2014-2015北京市各区期末实验探究题及答案总结文档.doc

1（西城)（7分）为验证某碳酸钙样品的纯度为98%（样品中的杂质与稀盐酸不反应），小组同学设计如下两个实验。【查阅资料】 无水CaCl2可作干燥剂 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O 【进行实验】实验均取10.0 g碳酸钙样品和等体积、等浓度的稀盐酸。序号实验装置主要实验步骤实验结果电子天平实验1样品稀盐酸读取反应前电子天平的示数（m1）将过量的稀盐酸全部倒入烧杯中待反应停止后，立即读取电子天平的示数（m2）测得样品纯度的平均值为93.8%实验2止水夹样品稀盐酸20%的氢氧化钠溶液 在气密性良好的装置中装入药品称量反应前烧杯和烧杯中液体的质量（m3）迅速加入过量的稀盐酸待反应停止后，立即称量烧杯和烧杯中液体的质量（m4）测得样品纯度的平均值为25.0%【解释与结论】 （1）实验1中，判断反应停止的依据是_，反应的化学方程式是_，造成m2 m1的主要原因是_。（2）实验2中测得的样品纯度小于98%的原因可能是_（填序号）。 A碳酸钙没有完全反应 B排出的CO2没有完全被NaOH溶液吸收 C反应容器中CO2有残留 DNaOH溶液吸收了空气中的CO2 【反思与改进】 为提高测量结果的准确性，对实验1装置进行改进（如下图所示），测得样品纯度的平均值为97.6%。 （1）反应前后，两次称量整个装置及药品的总质量。在第二次稀盐酸无水CaCl2样品ab称量前，应该进行的操作是_。（2）装置中的“无水CaCl2”能提高测量结果的准确性，其原因是_。2.（东城）汽油主要组成元素是碳和氢，发动机中汽油与空气参与了一系列反应。学习小组为了探究某汽车所排放气体的成分，进行如下实验。【猜想】该气体可能含有_、_及少量的CO、NO和NO2等。你猜想含有这些气体的依据是_。【查阅资料】NO是无色无味、难溶于水的有毒气体，NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。一氧化氮遇到氧气发生反应：2NO+O2=2NO2；二氧化氮通入水中发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO。CO和NO均可使新鲜血液变质而使颜色变暗。【实验探究】实验步骤实验现象实验结论及化学方程式（1）用球胆收集汽车排出气体（2）闻该气体气味有刺激性气味该气体中可能含有_（3）将该气体通入足量澄清石灰水中有白色沉淀生成该气体中一定含有_，生成白色沉淀的化学方程式是_（4）C中新鲜血液颜色变暗；D中有红棕色气体产生该气体中，除了（3）所确定的成分外，下列有关其余成分的说法一定不正确的是 只含NO 只含NO2只含CO 含NO和NO2含CO和NO2含NO和NO2含CO、NO和NO2（5）将（4）中C导出的气体通入_观察到_该气体中一定含有CO3（朝阳）（7分）某同学在电视寻宝节目中，看到一些铜制文物上有绿色的锈迹，并对绿色锈迹产生了探究兴趣。 【查阅资料】 绿色锈迹是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，受热易分解。 无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝。 碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水。 氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。 【发现问题】 查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成。 为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体的成分。 【猜想与假设】该黑色固体可能是碳粉； ；碳和氧化铜的混合物。 【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告。实验操作与现象实验结论猜想正确探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。 步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气。步骤二，关闭活塞，依次连接装置AB （填“C”、“D”）。步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。 【解释与结论】 当观察到 ，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和 H2O，写出C中反应的化学方程式 。 Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式 。 【反思与评价】 上述装置中A的作用是 。49（房山）（7分）水通常是可用来灭火的，但有时水却是可引火的。同学们将少量超氧化钾(KO2) 粉末用棉花包裹没有任何变化。(已知棉花和超氧化钾不反应)但如果将少量水滴到包有超氧化钾粉末的棉花上，则棉花迅速发生剧烈的燃烧(比在空气中燃烧还剧烈)。同学们对此产生好奇，在老师的指导下，完成了如下实验探究。【提出问题】 。【猜想与假设】1超氧化钾和水反应生成 。2 。【设计与实施】为了验证猜想，有同学提出如下实验方案：向盛有KO2的试管中滴加适量水，若看到有气泡产生，证明猜想1成立。在上述实验的试管口拴上一个气球，若气球变鼓，证明猜想2成立。你是否同意该实验方案，你的理由是 。实验装置实验目的实验操作及现象M验证猜想1将带火星木条放在 处，发现木条复燃。验证猜想2 在老师的指导下，同学们又进一步完善该方案并用下图所示装置进行实验验证。【实验结论】超氧化钾与水发生的化学反应，满足了棉花燃烧的条件。有关催化剂的探究5.（丰台）（8分）某实验小组的同学在整理实验仪器时，发现了一个盛有黑色固体的烧杯。在请教老师后，同学们得知烧杯中的固体是加热制取氧气的剩余物（反应完全），从中可以回收得到MnO2。小组同学将黑色固体取出，并对其进行了探究。【查阅资料】实验室中可以加热二氧化锰和氯酸钾（KClO3）固体的混合物制取氧气，同时生成氯化钾。氯化钾溶于水，其水溶液呈无色；锰酸钾溶于水，其水溶液呈绿色。探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物。【猜想】猜想一：H2O2制取氧气； 猜想二：KClO3制取氧气； 猜想三： 。 根据所学知识判断，猜想一不成立，理由是_。【进行实验】取少量黑色固体于另一个烧杯中，加入足量蒸馏水溶解，振荡，过滤后得到黑色滤渣和无色滤液。【得出结论】猜想 成立，理由是 。探究二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气反应中的作用。【猜想】猜想一：是反应物； 猜想二：是催化剂。【进行实验】实验操作实验现象1、取12.25g氯酸钾在试管中加热，把带火星的木条伸入试管。固体融化，产生少量气体，木条上的火星变亮。2、取12.25g氯酸钾和2.55g二氧化锰混合均匀后在试管中加热，把带火星的木条伸入试管。_。3、待反应完全后，将试管中的剩余物加足量的水溶解，过滤，并将全部滤渣洗涤、干燥、称量。称量固体的质量是_g【实验结论】猜想二成立，二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气的反应中起到催化作用。【反思与交流】小贝同学提出，前面的实验不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用，因为。经过讨论，大家设计了一个补充实验，证明了猜想二成立，请你写出实验操作。6.（海淀） （8分）研究小组进行木炭还原氧化铁的探究活动。将木炭、氧化铁及试管充分烘干，并将木炭和氧化铁混合均匀、研磨。取适量上述混合物于试管中，用图1所示的装置加热（试管竖直向上，可使加热时的热量尽少散失）。【提出问题】实验结束后，试管中的剩余固体X含有哪些成分，质量分别是多少？澄清石灰水【查阅资料】图1铁的氧化物被还原时，是从高价铁的氧化物逐级还原成低价铁的氧化物，最后还原成金属铁。铁的氧化物及其部分性质如下：Fe2O3为红色固体； Fe3O4和FeO均为黑色固体。其中，Fe3O4具有很好的磁性，能被磁铁吸引。三种氧化物均不溶于水，但能溶于稀盐酸，分别发生如下反应：Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3HO图1Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2OFeO + 2HCl FeCl2 + H2O黄色的FeCl3溶液中滴入无色的KSCN溶液，溶液变为红色，该实验常用于检验FeCl3；FeCl3溶液遇单质铁发生反应：2FeCl3 + Fe = 3FeCl2，溶液变为浅绿色。【猜想】固体X可能含有：Fe FeO Fe3O4 C【实施实验】目的：确定固体X的组成。步骤操作主要现象结论I取部分冷却后的固体X倒在滤纸上，用磁铁充分吸引。部分固体被吸引到磁铁上可能有Fe或Fe3O4II取滤纸上的剩余固体少量，放入图2所示的试管a中，通入氧气，用酒精灯加热。固体剧烈燃烧， b中溶液变浑浊一定有CIII另取滤纸上的剩余固体少量，放入试管中，加入足量的稀盐酸。无明显现象一定没有 IV取步骤I磁铁上的固体少量，放入试管中，逐滴加入稀盐酸。产生 。一定有FeV在步骤IV所得溶液中逐滴加入 。溶液不变红色一定没有Fe3O4【反思改进】a澄清石灰水O2滤纸上的剩余固体同学们讨论发现，用上述实验方法不能确定固体X中一定没有Fe3O4，理由是 。盐酸固体X图3图2为确定固体X中是否含Fe3O4并测定其中各成分的质量，同学们又进行了以下实验：步骤操作数据I重新取部分冷却至室温的固体X，称量其质量为m1。 m1 = 17.9 gII将称量好的固体X全部放入图3所示的锥形瓶中，称量整套装置及药品的质量为m2；打开分液漏斗旋塞，放入足量稀盐酸后关闭旋塞，待没有气泡产生并恢复至室温，再次称量整套装置及药品的质量为m3。m2 = 317.9 gm3 = 317.3.gIII将锥形瓶中剩余的固体过滤、洗涤并干燥，称量其质量为m4。m4 = 1.1 g【获得结论】（1）为确定固体X中是否含Fe3O4，m1 m4中应该用到的数据有 。（2）固体X的成分及质量分别是 。7.（怀柔）（8分）某化学小组对二氧化碳和二氧化硫的有关性质，进行了相应探究实验，请根据所学知识及下面实验，回答问题： （1）溶解性对比实验将已收集满的二氧化碳和二氧化硫的两支相同的试管，倒置于水槽中，呈现下图所示现象的原因是 ； 。（2）化学性质的对比将二氧化碳和二氧化硫分别进行如下实验（部分装置已略），观察到的实验现象是：A与D现象接近；B与E现象相同；C与F现象差异很大，C仍为红色，F红色逐渐褪去。D装置内有关的化学方程式是 ；E装置内的实验现象是 ；鉴别二氧化碳和二氧化硫的方法是 。（3）实验反思：二氧化碳和二氧化硫的相同之处是 。A能溶解于水 B.能与水反应 C.是有毒的气体 D.与Ca(OH)2反应的产物中有难溶于水的物质。若将一定的活性炭投入到装置C中的试管内，红色也可褪去，它与F的原理区别是 。8（石景山）（8分）生活中常遇见铜制品生锈的情况。活动课上，同学们设计实验对铜锈进行了如下探究活动。探究活动一：验证铜锈的组成【查阅资料】 铜锈为绿色，其主要成分是Cu2(OH)2CO3。 白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色。 碳不与稀硫酸反应。 氧化铜为黑色固体，能与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液。【进行实验1】同学们设计了下图所示装置并进行实验。实验操作实验现象实验结论 按上图组装仪器，装入药品。 加热铜锈，直至不再有气体产生，停止加热。绿色固体变为黑色；硫酸铜粉末变为蓝色；烧杯中液体变浑浊。加热铜锈生成的物质有_；铜锈由_元素组成；烧杯中发生反应的化学方程式为_。 冷却后，向试管中固体加入适量稀硫酸，稍加热。黑色固体溶解，溶液变为蓝色。探究活动二：探究铜生锈的条件【进行实验2】同学们进行了下面的4个实验，每天观察一次现象，一段时间后，发现只有实验4中的铜丝生锈了，且与水接触的部分生锈更明显。序号实验内容实验结论实验反思实验1在干燥环境中，铜不易生锈。（1）实验2和3中使用的是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其原因是_。（2）如果要证明铜生锈的快慢是否与二氧化碳的浓度有关，还需要补充的一个实验内容是_。实验2_。实验3 _。实验4铜生锈的条件是_。9（昌平）（8分）实验室中有甲、乙两瓶过氧化氢溶液，均标有“10%”字样。相同条件下，用这两瓶过氧化氢溶液制取150mL氧气，所用时间明显不同。对此，同学们进行如下探究。【猜想】两瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数不同 【进行实验】序号实验装置主要实验步骤实验现象实验1向两支试管中分别加入等量的甲、乙两瓶中的过氧化氢溶液，对比观察两支试管中均有细微的气泡产生实验2将两个相同的蜡烛分别点燃后放入两个烧杯中，然后分别向两个烧杯中加入等量的甲、乙两瓶中的过氧化氢溶液，再向过氧化氢溶液中加入等量的二氧化锰固体两烧杯内液体中均产生气泡、有白雾，两烧杯内蜡烛均继续燃烧，但加入甲瓶溶液的烧杯中，蜡烛燃烧得更明亮实验3天平向装有等量二氧化锰的两个锥形瓶中分别加入等量的甲、乙两瓶中的过氧化氢溶液两锥形瓶内液体中均产生气泡、有白雾，同时有现象出现【实验结论】甲瓶溶液中溶质的质量分数大于乙瓶溶液中溶质的质量分数。【分析与解释】（1）实验2和实验3中，均发生反应的化学方程式为 。（2）实验2中，影响蜡烛燃烧明亮程度的因素是 。（3）实验3中，现象为 。【反思与评价】（1）实验1未观察到现象明显不同的主要原因是_。（2）实验2和实验3分别应用了化学科学研究中两种重要的方法，它们是_和_。（3）通过以上实验得到如下启示：影响反应速率的因素有 ；欲使燃着的物质燃烧更旺，可采用的方法是 10.（大兴）（7分）（2014秋大兴区期末）在元旦联欢晚会上，化学老师表演了“吹气生火”的魔术，用棉花将淡黄色的过氧化钠（Na2O2）固体包在其中，将一根长玻璃管插入棉花团中吹气，棉花团剧烈燃烧起来为了揭开魔术的秘密，同学们进行了如下探究【提出问题】过氧化钠与人呼出的哪种气体发生反应？【查阅资料】人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等NaOH溶液能与CO2反应但与O2不反应【作出猜想】过氧化钠与人呼出的N2反应并生成O2过氧化钠与人呼出的水蒸气反应并生成O2过氧化钠与人呼出的CO2反应并生成O2【进行实验】序号实验装置实验现象实验1/实验2带火星的木条复燃实验3带火星的木条复燃【解释与结论】（1）实验1中，观察到，可判断猜想不成立（2）实验2中，A装置中发生的变化是（填“物理变化”或“化学变化”）（3）实验3中，B装置所盛试剂及其作用是（4）由上述3个实验可判断，猜想、成立已知实验2中另一种产物由3种元素组成，写出该反应的化学方程式【反思与评价】（1）根据棉花团剧烈燃烧的现象分析，反应中除了生成氧气外，还可得到的信息是（2）根据探究所获得的知识，小刚同学用过氧化钠又做了“滴水生火”的魔术，你认为该魔术成功的关键是（3）与学过的实验室制氧气相比，过氧化钠更适合在潜水艇中使用，其优点是1（西城）（7分） 【解释与结论】 （1）不再有气泡产生 CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 生成的CO2逸出 （2）BC 【反思与改进】 （1）从a口充入空气 （2）可以防止瓶中的水蒸汽逸出（2分）2.（东城）（9分）【猜想】CO2水蒸气根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变。实验步骤实验现象实验结论及化学方程式（2）NO2（或NO）（3）CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O（4）（5）灼热的氧化铜（或氧化铁）黑色固体变为红色（或红色固体变为黑色）3（朝阳）.（7分）【猜想与假设】氧化铜（或CuO） 【设计方案】取黑色粉末，加入足量稀硫酸，充分反应后，黑色固体全部溶解形成蓝色溶液。【进行实验】DC（1分）【解释与结论】 C中石灰水变浑浊，D中无水硫酸铜变蓝 CO2 + Ca(OH)2=CaCO3+ H2O Cu2(OH)2CO3 2CuO + H2O + CO2【反思与评价】除去空气中的水分和二氧化碳，防止对产物的检验造成干扰。4.（房山）（7分）（设计与实施2分，其余每空1分）【提出问题】为什么将少量水滴到包有超氧化钾粉末的棉花上，棉花发生了燃烧？【猜想与假设】1.氧气 2. 超氧化钾和水反应放热，达到棉花的着火点【设计与实施】不同意，因为虽然看到有气泡产生，但是没有检验氧气生成；气球鼓起 只能说明装置内的压强增大，不能说明一定是反应放热造成的，也可能 是产生的气体。（此空2分，答对一点给一分）验证猜想1：P 验证猜想2：将导管M端放入盛有水的烧杯中，若看到气泡，说明猜想2成立。（或在导管M端拴上一个气球，若气球鼓起，说明猜想2成立。）5.（丰台）【提出猜想】猜想三：KMnO4制取氧气理由是：黑色固体是加热制取氧气后的混合物，过氧化氢制取氧气不需要加热【得出结论】二，氯化钾的水溶液成无色或锰酸钾的水溶液呈绿色，而滤液为无色【进行实验】实验操作实验现象带火星的木条复燃2.55g【反思与交流】没有证明二氧化锰的化学性质在反应前后不变。取实验操作3称量的固体与一定质量的氯酸钾混合加热，伸入带火星的木条。（合理即可）6（海淀). （8分）猜想F