实验探究题精选19年真题05教师版文档格式.docx
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在盛有凉开水的U型管两端液面上滴加植物油
（3）U型管左侧液面上升到刻度4处
【解析】
（1）借助U型玻璃管探究微粒的性质，如图1所示，打开玻璃旋塞，观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右先后变蓝，该实验说明分子在不停地运动；
氨气进行空气会污染环境，所以要用湿棉花吸收氨气防止进入空气，污染环境；
（2）①由于钢铁锈蚀的条件是钢铁与空气和水同时接触。
所以一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹，干燥的钢丝棉没有锈迹，此现象说明钢铁锈蚀需要水；
②实验结束时，细心的同学发现浸没在凉开水中的钢丝棉也有少量锈迹，说明有少量氧气进入了凉开水中使钢丝生锈，为了控制变量--氧气，在盛有凉开水的U型管两端液面上滴加植物油可以防止氧气进入凉开水中；
（3）借助U型玻璃管粗略测定空气中氧气的体积分数，如图3所示，得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是U型管左侧液面上升到刻度4处。
2.某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。
（1）（实验回顾）
实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为________；
用向上排空气法收集二氧化碳的原因是________。
（2）（实验探究）
如图1所示，打开汽水瓶盖，有大量气泡冒出，塞上带导管的橡皮塞，导管另一端伸入装有滴加了紫色石溶液的蒸馏水的试管中，轻轻振荡汽水瓶，观察到紫色石蕊溶液变红;
加热上述试管，发现溶液颜色由红色变为紫色，写出上述変化过中反应的化学方程式________，________。
（3）打开汽水瓶盖时，有大量气泡冒出，说明气体的溶解度________。
（4）如图2所示，在C处放入用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花完成以下实验：
在A处持续而缓缓地通入气体X。
当关闭K时，C处的紫色石蕊纸花不变色;
当打开K后，C处的紫色石蕊纸花变为红色。
若气体X为未经干燥的二氧化碳，则B瓶中盛放的溶液可以为________（填字母）；
若气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳，则B瓶中盛放的溶液可以为________（填字母）
A浓硫酸
B氢氧化钠溶液
C饱和碳酸氢钠溶液
（5）（交流反思）
该小组用空气样品和提高二氧化碳含量的空气的样品，控制相同条件测定二者在光照前后温度的变化，实验结果如图3。
则与空气样品对应的温度变化曲线是________（填“a”或“b＂），二氧化碳可以产生温室效应。
请简述温室效应对人类生存环境的功与过________（各写一点）。
【答案】
（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
二氧化碳的密度比空气大，且不与空气的主要成分反应
（2）CO2+H2O=H2CO3；
H2CO3
H2O+CO2↑
（3）随着压强的降低而减小
（4）AB；
AB
（5）a；
功是温室效应使全球平均地表温度提高到目前适合人类生存的温度；
过是温室效应增强，全球气候变暖，使土壤沙漠化等
（1）大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
二氧化碳的密度比空气大，且不与空气的主要成分反应，所以收集二氧化碳用向上排空气法，故填二氧化碳的密度比空气大，且不与空气的主要成分反应。
（2）紫色石蕊溶液变红是因为汽水中的二氧化碳和水反应生成了碳酸，故反应的化学方程式写为：
CO2+H2O=H2CO3；
碳酸不稳定受热生成二氧化碳和水，故反应的化学方程式写为：
H2CO3
H2O+CO2↑。
（3）打开汽水瓶盖时，有大量气泡冒出，说明气体的溶解度随着压强的降低而减小，故填随着压强的降低而减小。
（4）由题干可知，气体X为未经干燥的二氧化碳时，当关闭K时，C处的紫色石蕊纸花不变色，有两种情况可以出现这样的现象，①二氧化碳气体中的水蒸气被除去了，则B中的液态具有吸水性，该液态为浓硫酸，即A；
②B中的液体把二氧化碳气体给除去了，则该液体为氢氧化钠溶液，即B，故填AB；
气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳时和上面情况类似，当气体中的水蒸气被除去或气体被吸收时，C处的紫色石蕊纸花自然不变色，能吸收水分的是浓硫酸，能与两种气体都反应的是氢氧化钠溶液，故填AB。
（5）根据图示可知，曲线b表示提高二氧化碳含量的空气的样品在光照前后温度的变化，a是空气样品对应的温度变化曲线，故填a；
温室效应的功是温室效应使全球平均地表温度提高到目前适合人类生存的温度；
过是温室效应增强，全球气候变暖，使土壤沙漠化等，故填温室效应的功是温室效应使全球平均地表温度提高到目前适合人类生存的温度；
过是温室效应增强，全球气候变暖，使土壤沙漠化等。
3.某同学设计如下几组实验，探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。
已知：
BaSO4是白色固体，难溶于水，也不与盐酸反应。
（第一组）选取5种溶液，如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管A和B中无明显现象，不能确定反应是否发生。
/
⑴试管C中产生________（填实验现象）。
复分解反应已发生。
⑵试管C中减少的微粒是________（填微粒符号）
试管D中有白色沉淀产生。
⑶反应的化学方程式为________
（第二组）对试管A和B中是否发生反应再探究，如图所示进行实验。
试管E中，滴加酚酞试液后，溶液由无色变为红色；
滴加一定量稀硫酸后，溶液由红色变为无色。
⑷从微观粒子变化的角
度分析试管E中反应的实
质是________。
试管F中始终无明显现象，不能确定反应是否发生。
（第三组）对试管B中是否发生反应继续探究，如图所示进行实验。
试管G中溶液变红
⑸该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在________（填微粒符号）。
⑹向试管H中滴加________（填“试剂X”的化学式）溶液后，有白色沉淀产生。
溶液中有SO42﹣存在。
结论
NaCl溶液与稀硫酸不发生复分解反应。
【答案】气泡；
CO32﹣；
H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl；
氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子（写离子化学式也可）；
H+；
BaCl2
（1）稀硫酸与碳酸钠反应生成了硫酸钠、二氧化碳和水，所以3号试管中的实验现象是有气泡产生。
（2）试管C中反应实质碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水，所以试管C中减少的是碳酸根离子，符号为
。
（3）试管D中发生复分解反应是稀硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，反应的化学方程式为
（4）从微观粒子变化的角度分析，该反应的实质是：
氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子。
（5）由于稀硫酸电离出的氢离子能使石蕊试液变成红色，所以该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在
（6）钡离子与硫酸根离子会产生白色的硫酸钡沉淀，故向H试管中滴加BaCl2溶液检验溶液中是否有
存在。
4.MgO在医药建筑等行业应用广泛。
硫酸镁和木炭高温煅烧的产物为MgO（固体）、SO2、CO2、CO、硫蒸气。
（1）工业上，SO2的任意排放会引起的环境问题是________。
化石燃料燃烧是产生SO2的主要原因，下列做法能减少SO2排放的是________（填字母）。
a．开发新能源替代化石燃料
b．向高空排放SO2
（2）在高温、催化剂条件下，CO和H2可化合成燃料甲醇（CH3OH），该反应中CO和H2的分子个数比为________。
若CO和H2中混有H2S气体，H2S会与催化剂中的Cu在高温下发生置换反应，其中一种产物为CuS，该反应的化学方程式为________。
（3）利用如图装置对硫酸镁和木炭进行高温煅烧，并对产生的四种气体进行分步吸收或收集。
常温下，硫为固体；
SO2、CO2均能与NaOH溶液反应。
①装置B、C中的溶液分别是________、________。
（填字母）
a．NaOH溶液b．KMnO4溶液
②装置B、C的作用分别是________、________。
③装置D的作用是________。
④若将装置A中的固体隔绝空气加热至500℃，就会变成蒸气，其中有一种相对分子质量为128的气体。
该气体的化学式为________。
【答案】
（1）酸雨；
a
（2）1：
2；
Cu+H2S
CuS+H2
（3）b；
a；
吸收SO2；
吸收CO2；
收集CO；
S4
（1）SO2的任意排放，在空气中经过一系列的变化生成硫酸，随雨水落下形成酸雨，所以SO2的任意排放会引起的环境问题是：
酸雨；
向高空排放SO2，只是稀释了空气中SO2并没有减少SO2的总量，开发新能源替代化石燃料可以减少SO2排放，所以能减少SO2排放的是：
a。
（2）CO和H2在高温、催化剂条件下生成甲醇，化学方程式为：
，由化学方程式可知CO和H2的分子个数比为1：
题中已知H2S和Cu在高温的条件下生成CuS和H2，所以化学方程式为：
CuS+H2。
（3）因为硫酸镁和木炭高温煅烧的产物为MgO（固体）、SO2、CO2、CO、硫蒸气，气体混合物先通过A装置的长玻璃管，使硫蒸气冷却变成固体留到玻璃管内；
因为SO2、CO2均能与NaOH溶液反应，CO2不与KMnO4溶液反应，CO既不与NaOH溶液反应，又不与KMnO4溶液反应，所以要先让SO2、CO2、CO通过装置B中的KMnO4溶液除去SO2，剩余气体继续通过C装置中的NaOH溶液除去CO2，因为CO难溶于水，再把CO通过D进行收集；
所以：
①装置B、C中的溶液分别是b、a；
②装置B的作用是吸收SO2；
装置C的作用吸收CO2；
③装置D的作用是收集CO；
④设该气体的化学式为Sx。
解得x＝4，该气体的化学式为：
S4。
5.水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。
图1
图2
图3
（1）1766年，英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，他所说的“可燃空气”成分是________（填化学式）。
“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示。
上述反应的化学方程式为________。
该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重________g。
实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是________。
（3）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。
现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液，至充满管A和管B（Na2SO4）溶液呈中性且不参与反应）。
通直流电一段时间后现象如图2所示。
电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。
①下列说法正确的是________（填字母）。
a．硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣，可增强水的导电性
b．电解过程中化学能转化为电能
c．电极N与电源负极相连
②电解后，管A中生成的微粒有________（填微粒符号）。
（4）当温度、压强分别超过临界温度（374.2℃）和临界压强（22.1MPa）时的水称为超临界水。
现代研究表明：
超临界水能够与氧气以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。
550℃时，测得乙醇（C2H6O）的超临界水氧化结果如图3所示。
注：
δ（分布分数）表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ（CO）
图中CO的分布分数先增后降的原因是________。
【答案】
（1）H2
（2）3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2；
8；
枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重
（3）ac；
O2和H+
（4）在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2
（1）由“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水可知，“可燃空气”是氢气，化学式为
（2）水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为
设生成1g氢气，理论上铁制枪管应增重的质量为x
实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重。
（3）①a、水中加入少量的稀Na2SO4溶液以增强水的导电性，故a正确；
B、电解过程中是电能转化为化学能，故b错误；
C、与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气，故c正确。
故答案为：
ac。
②电解后，管A中生成物质是氧气未来得及转移到B管的氢离子，管A中生成的微粒有：
O2和H+。
（4）根据题干和图示所提供的信息可知，图中CO的分布分数先增后降的原因是在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2。
6.根据下列实验装置图，回答有关问题。
（1）图中标有①的仪器名称是________。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，应选用的装置组合是________（填字母），反应的化学方程式为________，其中二氧化锰的作用是_______。
（3）实验室用锌和稀硫酸制取氢气的化学方程式为________，用E装置收集氢气，气体应从________（填“a”或“b”）端通入。
（4）小强和小明两位同学对黄色的FeCl3溶液产生了浓厚的兴趣，查阅资料获得如下信息：
①FeCl3能与Cu、Fe、Al等金属反应生成FeCl2，如2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；
②FeCl3溶液能使无色的苯酚溶液变成紫色。
（提出问题）①FeCl3溶液与金属铝反应有哪些现象？
②FeCl3溶液中的哪些粒子使苯酚溶液变成紫色？
（实验探究）取适量FeCl3溶液于试管中，进行如下实验：
（思考与交流）
①实验前，铝箔表面需要进行打磨处理，其目的是________。
②FeCl3溶液的pH________7（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③溶液由黄色变成浅绿色的化学反应方程式为________。
④D中无色溶液的溶质是________（填化学式）。
⑤经分析，小强同学认为是Fe3＋使苯酚溶液变成紫色，但小明同学认为若要得出此结论还需补做如下实验：
在苯酚溶液中滴加稀盐酸，观察溶液是否变成紫色。
小明的理由是________。
【答案】
（1）试管
（2）AD；
2KClO3
2KCl+3O2↑；
催化作用
（3）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
b
（4）除去表面的氧化铝薄膜；
＜；
3FeCl3+2Al=2AlCl3+3FeCl2；
AlCl3；
因为FeCl3溶液含有HCl
（1）①是试管。
（2）加热固体制取气体，选择发生装置A，氧气的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可用排水法收集，
AD。
用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为：
2KCl+3O2↑，反应中二氧化锰起催化作用。
（3）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。
用E装置收集氢气，由于氢气的密度比空气的密度小，进入以后占据上方空间，空气则被赶到下方空间而易从a端排出，故氢气从b端通入。
（4）[思考与交流]①铝在常温下能与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，实验前，铝箔表面需要进行打磨处理，其目的是除去表面的氧化铝薄膜。
氯化铁溶液中加入铝箔，铝箔表面产生大量气泡，该气体是氢气，说明FeCl3溶液的pH<
7。
③铁离子形成的溶液是黄色，亚铁离子形成的溶液是浅绿色，发生的反应是：
3FeCl3+2Al=2AlCl3+3FeCl2④金属活动性顺序中，铝位于铁的前面，能将氯化亚铁溶液中的铁置换出来，3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe，氯化铝溶液是无色的，D中无色溶液的溶质是AlCl3。
⑤FeCl3溶液显酸性，能使苯酚溶液变成紫色，在苯酚溶液中滴加稀盐酸，如果苯酚溶液不变色，则说明是Fe3＋使苯酚溶液变成紫色。
7.碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业，是一种重要的化工原料。
吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。
（1）Ⅰ、吕布兰法
1789年，法国医生吕布兰（N.Leblanc，1742—1806）以食盐、浓硫酸，木炭和石灰石为原料，开创了规模化工业制取碳酸钠的先河，具体流程如下：
碳酸钠俗称________。
（2）在高温条件下，②中发生两步反应，其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO，该反应的化学方程式为________。
（3）③中“水浸”时通常需要搅拌，其目的是________。
（4）不断有科学家对吕布兰法进行改进，是因为此法有明显不足，请写出一条不足之处________。
（5）Ⅱ、索尔维法
1892年，比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠，又称索尔维法。
原理如下：
NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O。
某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。
实验操作如下：
①关闭K1，打开K2通入NH3，调节气流速率，待其稳定后，打开K1通入CO2；
②待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通NH3，一段时间后，关闭K1停止通CO2；
③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥，并将所得固体置于敞口容器中加热，记录剩余固体质量。
加热时间/min
t0
t1
t2
t3
t4
t5
剩余固体质量/g
未记录
15.3
13.7
11.9
10.6
请回答下列问题：
饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反应的化学方程式为________。
（6）三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是________，有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是________；
关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是________。
（7）根据实验记录，计算t2时NaHCO3固体的分解率________（已分解的NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值），请写出计算过程。
若加热前NaHCO3固体中还存在少量NaCl，上述计算结果将________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（8）制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中，我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布于众，又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来，基本消除废弃物的排放，同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品，这就是著名的候氏制碱法。
下列认识或理解正确的是________。
①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的；
②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力；
③侯氏制碱法大大提高了原料的作用率，它符合当今“绿色化学”的理念。
【答案】
（1）纯碱
（2）Na2SO4+C
Na2S+4CO↑
（3）加快溶解速率，使Na2CO3充分溶解
（4）在水中会有CO气体产生，污染空气
（5）NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
（6）控制瓶内的气压与外界大气压一致；
吸收氨气、防止污染空气；
使氨气充分反应
（7）24.2%（过程略）；
偏小
（8）①②③
（1）碳酸钠俗称纯碱。
（2）根据题意，反应物是Na2SO4和木炭，生成物是Na2S和CO，反应的化学方程式为：
Na2SO4+C
Na2S+4CO↑（3）③中“水浸”时通常需要搅拌，其目的是加快溶解速率，使Na2CO3充分溶解在水中。
（4）吕布兰法有一氧化碳气体生成，会污染空气。
（5）HCl易溶于水形成盐酸，与碳酸氢钠反应的化学方程式为：
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O（6）三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是控制瓶内的气压与外界大气压一致。
NH3是一种有刺激性气味的气体，可在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，以吸收氨气，防止污染空气。
关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是使氨气充分反应。
（7）根据表中提供的数据，10.6g是生成的碳酸钠的质量，设反应前碳酸氢钠的质量是x，则
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
168106
x10.6g
解得x=16.8g
所以未记录的值是16.8g
t2时固体剩余物的质量是15.3g,设此时发生分解反应的碳酸氢钠的质量是y，
Na2CO3+CO2↑+H2O反应前后固体的差量
168106108-106
y
16.8g-15.3g
解得y=4.1g
t2时NaHCO3的分解率:
×
100%≈24.2%
若加热前NaHCO3固体中还存在少量NaCl，则反应后剩余固体质量偏小，NaHCO3的分解率会偏小。
（8）①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的，此说法正确；
②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力，此说法正确；
③侯氏制碱法大大提高了原料的作用率，它符合当今“绿色化学”的理念，此说法正确。
①②③。
8.化学兴趣小组的同学们在老师的带领下走进实验室，开展实验活动。
（1）实验室依次编号为1、2、3、4的药品柜中，分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。
小刚欲使用熟石灰，他需从________号柜中取出。
（2）小刚发现盛放Na2CO3与NaCl两种溶液的试剂瓶标签脱落，为鉴别两种溶液，分别取样于试管中，加入无色酚酞溶液，若为Na2CO3，则观察到溶液变为________色。
（3）小文从柜中取出标有“10%NaOH溶液”的试剂瓶，取少量样品加入试管中，向其中滴入稀盐酸，发现产生气泡，判断该NaOH溶液中有Na2CO3，用化
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