中考化学专题六数学化实验精练解析版.docx
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中考化学专题六数学化实验精练解析版
专题六数学化实验
1．（2018安徽化学中考学业水平考试纲要示例）实验小组用传感器探究稀NaOH溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH的变化。
测定结果如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
第1题图
A．反应过程中有热量放出
B．30s时，溶液中溶质为HCl和NaCl
C．该实验是将稀盐酸滴入稀NaOH溶液
D．从20s到40s，溶液的温度升高、pH增大
2．（素材：
数字化实验与中学化学教学深度融合）为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组进行了如下实验，取等质量的铁片、镁片、锌片，分别与足量、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。
第2题图
（1）三种金属加入稀盐酸前都先用砂纸将其表面擦光亮，其目的是____________________________，写出铁与稀盐酸反应的化学方程式________________________________。
（2）实验中三种金属与稀盐酸反应产生氢气质量最多的是________。
（3）请分析反应中温度升高的原因________________________________________。
（4）根据曲线总结出金属活动性的相关规律____________________________________________。
（5）试推测向稀盐酸中加入铜片后，溶液温度的曲线变化趋势____________________________。
3．（2018安徽黑白卷）实验室常用如图1所示的发生装置制取气体。
第3题图
（1）仪器a的名称是________。
（2）实验室制取气体时，组装好仪器后，应先________________________，再添加药品。
在一定条件下，二氧化碳气体会变成固态，固态二氧化碳叫做________。
（3）将制取的二氧化碳通入到紫色石蕊溶液中，溶液会变成________色，发生反应的化学方程式为________________________。
（4）在用排空气法和排水法收集二氧化碳的对照实验中，用数字检测仪分别测得集气瓶中二氧化碳体积分数随时间的变化曲线关系如图2（两组实验中各反应物浓度、质量均相同）。
据图分析，排水法收集到的二氧化碳纯度更高，但一般不用排水法收集二氧化碳的原因是________________。
4．（2017江西）下面是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图：
第4题图1
（1）仪器①的名称为________。
（2）实验一加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰，B中棉球上的水不燃烧，由此得出燃烧的条件之一是________________。
（3）实验二观察到先燃烧的物质是____________；若将铜片上的物质换成等量的木屑和煤粉进行实验，观察到木屑先燃烧，说明木屑的着火点比煤粉________。
（4）实验三将燃着的蜡烛放在密闭容器中，同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图2所示，下列说法错误的是________（填序号）。
第4题图2
A．蜡烛燃烧需要氧气
B．蜡烛燃烧前，密闭容器中氧气的体积分数为21%
C．蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气
D．蜡烛熄灭后，密闭容器中的二氧化碳体积分数为84%
5．某研究性学习小组在“利用燃碳法测定空气中氧气的体积分数”的实验时（如图1装置），发现一个现象：
氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳后，进入集气瓶中氢氧化钠溶液的体积分数仍然小于
。
第5题图1
（1）氢氧化钠与二氧化碳反应的方程式为________________________。
【提出问题】是什么原因导致测量的结果不准确呢？
甲同学：
可能是木炭取用的量过少；
乙同学：
可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气；
丙同学：
可能是木炭在密闭容器中燃烧生成了一氧化碳。
小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还有残留的黑色固体，都认为甲同学的猜想不合理。
【查阅资料】木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数高达14.0%、8.0%和16.0%。
【实验探究】乙同学根据图1装置设计了如下实验，请你填写下表。
实验步骤
实验现象
实验结论
1.将足量木炭点燃，迅速插入集气瓶中
________________
________________
木炭燃烧没有
消耗完集气瓶
中的氧气
2.待冷却后，将燃着的________（填“棉花”
或“蜡烛”）再伸入该集气瓶中
【交流反思】
（2）请写出木炭完全燃烧的化学方程式________________________________。
（3）乙同学选择可燃物（“棉花”或“蜡烛”）的依据是_______________________________________
_________________________________________。
（4）丙同学使用了CO浓度传感器测木炭、蜡烛分别在密闭集气瓶里燃烧停止后，瓶内CO的浓度变化，曲线如图2。
根据此曲线图分析用上述装置不能准确测出氧气体积分数的原因是___________________
___________________________。
第5题图2
6．某校研究性小组用手持技术分别测量蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时氧气含量的变化，得到如图1数据（横坐标为反应的时间，纵坐标为密闭容器中氧气的体积分数）。
请结合实验数据，回答下列问题：
第6题图1
（1）写出白磷燃烧的化学方程式____________________________。
（2）下列关于实验数据的分析错误的是________。
A．白磷在该密闭容器中熄灭后，容器内没有氧气了
B．只要氧气浓度大于15.46%，蜡烛就能继续燃烧
C．当氧气浓度小于3%，白磷不能继续燃烧
（3）通过数据分析你对燃烧需要氧气有什么样的新认识：
________________________________。
（4）结合实验数据，设计实验证明在密闭容器中燃烧的蜡烛熄灭后还有氧气（写出设计的思路和能证明结论的现象即可）_______________________________________________________。
（5）如图2为改进后的测量空气中氧气的体积分数实验：
实验时，先在试管和导管中装满水，测得水的体积为V1，然后将水倒出，加足量白磷，如图，水浴加热，待白磷充分燃烧后、冷却，打开试管夹，测得量筒内水的体积减少了V2，则
的值最有可能为________。
第6题图2
A．21% B．20% C．18% D．15% E．13%
7．（2018温州）二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。
为了比较两者的催化能力，小明按图甲所示装置进行了如下实验。
第7题图
①取1.5毫克过氧化氢酶和8毫升蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。
②用注射器A从容器中抽出2毫升气体，用注射器B将2毫升H2O2溶液注入容器中，采集数据，直至反应结束。
③用3.1毫克、5.6毫克过氧化氢酶及1.5毫克、5.6毫克、10.7毫克二氧化锰重复上述实验，获取数据如图乙。
（1）步骤②将注射器B中的2毫升H2O2溶液全部注入容器前，用注射器A先从容器中抽出2毫升气体，其目的是__________________________。
（2）小明分析相关数据，得出“过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强”这一结论，其依据是__________________________________________________________
（3）查阅资料得知：
过氧化氢分解为放热反应。
小明推测：
过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中过氧化氢分解突然变慢。
请说明其理由：
___________________________________________________
___________。
8．（2018扬州改编）氧气是我们身边无法离开的物质。
某兴趣小组对氧气的研究如下：
Ⅰ．氧气的制备：
（1）写出图中有标号仪器的名称：
①________。
（2）写出用KMnO4制取O2的化学反应方程式________________________。
该装置中棉花团的作用是________________________，图中装置一处明显的错误是______________。
第8题图
Ⅱ．氧气的收集：
[实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验数据：
氧气的体积
分数（%）
氧气的平均体
积分数（%）
实验1
79.7
79.6
79.9
79.7
实验2
88.4
89.0
87.9
88.4
实验3
90.0
89.8
89.3
89.7
数据分析：
（3）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是________________________________________。
（4）不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是_______________。
Ⅲ．铁丝在氧气中燃烧
（5）铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为________________________。
（6）铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是________（填化学式）。
将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是__________________（用化学反应方程式表示）。
9．（2018福建改编）某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究。
实验一 氧气制取和性质实验
（1）现有如下装置：
第9题图1
①实验室用过氧化氢溶液制氧气应选择的发生装置和收集装置分别是________（填标号，下同）和______________。
②检查B装置气密性的操作是____________________________________________。
③用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，观察到的现象是________________________，反应的化学方程式为______________________。
实验二 探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响
（2）设计如下表实验方案：
实验序号
H2O2质量分数/%
pH
温度/℃
每分钟气泡数
1
30
5
20
2
30
6
20
3
30
11
20
4
15
11
30
5
a
11
b
①实验1～3的实验目的是________________。
②a＝________；b＝________。
实验三 探究制取氧气的适宜催化剂
（3）实验方案如下：
Ⅰ．用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。
Ⅱ．取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图2中装置进行实验。
改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到如图锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是________________________________________。
第9题图2
②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是________________________
______________。
③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是______________。
10．（2017成都改编）某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究。
【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？
【查阅资料】通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。
【实验操作、记录、分析】
实验一：
实验一
第10题图1
（1）先检查装置的________，装入试剂，在医用输液袋中装入VmL气体，连接装置。
（2）打开弹簧夹________，缓慢将袋中的气体全部排出。
读出量筒中液体体积为V1mL。
氢氧化钠发生反应的化学方程式是________________________________。
（3）关闭弹簧夹K1、K2，再__________________（填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。
待瓶中气体冷却至室温，打开K2。
读出量筒中液体体积为V2mL，其数值等于已反应的________之外的气体总体积。
实验二：
实验二
第10题图2
（4）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。
采集的数据经处理如图3，表示二氧化碳体积分数变化的是________（填“X”、“Y”或“Z”）。
Y的体积分数在60s之后逐渐减小的原因是______________________。
第10题图3
【数据处理】
（5）实验一中，二氧化碳的体积分数是________，氧气的体积分数是________________。
（6）实验二中，200s时没有采集数据的所有气体的总体积分数为________。
11．（2018泰州）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
Na2CO3
NaHCO3
Ca（OH）2
Ba（OH）2
溶解度/g
21.5
9.6
0.165
3.89
Ⅱ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。
第11题图
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________________________________。
【反思感悟】
（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”。
12．（素材：
中学化学教学参考）兴趣小组同学对“氢氧化钠溶液与稀盐酸混合是否发生了化学反应”进行了如下探究：
【提出问题】氢氧化钠溶液与稀盐酸混合是否发生了化学反应？
【猜想与假设】a.二者混合发生了化学反应；b.二者混合没有发生化学反应。
【设计并实验】
实验操作
实验现象
甲同学
向盛有10mL一定浓度氢氧化钠溶液的试管中
逐滴滴加稀盐酸，不断振荡试管，测定溶液的pH
溶液pH不断减小，但仍大于7
乙同学
向盛有10mL一定浓度氢氧化钠溶液的试管中滴
加2滴无色酚酞溶液，然后逐滴滴加稀盐酸
溶液先变红，______________
_________________________
【得出结论】
（1）根据乙同学的探究得出氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了反应，写出二者发生反应的化学方程式__________________________。
【反思与交流】
（2）乙同学提出甲的实验并不能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应，他的理由是____________________________________________________________________。
（3）丙同学指出可通过验证反应生成的氯化钠来证明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应，你认为_____（填“能”或“不能”）用硝酸银溶液来检验反应生成了氯化钠，理由是__________________________。
[注意：
若答对第（4）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
]
（4）丁同学利用温度传感器分别测出氢氧化钠溶液稀释、盐酸稀释以及稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时的温度变化，如图所示：
第12题图
①稀盐酸和氢氧化钠溶液在稀释过程中的共同点是__________________。
②稀盐酸和氢氧化钠溶液反应时，曲线上的a点对应溶液中的溶质是________________。
13．（2017～2018合肥包河区期末改编）燃烧是我们生活中常见的现象，课外兴趣小组同学将燃着的蜡烛伸入到装满空气的集气瓶中，发现蜡烛一会儿熄灭。
大家对蜡烛熄灭的原因产生了争论。
【作出猜想】
甲同学认为：
二氧化碳浓度大使蜡烛熄灭
乙同学认为：
瓶中氧气耗尽，蜡烛熄灭
【探究一】甲同学用排水法收集一瓶20%的氧气和80%的二氧化碳的混合气体，将燃着的蜡烛伸入集气瓶中。
观察到蜡烛继续燃烧很长时间，再缓慢熄灭，结论：
______________________。
【探究二】乙同学在老师的帮助下设计如图1所示实验装置，高的燃烧匙上放一支蜡烛，低的燃烧匙上铺有生石灰，生石灰上放一小粒白磷。
在低燃烧匙的正上方放置一个装有水的胶头滴管。
待蜡烛熄灭时，胶头滴管中水滴入燃烧匙中，白磷发生燃烧。
写出白磷燃烧的化学方程式：
________________
__________；反应基本类型是______________。
第13题图1
结论：
乙同学猜想不正确，蜡烛燃烧熄灭后，集气瓶中还有氧气。
【交流与反思】
（1）生石灰与水反应的化学方程式为____________________，其作用是________________________。
（2）温度达到可燃物着火点，不一定能燃烧，需要氧气达到一定浓度。
（3）氧气浓度对可燃物燃烧现象有较大影响，对此请你以铁丝为例，利用电加热引燃，设计实验，写出你的实验方案________________________________________________________________________。
[注意：
若答对第（4）题奖励4分，但化学试卷总分不能超过60分]
（4）拓展：
小组同学还设计如图2所示实验装置，用传感器技术测定红磷在密闭容器中燃烧过程中的压强（Y）、温度（X）、氧气浓度（Z）变化情况（如图），根据图像回答问题：
第13题图2
①影响集气瓶中压强变化的因素有温度和______；
②压强曲线BC段变化的原因综合分析：
____________________________________________；
③DE段压强突然增大的实验操作是：
____________________________________________。
参考答案及解析
专题六数学化实验
1．C 【解析】由温度变化曲线可知，反应过程中放热，A正确；30s时，溶液显酸性，故溶液中溶质有HCl和反应生成的NaCl，B正确；由pH曲线可知，pH由小于7升高到大于7，故该实验是将稀氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中，C错误；由图可知，从20s到40s，溶液温度升高、pH增大，D正确。
2．
（1）除去金属表面的氧化膜及污物 Fe＋2HCl
FeCl2＋H2↑
（2）镁 （3）金属与稀盐酸反应放出热量 （4）在相同条件下，金属活动性越强，与稀盐酸反应放出的热量越多 （5）无明显起伏变化
【解析】
（1）由于金属在空气中可能会被氧化或沾上污物，实验前用砂纸打磨可除去金属表面的氧化膜及污物；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
（2）铁、镁、锌三种金属在与稀盐酸反应后生成的盐中都显＋2价，三种金属中镁的相对原子质量最小，所以等质量的三种金属与足量、等浓度的稀盐酸完全反应，镁产生氢气质量最多，其次是铁，产生氢气质量最少的是锌。
（3）三种金属与稀盐酸反应后温度都升高，其原因是金属与酸反应时放出热量，使溶液温度升高。
（4）铁、镁、锌三种金属中镁的金属活动性最强，铁的金属活动性最弱，据图分析，三种金属与稀盐酸反应，镁反应时温度升高最快，温度升高幅度最大，铁反应时温度升高最慢，且温度升高幅度最小，由此可知，在相同条件下，金属活动性越强，金属与稀盐酸反应时温度升高越快，且温度升高幅度越大。
（5）铜不与稀盐酸反应，所以将铜投入稀盐酸中，溶液温度保持不变，其曲线无明显起伏变化。
3．
（1）锥形瓶
（2）检查装置的气密性 干冰 （3）红 CO2＋H2O
H2CO3 （4）二氧化碳能溶于水，且能与水反应
【解析】
（1）仪器a的名称是锥形瓶。
（2）制取气体时，在添加药品前应先检查装置的气密性。
固态二氧化碳叫做干冰。
（3）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可使紫色石蕊溶液变红。
（4）根据图2分析，用排空气法收集到的气体中二氧化碳的体积分数是71%，排水法收集到的气体中二氧化碳的体积分数是87.5%，排水法收集到的二氧化碳含量更高，但二氧化碳能溶于水，且能与水反应，所以实验室一般不用排水法收集二氧化碳。
4．
（1）酒精灯
（2）燃烧需要可燃物 （3）乒乓球碎片 低 （4）D
5．
（1）2NaOH＋CO2
Na2CO3＋H2O 【实验探究】棉花
棉花继续燃烧，过一会后熄灭 【交流反思】
（2）C＋O2
CO2 （3）木炭不完全燃烧后残留气体中氧气体积分数为14.0%，比棉花燃烧后残留气体中氧气体积分数大，比蜡烛燃烧后残留气体中氧气体积分数小 （4）木炭不完全燃烧会产生大量的一氧化碳，一氧化碳难溶于水，也不与氢氧化钠溶液反应
【解析】
（1）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
【实验探究】木炭燃烧后残留气体中氧气体积分数为14.0%，棉花燃烧后残留气体中氧气体积分数为8.0%，蜡烛燃烧后残留气体中氧气体积分数为16.0%，由此说明棉花燃烧时氧气的体积分数不能低于8.0%，蜡烛燃烧时氧气的体积分数不能低于16.0%，所以蜡烛在木炭燃烧后的残留气体中不能继续燃烧，棉花可继续燃烧，因此要判断木炭燃烧后残留气体中是否有氧气，应选棉花；木炭燃烧没有将瓶内氧气消耗完，则将燃着的棉花再伸入该集气瓶中，棉花能继续燃烧。
【交流反思】（
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