中考化学总复习冲刺高频考点物质变化的条件和影响物质变化的因素实验探究题word版有答案Word格式.docx
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【实验研究】第一组实验：
取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。
当连续均匀放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星竹签分别插入①～③号瓶中，记录实验现象。
获得第一组实验现象后，该小组同学A又做了第二组实验，并记录实验现象，两组实验数据和现象见表：
实验分组
第一组
第二组
实验序号
⑥
集气瓶装水的体积分数（%）
15
30
45
34
38
42
带火星竹签状况
亮
很亮
复燃
（3）得出上述两组实验现象后，小组B同学认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验。
则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是35%。
（4）
【实验结论】再经过数次实验并计算后得出：
能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%．请你写出计算过程的计算式×
100%。
（恰好复燃时集气瓶装水的体积分数是X%）
（5）
【继续探究】小组C同学认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气，请你提出实验改进的措施收集氧气前增加气体的干燥装置，再用抽气法收集氧气。
（1）该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是：
稀释过氧化氢溶液，减缓过氧化氢的分解速率；
放入MnO2的目的是作催化剂，加快过氧化氢的分解速率，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；
反应的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑；
故答案为：
过氧化氢的分解速率；
2H2O2
（2）装置内刚开始排出的是装置内的空气，应等到导管口的气泡连续均匀冒出时才能收集；
故填：
连续均匀；
（3）第一组实验：
当气泡连续、均匀放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出；
得出上述两组实验现象后，小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验，则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是35%，因为按题目实验安排看，第一组是①②③，每一个数相差15；
第二组是④⑤⑥，每一个数相差4；
第三组该是⑦35%⑧36%⑨37%，每一个数相差1，因此，⑦是35%；
35；
（4）假设集气瓶的容积为100mL，则其中水的体积为：
100mL×
X%=XmL；
空气的体积为（100-X）mL，则氧气的含量为：
，故填：
（5）采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气，实验改进的措施是：
收集氧气前增加气体的干燥装置，再用抽气法收集氧气；
收集氧气前增加气体的干燥装置，再用抽气法收集氧气。
3、某化学兴趣小组同学课本上铁丝燃烧实验产生了兴趣，他们进行了如下探究：
【探究一】取两个规格相同的集气瓶，先用其中一个集气瓶收集空气，然后用排水法在另一个集气瓶中收集满氧气。
将绕成螺旋状的铁丝引燃后分别伸入两个集气瓶中，观察到铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中可以燃烧，为什么会出现这样的现象，你的解释：
铁丝在纯氧气中才能燃烧。
铁丝在氧气中燃烧的现象是火星四射、放出大量的热、生成黑色固体。
做铁丝燃烧试验时必须用砂纸打磨，原因是除铁锈。
【探究二】兴趣小组同学对铁丝燃烧是否一定需要纯氧气产生了兴趣，他们想要用排水法收集氧气含量分别为20%、40%、60%、80%的气体于四个集气瓶中。
（1）先取一个350mL的空集气瓶（氧气含量为20%），量取200mL水加入其中，然后通入纯氧气排出150mL水，计算这种方法收集到氧气的含量为60%。
首先取该含量O2的理由20%～100%的中间值为60%。
将铁丝引燃后分别放入以上四个集气瓶中，实验发现只有在氧气含量20%的集气瓶中的铁丝不能燃烧，由此实验得出的结论是氧气浓度达到一定的值时铁丝就可以燃烧；
。
【探究三】兴趣小组同学又产生新的猜想，铁丝能够燃烧，是否和可燃物本身有关？
他们分别用还原性铁粉、纳米级铁粉在空气中进行实验，实验操作及现象如表：
还原铁粉
纳米铁粉
粒径大小（mm）
1000
20-200
实验操作和现象
直接洒在燃着的酒精灯外焰上，有火星
直接从密封容器中洒落在石棉网上，有火星
由此实验你能得出的结论是：
铁丝与氧气的接触面积越大，越容易燃烧。
【探究一】铁丝在纯氧气中才能燃烧，所以铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中可以燃烧；
铁丝在氧气中燃烧的现象是火星四射、放出大量的热、生成黑色固体；
铁丝表面可能有一层铁锈，所以用砂纸可将其表面的铁锈除去；
铁丝在纯氧气中才能燃烧；
生成黑色固体；
除铁锈；
【探究二】取一个350mL的空集气瓶（氧气含量为20%），量取200mL水加入其中，然后通入纯氧气排出150mL水，这种方法收集到氧气的含量为：
；
首先取该含量O2的理由该瓶内氧气的体积分数为20%～100%的中间值；
将铁丝引燃后分别放入以上四个集气瓶中，实验发现只有在氧气含量20%的集气瓶中的铁丝不能燃烧，由此实验得出的结论是铁丝燃烧不一定要在纯氧气中，即氧气浓度达到一定的值时铁丝就可以燃烧；
60%；
20%～100%的中间值为60%；
氧气浓度达到一定的值时铁丝就可以燃烧；
【探究三】由题干中的信息可知，铁粉的粒径越小，铁粉与氧气的接触面积越大，铁粉越容易燃烧；
铁丝与氧气的接触面积越大，越容易燃烧。
4、
（1）某研究性学习小组为验证“氨气还原氧化铜”的实验，认真阅资料并做出以下准备。
资料准备：
I．氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，溶液呈碱性。
Ⅱ．氨气还原氧化铜的化学反应原理：
2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O。
实验准备：
请回答：
①为达成“氨气还原氧化铜”的实验目的，装置A、B、D、E的正确连接顺序A、D、B、E；
（填序号）
②装置A中发生反应的化学方程式Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑；
③装置B观察到的现象黑色氧化铜逐渐变成红色，装置E的作用吸收氨气，防止污染环境；
④将装置A产生的气体通入装置C中，石蕊试液浸泡的纸花变蓝色，原因是氨气溶于水，形成氨水，氨水能使紫色石蕊显蓝色。
（2）金属镁可与热水反应生成氢氧化镁和氢气，所得溶液呈碱性，可使酚酞溶液显紅色。
某同学将镁条放在水中煮沸，趁热取出部分溶液，滴加酚酞溶液，变为红色，放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去了。
①镁与热水反应的化学方程式是Mg+H2OMg（OH）2+H2↑。
②查阅资料：
溶液红色褪去的原因是溶液碱性减弱。
【提出问题】导致溶液碱性减弱的原因是什么？
【假设与分析】
假设1：
可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应。
假设2：
可能是溶液吸收了空气中的CO2。
假设3：
可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而减小。
由碱的性质可知，假设1不成立。
实验操作
实验现象
结论
（1）取上述红色溶液，保持温度不变，在空气中放置一段时间，观察现象。
红色褪去
假设2成立
（2）取上述红色溶液，隔绝空气，冷却至室温（或放置一段时间至室温），观察现象。
假设3成立
【拓展延伸】
③将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时，产生蓝色沉淀。
请解释其原因：
钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠。
④除上述金属外，根据金属活动性顺序，预测钾也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象（举一例即可）。
（1）氢氧化钙和氯化铵在加热的条件下生成氯化钙、水和氨气，氨气溶于水形成氨水，碱石灰具有吸水性，氨气和氧化铜在加热的条件下生成铜、水和氮气，需要尾气处理，所以：
①为达成“氨气还原氧化铜”的实验目的装置A、B、D、E的正确连接顺序：
A、D、B、E；
②装置A中发生的反应是氢氧化钙和氯化铵反应生成氯化钙、水和氨气，化学方程式为：
Ca（OH）2+2NH4Cl
CaCl2+2H2O+2NH3↑；
③装置B观察到的现象为：
黑色氧化铜逐渐变成红色，装置E的作用是：
吸收氨气，防止污染环境；
黑色氧化铜逐渐变成红色；
④将装置A产生的气体通入装置C中，石蕊试液浸泡的纸花变蓝色，原因是：
氨气溶于水，形成氨水，氨水能使紫色石蕊显蓝色；
（2）①镁与热水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氢气；
Mg+H2O
Mg（OH）2+H2↑；
②【假设与分析】假设1：
可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应；
可能是溶液吸收了空气中的二氧化碳；
可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而降低；
CO2；
减小；
（1）取上述红色溶液，保持温度不变，在空气中放置一段时间，观察现象，溶液红色褪去，假设2成立；
（2）取上述红色溶液，隔绝空气，冷却至室温（或放置一段时间至室温），观察现象，红色褪去，假设③成立；
红色褪去
（2）取上述红色溶液，隔绝空气，冷却至室温（或放置一段时间至室温），观察现象。
【拓展延伸】③将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时，产生蓝色沉淀，因为钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠；
钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠；
②除上述金属外，根据金属活动性顺序，预测钾也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象，因为钾比钠活泼；
钾。
5、实验室用盐酸和碳酸钙固体反应，将得到的气体通人澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊。
针对此现象，同学们提出了自己的想法和做法，请你帮助他们完成以下探究。
【假设】
小英的假设：
澄清石灰水已变质；
小青的假设：
盐酸与碳酸钙固体反应生成的气体中除了有CO2外，还有气体X（化学式为HCl）。
（1）小英的探究：
实验目的
实验步骤
可能的实验现象
化学方程式和实验结论
探究所用澄清石灰水是否变质
①用一支试管另取少量原澄清石灰水。
②取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
③将产生的气体通入所用澄清石灰水中
步骤③中出现的现象为：
澄清的石灰水未变浑浊
步骤②中反应的化学方程式为
步H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2
骤③可能的反应的化学方程式略，实验结论是所用澄清石灰水已变质
（2）小青的探究：
探究气体中是否含有X
将气体通入硝酸银溶液中。
有白色沉淀生成
反应的化学方程式为
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
实验结论：
气体中含有X．
【假设】盐酸易挥发，导致气体中除了有CO2外，还可能含有氯化氢气体；
HCl；
（1）要验证小英的假设：
澄清石灰水已变质，我们可以选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2，然后把二氧化碳气体通入澄清的石灰水中，观察石灰水是否变浑浊，若变浑浊，说明石灰水没变质，反之则变质；
然后写出稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2的化学反应式和结论。
实验目的
③将产生的气体通入所用澄清石灰水中
H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2
骤③可能的反应的化学方程式略，实验结论是
所用澄清石灰水已变质
（2）探究气体X中是否含有氯化氢或HCl，将气体X通入硝酸银溶液，看硝酸银溶液是否变浑浊，如变浑浊说明有氯化氢气体，反之则没有。
根据氯化氢与硝酸银溶液反应生成氯化银和硝酸，写出化学反应方程式，故答案为：
有白色沉淀生成
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
6、化学课上，张老师用排水法收集了一瓶氧气，然后将一根带火星的木条伸入瓶中，结果木条复燃了。
爱动脑筋的小听同学思考：
空气中的氧气不能使带火星的木条复燃，而老师收集的氧气却可以，于是提出
了问题：
是否只有纯氧才能使带火星的木条复燃呢？
张老师告诉同学们：
“并不是只有纯氧才能使带火星的
木条复燃”。
【提出问题】究竟气体中氧气的体积分数达到多少才能使带火星的木条复燃？
【探究准备】
（1）兴趣小组的同学先复习了实验室制取氧气的三种方法，最终一致同意选用过氧化氢制取氧气，他们
的理由是操作简单、节约能源（写两条）。
（2）讨论如何获得不同体积分数的氧气。
请你帮助他们设计一种收集氧气体积分数为
80%、空气体积分
数为
20%的混合气体的方法：
将集气瓶装80%的水后倒置于水槽中，用排水法收集氧气直至瓶内水被排尽。
【实验步骤】
（1）按图装置组装仪器，检查装置的气密性。
（2）装入药品，分别用
100
毫升的集气瓶收集
5
瓶不同体积分数的氧气。
（3）分别将带火星的木条伸入
个集气瓶中，观察实验现象。
（4）记录数据如下表并请你将表格填写完整。
。
【记录现象】实验的数据和现象见表（已知空气中氧气的体积分数为
21%）。
集气瓶
编号
瓶内预装水体积
/mL
充入氧气体积
瓶内空气体积
木条能不能
①
10
90
不能
②
20
80
③
70
④
40
60
能
⑤
50
【讨论与交流】
以上实验刚结束，小听同学脱口而出：
氧气的体积分数达到
40%就能使带火星的木条复燃。
这个结论遭
到了小语同学的反驳，她反驳的理由是瓶内空气中含有氧气，因此氧气的体积分数达到52.6%就能使带火星的木条复燃。
【反思与总结】
张老师提示，为了使实验结果更加精确，还需要进一步探究，同学们又积极开展探究，部分实验记录如
下表，他们最终得出：
混合气体中氧气的体积分数只要达到48.65%（保留两位小数）就能使带火星的
木条复燃。
…
35
65
刚好能
（1）选用过氧化氢制取氧气时，操作简单、节约能源、产物不污染环境。
操作简单、节约能源。
（2）收集氧气体积分数为
80%、空气体积分数为20%的混合气体的方法：
将集气瓶装
80%的水后倒置于水槽中，用排水法收集氧气直至瓶内水被排尽。
【记录现象】实验过程如下所示：
能
④中氧气体积为：
40mL+60mL×
21%=52.6mL，氧气体积分数为：
，因此反驳的理由是：
瓶内空气中含有氧气，因此氧气的体积分数达到52.6%就能使带火星的木条复燃。
刚好复燃时，氧气体积为：
35mL+65mL×
21%=48.65mL，氧气体积分数为：
最终得出：
混合气体中氧气的体积分数只要达到48.65%就能使带火星的
48.65。
7、镁条在空气中久置表面会变黑，对镁条变黑条件及黑色物质成分作如下探究。
【猜测】镁条变黑可能原因：
①空气中O2使镁条变黑；
②空气中的N2使镁条变黑；
③…
猜测①、②均不合理，理由分别是氧化镁是白色固体、常温下氮气化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应。
【查阅】①浓硫酸有强吸水性。
②NaOH溶液能吸收CO2气体。
③Na2SO3可与O2发生化合反应生成硫酸钠。
【实验】用图示装置（镁条长度及试管容积均相同），分别进行下列实验。
20天后，前3支试管中镁条始终无明显变化，仅试管D中镁条表面全部变黑。
【结论】
（1）试管C中，Na2SO3溶液的作用是2Na2SO3+O2═2Na2SO4（用化学方程式表示）。
（2）得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的实验是A（填另一试管编号）与D。
（3）由上述实验推知，镁条变黑与d（填序号）有关。
a．CO2和H2O
b．H2O和O2
c．CO2和O2
d．CO2、H2O和
O2
【查阅】①镁表面黑色物质是Mgx（OH）yCO3（以下用M表示）。
②Mgx（OH）yCO3受热会分解为MgO、CO2和H2O。
（4）取14.2gM充分加热，得剩余固体8.0g、CO24.4g，则M中x：
y=1：
1（填数字）。
【猜测】
猜测①、②均不合理，理由分别是氧化镁是白色固体、常温下氮气化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应。
氧化镁是白色固体；
常温下氮气化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应。
（1）试管C中，Na2SO3溶液的作用是吸收试管中的氧气，反应的化学方程式为：
2Na2SO3+O2═2Na2SO4。
（2）得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的实验是A与D，通过A可知，镁和水蒸气、氧气同时接触，没有变黑，通过D可知，镁和水、氧气、二氧化碳同时接触，镁变黑。
A。
（3）由上述实验推知，镁条变黑与CO2、H2O和
O2有关。
d。
（4）反应生成水的质量为：
14.2g-8.0g-4.4g=1.8g，
M中镁元素、氢元素的质量分别为：
根据题意有：
24x：
y=4.8g：
0.2g，
x：
1，
1：
1。
8、如图所示，甲、乙两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验，发现实验现象并不相同。
【提出问题】影响氢氧化钠与硫酸铜反应产物的因素是什么？
【查阅资料】a．氢氧化铜在室温下稳定，70℃-80℃时可脱水分解生成CuO
b．在一定的条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中中还可能发生如下反应：
6NaOH+4CuSO4=3Na2SO4+Cu4（OH）6SO4↓，碱式硫酸铜是难溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。
（1）甲组：
氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色沉淀的化学方程式为2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4。
（2）乙组与甲组实验结果不同的实验操作上的原因是药品加入的顺序不同。
（3）乙组同学反思并寻找与甲组实验的结果不同的真正原因，一名同学想到，开始滴入氢氧化钠溶液时，没有沉淀产生，由此想到硫酸铜溶液可能显酸（填“酸”或“碱”）性。
下列试剂中，可用于验证该同学猜想的是AC
A．紫色石蕊溶液
B．无色酚酞溶液
C．pH试纸
实验结论
（4）甲、乙两组同学通过反复讨论，联想到了木炭燃烧，在反应物相同时，会有二氧化碳或一氧化碳不同产物出现，因此，对甲、乙两组出现不同实验现象作出的解释是甲组氢氧化钠足量，硫酸铜不足时，二者生成了氢氧化铜沉淀，乙组硫酸铜足量，氢氧化钠不足时，二者生成了碱式硫酸铜沉淀。
【实验拓展】
（5）实验中甲组同学还发现，随着硫酸铜溶液的滴入，即使不加热，一段时间后试管中的蓝色沉淀也开始逐渐变黑。
请你推测出现该现象的原因：
生成的氢氧化铜沉淀于滴加的硫酸铜反应生成黑色物质。
【答案
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