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第六部分专题突破,专题四化学实验探究,1.(2017天水)学校实验室的废液缸中收集了学生在实验室制取CO2后残留废液。某化学课外小组的同学想探究废液中溶质的成分，请我们共同参与探究并回答下列问题：【提出问题】废液中的溶质是什么物质？【作出猜想】甲同学认为废液中的溶质只有CaCl2。你认为还可能含有溶质是_(化学式)。【査阅资料】CaCl2溶液呈中性。【实验与结论】甲同学取少量CaCl2溶液和废液分别,类型一有关物质成分的探究,CaCl2和HCl,加入到2支试管中，并向其中分别滴加无色酚酞试液做对比实验，结果两试管中溶液均无色，于是甲同学认为自己猜想是正确的。你认为甲同学的实验_(填“能”或“不能”)证明他的猜想，理由是_。如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是_，实验观察到的现象是_。【拓展与应用】若实验证明你的猜想是正确的，想要处理废液只得到CaCl2溶液，应向废液中加入过量的_，反应完全后过滤。通过以上探究，你认为实验室的废液未经处理直接倒,不能,酚酞在酸性溶液中也是无色的,碳酸钙,有气体产生,碳酸钙,入下水道，可能造成的危害是_。2.某化学兴趣小组同学对家用普通干电池中含有的物质产生了浓厚的兴趣。他们剥开电池时闻到氨味且发现有黑色物质。【提出问题】为什么有氨味？黑色物质的成分是什么？【猜想假设】闻到氨味说明含铵盐(如NH4Cl)；黑色固体可能有铁粉、氧化铜或二氧化锰。【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。实验小聪取适量黑色物质与_混合置于研钵内研磨，嗅到强烈氨味，,腐蚀下水道,熟石灰(或烧碱或其他碱性物质),再用湿润的红色石蕊试纸检测，观察到试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。实验小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解，静置后_，取不溶物进行实验。【交流讨论】步骤中发生反应的化学方程式为_。,过滤,H2O2(或过氧化氢),木条复燃,黑色粉末中一定不含铁粉与氧化铜,3.(2017博白)某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液如图K6-4-1甲所示，为确认其中的溶质，他设计并进行了如下探究活动，请回答下列问题。,【猜想与假设】其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下表：【探究过程】如图乙所示，在操作后可确定溶质不是NaCl，则其实验现象应是_。在进行操作时有无色无味的气体产生，由此又可排除假设物质中的_。【探究结论】你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的_，你的判断依据是,溶液变蓝,NaOH,Na2CO3,_。【探究反思】(1)若上述探究结论是正确的，操作产生的气体应是_(写化学式),实验室检验该气体的实验操作及现象是_。(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4，但又没有Na2SO4的上述表列信息。请你根据以上实验操作的相关现象，判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4，并叙述理由：_。,NaHCO3饱和溶液的质量分数也不可能达到10%,CO2,将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊,硫酸钠溶液为中性溶液，因此滴加石蕊试液变成蓝色，则说明不是硫酸钠,4.(2016绥化)某兴趣小组的同学从超市购买一袋食盐，欲检测其是否为加碘食盐(加碘食盐中的碘元素以碘酸钾的形式存在，碘酸钾的化学式为KIO3)。他们査阅资料得知，加碘食盐中的KIO3在酸性条件下能与KI溶液发生反应，生成碘(I2)，淀粉遇I2变蓝色。现提供下列试剂和生活中常见的物质：KI溶液；纯碱；米汤；白糖；白酒；白醋，该小组同学进行实验必须选用的试剂和物质是_。ABCD,B,该小组经过实验确定这袋食盐是加碘食盐，同学们探究的兴趣高涨，他们仔细阅读加碘食盐包装袋上的说明后，提出问题并与其他同学讨论，继续进行实验探究。问题一：食盐是比较稳定的，而说明中强调“防热”，是否因为受热会造成碘的损失？【实验一】探究温度对碘损失率的影响。老师指导他们将一定浓度的碘酸钾溶液分成5等份，在不同温度下加热十分钟后，用硫代硫酸钠标准溶液测定碘酸钾溶液的浓度，计算碘损失率并记录如下表：,分析上表可得出的结论是_。问题二：炒菜时加醋对碘的损失率是否也有影响？【实验二】探究酸碱度对碘损失率的影响。(1)此组对照实验，要控制在碘酸钾溶液的浓度和质量、加热的_均相同，溶液的酸碱度不同的条件下进行。(2)实验需要调节溶液的酸碱性，下列物质不能选用的是_(填字母)。A氢氧化钠B纯碱粉末C食盐晶体D食醋,温度越高，碘损失率越大,时间与温度,C,1.(2017景泰)几年前，一辆载满20t电石的挂车，在浙江滨江区燃起熊熊大火并伴有大量黑烟。事故路面上洒落了五六百米燃着的石头。这辆货车在雨中整整燃烧了一天，消防官兵对大火也束手无措，场面让人震撼。大家对电石的化学性质产生了浓厚的兴趣，请你一起与他们完成下列探究活动。【查阅资料】电石的主要成分是碳化钙(CaC2)，可以与水反应生成一种可燃性气体及白色固体。常见的可燃性气体中，乙炔(C2H2)燃烧时伴有大量黑烟。【猜想与假设】电石与水反应生成的可燃性气体是：氧,类型二有关物质性质的探究,气、氢气或乙炔(C2H2)；电石与水反应生成的白色固体是：氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙。大家做出以上推断的理由是_。大家讨论后一致认为该气体不可能是氧气，原因是_，白色固体不可能是氧化钙，原因是(用化学方程式表示)_。【实验探究】,质量守恒定律反应前后元素的种类不变,氧气不具有可燃性,酚酞,没有气泡产生,乙炔(或C2H2),【反思交流】载有电石的货车可以在雨中整整燃烧一天而不熄灭，说明电石与水的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。2.(2017剑河模拟)学习了CO2的有关知识后，同学们查阅资料发现Mg能在CO2中燃烧：，所以镁着火不能用CO2来灭火，但没有找到有关Na能否与CO2反应的介绍。于是同学们展开了钠着火能否用CO2来灭火的探究。【提出猜想】钠能发生类似于CO2与镁的反应，可能的化学方程式为_。【实验】将燃着的钠伸入装有CO2的集气瓶中，钠能在,放热,集气瓶中继续燃烧。进一步【查阅资料】得知：Na2O是白色固体，能与CO2反应生成Na2CO3，也能与H2O反应生成NaOH。Ba(OH)2溶于水而BaCO3不溶于水。Na2CO3的存在会干扰NaOH的检测。基于以上资料，同学们认为钠在CO2中燃烧的产物情况有所不同，并对产物提出了以下几种猜想：.Na2O、C；._、C；.NaOH、C；Na2O、Na2CO3、C。通过理论分析，猜想_(填序号)肯定是错误的，理由,Na2CO3,是_。【验证猜想】,NaOH中有氢元素而反应物中没有氢元素，根据质量守恒定律可知错误,CuSO4(或CuCl2),有白色沉淀生成,Na2O,在步骤(2)中BaCl2溶液为什么要加入至过量？其原因是：_。【结论】猜想_(填序号)是正确的。,完全除去Na2CO3，以免Na2CO3干扰NaOH的检验,3.(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)将石蕊试液滴入稀硝酸中，预计石蕊试液由紫色变_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,红,色有刺激性气味的气体B。【提出问题】(1)石蕊试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。(2)含氮元素的某些气态物质的物理性质如下表：,【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_；,取少量稀HNO3于干净的试管中，滴入石蕊试液，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,小强同学认为A是N2，也遭到大家的一致反对，原因是_；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_。,N2的化学性质比较稳定，常温下，N2在空气中不能氧化成NO2,【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,1.(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。,类型三有关物质变质的探究,B,【进行实验】兰兰分别取该石灰干燥剂进行下表实验，并记录。,验证有无CaO,有气泡出现,【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,2.(2017大石桥)实验课上，某小组的同学用生石灰进行“化学反应中能量的变化”实验时发现：向块状生石灰中加入适量水后没有明显的温度变化。为确定其原因，进行了如下实验探究。【提出问题】生石灰是否变质？其成分是什么？【查阅资料】氢氧化钙溶解过程中无明显温度变化，与盐酸反应无气体生成。【猜想与假设】同学们认为生石灰样品已经变质，并对其成分作出了如下4种猜想。猜想1：氧化钙和氢氧化钙；猜想2：氧化钙和碳酸钙；,猜想3：_；猜想4：氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙。【进行实验】同学们将少量样品研碎后，按如图K6-4-2所示过程进行实验。,(1)在溶解过程中用温度计测量液体的温度，发现温度计示数升高，说明样品中应该含有_。结论：猜想3不成立。(2)滤渣B中一定含有_，用化学方程式表示生成该物质的反应_。结论：块状生石灰表面发生变质；猜想1不成立。(3)为验证滤液C的成分，进行后续实验。,CaO,CaCO3,取适量滤液C于试管中，向其中通入适量二氧化碳，观察,滤液变浑浊,【反思与评价】上述实验过程能否得出猜想4成立、猜想2不成立的结论，理由是_。3.(2016宜宾)为探究一瓶久置的氢氧化钠溶液(原溶质质量分数16%)是否变质，同学们提出了多种方案，其中一种方案设计如下：【查阅资料】氢氧化钠溶液与空气接触可能发生的反应：,不能。因为样品中有氧化钙，加水后能和水反应生成氢氧化钙，所以无法证明生石灰样品中含有氢氧化钙,【假设猜想】1该溶液未变质，溶质成分只有NaOH；2该溶液已变质，。【实验探究】向一定质量的洁净烧杯中加入m1g该氢氧化钠溶液，再加入溶质质量分数为20%硫酸m2g(硫酸足量)，充分反应、冷却后称量。根据溶液总质量m判断该氢氧化钠溶液是否变质。试结合该方案，回答下列问题：(1)进行上述实验使用的称量仪器名称是_，称量时，烧杯应放在该仪器的_盘。(2)实验探究中，烧杯内溶液总质量m与氢氧化钠溶液是否变质的对应关系是：,托盘天平,左,m(m1m2)g，猜想_成立；m(m1m2)g，猜想_成立。(3)补充完善猜想2：如果该溶液部分变质，溶质的成分为_(填化学式，下同)；如果该溶液完全变质，溶质成分可能为Na2CO3或NaHCO3或_。,2,1,NaOH和Na2CO3,Na2CO3和NaHCO3,1.(2016安徽)小明学完九年级化学后，对“金属与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。【提出问题】金属与硫酸反应快慢受哪些因素的影响呢？【猜想与假设】a.可能与硫酸的浓度有关；b.可能与反应时的温度有关。【设计并实验】小明用不同质量分数的硫酸和相同形状,类型四有关化学反应影响因素的探究,【分析数据，得出结论】(1)写出锌与硫酸反应的化学方程式_。(2)通过实验相比，说明_；通过实验_(写编号)说明反应物浓度对反应快慢有影响。(3)如果硫酸质量分数为5%，温度为25，则收集40mL气体所需的时间范围为_。【反思】(1)小明在做以上四组实验时，发现一开始反应速率都很慢，原因是_。(2)浓度相同，颗粒大小可能影响化学反应的速率，请设,其他条件相同，温度越高，反应速率越快,或,48s69s,实验前没有除去锌表面的氧化膜,计实验方案进行验证_。(3)影响金属与酸反应快慢的因素还有很多，请你再设计实验探究一种因素的影响。_。,在30时，向两支试管中分别加入5g锌粉、锌粒，再分别取20mL10%的稀盐酸，测定收集40mL气体所需的时间,取两份相同浓度、相同体积的稀硫酸，在相同温度下，加入相同的片状的锌和铝，比较收集相同体积的氢气所需的时间,2.(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。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0.5gMnO2、红砖粉、CuO进行实验，记录数据如下表：,由此可得出结论：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。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。乙同学：取10mL2.5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t2。,取5mL10%H2O2溶液，记录数据,有,二氧化锰,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0.5gCuO为催化剂，进行实验，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。C组：探究_对化学反应速率的影响。取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO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，_。,t1t2,催化剂相同,温度,温度越高，反应速率越快,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_。3.(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,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,反应物本身的性质,氧气的浓度,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)。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。,镊子、量筒,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。(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_。,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),温度升高，粒子的运动速率加快，有效碰撞机会增加,(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K6-4-3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_。,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,1.(2017东莞)请你参与下列探究(图K6-4-4)：【问题情景】在课外活动中，小斌按照课本实验(见图1)探究微粒的性质时，闻到了刺激性的氨味，于是，,类型五有关实验设计与评价的探究,小斌在老师的指导下，设计了如图2的实验装置，进行同样的实验，结果不再有刺激性的氨味，并且快速出现实验现象，得到了和课本实验同样的结论。【实验探究与结论】小斌用图2装置进行实验。(1)滴入少量浓氨水后，湿润的酚酞滤纸条产生的现象是_；从微观角度分析，此现象可说明的结论是_。(2)“图2的实验装置，快速出现实验现象”说明固体氢氧化钠遇到浓氨水时可能会_(填“放热”或“吸热”)。(3)和课本实验比较，小斌改进后的装置的优点是(写出两点),变红,构成物质的微粒是运动的,放热,_；_。【思维拓展】小媚受小斌实验的启发，将图2装置进一步改装成图3装置，用于验证二氧化碳的性质。(1)打开活塞K滴入稀盐酸后，小试管中发生的反应的化学方程式为_。发现两条用紫色石蕊试液润湿的试纸都变红，请你分析两条试纸变红的情况是()A.下面先变红，上面后变红B.上面和下面一起变红C.上面先变红，下面后变红D.以上均有可能小媚从课本实验中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊变色，因而她认为以上两个变化可验证的二氧化碳的,节约药品,实验时间短或环保(合理即可),A,性质是_、_。(2)小柔认为小媚的装置还可以验证：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。小柔为完成自己的两个验证实验，对小媚的实验进行的简单改进：验证的操作是_，验证的操作_。2.(2017泰安)某同学设计实验，测定某品牌碳酸饮料中CO2的含量，设计图K6-4-5所示的实验步骤：,能与水反应,密度比空气大,在大试管底部预先放少量澄清石灰水或用玻璃棒蘸取放在支管口,用燃着的木条放在支管口,将250mL瓶装碳酸饮料放在冰箱中冷冻一段时间(未结冰)；将饮料从冰箱内取出，迅速加入质量分数为50%NaOH溶液5mL；倒转饮料瓶，轻轻震荡，然后放置恢复至室温，作待测液；,按图中连接实验装置。取50mL待测液置于装置B的锥形瓶中，关闭开关K，打开分液漏斗的活塞，向锥形瓶中注入稀硫酸，至不再产生气泡，关闭活塞；打开开关K，向装置中鼓入空气，一段时间后，将C装置中的物质过滤，洗涤，烘干称量质量为0.394g。资料：CO2与足量Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀；碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物；实验中各种溶液的密度都视为1g/mL。根据以上实验过程完成下列问题：(1)上述实验过程中，C装置中的现象是_。,溶液变浑浊,有白色沉淀生成,(2)装置A中发生的化学反应方程式为_，装置D的目的是_。(3)步骤冷冻碳酸饮料的目的是_。(4)步骤鼓入空气的目的是_。(5)根据题中提供的数据计算此品牌碳酸饮料中CO2的含量为_g/L。(加入的NaOH溶液的体积可忽略不计),防止空气中的二氧化碳进入氢氧化钡溶液中,防止二氧化碳逸出,使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收,1.76,
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