初中化学 试验与探究实验题 人教新课标版（通用）

专题复习试验与探究 2020-5-181. 2020年4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考。【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?【查阅资料】I排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下： 猜想1：有CO、CO2、H2S； 猜想2：有CO、CO2、CH4； 猜想3：有CO、H2S、CH4； 猜想4：有CO2、H2S、 ； 猜想5：有CO、CO2、H2S、CH4。【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。【问题讨论】(1)如果A装置没有明显变化，则猜想 成立；如果B装置没有明显变化，则猜想 成立。(2)在验证猜想l的实验中，装置C中NaOH溶液的作用是 ；若要进一步验证气体燃烧后的产物，操作是：迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入 ，振荡。(3)要确证猜想5中是否有CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置C与D之间加一个 装置。改进后，若气体燃烧，且D装置内壁出现 ，证明气体中一定含有CH4。为了进一步确定气体中是否含有CO，可分别测定燃烧产物中H2O、CO2的质量。其方法是：将燃烧产物依次通过盛有 、 的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论。1、【提出猜想】CH4 【问题讨论】(1) 2 3 (2) 吸收CO2 澄清石灰水 (3) 干燥 水雾 浓H2SO4(或CaCl2或无水CuSO4) NaOH溶液2.某化学小组发现一袋包装破损的漂白粉，同学们对其漂白作用是否失效产生了疑问。【查阅资料】漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2和Ca(OH)2，其有效成分是Ca(ClO)2。Ca(ClO)2可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO，HClO能使有色物质如品红溶液褪色。HClO不稳定，易分解生成HCl和O2。【实验探究】实验操作实验现象实验结论把少量漂白粉样品加入水中，通入足量的CO2气体，_。_。漂白粉的漂白作用已失效。【继续探究】同学们对失效后的漂白粉的成分很感兴趣，并作进一步探究。在老师的帮助下，同学们对失效后的漂白粉成分进行猜想，猜想一：CaCl2和CaCO3； 猜想二：CaCl2和Ca(OH)2； 猜想三：CaCl2和CaCO3和Ca(OH)2。实验操作实验现象实验结论步骤一：把样品加入水中，充分溶解后过滤，_。有气泡产生。猜想一成立。步骤二：_。_。2、【实验探究】实验操作实验现象滴入适量品红溶液溶液红色不褪去【继续探究】实验操作实验现象取少量滤渣于试管中，加入适量稀盐酸取滤液样品于试管中，滴入无色酚酞试液溶液呈无色（溶液不变色）3.（桂林）请你参与下列探究：【问题情景】在课外活动中，小斌按照课本实验（见图1）探究分子的运动时，闻到了刺激性的氨味，于是，小斌在老师的指导下，设计了如图2的实验装置，进行同样的实验，结果不再有刺激性的氨味，并且快速出现实验现象，得到了和课本实验同样的结论。【实验探究与结论】小斌用图2装置进行实验。（1）滴入少量浓氨水后，湿润的酚酞滤纸条发生的变化是 。从分子运动的角度分析，此现象可说明的结论是 ；从浓氨水化学性质的角度分析，此现象可说明的结论是 。（2）用初中的化学知识分析，固体氢氧化钠的作用是 。（3）和课本实验比较，小斌改进后的装置的优点是（写出两点） ； 。【思维拓展】小媚受小斌实验的启发，将图2装置进一步改装成图3装置，用于验证二氧化碳的性质。（1）打开活塞K滴入稀硫酸后，两条用紫色石蕊试液润湿的试纸发生的相同变化是 ，不同变化是 ，小媚从课本实验中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊变色，因而她认为以上两个变化验证的二氧化碳的性质依序是 、 。（2）小柔认为小媚的装置还可以同时验证：二氧化碳能使澄清石灰水变混浊 ；二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。小柔为完成自己的两个验证实验，对小媚的实验进行的简单改进是： 、 。3、【实验探究与结论】（1）滤纸条变红 分子在不断运动或浓氨水(氨或NH3 或NH3H2O)易挥发浓氨水(NH3H2O)显碱性 或 浓氨水(NH3H2O)是碱性物质 或 氨气与水反应生成了碱 或 浓氨水(NH3H2O)易分解 （2）氢氧化钠吸水放热，加速浓氨水的挥发 （3）现象明显、快速出现实验现象、实验药品用量少、环保无污染 【思维拓展】（1）试纸由紫色变红色 下面的试纸先变红 或 两条试纸变色的快慢不同 或 两条试纸变色的深浅不同 二氧化碳和水反应生成了酸（碳酸或酸性物质） 二氧化碳的密度比空气大 或 二氧化碳比空气重 （2）在外管(或大试管)内加入澄清石灰水 将燃烧的木条放在支管口4.过碳酸钠（Na2CO4）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。【实验目的】测定过碳酸钠样品（含有的杂质不溶于水且不与酸反应）的纯度。【实验原理】2Na2CO4 + 4HCl = 4NaCl + 2CO2+ O2+ 2H2O【实验装置】【交流与讨论】甲同学认为测定产物中O2的体积即可测定样品的纯度。（1）装置的作用是： ；（2）装置的作用是： ；（3）称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为0.25 L（已知该实验条件下氧气的密度为1.28g/L），则称取的样品质量应大于 g；乙同学认为测定产物中CO2的质量（即反应前后装置的质量差）就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是 ；（填序号）A浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置吸收B二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置中冷凝而被吸收C装置、内空气中的二氧化碳被装置吸收丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7 g。则该样品的纯度为 。4、I（1）除去CO2和HCl气体 （2）验证CO2是否被除尽 （3）2.44 IIABC III97.6%5.一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学，(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为 得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。(2)某兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。 I用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气根据(1)中所写的化学方程式合成气中CO和H2的质量比为 。 用合成气还原足量氧化铜实验装置如下图所示：【设计买验步骤连接好装置并检查气密性。装入药品，通人一段时间合成气。分别称量装置D、E的质量。缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。再次分别称量装置D、E的质量，完善实验设计经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。进行实验该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：装置D的质量装置E的质量反应前292.4g198.2g反应后296.0g201.5g装置C中出现 色物质。称量数据如右表所示。现象分析和数据处理甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。 丙同学提出，实验步骤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响? (选填“是”或“否”，并说明理由)。拓展探究该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O； 白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。无水CuSO4无水CuSO4 F G I上图装置F中盛放的试剂名称是 。上图装置的正确连接顺序是 (填字母，且每套装置限用一次)。实验反思除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为 (写出一个原因，并说明理由)。 5、(1)CH4+H2O=CO+3H2 (2)I14：3 完善实验设计 进行实验红 现象分析和数据处理如果只有CO和H。还原足量CuO，合成气中CO与H2的分子个数比为1：3。生成物中碳元素与氢元素的质量比为2；1 如果只有CH4还原足量CuO，生成物中碳元素与氢元索的质量比为3:1 现测得CO2的质量：2015g-1982g=33g H20的质量：8960g一2924g=36g 生成物中碳元索与氢元索的质量比：(33g)：(36g)=9：49；4介于2：1和3：1之间 由此可推测出，除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有来反应的CH4，且 CH4也还原了CuO。 否。因为带走水蒸气会使测得的CO2质量偏低而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于2 ：1，所以对推测结果无影响。 拓展探究澄清石灰水 HGFI 实验反思因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比太置2：1，所以可能是合成气中参与反应的CO与H2的分子个数比大于1：3(或H2未完全参加反应、生成的水未被完全吸收等) 6.做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与。问题1铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？查阅资料1（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液。实验探究将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_溶液，观察到的现象是_，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。问题2铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？Fe3O4Fe2O3铁分解温度/15381400熔点/1535查阅资料2（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表： （2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4。理论探讨根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。拓展延伸（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_；（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式_;（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。6、【实验探究】 稀盐酸、硫酸铜等；冒气泡、出现红色固体等 【理论探讨】 l535l538【拓展延伸】 (1)在集气瓶底部放少量的水(或在集气瓶底部铺一层细沙) (2)6Fe203 高温 4Fe304+02(3)由黑色变成红棕色7.叠氮化钠(NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究【应用研究】(1)汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为_。【制备研究】(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH3N2O = NaN3NaOHX,实验室检验X气体使用的试纸是湿润_。【Na2CO3质量分数测定】工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置（已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体）。(3)装置A的作用是_。设计的实验步骤为：精确称量样品，检查装置气密性；打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；再打开弹簧夹，_；再次称量装置C。计算碳酸钠含量至少需要测定_（填数字）个数据。根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因_。【NaN3纯度测定】精确称量0.140 g NaN3样品，设计如图装置，测定其纯度。已知2NaN3 3N2 (NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热。(4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差_（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好。(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是_。(6）使用冷水冷凝的目的是_。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是_。(7)常温下测得量气管读数为67.2 mL(N2的密度为1.25 g/L)，则实验中选用的量气管规格合适的是_（填字母序号）。A. 100 mL B. 1 L C. 2 L(8)计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）。7、（1）2NaN2=2Na+3N2 (2)红色石蕊试纸 （3）除去空气中的CO2 缓缓放入空气 3 生成NaN2的同时有NaOH生成，NaOH吸收空气中的CO2生成Na2CO3 （4）不变 （5）倾斜锥形瓶，使样品与M溶液接触 （6）降低气体温度（防止量气管中水喷出） 调节两边液面相平 （7）A （8）92.9%8.不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。【提出问题】蚁酸的成分是什么？