1初中化学实验探究题分类及练习 2.docx
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1初中化学实验探究题分类及练习2
初中化学实验探究题分类及练习
一、物质的成分：
1.下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【研究课题】探究草酸晶体受热分解的产物
【查阅资料】
⑴该小组同学通过网络查询，获得草酸及草酸晶体的一些相关知识：
名称
化学式
颜色、状态
溶解性
熔点（℃）
密度（g/cm3）
草酸
H2C2O4
—
易溶于水
189．5
1．900
草酸晶体
H2C2O4·2H2O
无色晶体
—
101．5
1．650
⑵白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色
【作出猜想】
第一种：
草酸分解产物CO2和H2
第二种：
草酸分解产物是CO2、CO和H2O
第三种：
草酸的分解产物是、（你猜想的产物化学式）
【设计实验】
【实验操作】甲同学按其设计的实验装置（如图1）实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有；无水CuSO4变蓝,证明产物中还有若产物中有CO,则乙同学的对应实验现象是证明CO生成的化学反应方程式是、__________________________________
【得出结论】若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式
。
【反思评价】乙认为甲设计的实验装置有缺陷:
由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验。
请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点:
。
利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是：
【交流讨论】丙同学继续查阅相关资料发现：
草酸是一种酸，在受热分解过程中有少量升华；草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。
丙同学通过进一步研究，对实验中CO2的检验提出质疑，并提出实验的改进措施，他提出的措施是______________________________
2.2006年1月20日12时17分许，位于仁寿县富加镇的中石油西南油气田分公司富加输气站的出站管线发生爆炸，埋在地下的管线爆炸形成十几米长、两三米深的大坑。
几分钟后，该输气站的进站管线也发生爆炸。
爆炸共造成8人当场死亡，另有1人送往医院后死亡，4人受重伤。
爆炸产生的烟气造成当地空气污染。
某课外活动小组的同学准备探究在爆炸现场采集的气体样品中是否含有CO（假设该样品中不含除CO之外的其它能与CuO反应的物质）和水蒸气。
［实验目的］确定气体样品中是否含有CO和水蒸气
［查阅资料］天然气的主要成分是甲烷及少量烃类和二氧化碳（CO2）等，基本不含硫，无色、无嗅、无毒、无腐蚀性，具有安全、热值高、洁净和应用广泛等优点。
在空气中完全燃烧生成CO2和H2O，不完全燃烧时还生成CO。
水的证明一般用无水硫酸铜，无水硫酸铜是一种白色固体，遇水蒸气就会变成蓝色。
［实验仪器］
ABCDE
［问题］
⑴要用较简单的方法收集爆炸现场的气体样品，可选用什么方法？
。
⑵在实验时，上述仪器的连接顺序应该是。
⑶描述能确认气体样品中含有CO的现象。
装置D中反应的方程式为。
⑷从环境保护的角度考虑，你认为该实验是否存在缺陷，如果有，如何改进该实验？
（若为该实验没有缺陷，以下问题不必回答）改进的方法是
。
3.化学课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计实验进行探究．
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2．②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小．
【猜想与实验】
猜想：
呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等．
实验I：
验证呼出的气体中含有水蒸气．
（1）实验操作如下图所示．
（2）观察到的现象为______，根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气．
实验II：
验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2，并测定其含量．同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置（B是带刻度的量气装置）．
（1）实验记录
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
检查装置的气密性．向装置中加入药品．关闭止水夹a～f．
\
装置的气密性良好．
②
打开b、c、d，向B中吹入一定量气体后关闭d，并冷却到室温．
B中液体进入到A中，B中液体减少500mL．
收集500mL气体．
③
关闭b，打开a、e、f，用打气筒向A中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出．
______，D中液体为475mL．
反应的化学方程式为______．
④
关闭e、f，用凸透镜聚光引燃白磷．
白磷燃烧，产生大量白烟，放出大量热．
呼出的气体中含有O2．
⑤
待白磷熄灭并冷却到室温，打开f．
______，D中剩余液体为400mL．
呼出的气体中含有N2．
（2）数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
N2
O2
CO2
体积/mL
______
______
______
体积分数/%
______
______
______
同学们经过3次重复实验，确认了呼出气体中的主要成分及其含量．
【实验反思】
（1）该实验设计依据的N2性质有______（填字母序号）．
A．难溶于水 B．不能和NaOH溶液反应
C．无色无味的气体 D．不能燃烧，也不支持燃烧
（2）实验II操作⑤中，若C中气体未完全冷却就打开f并读数，则所测O2的体积分数______（填“偏小”、“不变”或“偏大”）．
4.一次趣味化学活动中，王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液，如图所示．要求同学们进行探究：
确认这瓶溶液究竟是什么溶液？
【提出猜想】王老师提示：
这瓶无色溶液只能是下面四种溶液中的一种：
①硫酸镁溶液②硫酸钠溶液③硫酸溶液④硫酸铵溶液
【查阅资料】
（1）常温下，相关物质的溶解度如下：
物质
MgSO4
Na2SO4
（NH4）2SO4
H2SO4
溶解度
35.1g
19.5g
75.4g
与水以任意比互溶
（2）（NH4）2SO4的水溶液显酸性
（3）含NH4+的盐与碱混合受热，会放出NH3
【实验探究】
（1）通过查阅资料，小明同学认为猜想②不成立，原因是______．
（2）为确定其他几种猜想是否正确，小明同学继续进行探究：
实验操作
实验现象
实验结论
①取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴______溶液
溶液中有白色沉淀生成
猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上，和比色卡对照
溶液的pH小于7
猜想③成立
小雅同学认为小明实验操作②的结论不正确，她的理由是______．
（3）请你设计实验方案，确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告：
实验操作
实验现象
实验结论
取该溶液少许于试管中，
______
______
猜想④成立，该反应的化学方程式______
（4）定量探究
硫酸铵的制备：
工业上用硫铁矿（主要成分是FeS2），经过沸腾焙烧炉内通空气燃烧生成SO2和Fe2O3，SO2经催化剂和氧气的共同作用在接触室内转化为SO3，最后SO3在吸收塔内和水的共同作用转化为H2SO4．实验室就是用制得H2SO4溶液中通NH3相互化合制得一瓶上述132g20%（NH4）2SO4溶液．（反应中不考虑物质的损耗）思考：
①在工业上要把硫铁矿先碾成粉末再反应的原因是______．②要制得132g20%（NH4）2SO4溶液，需含40% FeS2的硫铁矿的质量是______ g．
5.小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料．
【饮料说明】
①主要原料：
柠檬酸（C6H8O7）和小苏打（NaHCO3）；
②使用说明：
将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中，加入200mL冷水，看到有大量气泡快速生成，待粉末完全溶解，就得到一杯果味饮料．
小明观察了饮料说明后，他借助化学实验的方法，探究“汽泡爽”产生气体的成分，以及加水温度对产生气体量的影响．
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分．
（1）小明阅读资料发现：
“汽泡爽”原料中的柠檬酸（C6H8O7）和小苏打（NaHCO3）粉末混合后加水，可以发生以下反应，填写生成气体的化学式．3NaHCO3+C6H8O7═C6H5O7Na3+3H2O+3 ↑
（2）为了检验该气体，小明选择的试剂是 ．
【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响．
（1）小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料，品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多，热水冲的饮料中气泡较少．当他摇动杯子时，发现有大量气泡从水中逸出．他查阅资料发现：
随着温度升高，气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低．于是小明设计了如下实验方案，请填写表中空白．
实验序号
加入水的体积
加入水的温度
收集到的气体的体积
1
200mL
15℃
a（待记录）
2
50℃
b（待记录）
（2）在老师的帮助下，小明采用相同的两套实验装置（如图）分别完成上述实验，在A中加入水，再加入一袋“汽泡爽”，迅速塞紧胶塞．量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体，冷却至室温后读取数据．B中油层的作用是 ．
（3）通过实验，小明测得：
a=64mL，b=132mL，由此获得结论：
“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系．但是老师看到小明的实验报告后却指出：
两套装置中，“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等，与温度关系不大，其本质原因是
（4）通过反思，为了证明老师的观点，小明继续利用（3）中已反应完的两套装置，又做了一步实验，发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近，他的实验操作是 ．
6.请你参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务：
【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道，天然水中一般都含有Ca2＋、Mg2＋、HCO3－等离子，在加热时，这些离子趋于生成溶解度更小的物质—水垢（主要成分为碳酸盐、碱等的混合物），水垢中一定含有Mg（OH）2和CaCO3。
同时，他们还查阅到下列有关物质的溶解性：
物 质
Ca（HCO3）2
Mg（HCO3）2
Ca（OH）2
Mg（OH）2
CaCO3
MgCO3
溶解性
可溶
可溶
微溶
不溶
不溶
微溶
【提出猜想】水垢的主要成分除一定含有Mg（OH）2和CaCO3之外，还可能含有Ca（OH）2和 。
【设计方案】
（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，取上层清液加入 ，没有白色沉淀，说明水垢中无Ca（OH）2；
（2）乙同学设计下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分，步骤如下：
①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液；
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；
③待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
④再次称量干燥管内物质增加的质量；
⑤重复③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变。
a.仪器D、E的名称分别是 、 ；若要检查盛放浓硫酸的洗气瓶双孔塞上导气管与橡皮塞接触的地方（即上图装置中C处）是否漏气，应在装药品
之 （填“前”或“后”）检查，请写出检查C处是否漏气的方法：
。
b.步骤①所加的酸溶液是 ；请写出水垢中难溶性物质与酸反应的化学方程式：
、 ；
c.装置Ⅱ的作用是 ；
从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时，装置Ⅰ的作用是______________。
d.研究性小组的同学通过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO3，理由是
。
【实验结论】通过上述探究可知：
水垢的主要成分有 。
二、物质变化及性质：
１．实验室里某小组正在探究一个问题。
根据设计方案，小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，溶液显红色。
然后她又用滴管连续滴入一定量的稀盐酸，溶液由红色变为无色。
（1）他们探究的问题是____________（填Ⅰ或Ⅱ）
Ⅰ．酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗？
Ⅱ．酸和碱溶液能发生反应吗？
（2）大家对小英得到的无色溶液继续探究。
小斌认为反应后溶液中的溶质是氯化钠，小亮认为溶质有两种，它们是________________________。
同学们选择两种不同类别的试剂，根据以下两种方案进行实验后，一致认为小亮的观点是正确的。
请你补填下表的空缺。
实验操作
实验现象
实验结论
方案一：
取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入________
小亮的观点正确
方案二：
取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入________
2．请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：
［发现问题］：
小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；
小茜发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈；
小玲发现苹果切开不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好象生了“锈”一般。
［提出问题］：
这三种物质“生锈”的原因是什么？
［收集证据］：
（１）回忆已有知识：
铁生锈的条件是____________________。
（２）查阅有关资料：
“铜锈”主要成分是Ｃu2（ＯＨ）２ＣＯ３（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。
（３）实验探究：
将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下：
实验
装置
实验
现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈且水面
附近锈蚀最严重
由实验可知：
铜生锈是铜与水、氧气、_____等物质共同作用的结果。
［得出结论］:
经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与__________________（填物质名称）有关。
［反思与应用］利用所得结论填空：
①请你提出一条延长食品保质期的建议________________________________________。
（4）再提出问题：
“铜绿”受热分解后的产物是什么呢？
设计与实验如图：
①对试管内的绿色固体加热，至完全分解。
观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色（无水硫酸铜遇水变蓝），C装置中澄清石灰水变浑浊。
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸。
观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。
③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。
观察到铁丝表面有红色物质析出。
综上写出铜绿受热分解化学方程式：
④如果将B、C两装置对调，行吗?
为什么?
，
3.我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸，那么二氧化硫与水是否也能反应生成一种酸呢？
某实验小组对此进行探究，设计的探究过程如下。
请你回答其中的有关问题：
（1）做出假设：
；
（2）设计方案：
先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色，再验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色，最后验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红，实验装置和药品如图：
（3）查阅资料：
你认为该实验小组需要掌握的资料内容中应包括（填序号）
①二氧化硫易溶于水②酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红③SO2不与浓硫酸反应④二氧化硫有毒，能与碱溶液反应生成盐和水。
（4）实验：
①实验过程中装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化，这说明。
②装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸颜色发生变化，当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红。
此现象说明，此过程中反应的化学方程式为。
③装置E的作用是。
（5）结论：
根据以上实验操作和现象，原假设（填“成立”或“不成立”）
4.某兴趣小组利用下图装置进行二氧化碳的制取和部分性质实验，请回答下列问题：
（1）关闭E打开C，从长颈漏斗A中加入液体与锥形瓶B中固体接触，即有二氧化碳气体产生。
观察到D中的蜡烛慢慢熄灭，说明二氧化碳具有的性质。
写出实验室制取二氧化碳的化学方程式。
（2）关闭C打开E，则观察到G中的蜡烛燃烧得更旺，说明有氧气生成。
［查阅资料］二氧化碳能与过氧化钠（Na2O2）反应生成碳酸钠和氧气。
［实验探究］要检验反应后F中的固体物质含有碳酸钠，可取少量反应后F中固体物质于试管中，滴入，观察到有气泡产生；用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口，观察到，写出该反应的化学方程式。
［实验结论］反应后F中的固体物质含有碳酸根离子。
二氧化碳与过氧化钠反应的化学方程式为。
［拓展联系］利用虚线框内装置还可用于实验室制备氧气，该反应的化学方程式为。
5.同学们为了研究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中起催化作用，进行了以下实验：
【资料】
①氯酸钾分解反应的化学方程式为 2KClO3
2KCl+3O2↑．
②氯酸钾和氯化钾均能溶于水．
【实验一】氧化铁能否在氯酸钾制取氧气实验中加快反应速率．
实验编号
KClO3/g
氧化物
产生气体的体积（mL）
耗时（s）
1
0.6
/
67
1800
2
0.6
0.2g二氧化锰
67
36.5
3
0.6
______g 氧化铁
67
89.5
（1）实验3中氧化铁的质量为______．
（2）以上实验采用了______的实验方法．
（3）实验一得到的结论是______．
【实验二】为证明氧化铁是该反应的催化剂，同学们又完成了以下的实验：
Ⅰ．在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解，过滤得到红色固体，洗涤干燥并用电子天平称量，质量为0.2g．
Ⅱ．将一定量的CO通入滤出的固体，按如图进行实验：
甲同学的实验报告如下：
装置
实验现象
实验分析
A
红色固体全部变黑
生成了铁
B
石灰水变浑浊
产生二氧化碳
（4）写出A中玻璃管内发生反应的化学方程式______ 2Fe+3CO2
6.化学小组对金属钠产生了浓厚的兴趣，在老师的帮助下，提出了“金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？
”“金属钠是否能在二氧化碳中燃烧？
”等问题．请你参与他们的探究，并回答相应的问题：
查阅资料：
①金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠．②金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气．③碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应．
实验探究：
实验1：
探究金属钠是否能置换出硫酸铜溶液中的铜
实验操作
实验现象
结论与解释
①用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中
出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出
金属钠 （填“能”或“不能”）置换出硫酸铜溶液中的铜
同上，将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液
溶液变红
钠与水反应的化学方程式是 ．
实验2：
探究金属钠是否能在二氧化碳中燃烧？
实验操作
实验现象
结论与解释
将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中
钠在CO2中继续燃烧，冷却，瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质．
产物中一定有 ．
实验3：
探究白色物质是什么？
实验操作
实验现象
结论与解释
①取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液．
溶液变成红色
产物中一定还有
②取该样品少量于试管里，滴加足量稀盐酸．
有气泡冒出
③取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的氯化钙溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液
无明显现象
实验反思：
（1）金属钠保存在煤油中的原因是 ．
（2）实验3中③“向滤液中加入过量的氯化钙溶液”的原因是 ．
三、仪器、装置选取及操作：
1.归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法。
（1）我们已经学习过实验室制取O
2、CO2、H2（Zn和稀硫酸反应）三种气体的反应原理、制取与收集方法。
请你归纳出实验室制取气体反应的共同点（填序号）
①需要加热②使用催化剂③没有气体参加反应④原料为纯净物⑤只生成一种气体
（2）下列是实验室常用的仪器
abcdefghi
写出仪器名称：
a是，c是；写出d的一种用途。
（3）化学上可以通过多种反应制得NH3（极易溶于水，密度比空气小），例如
①2NH4Cl（固）+Ca（OH）2（固）
CaCl2+2NH3↑+2H2O
②NH4HCO3（固）
NH3↑+CO2↑+H2O
③CaO（固）+NH3.H2O（浓）==NH3↑+Ca（OH）2
我将选择反应（只写一个，填序号）作为实验室制取氨气的反应原理。
我需要用上面仪器中的（填序号）来装配氨气发生装置（连接装置已经省略），我采用的收集方法是。
我选择的发生装置还可以用来制取气体。
（4）某研究小组对用双氧水分解生成水和氧气的实验条件进行探究，完成了以下实验：
①往盛有5ml5%H2O2溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃。
②往盛有5mlw%H2O2溶液的试管中，加入agMnO2，伸入带火星的木条，木条复燃。
③往盛有5mlw%H2O2溶液的试管中，加入agFe2O3，伸入带火星的木条，木条复燃。
④经检验，②③中反应后试管中仍分别含有agMnO2和agFe2O3
研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行探究。
下表选取了部分实验数据：
用
足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需要的时间
浓度
时间（min）
条件
30%H2O2
15%H2O2
5%H2O2
agMnO2
0.2
0.8
2.0
agFe2O3
0.7
9.0
16.0
2.利用下图所示的装置进行下列实验探究
某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及性质。
结合装置图，回答下列问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：
a ，b 。
（2）用B装置制氧气的化学方程式为 ，可选用C装置收集氧气，其原因是 。
（3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气（NH3），应选择的发生装置是 （填上图字母）。
（4）该小组设计了如下图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。
①当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置，可进行的
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