实验探究题资料

现有一包固体粉末，可能由CaCO3、CaO、Na2CO3中的一种或几种组成。为确定其组成，进行了如下图所示的实验（假设实验过程无损耗）。请回答：（1）根据实验可以确定白色沉淀是；原固体粉末中一定含有，它的可能组成有种。（2）若实验取固体粉末20g，生成白色沉淀10g，最后得到溶质质量分数为5.85%的X溶液200g（只含一种溶质），则X溶液中溶质的质量是g，固体粉末由（填化学式，下同）组成，其中质量小于10g的是。实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。小元同学准确称取7.9g纯净的高锰酸钾加热一段时间后，收集到氧气580mL（标准状况）。（1）请写出两个实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式：。（2）意外发现：根据化学方程式计算，7.9g高锰酸钾完全分解，应生成氧气560mL（标准状况）。小元通过数据分析，意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合，并且在实验中还意外发现锰酸钾溶液呈墨绿色。（3）提出假设：小元取实验后的少量固体残渣再次加热，经检验又产生了氧气。根据小元发现的问题和上述实验结果可以做出如下假设：假设1：二氧化锰也可以受热分解产生氧气假设2：锰酸钾也可以受热分解产生氧气假设3：二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气假设4：（只填一种）（4）设计实验：小元用最初加热所得残渣及必要的实验用品，设计了如下实验流程验证假设2。请在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称。请简要叙述步骤5的操作（5）得出结论：若观察到，则假设2成立；若观察到，则假设2不成立。水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。【提出猜想】1．该混合气体只含有一氧化碳、氢气2．该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气3．该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气4．该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气【查阅资料】a．无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。c．浓硫酸具有强烈的吸水性，常用作某些气体的干燥剂【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置，并进行了实验(部分仪器已略)（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有。B中变化的化学方程式为。（2）装置C中的药品为。（3）E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是；E中变化说明氧化铜具有性。【实验结论】猜想正确。【实验反思】经过讨论，同学们将上图中装置C~H进行了简化，只用下图所示装置并自选必要试剂就能完成探究。其中，干燥管中碱石灰的作用为，。最后一步的实验操作及现象是烧杯上能观察到的现象是已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解为碳酸钠、水和二氧化碳，而碳酸钠受热不分解．现有某工厂生产出的一批碳酸氢钠中混有少量的碳酸钠，为了测定产品中碳酸氢钠的质量分数，具体的检验步骤如下：①取一只洁净的坩埚，称其质量为ag；再向其中加入样品。称得总质量为m1g；②加热该盛有样品的坩埚；③将坩埚充分冷却，称量坩埚和剩余固体的质量；④多次重复步骤②和③至恒重，称得坩埚和剩余固体的总质量为m2g。(1)写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式。(2)用（填仪器名称）将加热后的坩埚放到中（填序号）冷却。【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是

。【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为

。通过以上探究，你还能获得哪些结论，请写出两条。①

②

。

16.化学课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计实验进行探究。【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2。

②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。【猜想与实验】猜想：呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。

实验I：验证呼出的气体中含有水蒸气。（1）实验操作如右图所示。

（2）观察到的现象为________，根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。

实验II：验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2，并测定其含量。同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置（B是带刻度的量气装置）。（1）实验记录

实验操作主要实验现象实验结论及解释①检查装置的气密性。

向装置中加入药品。

关闭止水夹a～f。

装置的气密性良好。②打开b、c、d，向B中吹入一定量气体后关闭d，并冷却到室温。B中液体进入到A中，B中液体减少500mL。收集500mL气体。③关闭b，打开a、e、f，用打气筒向A中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出。________，D中液体为475mL。反应的化学方程式为________。④关闭e、f，用凸透镜聚光引燃白磷。白磷燃烧，产生大量白烟，放出大量热。呼出气体中含有O2。⑤待白磷熄灭并冷却到室温，打开f。________，D中剩余液体为400mL。呼出的气体中含有N2。

（2）数据处理

呼出的气体中主要成分的含量

N2O2CO2体积/mL

体积分数/%

同学们经过3次重复实验，确认了呼出气体中的主要成分及其含量。【实验反思】

（1）该实验设计依据的N2性质有（填字母序号）。A．难溶于水

B不能和NaOH溶液反应C无色无味的气体

D．不能燃烧，也不支持燃烧（2）实验II操作⑤中，若C中气体未完全冷却就打开f并读数，则所测O2的体积分数（填“偏小”、“不变”或“偏大”）。17.常温下，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应，生成四氧化三铁（磁铁矿的主要成分）和氢气。请设计实验，证明铁粉与水蒸气能够发生反应并且产生了氢气。abABCabABCDABCDABCD实验操作实验现象实验结论黑色固体不是铁粉②为了除去B中出来的水蒸气,该小组同学在C中首先连接了D作为洗气装置对氢气进行干燥，则D瓶中填装的药品可以是；③为了收集和验证所产生的氢气,该小组同学使用D作为气体的收集装置,则气体应该从_____(填“a”或“b”)通入。④实验室通常用浓盐酸与二氧化锰共热的方法来制取氯气，一般可选用装置A做气体的发生装置，理由是__________________________________________________________________竞赛辅导之实验探究题2006.11.301．设计实验，探究氯酸钾中含有氯元素和氧元素。请将简单的实验步骤、发生的现象和相应的结论填入下表：实验步骤实验现象结论①取少量氯酸钾固体与试管中加热，在管口处放一带火星的木条木条剧烈燃烧氯酸钾中含有氧元素②将①中固体冷却溶于水，向所得溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸产生白色沉淀氯酸钾中含有氯元素2．氢氧化钠溶液中哪一种粒子（Ｈ２Ｏ、Ｎa+、ＯＨ－）能使指示剂变色。实验步骤：（1）在第一支试管中加入约２mL蒸馏水，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象。（2）在第二支试管中加入约2mLNaCl(pH=7)溶液，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象。（3）在第三支试管中加入约2mLNaOH溶液，滴入几滴无色酚酞试液，观察现象。通过上述实验，回答下列问题（下述现象是指无色酚酞试液是否变红）：实验（1）看到的现象是不变红，你得出的结论是水不能使指示剂变色；实验（2）看到的现象是不变红，说明Na+离子不能使指示剂变色；实验（3）看到的现象是变红，你得出的结论是ＯＨ－能使指示剂变色；3．明矾[化学式为：[KAl(SO4)2·12H2O]是农村常用的一种净水剂，它在水中离解出K+、Al3+和SO42-，甲同学为了探究明矾中每种粒子是否有净水作用，进行了如下实验，请填写表中空白：实验操作实验现象结论在一杯浑浊的水中加入少量KCl，静置烧杯中的水仍然浑浊K+没有净水作用在一杯浑浊的水中加入少量Al2(SO4)3，静置烧杯中的水变澄清Al3+或SO42-有净水作用乙同学看到甲的方案后，认为该方案不完善，他对甲同学的方案进行补充完善，请你把乙同学补充方案中要达到的目的和所使用的试剂填人下表。实验目的使用的试剂Al3+是否有净水作用AlCl3SO42-是否有净水作用K2SO44．取一片洗净晾干的鸡蛋壳（主要成分为碳酸钙，不考虑其他杂质），放在酒精喷灯火焰上灼烧一段时间后，放置冷却。某同学设计了下列实验方案探究灼烧后残留固体的组成，请将有关内容纪录在下表中：残留固体的成分探究的步骤可能观察到的现象结论及化学方程式（1）可能有氧化钙取残留固体加水溶解，过滤，向滤液中滴加几滴无色酚酞试液现象：溶液由无色变红结论：残留固体中有氧化钙CaO+H2O==Ca(OH)2（2）还可能有碳酸钙另取残留固体滴加足量盐酸①有无色气泡冒出结论：残留固体中有碳酸钙方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑②无明显现象结论：残留固体中无碳酸钙5．某同学研究在化学反应前后物质质量变化关系问题时,设计了如右图所示的两个试验（1）为了探究化学反应前后物质质量变化关系，请你提出二点假设：①化学反应前后物质总质量不变②化学反应前后物质总质量改变（2）实验验证：①将实验1装置放在托盘天平上称量，纪录数据后取下。挤压胶头滴管，观察到的现象是（醋酸跟草木灰反应原理为：K2CO3+2CH3COOH=2CH3COOK+CO2↑+H2O）试管中有无色气泡产生。实验完毕，再进行称量，纪录数据。②将实验2装置放在托盘天平上称量，纪录数据后取下。将两种溶液混合，观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,有蓝色沉淀生成，实验完毕，再进行称量，纪录数据。比较两次实验数据得出结论。（3）实验结论：化学反应前后物质总质量不变。6．某工厂的废水中只含氯化镁和少量盐酸，课外活动小组以此作为课题，探讨如何从中提取纯净的氯化镁固体。他们设计了两种不同的方案，请你参加讨论：（1）方案一：选用镁粉为试剂。往废水中逐次加入镁粉，当观察到加入镁粉时不再有气泡产生时，说明加入的镁粉的量已经足够，接下来的操作依次是过滤和蒸发结晶，从而得到氯化镁固体。（2）方案二：选用氢氧化钠溶液为试剂。向废水中逐滴加入氢氧化钠溶液，当观察到白色沉淀不再增加时，停止滴入氢氧化钠溶液。为了得到纯净的氯化镁固体，接着进行的操作应该是过滤后取滤渣加入适量的盐酸然后加热蒸发。（3）比较以上两个方案，假设实验中都没有损耗，那么通过以上两种方法得到的氯化镁的质量是否相同？不同，理由是方案一中将少量的盐酸转化为氯化镁所以总量比方案二多。（4）继续探究：请你设计新的方案，要求使用与镁和氢氧化钠不同类别的试剂，那么你想选用的试剂是MgO(MgCO3等)（填化学式）发生的化学反应方程式是MgO+2HCl==MgCl2+H2O。7．将等体积未知浓度的KCl溶液和AgNO3溶液混合，有白色沉淀生成，充分搅拌静置后，此时混合溶液中是KCl过量、还是AgNO3过量或恰好完全反应？某同学设计了一个实验方案进行探究，确定是上述哪一种情况。请你写出探究步骤、观察到的现象和结论。探究步骤可能观察到的现象结论步骤一：取少量上层清液于试管中，滴加AgNO3溶液若有白色沉淀生成KCl过量若无沉淀生成还需进行下一部探究步骤二：另取少量上层清液于试管中，滴加KCl溶液（1）若有白色沉淀生成AgNO3过量（2）若无白色沉淀生成恰好完全反应序号生活事例猜想验证方法或操作（1）空气的湿度越大，自行车生锈的速度越快反应的速率与反应物的浓度有关取两粒大小相同的锌粒，分别向其中加入2%和30%的稀硫酸，30%的锌粒反应速度快。（2）煤炉的温度高时，煤燃烧的速度快反应的速率与反应温度有关将两根木条分别放在酒精灯火焰上点燃，一根从火焰上移开，另一根仍放在火焰上，放在火焰上的那根木条燃烧的快。4．影响化学反应速率有很多因素，例如催化剂二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。请你列举生活中的事例，对影响化学反应速率的其他可能的因素再作出两种猜想，并设计验证方法或操作以证明你的猜想（将有关内容填在下表中）。黑色固体分液漏斗b分液漏斗a导管5．夏天到了，衣服上常会留下难以清洗的汗渍、果汁渍等。现在市场上出售一种“污渍爆炸盐”，宣称“含天然活性氧，能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍”。小强同学对这种“污渍爆炸盐”黑色固体分液漏斗b分液漏斗a导管（1）提出问题：“污渍爆炸盐”的主要化学成分是什么？（2）查阅相关资料：资料主要信息如下：过碳酸钠俗称固体双氧水，白色结晶颗粒。过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠和过氧化氢，目前已成为世界上广泛应用的主要洗涤助剂之一。（3）猜想：“污渍爆炸盐”的主要化学成分可能是过碳酸钠。（4）设计与实验：小强同学设计的主要实验装置如右图所示。请你运用初中所学知识，帮助小强同学完成下列实验报告。序号主要操作步骤主要实验现象操作目的①在集气瓶中加入少量二氧化锰（黑色固体）；在分液漏斗a中加入新配制的“污渍爆炸盐”的饱和水溶液；在分液漏斗b中加入稀盐酸。②打开分液漏斗a的活塞，放出适量溶液后，关闭活塞。生成大量无色气体。然后用带火星的木条接近导管口。木条剧烈燃烧。验证生成气体的成分。第②步操作得到的结论：“污渍爆炸盐”溶于水生成了过氧化氢。③待②步反应停止后，打开分液漏斗b的活塞，放出适量溶液后，关闭活塞。生成大量无色气体。将生成的气体通入澄清石灰水。澄清石灰水变浑浊。验证生成气体的成分。第③步操作得到的结论：“污渍爆炸盐”溶于水生成了碳酸钠。（5）实验的初步结论小强认为：“污渍爆炸盐”溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，“污渍爆炸盐”的主要化学成分是过碳酸钠。6．“用双氧水和二氧化锰制氧气”的反应方程式为：2H2O2==2H2O+O2↑。某同学做了该实验后，展开了下列思考与探究：（1）催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H2O2溶液，采用不同量MnO2粉末做催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他实验条件均相同）实验次序12345678910MnO2粉末用量（克）0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0所用时间（秒分析表中数据回答：MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？答：有，在一定范围内，二氧化锰的用量越大反应越快。（2分）（2）H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？他又做了一组实验：每次均取5mL30%的H2O2溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验。记录数据如下：（实验均在20℃室温下进行，其他实验条件也均相同）实验次序12345678H2O2溶液溶质质量分数1%3%5%10%15%20%25%30%MnO2粉末用量（克）0.20.20.20.20.20.20.20.2收集到540mL气体时所用时间（秒）6602202058025943反应后液体温度（℃）2434395665676970请分析表中数据回答：H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？答：有，H2O2溶液的溶质质量分数越大反应速度越快。由表中数据还可看出，该反应是个放热反应（填“放热”或“吸热”）。（3）还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？请说出你的一个猜想：环境温度（二氧化锰颗粒的大小、气压、是否振荡等等）。7．坐落于扬州宝应的江苏宝胜集团是一家以生产电缆类产品为主的国家大型企业。在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）。某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法。含铜废料黑色固体及残留物含铜废料黑色固体及残留物足量稀硫酸、加热②蓝色溶液及不溶物过滤滤液加铁屑③浅绿色溶液及红色沉淀物过滤红色粉末在空气中灼烧①△乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应（方程式为：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O），于是他提出了另一套方案：△含铜废料含铜废料碎铜、碎电缆皮、其他杂质加入足量稀硫酸通入空气并加热蓝色溶液及不溶物过滤滤液加铁屑浅绿色溶液及红色沉淀物过滤红色粉末粉碎（1）甲方案的①②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：①2CuO+O2==2CuO②CuO+H2SO4==CuSO4+H2O③CuSO4+Fe==Cu+FeSO4（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为乙，（填“甲”或“乙”）的方案更合理。理由是：甲方案①中会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾等。。（3）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑。你认为丙这么说的道理是：确保硫酸铜用完，将铜完全置换出来。。（2分）丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该怎么处理呢？”。请提出你的想法：加入足量的稀硫酸过滤。（4）最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益。请写出使“绿矾”结晶的两种可能方法：蒸发、结晶（“绿矾”溶解度随温度升高而增大）。如果直接排放掉滤液，不仅造成了浪费，还会污染环境。（5）若上述方案所用的稀硫酸溶质质量分数为36.8%，问每1000mL98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）能配制出这种稀硫酸4900g，需水3060mL（水的密度为1.0g/mL）。在实验室中稀释浓硫酸时，是如何操作的：将浓硫酸缓缓△地沿器壁倒入水中，并不断搅拌。。△（6）根据乙同学查出的方程式（2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O）计算：如果1000mL98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）稀释后全部参加了反应（假设硫酸不和碎电缆皮、其他杂质反应），所能处理的废料中含纯铜多少克？（请写出计算过程，结果精确到0.1克。3分）1177.6g8．对牙膏的探究要用到许多化学知识。（1）下表列出了三种牙膏中的摩擦剂。请在表中填写三种摩擦剂所属的物质类别两面针儿童牙膏珍珠王防臭牙膏中华透明牙膏摩擦剂氢氧化铝碳酸钙二氧化硅摩擦剂的物质类别碱、盐、氧化物（2）根据你的推测，牙膏摩擦剂的溶解性是___难溶__（填“易溶”或“难溶”）（3）牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。某学生设计了一种制备碳酸钙的实验方案，其流程图为：请写出上述方案中有关反应的化学方程式：①CaCO3==CaO+CO2↑②CaO+H2O==Ca(OH)2③Ca(OH)2+Na2CO3==2NaOH+CaCO3↓生石灰碳酸钙石灰水石灰石①高温生石灰碳酸钙石灰水石灰石①高温②加水③通入足量CO2你设计的方案优点是：____成本低，经济。=5\*GB2⑸检验牙膏中是否含有碳酸盐的实验方法是：_滴加盐酸观察是否有使澄清石灰水变浑浊的气体生成_。=6\*GB2⑹某学生为了测定一种以碳酸钙为摩擦剂的牙膏中碳酸钙的含量，用烧杯称取这种牙膏膏体100g，向烧杯中逐渐加入稀盐酸至不再有气体放出（除碳酸钙外，这种牙膏中的其他物质不能于盐酸反应生成气体），共用去稀盐酸200g。反应完毕后称得烧杯内物质得质量为278g。（所有质量数据均不含烧杯质量。）请你计算这种牙膏中碳酸钙的质量分数。50%9．做中和反应实验时，我将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，意外看到有气泡产生。小伟提醒：是不是拿错了药品？我查验后确认药品没错，只是在瓶口发现有白色粉末状物质。我认为是氢氧化钠溶液变质了。=1\*GB2⑴氢氧化钠溶液变质的原因是与空气中二氧化碳反应变质。=2\*GB2⑵利用与上述实验不同的原理，我又设计了一个实验再次确认该氢氧化钠溶液已变质。实验步骤实验现象实验结论取少量氧氧化钠溶液于试管中，滴加_氯化钡溶液，产生白色沉淀氯化钡溶液，产生白色沉淀该氢氧化钠溶液已变质=3\*GB2⑶该氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质？实验步骤实验现象实验结论取少量该氢氧化钠溶液于试管中，滴加氯化钡溶液至不再有沉淀产生，过滤，向滤液中滴加酚酞试液溶液变红（溶液无变化）该氢氧化钠溶液部分（全部）变质写出（3）中所涉及到的一个化学方程式=4\*GB2⑷如何用该变质的溶液来制取氢氧化钠溶液？简述实验步骤。参考答案1．实验步骤实验现象结