中考化学复习第7讲中考必考化学专题突破计算类实验探究题含答案.docx

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中考化学复习第7讲中考必考化学专题突破计算类实验探究题含答案

第7讲、【中考必考化学专题突破】计算类实验探究题

——实验探究物质的含量⑴

掌握如何通过实验来探究混合物中某一物质的含量。

1.探究纯碱中碳酸钠的含量

2.总结物质含量探究实验的思路

例1：

某同学在查阅资料时得知：

市售纯碱样品常混有氯化钠杂质。

该同学设计了如下图中的装置进行实验，测定市售纯碱样品中碳酸钠的质量分数。

（水蒸气的影响忽略不计，夹持装置已略去）

主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性；

②称量5.5g市售纯碱样品放入烧瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；

③从分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再产生气体时为止；

④缓缓鼓入一定量的N2；

⑤称量B瓶及溶液的质量，发现增重2.2g。

请回答下列问题：

⑴写出A中发生反应的化学方程式_____________________________________。

⑵鼓入一定量的N2的目的是__________________________________________。

装置C中澄清石灰水的作用是_________________________________________。

⑶如果将分液漏斗中的稀硫酸换成浓盐酸，测试的结果_______（填偏高、偏低或不变）。

⑷该样品中碳酸钠的质量分数为______%（结果保留到小数点后一位）。

⑸若用与上述实验反应原理不同的实验来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数，请用化学方程式表示实验原理____________________________。

例2：

已知某纯碱样品中含有NaCl杂质，为测定样品中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验（温馨提示：

碱石灰的主要成分是NaOH和CaO）。

主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性；

②将ag样品放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到样品溶液；

③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到bg；

④从分液漏斗滴入稀硫酸到不再产生气体为止；

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；

⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到cg；

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到盛有碱石灰的U型管的质量基本不变，为dg。

请回答下列问题：

⑴在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向右偏转，说明______________；

⑵装置中NaOH溶液的作用是_______________________________；

⑶装置中浓硫酸的作用是____________；

⑷如果将分液漏斗中的稀硫酸换成浓度相同的盐酸，测定的结果会_______（填偏高、偏低或不变）；

⑸步骤⑤的目的是___________________________________________________；

⑹该样品中纯碱的质量分数的计算式为：

_______________。

1.同学们为了测定该纯碱样品的纯度，设计了如下实验。

⑴甲组：

取10.0g纯碱样品（假定杂质在整个实验过程中不发生变化），向其中加入过量的盐酸，直至样品中无气泡冒出。

充分加热蒸发所得物质并干燥、冷却至室温后称量，所得固体质量为10.9g。

样品中碳酸钠的质量分数为___（结果保留一位小数）。

⑵乙组：

取10.0g纯碱样品，利用图所示装置，测出反应后装置C增重了3.5g（所加试剂均足量）。

实验结束后，发现乙组测定的质量分数偏小，其原因是_________________________。

2.某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质，现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数（铁架台、铁夹等在图中均已略去）。

实验步骤如下：

①按图连接装置，并检查气密性；

②准确称得盛有碱石灰（固体氢氧化钠和生石灰的混合物）的干燥管D的质量为83.4g；

③准确称得6g纯碱样品并放入容器B中；

④关上K1，打开K2，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；

⑤关上K2，打开K1，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为85.6g。

试回答：

⑴已知装置A中试剂为碱性溶液，其作用是______________________。

⑵实验步骤⑤鼓入空气的目的是______________________。

⑶C装置的作用是___，若没有C装置，则会导致测定结果_____________

（填“偏大”或“偏小”）。

⑷E装置的作用是______________________。

⑸根据实验中测得的有关数据，计算出纯碱样品碳酸钠的质量分数为_____%（计算结果保留一位小数）。

⑹经精确测定，样品中碳酸钠的实际质量分数略小于上述所求数值，其原因可能是____________________________。

1.解：

⑴86.7%

⑵生成的二氧化碳气体没有被C中的烧碱完全吸收

2.解：

⑴吸收空气中的二氧化碳

⑵使B中产生的二氧化碳全部进入D中

⑶吸水偏大

⑷防止空气中CO2和水蒸气进入D中

⑸88.3

⑹装置中有一定量的空气，所含的CO2也会进入D中

【中考必考化学专题突破】计算类实验探究题

——实验探究物质的含量⑵

掌握如何通过实验来探究合金中某一物质的含量。

1.回顾物质含量探究实验的思路与方法

2.探究合金中某一金属的含量

例1：

现有粗铜粉末，其中含有少量的铁、锌和金。

某活动小组想要测定其中铜的质量分数，设计以下实验方案：

步骤Ⅰ：

称取一定质量的粗铜样品，加入过量的稀盐酸充分反应，过滤，将滤渣洗涤、干燥后称量；

步骤Ⅱ：

取“步骤Ⅰ”中所得滤渣在空气中充分灼烧，冷却到室温后称量；

步骤Ⅲ：

根据测得数据推算出粗铜中铜的质量分数。

⑴步骤Ⅰ：

验证稀盐酸过量的方法是_______________；如果不对滤渣进行洗涤而直接干燥，称量结果将会______（填“偏高”或“偏低”）。

⑵“步骤Ⅱ”中反应的化学方程式为_______________________________；

⑶某同学认为，按以上方案完成“步骤Ⅰ”，在进行“步骤Ⅱ”时，将所得滤渣在空气中充分灼烧后，再补充适当操作，也可以推算出粗铜中铜的质量分数。

写出补充的操作。

______________________________________________________________________

例2：

某课外活动小组同学用图12装置（固定装置未画出）测定含有杂质的镁带中镁单质的质量分数（杂质与酸接触不产生气体）。

实验过程是：

①取一段镁带样品，准确称得其质量为0.030g。

②往量气管内装水至低于刻度“0”的位置。

按图12所示（未装药品）装配好仪器。

③检查装置气密性。

④在试管中加入足量的稀硫酸，稍倾斜试管，将用水湿润的镁带小心贴在试管壁上，塞紧橡皮塞。

⑤调整量气管液面，使两边的液面保持同一水平，记录量气管中液面位置。

⑥把试管底部略为抬高，使镁带与稀硫酸接触完全反应。

⑦待冷却至室温后，再次记录量气管中液面位置。

⑧算出量气管中增加的气体体积为23.96mL。

已知：

同温同压下，不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和。

请回答下列问题：

⑴写出镁与稀硫酸反应的化学方程式_____________________________。

⑵能否用托盘天平称量0.030g镁带样品_______。

（填“能”或“不能”）

⑶若不改变温度，如何用较简单的方法检查图12所示装置的气密性？

______________________________________________________________________

⑷经换算，该实验获得的氢气质量为0.0020g。

该镁带中单质镁的质量分数是______。

⑸实验过程⑦中再次记录量气管的液面位置时，试管中留有氢气，是否会影响实验最终结果_______（填“是”或“否”）。

理由是_____________________________________。

1.某课外活动小组为测定铜锌合金粉末中铜的质量分数设计了下列实验：

①称取ag样品放入烧杯，滴入足量稀盐酸。

②取一张质量为bg的滤纸，制作并安装好过滤器。

③待①中反应充分后，过滤。

④取沉淀连同滤纸放在干燥器中干燥后，称量，质量为cg。

回答下列问题：

⑴称量样品时，应把样品放在托盘天平的盘里。

⑵如何判断①中反应已进行充分？

。

⑶过滤中发现滤液出现浑浊，应如何处理？

。

⑷通过上述实验测得的铜的质量分数是（用a、b、c表示）。

⑸老师指出，③、④之间缺少一个步骤，使得实验结果偏大。

该步骤是。

2.小黄用右图装置测定铜锌合金中锌的质量分数。

主要实验步骤如下（固定装置已略去）：

①连接装置并检查装置气密性；

②加入药品和水；

③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；

④由A向B中滴加稀硫酸至过量；

⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为VmL（经查，该气体密度为ρg/L）；

⑴A仪器的名称为；

⑵B中发生的反应的化学方程式为：

；

⑶小黄在实验前将块状的铜锌合金磨成粉末状，其目的是：

；

⑷为使测得的气体体积更精确，记录C中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应；

⑸小黄发现实验中缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算锌的质量分数，该步骤是：

；假设此步骤测得的数据用a表示，请结合以上数据计算锌的质量分数为（所测数据如为质量，单位为克，如为体积，单位为毫升）。

1.解：

⑴左

⑵滴入盐酸时不再产生气体

⑶重新过滤

⑷

×100％

⑸洗涤沉淀

2.解：

⑴分液漏斗

⑵Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

⑶加快反应的速率

⑷使D、C中的液面相平

⑸测量铜锌合金样品的质量,

％

【中考必考化学专题突破】计算类实验探究题

——实验探究物质的组成⑴

掌握如何通过实验探究某物质的组成元素。

1.实验探究某物质的组成元素

2.计算的小技巧方法

例1：

一次性塑料包装袋造成的环境污染已经引起社会的高度关注，许多城市已经开始推广使用纸制食品袋。

同学们经查阅资料得知，纸袋的组成成分中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。

于是他们利用以下装置进行实验测定。

请回答下列问题：

⑴实验中C装置内发生反应的化学方程式为___________________________

⑵实验中选择纯净的氧气而不用空气的原因是______________________________

⑶为分别吸收纸袋充分燃烧的产物，并通过清晰可见的现象检验吸收是否完全，以上实验装置正确的连接顺序是：

A→（）→（）→（）→（）（填写装置的字母代号）

⑷将实验装置正确连接之后，确认气密性良好。

充分燃烧16.2g纸袋样品，测得相关实验数据见右表（假定燃烧产物被完全吸收，灰烬质量忽略不计）。

通过分析和计算可推断得出，纸袋样品中_________（填“含”或“不含”）氧元素，其碳、氢两种元素的原子个数的最简整数比为________。

例2：

（2011•北京大兴二模）某化学兴趣小组的同学对食品保鲜袋进行了如下研究。

【研究课题】食品保鲜袋的元素组成。

【查阅资料】碱石灰是由NaOH和CaO组成的吸湿剂；无水硫酸铜可作吸水剂，且吸水后由白色变为蓝色。

【提出猜想】保鲜袋可能由“碳、氢、氧”中的两种或三种元素组成。

【实验设计】小组同学设计了如下实验装置，利用燃烧法测定保鲜袋的元素组成。

【实验步骤】

⑴按上图图示连接好仪器。

⑵检查装置的气密性。

⑶按图示装好药品和1.4g剪碎的保鲜袋样品，除D、E、F外将仪器按原图组装。

⑷向A中缓慢注水一段时间后，将已称重的D、E两干燥管和未称重的F干燥管接到C的尾端。

⑸点燃C处的酒精灯，直至保鲜袋子碎片完全燃烧。

⑹熄灭酒精灯并继续向A中注水一段时间。

⑺分别对D、E进行第2次称重。

【实验分析】

⑴B处的浓硫酸的作用是_________。

F处干燥管的作用是____________________。

⑵在点燃酒精灯前，要向A中缓慢注水一段时间是为了______________________。

⑶熄灭酒精灯后继续向A中注水一段时间是为了____________________________。

【实验结论】

第1次对D、E称重质量分别为2克和3克；第2次对D、E称重质量分别为3.8克和7.4克，则该食品保鲜袋的元素组成为__________。

1.有机物A在氧气中燃烧后只生成二氧化碳和水，为确定A的组成，某同学进行了如下探究。

【猜想】

猜想一：

A中只含C、H两种元素

猜想二：

A中含C、H、O三种元素

【实验】

在O2中足量的足量

充分燃烧浓硫酸碱石灰

【结论】猜想正确（选填“一”或“二”）。

【反思】有机物A中所含元素的质量比为。

2.用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定一种铁的氧化物（FexOy）的组成，实验装置如下图所示。

根据上图试回答：

⑴甲装置的作用是______________，反应的化学方程式是______________________；

⑵实验过程中丁装置中没有明显变化，而戊装置中溶液出现了白色沉淀，则该还原性气体是________；

⑶当丙装置中的FexOy全部被还原后，称量剩余固体的质量为16.8克，同时测得戊装置的质量增加了17.6克．则FexOy中，铁元素和氧元素的质量比为_________，该铁的氧化物的化学式为_____________。

1.解：

【结论】二

【反思】C∶H∶O=12∶3∶16

2.解：

⑴除去气体中的CO22NaOH+CO2═Na2CO3+H2O

⑵CO

⑶21∶8Fe3O4

【中考必考化学专题突破】计算类实验探究题

——实验探究物质的组成⑵

掌握通过实验来研究混合物组成物质的方法。

1.实验探究混合物的物质组成

2.学习化学计算方法

例1：

细心的同学发现在加热硫酸铜晶体时，会闻到刺激性气味，这引起了同学们的兴趣。

难道生成的硫酸铜粉末受热后还能分解？

那分解的产物是什么呢？

通过查阅资料，同学们了解到：

⑴硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体。

气体是由SO2、SO3、O2中的一种或几种。

受热时温度不同，生成的气体成分也不同。

⑵SO2、SO3都能被碱石灰吸收。

⑶SO2、SO3都能被氢氧化钠溶液吸收。

【提出猜想】

根据质量守恒定律猜测气体的成分：

I．只含________一种；

II．含有SO2、O2二种；

III．含有SO2、SO3、O2三种。

【设计实验】

利用下图装置加热硫酸铜粉末直至完全分解：

【获取事实】

⑴用带火星的木条伸入集气瓶D，发现木条能复燃，说明气体中含有__________。

⑵已知硫酸铜粉末质量为10.0克，完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示：

请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式是哪一个？

__________

例2：

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：

㈠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。

㈡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。

㈢设计与实验：

Ⅰ．固体的获取：

⑴将反应后的固、液混合物经______、洗涤、低温烘干得蓝色固体。

⑵判断固体已洗净的方法及现象____________________________________。

Ⅱ．用下图所示装置，定性探究固体的成分。

⑶若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想_____正确；

⑷若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想_____正确；

⑸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______________________________________。

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图，请根据图示回答下列问题：

⑹写出AB、CD段发生反应的化学方程式：

AB段：

___________________________；CD段：

___________________________；

⑺通过计算可得：

a：

b=________；

⑻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：

_______________________。

1.小明从自家水龙头上取下一些铁锈样品，用如图甲所示的装置进行实验。

⑴C处酒精灯的作用是________________。

实验结束，小明将所得的黑色固体物质放入足量的硫酸中，发现生成物中没有铁，小明得此结论依据的现象是________________。

为解释这一反常情况，小明查到下列资料：

Ⅰ已知铁的氧化物有FeO、Fe3O4、Fe2O3，在一定条件下，均能逐步失去其中的氧，最终被还原为铁。

Ⅱ某炼铁厂对氧化铁和一氧化碳进行热反应分析，获得相关数据并绘制成图乙。

⑵通过分析资料知道，小明实验失败的主要原因是______________________________，在小明的实验中，A处发生反应的化学方程式为____________________________。

2.小明、小强和小红三位同学在一起对碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3，相对分子质量为222]受热完全分解后黑色固体产物的成分进行探究。

他们称取5.0g碱式碳酸铜在试管中加热使之完全分解，冷却至室温，称量黑色固体产物质量为3.6g。

他们根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物做出了以下猜想：

①可能是氧化铜；②可能是炭粉；③可能是氧化铜和炭粉的混合物。

⑴小明设计的实验方案是：

向盛有少量该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。

如果猜想①正确，现象应是__________________________________________；

如果猜想③正确，现象应是__________________________________________。

⑵小强进一步思考后，根据碳的化学性质，认为猜想③可以排除。

他的理由是：

。

⑶小红通过对得到的实验数据进行计算，排除了②。

她的理由是：

____________________________________________________________________。

1.解：

⑴点燃未反应的CO，防止CO污染空气

没有气泡产生

⑵使用酒精灯加热氧化铁，温度不够达不到完全反应所需的温度

2.解：

⑴试管中溶液变成蓝色，黑色固体消失

试管中溶液变成蓝色，仍有黑色固体剩余

⑵在加热的条件下，氧化铜和单质碳能发生反应

⑶5.0g碱式碳酸铜中含有C：

×5.0g=0.27g﹤3.6g

【中考必考化学专题突破】计算类实验探究题

——综合探究题

掌握综合类的推断题的考核内容以及应对方法。

1.推断题的常考内容

2.例题讲解综合的推断题的解题方法

例1：

一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。

⑴工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为__________________________，得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。

⑵某化学兴趣小组同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气还原性。

I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气。

根据⑴中所写的化学方程式，合成气中CO和H2的质量比为___________。

Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜。

实验装置如下图所示：

【设计实验步骤】

①连接好装置并检查气密性。

②装入药品，通入一段时间合成气。

③分别称量装置D、E的质量。

④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。

⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。

⑥再次分别称量装置D、E的质量。

【完善实验设计】

经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤______（填实验步骤的序号）中点燃（点燃前应对气体验纯）。

【进行实验】

该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：

①装置C中出现_____色物质。

②称量数据如右表所示。

装置D的质量

装置E的质量

反应前

292.4g

198.2g

反应后

296.0g

201.5g

【现象分析和数据处理】

①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。

②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO。

试通过计算说明他的推测依据。

③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。

你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响？

_____（选填“是”或“否”，并说明理由）。

[拓展探究]

该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。

查阅资料：

甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O；

白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。

实验设计：

该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。

①上图装置F中盛放的试剂名称是___________。

②上图装置的正确连接顺序是___________（填字母，且每套装置限用一次）。

【实验反思】

除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为______________（写出一个原因，并说明理由）。

例2：

某同学对“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐，与豆腐同食会引起结石”的说法产生了兴趣。

探究一：

菠菜里是否含有可溶性草酸盐和碳酸盐？

【查阅资料】

①可溶的草酸盐、碳酸盐能与CaCl2溶液反应生成难溶于水的草酸钙（CaC2O4）、碳酸钙。

②醋酸（化学式用HAc表示）不与草酸钙