分类题型训练：第二章《物质转化与材料利用》实验题（6） 浙教版科学九年级上册

《物质转化与材料利用》实验探究训练（6）《物质转化与材料利用》实验探究训练（6）1.利用下图的实验装置，测定某氧化铜试样中氧化铜的质量分数。根据实验装置回答问题：（1）装置B的作用是_____,装置F的作用是______（2）装置C中盛放的试剂是__________（3）假设试样中的杂质不反应,且B、C、E装置吸收均完全。取20克试样，若实验前称得U型管E和其中的氯化钙质量为100.8克,充分反应后称得U型管E总质量为104.4克，则试样中氧化铜的质量分数为_____。（4）若取消F装置,那么测得的试样中氧化铜的质量分数比实际试样中氧化铜的质量分数____(填偏大或偏小)2.合金A由四种单质组成，已知：①合金A中不含K、Ca、Na；②气体B可燃；③气体G为人体呼吸作用的主要产物之一，请据图回答以下问题：（1）写出反应①的化学方程式：_______________；（2）写出反应②的化学方程式：_______________；（3）合金A由哪些单质组成(用化学式表示)：_________________。3.化工生产中需要对原料提纯，以利于提高产品质量。经测定某氯化钠样品中混有硫酸钠，为了除杂质并制得纯净的氯化钠固体，实验室研究中小正同学设计方案如下(所加试剂均过量)回答下列问题。(1)写出步骤②中化学方程式__________；(2)操作②能否用硝酸钡溶液?请说明理由__________；(3)进行步骤②后，如何判断硫酸钠已除尽，方法是__________；(4)此设计方案不严密，请补充缺少的实验步骤__________。4.小黄对Ti、Mg、Cu的金属活动性顺序进行了如下探究。

（1）取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等质量分数的足量稀盐酸中，观察到现象如表。结论：Ti、Mg、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序为________。（2）在实验过程中，小黄又发现镁条与稀盐酸反应过程中产生气体体积与反应时间有如上图所示关系，请分析：t2~t3时间内反应速度逐渐减慢的原因是________。

（3）你是否还知道其他方法来比较这三种金属的活动性(可供选择的药品：Ti、Mg、Cu、TiCl2溶液、MgCl2溶液、Cu(NO3)2溶液)________。(写出一种方法即可)5.某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如图的实验方案：

试回答：

（1）步骤①中锌粉必须过量的原因是_________________________；

（2）写出步骤①中任一反应的化学方程式___________________________；

（3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是____________________________。6.某化学兴趣小组为了验证甲烷与水蒸气经高温催化反应得到的混合气体（以下简称“合成气”）中含有生成的氢气和一氧化碳，同时检验“合成气”中是否含有未反应完的甲烷和水蒸气，进行了如图所示的实验。（夹持仪器已省略，假设每个步骤中气体均吸收完全）查阅资料知，氧化铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水；氧化铁与甲烷在高温条件下反应生成铁、二氧化碳和水。（1）请写出甲烷与水蒸气在高温催化条件下反应的化学方程式______________________。（2）实验开始前要先通一会“合成气”，然后再点燃B处的酒精喷灯，目的是_______________。（3）实验结束后，测得装置A、C、D的质量均增加，其中装置C增加了3.6g，装置D增加了3.3g。假设加热时“合成气”在装置B中反应完全，则可推断出该“合成气”的组成物质为_____________。（4）装置E在实验过程中的作用是___________________________。7.某校实验室有一瓶久置的铁屑，其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数，某兴趣小组按如图所示装置进行实验(装置气密性良好：固定装置已略去；氮气不与铁屑中的成分反应；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。部分实验步骤如下：Ⅰ、称量硬质玻璃管的质量。将样品放入硬质玻璃管中，称量硬质玻璃管和样品的质量。Ⅱ、连接好装置。缓缓通入N2，点燃甲处的酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体恒重，记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。Ⅲ、再次连接好装置，继续实验。通入CO，点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重，熄灭酒精喷灯，继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。实验数据记录如下表：请回答下列问题：(1)步骤Ⅲ丙处酒精灯的作用是________________。(2)步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为_______________。(3)样品中氧化铁的质量分数为___________(用m1、m2、m3、m4的代数式表示)若步骤Ⅲ中氧化铁没有完全反应，样品中水的质量分数测量结果将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)(4)有关样品，下列说法正确的是__________(填字母标号)。A.样品中氢元素的质量为(m2−m3)/9B.样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3−m1C.样品中铁单质的质量为m4−m1D.样品中氧元素的质量为m3−m48.镁铝水滑石(Mg2Al(OH)6Cl•xH2O)是一种人工合成的新材料。它在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。用下图所示的装置进行实验以确定其化学式。(1)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为________(按气流方向，用接口字母表示)；(2)加热前先通N2以排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2。对通N2的作用描述错误的是____________；A、加热前通N2，为排尽装置中的空气

B、持续通N2，为将产生的气体被C，D完全吸收C、持续通N2，为防止倒吸

D、持续通N2，为防止氧化镁、氧化铝和氧气反应(3)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g，则x=_____________；9.兴趣小组某同学在做铜与硝酸银溶液反应的实验，当观察到铜丝表面有银白色固体出现时，发现试管内溶液未显蓝色，与所学知识不符。组内同学即展开讨论，认为溶液未显蓝色是因为铜离子的浓度太小，于是对铜离子浓度太小的原因进行了如下猜想：猜想一：硝酸银溶液浓度不够大。猜想二：铜丝中含有比铜活泼的金属猜想三：__________________________

【实验验证】(1)验证猜想一，请写出实验步骤___________________________(2)验证猜想二：取上述相同的铜丝，选择一种酸或盐溶液在相同条件下进行实验，观察实验现象，得出结论。请你在矩形内画出实验装置图，并标出所选物质。(3)验证猜想三：进一步实验......10.某混合溶液可能含Na2SO4、Na2CO3、NaOH中的一种或几种溶质，为验证其组成进行如下实验：(1)无色气体的化学式_________________________。(2)按该加入试剂的顺序，不能验证的物质是___________________，改变上述三步中所用三种试剂的滴加顺序，可以验证是否有这种物质，则这三种试剂滴加的顺序依次为_____________（填写序号），加入过量盐酸时一定能观察到的实验现象为___________________________。11.小华在做实验时，不小心将镁条掉到碳酸钠溶液中，发现产生大量的气泡和白色不溶物。他非常好奇，和同学们一起进行了如下的探究。[问题一]镁条与碳酸钠溶液反应产生的气体是什么？[作出猜想]猜想1：可能是二氧化碳；猜想2：可能是氢气。同学们作出以上猜想的依据是______________。[问题二]镁条与碳酸钠溶液反应产生的白色不溶物是什么？[查阅资料]①Mg(OH)2难溶于水，MgCO3微溶于水，它们受热都会分解成两种氧化物；②白色的无水硫酸铜遇水变蓝色。[作出猜想]甲同学猜想：是Mg(OH)2；乙同学猜想：是MgCO3；丙同学猜想：是Mg(OH)2和MgCO3的混合物。[进行实验]取白色不溶物放入试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，得出甲同学的猜想不正确。小明通过进一步的实验得出丙同学的猜想正确。他的实验操作及现象是__________。[问题三]镁条与碳酸钠溶液反应快速产生大量气泡的原因是什么？[查阅资料]Na2CO3溶液中除Na+、CO32﹣外，还有OH﹣，镁条与水能缓慢反应生成H2。[作出猜想]可能是Na+、CO32﹣、OH﹣中的某一种离子促进了镁与水的反应。[进行实验]按如图所示方案进行实验。发现只有A中产生气泡较快，而B、C中产生气泡很缓慢。(1)该实验说明是____________促进了镁与水的反应。(2)C实验的作用是__________________。(3)试剂X是_________________。12.下图为某小组探究金属化学性质的两组实验。(1)实验I中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不够合理，理由是___________________；(2)写出实验II中C试管内反应的化学方程式___________________；(3)实验II中要验证Cu、Fe、Ag的活动性顺序，至少要做的实验是___________(填字母序号)。13.可燃冰是甲烷与水在一定条件下形成的冰状固体，是极具开发前景的能源，可燃冰的主要成分是CH4·nH2O，由可燃冰可得到甲烷（CH4）。某兴趣小组对甲烷燃烧的产物产生了兴趣。请你参与探究。【提出问题】甲烷燃烧后可能生成哪些物质？【猜想假设】甲同学：CO2H2O；乙同学：COH2O；丙同学：CO2COH2O。【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧产物依次通过下列装置，进行验证。（1）A、B装置的顺序不能颠倒，原因是___________________。（2）实验中用纯净O2而不用空气的原因是___________________。（3）实验中发现A中粉末变蓝，B、D石灰水变浑浊，C中___________，由此推断丙同学猜想成立。（4）装置末端气球的作用是___________________。14.焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是一种常用的食品抗氧化剂。小金模拟化工生产，用如图装置来制取Na2S2O5。已知：A中发生的反应为：H2SO4(浓)+Na2SO3==Na2SO4+SO2↑+H2O

B中发生的反应为：Na2SO3+SO2==Na2S2O5（1）图中盛放浓硫酸的仪器名称是______________________。（2）写出C中发生反应的化学方程式___________________________。（3）在实验过程中，滴加浓硫酸不宜过快，理由是_____________________-（写出一点）。（4）该实验开始前，应先除尽装置内的空气。否则，部分Na2SO3会与氧气反应生成Na2SO4。所制取的Na2S2O5产品中会混有Na2SO4杂质，这与O2的_________________（化学性质）有关。15.科学课上老师表演“吹气生火”魔术。用棉花把一种淡黄色固体包裹住，将一长玻璃管插入棉团中吹气，稍后棉团剧烈燃烧。为揭开其秘密，进行如下探究。【相关资料】①淡黄色固体是过氧化钠（Na2O2）。②吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气。③过氧化钠与氮气不反应。【分析讨论】根据棉花团剧烈燃烧的现象推测，反应中除了生成氧气外，还说明过氧化钠发生的相关化学反应是__________（填“吸热”或“放热”）反应。【提出猜想】同学们发现残留固体呈白色，对该固体成分进行猜想：

猜想Ⅰ：只有CO2与Na2O2反应，固体成分是Na2CO3。猜想Ⅱ：只有H2O与Na2O2反应，固体成分是NaOH。猜想Ⅲ：CO2和H2O都与Na2O2反应，固体成分是Na2CO3和NaOH的混合物Na2CO3与NaOH的混合物。【实验探究】同学们在老师带领下用足量潮湿的CO2气体通入过氧化钠粉末中，充分反应后，取白色固体于试管中配成溶液，设计实验对猜想进行验证。验证Ⅰ：取少量溶液滴加稀盐酸，发现有气泡产生．有同学认为固体成分仅含Na2CO3。验证Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH试纸上，测得pH大于7，有同学认为固体只有NaOH。验证Ⅲ：另取少量溶液先加入_________溶液，有白色沉淀产生，静置后向上层清液滴加酚酞酚酞试液，上清液显红色，从而验证了猜想Ⅲ是正确的。【实验反思】验证Ⅰ的结论错误，因为它不能排除_____________的存在。验证Ⅱ的结论错误，因为__________________。参考答案1.（1）吸收HCl；防止空气中的水蒸气对实验的干扰（2）浓硫酸（3）80%（4）偏大2.（1）2Al+3FeCl2=3Fe+2AlCl3（2）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O

（3）Fe、Cu、C、Mg

3.（1）BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl

（2）不能，会带入NO3-新杂质（3）取上层清液，滴加氯化钡溶液，无沉淀产生（4）在步骤⑤之前，往滤液中加入足量稀盐酸4.（1）镁＞钛＞铜（2）稀盐酸浓度降低5.（1）将铜离子和亚铁离子全部置换出（2）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu/Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe（3）取滤渣于试管中，加少量稀硫酸，若产生气泡，则稀硫酸的量不足。6.(1)CH4+H2O3H2+CO(2)排净玻璃管中的空气，防止高温时引起爆炸(3)CO、H2、CH4、CO2(4)除去水蒸气；收集尾气，防止污染空气。7.(1)把一氧化碳转化成