九年级科学上册专题三化学实验综合.docx
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九年级科学上册专题三化学实验综合
化学实验探究
实验因素的控制与设计
1.（2010•十堰）小丹同学在学习酸的性质时，从同一卷镁带中剪取相等的两根镁带，分别与室温下H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应．观察发现：
镁带在稀盐酸中放出气泡的速率明显快于在稀硫酸中放出气泡的速率．
一、查阅资料：
1、金属与酸发生置换反应，其本质是金属单质与H+反应．2、生产H2速率主要取决于：
①金属的表面积②溶液中H+浓度③温度等条件．3、H+的浓度与1L溶液中H+数目成正比．4、溶液中除H+外的其它离子可能会影响反应速率．
二、提出问题：
①小丹同学在进行上述实验时，控制了镁带与酸反应的哪几个条件？
（回答两条即可） _________
②上述反应中Cl﹣、SO42﹣如何影响反应速率？
三、猜想假设：
ⅠCl﹣促进了镁与酸的反应，SO42﹣对反应无影响．
ⅡSO42﹣抑制了镁与酸的反应，Cl﹣对反应无影响．
Ⅲ _________ ．
请回答问题①，完成猜想Ⅲ．
四、实验探究：
为了证明猜想，小丹设计了如下实验：
实验编号
铝片长度
H+浓度相同的酸
反应片刻后添加少量试剂
产生气泡的速率
结论
A
2cm
5ml
Na2SO4固体
无明显变化
（结论A）
B
2cm
5ml
（试剂B）
明显变快
Cl﹣﹣对反应有促进作用
试剂B是 _________ （化学式）固体．
五、结论：
结论A为 _________ ．
六、反思：
将试剂B改用HCl气体，不能达到实验目的，其原因是 _________ ．
2.（2011•南昌）铝制品在日常生活中应用广泛，但铝制品却不宜长时间盛放腌制食品．资料显示：
“铝制品表面虽然有一层致密的氧化膜保护…氯化钠也会破坏氧化膜的结构，加速铝制品的腐蚀．”
[提出问题]氯化钠溶液中的哪一种离子对氧化膜产生了破坏作用？
[实验方案]
实验序号
实验1
实验2
实验3
方案
现象
A中铝片表面有红色固体析出；B中铝片无明显现象．
_________
与A中的现象相同
结论
溶液中对氧化膜产生了破坏作用的离子可能是 _________ ．
除去表面氧化膜的铝片会与CuSO4溶液反应．该反应的化学方程式 _________ ．
验证了实验1的结论．
[反思]针对实验3，莹莹认为还应增做一个对比实验，她的方案是向B试管中再加入Na2SO4溶液，结果无明显现象．该实验可证明溶液中对氧化膜不产生破坏作用的离子是 _________ ．
3.（2011•河北区）在一次实验课上，各小组同学在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳．此反应的化学方程式为 _________ ．
小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快．小明将这一情况报告老师，老师鼓励他们对此问题共同探究．
【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？
【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同；
②所用盐酸的溶质质量分数不同；
③还可能是 _________ ．
【设计实验】
（1）验证猜想①是否成立，要设计的实验：
分别取大小相同、质量相同、 _________ 的石块，加入质量相同、 _________ 的稀盐酸进行实验．
（2）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是 _________ ．
【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率．若要做到精确比较，应该测量的实验数据是 _________ ．
【拓展延伸】上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法．用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有（答出两点即可） _________ 等．
4.（2010•攀枝花）某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品，探究哪两种药品的反应适合在实验室制取CO2气体．请你参与下列的探究并回答问题．
[提出问题]上述酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2气体．
[方案设计]大家经过讨论，一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO2气体，原因是浓盐酸挥发出的HCl气体混于CO2中，使制得的气体不纯．小明设计了右图装置来除去CO2中HCl，洗气瓶中盛装的液体可以是 _________ （填序号）．
①浓硫酸②碳酸氢钠溶液③氢氧化钠溶液④澄清石灰水
[实验与结论]
该小组设计了三个实验进行对比
（1）请你填写实验C的实验现象和实验结论
实验
实验现象
实验结论
A
剧烈反应，迅速放出大量气体
反应速度过快，气体不便收集，不宜用于实验室制取CO2
B
产生气泡，速度迅速减慢，几秒钟后反应几乎停止
无法持续产生气体，不能用于实验室制取CO2
C
_________
_________
（2）根据实验探究，实验室制取CO2的化学反应原理为（用化学方程式表示） _________ ．
[拓展迁移]
将上述实验C反应后的混合物过滤．对滤液中的溶质，小聪同学提出了以下三种猜想：
①溶质是HCl；②溶质是CaCl2；③溶质是HCl和CaCl2
该小组成员一起讨论后认为，上述三种猜想中有一种是不合理的，你认为不合理的猜想是 _________ （填序号）．对小聪的另外两种合理猜想，请你设计实验，并根据不同现象说明溶液中的溶质属于哪一种猜想 _________ ．
5.（2010•恩施州）小强在回家的途中经过一鱼塘边时，发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，鱼塘中顿时产生大量气泡，经咨询得知，这种固体的主要成分是过氧化钙（CaO2），请你与小强共同探究．
（1）为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致，小强使用如图所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃，说明生成的气体是 _________ ．由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是 _________ ，仪器a的名称是 _________ ．
（2）根据质量守恒定律，小强认为过氧化钙与过量水反应还应产生某种含有钙元素的产物．开始小强假设该产物为CaO，但通过思考他很快否定了原先的假设，并重新假设生成的含钙产物为Ca（OH）2．请解释小强否定原假设建立新假设的理由：
_________
请设计一个实验方案来验证小强的新假设，并填入下表空格中：
实验步骤
可能出现的现象
结论
_________
_________
CaO2与H2O反应有Ca（OH）2生成
_________
CaO2与H2O反应无Ca（OH）2生成
（3）小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成，请写出过氧化钙和水反应的化学方程式：
_________
（4）小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生，由此他还得出了什么结论 _________ ．
6.（2009•潍坊）某化学探究小组用HCl与大理石反应研究影响反应剧烈程度的因素．实验温度为25℃、35℃；大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，每次实验取用含碳酸钙60%的大理石10g；所用HCl的质量分数为9.125%、18.25%，每次实验HCl的用量为20mL（假设9.125%、18.25%的盐酸的密度均为1g/em3；大理石中杂质不与盐酸反应）．
（1）反应原理：
实验中的化学方程式 _________ ．
（2）提出假设：
HCl与大理石反应的剧烈程度与所用HCl的质量分数、大理石规格、反应温度有关．
（3）实验设计与实施：
完成以下实验设计方案并实
实验编号
T/℃
大理石
规格
HCl的质量分数
完全反应的
时间/s
实验目的
①
25
粗颗粒
18.25%
160
（Ⅰ）实验①和②探究同体积下HCl的质量分数对该反应剧烈程度的影响．
（Ⅱ）实验①和③探究温度对该反应剧烈程度的影响．
（Ⅲ）实验①和④探究大理石规格对该反应剧烈程度的影响．
②
210
③
35
粗颗粒
18.25%
60
④
100
（4）实验结论：
_________ ．
（5）绘制图象：
实验①中CO2质量随时问变化的关系如图，借助简单计算请在右图中画出实验②和③中CO2质量随时间变化关系的曲线（忽略溶液体积变化）．说明：
可以用铅笔画曲线．
7.（2008•河南）实验是进行科学探究的重要途径，在探究过程中，很多因素都会对实验结果产生影响．
（1）反应物的浓度不同，反应现象不同．请举出实例说明． _________
（2）碳在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳，在不足的氧气中燃烧生成一氧化碳．对比这两个反应可以得到的结论是 _________ ．
（3）H2在加热条件下可以与CuO反应，生成Cu和H2O．
①亮亮同学利用图A装置完成了该实验．
实验步骤：
先通入H2，再加热，实验结束后，先撤酒精灯，继续通入H2直至试管冷却．可观察到黑色CuO变成红色．
②明明同学利用图B装置也完成了该实验．实验步骤：
将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后，迅速伸入盛有H2的集气瓶中，片刻可观察到黑色CuO变为红色．
对比A、B两套装置，B装置的优点是 _________ ．
③在明明同学的实验中，当铜丝表明生成CuO后，若继续在酒精灯外焰上加热至炽热状态时，则与H2反应较快；若只加热至红热状态时，则反应较慢，甚至没有明现现象．对比这两种情况，可得到的结论是 _________ ．
（4）在用废铜屑制取硫酸铜的实验中，有下列两种方案可供选择：
甲方案：
Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O
乙方案：
2CuO+O2
2CuO，CuO+H2SO4═CuSO4+2H2O
①分别用上述两种方案制取80g硫酸铜，甲方案参加反应的硫酸的质量为98g，请计算乙方案中参加反应的硫酸的质量为多少？
_________
②通过对比这两种实验方案及计算结果，你认为选用哪种方案更好？
_________ ；请说明你的理由 _________ ．
（5）通过对上述实验的对比与分析可知，探究某一化学问题时，除了应根据具体情况考虑恰当的实验装置外，还应考虑 _________ 等因素．
8.（2010•哈尔滨）甲、乙同学在学完酸的化学性质后，做了如下实验：
实验结束，甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，然后进行了讨论．
【观察与讨论1】甲同学在做实验时没有观察到明显现象，于是对氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应表示怀疑．但乙同学认为，甲同学实验时向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，再滴加适量的稀盐酸，当观察到
（1） _________ 时．就可以说明两种物质能发生反应．
【观察与讨论2】当乙同学沿废液缸内壁缓慢倾倒液体时，观察到废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀．经过讨论确定，甲、乙同学试管中废液含有的溶质分别是
（2） _________ （3） _________ （均写化学式），才会出现上述现象．为了科学处理试验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究．
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】甲同学猜想：
废液中含有NaCl、CaCl2两种物质
乙同学猜想：
废液中含有NaCl、Na2CO3两种物质
【活动与探究】甲、乙同学为了验证自己的猜想分别同时进行了如下实验：
甲同学实验：
取少量废液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，无明显现象．得出结论：
甲猜想不成立，则乙猜想成立．
乙同学实验：
取少量废液于试管中，向其中滴加氯化钙溶液，出现白色沉淀．得出结论：
乙猜想成立，则甲猜想不成立．
【反思与评价】请对甲同学由实验现象得出的结论给予评价
（4） _________ _________ ．
【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分．你认为处理该废液的方法是
（5） _________ ．
9.（2011•淄博）金属材料被广泛的应用于我们的生活中，不仅是因为其物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关．下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究．
【实验记录】测定金属铁、铜和镁的活动性强弱
【所用试剂】稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片
【实验过程】
步骤Ⅰ将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻，观察燃烧现象；
步骤Ⅱ将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的稀硫酸的试管中；
步骤Ⅲ将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中．
【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象，用“﹣”表示观察不到实验现象（见右表）．
实验现象记录表
金属
空气
稀硫酸
硝酸银溶液
铁
﹣
√
√
铜
﹣
﹣
√
镁
√
√
√
（1）通过步骤Ⅰ可以得出三种金属中镁的金属活动性最强，判断依据是 _________
（2）运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究的重要方法．步骤Ⅱ和步骤Ⅲ中，需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质质量分数以外，还需要控制的条件是 _________ ．写出镁和稀硫酸反应的化学方程式 _________ ，此反应属于 _________ ．
【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是 _________ （用元素符号表示）
【反思交流】若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，他的理由是 _________ ．
10.（2011•岳阳）某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动：
[查阅资料]铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜．铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）．
[提出猜想]对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想：
猜想①：
Cr＞Al＞Cu猜想②：
Cr＞Cu）Al猜想③：
Al＞Cr＞Cu猜想④：
Al＞Cu＞Cr
[讨论交流]根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析，肯定不能成立的是猜想是 _________ 和猜想 _________ （填序号）．
[实验设计及过程]请将表中的内容填写完整．
实验操作
实验现象
实验结论
室温下，将大小相同并打磨光亮的铬片、铝片、铜片分别投入盛有体积相同、 _________ 相同的稀硫酸的试管中
铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面 _________
猜想 _________ （填序号）成立
[实验反思]
（1）将金属片投入稀硫酸前应先打磨金属片的目的是 _________ ．
A．除去金属表面氧化物，有利于直接反应
B．使金属表面光亮，便于观察现象
C．使金属表面温度升高，提高反应温度
（2）有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断．为了验证甲、乙、丙三种金属的括动性依次减弱，某同学设计了如下方案：
①把甲放入乙的盐溶液中
②把乙放入丙的盐溶液中
③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的 _________ （填序号）没有必要做．
11.（2011•陕西）铁、铝、铜是常见的三种金属．同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理．
（一）提出问题：
这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？
（二）实验探究：
同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格．
将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插人体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：
操作
根据现象得出金属活动性顺序
片刻后现象
有少量气泡
无气泡
无气泡
Fe＞Al，Fe＞Cu
几分钟后现象
有少量气泡
有大量气泡
无气泡
_________
（三）讨论交流：
为什么同一个实验得出了两种结论呢？
同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应．
（四）反思评价：
做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是 _________ ．
样品成分鉴定
1.（2011•徐州）某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究．
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？
【进行猜想】
（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉．请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式 _________ ．实验过程中采取了过滤，该操作中用到的玻璃仪器有 _________ ， _________ 和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 _________ ．
（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是 _________ ．
（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的一个猜想．
猜想①；黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe3O4）组成
猜想②；黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成；
猜想③； _________ ．
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
【实验探究】
方案
实验操作
可能的现象
结论
①
取适量黑色粉末A用磁铁吸引
黑色粉末全部被吸引
猜想①正确
②
取适量黑色粉末A用磁铁吸引
黑色粉末部分被吸引
猜想②正确
③
取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸
黑色粉末全部溶解
猜想②正确
④
_________
_________
猜想③正确
【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确，其理由是 _________ ．
【得出结论】在高温下，一氧化碳和二氧化碳可生成铁，氧化亚铁，四氧化三铁．请写出只生成氧化亚铁的方程式 _________ ．
2.（2007•福州）小雨对爸爸给患病的奶奶购买的“便携式制氧器”（如图）产生浓厚的兴趣，他仔细阅读说明书，了解了它的工作原理（如图）和所用的药品．药品中甲剂是一种白色颗粒状固体，作制氧剂；乙剂是黑色固体，作催化剂．
【提出问题】甲剂的化学成分是什么？
【查阅资料】过碳酸钠是白色颗粒状固体，溶于水时，生成碳酸钠和过氧化氢，可用于制取氧气．
【设计与实验】小雨把甲剂和乙剂带到实验室与黄老师共同探究．在老师的指导下，验证出甲剂是一种钠盐后，小雨接着进行如下实验：
（实验一]用甲剂和乙剂制取并验证氧气．
（1）根据图得出：
①组装气体发生装置时应选择图中所示的仪器：
_________ （填字母），理由是 _________ ．
②氧气具有的性质是 _________ ，可用 _________ 法收集．
（2）装置连接完毕，装药品前应先检查装置的 _________ ．
（3）小雨认为氧气是由过氧化氢在乙剂催化下产生的，其化学方程式为：
_________ ．
（4）如何验证收集到的气体是氧气？
（简述实验操作与现象） _________ ．
（实验二]检验上述反应后的溶液中含有碳酸根离子．
检验步骤
实验操作
实验现象
结论
步骤一
取少量反应后的溶液，加入稀盐酸
有气泡产生
步骤二
将步骤一产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
【实验结论】通过上述实验，小雨得出甲剂是过碳酸钠．
【反思与评价】小方认为小雨的结论不够严密，你认为严密的结论应该是 _________ ．
3.（2011•眉山）小军同学在学习酸碱盐有关知识时，对一些沉淀物质的颜色产生了兴趣．老师告诉他氢氧化铜是蓝色、氢氧化铁是红褐色，让他自己探究氢氧化亚铁的颜色．下面请你和他一起探究．
[查阅资料]
（1）铁有两种氢氧化物，它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得．
（2）氢氧化亚铁在空气中立即被氧化．（3）硫酸铜溶液是蓝色，硫酸亚铁溶液是浅绿色．
[提出猜想]氢氧化亚铁是浅绿色．
[实验过程]在2支试管里分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察现象．请补充完成下表：
FeCl3溶液
FeSO4溶液
滴入NaOH溶液的现象
生成红褐色沉淀
先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀．
化学方程式
_________
基本反应类型属于
_________ 反应．
FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4
_________ Fe（OH）2+ _________ + _________ H2O= _________
（完成并配平此方程）
[学习交流]
（1）氢氧化亚铁是 _________ 色而不是浅绿色．
（2）小军联系到CO2与C的反应，认为FeCl3溶液可以转化为FeCl2溶液．你认为小军的理由是 _________ ．
4.（2011•莱芜）某学习小组在整理化学试剂时，发现一瓶盛有白色固体的试剂瓶，标签破损（如图）．
提出问题：
该白色固体的成分是什么？
搜集资料：
①经老师回忆，该试剂的酸根离子可能是CO32﹣、SO32﹣、SO42﹣、NO3﹣中的一种；②SO2是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，能使澄清的石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色，而CO2不能使品红溶液褪色．
猜想假设：
该试剂一定不是 _________ ，可能是Na2CO3，也可能是 _________ 或 _________ ．
实验探究：
实验操作
现象
结论
取少量白色固体加入适量盐酸
产生气泡
该白色固体不可能是 _________
产生的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
产生的气体通入品红溶液
溶液褪色
该白色固体不可能是 _________
获得结论：
该白色固体是 _________ ．
交流反思：
（1）SO2和CO2均属于非金属氧化物，某些性质相似．请写出下列化学反应方程式：
SO2通入澄清石灰水 _________ ；
SO2通入紫色石蕊试液，试液变红色 _________ ．
（2）亚硫酸钠与盐酸反应能生成SO2，实验室中收集SO2的方法为 _________ ，检验SO2的试剂为 _________ ．
5.（2011•娄底）化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
[提出问题1]该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
[实验探究1]
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加稀盐酸，并不断振荡．
有气泡冒出．
氢氧化钠溶液一定变质了．
[提出问题2]该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
[猜想与假设]
猜想1：
氢氧化钠溶液部分变质．
猜想2：
氢氧化钠溶液全部变质．
[查阅资料]
（1）氯化钙溶液呈中性．
（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
[实验探究2]
实验步骤
实验现象
实验结论
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡．
有 _________ 生成．
说明原溶液中一定有碳酸钠．
（2）取步骤
（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液．
溶液变红色．
说明原溶液中一定有 _________ ．
[实验结论]该氢氧化钠溶液 _________ （填“部分”或“全部”）变质．
[反思与评价]
（1）氢
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