化学3轮复习-实验探究专题 教师

专题化学实验探究化学实验探究化学实验探究知识梳理知识梳理混合物成分及含量探究混合气体成分探究溶液溶质成分探究化合物元素组成探究特殊物质化学性质探究其他探究（铁生锈，质量守恒，反应速率等）例题分析 例题分析一、混合物成分及含量探究1．某纯碱样品中含有少量氯化钠，现欲测定其中碳酸钠的质量分数，进行如下实验：通过实验测得反应产生的二氧化碳的质量，即可求得原样品中碳酸钠的质量，进而求得碳酸钠在样品中的质量分数。①如图连接装置（除B、C外）并加入所需药品。②称量并记录B的质量（m1）。（称量时注意封闭B的两端）③按动鼓气球，持续约1分钟。④连接上B、C。⑤打开分液漏斗F的活塞，将稀硫酸快速加入D中后，关闭活塞。⑥按动鼓气球，持续约1分钟⑦称量并记录B的质量（m2）（称量时注意封闭B的两端及E右端的出口。）⑧计算：（1）装置E的作用是___________。干燥管C的作用是___________。（2）若所取样品的质量为12g，m1为51.2g，m2为55.6g，样品中碳酸钠的质量分数为___________（结果精确到0.1%）（3）步骤③中鼓气的目的是用除去CO2的空气赶走装置中含CO2的空气；步骤⑥中鼓气的目的是___________。（4）本实验若用稀盐酸代替稀硫酸将导致碳酸钠的质量分数___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”），【答案】于燥二氧化碳气体防止空气中二氧化碳和水进入B装置88.3%将反应产生的二氧化碳全部赶入B装置中偏大2．墨鱼骨能治疗胃酸过多等多种疾病，其主要成分为碳酸钙（杂质可溶于水）。为了测定墨鱼骨中碳酸钙的质量分数，某科学兴趣小组用如图装置进行实验：（1）小明采用如图所示实验装置，通过测定D瓶质量变化来研究。①装置C用于干燥气体，C中所盛的试剂可以是_____。②反应结束后未鼓入一定量的空气，对测量结果有什么影响？并说明理由。_____。（2）小科也采用如图所示实验装置，通过测定B瓶质量变化来研究。他用相同溶质质量分数的稀盐酸和该样品反应（所得溶液均为不饱和溶液），三组实验数据记录如表。请分析计算，在第三次实验中m的值。（写出计算过程）实验组别一二三稀盐酸质量/g100.0100.0100.0样品质量/g3.06.09.0所得溶液质量/g101.9103.8105.0剩余固体质量/g00m【答案】浓硫酸偏小，装置中生成的二氧化碳未全部排入D装置吸收根据图表中数据分析，每消耗3.0g混合物，溶液增加1.9g，第三次加入混合物9.0g，溶液增加质量为5.0g小于1.9g×3，说明混合物剩余，稀盐酸完全反应；第三组中产生二氧化碳的质量为100.0g+9.0g-105.0g-m=4.0g-m；设反应的碳酸钙的质量为yy=，9.0g混合物中的碳酸钙质量为9.0g×=7.5g，所以，m=1.25g。3．某氧化铜（CuO）粉末中混有少量氧化亚铜（Cu2O），现有一课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量，请根据图示内容和相关资料回答下列问题：相关资料：a．氧化铜和氧化亚铜都能在加热的条件下与氢气反应生成铜和水；b．氯化钙固体可以吸收水分。（1）装置B中应放的试剂为_______。（2）E装置的作用是_______。（3）已知反应前混合物的总质量为15.2g，完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g（损失忽略不计），则原混合物中Cu2O的质量为_______g。【答案】浓硫酸防止空气中的H2O进入D装置中7.2完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g，则氢气还原氧化铜和氧化亚铜生成的水为2.7g，假设氧化亚铜质量为x，氧化铜质量为y，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素质量不变，氧化铜和氧化亚铜中氧元素质量等于水中氧元素质量，为：，则根据氧化铜和氧化亚铜总质量为15.2g可列方程：x+y=15.2g，氧化铜和氧化亚铜中氧元素质量等于水中氧元素质量可列方程：，联立两个方程得x=7.2g，故原混合物中Cu2O的质量为7.2g。4．有一固体样品，其中只含有和。为了测定样品中的质量分数，请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定固体样品中的质量分数。已知：①②③④浓吸收水，碱石灰能吸收水和二氧化碳请填写下列各空：（1）应选用的装置是（只写装置的编号，装置不重复）___________。（2）装置⑤中应盛放的试剂是___________，其作用是___________。（3）停止加热时，正确的操作是___________。（4）取固体样品实验，经测定固体样品在加热时，完全分解，可得，则样品中所含的质量分数为___________。（用含、的代数式表示）【答案】②⑤⑥⑦浓硫酸吸收反应生成的水先把连接②⑤装置的橡皮塞取下后，再熄灭酒精灯设碳酸氢钠质量为x，x=，Na2CO3•10H2O质量：，则mg样品中所含=5．某科学兴趣小组的同学为了测定某不纯氧化铁试样(其中的杂质不参与反应)中氧化铁的质量分数，设计了如图所示的实验装置：试回答下列问题：（1）A发生装置的优点是__________（2）将出C中硬质玻管内发生的化学方程式____________（3）称m克不纯氧化铁试样放入C中硬质玻管内，称得U形管和氯化钙干燥剂的质量为m1克，按上述装置进行实验，经过充分反应后称得U形管和氯化钙干燥剂的质量为m2克，则试样中氧化铁的质量分数为_________（4）同学们设计的这个实验装置对实验结果的准确性还有影响，你对该实验装置的改进建议是_____________【答案】能控制反应的发生和终止生成水的质量为：（m2-m1）克

设：试样中氧化铁的质量为x试样的质量为m，则试样中氧化铁的质量分数为：可以在装置B、C之间，增添一个气体干燥装置（即盛有浓硫酸的洗气瓶），以便吸收从装置B中导出的氢气会带出的水蒸气，避免造成误差6．有一包红色粉末，可能是铜粉和氧化铁（Fe2O3）粉末中的一种或两种，为确定该粉末的成分，同学们利用下图进行了探究。[提出猜想]甲：可能是铜粉；乙：可能是氧化铁粉末；丙：可能是铜粉和氧化铁粉末。[设计实验]方案1：取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀硫酸，充分反应。如观察到实验现象为___________时，则乙猜想正确。方案2：取m克红色粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，再用酒精喷灯加热（图所示），完全反应后，停止加热并继续通入CO至装置冷却，称得剩余固体质量为n克。实验时要先通CO再加热的目的是___________。[数据处理]若丙猜想正确，则根据方案2所测数据，红色粉末中氧化铁的质量分数是___________。[实验反思]图虚线框内的装置是用于吸收CO2并收集CO，请从图（广口瓶内均为氢氧化钠溶液）中选择最合适的装置___________（填序号）。【答案】红色粉末完全消失，溶液由无色变为黄色排尽管内的空气，防止发生爆炸；铜不与一氧化碳反应，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应后固体减少的质量等于氧化铁中氧元素的质量，设红色粉末中氧化铁的质量为x。，x=红色粉末中氧化铁的质量分数为：。③7．某科学兴趣小组对潜艇的制氧原理产生了好奇，通过查阅资料得知，潜艇中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠（Na2O2），过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应，都能生成氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑为测定潜艇中过氧化钠的质量分数，该小组的同学在教师的指导下，利用下图所示的装置（固定装置已略去）开展探究，并得出正确结论。已知碱石灰是由固体NaOH和CaO组成的混合物。整套装置气密性良好，所有试剂均足量。请回答下列问题：（1）装置B中所加试剂的选用要求是___________；（2）装置E作用___________；（3）装置D中过氧化钠样品的质量为mg，装置D在反应前后质量分别为n1g和n2g，若样品中所含杂质不溶于水，不参加化学反应，求得样品中过氧化钠的质量分数是___________。【答案】能够吸收挥发出的氯化氢，并且不吸收二氧化碳防止空气中的水蒸气进入对实验造成影响设过氧化钠的质量为，解得样品中过氧化钠的质量分数是;8．实验小组将NaOH溶液滴入CuSO4溶液中，结果溶液中生成了浅绿色的固体。该浅绿色固体到底是什么物质？该小组对此固体的成分进行了研究。[查阅资料]a、NaOH与CuSO4反应既会生成Cu（OH）2，也会生成Cu（OH）6SO4（碱式硫酸铜）。b、Cu（OH）2在80°C时会分解生成CuO；c、Cu4（OH）6SO4不溶于水，能与酸反应，300°C时分解。[建立猜想]猜想一∶浅绿色固体可能是Cu(OH)2∶猜想二∶浅绿色固体可能是Cu4（OH）6SO4；猜想三∶浅绿色固体可能是Cu4（OH）6SO4和Cu（OH）2。[实验步骤]（1）将反应完成后的混合物进行过滤、洗涤、干燥，得到浅绿色固体。过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。（2）取少量浅绿色固体放入试管中，加热至一定温度时，观察到___________，证明浅绿色固体中存在Cu(OH)2。根据资料信息推断，“一定温度”可以是___________。A．50°C

B．80°C

C．100°C

D．300°C（3）另取少量浅绿色固体放入试管中，加入足量稀硝酸，固体完全溶解，再滴加___________溶液，出现沉淀，即可证明浅绿色固体中存在Cu4（OH）6SO4。[得出结论]浅绿色固体中存在Cu4（OH）6SO4和Cu（OH）2。[交流反思]在步骤③中，用稀硫酸代替稀硝酸是否可行？并说明理由∶___________。【答案】漏斗浅绿色固体变为黑色BC硝酸钡或氯化钡溶液（合理即可）不行；用稀硫酸代替稀硝酸会干扰对原固体中是否含有硫酸根的判断。二、混合气体成分探究1．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____。【答案】CH4+H2O3H2+CO排净玻璃管中的空气，防止高温时引起爆炸CO、H2O、CH4、H2收集尾气，防止污染空气2．某混合气体可能有CO、H2、CO2中的两种或三种。某兴趣小组通过实验探究其成分。【查阅资料】无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝色。【提出问题】混合气体由哪些气体组成？【提出猜想】猜想一：混合气体是CO、CO2；猜想二：混合气体是CO、H2；猜想三：混合气体是H2、CO2；猜想四：混合气体是___________。【设计实验】将混合气体依次通过下列装置如图1.【观察现象】A中黑色固体变红色，B中无水硫酸铜变蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。【讨论交流】（1）无水硫酸铜变蓝色，则猜想___________不成立；（2）小华认为澄清石灰水变浑浊，原混合气体中一定含有CO2，小军认为小华的说法不正确，理由是___________；（3）小丽认为在A装置前连接以下三个装置如图2就可以确定气体成分，则各仪器的接口连接顺序为___________→g→h，按小丽改进后的装置重新实验，观察到的现象是A中黑色固体变红色，B中无水硫酸铜变蓝色，前后两瓶澄清石灰水都变浑浊，则猜想___________成立，写出C中反应的化学方程式___________。（4）指导老师指出小丽改进后的实验装置还存在一处不足，你的改进措施是___________。【答案】CO、CO2、H2一CO和灼热的CuO反应会生成CO2e→f→a→b→d→c四CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2OC装置后放一酒精灯，将尾气点燃3．水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某科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】a.该混合气体只含有一氧化碳、氢气；b.该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气；c.该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气；d.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装置进行了实验(部分夹持仪器已略去)；(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________；(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，E中的变化说明氧化铜具有________性；(4)【实验结论】猜想________正确。【答案】H2O、CO2NaOH溶液氧化性24．和的均能将湿润的有色物质漂白成无色物质。某兴趣小组为验证和的漂白性，设计了如下方案，请你参与并回答下列问题（尾气处理装置为划出）。（1）如下图所示，通过干燥的后，同学们发现甲中红色布条不褪色，乙中红色布条褪色了，说明本身________漂白性（填有或没有），和水反应的生成物HClO________漂白性（填有或没有），将乙中的布条取出烘干，发现未变为原来的红色，说明HClO漂白性是________（填可恢复的或不可恢复的）（2）如图丙所示，向品红溶液中通入，同学们发现品红褪色了，停止通气体，加热试管又变为红色。说明的漂白是________（填可恢复的或不可恢复的）（3）如图丁所示，将干燥的和按其体积比1：1混合，通入石蕊试液中，发现石蕊试液变红，不褪色，试用化学方程式解释：_______________________________。【答案】没有有不可恢复的可恢复的SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl5．两千多年前，我们的祖先经过长期实践，摸索出一套火法炼铜工艺，如图所示：（1）其中碳还原氧化铜的原理可以用实验装置如图甲、乙表示。[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？[作出猜想]猜想①：CO：猜想②：CO2：猜想③：CO和CO2。[设计方案]实验装置如图乙。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。方案一：从定性观察角度判断猜想①成立的实验现象是___________。方案二：从定量计算角度判断取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：反应前的质量反应后的质量A（玻璃管+固体）m1m2B+C（广口瓶+混合液）m3m4（2）若猜想②成立，则理论上（m4-m3）___________（填“<”“=”或“>”）（m1-m2）。（3）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是___________g。（4）火法炼铜技术虽然在当时处于领先地位，但容易产生CO和SO2等污染性气体，西汉时期人们又发现湿法炼铜工艺。请用化学方程式表示湿法炼铜的原理：___________一般情况来看，金属的冶炼与金属的性质有关，如图是铁、铜、铝三种金属冶炼的先后顺序，则这三种金属的活泼由强到弱是：___________。【答案】B不变浑浊，D处气体燃烧=0.3~0.6（或0.3<m<0.6或0.6>m>0.3）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4Al>Fe>Cu三、溶液溶质成分探究1．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。I：写出该反应的化学方程式：___________。II：探究烧杯内溶液中溶质的成分。[提出问题]该烧杯内溶液中的溶质是什么？[猜想]猜想一：可能是CaCl2和Ca(OH)2；猜想二：可能只有CaCl2；猜想三：___________。[查阅资料]氯化钙溶液呈中性。[进行实验]实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡；实验现象：___________；结论：猜想一不正确。实验步骤：取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量；实验现象：___________；结论：猜想二不正确，猜想三正确。[反思与拓展]（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物的用量。（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？___________（填序号）。A．氧化铜

B．铜

C．紫色石蕊试液

D．硝酸银溶液（3）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是污染水源。要处理烧杯内溶液，使其溶质只含有CaCl2，应向烧杯中加入过量的___________【答案】Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2OCaCl2和HCl酚酞溶液不变色产生气泡AC石灰石/大理石2．科学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时，进行了如图所示A、B、C、D四个实验。（1）实验B结束后，小明对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问，作出猜想：猜想一：只含有NaOH；猜想二：含有NaOH、Na2CO3猜想三：含有NaOH、Ca(OH)2；猜想四：含有NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3讨论后，大家一致认为有一个猜想是错误的，请指出错误的猜想并说明理由（用化学方程式表示理由）________。（2）同学们取少量B试管中的清液分别置于甲、乙两支试管中，进行探究：实验操作实验现象结论在试管甲中继续滴加碳酸钠溶液猜想三错误在试管乙中滴加足量稀盐酸开始无明显现象，后产生气泡猜想二正确（3）小组同学经过讨论认为A、B、C、D四个实验并没有探究出碱所有的化学性质，请你从上述四个实验中选择一个，继续加入一种试剂，得出“碱和酸能发生反应”这种化学性质，实验的方案是（写出操作和现象）：________。【答案】Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH向D试管中滴加稀盐酸，溶液由红色变为无色3．某兴趣小组同学想要探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分。[对固体猜想]猜想I：全部是Na2CO3；猜想II：全部是NaOH

猜想III：___________。[实验和推断]实验步骤实验现象①取少量白色固体于试管中，加水至全部溶解。无色溶液②向溶液中滴加适量物质X的溶液。现象A③再向试管中滴加几滴酚酞试液。现象B（1）若现象A为有气泡产生，则加入的X溶液是___________，说明氢氧化钠已经变质。有气泡的化学方程式是___________。（2）若X是Ca（OH）2溶液，现象A有白色沉淀，现象B为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为___________。该实验不能___________（填“能”或“不能”）说明样品中有NaOH，原因___________。（3）若猜想Ⅲ成立，则X是___________溶液。（4）【拓展应用】除去氢氧化钠溶液中存在的上述杂质可加入适量的___________。【答案】NaOH和Na2CO3稀盐酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CaCO3/碳酸钙不能加入Ca(OH)2溶液会带入OH-离子或与Na2CO3反应可以生成NaOH，对实验产生干扰CaCl2或BaCl2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液）4．在做盐跟盐反应的分组实验时，第一组学生进行BaCl2与Na2CO3溶液的反应，第二组学生进行BaCl2与Na2SO4溶液的反应。实验结束后，两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中，化学兴趣小组对浊液进行过滤，探究滤液的成分。【提出问题】滤液里除了NaCl外，还有什么物质？【提出猜想】猜想①：_______；猜想②：Na2SO4；猜想③：Na2CO3；猜想④：Na2CO3、Na2SO4【实验探究】若现象a只有白色沉淀，则猜想_______成立；若现象a只有气泡产生，则猜想______可能成立；若现象b产生白色沉淀，然后加稀硝酸沉淀部分溶解，并产生气泡，则猜想④成立，若沉淀全部不溶解，则猜想______成立。【答案】BaCl2/氯化钡①③④/④③②5．将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行了如下探究。请完成下列各题：（一）猜想与假设：猜想一：固体为CuCO3，理由：_________（用化学反应方程式表示）。猜想二：固体为Cu（OH）2，理由：Na2CO3溶液呈碱性。猜想三：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物。（二）资料查阅：①Cu（OH）2和CuCO3晶体均不带结晶水；②Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。（三）设计与实验：Ⅰ．固体的获取：（1）将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、低温烘干得蓝色固体。Ⅱ．用如图1所示装置，定性探究固体的成分（2）若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想_________正确；（3）若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想_________正确；（4）小组同学将装置按A→_________的顺序组合进行实验。【答案】Na2CO3+CuSO4=Na2SO4+CuCO3↓二一C→B四、化合物元素组成探究1．2020年1月25日总建筑面积为3.39万平方米的火神山医院正式开工，火神山医院在建造过程中用到了HDPE膜。老师告诉同学们HDPE膜具有极好的抗冲击性和防潮性，听完老师的描述后，同学们对HDPE膜的组成元素产生了浓厚的兴趣，进行了如下探究：【提出问题】HDPE膜由什么元素组成？【查阅资料】①HDPE膜能够燃烧，燃烧生成水和碳的氧化物；②碱石灰主要成分是氢氧化钠固体和氧化钙固体。【实验探究】如图所示，先通入干燥氮气，再将4.2g的HDPE膜样品在一定质量的氧气中点燃，并将燃烧产物依次通过装置A、B、C、D（装置中每步反应均进行完全）。装置质量A装置总质量C装置总质量实验前100.0g100.0g实验后105.4g113.2g【实验现象及分析】（1）装置D中碱石灰的作用是___________。（2）实验现象：观察到装置B中黑色粉末变成红色，证明燃烧产物中有___________。【数据处理】见上图【实验结论】HDPE膜仅由C和H两种元素组成，理由是（用数据分析）：___________。【反思拓展】实验中的4.2gHDPE膜样品燃烧消耗的氧气质量为m，则m的取值范围为___________。2．现用含二氧化碳和水蒸气杂质的某还原性气体来测定一种铁的氧化物(FexOy)的组成，其实验装置如下图所示：(1)实验过程中装置丁中没有明显变化，而装置戊中的溶液里出现了白色沉淀。该还原性气体是____(填化学式)。(2)当装置丙中的FexOy全部被还原性后，称知剩余固体的质量为16.8g，装置戊的质量增加了17.6g。FexOy中铁元素和氧元素的质量比为____，该铁的氧化物的化学式为____。(3)如果没有装置甲，测定结果即铁元素与氧元素的质量的比将会____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)；如果没有装置己，可能产生的后果是造成____。【答案】CO21：8Fe3O4偏小污染空气，使人中毒等3．实验室利用下列实验装置来测定铜的氧化物的组成。（1）若气体a为纯净的氢气，在点燃A装置中酒精灯以前，要将氢气通入整个装置一段时间，其目的是__________________。（2）若气体a为纯净的氢气，当铜的氧化物完全被还原为Cu时，称得Cu的质量为6.4克，同时称得B装置的质量增加了0.9克，则该铜的氧化物的化学式为___________。（3）若气体a为混有少量H2O（气）的氢气，而又未经干燥处理直接通入装置A中，当铜的氧化物完全被还原为Cu时，仍然利用称量Cu的质量和B装置增加的质量的方法来完成这个实验，将使测定结果中铜元素与氧元素质量之比的值_____________。（填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）（4）若气体a为混有少量H2O（气）的氢气，不增加任何其他实验装置也不改动上述装置的连接顺序，仍用其来测定的组成，必须测得哪些数据才能得到x的值________？【答案】排尽装置内的空气，防止发生爆炸偏小反应前铜的氧化物的质量和反应后得到的铜的质量4．镁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用前景，如氧化镁是轮胎的促进剂，可增强其硬度。工业上用热分解碱式碳酸镁来制取氧化镁，碱式碳酸镁的化学式为aMgCO3·bMg（OH）2·cH2O，为确定其成分，按照如图所示装置进行实验（假设每步反应、吸收都完全）【查阅资料】碱式碳酸镁受热分解生成MgO、CO2、H2O。（1）现称取48.4g碱式碳酸镁在C装置中进行热分解，直至C装置中剩余固体质量不再变化为止，继续通空气至冷却。冷却后装置D增重10.8g，装置E增重17.6g。继续通一段时间空气的目的是________。（2）根据以上数据，则可知a：b：c=________。（通过计算说明）（3）若缺少F装置，测得的a值________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。【答案】使反应生成的水和二氧化碳被完全吸收根据以上数据可知，生成二氧化碳质量是17.6g，生成水的质量是10.8g，则生成MgO质量是：48.4g-10.8g-17.6g=20g，设碳酸镁质量为x，生成氧化镁质量为yx=33.6g，y=16g氢氧化镁分解生成氧化镁质量为：20g-16g=4g，设氢氧化镁质量为m，生成水的质量为nm=5.8g，n=1.8g水的质量为：10.8g-1.8g=9g，根据题意有a：b：c=4：1：5偏大5．镁铝水滑石（Mg2A1（OH）6C1·xH2O）是一种人工合成的新材料。它在高温下完全分解为MgO、A12O3、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=____；【答案】a→e→d→b→cD由题意得：x=36．小敏用下图装置测定铜锌合金中锌的相对原子质量。主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：①连接装置并检查装置气密性；②加入药品和水；③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；④由A向B中滴加试剂至过量；⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为V（经查，该气体密度为ρ）；⑥将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥称重，称得剩余固体质量为W。（1）如何检验该装置的气密性：________；（2）小敏发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是：________；（3）如果去掉装置中连接分液漏斗和试管之间的导管，并将试管上的双孔橡皮塞改成单孔橡皮塞；那么，对测量氢气的体积有何影响？____（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。（4）若第（2）小题中缺少的数据为a，则锌的相对原子质量是______（用题中的字母表示）。【答案】提高D管，静止片刻后，C、D液面仍存在高度差，则气密性良好装置不漏气测量铜锌合金的总质量偏大设锌的相对原子质量为xx=则锌的相对原子质量是7．研究性学习小组的同学用氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。请你一起对此展开探究。[设计方案]甲同学利用如图装置及药品进行实验，洗气瓶B中浓硫酸的作用是______。[实验探究]当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g；②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为______，而由水的化学式计算得出H、O元素的质量比为为1：8。[分析交流]假设装置内原有空中的水蒸气，CO2已预先排尽，生成的水完全被D中碱石灰吸收。针对上述实验结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，应在D装置后，再连接个盛碱石灰的干燥管，增加该装置的作用是______，小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。【答案】吸收水蒸气11：80防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置五、特殊物质化学性质探究1．实验室现有一瓶含少量水的碳酸氢铵样品，为测定其中碳酸氢铵的质量分数，其化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验(该装置气密性良好，装置B、C中所装药品均足量，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。已知：碳酸氢铵受热分解为水、二氧化碳和氨气，且NH3能被酸溶液吸收。部分实验步骤如下：Ⅰ.打开弹簧夹，通入一段时间的氮气：Ⅱ.关闭弹餐夹，给碳酸氢铵样品加热；Ⅲ.当样品反应完全，…，再停止加热，直到玻璃管冷却；IV.实验完毕，测得装置B、C中药品的质量分别增加了m1、m2。请回答下列问题：(1)装置B中盛放的液体是_________(填名称)。装置C中发生反应的化学方程式为_________。(2)步骤Ⅲ中，当样品反应完全时的现象是_________，停止加热前应进行的操作是_________。(3)该样品中碳酸氢铵的质量分数的表达式为_________(用m1、m2的代数式表示)。【答案】浓硫酸CO2+2NaCO=Na2CO3+H2O玻璃管中样品完全消失打开弹簧夹，通入一段时间的氮气×100%2．人被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。[提出问题]蚁酸的成分是什么？它有什么性质？[查阅资料]I．蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH；II．蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物；[实验探究](1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成____________色，说明蚁酸溶液显酸性；(2)小芳同学根据蚁酸中含有氢、氧元素，推测出一种生成物是水；(3)另一种生成的氧化物是气体，小敏提出两种猜想：①猜想I：该气体是CO2；猜想Ⅱ：该气体是____________；他们将蚁酸分解产生的气体通过如图的装置；②实验时装置A中无明显变化，则猜想____________(填“成立”或“不成立”)；③实验时装置B的作用是____________；④实验时装置C中的现象是____________；⑤实验时装置D中发生反应的化学方程式为____________；[讨论交流]从环保角度看，该装置存在明显的缺陷，处理方是____________；[拓展延伸]当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是____________。A．苏打水

B．肥皂水

C．食醋

D．氨水。【答案】红COI干燥CO气体黑色粉末逐渐变红Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O在尾部放一个燃着的酒精灯C3．在金属活动性顺序里，钠位于铜之前，某化学兴趣小组发现，将钠投入硫酸铜溶液中，产生无色气体和蓝色沉淀，却未置换出红色的铜。该小组同学对此现象进行了如下探究：【查阅资料】钠的化学性质非常活泼，常温下就能被空气中的氧气氧化，且能与水迅速反应【进行实验】该小组同学通过实验证钠与水反应的产物，装置如下图：【解释与结论】将钠投入硫酸铜溶液中，产生无色气体和蓝色沉淀，写出发生反应的化学方程式：_____、_____。实验操作、实验现象及分析：①打开止水夹a及分液漏斗活塞，待液体充满大试管后，关闭止水夹a及分液漏斗活塞，实验现象为：液体分层，钠熔成银白色小球，在液体分层的界面上跳动，产生大量气泡，下层液体逐渐被压入B中。钠的物理性质有：_____、_____。②打开止水夹b，待B中部分液体进入C中，迅速关闭止水夹b，发生反应的化学方程式为：_____。③打开止水夹c，实验现象为：D中液体_____，C中产生气泡。打开止水夹a，通过分液漏斗向大试管中逐滴加水，将燃着的木条伸至装置左端尖嘴导管口，实验现象为：气体燃烧，产生蓝色火焰。【答案】2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu（OH）2↓银白色固体2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O稀盐酸进入到C中4．某中学化学兴趣小组同学查资料知道，乙醇（化学式C2H6O）俗称酒精，通常情况下化学性质稳定，在一定条件下能与氧气反应。现对乙醇与氧气反应进行探究。【探究活动一】同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红，取出铜丝，发现表面变黑，趁热插入装有无水乙醇的试管中（如图），铜丝很快变为红色，并闻到刺激性气味。重复上述操作多次，得到A溶液；经称量，实验前后铜丝质量不变。铜丝灼烧后生成的黑色物质是______，铜丝除了给反应加热外，还起到________作用。【提出问题】生成的刺激性气味的气体是什么？【猜想与假设】有同学提出刺激性气味的气体可能是：猜想一：SO2；猜想二：CO2；猜想三：醋酸（C2H4O2）。【讨论与结论】同学们讨论后发表看法：小吴认为猜想一不正确，判断的依据是_______________。小周认为猜想二也不正确，判断的依据是_____________。小施认为猜想三有可能正确，原因是醋酸具有挥发性，并有刺激性气味。【探究活动二】小施同学设计实验验证后，发现猜想三也不正确。请补充完成小施的实验操作和现象：取少量A溶液加入试管中，然后_________。【讨论与结论】老师提示这种刺激性气味气体来源于易挥发的B物质，其相对分子质量为44，且含有C、H、O三种元素（氢元素的质量分数不超过20%），由此可推知物质B的化学式为________。【拓展活动】（1）同学们再取少量A溶液加入试管中，加少量无水硫酸铜固体，变蓝色（已知：乙醇、B物质遇无水硫酸铜均不显蓝色），说明乙醇在一定条件下与氧气的反应有_________生成。（2）乙醇在微生物（醋酸菌）作用下与氧气反应能生成醋酸，写出该反应的化学方程式：_____。【答案】氧化铜（或CuO）氧化（提供氧）反应前后元素种类不改变，反应物中不含硫元素CO2是无气味的气体，与刺激性气味不相符加入适量紫色石蕊试液，液体不变红（合理即可）C2H4O水（或H2O）C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O5．过氧化钙晶体（化学式为，其中x待实验中测定）常温下为白色，能溶于酸，难溶于水、乙醇，且温度越低，其溶解度越小，是一种温和的氧化剂，常用于鱼类长途运输的增氧剂等。（1）过氧化钙晶体可用下列方法制备：用如上图制取装置可制备过氧化钙晶体；①装置A中生成的气体应为________；仪器X的名称为__________；②装置C采用冰水浴控制温度在0℃左右，可能的原因主要有：Ⅰ．该反应是放热反应，而温度低的条件有利于_________。Ⅱ．该反应是放热反应，温度低可避免过氧化氢受热分解变质而影响晶体的生成。（2）为确定过氧化钙晶体的组成，某化学兴趣小组查资料发现，过氧化钙晶体受热时会先失去结晶水，再发生分解生成氧化钙和氧气，于是他们称取21.6克过氧化钙晶体用热分析仪对共进行热分解实验，并绘制了固体质量与温度的关系图（如上曲线图），由此计算可得_______。【答案】氨气分液漏斗提高CaO2•xH2O产率86．某科学兴趣小组对潜艇的制氧原理产生了好奇，通过查阅资料得知，潜艇中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠（Na2O2），过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应，都能生成氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2↑为测定潜艇中过氧化钠的质量分数，该小组的同学在教师的指导下，利用下图所示的装置（固定装置已略去）开展探究，并得出正确结论。已知装置B中盛有饱和NaHCO3溶液（NaHCO3不与CO2反应），碱石灰是由固体NaOH和CaO组成的混合物。整套装置气密性良好，反应所需试剂均足量。请回答下列问题：（1）装置B的作用是______。（2）在A中不用稀硫酸而用稀盐酸原因______。（3）装置E作用______。（4）装置D中过氧化钠样品的质量为mg，装置D在反应前后质量分别为n1g和n2g，若样品中所含杂质既不溶于水，也不参加化学反应，求样品中过氧化钠的质量分数______？【答案】吸收挥发出的HCl生成的微溶，会阻止反应的继续进行防止空气中的进入对实验造成影响设过氧化钠的质量为x解得：x=药品中过氧化钠的质量分数为：六、其他探究（铁生锈，质量守恒，反应速率等）1．小黄为了探究铁制品生锈的条件，利用如图装置进行了实验：

（1）一段时间以后，最先生锈的铁丝是________（用图中序号填写），通过这次实验能得出铁制品锈蚀和下列哪些因素有关________；

A．空气

B．水分

C．铁丝的内部结构（2）实验结束后，小黄将10g表面生锈的铁丝(不考虑杂质的影响)浸泡在100g溶质质量分数为7．3%的稀盐酸中充分反应，观察到铁锈已完全消失，反应停止后，取出光亮的铁丝洗涤、干燥、称量，质量为3．4克，则原生锈铁丝中铁元素的质量分数是________（已知：2FeCl3+Fe=3FeCl2）。【答案】②BC90%2．铜是一种不活泼的金属，但长期露置在潮湿的空气中会锈蚀生成“铜绿”[化学式：Cu2(OH)2CO3]。某科研小组为探究铜绿生成的条件，并从已部分锈蚀的废铜屑中回收铜（假设不含其它杂质），实验设计如下：（1）证明生成铜绿的条件除存在O2和H2O外，还必须有CO2。为“证明必须有CO2”需要进行以上实验中的_____________（填实验编号）。（2）利用已部分锈蚀的废铜屑按照以下实验方案回收铜。①已知铜绿受热分解为固体A、CO2和H2O，则步骤I中发生的反应类型有____________。②步骤Ⅱ中主要发生的化学反应方程式为_________