中考化学实验探究题教学提纲.docx
《中考化学实验探究题教学提纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考化学实验探究题教学提纲.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中考化学实验探究题教学提纲
中考化学实验探究题
中考化学实验探究题
例1．某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生气体的成分。
【查阅资料】①Fe与浓H2SO4反应，加热，有SO2生成
②C与浓H2SO4反应，加热，有CO2和SO2生成
③SO2可使澄清石灰水变浑浊
④SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能
⑤SO2可与酸性KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能
⑥碱石灰的主要成分为NaOH和Cao
【实验探究】
（1）称取24.0g铁钉放入60.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到的溶液X并收集到气体Y。
甲同学通过实验测定并推知气体Y中SO2气体的体积分数为66.7%。
同学们认为气体Y中还可能还有H2和Z气体，则Z气体可能是。
探究实验的主要装置如下图所示：
（2）装置A中试剂的作用是。
（3）为确认Z的存在，需要将装置甲（如右图所示）接入上述装置的（填编号）之间。
装置甲中的液体名称是。
（4）实验中，如果观察到装置D中，且装置E中，则可确认Y中还有H2气体。
（5）如果需要测定限定体积气体Y中H2的含量（H2约为0.01g）。
除可用测量H2体积方法外，（选填：
“能”或“不能”）用称量上图中装置D、装置E的质量变化的方法，通过计算说明你判断的理由。
例2．钢铁是使用最多的金属材料，某校兴趣小组的同学做了二个有关铁的实验。
实验一：
用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁。
实验装置如下图：
ABCDEF
其中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，其反应有水、二氧化碳、一氧化碳生成，请回答下列问题:
（1）B装置中发生反应的化学方程式是.
（2）C装置无明显现象，C装置的作用是。
D装置中浓硫酸的作用是。
（3）E装置中的实验现象是。
（4）F装置的作用是、。
实验二：
铝粉和氧化铁粉末反应（铝热反应）。
实验装置如下图：
点燃镁条后观察到的现象：
镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入细沙中。
实验后老师作了如下提示：
实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件，铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，该反应常用于焊接钢轨。
请写出该反应的化学方程式。
该反应中单质铝与一氧化碳有相似的（填“氧化”或“还原”）性。
【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗？
同
学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究。
【实验方案】
实验组别
实验操作
实验现象
结论
实验1
取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。
黑色粉末变成色
固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色。
Zn和CuO能发生置换反应。
实验2
取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，
高温加热。
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。
发生爆炸，黑色粉末变成红色。
固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈色。
实验3
取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。
粉末无变化
Cu、Fe2O3不能反应。
【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应，有些不能反应。
【反思拓展】金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与的反应相似。
例3．精还原铁粉是一种重要的化工原料。
某兴趣小组对其进行下列研究：
【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下：
粗还原铁粉中狗皮膏药含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为FexOy＋XH2
xFe＋yH2O、Fe３C+２H2
３Fe＋CH4.
（１）写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式 。
（２）焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外。
还能 。
【含量测定】为得到精还原铁粉中并测定还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按如下装置进行实验，已知４Fe２O３＋３CH4
８Fe＋６H2O＋３CO2 .（假设每步反应都完全且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响）。
（３）主要实验步骤如下：
①按顺序组装仪器，称量样品和必要装置的质量，②点燃A处酒精灯，③缓缓通入纯净干燥的氢气，④点燃C处酒精灯，⑤分别熄灭A、C处酒精灯。
⑥再缓缓通入少量氢气，⑦再次称量必要装置的质量。
操作的先后顺序是①→③→ → →⑤→⑥→⑦（填序号）
（４）步骤③的目的是 ，验证该步骤目的达到的实验方法是 ，步骤⑥的目的是 。
（５）若装置D、E分别增重mg和ng,则m与n的关系为 （填字母）
A.11m=9nB.11m＜9nC.11m＞9n
若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将 （填“偏大”“偏小” “不变”），碳元素的质量将 。
（填“偏大”“偏小” “不变”）
（６）粗还原铁粉的质量为10.000g，装置D、E分别增重0.180g和0.220g，计算样品中氧元素和碳元素的质量分数（要求写计算过程）。
例4．
某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如下实验方案：
在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定。
（1）仪器①的名称是。
如果该实验选择图㈠装置来制取氧气，则所用药品为（填化学式），反应的化学方程式为。
（2）用图㈡装置可收集和干燥氧气：
若烧瓶充满水来收集氧气，气体应从（填“a”或“b”，下同）端通入；若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从端通入。
（3）图㈢是用干燥纯净的O2与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置③中装有碱石灰，其作用是____________________________________________________。
（4）为验证图㈢中装置②已将CO2吸收完全，可在装置②与③之间加入图㈣装置进行证明，则图㈣装置中加入的试剂为__________（填字母）。
A.NaOH溶液 B.澄清石灰水 C.浓硫酸
（5）称取5.0g二氧化锰样品进行实验，图㈢中装置②反应前后的质量差为1.1g，则样品中二氧化锰的质量分数为____________（填计算结果）。
例5．小明发现家中一枚戒指生满了铜绿，他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。
［查阅资料］真金在空气中不会生锈，生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金；
铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2。
据上述资料可推知，碱式碳酸铜由种元素组成。
［实验探究］将该枚戒指加入过量稀盐酸中，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为蓝绿色。
（1）小明认为：
气体中除了含有CO2，还可能含有少量。
实验室常用的方法检验这种可能含有的气体。
（2）小红认为蓝绿色溶液中的溶质只有氯化锌。
小华认为溶液中的溶质除了氯化锌外，
还应该含有、。
他取适量上述蓝绿色溶液，加入光亮的铁片，观察到了现象：
①，②，证实了自己的观点。
（3）小娟取适量新制的FeCl2溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅。
结合小华的实验可推知：
铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是。
（4）小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的含量，取一枚同材质的“金戒指”，称得质量为3.8g。
在老师的指导下，将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处理后，最终得到纯净的氧化铜，称得质量仍然为3.8g（实验过程中铜元素损失忽略不计）。
则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少？
（写出计算过程）
例6．某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。
请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：
①只有Cu；②只有；③是Cu、Fe2O3的混合物
【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应：
2FeCl3＋Cu==2FeCl2＋CuCl2
【实验探究】
（1）甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部
溶解。
甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为
的观点正确（填“甲”或“乙”）。
（2）丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按
右下图在通风橱中进行实验。
开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。
待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。
反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：
反应前
反应后
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g
玻璃管和固体物质的总质量为36.1g
洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g
洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g
【交流讨论】
（1）在装置A中先通CO气体的作用是。
（2）应该选择组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。
最终计算结果表明：
该红色粉末的组成是猜想中的第组（填序号）。
（3）写出A装置中发生反应的化学方程式；实验中观察到A装置中的现象为。
（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？
（填“需要”或“不需要”），理由是。
【反思评价】丁同学指出：
从环保角度，上图装置有严重不足之处。
你认为应该如何改进？
。
例7．菠菜营养丰富，素有“蔬菜之王”的美称。
民间流传：
菠菜豆腐同食，易得结石。
某化学兴趣小组对“菠菜豆腐是否不能同食”等问题进行了探究。
【查阅资料】①菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等，豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐。
②人体结石的主要成分：
草酸钙（CaC2O4）
③醋酸不与草酸钙反应，但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等。
【提出猜想】“菠菜豆腐不能同食”的原因可能是 。
【探究一】菠菜中部分成分分析
（1）步骤③中加入足量的CaCl2溶液的目的 。
（2）已知气体C能使澄清石灰水变浑浊，醋酸的化学式用HAC表示，写出步骤④的化学反应方程式 。
沉淀A、B的质量关系为：
m（A）m（B）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）白色沉淀B的化学式为
【探究二】某草酸钙晶体（CaC2O4·xH2O）热分解研究
按下图装置将草酸钙晶体样品高温加热，使其完全分解，对所得气体产物进行探究（假设装置中各试剂均足量）
（4）①反应开始前通入氮气的目的是 。
②装置B中硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有 ，C、F中澄清石灰水均变浑浊，E中CuO变红，说明产物还有 和 ，经检验A中残留固体为氧化物。
③对上述装置从环保角度提一个改进建议 。
（5）某研究所利用SDTQ600热分析仪对草酸钙晶体（CaC2O4·xH2O）进行热分解，获得
相关数据，绘制成固体质量—分解温度的关系如右图。
①800℃以上时，固体成分的化学式为 。
②计算CaC2O4·xH2O中的x（写出计算过程，
CaC2O4的相对分子质量：
128）。
③残留固体为CaC2O4时的温度范围 ，
写出固体质量由12.8g变为10.0g时的化学方程式 。
例8．某实验小组将洁净的铁钉投入到氯化铜溶液中，发现铁钉表面生成红色固体物质的同时有较多气泡产生，生成的气体是什么呢？
【提出猜想】从物质组成的元素角度分析，产生的气体可能是HCl、Cl2、O2、H2。
【查阅资料】25℃时：
HCl气体在水中的溶解度是500，极易溶于水；Cl2在水中的溶解度约是2，易溶于水，它能与NaOH溶液发生化学反应。
【讨论分析】依据猜想和资料，实验小组的同学进行了如下讨论：
（1）甲同学根据资料推理得出产生的气体不可能是。
（2）乙同学认为是O2，则检验O2的方法是
。
（3）丙同学认为是Cl2，则只需将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量进行检验。
Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是：
Cl2+2NaOH=NACl+NaClO+X，则X的化学式是。
【设计方案】实验小组的同学合作设计了如下的试验方案，排除和验证猜想的气体。
①如果产生的气体是O2和H2，你认为装置C中存在的安全隐患是。
②丁同学认为：
为确保安全，实验前应先收集一试管气体，用拇指
，若没有听到
，方可采用上面的装置进行实验。
【验证实验】经丁同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的干燥的气体从a处通入，过一会儿点燃C处的酒精灯，过一段时间后，发现表面含CuO的铜网变为光亮的红色；停止通气，再称量装置A，发现质量无增减。
【实验结论】铁钉与氯化铜溶液反应时，产生的气体是。
【实验反思】
（1）装置B中浓H2SO4起作用。
（2）由上述实验可以推出氯化铜溶液显（填“酸性”、“碱性”或“中性”）
例9．2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考。
【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?
【查阅资料】
I．排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。
Ⅱ．H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。
【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下：
猜想1：
有CO、CO2、H2S；猜想2：
有CO、CO2、CH4；
猜想3：
有CO、H2S、CH4；猜想4：
有CO2、H2S、；
猜想5：
有CO、CO2、H2S、CH4。
【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究（夹持仪器已省略）。
【问题讨论】
（1）如果A装置没有明显变化，则猜想成立；
如果B装置没有明显变化，则猜想成立。
（2）在验证猜想l的实验中，装置C中NaOH溶液的作用是；若要进一步验证
气体燃烧后的产物，操作是：
迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入，振荡。
（3）要确证猜想5中是否有CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置C与D之间加一个装置。
改进后，若气体燃烧，且D装置内壁出现，证明气体中一定含有CH4。
为了进一步确定气体中是否含有CO，可分别测定燃烧产物中H2O、CO2的质量。
其方法是：
将燃烧产物依次通过盛有、的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论。
例10．将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。
某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行了如下探究。
请完成下列各题：
（一）猜想与假设：
猜想一：
固体为CuCO3，理由：
（用化学反应方程式表示）。
猜想二：
固体为Cu（OH）2，理由：
Na2CO3溶液呈（填“酸”或“碱”）性。
猜想三：
固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物。
（二）资料查阅：
①Cu（OH）2和CuCO3晶体均不带结晶水；
②Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。
（三）设计与实验：
Ⅰ．固体的获取：
（1）将反应后的固、液混合物经、洗涤、低温烘干得蓝色固体。
（2）判断固体已洗净的方法及现象。
蓝色固体
澄清
石灰水
无水CuSO4
Ⅱ．用下图所示装置，定性探究固体的成分。
（3）若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想正确；
（4）若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想正确；
（5）小组同学将装置按A、、（填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中：
B中的现象为，C中的现象为。
固体
的质
量/g
温度/℃
结论：
固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物。
Ⅲ．固体成分定量测定：
已知Cu（OH）2的分解温度为66℃∽68℃，CuCO3的分解温度为200℃∽220℃。
设固体的组成为aCu（OH）2•bCuCO3。
小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如右图，请根据图示回答下列问题：
（6）写出AB、CD段发生反应的化学方程式：
AB段：
；CD段：
；
（7）通过计算可得：
a:
b＝。
（8）若将24.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：
。
升级会员 