初中化学实验探究含答案.docx
《初中化学实验探究含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中化学实验探究含答案.docx（22页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
初中化学实验探究含答案
实验探究---（5）
29.（2014年黑龙江齐齐哈尔，29题）初中化学教材中的一些实验如下图，请你回答下列问题：
（1）实验一玻璃棒不断搅拌的目的是__________________________；
（2）实验二锥形瓶内产生的主要现象是___________________________；
（3）由实验三除了能得出可燃物燃烧的条件外，还可以比较出白磷、红磷化学性质上的不同点是___________________________________________。
（4）实验四得到的滤液仍然浑浊，原因是___________________________（答一点即可）。
【答案】
（1）散热
（2）产生大量白烟（答产生大量白烟、放热也可）（3）红磷的着火点比白磷高，着火点不同，白磷的着火点比红磷低（4）履职破损，液面高于滤纸边缘，仪器不干净
【解析】
（1）浓硫酸溶于水时放出热量，搅拌的目的是使放出的热量散失；
（2）锥形瓶内发生的反应为红磷燃烧，红磷燃烧的现象为放出大量白烟；（3）根据铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧可知，白磷的着火点比红磷低；（4）过滤后滤液仍然浑浊，原因可能是滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器不干净、倾倒待过滤液体时液体洒出落入烧杯等。
30.（2014年黑龙江齐齐哈尔，30题）研究性学习小组测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。
【提出问题】NaOH固体是否变质？
【猜想与假设】猜想1：
没变质，全部是NaOH；
猜想2：
完全变质，全部是Na2CO3；
猜想3：
部分变质，既含有NaOH又含有Na2CO3。
【设计方案并进行实验】请你与他们一起完成，并回答所给问题。
实验步骤
实验现象
实验结论
①称取上述固体样品8g溶于100mL水配成溶液，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，充分反应后，静置。
_________
_________
说明固体中一定含有Na2CO3
②用玻璃棒蘸取少量①中的上层清液滴在pH试纸上，与标准比色卡对比，测出pH
pH=10
说明固体中还一定含有__________（填化学式）
上述步骤①中，滴加过量氯化钙溶液的目的是_____________________________。
【实验结论】通过实验，说明上述猜想_____________是正确的。
【拓展】
（1）为测定出该NaOH固体的变质程度，继续将上述白色沉淀过滤、洗涤、干燥、称得其质量为2g,则原固体样品中NaOH的质量分数为______________（假定固体中无其它杂质）。
（2）要除去氢氧化钠中含有的碳酸钠，所用的方法（用化学方程式表示）__________________________________。
【反思】通过实验，实验室中的氢氧化钠应密封保存。
【答案】设计方案并进行实验：
有白色沉淀产生NaOH除去碳酸钠或使碳酸钠完全反应或检验并除去碳酸钠
实验结论：
3
拓展：
（1）73.5%
（2）Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH或Ba（OH）2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH
【解析】设计方案并进行实验：
解题时，需能够根据步骤、现象、结论中的已知条件，推断其他条件。
①中结论是“一定含有碳酸钠”，因此加入氯化钙溶液后会与碳酸钠反应产生白色沉淀；②因为①中加入的氯化钙溶液是过量的，因此其上层清液中一定不会含有碳酸钠，又因为测得上层清液的pH为10，大于7，显碱性，因此可知溶液中还含有氢氧化钠（NaOH）。
滴加过量氯化钙溶液，一方面是为了检验是否含有碳酸钠，另一方面，“过量的”氯化钙可将溶液中的碳酸钠全部反应（除去），以免第②步测定pH时对测定结果造成干扰（碳酸钠溶液也显碱性）。
【实验结论】通过探究可知，原固体中既含有碳酸钠，又含有氢氧化钠，所以猜想3成立。
【拓展】
（1）根据得到的沉淀的质量及产生沉淀的反应（CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl），可求出原固体中含有的碳酸钠的质量，进而求出氢氧化钠的质量及质量分数。
（2）要除去氢氧化钠中的碳酸钠，需选择能与碳酸钠反应且不会引入新的杂质的试剂，如氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液等。
反应的化学方程式分别为Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH，Ba（OH）2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH。
26.（2014年黑龙江绥化，26题）牙膏摩擦剂的类型很多，如CaCO3,SiO2或它们的混合物。
某兴趣小组对牙膏摩擦剂的成分进行了如下探究。
【提出问题】某品牌牙膏中是否含有CaCO3?
[查阅资料】二氧化硅不与稀盐酸反应。
【实验方案】
①取少量牙膏于试管中，加入适量的稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明摩擦剂中含有。
（填离子符号）
②取实验①中的溶液，加入碳酸钾溶液，生成白色沉淀，请写出该反应的化学方程式：
。
【提出问题2】该牙膏中CaCO3的质量分数是多少？
【实验装置】
【实验步骤】
（1）按上图连接好装置后，发现一处明显的错误，改正为。
（2）重新连接好装置，并。
（3）在B装置中加入牙膏样品8克。
（4）K1，K2（填“打开”或“关闭”），然后向牙膏样品中滴入质量分数为10%的盐酸，至B中无气泡产生时，停止滴加盐酸。
（5），至C中不再产生沉淀。
（6）将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量。
实验数据如下：
（已知此品牌牙膏中的其他成分不与盐酸反应，装置内试剂均足量。
）
【实验分析及数据处理】
（1）若没有A装置，则测定结果将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）D装置的作用是。
（3）根据上面数据计算，牙膏样品中碳酸钙的质量分数是。
四、理解与应用
【答案】26.【实验方案】CO32-CaCl2+K2CO3==CaCO3↓+2KCl
【实验步骤】
（1）C装置中气体应该从长导管进，短导管出
（2）查装置的气密性
（4）关闭打开
（5）打开K1，关闭K2，缓缓鼓入空气（只要答出打开K1，关闭K2即可）
【实验分析及数据处理】
（1）偏大
（2）防止空气中的二氧化碳进入装置C中（或吸收空气中二氧化碳）
（3）25%
【解析】本题考查了二氧化碳气体的制取的知识，并考查了碱和非金属氧化物反应，并利用实验所得数据可以进行相关计算。
19、（2014年湖北十堰，19题）化学学习小组的同学们在探究氢氧化钠的性质时，将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的大试管中，如图所示，结果同学们没有观察到明显现象，于是他们展开了如下探究。
探究一：
二氧化碳是否与氢氧化钠发生了化学反应？
同学们取少量大试管中的液体于另一支试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
探究二：
反应后大试管中的溶液所含溶质的成分是什么？
【提出猜想】佳佳认为溶质是Na2CO3
贝贝认为溶质是Na2CO3和NaOH
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性新课标第一网
【实验验证】贝贝为了验证自己的猜想，进行了如下实验，请你补充完整。
实验操作
实验现象
实验结论
①取一定量大试管中的溶液于试管中，加入足量CaCl2溶液，过滤
②向滤液滴加适量
贝贝的猜想成立
【实验反思】同学们联想到了氢氧化钠与稀硫酸发生中和反应也观察不到明显现象，为了确定其反应是否反生，有同学设计了如下的实验方案：
先用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH，然后向其中滴加稀硫酸，边滴边测定混合溶液的pH。
请你分析上述方案中，为什么要“当测定pH小于或等于7，”才可证明发生反应了，其原因是
【答案】产生气泡酚酞溶液①产生白色沉淀②滤液变红色因为氢氧化钠的pH大于7
【解析】二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应无明显现象，但如果向其反应后的溶液中滴加少量的稀盐酸，生成的碳酸钠可以与稀盐酸反应并产生气泡；要鉴别碳酸钠中是否含有氢氧化钠可以，先向溶液中加入氯化钙，使原溶液中的碳酸钠全部转化与氯化钠与碳酸钙沉淀，然后鉴别溶液中是否含有氢氧化钠。
27.（2014年江苏镇江，27题）兴趣小组同学向盛有生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B，并对固体A和溶液B进行探究。
上述实验中发生的反应有：
①CaO+H2O＝Ca（OH）2；②（写化学方程式）。
Ⅰ.固体A成分的探究及测定
[猜想]
①固体A中只有CaCO3；
②固体A中含有CaCO3和Ca（OH）2；含有Ca（OH）2的理由是。
[实验]
取少量固体A于试管中加足量水，振荡、静置，向上层清液中滴加硫酸铜溶液，出现，猜想②成立。
[组成测定]
取8.7g固体A于试管中，加足量稀盐酸至固体完全溶解，收集到纯净CO22.2g，则固体A中CaCO3和Ca（OH）2的质量比为。
Ⅱ.溶液B的成分探究
[猜想]
①溶液B中的溶质是NaOH；
②溶液B中的溶质是NaOH和Na2CO3；
③溶液B中的溶质是NaOH和Ca（OH）2。
根据对固体A成分的探究，小组同学认为猜想③正确，其理由是。
[实验]
取少量溶液B于试管中，滴加溶液，产生白色沉淀，证明猜想③正确。
【答案】Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH
Ⅰ.固体A成分的探究及测定
[猜想]Ca（OH）2微溶于水
[实验]蓝色沉淀
[组成测定]50：
37
Ⅱ.溶液B的成分探究
[猜想]Ca（OH）2过量（或固体A中含有Ca（OH）2）
[实验]Na2CO3[或K2CO3、（NH4）2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等，但填Ca（HCO3）2、MgCl2等不得分]
【解析】碳酸钠与氢氧化钙溶液发生反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
由于氢氧化钙微溶于水，所以最后所得固体中可能含有氢氧化钙；若固体中含有氢氧化钙，则将固体充分溶解后滴加硫酸铜溶液将出现蓝色沉淀；经计算，生成2.2g二氧化碳需碳酸钙5g，则原固体中含氢氧化钙的质量为3.7克，即固体A中CaCO3和Ca（OH）2的质量比为50：
37。
由于固体A中含有氢氧化钙，所以溶液中不会存在碳酸钠，即溶液的成分只能是氢氧化钠和氢氧化钙两种，若要证明，只需在B溶液中滴加Na2CO3溶液，若产生白色沉淀即可证明。
29.（2014年广西贺州，29题））的白色粉末，请你和同学们一起参与探究该白色粉末的主要成分。
（1）提出问题：
该白色粉末的主要成分是什么?
（2）查阅资料
化学式
酸碱性
与稀盐酸作用
毒性
NaNO2
碱性
放出棕红色气体
有
NaCl
中性
不反应
无
（3）提出猜想:
猜想I:
只含有NaCl、Na2S04猜想Il:
只含有NaCl、NaNO2
猜想III:
只含有猜想IV:
含有NaCl、Na2S04、NaNO2
（4）进行探究
步骤
实验操作
实验现象
结论
步骤一
取少量固体样品于两支试管中，加蒸馏水溶解，向试管1滴人无色酚酞溶液，向试管2滴人过量的氯化钡溶液。
试管1:
溶液变红色
试管2:
无明显现象.
一定有
一定没有
、步骤二
另取适量固体样品于试管中，加蒸馏水溶解，滴加硝酸银溶液
有白色沉淀产生。
一定有
（5）通过实验.猜想成立。
（6）写出步骤二中发生的化学方程式。
（7）拓展:
粗盐中常含有可溶性和不溶性杂质，粗盐提纯的基本操作步骤是溶解、、蒸发。
【答案】
（3）Na2S04、NaNO2
（4）NaNO2Na2S04NaCl
（5）II
（6）NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
（7）过滤
【解析】亚硝酸盐对人体健康的危害越来越受到科学界的重视，亚硝酸钠是一种工业用盐，常作为冬季水泥施工的抗冻剂，但绝对不能食用，是一种有毒的致癌物质．然而，亚硝酸钠外形与食盐很相似，且有咸味，因此常被人误作为食盐使用，导致中毒事故的发生，根据题中所给信息并通过检验氯离子和硫酸根离子的方法来进行检验。
29．（2014年广西桂林，29题）（9分）CO2通入NaOH溶液中没有明显现象，CO2与NaOH是否发生了化学反应呢？
某化学兴趣小组的同学们对此进行了探究.
【查阅资料】①通常情况下1体积水溶解1体积CO2。
②在一定浓度的溶液中，有微溶物生成的复分解反应也能发生。
【实验探究】小红同学设计了下图所示的实验装置（锥形瓶内充满CO2），并进行实验。
打开瓶塞和活塞，使NaOH溶液快速滴入锥形瓶中，立即关闭活塞（漏斗中仍有溶液剩余），观察到U形管左侧的红墨水液面_____________（填“升高”、“降低”或“不移动”），小红根据现象判断CO2和NaOH发生了反应，理由是_______________________________。
请根据初中化学知识写出CO2和NaOH溶液反应的化学方程式：
_______________________________。
【反思与评价1】小明认为小红的实验方案不够严密，理由是_________________________。
【拓展实验】兴趣小组的同学们为此又设计了下表所示的两种方法，进一步探究。
请填写表中的空格。
实验方法
操作过程
现象
实验结论
方法一
取小红实验后锥形瓶内的溶液适量，加入足量CaCl2溶液
有白色沉淀生成
CO2与NaOH发生了反应
方法二
取小红实验后锥形瓶内溶液适量，加入足量的稀硫酸
________________
【反思评价2】同学们经过讨论，认为【拓展实验】的__________（填“方法一”或“方法二”）仍然不严密，理由是______________________（用化学方程式表示）。
【答案】【实验探究】升高；U型管左侧液面升高，说明锥形瓶内气压减小，CO2和NaOH发生了反应；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【反思与评价1】二氧化碳溶于水也会使锥形瓶内气压减小
【拓展实验】有气泡冒出
【反思与评价2】方法一；CaCl2+2NaOH=Ca（OH）2↓+2NaCl
【解析】如果氢氧化钠可以和二氧化碳反应，只滴入氢氧化钠以后，会吸收锥形瓶内的二氧化碳，使瓶内气压降低，则会看到U形管内液面左升右降；但由于二氧化碳易溶于水，故上述实验方案存在一定的缺陷；改进实验中，方案一也不够合理，因为氢氧化钠溶液可以和氯化钙反应生成氢氧化钙微溶物，在题反应条件下，该反应可以进行，白色沉淀会对溶液中是否存在碳酸钠产生干扰，方案二比较合理一些。
12．（2014年贵州贵阳，12题）化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究
【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？
【作出猜想】a、可能与金属本身的性质有关
b、可能与盐酸的浓度有关
【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。
实验
（1）为探究猜想a，小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片，然后分别加入相同尝试和质量的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，发生反应的化学方程式有。
从实验现象可判断：
金属活动性ZnFe（填“＜”“=”“＞”）。
得出结论：
金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是。
实验
（2）为探究猜想b，小组同学设计如图的装置进行实验，其中注射器的作用是。
所用药品，实验数据如下表：
实验编号
选用金属（均取2g）
盐酸质量分数（均取50mL）
每分钟产生氢气的体积/mL
1分钟
1-2分钟
2-3分钟
3-4分钟
4-5分钟
前5分钟共收集气体
Ⅰ
锌片
15%
2.9
16.9
11.0
9.2
7.6
48.5
Ⅱ
锌片
5%
1.6
8.4
5.9
4.8
3.7
24.4
得出结论：
金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关，其关系是。
【反思评价】根据表一中实验Ⅱ数据分析，请描述锌与盐酸发生反应快慢的变化情况并解释原因。
通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响（写一条即可）。
【拓展延伸】很多金属不仅能与酸反应，也能与盐酸溶液反应，现将ag铁钉投入到CuSO4溶液中，反应一段时间后，将固体取出洗净、烘干，称重为bg，则生成铜的质量为。
【答案】【设计探究】Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；＞得出结论：
活动性较强的金属与酸反应更剧烈 实验
（2）量取生成气体的体积得出结论：
相同条件下，金属与酸反应生成氢气的剧烈程度与酸的浓度有关【反思评价】锌与盐酸反应产生气体的速度先加快后变慢，因为锌与盐酸是放热反应，所以开始时温度升高，产生气体速度加快，随着反应的进程，盐酸不断被消耗，浓度降低，产生气体速度变慢固体的表面积【拓展延伸】8（b-a）g
【解析】【设计探究】由题意知：
反应物、生成物，根据质量守恒定律，正确书写化学方程式；如锌与盐酸反应：
反应物为锌与盐酸，生成物为氯化锌与氢气，根据质量守恒定律，故正确书写化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；铁与盐酸反应的化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，金属活动性Zn＞Fe
得出结论：
根据金属的活动性顺序，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是活动性较强的金属与酸反应更剧烈；
实验
（2）注射器的作用是量取生成气体的体积；
得出结论：
相同条件下，金属与酸反应生成氢气的剧烈程度与酸的浓度有关；
【反思评价】锌与盐酸反应产生气体的速度先加快后变慢，因为锌与盐酸是放热反应，所以开始时温度升高，产生气体速度加快，随着反应的进程，盐酸不断被消耗，浓度降低，产生气体速度变慢。
金属与盐酸反应的剧烈程度可能受固体的表面积、反应物的状态、催化剂的影响；
【拓展延伸】
设生成Cu的质量为m，则：
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 质量增加△m
56 64 8
ag m （b-a）g
=
m=8（b-a）g
四、分析与计算
28.（2014年江苏常州，28题）（10分）过氧化钠（Na2O2）可用作呼吸面具的供氧剂.实验室有一瓶放置较长时间的过氧化钠样品，某研究小组对其成分和性质进行了如下探究.
【查阅资料】1.过氧化钠能与空气中水和二氧化碳反应生成氧气:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+02↑,2Na202+2C02==2Na2CO3+O2.
【提出问题]1.过氧化钠是否变质?
【猜想与假设】
假设1:
过氧化钠未变质;假设2:
过氧化钠部分变质;假设3:
过氧化钠全部变质.
【实验探究】
序号
实验步骤
实验现象
实验结论
①
取部分固体于试管中，加人足量的水，在试管口播人带火星的木条;
固体完全溶解，
木条复然
假设______
不成立
取少量①中溶液于试管中，滴加足量的
______，振荡.
有气泡生成
假设2成立
【提出新问题】部分变质的过氧化钠中是否含有氢氧化钠？
【实验探究】取少量①中溶液于试管中，加人足量的氯化钙溶液，有白色沉淀生成，静置，向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液，溶液变红.
【定性分析】
（1）由实验③可以确定①中溶液含有的溶质是_______（填化学式）;
（2）小明认为，由上述实验无法确定原固体样品中是否含有氢氧化钠，理由是_________。
【定量研究】称取6.04g的过氧化钠样品于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水，共收集到气体0.64g,再向上述锥形瓶中加入足量的澄清石灰水，充分反应后，经过沉淀、过滤、干燥等，得到固体2.00g。
（1）写出加入澄清石灰水的反应方程式__________________________
（2）6.04g上述样品中，含氢氧化钠的质量_______________。
【反思与提高】过氧化钠长期暴露在空气中，最终会变质为_______（填化学式）
【答案】【实验探究】
序号
实验步骤
实验现象
实验结论
①
取部分固体于试管中，加人足量的水，在试管口播人带火星的木条;
固体完全溶解，
木条复然
假设3
不成立
取少量①中溶液于试管中，滴加足量的稀盐酸（稀硫酸），振荡.
有气泡生成
假设2成立
【定性分析】
（1）NaOH、Na2CO3
（2）过氧化钠和水反应也能生成氢氧化钠
【定量研究】
（1）CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H20；
（2）0.8g
【反思与提高】Na2CO3
【解析】此题难度较大，【实验探究】中，因为带火星的木条复燃所以有氧气生成，即过氧化钠未完全变质，所以猜想3错误；为证明是否有碳酸根，可以加入稀酸。
【定性分析】因加人足量的氯化钙溶液，有白色沉淀生成，说明有碳酸钠，静置，向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液，溶液变红说明有氢氧化钠。
【定量研究】设混合物中的过氧化钠为x,碳酸钠为y,则
2Na2O2+2H2O=4NaOH+02↑
15632
X0.64g
156/x=32/0.64g
X=3.12g
Ca（OH）2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH
106100
Y2.00g
106/100=y/2g
Y=2.12g
所以原混合物中，氢氧化钠的质量为：
6.04g-（2.12g+3.12g）=0.8g
20.（2014年江苏无锡，20题）（10分）纳米级Cu2O因具有优良的催化性能备受关注，某
兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的指导下开展
了系列研究.
Ⅰ纳米级Cu2O的用途研究
【查阅资料】
①NH3是一种有刺激性气味的气体，在高浓度氧气中才能燃烧，生成氮气和水。
1在纳米级Cu2O的催化作用下，氮气和氧气在一定温度下发生以下化学反应：
4NH3+5O2==4NO+6H2O4NH3+3O2==2N2+6H2O
工业上用NO制备硝酸、氮肥等化工产品。
【实验1】
设计右图的实验装置验证氮气在氧气中燃烧:
将过量的氧气与氮气分别从a,b两管进气口通入，并在b管上端点燃氨气。
实验中需先通入氧气，后通入氨气，理由是________
【实验2】
设计下图实验装置，并对生成物进行成分分析：
根据气体成分分析数据，同学们绘制了曲线图（见右图），发现在纳米级Cu2O的催化作用下，300℃可以生成______为主。
若利用后续处理装置模拟硝酸的工业制法，最好将电热丝的温度控制在____________℃左右。
Ⅱ纳米级Cu2O的制备研究
利用某些特殊的细菌，在一定条件下将某岩石中的不溶性硫化铜（CuS）转化为可溶性硫化铜，进而制得纳米级Cu2O，其流程如下：
（1）在细菌作用下，岩石中的硫化铜（CuS）与空气中的氧气反应生成硫酸铜，反应的化学方程式为：
_______________________
（2）③中观察到的现象是__________________
（3）在加热条件下，用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2生成Cu2O、N2和H2O，反应的化学方程式为_________________________________，Cu2O中铜元素的化合价是_________
（4）经测定该岩石由硫
升级会员 