质,4.（导学号08224853）（2016吉林）兰兰在家里发现了一包过期的海苔，包装内有一个小纸袋，上面写着“石灰干燥剂”（主要成分为CaO），海苔过期了，石灰干燥剂有没有变质呢？兰兰拿着这包石灰干燥剂约化学老师一起到实验室进行如下探究。【辨析俗称】“石灰干燥剂”中的石灰是指（填字母）。A消石灰B生石灰C石灰石【猜想与假设】猜想一：石灰干燥剂没有变质；猜想二：石灰干燥剂部分变质；猜想三：石灰干燥剂完全变质。【进行实验】兰兰分别取该石灰干燥剂进行下表实验，并记录。,B,【异常现象】兰兰整理实验，清洗仪器时，突然发现实验二中的烧杯壁明显发热。【分析释疑】实验二的结论不准确，请用化学方程式解释烧杯壁明显发热的原因：。【更正结论】该石灰干燥剂部分变质，猜想二成立。【反思与评价】石灰干燥剂表面的覆盖物，影响了正确结论的得出，兰兰由此联想到生活中有些物质表面的覆盖物，是起保护作用的，试举一例：。【拓展延伸】从确定这包石灰干燥剂成分的角度，请你再提出一个具有探究价值的问题：。,暖气片上涂银粉,该石灰干燥剂中是否含有氢氧化钙,【类型四有关化学反应影响因素的探究】,1.(导学号08224854)（2016重庆）为了比较铝与相同pH的稀盐酸和稀硫酸反应的快慢，某化学兴趣小组做了如下的探究实验：图K6-4-5（1）铝与稀硫酸反应的化学方程式为。（2）x=，实验过程中，可以通过观察来比较铝与稀盐酸和稀硫酸反应的剧烈程度。,5,气泡产生的快慢,（3）实验过程中，发现铝与稀盐酸反应更加剧烈，同学们提出了以下猜想：猜想一：试管中氯离子对反应起了促进作用；猜想二：试管中硫酸根离子对反应起了阻碍作用；猜想三：以上两种猜想同时成立。为了验证上述猜想是否正确，向试管中加入少量，向试管中加入少量，作对比试验。（填字母)A.硫酸铜B.氯化钠C.硫酸钠D.浓盐酸（4）通过（3）中的对比试验，观察到试管中反应快慢无明显变化，试管中反应明显加剧，则猜想成立。,C,B,一,2.(导学号08224855)（2017大庆）化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量，为了探究影响化学反应速率的因素，以过氧化氢分解为研究对象进行实验。三个小组均可进行实验，记录收集10mL氧气的时间，实验室可供选择的试剂有：2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。（1）A组：探究催化剂对化学反应速率的影响。取5mL10%H2O2溶液，三次实验分别加入05gMnO2、红砖粉、CuO进行实验，记录数据如下：由此可出结论：MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问。补充对比实验，操作为。结果：长时间（大于100s），收集到很少量气体。更正结论：红砖粉末（填“有”或“无”）催化作用，三者中催化效率最高。（2）B组：探究浓度对化学反应速率的影响。甲同学：取10mL5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t1。,取5mL10%H2O2溶液，记录数据,有,二氧化锰,乙同学：取10mL25%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t2。实验结果。结论：浓度越大，反应速率越快。丙同学：对实验设计提出疑问，并补充实验，取10mL5%H2O2溶液，加入05gCuO为催化剂，进行实验，记录时间t3.记录时间t3，且t1t3t2。更正结论为：当时，反应物浓度越大，反应速率越快。（3）C组：探究对化学反应速率的影响。取10mL5%H2O2溶液和05gCuO为催化剂进行实验，两次实验分别将试管置于冰水浴和50热水浴记录时间t4、t5，且t4t5。结论：当反应物浓度和催化剂相同时，。（4）综上所述：为了研究某一因素对化学反应速率的影响，必须；探究发现影响化学反应速率的因素有。,t1t2,催化剂相同,温度,温度越高，反应速率越快,只允许有一个变量，其他量必须相同,催化剂、反应物浓度、温度,3.(导学号08224856)（2016威海）探究影响化学反应速率的因素。（1）【发现和提出问题】镁在空气中能够剧烈燃烧，铁丝在氧气中能够剧烈燃烧，而真金不怕火炼，这说明决定物质之间能否发生反应以及反应速率的内因是。蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，这一事例中影响化学反应速率的因素是；夏天，将食品放在冰箱里不容易变质，这一事例说明温度也能影响化学反应速率。温度如何影响反应速率呢？（2）【猜想与假设】温度越高，反应速率越快。（3）【收集证据】实验药品：颗粒大小相同的锌粒；两份相同溶质质量分数、不同温度的稀硫酸（20、40）。,反应物本身的性质,氧气的浓度,供选仪器：药匙、气体发生装置2套（气密性良好）、量筒2支、分液漏斗、秒表、胶头滴管、水槽、大试管2支。利用上述仪器和药品，补充完成下表的实验报告。该实验可以观察或测量的量有多种，除了上述观测点外，可以观察或测量的量还有（写一条）等。,相同时间内收集气体的体积（或反应结束所需的时间或消耗等量的锌粒所需的时间或消耗等量的稀硫酸所需的时间）,（4）【结论与解释】从微观的角度分析“温度越高，反应速率越快”的原因是。（5）【拓展分析】根据其他测定方法，实验小组的同学绘制了锌粒与稀硫酸反应产生氢气的速率随时间变化的曲线，如图K6-4-6所示，请据图分析：时间0-t内，反应速率逐渐加快的主要原因是，时间t以后，反应速率逐渐减慢的主要原因是。,温度升高，粒子的运动速率加快，有效碰撞机会增加,锌与稀硫酸反应放热，温度升高，反应速率加快,随着反应的进行，反应物的浓度越来越小，反应速率减慢,【类型五有关反应实质、变化现象及变化原因的探究】,1.(导学号08224857)（2016安徽）氨水和盐酸是常见的化学试剂，可将氨气（NH3）、氯化氢气体分别溶于水制得。（1）工业上利用氮气和氢气反应制氨气，反应的化学方程式为（不要求注明条件）。（2）小华为探究氨气溶于水是否发生化学反应，设计并完成下表实验（填写表中空白）：（3）小明将滴有酚酞的稀氨水加热，观察到溶液红色变浅，原因可能是。,将浸有酚酞溶液的滤纸湿润后，放入盛有干燥氨气的集气瓶中,滤纸变红，说明氨气遇水溶液呈碱性,氨水不稳定受热易分解生成氨气和水，导致溶液碱性减弱，则溶液颜色变浅,（4）小芳将滴有石蕊的稀盐酸加热，溶液颜色无明显变化。为进一步研究，取稀盐酸分成2份：未经加热；加热煮沸一段时间后冷却，分别中和等量的氢氧化钠，消耗二者的质量：，则稀盐酸经加热煮沸后浓度（填“增大”“减小”或“不变”）。,（5）为除去氯化钠溶液中的碳酸钠，小林设计了如图K6-4-7方案：,你认为上述方案（填“合理”或“不合理”），请分析：（如合理，说明原因；如不合理，说明原因并设计改进方案）。,减小,合理,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，所以加入稀盐酸可把碳酸钠转化为氯化钠而除去；反应后的溶液加热煮沸，盐酸具有挥发性，可以得到纯净的氯化钠，故合理,2(导学号08224858)某农村中学的化学兴趣小组在开展实验活动时，用山泉水配制氢氧化钠溶液，结果几次配制所得的溶液都出现浑浊的现象，放置一段时间后，容器底部还出现白色沉淀物。该兴趣小组的同学针对此奇异的现象展开如下探究：【提出问题】用山泉水配制的氢氧化钠溶液为什么会出现浑浊？白色沉淀是什么物质？【做出猜想】.氢氧化钠样品不纯，含不溶性杂质；.氢氧化钠与溶解在山泉水中的某物质发生反应生成难溶于水的物质。（1）小明通过实验很快就排除了猜想，他的实验是。【查阅资料】本地山泉水是硬水，含较多的碳酸氢钙Ca（HCO3）2，碳酸氢钙受热会分解，也能与氢氧化钠反应，且都有碳酸钙生成。,取氢氧化钠样品，加入足量蒸馏水，搅拌后不出现浑浊,（2）小红取来少量的山泉水于烧杯中，往其中加入适量的肥皂水，搅拌，观察到的现象，确认所取的山泉水是硬水。（3）小明和小红取含有碳酸钙的沉淀物进行实验：取少量的沉淀物，加入适量稀盐酸，实验现象是，表面有气泡冒出，反应的化学方程式是。（4）该山泉水经过（填操作名称），就可用于配制氢氧化钠溶液。,泡沫很少,固体不断溶解,蒸馏,3.(导学号08224859)实验室常用亚硫酸钠（Na2SO3）固体与稀硫酸在常温下反应制取二氧化硫气体。我们知道二氧化碳能与水反应生成碳酸，那么二氧化硫与水反应是否也能生成酸呢？某实验小组对此进行探究。【查阅资料】二氧化硫不与浓硫酸反应；酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；二氧化硫有毒，能与碱溶液反应生成盐和水。【设计实验】一、验证水能否使蓝色石蕊试纸变色；二、验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色；三、验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红。,实验装置和药品如图6-4-8：,（1）写出带标号仪器的名称：a.，b.。（2）实验过程中装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化，这说明。（3）装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸颜色发生变化，当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红。此现象说明，此过程中反应的化学方程式为。（4）装置E的作用是吸收多余SO2气体，避免污染空气。【实验结论】根据以上实验操作和现象，原猜想（填“成立”或“不成立”）。【反思与拓展】是不是所有的非金属氧化物都能与H2O反应，生成相应的酸？（填“是”或“不是”）。,锥形瓶,分液漏斗,SO2不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红色,水不能使蓝色石蕊试纸变色，SO2溶于水生成酸能使蓝色石蕊试纸变色,成立,不是,4.(导学号08224860)（2017襄阳）某兴趣小组的同学在实验室做如下实验：小雯探究碳酸钠固体和稀盐酸之间的反应，请写出该反应的化学方程式：；小棋探究H2SO4、NaOH、CuSO4、BaCl2四种溶液之间的反应。实验完毕，小雯和小棋将试管中的剩余物都倒入同一大烧杯中，过滤后得到了沉淀A和无色滤液M，并接着进行如下探究：（查阅资料：Na2SO4溶液呈中性，Na2CO3溶液呈碱性）,小棋分析后认为：步骤中加入锌粒没有必要：滤液M中还可能存在其他成分。如果将步骤中的锌粒换成另一种试剂，可确定该成分是否存在。请写出小棋用所选试剂鉴定可能存在成分的化学方程式：。,
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