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实验探究精选题
现有一包固体粉末,可能由CaCO3、CaO、Na2CO3中的一种或几种组成。
为确定其组成,进行了如下图所示的实验(假设实验过程无损耗)。
请回答:
(1)根据实验可以确定白色沉淀是;原固体粉末中一定含有,它的可能组成有种。
(2)若实验取固体粉末20g,生成白色沉淀10g,最后得到溶质质量分数为5.85%的X溶液200g(只含一种溶质),则X溶液中溶质的质量是g,固体粉末由(填化学式,下同)组成,其中质量小于10g的是。
实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。
小元同学准确称取7.9g纯净的高锰酸钾加热一段时间后,收集到氧气580mL(标准状况)。
(1)请写出两个实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式:
。
(2)意外发现:
根据化学方程式计算,7.9g高锰酸钾完全分解,应生成氧气560mL(标准状况)。
小元通过数据分析,意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合,并且在实验中还意外发现锰酸钾溶液呈墨绿色。
(3)提出假设:
小元取实验后的少量固体残渣再次加热,经检验又产生了氧气。
根据小元发现的问题和上述实验结果可以做出如下假设:
假设1:
二氧化锰也可以受热分解产生氧气
假设2:
锰酸钾也可以受热分解产生氧气
假设3:
二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气
假设4:
(只填一种)
(4)设计实验:
小元用最初加热所得残渣及必要的实验用品,设计了如下实验流程验证
假设2。
请在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称。
请简要叙述步骤5的操作
(5)得出结论:
若观察到,则假设2成立;若观察到,则假设2不成立。
水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分?
某化学兴趣小组在老师的指导下,对此进行了实验探究。
【提出猜想】1.该混合气体只含有一氧化碳、氢气
2.该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气
3.该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气
4.该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气
【查阅资料】a.无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
c.浓硫酸具有强烈的吸水性,常用作某些气体的干燥剂
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,并进行了实验(部分仪器已略)
(1)装置A中无水硫酸铜变蓝,装置B中澄清石灰水变浑浊,由此得出的结论为混合气体中有。
B中变化的化学方程式为。
(2)装置C中的药品为。
(3)E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中还存在的气体是;E中变化说明氧化铜
具有性。
【实验结论】猜想正确。
【实验反思】
经过讨论,同学们将上图中装置C~H进行了简化,只用下图所示装置并自选必要试剂就能完成探究。
其中,干燥管中碱石灰的作用为,。
最后一步的实验操作及现象是烧杯上能观察到的现象是
已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解为碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠受热不分解.现有某工厂生产出的一批碳酸氢钠中混有少量的碳酸钠,为了测定产品中碳酸氢钠的质量分数,具体的检验步骤如下:
①取一只洁净的坩埚,称其质量为ag;再向其中加入样品。
称得总质量为m1g;
②加热该盛有样品的坩埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;
④多次重复步骤②和③至恒重,称得坩埚和剩余固体的总质量为m2g。
(1)写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式。
(2)用(填仪器名称)将加热后的坩埚放到中(填序号)冷却。
(3)根据题意,用a、m1、m2的代数式表示样品中碳酸氢钠的质量分数为。
(4)步骤①、③和④都需要用到精度为0.1g的托盘天平称量,若本题中(m1-m2)的值超过0.6g,假设样品中碳酸氢钠的质量分数为90%,则至少需称样品多少克?
某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。
请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:
①只有Cu;②只有;
③是Cu、Fe2O3的混合物
【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应:
2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
(1)甲同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部
溶解。
甲同学认为可以排除猜想中的①和③,而乙同学认为只能排除猜想①,你认为
的观点正确(填“甲”或“乙”)。
(2)丙同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按
右下图在通风橱中进行实验。
开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。
待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。
反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前
反应后
Ⅰ
组
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g
玻璃管和固体物质的总质量为36.1g
Ⅱ
组
洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g
洗气瓶和瓶中物质
的总质量为183.1g
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的作用
(2)应该选择组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。
最终计算结果表明:
该红色粉末的组成是猜想中的第组(填序号)。
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式;实验中观察到A装置中的现象为。
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
(填“需要”或“不需要”),理由是。
【反思评价】丁同学指出:
从环保角度,上图装置有严重不足之处。
你认为应该如何改进?
。
.下面是实验室制取和收集气体的装置,请按要求作答:
(1)仪器a的名称是。
(2)用B装置制取气体并能随时停止反应,上部与下部对接应选(填“b”、“c”)。
(3)从装置A~D中选择:
加热KMnO4制取O2并用排水法收集,应选用图中的(填字母);实验室制取并收集CO2应选用图中的(填字母)。
(4)用装置E排空气收集H2,气体应从导管的(填“d”、“e”)端进入;若制取的O2用F装置排水收集,请将图F补画完整。
(5)右下图为制取H2并还原Fe3O4的微型实验装置,针筒与青霉素瓶组合部分相当于上图装置(填字母);检查此装置气密性的具体操作是,若现象为,则气密性良好。
12.某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应,有如下实验装置:
(1)上述A装置可用于实验室制取氢气和二氧化碳,请分别写出实验室制取氢气和二氧化碳的化学方式;;
上述可用于收集二氧化碳装置是(用装置字母序号填空)。
(2)请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分,完成下列各题:
已知信息:
Ⅰ.氢气还原氧化铜除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);Ⅱ.Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体;Ⅲ.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
提出问题:
红色固体含有什么物质?
①猜想假设:
假设一:
红色固体只含Cu;假设二:
红色固体只含Cu2O;
假设三:
(请补充完成假设三)。
②实验探究:
(填写表中空格)
实验操作
实验现象
实验结论
a.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中
无明显现象
假设 成立
b.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中
假设二和假设三均成立
③数据处理:
甲同学称取Wg红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后,(填操作名称)、洗涤、干燥,称量剩余红色固体质量为mg,通过计算,若m(选
填>、<或=),则假设二成立;若m(选填>、<或=),则假设三成立。
④交流与反思:
只要假设合理,实验方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论。
13.某同学对菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐,与豆腐同食会引起结石说法产生了兴趣。
探究一:
菠菜里是否含有可溶性草酸盐和碳酸盐?
【查阅资料】
①可溶的草酸盐、碳酸盐能与CaCl2溶液反应生成难溶于水的草酸钙(CaC2O4)、碳酸钙。
②醋酸(化学式用HAc表示)不与草酸钙反应,但能与碳酸钙反应生成可溶性盐。
【实验流程】
根据流程回答问题:
(1)操作①的名称是_____。
(2)加入足量CaCl2溶液的目的是_____。
(3)已知气体D能使澄清石灰水变浑浊,步骤③中发生反应的化学反应方程式为____
【实验结论】菠菜里含有可溶性草酸盐和碳酸盐。
探究二:
不同温度下,草酸钙分解的产物是否相同?
已知下列事实:
1草酸钙高温完全分解得到两种气态氧化物和一种
固态氧化物。
212.8g的草酸钙分解过程中温度与剩余固体的质量
关系如右图所示。
根据上述事实,回答下列问题:
(4)草酸钙高温完全分解的化学方程式为__
(5)通过上图数据分析,400℃-500℃发生反应的化学方程式是
_;700℃时剩余固体的成分是____。
在化学课上,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上附粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ,白色物质可能是Na2O或 ;
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是 。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:
Na2O+H2O=2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
实验方案
实 验 操 作
实验现象
结论
方案1
取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品
全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质
为Na2O
方案2
①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
白色物质
是
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确,理由是 。
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
通过以上探究,你还能获得哪些结论,请写出两条。
① ② 。
16.化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2。
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实验】
猜想:
呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验I:
验证呼出的气体中含有水蒸气。
(1)实验操作如右图所示。
(2)观察到的现象为________,根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验II:
验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测定其含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(B是带刻度的量气装置)。
(1)实验记录
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
检查装置的气密性。
向装置中加入药品。
关闭止水夹a~f。
装置的气密性良好。
②
打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温。
B中液体进入到A中,B中液体减少500mL。
收集500mL气体。
③
关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出。
________,D中液体为475mL。
反应的化学方程式为________。
④
关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷。
白磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热。
呼出气体中含有O2。
⑤
待白磷熄灭并冷却到室温,打开f。
________,D中剩余液体为400mL。
呼出的气体中含有N2。
(2)数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
N2
O2
CO2
体积/mL
体积分数/%
同学们经过3次重复实验,确认了呼出气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
(1)该实验设计依据的N2性质有 (填字母序号)。
A.难溶于水 B不能和NaOH溶液反应C无色无味的气体 D.不能燃烧,也不支持燃烧
(2)实验II操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测O2的体积分数(填“偏小”、“不变”或“偏大”)。
17.常温下,铁与水几乎不反应,但高温下,铁能与水蒸气反应,生成四氧化三铁(磁铁矿的主要成分)和氢气。
请设计实验,证明铁粉与水蒸气能够发生反应并且产生了氢气。
(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是:
,该反应的基本反应类型是
(2)某兴趣小组同学用如图所示装置进行实验(D可以重复利用),请你协助该小组同学完成以下实验:
①实验结束后,发现B中铁粉全部转化产生了黑色块状固体,为了证明黑色固体不是铁粉,该兴趣小组同学取黑色固体进行实验,请你帮他们完成下列实验报告:
实验操作
实验现象
实验结论
黑色固体不是铁粉
②为了除去B中出来的水蒸气,该小组同学在C中首先连接了D作为洗气装置对氢气进行干燥,则D瓶中填装的药品可以是;
③为了收集和验证所产生的氢气,该小组同学使用D作为气体的收集装置,则气体应该从_____(填“a”或“b”)通入。
④实验室通常用浓盐酸与二氧化锰共热的方法来制取氯气,一般可选用装置A做气体的发生装置,理由是__________________________________________________________________
竞赛辅导之实验探究题2006.11.30
1.设计实验,探究氯酸钾中含有氯元素和氧元素。
请将简单的实验步骤、发生的现象和相应的结论填入下表:
实验步骤
实验现象
结论
①取少量氯酸钾固体与试管中加热,在管口处放一带火星的木条
木条剧烈燃烧
氯酸钾中含有氧元素
②将①中固体冷却溶于水,向所得溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸
产生白色沉淀
氯酸钾中含有氯元素
2.氢氧化钠溶液中哪一种粒子(H2O、Na+、OH-)能使指示剂变色。
实验步骤:
(1)在第一支试管中加入约2mL蒸馏水,滴入几滴无色酚酞试液,观察现象。
(2)在第二支试管中加入约2mLNaCl(pH=7)溶液,滴入几滴无色酚酞试液,观察现象。
(3)在第三支试管中加入约2mLNaOH溶液,滴入几滴无色酚酞试液,观察现象。
通过上述实验,回答下列问题(下述现象是指无色酚酞试液是否变红):
实验
(1)看到的现象是不变红,你得出的结论是水不能使指示剂变色;
实验
(2)看到的现象是不变红,说明Na+离子不能使指示剂变色;
实验(3)看到的现象是变红,你得出的结论是OH-能使指示剂变色;
3.明矾[化学式为:
[KAl(SO4)2·12H2O]是农村常用的一种净水剂,它在水中离解出K+、Al3+和SO42-,甲同学为了探究明矾中每种粒子是否有净水作用,进行了如下实验,请填写表中空白:
实验操作
实验现象
结论
在一杯浑浊的水中加入少量KCl,静置
烧杯中的水仍然浑浊
K+没有净水作用
在一杯浑浊的水中加入少量Al2(SO4)3,静置
烧杯中的水变澄清
Al3+或SO42-有净水作用
乙同学看到甲的方案后,认为该方案不完善,他对甲同学的方案进行补充完善,请你把乙同学补充方案中要达到的目的和所使用的试剂填人下表。
实验目的
使用的试剂
Al3+是否有净水作用
AlCl3
SO42-是否有净水作用
K2SO4
4.取一片洗净晾干的鸡蛋壳(主要成分为碳酸钙,不考虑其他杂质),放在酒精喷灯火焰上灼烧一段时间后,放置冷却。
某同学设计了下列实验方案探究灼烧后残留固体的组成,请将有关内容纪录在下表中:
残留固体的成分
探究的步骤
可能观察到的现象
结论及化学方程式
(1)可能有氧化钙
取残留固体加水溶解,过滤,向滤液中滴加几滴无色酚酞试液
现象:
溶液由无色变红
结论:
残留固体中有氧化钙
CaO+H2O==Ca(OH)2
(2)还可能有碳酸钙
另取残留固体滴加足量盐酸
①有无色气泡冒出
结论:
残留固体中有碳酸钙
方程式:
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
②无明显现象
结论:
残留固体中无碳酸钙
5.某同学研究在化学反应前后物质质量变化关系问题时,设计了如右图所示的两个试验
(1)为了探究化学反应前后物质质量变化关系,请你提出二点假设:
①化学反应前后物质总质量不变
②化学反应前后物质总质量改变
(2)实验验证:
①将实验1装置放在托盘天平上称量,纪录数据后取下。
挤压胶头滴管,观察到的现象是(醋酸跟草木灰反应原理为:
K2CO3+2CH3COOH=2CH3COOK+CO2↑+H2O)试管中有无色气泡产生。
实验完毕,再进行称量,纪录数据。
②将实验2装置放在托盘天平上称量,纪录数据后取下。
将两种溶液混合,观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,有蓝色沉淀生成,实验完毕,再进行称量,纪录数据。
比较两次实验数据得出结论。
(3)实验结论:
化学反应前后物质总质量不变。
6.某工厂的废水中只含氯化镁和少量盐酸,课外活动小组以此作为课题,探讨如何从中提取纯净的氯化镁固体。
他们设计了两种不同的方案,请你参加讨论:
(1)方案一:
选用镁粉为试剂。
往废水中逐次加入镁粉,当观察到加入镁粉时不再有气泡产生时,说明加入的镁粉的量已经足够,接下来的操作依次是过滤和蒸发结晶,从而得到氯化镁固体。
(2)方案二:
选用氢氧化钠溶液为试剂。
向废水中逐滴加入氢氧化钠溶液,当观察到白色沉淀不再增加时,停止滴入氢氧化钠溶液。
为了得到纯净的氯化镁固体,接着进行的操作应该是过滤后取滤渣加入适量的盐酸然后加热蒸发。
(3)比较以上两个方案,假设实验中都没有损耗,那么通过以上两种方法得到的氯化镁的质量是否相同?
不同,理由是方案一中将少量的盐酸转化为氯化镁所以总量比方案二多。
(4)继续探究:
请你设计新的方案,要求使用与镁和氢氧化钠不同类别的试剂,那么你想选用的试剂是MgO(MgCO3等)(填化学式)发生的化学反应方程式是MgO+2HCl==MgCl2+H2O。
7.将等体积未知浓度的KCl溶液和AgNO3溶液混合,有白色沉淀生成,充分搅拌静置后,此时混合溶液中是KCl过量、还是AgNO3过量或恰好完全反应?
某同学设计了一个实验方案进行探究,确定是上述哪一种情况。
请你写出探究步骤、观察到的现象和结论。
探究步骤
可能观察到的现象
结论
步骤一:
取少量上层清液于试管中,滴加AgNO3溶液
若有白色沉淀生成
KCl过量
若无沉淀生成
还需进行下一部探究
步骤二:
另取少量上层清液于试管中,滴加KCl溶液
(1)若有白色沉淀生成
AgNO3过量
(2)若无白色沉淀生成
恰好完全反应
序号
生活事例
猜想
验证方法或操作
(1)
空气的湿度越大,自行车生锈的速度越快
反应的速率与反应物的浓度有关
取两粒大小相同的锌粒,分别向其中加入2%和30%的稀硫酸,30%的锌粒反应速度快。
(2)
煤炉的温度高时,煤燃烧的速度快
反应的速率与反应温度有关
将两根木条分别放在酒精灯火焰上点燃,一根从火焰上移开,另一根仍放在火焰上,放在火焰上的那根木条燃烧的快。
4.影响化学反应速率有很多因素,例如催化剂二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。
请你列举生活中的事例,对影响化学反应速率的其他可能的因素再作出两种猜想,并设计验证方法或操作以证明你的猜想(将有关内容填在下表中)。
5.夏天到了,衣服上常会留下难以清洗的汗渍、果汁渍等。
现在市场上出售一种“污渍爆炸盐”,宣称“含天然活性氧,能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍”。
小强同学对这种“污渍爆炸盐”的化学成分非常感兴趣,对其化学成分进行探究。
主要探究过程如下:
(1)提出问题:
“污渍爆炸盐”的主要化学成分是什么?
(2)查阅相关资料:
资料主要信息如下:
过碳酸钠俗称固体双氧水,白色结晶颗粒。
过碳酸钠溶于水时,分解生成碳酸钠和过氧化氢,目前已成为世界上广泛应用的主要洗涤助剂之一。
(3)猜想:
“污渍爆炸盐”的主要化学成分可能是过碳酸钠。
(4)设计与实验:
小强同学设计的主要实验装置如右图所示。
请你运用初中所学知识,帮助小强同学完成下列实验报告。
序号
主要操作步骤
主要实验现象
操作目的
①
在集气瓶中加入少量二氧化锰(黑色固体);在分液漏斗a中加入新配制的“污渍爆炸盐”的饱和水溶液;在分液漏斗b中加入稀盐酸。
②
打开分液漏斗a的活塞,放出适量溶液后,关闭活塞。
生成大量无色气体。
然后用带火星的木条接近导管口。
木条剧烈燃烧。
验证生成气体的成分。
第②步操作得到的结论:
“污渍爆炸盐”溶于水生成了过氧化氢。
③
待②步反应停止后,打开分液漏斗b的活塞,放出适量溶液后,关闭活塞。
生成大量无色气体。
将生成的气体通入澄清石灰水。
澄清石灰水变浑浊。
验证生成气体的成分。
第③步操作得到的结论:
“污渍爆炸盐”溶于水生成了碳酸钠。
(5)实验的初步结论
小强认为:
“污渍爆炸盐”溶于水生成碳酸钠和过氧化氢,“污渍爆炸盐”的主要化学成分是过碳酸钠。
6.“用双氧水和二氧化锰制氧气”的反应方程式为:
2H2O2==2H2O+O2↑。
某同学做了该实验后,展开了下列思考与探究:
(1)催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢?
他做了这样一组实验:
每次均用30mL10%的H2O2溶液,采用不同量MnO2粉末做催化剂,测定各次收集到500mL氧气时所用的时间,结果如下:
(其他实验条件均相同)
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
MnO2粉末用量(克)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
所用时间(秒)
17
8
7
5
4
3
2
2
2
2
请分析表中数据回答:
MnO2的用量对反应速率有没有影响呢?
如果有,是怎样影响的呢?
答:
有,在一定范围内,二氧化锰的用量越大反应越快。
(2分)
(2)H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢?
他又做了一组实验:
每次均取5mL30%的H2O2溶液,然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验。
记录数据如下:
(实验均在20℃室温下进行,其他实验条件也均相同)
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
H2O2溶液溶质质
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- 实验 探究 精选