浙教版科学九年级上册第一二章探究与计算题型提高训练

九上一二单元探究和计算题型提高训练一、实验探究题1．碱式碳酸锌【Zｎｘ（OH）ｙ（CO3）ｚ】是制备功能材料ZｎO的原料，其化学反应表达式獉獉獉为Zｎｘ（OH）ｙ（CO3）ｚ焙烧→ZｎO＋CO2↑＋H2（1）图甲中装置B的作用是；（2）查阅资料发现，在不同温度条件下充分加热等质量的碱式碳酸锌样品，剩余固体的质量与加热温度的关系如图乙所示。实验中加热时，热分解装置的温度至少要达到℃（选填“200”“300”或“400”）；（3）部分实验步骤为：“……加热前先通入N2排尽装置内的空气，关闭通入N2的活塞，……控制一定温度下加热……”。实验过程中可根据现象来判断碱式碳酸锌样品已完全分解；（4）小楠取54.7ｇ碱式碳酸锌样品（不含杂质），放置于热分解装置内，完全反应后测得装置A增重5.4ｇ，装置B增重8.8ｇ。则ｘ∶ｙ∶ｚ的最简整数比为。2．为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（石灰石中的杂质既不与酸反应，也不溶于水）。小海，小舟同学采用了不同的方案。（1）小海的方法可用如下流程表示：①样品中碳酸钙的质量分数是。②计算稀盐酸的质量分数是（计算结果保留0.1%），（2）小舟同学设计了甲、乙两种方案，（不考虑稀盐酸挥发）其中合理的是，请说明理由。3．已知某固体混合物由BaCl2、Na2SO4、Na2CO3、CaCO3四种物质中的几种组成。某兴趣小组同学进行了如下过程的探究实验。①取少量固体于烧杯中，加足量的水充分溶解，烧杯内有固体残留并得到无色溶液。②往烧杯中加入一定量的稀盐酸并搅拌，发现有气体生成，杯底仍有固体剩余，并得到上层清液A。③继续往步骤②的烧杯中逐滴滴加碳酸钠溶液并搅拌，烧杯内固体的质量随加入碳酸钠溶液质量的变化如图所示。根据上述实验过程和发生的现象，请你回答下列问题：（1）写出步骤②中得到的上层清液A中一定有的溶质是。（写化学式）（2）写出原固体混合物的所有可能组成。（写化学式）4．某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成。用它制备氢氧化镁的流程如图所示：沉淀物Fe（OH）3Cu（OH）2Mg（OH）2开始沉淀1.94.29.1完全沉淀3.26.711.1（1）溶液A中的阳离子除了2+和Fe3+外还有（填离子符号）。（2）请根据流程图和表一分析，在溶液A中加入熟石灰后控制pH为79的目的是。（3）溶液B与适量熟石灰反应制得氢氧化镁，过滤时检验是否洗涤干净，可在最后一次洗涤液中滴加试剂5．某酸性含铜废水（主要含CuCl2，还有少量HCl）有多种处理方法。（1）方法一：向废水中加入一定量的Na2CO3溶液，在70℃条件下充分反应，得碱式碳酸铜。①加入Na2CO3溶液后，废水的pH（填“增大”“不变”或“减小”）。②碱式碳酸铜有多种组成，可表示为Cu（OH）x（CO3）y，x和y需满足的关系式为。③若反应温度过高，会生成一种黑色固体。该固体可能是（填化学式）。（2）方法二：用生石灰或石灰石调节废水的pH，向1L废水中分别加入两种物质，测得废水的pH随加入固体质量的变化如图所示。

①生石灰与水反应的产物是（填化学式）。②加入石灰石调节废水的pH，溶液的pH始终小于7，原因是。③每吨生石灰的价格约为460元，每吨石灰石的价格约为130元。联合使用生石灰和石灰石，将这两种物质先后加入1L废水，调节废水的pH至约为7，经济效益较好的可行方为。6．小科利用“氢气还原氧化铜"实验验证水的组成，实验装置及药品如图所示，实验前后测定的数据如表所示。回答问题：

实验前实验后硬质玻璃管及其内药品的质量/克75.669.2U形管及其内药品的质量/克110.8118.2（1）为了实验安全，不开后加热硬质玻璃管内氧化铜前，应先进行的实验操作是。（2）实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红，则发生反应的化学方程式为。（3）验证水的组成的原理为：根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1，U形管及其内药品在反应前后的质量差m2，可计算出水中氢、氧元素的质量比为(用m1、m2表示)。（4）若实验过程中小科操作无误，依据实验数据，分析产生误差的可能原因(写出1点)。7．某碳酸钠固体样品中，可能含有硫酸钠、碳酸钙、硫酸铜、氯化钠、氯化钙中的一种或几种杂质，为了确定杂质的成分，进行以下实验：第一步：取50g该样品溶于水得到无色溶液；第二步：再向第一步得到的无色溶液中，先后逐滴加入过量氯化钡溶液和过量的稀硝酸。产生沉淀的物质的质量与时间的关系如图所示，（1）由第一步实验可知，原样品中一定没有。（2）杂质一定含有。8．图一、图二是某兴趣小组探究金属，酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后，将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中，据图回答：（1）甲烧杯中的物质完全反应后，发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是____。（多选）A．试管②反应后的固体中一定不含铁B．完全反应后，甲烧杯中的固体一定含有铁C．完全反应后，甲烧杯的溶液中可能含有Cu2＋D．完全反应后，甲烧杯的溶液中一定含有Mg2＋、Fe2＋（2）乙烧杯中的物质充分反应后，仅观察到有白色沉淀，无其他现象。则该白色沉淀是（写化学式）。（3）将乙烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液中溶质成分进行了如下探究：实验操作实验现象实验结论步骤1：取少量滤液于试管中，向其中滴加足量硝酸钡溶液有白色沉淀生成滤液中的溶质是步骤2：静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液溶液变红9．为了探究复分解反应发生的实质，A、B、C三组同学根据三个特殊的复分解反应设计了实验方案并开展了探究活动，请你参与他们的活动。【实验探究】A组：探究酸碱反应。在烧杯中加入氢氧化钾溶液后，滴几滴酚酞试液，然后逐滴加入稀盐酸，最后溶液为无色。小金认为溶液显中性，小东认为不对。小东按以下实验方案进行实验：实验步骤实验现象结论取少量反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液有气泡产生稀盐酸过量B组：探究两种显碱性的溶液是可以反应的。在烧杯中加入澄清石灰水，加入一定量的碳酸钠溶液后过滤。滤液中溶质是什么？小方认为溶质是NaOH。小欢认为溶质是NaOH、Ca(OH)2。小华认为溶质还有可能是。小华思考后用以下方案验证了他的猜想。实验步骤实验现象结论取少量反应后的溶液于试管中，加入稀盐酸猜想正确C组：探究两种盐溶液是可以反应的。小妮在烧杯中加入碳酸钠溶液，加入一定量的硝酸钡溶液后有白色沉淀生成。小妮得出结论：两种盐溶液是可以反应的。该反应的化学方程式为。【延伸与拓展】最后，A、B、C三个小组的同学把三个实验的废液倒在一起，结果发现：先有大量气泡产生，后有白色沉淀产生。过滤后得到无色澄清溶液。最终所得的滤液中一定含有的离子有。【反思与总结】复分解反应的实质是两种离子接触后，生成了沉淀、气体或水。10．小明设计了如图甲所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。为分离A装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳，他又设计了如图乙所示的装置（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞）。请回答：（1）实验前先要检查装置的气密性，并检验气体的纯度，再对图甲装置进行加热，加热前还要进行的一步操作是。（2）为分离得到CO和CO2，应该对图乙装置进行怎样的操作？。（3）对A装置中反应后得到的红色固体（此时氧化铜全部反应完），小明又进行了以下探究：【查阅资料】：①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜（Cu2O）；②Cu2O是不溶于水的红色固体，能与酸发生反应，生成Cu2＋和Cu。【提出猜想】：氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有Cu2O。【进行实验】：小明设计了一个最简单的实验方案：实验步骤取少量该红色固体放入盛有稀盐酸的试管中，振荡实验现象及结论二、解答题11．向含CuCl2和HCl的150g混合溶液中，逐滴加溶质质量分数为10%的NaOH溶液，参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如图。据图回答：（1）在滴加NaOH溶液过程中，原溶液中离子个数不变。（填离子符号）（2）P点溶液中的溶质是。（3）m1为多少？（要求写出具体的解题过程）12．工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。（1）方法一：差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置，并利用测量乙装置增加的质量，求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用A．氢氧化钠 B．氢氧化钡C．氯化钡 D．饱和碳酸氢钠溶液（2）方法二：沉淀法。利用氯化钙与纯碱反应生成沉淀，然后称量出沉淀的质量，现称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液，取三个烧杯分三次进行实验，每次加入30克氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。烧杯1烧杯2烧杯3样品溶液（克)102030氯化钙溶液(克))303030沉淀质量(克245①如图所示，▲烧杯内样品中的纯碱完全反应。②请计算样品中碳酸钠的质量分数？（要求写出具体的解题过程）13．高纯度的MnO2主要用于制造干电池。科学活动小组同学得到某MnO2样品(主要含有杂质MnCO3，其它杂质忽略不计)。为了测定此样品中MnO2的含量，把10gMnO2样品放入烧杯中，将40g稀硫酸分4次加入与之充分反应，测得的数据如下表。(已知烧杯中发生的反应为：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑)次数1234加入稀硫酸的质量(g)10101010剩余固体质量(g)9.4258.858.2757.82请根据图表数据回答下列问题：（1）样品中MnO2的质量为克。（2）稀硫酸有剩余的是第次实验。（3）第⒉次加入稀硫酸反应后，所得溶液中溶质的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)14．用碳粉还原红锌矿后得到了分布均匀的混合固体，其中含碳粉、ZnO、Zn。取30g混合固体，分批加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸溶液，反应如下：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。得到实验数据如表所示：实验编号第一次第二次第三次第四次第五次加入稀硫酸的质量/g100100100100100剩余固体质量/g22.715.48.10.80.8（1）混合固体中碳粉的质量为克。（2）根据实验数据规律推断Zn和ZnO与稀硫酸的反应是同时进行还是存在先后顺序，并说明理由。（3）分析得混合物中Zn与ZnO的质量比为65：81，求第四次实验恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量。（写出计算过程）15．食用碱的主要成分是Na2CO3(含有少量NaCI)，研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量，设计了如图所示实验装置。取12克食用碱样品放人锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤，进行规范操作，并用电子天平对某一装置进行连续称重，直至该装置质量不再改变时停止实验，此时该装置质量增加了4.4克。(假设每步吸收都完全，ACDE装置中试剂均过量)回答下列问题：（1）装置A的作用是；（2）根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是；（3）计算食用碱中Na2CO3的质量分数。(要求根据化学方程式计算)。16．现有一份质量为20ｇ的金属混合物，已知该金属混合物由镁、铁和铜三种金属粉末混合而成。某课外兴趣小组为探究该金属混合物的组成，将250ｇ稀硫酸分五次加到盛有该金属混合物的烧杯中，经测定得到如下数据：次数第1次第2次第3次第4次第5次加入稀硫酸质量／ｇ5050505050剩余固体质量／ｇ17.615.211.2ａ2.8（1）表格中ａ的值为；（2）所用稀硫酸的溶质质量分数是；（3）该金属混合物中铁的质量是多少？17．图甲是一氧化碳还原氧化铁的实验装置(硬质玻璃管中发生的反应可用方程式3CO+Fe（1）图甲实验时，①通CO，②点然酒精喷灯A，③点燃酒精灯B，以上三步操作的先后顺序是。（2）氧化铁被还原时，会逐步失去氧元素。该过程中固体成分与质量随温度变化的曲线如图乙所示：①氧化铁在▲°C②求出图中x的值（写出计算过程）。（3）冶炼等质量的下列物质，能得到铁最多的是____。A．Fe2O3 B．Fe318．航空母舰作为一个国家综合国力的象征，是技术含量、建造难度、系统集成度最高的水面舰艇。航母很多设备中的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜（假设合金中仅含铜、锌）中铜的质量分数，兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中，将80g稀硫酸分四次加入，充分反应，测得实验数据如下表所示：

第一次第二次第三次第四次加入稀硫酸的质量/g20202020烧杯中剩余物的质量/g39.9259.8479.80m（1）黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为，m=（2）该黄铜中铜的质量分数为多少？（写出计算过程）（3）第三次实验溶液中的溶质为。19．铁常用的是合金生铁和钢，通常通过金属冶炼制的。（1）赤铁矿的主要成分为氧化铁，可用于炼铁。某地出产一种赤铁矿，其中氧化铁的质量分数为64%，90吨该赤铁矿经过充分冶炼，最多可生产含铁96%的生铁多少吨？（2）实验室常用还原剂还原氧化铁。某学生小组对过量碳粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。①提出假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。②设计方案：将一定量的氧化铁在隔绝氧气条件下与过量炭粉完全反应（如图），测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。③查阅资料：氮气不与碳、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。④实验操作：Ⅰ称取3.2g氧化铁与2g碳粉均匀混合，放入48.48g的玻璃管中，按如图装置连接；Ⅱ加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气，其目的是；Ⅲ夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊；Ⅳ完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24g。⑤数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素质量为0.96g。⑥得到结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是。20．取敞口放置的氢氧化钠溶液于烧杯中，倒入一定量的稀硫酸充分反应。为探究反应后所得溶液X的成分，兴趣小组进行了如下实验（所加试剂均足量）：（1）产生的无色气体是。（2）溶液X的溶质是。（3）计算滤液A中氯化钠的质量。参考答案1．（1）吸收反应生成的二氧化碳（2）300（3）一段时间后，A装置长导管管口有无气泡（4）5：6：22．（1）75%；设稀盐酸的质量分数为x。则有：CaCO（2）乙；甲中空气中二氧化碳会被氢氧化钠固体吸收，测量结果偏大，乙装置中洗气瓶NaOH溶液能吸收空气二氧化碳，这样干燥管吸收的二氧化碳为反应生成的，实验结果更准确3．（1）NaCl、HCl（2）BaCl2、Na2SO4、Na2CO34．（1）Cu2+、H+（2）控制pH值在79之间，氢氧化镁不能沉淀，生成了氢氧化铁沉淀和氢氧化铜沉淀（3）碳酸钠5．（1）增大；x+2y＝2；CuO（2）Ca（OH）2；CuCl2的溶液呈酸性；先加入12g石灰石，再加入4g生石灰6．（1）通一段时间的氢气（2）CuO＋H2△__Cu＋H（3）(m2—m1)∶m1（4）U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳7．（1）CaCO3、CuSO4、CaCl2（2）Na2SO4、NaCl8．（1）A；C；D（2）BaCO3（3）Na2CO3、NaOH、NaCl9．NaOH、Na2CO3；有气泡；Na2CO3+Ba(NO3)2=BaCO4↓+2NaNO3；K+、Na+、Cl、NO310．（1）先通一会一氧化碳（2）先闭合b打开a，得到一氧化碳；再闭合a打开b，通入稀硫酸得到二氧化碳（3）若溶液变蓝则含有氧化亚铜；若溶液不变蓝则无氧化亚铜11．（1）Cl（2）NaCl和CuCl2（3）解：设与氯化铜反应的氢氧化钠溶液质量为XCuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓

8098

X×10%9.8g80X=80gm1=40g+80g=120g12．（1）A；B（2）①烧杯1、烧杯2解：分析表中数据可知，15克样品完全反应生成沉淀的量：12g；设纯碱中的碳酸钠质量为x。Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl106100x12gx=12.72gNa2CO3%==84.8%13．（1）7.82（2）4（3）MnCO3＋H2SO4=MnSO4＋H2O＋CO2↑11515144（108.85）gxyx=1.51g

y=0.44gMnSO4%=1.51g/(1.15+200.44)g≈7.3%14．（1）0.8（2）同时进行，前3次减小都是7.3g，若先后顺序，则减小质量不相等（3）锌和氧化锌混合物质量=30g0.8g=29.2g，

则锌的质量=29.2g×6565+81=13g，

氧化锌的质量=29.2g13g=16.2g，

设氧化锌生成硫酸锌质量为m，锌生成硫酸锌质量为n，则：

ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2OZn+H2SO4═ZnSO4+H2↑

8116165161

16.2gm13gn

81161=16.2gm；

解得：m=32.2g；

6515．（1）吸收空气中的CO2，排除空气中的