实验探究题精选(2)含答案解析-2020年中考化学之学霸实验探究题压轴练
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1、实验探究题精选(19 年真题)02 导航 1.【2019 山东泰州】 【误差分析、仪器多用、 】 2.【2019 山东泰州】 【信息给与与利用、化学方程式书写技巧、实验分析评价】 3.【2019 张家界】 【气体成分检验(基础)、实验方案设计、猜想与假设】 4.【2019 永州】 【实验原理分析】 5.【2019 孝感】 【信息给予、猜想与假设、物质检验】 6.【2019 宁夏】 【装置改进、实验现象分析(基础)】 7.【2019 宁夏】 【离子检验、现象分析】 8.【2019 吉林】 【金属活动性顺序应用】 9.【2019 陕西】 【猜想与假设、装置作用分析、误差分析】 10.【2019 上
2、海】 【实验原理分析、气体制备、装置选择及连接】 11.【2019 上海】 【溶解度原理、溶质质量分数计算】 12.【2019 上海】 【化学实验中量的问题、复分解反应实质】 13.【2019 江汉】 【信息给予、实验装置细节、溶解度曲线】 14.【2019 陕西】 【物质检验、误差分析、复分解原理应用】 1.请回答下列实验问题: (1)现提供下列装置: 上图 E 装置中,甲仪器的名称是_。 实验室用 KClO3和 MnO2混合制 O2发生装置可选用_(填装置序号),用装置 C 干燥 O2 , 气体由导管_端(填“a”或“b”)进人,用 E 装置收集 O2的依据是_。 英国化学家布莱克是第一个
3、“捕捉”到 CO2的人,实验室制备 CO2的化学方程式为_;1774 年德国化学家贝格曼将 CO2通入紫色石蕊试液中,发现试液由紫色变为红色,此反应的化学方程式 为_。 (2)对一定质量的粗盐(含泥沙)进行初步提。 实验的主要步骤:称量与溶解,过滤、蒸发:蒸发结束后用_(填仪器名称)将固体从蒸发皿 转移到纸片上,比较食盐提纯前后的状态。 下列有关蒸发过程说法正确的是_(填序号) a.蒸发时用玻璃棒不断搅拌 b.当蒸发皿中水分全部蒸干时,停止加热 c.蒸发时若有滤液溅出,则精盐质量将偏低 d.蒸发过程中,溶液中钠元素质量增大 【答案】(1)水槽;A;a;氧气不易溶于水且不与水反应;CaCO3+2
4、HCl=CaCl2+H2O+CO2; H2O+CO2=H2CO3 (2)玻璃棒;ac 【解析】(1)甲仪器的名称是水槽;故填:水槽氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化 钾和氧气,发生装置可用 A 装置;用装置 C 干燥 O2 , 气体由导管 a 进入;氧气不易溶于水,故 能用 E 装置收集;故填:A;a;氧气不易溶于水且不与水反应实验室常用石灰石(或大理石)和稀 盐酸反应制取二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2;二氧化碳和水反应生成碳 酸使紫色石蕊试液变红色, 化学方程式为: H2O+CO2=H2CO3; 故填: CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O
5、+CO2; H2O+CO2=H2CO3(2)实验的主要步骤:称量与溶解、过滤、蒸发;蒸发结束后用玻璃棒将固体从蒸 发皿转移到纸片上, 比较食盐提纯前后的状态; 故填: 玻璃棒a.蒸发时要用玻璃棒不停地搅拌液体, 防止液体局部过热而飞溅,故 a 正确; b.当出现多量固体时停止加热,用蒸发皿的余热把食盐蒸干,故 b 错误; c.蒸发时若有滤液溅出,会造成精盐的损失,则精盐质量将偏低,故 c 正确; d.蒸发过程中,溶液中钠元素质量分数增大,溶液中钠元素质量不变,故 d 错误,故 ac 正确。 2. 某化学兴趣小组学习了酸、碱、盐的知识后,对某些盐的性质开展了探究活动。 研究主题;探究 FeCl3
6、溶液加热,灼烧的变化 相关信息:酒精(C2H5OH)具有还原性,加热条件下能与 Fe3O4反应;Fe 和 Fe3O4易被磁铁吸引,FeO 是一种黑色固体,不能被磁铁吸引;Fe3O4能与盐酸反应,生成盐和水。 (1)实验一:将大约 20mL 饱和 FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发,沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色 浑浊。 FeCl3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子,铁离子符号为_。 加热时,FeCl3易与水反应生成红褐色物质和盐酸,反应的化学方程式:_。 由实验启示,FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式_(填“能”或“不能”)获得 FeCl3固体。 (2)实验二:将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到
7、坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色。 此过程发生分解反应,除生成红棕色物质外,还生成水,反应的化学方程式:_。 氢氧化镁、氢氧化铜等加热分解也能得到对应的金属氧化物,结合实验,从物质类别及其溶解性 推断,通过加热分解_可生成对应的金属氧化物。 (3)实验三: 小组同学用多根玻璃棒蘸取饱和 FeCl3溶液于酒精灯火焰上灼烧, 随着加热时间的持续, 在 1 分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为:黄色、红褐色、红棕色、黑色。 实验三相对于实验一和二,优点是_(答 1 点即可) 同学们对黑色物质的成分产生了疑问。联系酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成 分提出了猜想,经讨论认为,可能是_(
8、名称也可)和 Fe3O4四种物质中的一种或几种。 为了确定黑色物质的成分,收集黑色物质,进行了如下实验: 实验步骤 实验现象 实验结论 取黑色粉末用磁铁吸引,观察现象 黑色粉末全部被磁铁 吸引 综合实验现象判断,此黑色物质成 分是_ 向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸, 充分反应,观察现象 固体逐渐溶解,但无 气泡产生 (4)拓展延伸 配制 FeCl3溶液时,为防止出现红褐色物质,可向其中滴加少量的_(化学式也可)溶液。 结合已学知识,从元素化合价变化的角度分析,Fe2O3发生还原反应时,反应前后铁元素化合价一 般呈_(填“上升”或“下降”)的变化。 【答案】(1)Fe3+;FeCl3+3H
9、2O=Fe(OH)3+3HCl;不能 (2)2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O;不溶性碱或难溶性碱 (3)操作简便或节约能源或节省实验时间;Fe、C、FeO(名称也可);Fe3O4 (4)盐酸或稀盐酸或浓盐酸;下降 【解析】(1)FeCl3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子,铁离子符号为:Fe3+。故填:Fe3+ 加热时, FeCl3易与水反应生成红褐色物质和盐酸, 根据复分解反应的条件可知, 该沉淀为氢氧化铁, 反应的化学方程式:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl。故填:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl由实验启 示, 氯化铁在加热的情况下会水解生成氢氧化铁,
10、因此 FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式不能获得 FeCl3 固体。 (2)实验二:将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色。此过 程发生分解反应,除生成红棕色物质外,还生成水,即氢氧化铁分解后生成氧化铁和水,其反应的 化学方程式为:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O。氢氧化镁、氢氧化铜等都属于不溶性碱或难溶性 碱,加热分解也能得到对应的金属氧化物,结合实验,可以从物质类别及其溶解性推断,通过加热 分解不溶性碱或难溶性碱可生成对应的金属氧化物。故填:不溶性碱或难溶性碱 (3)实验三直接取样品在火焰上灼烧,相对于实验一和二,操作更简单、耗时较短、药品用量少, 环保等
11、;故填:操作简便或节约能源或节省实验时间同学们对黑色物质的成分产生了疑问。联系 酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成分提出了猜想,灼烧后的黑色固体物质中,一 定含有铁元素, 可能为铁单质、 氧化亚铁、 四氧化三铁等, 又可能是酒精灯不完全燃烧产生了炭黑, 因此黑色固体物质,可能是 Fe、C、FeO、Fe3O4四种物质中的一种或几种。故填:Fe、C、FeO(名 称也可)根据实验现象可知,黑色粉末全部被磁铁吸引,可能是 Fe3O4和铁,加入盐酸后固体溶解 且无气泡,说明有 Fe3O4 , 而没有铁单质,因此可得结论为:此黑色物质成分是 Fe3O4。故填: Fe3O4 (4)配制 FeCl
12、3溶液时,为了防止 FeCl3发生水解,产生红褐色物质,可向其中滴加少量的 HCl 溶 液,抑制水解。故填:盐酸或稀盐酸或浓盐酸Fe2O3发生还原反应生成铁单质时,反应前后铁元素 化合价有+3 价变成了 0 价, 化合价降低, 因此 Fe2O3发生还原反应时化合价一般呈下降的变化。 3. 小 华所在的化学兴趣小组同学,在学习燃料的合理利用与开发后,对天然气的主要成分甲烷,燃烧后 的气体产物是什么产生了兴趣,他们在老师的指导下进行探究,请你参与探究并回答下列问题。 提出问题 甲烷燃烧后生成哪些气体物质? 查阅资料 含碳元素的物质完全燃烧生成 CO2 , 不完全燃烧生成 CO; 白色无水硫酸铜粉末
13、遇水变蓝色。 猜想假设 猜想:CO2、H2O;猜想:CO、H2O;猜想:CO2、CO、H2O 实验设计 将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物依次通过 AE 装置(部分夹持、固定装置省略)进行实验: 观察到的实验现象如下: A 中白色粉末变为蓝色; B、E 中澄清石灰水变浑浊; D 中红色粉末变成黑色。 (1)实验结论 根据以上实验现象可推断出猜想_成立。 (2)反思交流 装置 B 的作用是鉴别是否有 CO2生成;装置 C 的作用是充分吸收 CO2 。 实验过程中用纯净的氧气而不用空气的原因是:空气中含有_影响实验结果。 拓展延伸 日常生活中使用含碳燃料时,请你说出一条防止一氧化碳中毒的方法:_。
14、 【答案】(1) (2)水蒸气、二氧化碳;提供充足的氧气 【解析】实验结论(1)A 中白色粉末变为蓝色,说明反应生成了水;(2)B、E 中澄清石灰水变浑浊, 说明反应生成了二氧化碳、一氧化碳;(3)D 中红色粉末变成黑色,说明反应生成了一氧化碳。根据 以上实验现象可推断出猜想成立。故填:。反思交流(2)实验过程中用纯净的氧气而不用空气 的原因是:空气中含有水蒸气、二氧化碳影响实验结果。故填:水蒸气、二氧化碳。拓展延伸日常 生活中使用含碳燃料时,防止一氧化碳中毒的方法:提供充足的氧气,在通风处进行等。故填:提 供充足的氧气。 4.在老师的指导下,化学兴趣小组利用下列装置进行了“可燃物燃烧的条件”
15、的探究实验。 实验目的探究可燃物燃烧的条件 实验步骤将所需仪器按照装置图连接起来; 打开 K1和 K2 , 向上拉动任意一支注射器的活塞; 将实验所需药品加入对应的仪器中; 将装有适量白磷的具支试管放入冷水中; 打开 K1 , 关闭 K2 , 往装置甲中加入适量的双氧水,氧气进入具支试管中; 关闭 K1 , 打开 K2 , 往装置乙中加入适量的盐酸,二氧化碳进入具支试管中; 将装有适量白磷的具支试管放入 80的热水中; 打开 K1 , 关闭 K2 , 往装置甲中加入适量双氧水,氧气进入具支试管中; 关闭 K1 , 打开 K2 , 往装置乙中加入适量的盐酸。 问题解答 (1)实验步骤的目的是_。
16、 (2)装置乙中发生反应的化学方程式是_。 (3)在实验步骤中,具支试管中氧气已经排尽的实验现象是_。 (4)能看到白磷燃烧起来的实验步骤是_。 实验结论可燃物燃烧必须同时满足两个条件:可燃物与氧气接触;温度达到可燃物的着火点。 【答案】 (1)检查装置气密性 (2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 (3)烧杯中澄清石灰水变浑浊 (4) 【解析】(1)有气体参与或生成的实验,在实验前必须进行装置气密性检查,而实验步骤的目的就 是检查装置气密性; (2)装置乙中是碳酸钠与盐酸反应, 生成氯化钠、 水和二氧化碳, 化学方程式为: Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
17、;(3) 在实验步骤中,具支试管中氧气已经排尽,二氧化碳会充 满具支试管,澄清石灰水会变浑浊,故填写: 烧杯中澄清石灰水变浑浊;(4)将装白磷的具支试管放 入冷水中,通入氧气,白磷也不会燃烧,因为温度没达到白磷燃烧的着火点,将装白磷的具支试管 放入热水中,通入氧气,白磷会燃烧,故能看到白磷燃烧起来的实验步骤是。 5. 超市出现了一种名为“污渍爆炸盐”的洗新产品,能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。 某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。 (阅读标签)本产品不含_,环保。 (查阅资料)“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4),它是一种白色结晶颗粒,易溶于
18、水,且 能与水反应,生成碳酸盐和其他化合物。 氢氧化镁是不溶于水的白色固体。 (提出问题)“污渍爆炸盐”水溶液的成分是什么呢? (作出猜想)猜想一:Na2CO3和 H2O2猜想二:Na2CO3和 NaOH 猜想三:Na2CO3、H2O2和 NaOH。 (实验探究) 序号 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中,加入足量蒸馏水充分搅拌。 固体完全溶解形成 无色溶液 / 取适量的溶液于试管中,先向其中加入少量二氧化锰粉末, 再将带火星的木条置于试管口 有大量气泡产生,木 条复燃 含有 _ 取适量的溶液于试管中,向其中加入足量_,振荡、 静置。 有白色淀产生 含有碳酸钠 取适量的
19、上层清液于试中,向其中滴加少量氯化镁溶液, 振荡 清液中_ 不含氢氧化 钠 (得出结论)猜想_正确。 请写出过碳酸钠与水反应的化学方程式:_。 【答案】 磷或 P;过氧化氢或 H2O2;氯化钡溶液或氯化钙溶液;无明显现象或无沉淀;一; Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2 【解析】阅读标签本产品不含磷,环保。故填:磷。实验探究取适量的溶液于试管中,先向其 中加入少量二氧化锰粉末,再将带火星的木条置于试管口,产生气泡,木条复燃,是因为过氧化氢 在二氧化锰催化作用下分解生成了氧气;取适量的溶液于试管中,向其中加入足量氯化钙溶液, 振荡,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成了白色沉淀碳
20、酸钙;取适量的上层清液于 试中,向其中滴加少量氯化镁溶液,振荡,不产生沉淀,说明溶液中不含有氢氧化钠,实验过程如 下所示: 序号 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中,加入足 量蒸馏水充分搅拌。 固体完全溶解形成无色溶 液 / 取适量的溶液于试管中, 先向其中加 入少量二氧化锰粉末, 再将带火星的木 条置于试管口 有大量气泡产生,木条复 燃 含有 H2O2 取适量的溶液于试管中, 向其中加入 足量氯化钙溶液,振荡、静置。 有白色淀产生 含有碳酸钠 取适量的上层清液于试中, 向其中滴 加少量氯化镁溶液,振荡 清液中不产生沉淀 不含氢氧化钠 得出结论反应生成 Na2CO3和
21、H2O2 , 猜想一正确;过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢, 反应的化学方程式:Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2。故填:一;Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2。 6.“嫦娥飞天”“中国高铁”等“中国制造”,展现了“中国智慧”,增强了中华民族的自信心和自豪感。根 据所学知识回答下列问题: (1)“嫦娥四号”探测器悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝,原因是_。 (2)“复兴号”动车高速运行离不开铁轨。 建造铁轨需要大量钢铁, 钢铁属于_(填“合成材料”“复 合材料”或“金属材料”)。 (3)建造铁轨所需要的钢铁通常用还原铁矿石制得,如上图,在一氧化碳还原氧化铁的实验装置
22、中,a 处看到的现象是_,反应的化学方程式为_。从环境保护角度考虑,装置中存在明显 不足,改进的方法是_。 【答案】 (1)铝合金比纯铝硬度大(答案合理即得分) (2)金属材料 (3)红棕色粉末逐渐变为黑色粉末(或有黑色物质生成)(答案合理即得分); Fe2O3+3CO 高温 _ _ 2Fe+3CO2; 在尾装置导管口系一个气球(或将尾气点燃; 在导管口放一个燃着的酒精灯; 将尾气点燃再利用等)(答 案合理即得分)。 【解析】(1) 合金的硬度大,熔点低,耐腐蚀;合金比组成它的纯金属硬度大,由于纯铝硬度较小, 在使用中易变形,因此使用硬度较大的铝合金,故“嫦娥四号”探测器悬梯等关键部件采用铝合
23、金而 不采用纯铝,原因是铝合金比纯铝硬度大。(2) 金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等 性质的材料,钢铁是铁的合金,属于金属材料。(3)一氧化碳和氧化铁加热生成铁和二氧化碳,故一 氧化碳还原氧化铁的实验装置中,a 处看到的现象是红棕色粉末逐渐变为黑色粉末(或有黑色物质生 成),反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO 高温 _ _ 2Fe+3CO2 。从环境保护角度考虑,装置中存在明显不 足,改进的方法是在尾装置导管口系一个气球(或将尾气点燃;在导管口放一个燃着的酒精灯;将尾 气点燃再利用等)。 7. 碳酸钠在生产和生活中有着广泛的用途。某校化学兴趣小组的同学们为了学习碳酸钠的化学性
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