人教版九年级化学探究题专项练习解析版.docx
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人教版九年级化学探究题专项练习解析版
探究题专项练习
一、探究题
1.某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组开展探究活动,请你和他们仪器完成以下实验探究。
【演示实验】将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中,该反应的化学方程式是______。
【查阅资料】CaCl2溶液显中性
【提出问题】实验中未观察到明显显像,部分同学产生了疑问:
反应后溶液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】针对疑问,甲组同学猜想如下:
猜想Ⅰ:
只有CaCl2;
猜想Ⅱ:
有______;
猜想Ⅲ:
有CaCl2和Ca(OH)2;
猜想Ⅳ:
有CaCl2、HCl和Ca(OH)2
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为猜想Ⅳ不合理,其理由是______。
【实验探究】为了验证其余猜想,各小组进行了下列三个方案的探究。
实验方案
滴加紫色石蕊溶液
通入CO2
滴加Na2CO3溶液
实验操作
实验现象
______
______
产生白色沉淀
实验结论
溶液中含有Ca(OH)2
溶液中含有Ca(OH)2
溶液中含有Ca(OH)2
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想Ⅲ是正确的。
【评价反思】
(1)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,请你帮助他们说明原因______。
(2)在分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑______。
2.氢氧化钙和氢氧化钠都因与空气中的二氧化碳反应而变质.对实验室中的两份已变质的氢氧化钙和氢氧化钠固体,某同学提出了猜想并探究其组成,请你与他一起完成探究过程.
(1)对已变质的氢氧化钙进行探究
【猜想】
①可能完全变成了碳酸钙.
②可能部分变质,其成分是氢氧化钙和碳酸钙的混合物.
【进行实验】
实验过程
实验现象
结论
取固体少量于烧杯中,加水后充分搅拌,将所得混合物过滤,取滤液少量于试管中,滴加酚酞试液.
猜想②成立
(2)对已变质的氢氧化钠进行探究
【猜想】
①可能完全变成了碳酸钠.
②可能部分变质,其成分是______.
【进行实验】
实验过程
实验现象
结论
猜想①成立
【交流反思】
实验室中的某些药品能与空气中的物质反应,它们都应______保存.
3.某化学兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇,于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【资 料】生石灰与水发生的反应属于放热反应
【提出问题】这包干燥剂是否变质,成分是什么?
【猜想假设】
猜想一:
全部是CaO;
猜想二:
是CaO和Ca(OH)2的混合物;
猜想三:
全部是Ca(OH)2;
猜想四:
是Ca(OH)2和CaCO3的混合物。
【实验探究】
(1)取部分该干燥剂于试管中,加水后无放热现象,说明这包干燥剂中不含 。
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂中含有 。
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分,小组同学设计了以下两种方案(如下图)。
另取部分干燥剂于烧杯中,加水并搅拌,静置后取上层清液于2支试管中,请你参与实验并完成表中空白。
写出方案二发生的化学反应方程式 。
【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想 成立。
4.
在学习盐的化学性质时,老师将一定量的碳酸钠溶液与氯化钙溶液混合,过滤反应后的混合物,老师要求同学们探究滤液中溶质的组成.回答有关问题:
【查阅资料】碳酸钠溶液显碱性,氯化钠、氯化钙溶液均显中性.
【提出猜想】猜想1:
滤液中溶质是NaCl;猜想2:
滤液中溶质是NaCl和______(填化学式)的混合物;猜想3:
滤液中溶质是NaCl和Na2CO3的混合物.
【实验探究】
(1)取少量滤液于试管中,滴加2~3滴无色酚酞试液,振荡,无明显现象.同学们认为猜想______不成立.
(2)另取少量滤液于另一支试管中,滴加碳酸钠溶液,若有______(填实验现象)证明猜想2成立.
【问题讨论】
(1)甲同学认为要证明猜想2成立也可以改用硫酸钠溶液.你认为甲同学______(填“能”或“不能”)达到实验目的.
(2)乙同学认为要证明猜想2成立也可以改用硝酸银溶液.你认为乙同学______(填“能”或“不能”)达到实验目的.理由是______.
【探索拓展】现有一份由碳酸钠和氯化钠组成的混合物.某兴趣小组的同学为确定其组成,他们取了5g该混合物的样品,在烧杯中配制成60g溶液,再向其中逐滴加入10%的氯化钙溶液,测得加入氯化钙溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图所示.
计算:
(1)样品中碳酸钠的质量分数.(精确到0.1%)
(2)a点所示溶液中溶质的质量分数.(精确到0.1%)
5.某校进行化学实验考查时,教师给了同学们一小包黑色粉末,这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两种的混合物,让他们通过实验探究来确定.某同学探究过程如下:
实验中可能出现的现象
结论
①
假设1成立
②
假设2成立
③
假设3成立
(1)提出假设:
假设1:
黑色粉末是炭粉;
假设2:
______;
假设3:
______.
(2)设计实验方案:
他对实验做了如下设想和分析:
取少量黑色粉末于烧杯中,并加入过量的稀硫酸.则实验中可能出现的现象与对应结论如上表,请你完成上表.
(3)进行实验:
通过实验及分析,确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物.
(4)拓展:
为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质,他又利用这种混合物补充做了如下实验:
将此黑色粉末隔绝空气加热(若碳完全反应),待冷却到室温后,取剩余固体于烧杯中,再加入过量稀硫酸,反应完全后,静置.请你回答:
①烧杯中______(填“有”或“无”)不溶物;
②若静置后溶液呈无色,则该溶液中溶质是______(写化学式);
③若静置后溶液呈蓝色,该反应的化学方程式为______.
6.某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠(Na2O2)固体的成分进行探究。
【查阅资料】
(1)Na2O2化学性质很活泼,能与水、二氧化碳反应,相关化学方程式为:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑; 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(2)CaCl2溶液显中性。
【猜想】
Ⅰ:
固体为______的混合物
Ⅱ:
固体为NaOH和Na2CO3的混合物
Ⅲ:
固体为NaOH
Ⅳ:
固体为Na2CO3
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量固体于试管中,加水振荡,直至完全溶解。
无气泡产生
______
②取少量①中的溶液于试管中,滴加过量CaCl2溶液。
______
证明有Na2CO3存在
③
______
______
证明有NaOH存在
综合以上实验现象,说明猜想______是成立的。
【反思评价】固体Na2O2应______保存。
7.煤燃烧产生的SO2是形成酸雨的主要污染物,SO2与水结合生成弱酸性亚硫酸(H2SO3)。
已知:
①H2SO3易分解生成水和二氧化硫;
②H2SO3与空气中的氧气或稀硝酸反应生成H2SO4;
(1)酸雨是pH小于______的降雨。
(2 ) 实验室常用亚硫酸盐与稀盐酸反应制备SO2,写出K2SO3与盐酸发生复分解反应的化学方程式___________________________。
(3) 杨洋同学利用中和反应的原理,在空气中放置一段时间的酸雨(pH约为3)中加入足量的KOH,并就反应后混合溶液的中盐成分进行如何探究:
[提出猜想]反应后的混合溶液中盐的成份是什么?
[进行猜想]猜想1:
只有K2SO3
猜想2:
___________
猜想3:
既有K2SO4,也有K2SO3
[实验探究]限选试剂:
稀硫酸、稀盐酸、氯化钡溶液、澄清石灰水
(已知亚硫酸钡是难溶于水的固体)
实验步骤
现象
结论
步骤一:
取少量反应后混合溶液加入试管中,_________________________
____________________________
____________________________
猜想3成立
步骤二:
_________________________
_____________________________
____________________________
____________________________
8.化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”,做了两个实验:
CuSO4溶液分别与NaOH溶液、BaCl2溶液反应。
实验结束后将两实验中试管内的物质全部倒入同一个干净的烧杯中,充分混合后过滤,得到滤液呈无色。
(1)写出实验②发生反应的化学方程式________________。
(2)由于混合后溶液显无色,所以实验①过量的物质是________。
(3)取少量无色滤液于试管中,滴加紫色石蕊试液,发现紫色石蕊试液不变色,同学们对滤液中溶质的成分继续进行了如下探究实验:
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ:
只含氯化钠;猜想Ⅱ:
含氯化钠和氯化钡;猜想Ⅲ:
含氯化钠和________。
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
实验①:
取少量滤液于试管中,加入适量的________溶液,振荡
无明显现象
猜想Ⅱ不成立
实验②:
取少量滤液于试管中,加入适量的硝酸钡溶液
___________
猜想Ⅲ成立
【交流拓展】除了加入氢氧化钠溶液等碱类物质,利用复分解反应使铜盐溶液变成无色,还可以利用不同的物质,选择其它反应类型,即在铜盐溶液中加入足量的________(填一种合适的物质)达到此目的。
9.过氧化氢在生产生活中有广泛应用,实验小组对过氧化氢进行探究。
(一)探究过氧化氢制取氧气
(1)分液漏斗中应放入的物质是___ ,锥形瓶中应放入的物质是___。
写出该反应的化学方程式 。
(2)与高锰酸钾加热制取氧气相比,此法优点是 ___ (填编号)。
①生成物只有氧气 ②不需加热 ③更环保
制取等体积的氧气消耗的过氧化氢和高锰酸钾的质量之比___________
(二)微观探究:
如图是过氧化氢分解的微观示意图,据图回答:
(3))一个过氧化氢分子由_____和_____构成。
根据上图可以得出,在化学变化中____可以再分,而___不能再分。
(三)不稳定性探究:
探究温度对过氧化氢分解速率的影响。
晓晓为了探究温度对H2O2分解速率的影响,利用如图所示装置(夹持装置略去)进行实验(水浴是利用热水进行加热),实验数据如下表:
实验1
实验2
MnO2的质量/克
0.5
0.5
5%的H2O2的体积/毫升
40
X
温度/℃
20
80
(4)实验2中X的值应为___毫升。
(5)实验中可通过_____________来比较H2O2分解速率的大小。
(6)实验2中水浴温度控制在80℃时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因是___。
A.锥形瓶内气体受热膨胀 b.收集到的氧气中混有空气
C.温度较高时水蒸发成水蒸气 d.生成更多的氧气
(7)实验结束后若要将MnO2从混合物中分离出来,可采取的方法是过滤、___。
答案和解析
1.【答案】Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O CaCl2和HCl 盐酸和氢氧化钙不能共存 溶液变为蓝色 溶液变浑浊 碳酸钠与氯化钙也能产生碳酸钙白色沉淀 反应物是否有剩余
【解析】
解:
【演示实验】氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式为:
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。
【猜想与假设】稀盐酸和氢氧化钙恰好完全反应时,溶液中的溶质只有氯化钙;
当稀盐酸过量时,溶液中的溶质是氯化钙和氯化氢;
当氢氧化钙过量时,溶液中的溶质是氯化钙和氢氧化钙;
溶液中的溶质可能是:
猜想Ⅰ:
只有CaCl2;
猜想Ⅱ:
有CaCl2和HCl;
猜想Ⅲ:
有CaCl2和Ca(OH)2;
猜想Ⅳ:
有CaCl2、HCl和Ca(OH)2
因为稀盐酸和氢氧化钙能够发生化学反应,乙组同学对以上猜想提出质疑,认为猜想Ⅳ不合理,其理由是盐酸和氢氧化钙不能共存。
【实验探究】滴加紫色石蕊溶液,紫色石蕊试液变蓝,说明溶液呈碱性,溶液中含有Ca(OH)2;
二氧化碳气体和氢氧化钙反应,二氧化碳气体和氢氧化钙反应,产生碳酸钙白色沉淀,说明溶液中含有Ca(OH)2;
滴加Na2CO3溶液,碳酸钠与氯化钙反应,产生碳酸钙白色沉淀,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Ca(OH)2;
【评价反思】
(1)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,因为碳酸钠与氯化钙也能产生碳酸钙白色沉淀。
(2)在分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑反应物是否有剩余。
故答案为:
【演示实验】Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
【猜想与假设】CaCl2和HCl;盐酸和氢氧化钙不能共存;
【实验探究】
究。
实验方案
滴加紫色石蕊溶液
通入CO2
滴加Na2CO3溶液
实验操作
实验现象
溶液变为蓝色
溶液变浑浊
产生白色沉淀
实验结论
溶液中含有Ca(OH)2
溶液中含有Ca(OH)2
溶液中含有Ca(OH)2
【评价反思】
(1)碳酸钠与氯化钙也能产生碳酸钙白色沉淀;
(2)反应物是否有剩余。
【演示实验】根据氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水写出反应的化学方程式;
【猜想与假设】稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应后溶液中一定含有氯化钙,当稀盐酸过量时,溶液中含有氯化钙和稀盐酸,当氢氧化钙过量时,溶液中含有氯化钙和氢氧化钙;
【实验探究】
根据氢氧化钙溶液呈碱性,能使紫色石蕊试液变蓝解答;、
根据二氧化碳气体和氢氧化钙反应,产生碳酸钙沉淀解答;
根据碳酸钠与氯化钙反应,产生碳酸钙白色沉淀解答;
分析实验的现象;
【评价反思】
(1)根据碳酸钠与氯化钙也能产生碳酸钙白色沉淀解答;
(2)根据在分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑反应物是否有剩余解答。
合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
2.【答案】氢氧化钠和碳酸钠的混合物 密封
【解析】
解:
【进行实验】设计方案:
取固体少量于烧杯中,加水后充分搅拌,将所得混合物过滤,取滤液少量于试管中,滴加酚酞试液.观察是否酚酞试液变红;则可知结论猜想②成立;
【猜想】类比氢氧化钙变质的猜想,可的氢氧化钠变质的猜想,可能部分变质,其成分是氢氧化钠和碳酸钠的混合物.
【进行实验】类比验证氢氧化钙变质的实验设计,取固体少量于试管中,加适量的水使其完全溶解,再向其中加入过量的氯化钙溶液;将上述混合物过滤,取滤液少量于试管中,滴加酚酞试液,则可知结论猜想①成立.
【交流反思】:
实验室中的某些药品能与空气中的物质反应,它们都应密封保存.
故答为:
实验过程
实验现象
结论
酚酞试液变红
(2)氢氧化钠和碳酸钠的混合物
实验过程
实验现象
结论
取固体少量于试管中,加适量的水使其完全溶解,再向其中加入过量的氯化钙溶液.
有白色沉淀生成
碳酸钠已除净(或原固体中有碳酸钠)
将上述混合物过滤,取滤液少量于试管中,滴加酚酞试液.
酚酞试液不变色
(注:
还可用氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等溶液代替氯化钙溶液)
密封
【进行实验】设计方案:
取固体少量于烧杯中,加水后充分搅拌,将所得混合物过滤,取滤液少量于试管中,滴加酚酞试液.观察是否酚酞试液变红;则可知结论;
【猜想】类比氢氧化钙变质的猜想,可的氢氧化钠变质的猜想.
【进行实验】类比验证氢氧化钙变质的实验设计,取固体少量于试管中,加适量的水使其完全溶解,再向其中加入过量的氯化钙溶液;将上述混合物过滤,取滤液少量于试管中,滴加酚酞试液.
【交流反思】:
实验室中的某些药品能与空气中的物质反应,它们都应密封保存.
氢氧化钙能和氢氧化钠都因与空气中的二氧化碳反应而变质,而氢氧化钙微溶于水,而碳酸钙难溶于水.但碳酸钙能溶于酸.利用氢氧化钙与碳酸钙性质的不同,设计实验鉴别两物质是否存在是本题的一个重要考查内容.
3.【答案】
(1)CaO
(2)CaCO3
(3)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O >
【实验结论】四
【解析】
【分析】
首先要仔细阅读题中所给的信息,抓到题干中的相关信息。
对于第一小题
(1)在该干燥剂中加入水没有发热现象,根据知识点生石灰与水变熟石灰放出大量热可知一定不含生石灰;第二小题探究
(2)中加足量稀盐酸有气泡推断肯定含有碳酸盐那么可以判断出该干燥剂中一定含有了碳酸钙;第三小题根据三个方案的实验探究,首先第一个实验方案指示剂的颜色变化肯定含有碱性物质,第二个方案通入二氧化碳变浑浊说明含有氢氧化钙并且书写化学方程式;更由此得出猜想四是正确的,据此分析解答即可。
【解答】
(1)在该干燥剂中加入水后没有发热现象,根据生石灰与水生成熟石灰放出大量热可知,说明该包干燥剂一定不含生石灰,即CaO,故答案:
CaO;
(2)加足量稀盐酸有气泡出现,可以推断肯定含有碳酸盐,则可以判断出该干燥剂中一定含有碳酸钙,即CaCO3,故答案:
CaCO3;
(3)方案二:
将二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,其化学反应方程式为:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;实验方案一,向一支试管中滴加无色酚酞溶液,溶液由无色变为红色,由于氢氧化钙溶于水,溶液显碱性,溶液pH>7,说明该包干燥剂中还一定含有氢氧化钙,故答案:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;>;
【实验结论】通过以上实验探究,可以知道该试剂中含有Ca(OH)2和CaCO3,即得出猜想四成立,故答案:
四。
4.【答案】装置B中(清石灰水)出现浑浊 D中固体变红、E中(清石灰水)出现浑浊 水蒸气
【解析】
解:
(1)装置A中无水硫酸铜遇水变蓝色,在实验中检验水的存在;而装置B中的澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,实验中用于检验混合气体中的二氧化碳;装置D中的氧化铜在加热条件下与一氧化碳相遇则会变成红色,同时装置E中澄清石灰水也因一氧化碳与氧化铜生成的二氧化碳而浑浊,装置D、E中的现象可说明混合气体中一氧化碳的存在;故答案为:
装置B中(清石灰水)出现浑浊;D中固体变红、E中(清石灰水)出现浑浊;
(2)若将装置A、B互换,混合气体首先通入澄清石灰水,不影响混合气体中二氧化碳的检验,但通过澄清石灰水的混合气体中一定会含有水,因此通过无色硫酸铜时变成的蓝色却不能说明原混合气体中是否含有水,或者说使无色硫酸铜变蓝色的水是还是澄清石灰水还是来自原混合气体将得不到说明,因此互换后不能检验混合气体中是否含有水;故答案为:
水蒸气.
(1)根据水能使白色硫酸铜变蓝,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳考虑本题;
(2)根据装置A、B的作用,分析若两装置交换所产生的后果,从而推断出实验无法检验中混合气体中的哪种物质.
本题以实验探究的形式考查常见气体一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的性质,解题的关键是根据实验装置图结合实验的目的分析各处装置在实验中的作用,要求同学们要具有综合的化学知识才能做好此题.
5.【答案】CaCl2;3;白色沉淀产生;能;不能;因为猜想1和猜想3都会生成白色沉淀
【解析】
解:
【提出猜想】碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,在反应过程中,如果二者恰好完全反应,则滤液中的溶质只有NaCl;若Na2CO3有剩余,则溶液中的溶质除了NaCl还有Na2CO3;若CaCl2有剩余,则溶液中的溶质除了NaCl还有CaCl2;
【实验探究】
(1)由【查阅资料】可知:
碳酸钠溶液显碱性,氯化钠、氯化钙溶液显中性,酚酞是一种酸碱指示剂,遇碱变红,遇酸不变色,由于“取少量滤液于试管中,滴加2~3滴无色酚酞试液,振荡,无明显现象”说明滤液里面没有碱性的物质,由题意可知:
溶液中没有显碱性的碳酸钠;同学们认为猜想3不成立;
(2)由于结论是猜想2成立,也就是证明滤液中溶质有:
NaCl还有CaCl2,加入Na2CO3溶液后,碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;可观察到有白色沉淀生成;
【问题讨论】
(1)证明滤液中溶质有:
NaCl还有CaCl2,加入Na2SO4溶液后,硫酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成硫酸钙和氯化;由于硫酸钙微溶,可观察到有白色沉淀(CaSO4)生成;所以甲同学能达到实验目的;
(2)证明滤液中溶质有:
NaCl还有CaCl2,加入AgNO3溶液后,NaCl和CaCl2都能和AgNO3反应生成沉淀.NaCl和AgNO3反应生成氯化银和硝酸钠,化学方程式为:
NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3;CaCl2和AgNO3反应生成氯化银和硝酸钙,化学方程式为:
CaCl2+2AgNO3═2AgCl↓+Ca(NO3)2;无法证明溶液中含有CaCl2;所以乙同学不能达到实验目的,理由是:
氯化钠和硝酸银反应也能够生成白色沉淀.
【探索拓展】解:
设该纯碱样品中碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y,生成沉淀的质量为z,
参加反应的氯化钙的质量为:
44.4g×10%=4.44g,则
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 111 100 117
x 4.44g z y
x=4.24g,z=4g,y=4.68g;
该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为:
×100%=84.8%;
反应后不饱和溶液中溶质的质量为:
5g-4.24g+4.68g=5.44g,反应后总溶液质量为:
60g+44.4g-4g=100.4g,恰好完全反应时,
所得不饱和溶液中溶质的质量分数为:
×100%=5.4%.
故答案为:
[提出猜想]CaCl2
[实验探究]
(1)3
(2)白色沉淀产生
[问题讨论]
(1)能
(2)不能 因为猜想1和猜想3都会生成白色沉淀
[探索扩展]
(1)84.8%
(2)5.4%
【提出猜想】根据碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,在反应过程中,如果二者恰好完全反应,则滤液中的溶质只有NaCl;若Na2CO3有剩余,则溶液中的溶质除了NaCl还有Na2CO3;若CaCl2有剩余,则溶液中的溶质除了NaCl还有CaCl2进行分析;
【
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- 人教版 九年级 化学 探究 专项 练习 解析