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第四讲：实验探究学实验探究的步骤：（1）审题 抓住实验的探究目的（2）读题 要有整体大局观，一定要把整个题读一遍，把握探究思路（3）尽量用题目中的原话回答问题。22（2013北京市）化学小组的同学探究二氧化碳与氢氧化钠的反应，实验方案如下： （1）步骤中气球鼓起的原因可能是 。 （2）步骤中的操作是 ，其目的是 。 （3）步骤中发生反应的化学方程式为 。 （4）本实验的结论是 。 23（2013北京市）四硫化钠（）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：。 【实验资料】 受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢（水溶液呈酸性）。 硫代硫酸钠（ ）可溶于水，常温下与 溶液不反应。 【实验过程】 取 碳酸钠、 硫粉混合后置于试管中，加热（如图1所示，夹持装置已略去），制得 Na2S4，反应为 ，X 的化学式为 ，蘸有浓NaOH 溶液的棉花的作用是 。 冷却后，取下棉花，入置一段时间，再向该试管中加入10ml水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）将该试管插入水中（如图3所求），按下橡胶塞，观察到，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2，理论上h1:h224（2013安徽省）某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图1）溶于水，有许多气泡产生（如图2）。该小组同学进行如下探究。主要成分维生素C（C6H9O6）碳酸氢钠（NaHCO3）柠檬酸（C6H8O7）探究一：该气体的成分。【猜想与假设】小华说：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。小明说：不可能含有N2，因为_。小芳说：不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO_。该小组同学认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。【进行实验】实验编号实验操作实验现象将气体通入澄清的石灰水中澄清石灰水变浑浊将带火星的木条伸入该气体中带火星的木条没有复燃【得出结论】（1）由实验可知，该气体中肯定含有_，写出该反应的化学方程式_。（2）由实验_（填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是_。探究二：维C泡腾片溶液的酸碱性。向维C泡腾片溶液中滴加石蕊试液，溶液变红，说明溶液显_性。25“五一”假期，小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关；b.可能与锌的形状有关。【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。实验编号硫酸的质量分数（均取20mL）锌的形状（均取1g）氢气的体积（mL）（均收集3分钟）20%锌粒31.720%锌片50.930%锌粒61.730%锌片79.9（1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式_。（2）小兵用右图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是_，氢气应从_（填e或f或g）管通入。【收集证据】（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是_。【得出结论】（4）结论是_。【评价与反思】（注意：若答对（5）（6）两小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分）（5）下表是小兵第组实验的详细数据。时段（均为1分钟）第1分钟第2分钟第3分钟第4分钟第5分钟第6分钟H2的体积3.1mL16.7mL11.9mL9.6mL7.6mL6.0mL请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因_。（6）锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？设计实验验证。_。26. （2013厦门市）用 Y 形管或 Y 形导管完成以下实验。 （1）图 9 中 Y 形管左侧管中加入无色酚酞试液，右侧管中加入浓氨水，一段时间后，可观察到的现象：_，用分子的观点解释这一现象：_。（2）图 10 中 Y 形导管平放于桌面，实验中可观察到的现象；_，用化学方程式解释结论：_；若把 Y 形导管固定在铁架台上（如图 11 ) , a 管位于上方， b 管位于下方，两石蕊试纸均湿润，可观察到 b 管中试纸变色比 a 管明显，原因：_。27. （2013厦门市）某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。实验 1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图 12 所示。（1）操作 1 和操作 2 的名称都是_，该操作中玻璃棒的作用是_。（2）灼烧滤渣 l 的目的是_ 。（3）己知滤液 1 中氯化铵和氯化锌的浓度相近。在某温度下蒸发滤液 1 时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵溶解度_氯化锌的溶解度（填“”）。（29(2013泉州市) 我国著名的闽籍制碱专家侯德榜，在纯碱制造方面做出了重大贡献。用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究，在老师的指导下，他们设计了下列两种实验方案进行试验。资料摘要：碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。浓硫酸具有很强的吸水性；碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。方案一 样品与氯化钙溶液反应,测定Na2CO3的质量分数（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）： 实验操作实验现象实验结论取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的CaCl2溶液。产生白色沉淀反应的化学方程式： （2）分析滴加的CaCl2溶液要过量的原因：_； （3）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na2CO3的质量分数为91%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%，这是因为 _ 。方案二 样品与稀盐酸反应,测定Na2CO3的质量分数利用下图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO2气体的质量，计算Na2CO3的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）。(4) 打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO2的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的 ，再接上装置C和D。 （5）关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应），装置A中样品产生气体的化学方程式为_。（6）待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿。根据 _ 定律，装置_（填标号）在反应前后的质量差就是产生CO2的质量，由此计算出该样品中Na2CO3的质量分数。若没有装置D，将会使测定结果 _（选填“偏大”或“偏小”）。44. (2013孝感市)某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种。【提出猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2，提出猜想的依据是 。【查阅资料】SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成CaSO3。【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：(1)甲同学认为是O2，则检验方法是_。(2)乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入澄清石灰水中，看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式_。(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。若拆去B装置，直接连接A和C装置进行实验，可能导致 后果发生。【实验探究】实验开始时，先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯；这样操作的目的是 。实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_。【思维拓展】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有_。45(2013咸宁市)某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。、写出该中和反应的化学方程式：。、探究烧杯内溶液中溶质的成分。【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？【猜想】猜想一：可能是CaCl2和Ca(OH)2；猜想二：可能只有CaCl2；猜想三：。【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。【进行实验】实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡实验现象：结论：猜想一不正确实验步骤：实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量实验现象： 结论：猜想二不正确，猜想三正确【反思与拓展】http:/ www .（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑 。（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ （填序号）apH试纸 b铜 c紫色石蕊溶液 d硝酸银溶液 （3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是（写一条）。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl2，应向烧杯中加入过量的 。49(2013荆门市)氯气（Cl2）是黄绿色气体，氯气溶于水部分以Cl2分子存在于溶液中，部分与水反应Cl2H2OHClHClO。产物中，次氯酸HClO是一种弱酸。氯气溶于水所得溶液称为氯水。把品红试纸（染有品红颜料的滤纸）放入氯水中，品红试纸褪色。下图是实验室制取氯气的成套装置图，请填空：X 蒸馏水浓硫酸饱和食盐水甲 乙 丙 丁 戊仪器X的名称是： 。从反应物的状态和反应条件看，装置甲属于 型气体发生装置。氯气在装置丁中被收集，其收集方法为 ，装置戊中可得到氯水。晓红对“氯水使品红试纸褪色”产生兴趣，她所在的学习小组进行了如下探究，请你一起来完成：【提出问题】氯水中的什么成分使品红试纸褪色？【猜 想】猜想1：氯水中的水使品红试纸褪色；猜想2：氯水中的Cl2使品红试纸褪色；猜想3：氯水中的盐酸使品红试纸褪色；猜想4：氯水中的 （填化学式）使品红试纸褪色。【实验探究】实 验 操 作实 验 现 象结 论把品红试纸放入水中学科王（A） 猜想1不成立把品红试纸放入干燥的氯气中试纸不褪色猜想2不成立 试纸不褪色猜想3不成立【结 论】学习小组通过讨论，找到了氯水中使品红试纸褪色的物质。【反 思】向氯水中滴加几滴紫色石蕊试液，会观察到的现象是 。50. (2013荆州市)化学实验室需经常取用NaOH溶液，当多次揭开其瓶盖后，同学们猜想该试剂可能部分变质了，若这种猜想通过实验验证是正确的，请完成下列各题：(1) NaOH溶液变质反应的化学方程式为 ；(2)下面是小强同学设计的验证过程，请根据实验现象和你的理解填写下列空白处：实验操作过程实验现象反应的化学方程式得出的结论 用试管取待测液少量，向其中滴加稍过量的 溶液产生白色沉淀 BaCO 3溶液中含CO32将上述反应后的混合物静置后，再向上层清液中加入 溶液。溶液呈红色溶液中含OH (3)若将中加入的溶液换成某盐溶液，会产生与中不同的实验现象，也可得出中相同的结论。写出一种符合条件的盐的化学式 ，其反应的化学方程式为： 。51(2013十堰市)某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。查阅资料白磷的着火点40。提出问题氧气体积约占空气总体积的多少？实验准备锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。实验探究装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。学科王现象分析（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是 ，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 燃烧（填“支持”或“不支持”）。写出白磷燃烧的化学方程式： 。（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 。（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：注射器中的水自动喷射出来，当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。导致这些现象发生的原因是： ； 。得出结论氧气约占空气总体积的1/5 。 63. (2013连云港) 39（2013连云港市）某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后，提出问题：“测定水的组成还有其他的方法吗？”经过讨论后，得到了肯定的答案，邀请你一起对此展开探究。 设计方案甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验（操作规范）。装置A中发生反应的化学方程式为 ，洗气瓶B中浓硫酸的作用为 实验探究当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g；装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为 ，而由水的化学式算得H、O元素的质量比为 。 分析交流针对上述结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，此观点得到了大家的认同，你对此改进的方法是 （假设生成的水完全被D中碱石灰吸收，装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计）。小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。 意外发现丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了，发现除了有红色固体b以外，溶液的颜色由无色变为蓝色。 提出问题铜与稀硫酸是不反应的，这里溶液的颜色为什么会变蓝呢？ 查阅资料CuO被还原的过程中会有Cu2O生成，Cu2O也能被还原在Cu； Cu2O固体是红色的，它一稀硫酸的反应为：Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O.学科王 得出结论红色固体a中含有Cu2O。 分析交流红色固体a中含 有Cu2O是否会影响水组成的测定结果 （填“影响”或“不影响”）。 提出猜想针对红色固体a的成分，小组同学提出猜想是：Cu2O和Cu；猜想是： 。 拓展探究丁同学利用改进后的装置及药品重新实验，通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立，他已称得：玻璃管的质量；反应前红色固体a和玻璃管的总质量，完全反应后，你认为他还需要称量 的质量。 教师点拨称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后，经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量，也可以确定哪种猜想成立。定量分析小组同学再次实验，他们开始称取质量为3.6g的红色固体a，与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g 。假如3.6g红色固体a都是Cu2O，请你计算出生成铜的质量（利用Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O.进行计算，写出计算过程）；然后，通过与实际得到的固体2g进行比较，判断猜想 成立（填或）。67（2013淮安市）牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂。某同学对牙膏中摩擦剂碳酸钙的含量进行探究。学科王【实验原理】 测定C装置中生成的BaCO3沉淀的质量，通过计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。【查阅资料】 CO2+Ba(OH)2=BaCO3+H2O，牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。【实验装置】 根据探究过程回答下列问题： （1）装置B中发生反应的化学方程式_ ；（2）实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用有： 搅拌B、C 中的反应物，使其充分反应；_；（3）从C中过滤出BaCO3沉淀所需的玻璃仪器有烧杯、_和玻璃棒；（4）实验中准确称取三份牙膏样品，每份4.0g，进行三次测定，测得生成BaCO3的平均质量为1.97g。则样品中CaCO3的质量分数为_；（5）若没有A装置，直接通入空气，则测得CaCO3的质量分数_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 72. （2013大连市）某面包膨松剂由碳酸氢钠和碳酸氢铵两种物质组成。化学小组为验证该膨松剂的成分，查阅资料，设计如图所示实验（实验开始前弹簧夹都处于关闭状态）。 资料：膨松剂在面包制作过程中发生化学反应；2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 NH4HCO3 NH3+H2O+CO2； 通常状况下，1体积水溶解700体积氨气，氨气溶于水所得溶液为氨水。 （1）是否需要将装置B中的水换成澄清石灰水，说明理由。 （2）如果没有装置C，可能会对实验造成的影响是什么？ （3）利用上述装置验证膨松剂的成分，简述实验操作及判断依据。100.（2013达州市）日常生活中使用的塑料袋，有的是用聚乙烯制成的，有的是用聚氯乙烯制成的。小凤对包装食品的塑料袋进行探究，以验证其成分。【作出猜想】：该塑料袋是用聚乙烯制成的 该塑料袋是用聚氯乙烯制成的；【查阅资料】：聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水；聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢；无水硫酸铜是白色粉末，遇水变为蓝色。【实验探究】：小凤将装置按A、B、C、D顺序连接好后，进行实验。在实验过程中，B、D产生明显现象，C无明显现象，说明塑料袋没有 气体生成（填化学式）。B装置的作用是 ；D瓶中发生反应的化学方程式是 。【实验结论】：通过实验证明，猜想 是正确的。【交流反思】：从化学角度分析，大量使用塑料制品会导致 。连接实验仪器时，能否 （填“能或“不能”）将B、C位置进行交换，理由是 （丰台）32（6分）化学兴趣小组用下图所示装置进行以下实验。1 收集一瓶二氧化碳：打开止水夹 和 ，关闭 ，从分液漏