专题24实验探究和设计-原卷版

1、1（2013）“五一”假期，小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响”进行了探究。【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些的影响呢？【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。（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】（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验是。【得出结论】（4）结论是。【评价与】（注意：若答对（5）（6）两小题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

2、据。请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因时段（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50.920%锌粒61.730%锌片79.9。（6）锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些影响？设计实验验证。2（2013 福建厦门）某化学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

3、锌等，其中氯化铵、氯化锌可于水。小组的设计回收物质的流程如图 1 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“”、“”或“”）。实验 2 利用外壳回收物锌氢气及相关探究（4）用锌和稀硫酸氢气。己知氢气密度比空气小且难溶于水，提供装置如图 2。应选择：发生装置为（填），排空气法收集装置为（填）。若用排水法收集并测定气体的体积，气体从装置 B 导管口（填“ a ”或“ b ” ) 进；选用仪器 F

4、测量排出水的体积，仪器 F 名称是。（5）探究影响锌与稀硫酸反应快慢的。反应过程中，用前 10 min 内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同，进行下表四组实验，获得数据如下表。比较实验 a 和实验 b ，可以得到的结论是。为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验和实验（填）。控制其他条件相同，需控制的条件是（例举一种条件即可）。3（2013广州）中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某研究性学组发现一瓶未密闭的 KOH 固体，对其成分提出以下假设，并完成了实验探究。假设 1：只含 KOH； 假设 2：含 KOH 和 K2CO3； 假设 3：只含 K2CO3（1）成

5、分中可能含有 K2CO3 的原因是（用化学方程式回答）。（2）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到，说明假设 2 或假设 3 成立。（3）进一步探究的过程如下：“操作 1”的名称是。验实号编试剂前 10 min 内产生的氢气体积(mL)不同纯度的锌不同体积和浓度的稀硫酸a纯锌30 mL 30 %564.3b含杂质的锌30 InL 30 %634.7c纯锌30 mL 20 %449.3d纯锌40 mL 30 %602.8“固体 A”的化学式是。加入足量 CaCl2 溶液的作用是。（4）变质试剂也有利用价值，从 KOH 和 K2CO3 的组成和性质看，这瓶变质试剂的用途是（写出一条）。4（2

6、013 广西南宁）某化学小组设计了的装置，对纯碱（Na2CO3）和小苏打（NaHCO3）两种固体进行实验探究（1）写出甲、丙两种仪器的名称：甲，乙。（2）在实验过程中，观察到乙仪器中的澄清石灰水变浑浊，请写出丙仪器中发生反应的化学方程式。（3）该实验探究利用的科学方法是（填“控制变量法”、“对比观察法”或“定量分析法”），实验目的是。5（2013贵阳）某小组同学用盐酸和氢氧化钙，对酸和碱的中和反应进行探究请你参与甲同学向装有氢氧化钙溶液的烧杯中加入盐酸，无明显现象结论：两种物质未发生反应。乙同学向滴有酚酞的氢氧化钙溶液的试管中慢慢滴加盐酸，溶液由色变为无色。结论：两种物质发生了反应反应的化学方

7、程式为。大家认为乙的实验证明盐酸与氢氧化钙发生了中和反应，并对甲的实验继续探究。提出问题甲实验后的溶液中溶质？作出猜想猜想一，只有 CaCl2；猜想二有 CaCl2 和 Ca（OH）2；猜想三，有 CaCl2 和 HCl。实验探究为验证猜想，丙同学设计了方案 1 和方案 2，并按方案进行实验。方案方案 1方案 2方案 3实验结论丙认为猜想三正确。实验评价丙的实验操作和方案中有之处，其之处是。大家后通过方案 3 即证明了猜想三正确，其实验中应观察到的现象为。实验拓展为节约资源和避免实验废液对环境污染，小组同学将方案 1 和方案 3 及甲实验后烧杯中剩余溶液混合（混合时未见明显现象），并对混合液中

8、的盐分离回收，请将相关内容填入下表。6（2013 河北）乙炔（C2H2）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为 CaC2）与水反应生成，同时生成一种白色固体。【提出问题】白色固体是什么物质？【做出猜想】经过思考认为有以下几种可能：猜想一：CaO；猜想二：；猜想三：Ca(OH)2。他的依据是。【交流】经过交流，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：。【进行实验】（一）取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到，证明要分离的盐所用试剂主要操作实验操作（分别取少量甲实验后的溶液于试管中）实验现象对比标准比色卡：pH7产生白色沉淀实验结论

9、溶液中有 HCl溶液中有 CaCl2猜想二不成立。（二）取少量白色固体加入到水中，取上层清液，有白色沉淀出现，证明猜想三成立。该反应的化学方程式为：。结论：白色固体是 Ca(OH)2。【拓展应用】已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小。欲并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是（选填图中装置序号）。7（2013）酸、碱、盐是几类重要的化合物，他们之间能发生复分解反应。（1）复分解反应发生的条件是有沉淀析出，或有气体放出，或有生成。（2）某化学小组进行“酸和碱的中和反应”实验：将盐酸滴入一定量的澄清石灰水中，实验无明显现象。取反应后的部分溶液加热、蒸干、

10、得到白色固体。以下是探究白色固体成分的实验，已知 CaCl2 溶液呈中性。请填写下表：实验：无明显现象的中和反应可借助酸碱指示剂判断反应终点。（3）“粗盐提纯”指除去 NaCl 中的泥沙和 MgCl2、CaCl2、Na2SO4 等杂质。某同学设计了除去三种可溶性杂质的实验方案：先将固体溶解，然后向其中依次加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3 溶液，充分反应后过滤，蒸发结晶。请回答：OHClSO部分物质的溶解性表（室温）实验操作测定结果白色固体成分用 pH 试纸测定反应后溶液的酸碱度，操作方法是pH7CaCl2溶解、过滤和蒸发操作中都用到一种玻璃仪器，该仪器在蒸发操作中的作用是什么？加入

11、 Na2CO3 溶液的目的是什么？以上方案还需完善，请说明原因并加以补充。（4）LiOH 和 NaOH 的化学性质相似。“神舟”飞船内，可用盛有 LiOH 的过滤网吸收航天员呼出的气体，以降低 CO2 含量。请计算：用 LiOH 完全吸收 176 g CO2 生成Li2CO3 和 H2O，理论上至少需要 LiOH 的质量是多少？8（2013 黑龙江哈尔滨）有四瓶失去的溶液，现标为 A、B、C、D，分别是碳酸钠溶液、氯化钡溶液、硫酸钠溶液和稀盐酸中的一种。提出问题如何区分出四种溶液？进行实验甲同学实验：由此甲同学认为 A 一定不是。表达与交流甲同学向实验后的溶液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液由无色变为

12、红色，则甲同学的结论：A 是氯化钡溶液乙同学不同意甲同学的结论，乙同学的理由是。于是乙同学另取少量 A 于试管中，向其中滴加一种试剂是溶液，观察到的明显现象是由此证明了甲同学的结论是错误的同时确定了 A乙同学继续实验：H溶、挥溶溶、挥Ba2溶溶不溶不溶Ca2微溶溶微溶不溶Mg2不溶溶溶微溶收集观察到 C 中产生气泡，D 中产生白色沉淀。解释与结论写出 D 中发生反应的化学方程式。乙同学最终通过实验区分出了四种溶液。与评价请甲同学区分上述四种溶液时，在实验方法上的一点之处。9（2013）某化学小组成功完成了下图所示实验（装置气密性良好），验证了的组成。探究过程如下：1. 称量装有干燥块状木炭的试

13、管 D，质量为 50.7g，装有碱石灰的装置 C 质量为 112.3g，连接 A、B、D 装置；2. 从长颈漏斗加入足量 3%的过氧化氢溶液，连接 C 装置，点燃灯；3.待 D 中发生反应，熄灭灯，冷却；4. 称量试管D 及剩余固体的质量为 50.1g，装置 C 的质量为 114.5g已知：碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，木炭中的杂质不参与反应，B、C 中所装药品足量，能完全吸收相关物质。请回答下列问题：（1）装置 A 反应的化学方程式为，该反应属于反应。（2）灯加热的作用是。（3）为减小误差，步骤冷却过程中需要注意是。（4）根据实验数据计算参加反应的氧气的质量为（列式并计算），从而计算出中碳

14、、氧元素的质量比。10（2013 湖南长沙）和同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞试液变红，Na2CO3溶液也能使酚酞试液变红。碱溶液使酚酞试液变红，是因为碱在水中解离出 OH，那么 Na2CO3溶液中究竟是哪种粒子使酚酞试液变红呢？设计了如图三个实验，请你、和一起探究并完成下列问题：（1）Na2CO3 属于（填“酸”、“碱”、“盐”）；（2）实验的目的是为了；（3）实验加入蒸馏水的目的是探究水分子是否能使酚酞试液变红，同学认为实验没必要做，你认为的理由是；（4）实验滴入 Na2CO3 溶液，震荡，酚酞试液变红，向变红后的溶液中再逐滴滴加过量的CaCl2 溶液后，震荡，红色逐渐，同时还观

15、察到生成了（提示：CaCl2 溶液呈中性）。由实验、得出结论：溶液中的 CO32以使酚酞试液变红；（5）同学在和老师交流上述结论时，老师说：“其实 Na2CO3 溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在 OH”，你认为 Na2CO3 溶液中存在 OH的原因是。11（2013 吉林）2013 年举办的“3.15”，曝出某品牌金饰品掺事件，引起同学们的好奇。某化学小组在老师的帮助下，对几种常见金属饰品所含的金属进行了相关的探究活动。【提出问题】（1）怎样假黄金？（2）怎样确定钯的金属活动性？【查阅资料】（1）假黄金通常是黄铜（CuZn 合金）；（2）钯（Pd）呈银白色，有金属光泽，可用作饰品。【实验

16、药品】钯、铂（Pt）、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯（PdCl2）溶液【实验探究】（1）鉴别黄金样品的真假取黄金样品于试管中，滴加稀盐酸后，观察到黄金样品表面有气泡产生，该气体是，说明此样品为（选填“真”或“假”）黄金。（2）探究钯的金属活动性依据生活经验，猜想钯的活动性可能与银和铂相近，于是他们利用上述药品进行如下实验：初步得出结论：钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为。【废液处理】（1）转化成沉淀。小组同学将所有液体倒入废液缸中，出现白色沉淀。写出产生该现象的化学方程式（写出一个即可）；（2）通过科学合理的方法进一步回收金属钯。12（2013 江苏）某小组对物质的性质进行相关探究。【提出问题

17、】氯化氢( HCl)气体显酸性吗？【进行实验】该小组的同学根据与水反应的实验探究方法，用三朵由紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的纸质干燥进行如图 1 的三个实验：实验步骤实验现象实验结论把钯浸入硝酸银溶液中.钯的活动性比银弱把铂浸入氯化钯溶液中无明显现象钯的活动性比铂实验现象：I 和中不变色；中变红色。【查阅资料】图 2 是查阅的氯化氢气体溶于水的示意图。【实验结论】氯化氢气体不显酸性。【交流】(1)从微观角度分析氯化氢气体不显酸性的原因是 。(2)向实验中变红的上喷足量的稀氢氧化钠溶液，发现最后变成黄绿色，写出相关反应的化学方程式。(3)紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显色。(4)下列实验可以用来说明氯化氢气

18、体不显酸性的是。A测试盐酸的导电性，盐酸能导电B干燥的碳酸钠粉末放人氯化氢气体中，不反应C氢气与氯气反应，生成氯化氢气体D干燥的碳酸钠粉末放人盐酸中，能反应【拓展应用】(1)该小组的同学为探究分子的运动情况，在玻璃管两端同时放人蘸有试剂的棉花，做了如图 3 所示实验，发现在玻璃管内形成了白色烟环（成分力氯化铵）且偏向蘸有浓盐酸的棉花一端。白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端的原因是。写出该反应的化学方程式。(2)氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体，燃烧 100 9 氢气，理论上生成氯化氢气体的质量是多少？（在答题卡上写出计算过程）13（2013 江西）某实验小组开展了如下有关碱的化学性质探究活动：(1

19、)买验 l 的目的是；(2)实验 2 中发生反应的化学方程式是 ;(3)实验 3 中观察到溶液由红色变为无色后，想知道反应后溶液中除 NaCl 外，是否还含有其他溶质(不考虑酚酞)，于是她向反应后的溶液中加入一种试剂，从而得出了结论。加入的试剂可能是；(4)通过上述实验探究活动，可以总结出碱的化学性质是：碱能与酸发生中和反应(精校）；(5)准备实验时，发现药品室有两瓶未标注浓度的氢氧化钠溶液，经询问老师得知，该两瓶溶液的溶质质量分数分别为 5和 l0。请你设计实验方案完成对这两瓶溶液的鉴别(仅限以下实验用品：试管、量筒、滴管、酚酞溶液、10盐酸)。实验步骤预计现象及相应结论14（2013 辽宁

20、沈阳）化学小组同学探究“酸的化学性质”，请你参与并完成下列部分实验内容。【发现问题】碱式碳酸铜与稀硫酸反应形成的 CuSO4 溶液显蓝色，而与盐酸反应形成的 CuCl2溶液显绿色。【提出问题】同样都含有 Cu2+，为什么号试管中的 CuSO4 溶液显蓝色，而号试管中的 CuCl2溶液显绿色。【猜想与假设】猜想一：若溶液中 Cu2+显蓝色，则 SO42+对 Cu2+显色无影响，而 Cl对 Cu2+显色有影响；猜想二：若溶液中 Cu2+显绿色，则；猜想三：【实验验证】用下列两种不同方案初步验证猜想一，请你补全实验所需试剂：方案一：取少量号试管中的溶液于另一支试管中，向其中加入，实验过程实验现象实验

21、结论号试管：固体溶解，产生气泡，放热；号试管：。a、金属活动性：镁铜（填“”或“”）b、涉及到的化学方程式。（2）号试管：绿色粉末逐渐溶解，产生气泡，溶液显蓝色。号试管：绿色粉末逐渐溶解，产生气泡，溶液显绿色。Cu2（OH）2CO3+2H2SO4 2CuSO4+3H2O+CO2 Cu2（OH）2CO3+4HCl 2CuCl2+3H2O+CO2为 5的氢氧化钠溶液，另一种为 l0的氢氧化钠溶液。观察到预期实验现象，猜想一正确。方案二：取少量号试管中的 CuCl2 溶液于另一支试管中，向其中加入，观察到预期实验现象，猜想一正确。【评价与】在实验探究的过程中，体会到了溶液颜色成因复杂，相关知识还有待

22、进一步学习。15（2013 陕西）与做完酸、碱、盐相关性质实验后，很感地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合一起，看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他们一起进行探究。【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么？【猜想假设】猜想Na2SO4、Na2CO3猜想Na2SO4、Na2CO3、NaOH猜想Na2SO4、H2SO4、Na2CO3猜想Na2SO4、 H2SO4猜想Na2SO4上述猜想中，你认为不合理的是猜想（填序号）。【实验探究】取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，据此，他认为猜想是正确的。你认为他的结论是（填“合理”或“不合理”）的，理

23、由是。向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液，振荡，溶液变蓝。该反应的化学方程式是。【实验结论】根据上述实验探究，你认为猜想（填序号）是正确的。【拓展应用】工厂与的酸性废水必须处理至中性再排放，这样做的意义是（答一点即可）。16（2013）如下图所示进行实验，同时将针筒内全部液体迅速注入容器中，实验内容如下表所示。（1）实验开始前红墨水左右两端液面保持相平。容器 I、II 体积相同，装置气密性良好。（2）实验 a 中，容器 I 内产生的现象是。红墨水液面位置发生变化的原因(用化学方程式表示)。（3）实验b 中，针筒 I、II 内盐酸足量且溶质质量分数相同，产生气泡更剧烈的容器是(填“I”或

24、“II”)，（4）红墨水的位置变化情况是。17（2013 浙江杭州）高锰酸钾是一种盐，可溶于水，溶液显紫红色。上有一个“估算高锰酸根离子的大小”的实验，某同学按实验步骤操作如下：用的高锰酸钾晶体粒径大约为 13 毫米），用毫米刻度尺测取一小粒高锰酸钾晶体（量并估算其体积为 Vmm3；将该高锰酸钾晶体溶解在有 10 毫升水的试管 1 中；从试管 1 中取出 1 毫升溶液，将其加人有 9 毫升水的试管 2 中（第一次稀释）；从试管 2 中取出 1 毫升溶液，将其加人有 9 毫升水的试管 3 中；以上述方法继续稀释高锰酸钾溶液，到刚看不出高锰酸钾溶液的紫红色为止时，共稀释 10次；特别提示：已知在第

25、 9 次稀释时，还能看出溶液呈淡紫红色此时 10 毫升溶液中有 1000 个高锰酸根离子，该数据可作为本实验的估算比较标准。实验容器 I针筒 I容器 II针筒 II红墨水液面位置a（充满）10mL 澄清石灰水（充满）10mL 水保持左高右低b0.55g 锌15mL 盐酸0.24g 镁15mL 盐酸请回答以下问题：（1）在取 1 毫升高锰酸钾溶液时，若俯视量筒读数，则所取溶液体积1 毫升（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（2）下列中的哪一个实验，与本实验方法相似的是。A验证植物光合作用产生氧气B测定空气中氧气的含量C用 pH 试纸测定溶液的酸碱度D探究物体所受浮力与排开水的关系（3）要提高该

26、实验估算的准确度，下列哪两种改进方法一定正确的是。A在一支试管中加人蒸馏水作为无色标准，与稀释后的溶液加以比对B每次稀释时都从试管中取 2 毫升溶液，将其加人有 18 毫升水的试管中C将高锰酸钾晶体放人盛有蒸馏水的量筒中，根据量筒中液面变化，测量其体积D用托盘天平称量一小粒高锰酸钾晶体的质量，根据其密度计算出体积（4）按该同学实验方法估算高锰酸根离子的大小约是 mm3；（用式子表示）18（2013 云南）人教版新课标化学九年级上册（2012 教育部审定）“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的。【实验探究】【实验结论】（1）A 中

27、产生的气体是；实验步骤实验现象分别量取 5mL5%过氧化氢溶液放入 A、B 两支试管中，向 A 试管中加入 ag 氧化铁粉末，并分别在 A、B 两支试管中带火星木条，观察现象。A 试管中产生气泡，带火星木条复燃，B 试管中无明显现象待 A 试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条试管，如此反复多次实验，观察现象。试管中均产生气泡，带火星木条均复燃将实验中的剩余物过滤，并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为 ag。分别量取 5mL5%过氧化氢溶液放入 C、D 两支试管中，向 C 试管中加入 ag 氧化铁粉末向 D 试管中加入 ag 二氧化锰粉末，观察现象（2）实验、证明：氧化铁的和在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式。【实验评价】（1）设计实验的目的是；（2）若实验观察到 D 试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是。【实验拓展】查阅资料得知：CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂，下列有关催化剂的说法中正确的是。AMnO2 只能作为氧化氢溶液分解的催化剂B同一个化学反应可以有多种催化剂C催化剂只能加快化学反应的速率D用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物E酶是一种重要的生物催化剂，它属于糖类19（2013）通过晾晒海水或煮盐井水