专题四资料给予类实验探究题专练一（学生版）-2022年中考化学实验探究新视角

专题4资料给予类实验探究题专练一1．近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要原因是燃烧含硫量高的煤及机动车排放的尾气．【实验目的】验证煤中含有碳元素，检验是否含有硫元素（1）【查阅资料】①已知煤完全燃烧后，其中的碳和硫元素基本都转化成二氧化碳和二氧化硫．②二氧化碳与高锰酸钾不反应．③二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X，其中X的化学式是：．④二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O．（2）根据上述资料，甲、乙同学进行了如下实验探究．【实验探究】甲同学进行了如下图所示A、B两个实验：实验现象为A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊．由此甲同学认为：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素．乙同学认为甲同学的方案不合理，于是进行了如下图所示实验（夹持装置略去）：【结论与反思】（1）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：．（2）上图C装置的作用是．（3）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：．2．某同学逛超市时发现食品添加剂中有“碳酸氢铵”，感觉很惊讶，“碳酸氢铵”是臭粉啊，怎么可以放进食品？于是开展了以下探究，请你帮助完成下列相关问题。查阅资料：①食用级碳酸氢铵比较纯净，可作膨松剂，一般用在油炸食品中，水蒸食品中不用；②常温常压下，1体积水约能溶解600体积氨气，其水溶液呈弱碱性。③碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。产生疑惑：臭粉为何可以作膨松剂？为何一般适用于油炸食品而不适用于水蒸食品？实验设计：实验装置如图，图一是检验装置，图二是收集装置，取适量碳酸氢铵分别置于两试管中，按如图进行实验。（1）现象与分析：①图一：B中现象是，C中发生反应的化学方程式是。②图三：装置E的作用是，用F装置收集氨气，说明氨气具有性质，取下F，塞紧橡皮塞，用注射器向F中注入少量水，震荡，可看到的现象是，拔出橡皮塞闻到氨味。（2）解释与结论：①有臭味的碳酸氢铵添加到食品中，如果油炸，则含有的少量碳酸氢铵受热时完全分解，产生的气体使食品膨胀，且生成物可以迅速挥发而离开食品，没有残留物，其臭味会消失，碳酸氢铵受热发生反应的化学方程式是②添加碳酸氢铵的食品如果水蒸，则。通过上述探究该明白了：高纯度的碳酸氢铵可以作为食品添加剂，但同一食品添加剂并不适合所有食品，使用食品添加剂需严格控制用量。3．为探究CO2与NaOH溶液发生的反应，某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。【查阅资料】Ⅰ.20℃时，几种物质在水中的溶解度见下表：物质Na2CO3NaHCO3Ca(OH)2Ba(OH)2溶解度/g21.59.60.1653.89Ⅱ.本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。【实验探究】（1）实验一：小雨取一充满CO2的矿泉水瓶，加入一定量的水，立即拧紧瓶盖，振荡，发现瓶子变瘪，小雨另取一相同的充满CO2的矿泉水瓶，向其中加入与水等体积的NaOH溶液，立即拧紧瓶盖，振荡，得到溶液X，此时观察到的现象是，实验中，小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是。（2）实验二：为检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小亮取实验一所得溶液X少许，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，该反应的化学方程式为，实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是。（3）实验三：小华取实验一所得溶液X少许，向其中加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置，取上层清液，滴入1滴酚酞试液，发现溶液呈色，证明溶液X中有NaOH剩余。实验中，小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞试液，理由是。（4）实验四：兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化，结果如图1、图2所示。图1中，BC段发生反应的化学方程式为。图2中，DE段温度变化的原因是。（5）实验从CO2减少、NaOH减少，Na2CO3生成等物质的变化，以及转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，对于现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。4．在生活和化学实验中，经常用到各种除湿剂（或干燥剂）。某化学实验小组的同学们关于除湿剂提出了下面两个问题，他们查阅资料，并进行下面的数字化实验探究。请回答下列问题：（查阅资料）（1）①硅胶：无色或白色颗粒，吸水量为30％~35％，加热到200～350℃可以反复使用。其主要成分可看作是SiO2，其中Si元素的化合价为。②生石灰：白色块状固体，吸水后生成熟石灰。③浓硫酸：无色粘稠液体，有吸水性，在化学实验中常用它作干燥剂，但日常生活中却很少用它作除湿剂。其原因是（写出一条即可）。（2）（问题一）除湿剂是否真的可以除湿？（实验一）探究浓硫酸对氧气的干燥情况。用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取的氧气，通过浓硫酸两次干燥，将湿度传感器放入收集氧气的密封保鲜袋内，连接数据采集器和电脑。实验装置如图1，约采集5min，得到变化曲线如图2。图1中发生的化学方程式为。分析图2曲线，袋内湿度明显降低，说明。随着时间变化，浓硫酸的吸水速率逐渐减小的原因是。（3）（实验二）探究市售硅胶除湿剂是否真的可以除湿。实验如图3，用25mL烧杯盛放等体积、等温度的两杯水，分别放在生化密闭实验器中，其中一个实验器中加20.0g硅胶，连接数据采集器和电脑。约采集15min，得到变化曲线如图4。分析图4曲线，未加硅胶的实验器内相对湿度增大的原因是（从微观角度解释）。加硅胶的实验器内，说明硅胶除湿剂的确可以除湿。（4）（问题二）哪种成分的除湿剂除湿效果更好？（实验三）探究不同成分的除湿剂的除湿效果。实验方法和实验装置与实验二相同，分别称取硅胶、蒙脱石、氯化钙除湿剂各20.0g，放入3个相同的生化密闭实验器中，连接数据采集器和电脑。约采集20min，得到变化曲线如图5。分析图5曲线，这三种除湿剂中单位时间内吸附水速率的快慢和除湿效果的强弱顺序都是。再通过图2、图5的曲线对比，发现的干燥效果都低于其他除湿剂，这是生活中很少用它作除湿剂的另一个原因。（5）（实验结论）市售除湿剂的确可以除湿；对比的几种除湿剂中硅胶的除湿效果最好，速率最快。不同成分的除湿剂除湿效果除了与所含成分不同外，还可能与（写一条即可）等因素有关系。（6）（拓展提升）同学们查阅资料还发现：还原铁粉（灰色或黑色粉末，又称“双吸剂”），也能够吸收空气中的水分和氧气，常用于食品保鲜。检验使用一段时间后的“双吸剂”是否仍然有效的化学方法及现象是：。已知某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐，按质量比为2:2:1混合而成。求5.0g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气g（保留两位小数）。5．不用火不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品，受到消费者的追捧。[查阅资料]I.发热包中物质的主要成分是生石灰，碳酸钠、铝粒。Ⅱ.铝和强碱溶液反应生成氢气。（1）探究一:发热包的发热原理①小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧型反应，迅速放出大量的热，写出产生该现象的主要化学反应方程式；同时发热包内固体物质变硬、结块，依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反应，写出其中一个反应的化学方程式。②发热包上的安全警示图标有“禁止明火”,其原因可能是。③小明向使用后的发热包中加入稀盐酸，并对产生的气体展开进一步探究。（2）探究二:确定气体的成分[猜想与假设]小明认为该气体可能是a.H2;b.;c.CO2,和H2的混合气体。[实验设计]小明同学设计下图实验装置，对气体成分进行探究。[实验验证]甲装置中的实验现象是.丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生,证明猜想c正确。若甲、乙装置交换位置，（填“能"或不能”）确定气体中含有CO2,写出化学方程式并说明理由。[总结与反思]通过以上探究,小明做出如下反思:你认为其中正确的是。a.发热包应密封防潮保存b.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料c.使用后的发热包应包好按照垃级分类投放6．某化学兴趣小组同学知道潜水艇中常用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂。（查阅资料）a：2Nab：2Na设计实验开展探究活动：（1）（探究活动一）制取CO2并验证其与Na2O2的反应：写出装置图中标数字的仪器名称：①。（2）装置A若用稀盐酸和大理石制取CO2，该反应的化学方程式为：。应该选用的发生装置为（填字母“F”或“G”）。（3）装置B作用是。（4）反应结束在E装置收集到的气体是。（5）（提出问题）反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么？（猜想与假设）猜想一：Na2CO3猜想二：Na2CO3和Na2O2猜想三：Na2CO3和NaOH你认为还可能是：。（6）（探究活动二）实验步骤实验现象实验结论①取少量固体样品于试管中，加入足量的水，振荡。固体完全溶解，样品中一定没有Na2O2②取少量实验①所得溶液于另一试管中，加入过量的BaCl2溶液，振荡。有白色沉淀猜想三正确③取少量实验②所得上层清液于另一试管中，加溶液，震荡。（7）（反思与评价）反应后装置C硬质玻管中的固体含有NaOH，原因可能是。7．小军与家人聚餐时，对火锅燃料“固体酒精”产生了好奇，于是他与同学对其成分进行如下探究。[查阅资料]①该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成的。②氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。[提出问题]固体酒精中氢氧化钠是否变质？（1）[作出猜想]猜想一：固体酒精中含有的成分为酒精、氯化钙、氢氧化钠。猜想二：固体酒精中含有的成分为酒精、氯化钙、氢氧化钠和。（2）[实验探究]取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现杯底有白色沉淀。取沉淀于试管中加入稀盐酸，现象为：，则生成沉淀的化学方程式为。[实验结论]固体酒精中氢氧化钠已经变质。（3）[拓展延伸]为进一步确定固体酒精中是否还含有氢氧化钠，小军与同学继续探究。①他另取少量固体酒精，加水溶解后，取上层清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液，于是得出固体酒精中还含有氢氧化钠；②小军的同学认为他的实验不能证明固体酒精中一定有氢氧化钠剩余，理由是；③他们另取上层清液，加入足量的氯化钡溶液，充分反应后过滤，向溶液中滴加氯化铁溶液，观察到，他们一致认为固体酒精中氢氧化钠有剩余。（4）[反思交流]①实验中，加入足量氯化钡溶液的目的是。②氢氧化钠变质的原因(用化学方程式表示)。8．在老师的指导下小明同学探究金属和盐溶液反应时，发现将金属钠放MgCl2溶液中有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究，小乐同学将充分反应后的混合物过滤，得固体A和滤液B。（查阅资料）（i）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。（ii）MgCl2溶液呈酸性。（1）（分析与思考）小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断；产生的气体最不可能是下列气体中的（填序号）。你的判断依据是。ASO2BH2CCl2DO2（2）取固体A加入过量稀盐酸，A全部溶解，无气泡产生，则A的化学式是。（提出问题）滤液B中溶质的成分是什么？猜想一：NaCl猜想二：NaClMgCl2猜想三：NaCl、NaOH猜想四：NaCl、MgCl2、NaOH小乐同学认为猜想不成立，理由是。（3）（实验探究）设计实验证明猜想二成立。实验操作实验现象实验结论产生白色沉淀猜想二成立（4）（结论）在金属活动性顺序里，钠将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来（填“能”或“不能”）。（5）（拓展）将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到熔融状态时，钠可以从MgCl2置换出镁，该反应的化学方程式是。9．CO2通入NaOH溶液中没有明显现象，CO2与NaOH是否发生了化学反应呢？某化学兴趣小组的同学们对此进行了探究。（查阅资料）①通常情况下，1体积水溶解1体积的CO2。②在一定浓度的溶液中，有微溶物生成的复分解反应也能发生。（实验探究）小红同学设计了右图所示的实验装置（锥形瓶内充满CO2），并进行实验。（1）打开分液漏斗的瓶塞和活塞，使NaOH溶液快速滴入锥形瓶中，立即关闭活塞（漏斗中仍有溶液剩余），观察到U形管左侧的红墨水液面（填“升高”“降低”或“不移动”），小红根据现象判断CO2和NaOH发生了反应。（2）（反思与评价1）小明认为小红的实验方案不严密，理由是。（3）（拓展实验）兴趣小组的同学们为此又设计了下表所示的两种方法，进一步探究。请填写表中的空格。实验方法操作过程现象实验结论方法一取小红实验后锥形瓶内的溶液适量，加入足量CaCl2溶液CO2与NaOH发生了反应方法二取小红实验后锥形瓶内的溶液适量，加入足量稀硫酸（4）（反思与评价2）同学们经过讨论，认为（拓展实验）的（填“方法一”或“方法二”）依然不严密，理由是