中考化學二輪復習 專題突破 專題4 實驗設計與探究題對點精練

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專題4 實驗設計與探究題 【夯實基礎】 1、青色的生蝦煮熟后顏色會變成紅色。一些同學認為這種紅色物質可能就象酸堿指示劑一樣，遇到酸或堿顏色會發(fā)生改變。就這些同學的看法而言應屬于科學探究中的（ ） A.實驗 B.假設 C.觀察 D.做結論 2、用鹽酸可以清除鐵銹（主要成分為Fe2O3），鹽酸中主要含有H2O分子、H+、Cl-。某探究小組為探究稀鹽酸中的哪種微粒能使氧化鐵溶解，設計了如下實驗方案，得出了初步結論。（1）請?zhí)顚懴卤碇械膶嶒灲Y論： 實驗過程 實驗現(xiàn)象 實驗結論 向盛有少量Fe2O3的試管 中加入NaCl溶液，振蕩 固體不溶解 （2）是否需要做“向Fe2O3中加入水”的對比實驗？為什么？ 。 3、甲同學在某食品包裝袋內，發(fā)現(xiàn)有一個裝有白色顆粒狀固體A的小紙袋，上面寫著“生石灰干燥劑，請勿食用”。甲同學隨手將小紙袋拿出來放在空氣中，經(jīng)過一段時間后，發(fā)現(xiàn)紙袋內的白色顆粒粘在一起成為塊狀固體B。請你與甲同學一起對塊狀固體B進行探究。 （1）猜想一：塊狀固體B中除氧化鈣外還可能有： 、 。 寫出白色顆粒狀固體A在空氣中轉化為塊狀固體B的化學反應方程式： ； 。 （2）猜想二：塊狀固體B溶于水可能有 現(xiàn)象（填“放熱”或“吸熱”）。請設計實驗方案驗證你的這一猜想（至少寫出兩種方案）： ① ； ② ； ③ 。 （3）取適量塊狀固體B加入盛有一定量水的試管中，振蕩、靜置、過濾，得到少量白色固體C。就白色固體C的成分，甲同學與乙同學進行討論，一起猜想。 甲認為，白色固體C可能是：氫氧化鈣； 乙認為，白色固體C可能是：碳酸鈣； 你認為，白色固體C還可能是： 。請設計實驗證明你的猜想（填寫下表）： 方 案 現(xiàn) 象 和 結 論 4、小剛為了解生活中常見的鋅錳干電池，做了以下探究：他打 開一節(jié)廢電池，觀察到如下現(xiàn)象：黑色碳棒完好無損；電極周圍充滿黑色粉末；里面有少量無色晶體；金屬外殼明顯破損. 小剛查閱了資料：鋅錳干電池的結果如圖所示，它以中心的碳棒（石墨）做正極，外圍的鋅筒做負極，鋅筒與碳棒之間填滿用氯化銨溶液（做電解質）拌濕的二氧化錳和石墨，石墨不參加化學反應，僅起導電作用，在電池的使用中，鋅逐漸變成了氯化鋅。請你根據(jù)初中學習的知識和小剛的探究活動，填寫以下空白。 （1）用碳棒做電極主要利用了石墨的____性。（2）干電池在使用過程中的能量轉化是____。 （3）以氯化鋅為例，寫出證明廢電池中含有氯化物的化學方程式：_____________。 （4）用簡單的方法證明黑色粉末中含有石墨，寫處操作步驟和實驗現(xiàn)象 _______________________________________________________________________ （5）通過回收廢舊鋅錳電池可得到的物質有_____________（至少答2種）. 5、小兵在一本參考書上發(fā)現(xiàn)，鎂居然能在二氧化碳氣體中燃燒！于是他迫不及待的做起了這個實驗：將鎂條點燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)鎂條劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，產(chǎn)生一種白色粉末和一種黑色粉末。⑴ 根據(jù)實驗現(xiàn)象，寫出該反應的化學方程式： ⑵ 這個實驗還引發(fā)了我對過去某些知識的反思，從而有些新的發(fā)現(xiàn)： ① ；② 。 【能力提升】 6.將一塊光亮的純銅片放在酒精燈火焰上灼燒，表面變黑。對黑色物質的來源，提出你的二個預測（假設），并設計一個或幾個實驗來證明你預測的正確性。 預測序號 實驗步驟和方法 現(xiàn)象和結論 預測1：可能來源于 預測2：可能來源于 7.用珍珠（主要成分CaCO3）加工成的“珍珠粉”是一種名貴中藥材、保健品，可近年來市場上出現(xiàn)了一些假冒的“珍珠粉”，僅用肉眼觀察難辨真假。為了向消費者提供鑒別方法，須找出真假“珍珠粉”理化性質上的差異。工商局提供了真、假“珍珠粉”樣品，請你展開探究：（只要寫出猜想、方案，不需要說出方案實施的具體結果） 猜想一： 真、假“珍珠粉”的氣味可能不同 。 方案一： 取樣，分別聞一聞它們的氣味，分辨氣味有無差異 。 猜想二： 。 方案二： 。 猜想三： 。 方案三： 。 8.實驗室可以選用下圖所示的裝置，制取二氧化碳氣體(混有氯化氫、水蒸氣)和進行有關實驗，回答下列問題： (1)寫出制取二氧化碳反應的化學方程式 ； (2)如果要證明制得的氣體中混有氯化氫氣體，應把A裝置與E裝置連接，E裝置中觀察到的現(xiàn)象是 ，寫出有關反應的化學方程式： ； (3)如果要驗證制得的氣體是二氧化碳，除A裝置外，還應選用上述裝置中的 (填裝置序號，下同)。 (4)如果要收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳氣體，請從上述各裝置中選擇適當?shù)难b置進行連接，連接順序是 ，其中B裝置中濃硫酸的作用是 。 【課外拓展】 9.為驗證Fe、Ag、CU的活動性順序，小紅同學用了三種試劑（其中只有一種鹽溶液）進行實驗，小朗同學用了與小紅完全不同的三種試劑（其中有兩種鹽溶液）進行實驗，她們都取得了相同的實驗結果。請寫出兩位同學在實驗中所用的試劑的化學式： （1）小紅同學 ；（2）小朗同學 。 10.課堂上同學們利用甲圖裝置做過氧化氫分解實驗時，帶火星的木條很難復燃，于是老師加了一個u形管，如乙圖，帶火星的木條較易復燃。 請回答： （1）寫出實驗室制取氧氣的化學方程式：_____________________________________。 （2）改用乙裝置后能使帶火星的木條復燃的原因：__________________。 （3）根據(jù)(2)中推測的原因，請你設計一個新的改進裝置（可用圖示或用文字敘述改進要點）。 11.我國青海湖地區(qū)素有“夏天曬鹽，冬天撈堿”之說，其中撈出的堿主要是碳酸鈉和少量氯化鈉的混合物。小王同學以撈出的堿作為樣品，并用以下一套裝置對樣品進行分析，根據(jù)量筒中收集到的液體的體積（相當于二氧化碳的體積）來計算樣品中碳酸鈉的含量。（已知：HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O；CO2在飽和NaHCO3溶液中溶解度很?。? （1）在A和B 兩套裝置中，哪一套裝置更合理________（選填“A”或“B”）。 （2）準確讀取量筒內液體體積的方法是__________________________________。 （3）錐形瓶中原有的空氣對實驗結果是否有明顯影響？ ______（填“有”或“沒有”）。 （4）若實驗中用的鹽酸是濃鹽酸，則測得的樣品中碳酸鈉的含量與實際值相比會________（填“偏大”或“偏小”或“不變”）。 （5）在實驗過程中，對取用樣品的量的多少有一定要求，為什么？_________。 【中考鏈接】 12.(2016北京）在一次化學實驗中，同學們將飽和硫酸銅溶液逐滴加到5mL飽和氫氧化鈉溶液中，觀察到以下異常實驗現(xiàn)象： 實驗序號 滴加CuSO4溶液的量 實驗現(xiàn)象 ① 第1~6滴 產(chǎn)生藍色沉淀，但振蕩后沉淀消失，形成亮藍色溶液 ② 第7~9滴 產(chǎn)生藍色沉淀，且沉淀逐漸增多。振蕩后沉淀不消失，很快沉淀逐漸變成黑色 已知藍色沉淀是氫氧化銅，寫出生成藍色沉淀的化學方程式 。 【提出問題】實驗①中藍色沉淀為什么消失？ 【查閱資料】 Ⅰ.氫氧化銅在室溫下溫度，70℃~80℃時分解生成氧化銅。 Ⅱ.銅酸鈉[Na2Cu(OH)4]溶于水，溶液呈亮藍色。 【猜想與假設】 Ⅰ.藍色沉淀消失可能是氫氧化銅發(fā)生分解反應。 Ⅱ. 藍色沉淀消失可能是氫氧化銅溶解在氫氧化鈉溶液中，形成亮藍色溶液。 甲同學認為猜想Ⅰ不成立，理由是 。 乙同學為驗證猜想Ⅱ，進行了如下實驗。 【進行實驗】 實驗操作 實驗現(xiàn)象 1號試管， 2號試管，藍色固體不消失 3號試管，藍色固體減少 4號試管，藍色固體消失，得到亮藍色溶液 【解釋與結論】 （1）1號試管中現(xiàn)象為 。 （2）上述實驗得出的結論是 。 【反思與評價】 （1）進一步查閱資料可知，氫氧化銅在氫氧化鈉溶液中溶解生成銅酸鈉，反應的化學方程式為 。 （2）丙同學推知飽和硫酸銅溶液與飽和氫氧化鈉溶液的反應是放熱反應，他依據(jù)的實驗現(xiàn)象是 。 13.蔗糖是生活中常見的一種物質，某興趣小組對“蔗糖的組成”進行了探究。 【作出猜想】小組同學認為綠色植物通過光合作用將氧化碳和水轉化成葡萄糖和氧氣，葡萄糖進一步轉化為蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氧元素，可能含有氧元素。 【實驗驗證】 方案一：小明將蔗糖在氧氣中燃燒，檢驗到生成物中有水和二氧化碳，得出結論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”。 小剛認為該方案不合理，只能說明蔗糖中一定含有碳、氫元素，不能確定是否含有氧 元素，理由是。 方案二：小剛用圖16所示裝置進行實驗。實驗開始先通入一會兒氮氣，然后關閉彈簧 夾，點燃酒精燈給蔗糖加強熱。 (1)觀察到出現(xiàn)，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素。 (2)觀察到硬質玻璃管中殘留有黑色固體，他猜測該黑色固體是單質碳，并繼續(xù)利用 圖16所示裝置，另選試劑進行了驗證單質碳的實驗。實驗過程和現(xiàn)象如下： 實驗過程 實驗現(xiàn)象 ，點燃酒精燈。 ①硬質玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒，發(fā)成白光；② 。 寫出上述實驗過程中一個反應的化學方程式： 。 【實驗結論】蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的。 【拓展交流】 (1)方案二中，先通入一會兒氮氣的原因 。 (2)查閱資料得知蔗糖的化學式為C12H22O11。小紅發(fā)現(xiàn)：蔗糖分子中氫原子數(shù)日是氧原子數(shù)目的2倍，但是，蔗糖中氧元素質量卻是氫元素質量的8倍。導致出現(xiàn)這種情況的原因 。 參考答案 1、 B 2、(1)Cl-不能使Fe2O3溶解；H2O分子不能使Fe2O3溶解。(2)不需要；因為NaCl溶液中含有水,已證明H2O分子不能使Fe2O3溶解 3、⑴Ca(OH)2；CaCO3。 CaO+H2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。⑵放熱； ①取適量塊狀固體B放入燒杯中，加入少量水，用手觸摸燒杯外壁。②取適量塊狀固體B放入燒杯中，加入少量水，立即用溫度計測定溶液溫度的變化。③在試管中加入適量塊狀固體B，加入少量水，立即塞上帶導管的單孔橡皮塞，同時將導管的另一端放入盛水的水槽中，觀察導管口是否有氣泡放出。④在試管中加入適量塊狀固體B，加入少量水，立即在試管口套上一只癟氣球，觀察氣球體積的變化。（3）Ca(OH)2 和CaCO3的混合物； 方 案 現(xiàn)象和結論 步驟①：將所得固體C加入到試管中，加入少量水，振蕩，再向其中滴入兩滴酚酞試液； 步驟②：再向試管中滴入稀鹽酸。 ①若溶液變紅，則白色固體C中含有Ca(OH)2 若溶液不變紅，則白色固體C中不含有Ca(OH)2 ②若有氣泡產(chǎn)生，則白色固體C中含有CaCO3 若無氣泡產(chǎn)生，則白色固體C中不含有CaCO3 4、 （1）導電（2）化學能轉化為電能（3）略（4）將黑色粉末放在金屬片上加熱，黑色粉末燃燒（有火星）（5）碳棒（石墨）、鋅、二氧化錳、氯化鋅、氯化銨（任意兩個） 5、⑴ 2Mg+CO22MgO+C ⑵ ① 在一定條件下，CO2也能支持燃燒；②活潑金屬著火時，不能用CO2滅火；[或CO2不支持燃燒是相對的，不是絕對的；燃燒不一定需要氧氣；……] 6. 預測序號 實驗方案 結論和解釋 預測1：由銅與氧氣反應生成氧化銅 將銅片放入試管中加熱，觀察現(xiàn)象。 若銅片上仍有黑色物質出現(xiàn)，說明預測1正確。 預測2：由酒精不完全燃燒，產(chǎn)生的碳 （可能的實驗方案還有：（1）用酸或H2、CO等，檢驗預測假設的成分；（2）冷卻后，用軟布輕擦黑色物質。） 提示：黑色物質有可能與銅本身有關（氧化銅），也可能來源于酒精不完全燃燒產(chǎn)生的炭黑。 7.猜想：真假“珍珠粉”在水中的溶解性可能不同； 方案：取樣，分別加入適量水中并攪拌，觀察它們溶解性有無差異。 猜想：真假“珍珠粉”與酸反應現(xiàn)象可能不同； 方案：取樣，分別加入適量稀鹽酸，觀察現(xiàn)象有無差異。 猜想：真假“珍珠粉”灼燒后可能有不同現(xiàn)象； 方案：取樣，在酒精燈火焰上灼燒片刻，觀察色態(tài)變化。 8.(1)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑(2)出現(xiàn)白色沉淀，AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3 (3)E、C (4)A、E、B、D，干燥二氧化碳氣體(或吸收CO2中的水分) 9.（1）Fe、Cu（NO3）2、Ag；（2）Fe（NO3）2、Cu、AgNO3 通電 10.（1）2H2O===2H2O+O2↑（2）氧氣中含有的較多的水蒸氣得到冷卻 （3）可將產(chǎn)生的氣體通過濃硫酸（或氧化鈣或無水氯化鈣或燒堿固體或堿石灰）進行干燥。11.（1）A （2）取出導管，量筒平放，視線與溶液凹液面的最低處相切 （3）沒有 （4）偏大 （5）因為樣品量太多會使液體外溢或氣體外逸導致測量不準；太少會導致氣體量太少，產(chǎn)生的氣壓不夠，造成較大誤差 12.CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓ 【猜想與假設】氫氧化銅分解生成黑色的氧化銅固體 【解釋與結論】（1）藍色固體不消失 （2）氫氧化銅能溶解在高于20%的NaOH中形成亮藍色溶液 【結論與反思】（1）2NaOH+ Cu(OH)2=Na2Cu(OH)4 （2）藍色沉淀逐漸變?yōu)楹谏? 13.實驗驗證： 方案一：（1）小燒杯中有水珠； （2） 小燒杯中加入澄清石灰水，向硬質玻璃管中通入氧氣澄清石灰水變渾濁； 點燃 C+O2=====CO2 或Ca（OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O 擴展交流：（1）排凈硬質玻璃管中的空氣（或防止氧氣參加反應）； （2）氧的相對原子質量比氫大。