期末复习专题：探究+计算

1、期末复习专题 探究+计算一、探究题科学实验探究需要设计优化的实验方案并准确的进行数据处理。例1某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定。（1）如果该实验选择图装置来制取氧气，则反应的化学方程式为 。（2）用图装置可干燥氧气：烧瓶内装入 进行干燥气体。（3）图是用干燥纯净的O2与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置中装有碱石灰，其作用是_ _。（碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物）（4）称取5.0 g二氧化锰样品进行实验，图中装置反应前后的质量差为1.1 g

2、，则样品中二氧化锰的质量分数为_ _（填计算结果）。【来源：21cnj*y.co*m】例2某兴趣小组探究如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据，计算石灰石中碳酸钙的质量分数。【实验设计】通过下列实验测定CO2的质量和体积：（1）实验II中，先连接好装置，再检查装置气密性，然后装好药品，最后将10ml稀盐酸快速推入烧瓶中。若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是 。（2）实验的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：时间/min12345678910注射器读数/ml60.085.088.089.089.589.889.990.0

3、90.090.0 根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是 ml(3)上述实验中要求稀盐酸过量，对反应后的溶液进行处理：若将含有盐酸的氯化钙溶液pH值调到中性，在不用指示剂的情况下，加入一种反应物即可，书写此反应的化学反应方程式 。定性和定量结合既是化学的重要思想，也是研究物质组成的重要方法。例3某研究性学习小组为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体Cu中是否含有Cu2O（红色），进行了认真的研究。请你一起踏上探究之路，回答下列问题。21·世纪*教育网【查阅资料】 无水CuSO4遇水变蓝 高温灼烧CuO生成Cu2O和O2 Cu2O与稀H2SO4反应：Cu2O+H2SO

4、4=Cu+CuSO4+H2O【设计实验方案】方案1 取该红色固体加入适量稀H2SO4，实验现象为 ，结论为红色固体中含有Cu2O【版权所有：21教育】方案2 装置如图所示，拟通过干燥管中CuSO4变蓝来判断红色固体是否含有Cu2O（1）为确保探究的科学、合理、安全实验中还应采取的措施有 ；（填序号） 加热前先排尽装置中的空气【出处：21教育名师】 在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置 在盛有CuSO4的干燥管后再连接一个装有浓H2SO4的洗气瓶（2）由方案2实验后得出结论：红色固体中含有Cu2O写出红色固体Cu2O与H2反应的化学方程式 。方案3 称得干燥坩埚（常用于固体加热的容器）的质

5、量为ag，取红色固体置于坩埚中称得总质量为bg，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后坩埚与固体总质量为cg（1）该实验方案最少得进行 次称量；（2）若确认红色固体中含有Cu2O，则c与a，b应符合的数学关系式为 。物质除杂的不同思路：思路一：将杂质直接转化为所需物质； 思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。例4运用思路一：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的 溶液，过滤、蒸发，即得氯化镁固体。2-1-c-n-j-y运用思路二：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。步骤中反应的化学方程式是 ，滤液C中一定含有的阴离子是 ；步

6、骤中乙溶液是 （填化学式）溶液。练习：1某科学兴趣小组通过查阅资料得知，用固体草酸(化学式为H2C2O4·2H2O)可以制取CO，方程式可写成H2C2O4·2H2OCOCO23H2O，该课题小组的同学设计了如图所示的装置并进行了实验，收集一瓶CO，请回答：(1)为证明分解产物中有水，装置A中的物质应该是 ；(2)装置B的作用是 ；(3)实验中采用“压水法”收集CO(装置C)；从CO的物理性质考虑，是因为 ；(4)若要验证二氧化碳有无生成，则应在 之间加一个装置，该装置中盛放的物质是 。2氮化铝(AlN)是一种新型材料。某氮化铝样品中含有碳或氧化铝杂质。已知氮化铝和NaOH溶

7、液能反应，其反应方程式为：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3，氧化铝也能与氢氧化钠溶液反应而全部溶解，但不生成气体。现用如图所示中的一些装置来进行相关实验。根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数，并根据实验现象来确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计)。(1)实验操作为：a往锥形瓶中放入适量的AlN 样品；b打开分液漏斗的活塞往锥形瓶中加入过量的浓NaOH；c检验装置气密性；d测定收集到水的体积。正确的操作顺序为 ( 用a、b、c、d 字母表示)。(2)广口瓶中的试剂X 宜选用 (填写序号)。A稀硫酸 B酒精 C植物油 D水(3)若广口瓶内的液体没有装满(上方留有

8、少量空间)，则实验测得NH3体积将 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)3. 小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料。（1）小明阅读资料发现：“汽泡爽”原料中的柠檬酸和小苏打（NaHCO3）粉末混合后加水，可以发生以下反应，请填写柠檬酸的化学式。3NaHCO3 + _ = C6H5O7Na3 + 3H2O + 3 CO2（2）小明想探究加水温度对产生气体量的影响，小明设计了如下实验方案。实验序号加入水的体积加入水的温度收集到的气体的体积1200 mL15a（待记录）2200 mL50b（待记录）在老师的帮助下，小明采用相同的两套实验装置（如图）分别完成上述实验，在A中加入水，再加入一袋“汽泡爽”，

9、迅速塞紧胶塞。量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体，冷却至室温后读取数据。B中油层的作用是_ _。（3）通过实验，小明测得：a = 64 mL，b = 132 mL，由此获得结论：“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系。但是老师看到小明的实验报告后却指出：两套装置中，“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等，与温度关系不大，其本质原因是_。21教育网（4）通过反思，为了证明老师的观点，小明继续利用（3）中已反应完的两套装置，又做了一步实验，发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近，他的实验操作是_。4已知碳酸易分解，草酸与碳酸有相似的化学性质，在受热的条件下草酸也会分解，仅生成三种氧化物。我

10、校研究性学习小组对此展开探究：2·1·c·n·j·y提出问题 生成的三种氧化物是什么？提出猜想 生成的氧化物中有H2O、CO2和CO。实验探究 张亮将生成的气体，依次通过如图所示装置，验证猜想。观察到A中 ，证明生成物中有水。B中澄清石灰水变浑浊，证明 。D中红色粉末是 （填化学实验现象） 。交流讨论陈军认为：按照上述提出的猜想，张亮不需要E装置也能够推断出生成物中有一氧化碳。你是否支持陈军的观点： （填“支持”或“不支持”），请说出你的理由： 。 陈军还认为：从环保的角度来看，此装置有一个缺陷，请你指出该缺陷： ，改进的方法是 。5. 摩擦现

11、象广泛存在于人们的生活与生产中。随着生活品味的提升，玻璃房逐渐受到人们的青眯，这大玻璃窗户的清洁可由如图所示的“自动擦窗机器人”完成某“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘当自动擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上 （1）当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上保持静止时，若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”） v（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×103m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力是 （3）小刚同学为了参加体育考试，想测试一下橡胶底和牛筋底的

12、运动鞋哪双摩擦力更大。于是他将鞋放在水平方置的木板上，将弹簧测力计固定，拉动木板，如图所示，当他水平向左拉动木板时，鞋所受到的摩擦力的方向为_。（4）小梦分别对物体在静止状态和运动状态下受摩擦力情况进行了研究，并绘制了图象，如图所示。请比较图像中A、B两点处力的大小（填“>”、“<”、“=”或“不能确定”）： FA fA FB fB6.某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了。【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色？【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下

13、猜想：甲同学：可能是酚酞与O2发生了反应； 乙同学：可能是NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应；丙同学：可能与NaOH溶液浓度大小有关； 【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想：(1)乙同学设计如图装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确。甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是_ _ 。【来 (2)丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH1溶液，然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图2说明：溶液无色时色度值（透过率）为100%。请你观察图2写出结论：_ _ 7.研究性学习小组测定实验

14、室里一瓶久置的NaOH固体是否变质【提出问题】NaOH固体是否变质？【猜想与假设】猜想1：没变质，全部是NaOH； 猜想2：全变质，全部是Na2CO3猜想3：部分变质，既含有NaOH，又含有Na2CO3；(1)下列试剂中可用于检验氢氧化钠是否变质的有 稀盐酸 澄清石灰水 生石灰 氯化钡溶液 二氧化碳 (2)【设计方案并进行实验】请你与他们一起完成，并回答所给问题实验步骤 实验现象实验结论称取上述固体样品8g溶于100mL水配成溶液，向溶液中滴加 过量的氯化钙溶液充分反应后，静置有白色沉淀产生说明久置固体中，一定含有Na2CO3用玻璃棒蘸取少量中的上层清液滴在pH试纸上，与标准比色卡对比，测出p

15、HpH=10猜想3正确上述步骤中，滴加过量氯化钙溶液的目的是_ _(3)【拓展】 要除去氢氧化钠中含有的碳酸钠，所用的方法（用化学方程式表示） 【反思】通过探究，实验室中的氢氧化钠应密封保存二、计算1.弹壳的黄铜只含有锌和铜。将在装有22 g弹壳的烧杯中加入117.4g稀硫酸，恰好完全反应，反应结束后，烧杯中混合物的质量是139 g。计算:弹壳中铜的质量分数。 反应后所得溶液中ZnSO4的质量分数(计算结果保留一位小数)2某同学在实验室发现一瓶由碳酸钠和氯化钠组成的混合溶液为了测定该混合溶液中碳酸钠的质量分数，该同学设计了如下实验：取该混合溶液50g，向其中逐滴加入稀盐酸，当加入盐酸的质量为1

16、5g、30g、45g、60g时，生成气体的质量见下表（气体的溶解度忽略不计）第组第组第组第组稀盐酸的质量/g15304560生成气体的质量/g1.8n4.44.4（1）第组数据n为 g（2）混合溶液中碳酸钠的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确至0.1%）3某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口久置的氢氧化钠和一瓶未标浓度的稀盐酸。为测定氢氧化钠的变质情况和稀盐酸的浓度，他们取9.3g变质的氢氧化钠样品于锥形瓶中，加入50g水，充分溶解，再向锥形瓶中滴加未知浓度的稀盐酸。实验测得加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如下图所示。 求：(1)9.3g样品中碳酸钠的质量。 21世纪教育网版权所有(2

17、)未知浓度的稀盐酸的溶质质量分数。4汽车超载是当前发生交通事故的重要根源。为了加强监控，各地均设置超载监测站。如图所示，已知某汽车的自重为2吨，其载重量为10吨。现让该汽车前轮开上电子地磅秤，其读数为5吨，后轮开上电子地磅秤读数为6吨，且前后轮与地面的接触面积相等。问：（1）该汽车的前后轮对地面的压强是否相同？为什么？21·cn·jy·com（2）该汽车是否超载，通过分析计算说明理由。5.在杠杆的两端分别挂着体积相同的铝球和铁球，这时杠杆平衡。将铝球浸没在水中，铁球浸没在某一浓度的液体中，此时杠杆仍然平衡，请推导出该液体的密度 。（铁不与液体发生化学反应。且水的密

18、度为水，铁球的密度为铁，铝球的密度为铝）2-1-c-n-j-y6如下图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R2的滑片P置于某一位置时，电阻R1消耗的功率为1W，R2消耗的功率为3W；当滑片P滑到另一位置时，电流表的示数变为原来的3倍，此时滑动变阻器R2消耗的功率等于_W。21*cnjy*com7如图所示，当滑片P在某一位置时，电压表的的示数为2V，滑动变阻器消耗的功率为04W；改变滑片平的位置，当电压表的示数为4V 时，滑动变阻器消耗的功率变为06W，求电源电压U和定值电阻R1 的大小。8如图所示，是某科技活动小组的同学们设计的恒温箱内部电路结构示意图它包括了工作电路和控制电路两部分，用于获得

19、高于室温、控制在一定范围内的恒温。其中，R为滑动变阻器，R为可变电阻，电磁铁整个线圈的电阻R0=20，加热器的电阻R1=484。当控制电路的电流I0.04A时，电磁继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流I0.036A时，电磁继电器的衔铁被弹簧拉起，则：21（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的功率为多少？（2）如果当滑动变阻器的电阻R=300时，可变电阻R=180时，衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是多少？那么，当衔铁恰好被吸引时，滑动变阻器和可变电阻的最小电阻的阻值是多少？21世纪教育网精品科学工作室9黑夜看不见开关位置，为此小明设计了如图所示的电路，当单刀双掷开关合向b时，照明灯亮，指

20、示灯灭，避免指示灯费电，合向a时，照明灯灭，指示灯亮，显示开关S位置只能处于这两种状态，他利用一个“l0V、2W”的小灯泡和一段2.0×104m的电阻丝安装指示灯。(1)为使指示灯正常发光，在图中方框内完成指示灯和电阻丝的连接电路。(2)按上述设计，电阻丝需截用多长一段?(3)若照明灯一天使用6h，则整个电路一天（24小时）总共耗电多少度?参考答案：一、探究题2H2O2 =2H2O+ O2MnO2科学实验探究需要设计优化的实验方案并准确的进行数据处理。例1（1）（2）浓硫酸。（3）防止空气中的二氧化碳进入。（4）_ 94% _。例2（1） 烧瓶内压强增大，稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪

21、器链接处脱落 。（2）最终生成CO2的体积是 80 ml(3)反应方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 。21教育名师原创作品定性和定量结合既是化学的重要思想，也是研究物质组成的重要方法。例3方案1实验现象为 溶液变为蓝色 方案2 （1）应采取的措施有 123 ；（2）Cu2O与H2反应的化学方程式 Cu2O+ H2= 2Cu + H2O 。方案3 （1）最少 4 次称量；（2）c与a，b应符合的数学关系式为 c<(9b-a)/8 。例4思路一：加入适量的 硫酸镁 溶液。思路二：步骤中方程式是 K2SO4+BaCl2=BaSO4+2KCl ，一定含有的阴离子是 氯离子

22、，氢氧根离子 ；乙溶液是 HCl。练习：1 (1) 无水硫酸铜 ；(2) 除去二氧化碳 ；(3) 难溶于水 ；(4) AB， 澄清石灰水 。2（1）顺序为 cabd 。(2) X 宜用 C 。 (3) 无影响 。3.（1）柠檬酸的化学式_C6H8O7。（根据元素守恒）。（2）油层的作用是_防止生成的二氧化碳溶于水_ 。www-2-1-cnjy-com（3）原因是_ 依据质量守恒定律，产生气体的量应与反应物的量有关_（温度只影响反应速度）_。（4）实验操作是_不断摇动两套装置中的 锥形瓶，继续收集气体并测量体积_。4 A中 白色粉末变为蓝色 。 生成了二氧化碳 。氧化铁 ，（填化学实验现象） 红

23、色粉末变为黑色，E中澄清石灰水变浑浊 。交流讨论：支持，理由： 这三种气体中只有一氧化碳具有还原性 。缺陷： 没有进行尾气处理，改进的方法是 点燃尾气或收集尾气 。5. 不变 （因为重力不变）（2）压力是 180牛 （F=pS） （3）_水平向左_。(受力分析即可)（4） FA = fA FB = fB6.（1）理由是_若制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体，试管中红色也能退去_。(2结论：_浓度越大，酚酞试液红色褪去越快，浓度越小色度值越大 7.(1) 1234 （只有二氧化碳不可以） (2)目的是_ 使样品中的碳酸钠完全反应 (3)【拓展】除碳酸钠的方程式Ca(OH)2+Na2CO3=CaC

24、O3+2NaOH 二、计算1. 40.9% 24.8% 分析：先算出生成的氢气的质量：22 g+117.4g-139 g=0.4g Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 65 161 2 65/2= X/0.4g X =13 g Cu%=(22 g-13 g)/22g=40.9% X y 0.4g 161/2= y/0.4g y = ZnSO4%=32.2g/(139 g (22 g-13 g )= 24.8% 2（1）n为 3.6 g盐酸的质量变为2倍，则生成的气体也是2倍。（2）21.2% Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 106 44 x=10.6g x 4.4 Na2CO3%=10.6g/5