届人教版九年级化学第二轮复习专题七实验探究题类型一.docx
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届人教版九年级化学第二轮复习专题七实验探究题类型一
专题七 实验探究题
类型一影响因素的探究
1.物质在溶解时速率会受到哪些因素的影响？
以硫酸铜晶体为例进行如下探究。
【提出假设】假设一：
温度因素，温度越高，硫酸铜晶体溶解速率越快；
假设二：
搅拌因素，搅拌能加大硫酸铜晶体溶解速率；
假设三：
颗粒大小因素，_____________________________________。
【进行实验】设计实验验证假设
实验操作
实验现象
实验结论
在2个大小相同的烧杯中，分别注入温度相同的100mL水，再同时向烧杯中各加入一药匙颗粒大小相同的硫酸铜晶体，用玻璃棒搅拌其中一个烧杯
在搅拌的情况下，硫酸铜晶体溶解得______（填“快”或“慢”）
假设二正确
【反思评价】
（1）在上述因素中，能改变物质溶解度影响溶解速率的因素是________。
（2）用分子观点解释温度的影响__________________________________。
（3）有些实验如蒸发实验中，搅拌的目的是__________________________。
（4）要使试管里的固体加速溶解，常采用的方法是________。
2.实验室中常用分解过氧化氢来简便快速的制备氧气，化学小组为进一步探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，并进行了氧气性质实验。
【查阅资料】有些水果、蔬菜对过氧化氢的分解有催化作用。
【实验探究1】探究苹果和土豆对过氧化氢分解是否有催化作用及催化效果：
各量取6mL5%的过氧化氢溶液，分别倒入1、2、3号三支试管中，取大小、形状基本相同的苹果块和土豆块，分别放入2、3号试管中，并把带火星的木条分别同时伸入三支试管口内，观察现象并记录如下：
试管编号
1
2
3
材料名称
无
苹果
土豆
实验现象
反应速率
很慢
稍快
较快
产生气泡
很少
比1中多
较多
复燃情况
不复燃
复燃
很快复燃
实验结论
____________________________
____________________________
【实验探究2】探究浓度对过氧化氢分解速率的影响：
取10mL30%的过氧化氢溶液三份，将其中两份分别稀释为不同浓度的溶液，同时测定收集到100mL氧气所用的时间，（其他实验条件均相同）记录如下：
实验编号
1
2
3
过氧化氢溶液浓度
5%
15%
30%
所用时间（秒）
205
25
3
实验结论
______________________
【实验探究3】用上述收集的氧气与不同物质进行反应，其中有一固体能在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体，该反应的化学方程式为：
__________________________。
另一固体能与氧气发生反应，生成致密的氧化薄膜，保护内部的金属不被腐蚀，则该固体为________，它与氧气发生反应的化学方程式为____________________________。
3.（’15内江）某学习小组在完成教材“实验探究9－2比较不同金属与酸反应的剧烈程度”时发现，铝片与稀盐酸反应比与稀硫酸反应明显剧烈得多。
（1）铝与稀盐酸反应的化学方程式为_____________________________________。
（2）【提出问题】是否因为酸组成不同或反应条件不同，从而导致反应剧烈程度明显不同呢？
【查阅资料】
①参加反应的物质的性质越活泼，反应越剧烈。
②温度越高、反应物浓度越大、反应物间接触面积越大，反应越剧烈。
③稀盐酸由H＋、Cl－和H2O组成，稀硫酸由H＋、SO
和H2O组成。
【实验探究】在常温下，取两片质量、形状相同的铝片（均去掉氧化膜），分别加入到盛有体积相同、pH相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中，铝片在稀盐酸中反应比在稀硫酸中反应明显剧烈。
【猜想与假设】出现上述现象的可能原因是：
假设①SO
对铝与酸的反应有抑制作用。
假设②________________________。
【实验验证】设计实验对上述假设进行验证：
①向上述稀盐酸中加入少量____________等可溶性硫酸盐，如果反应变缓，则假设①成立。
②向上述稀硫酸中加入少量氯化钠等可溶性氯化物，如果反应更剧烈，则假设②成立。
【分析与应用】
（1）稀盐酸、稀硫酸能与铝反应的原因是它们的溶液中都含有________；反应剧烈程度明显不同，是因为含有的阴离子不同。
（2）如果上述假设都成立，要使上述稀硫酸与铝反应的剧烈程度加大，可以采取的措施有：
①加入可溶性氯化物，②________________，③________________，④将铝片改换成铝丝。
4.（’15眉山）某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。
【探究一】铁生锈的条件
（1）该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察，________（填装置序号）装置中出现了明显的锈迹。
他们的结论：
铁生锈是因为铁与空气中的______________等发生了化学反应。
（2）甲同学提出了疑问：
空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？
请设计实验为甲同学释疑。
__________________________________，观察并记录现象即可证明。
【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素
乙同学说：
妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。
这种说法对吗？
同学们广泛查阅资料。
资料一：
导电性强的溶液都可加速铁的生锈。
资料二：
海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。
（3）将上述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的________，可使铁生锈的速率加快。
a.硫酸钠溶液
b.无水乙醇
c.蔗糖溶液
（4）一些铁制品表面覆盖了某些涂层。
不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。
你认为下列________涂层破坏后，铁生锈的速率较快。
a.镀锌铁 b.镀锡铁
（5）一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是________。
a.银粉b.铜粉 c.镁粉
【交流与思考】（6）写出一种防止铁生锈的方法______________。
5.（’12安徽）实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的化学方程式______________________________________。
小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究。
【提出猜想】除MnO2、CuO外，Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验，并测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）。
实验
编号
实验药品
分解温度（℃）
①
KClO3
580
②
KClO3、MnO2（质量比1∶1）
350
③
KClO3、CuO（质量比1∶1）
370
④
KClO3、Fe2O3（质量比1∶1）
390
【分析数据、得出结论】
（1）由实验______与实验④对比，证明猜想合理。
（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是__________。
答：
水分和氧气是使铁容易生锈的原因。
【反思】
（1）若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和____________不变。
4、科学家研究表明昆虫头上的触角就是它们的“鼻子”，能分辨出各种气味，比人的鼻子灵敏得多。
（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证________________________________________________________________________
在铁制品表面涂上油漆或菜油，用完铁制品后擦干放在干燥的地方等。
________________________________________________________________________。
12、淡水在自来水厂中除了沉淀和过滤之外，还要加入药物进行灭菌处理，这样才能符合我们使用的标准。
（3）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究（探究一种因素即可）。
[注意：
若答对本小题奖励4分，试卷总分不超过60分。
]
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6.（’15安庆市二十校联考）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】金属与盐酸反应的剧烈程度受哪些因素的影响？
【做出猜想】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】实验所用的金属均已用砂纸打磨。
8、我们把铁钉一半浸在水里，一半暴露在空气中，过几天我们发现铁钉在空气中的部分已经生锈，在水中的部分没有生锈。
通过实验，我们得出铁生锈与空气有关。
实验
（1）为探究猜想a，小明同学分别在两支试管中放入相同质量的镁片和铁片，然后分别加入相同浓度和质量的稀盐酸，观察到放镁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，写出镁与盐酸反应的化学方程式_______________________________。
从实验现象可以判断：
金属活动性Mg____Fe（选填“>”、“<”或“＝”）。
得出结论：
________________________________。
2、1969年7月，美国的“阿波罗11号”载人飞船成功地在月球上着陆。
实验
（2）为探究猜想b，小组同学设计如图装置进行实验，其中注射器的作用是______________________________________。
7、将铁钉的一部分浸入硫酸铜溶液中，有什么现象？
过一会儿，取出铁钉，我们又观察到了什么现象？
（P36）所用药品、实验数据如下表：
6、化学变化伴随的现象有改变颜色、发光发热、产生气体、产生沉淀物。
实验
答：
月相从新月开始，然后是峨眉月、上弦月、满月、下弦月、峨眉月。
编号
选用金属（均取2g）
盐酸浓度（均取50mL）
每30秒产生气体的体积/mL
0～30秒
30～60秒
60～90秒
90～120秒
120～150秒
前150秒共收集气体
Ⅰ
镁片
10%
2.9
16.9
11.9
9.2
7.6
48.5
Ⅱ
镁片
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】
[本题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
]
根据表中实验Ⅱ数据分析，请描述镁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还可能受哪些因素影响，设计实验验证。
（写出一种即可）____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7.甲、乙两化学兴趣小组用如图所示的实验装置，通过测定产生相同体积氧气所用时间的长短来探究影响H2O2分解速率的因素。
第7题图1
（1）甲组，按如下设计的方案实验，请完成下表。
实验
编号
实验目的
温度
催化剂
浓度
Ⅰ
探究______________对H2O2分解速率的影响
25℃
0.2gMnO2
10mL4%H2O2
Ⅱ
25℃
0.2gMnO2
10mL8%H2O2
（2）乙组：
按如下设计的方案实验，请完成下表。
实验
编号
实验目的
温度
催化剂
浓度
实验时溶
液酸碱度
Ⅰ
探究______
__________
对H2O2分解
速率的影响
25℃
0.2g
MnO2
10mL
8%H2O2
pH＝10.0
Ⅱ
25℃
0.2g
MnO2
10mL
8%H2O2
pH＝4.0
（3）甲、乙两小组通过数次实验得出如图数据，请回答下列问题：
第7题图2
①从甲组实验得出的数据可知：
H2O2浓度越大，分解的速率________。
②由乙组探究的影响H2O2分解因素的数据分析：
相同条件下，H2O2在________（选填“酸”或“碱”）性环境下放出气体的速率较快，写出过氧化氢分解的化学方程式为
________________________________________________________________________。
（4）【发现问题】实验开始时，H2O2溶液的温度为25℃：
实验结束时，溶液的温度明显升高，说明H2O2分解是________（选填“放热”或“吸热”）反应。
[注意：
若答对第（5）小题将奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
]
（5）【反思运用】同学们经过讨论、交流和网上搜寻资料，提出下面两种制取H2O2溶液的方法：
①用Na2O2（过氧化钠）与H2SO4溶液作反应物，反应时将温度控制在－5℃～＋5℃范围，生成的Na2SO4会以Na2SO4·10H2O晶体的形式析出。
反应原理为：
Na2O2＋H2SO4＋10H2O===Na2SO4·10H2O↓＋H2O2。
制取时Na2O2的量不能过量，因为Na2O2与水反应会生成NaOH。
若Na2O2过量会造成________________________。
②用BaO2（过氧化钡）与H2SO4溶液作反应物，在常温下就可反应生成H2O2，试写出反应的化学方程式________________________________。
方法“②”比方法“①”更易操作。
理由是________________________________________________________________________
答案
1.【提出假设】假设三：
颗粒越小，硫酸铜晶体溶解速率越快 【进行实验】快
【反思评价】
（1）温度
（2）温度越高，分子运动速率越快，物质溶解得越快
（3）使液体受热均匀，防止液体飞溅 （4）振荡
【解析】因为假设二正确，可知在搅拌的情况下，硫酸铜晶体溶解得快。
在影响溶解速率的三个因素中，只有温度能改变物质的溶解度；分子运动速率与温度成正比，温度越高，分子运动速率越快，物质溶解得越快；蒸发实验中，搅拌的目的是使液体受热均匀，防止液体飞溅。
2.【实验探究1】苹果、土豆对过氧化氢的分解均有催化作用，且土豆催化效率更好
【实验探究2】浓度越大，反应速率越快
【实验探究3】S＋O2
SO2 铝 4Al＋3O2===2Al2O3
【解析】【实验探究1】从表格中的实验现象可以看出，加了苹果和土豆的试管中的过氧化氢都比不加任何其他物质的过氧化氢分解的速率快，且加了土豆的比加了苹果的分解的速率快，所以苹果、土豆对过氧化氢的分解均有催化作用，但催化效果不同或土豆催化效果较好。
【实验探究2】其他条件不变，只改变浓度，发现收集相同体积的氧气，浓度越大需要的时间越短，说明浓度越大，反应速率越快。
【实验探究3】能在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体的物质是硫，化学方程式为
S＋O2
SO2；能与氧气发生反应生成致密的氧化薄膜的物质是铝，铝与氧气发生反应的化学方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。
3.
（1）2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
（2）【猜想与假设】Cl－对铝与酸的反应有促进作用
【实验验证】①硫酸钠（或硫酸钾）
【分析与应用】
（1）氢离子（或H＋）
（2）②增大硫酸溶液浓度 ③提高硫酸溶液温度
【解析】
（1）在金属活动性顺序表中，金属铝排在氢的前面，所以金属铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气。
（2）【猜想与假设】根据金属铝在稀盐酸中反应速率快，提出假设，可能是盐酸中氯离子对金属铝与酸的反应有促进作用。
【实验验证】为了证明硫酸根离子对反应有抑制作用，可向盐酸中加入可溶性的硫酸盐（如硫酸钠、硫酸钾等），观察反应速率是否减慢即可。
【分析与应用】稀盐酸和稀硫酸溶液均呈酸性，是因为它们的水溶液中均含有氢离子，它们都能与金属铝反应置换出酸中的氢元素；若要使硫酸与金属铝反应速率加快，可结合题给【查阅资料】解答，提出的合理措施有：
提高硫酸溶液温度或增大硫酸溶液浓度等合理答案。
4.
（1）A 氧气和水蒸气
（2）将A装置中的空气换做氮气或二氧化碳 （3）a （4）b （5）c
（6）刷油漆（合理即可）
【解析】
（1）铁生锈是铁与空气中的水分和氧气共同作用的结果，A中铁钉满足铁生锈的条件，一段时间后会出现明显的锈迹。
（2）将A装置中的空气换做氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧化碳有没有参加铁生锈的反应。
（3）因为导电的溶液可加速铁的生锈，硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子，如果把蒸馏水换为硫酸钠溶液可使铁生锈速率加快。
（4）铁比锡活泼，锡层破坏后，铁生锈速率加快。
（5）大门上刷一层银白色金属，该金属可能是镁。
（6）铁制品防锈的方法有涂保护层，刷油漆等。
5.2KClO3
2KCl＋3O2↑ 【分析数据、得出结论】
（1）①
（2）MnO2
【反思】
（1）化学性质
（2）将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度（其他合理答案均可）
（本小题回答正确奖励4分，但试卷总分不超过60分。
）
（3）【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同 【设计方案】①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度
【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立（合理即可）
【解析】
（1）氯酸钾在加热和二氧化锰的催化作用下，生成氧气和氯化钾，书写化学方程式时要注意反应条件的标注。
【分析数据，得出结论】通过实验①和④对比可知，加入氧化铁的氯酸钾在加热分解时所需要的温度要低于不加氧化铁的温度，故可证明氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。
（2）实验过程中，氯酸钾分解所需的温度越低，说明催化剂的催化效果越好，因此催化效果最好的是二氧化锰。
【反思】
（1）在实验中，已证明氧化铁能加快氯酸钾的分解速率，要想进一步证明氧化铁是催化剂，还需用实验证明氧化铁在反应前后的质量和化学性质不发生改变。
（2）题意要求验证的是“同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果”，因此在设计实验时要注意到“同种催化剂”“颗粒大小”和“催化效果”，即在描述实验时要注意到“选择颗粒大小不同的同一种催化剂，对同一种物质进行催化，最后根据测量的温度来判断催化效果”。
（3）影响催化效果的除了催化剂的种类、大小外，还可能与催化剂的质量有关。
设计实验时要注意以下几点：
“同种催化剂”“颗粒大小相同”“催化剂的质量不同”“催化效果”，更要注意的是被催化的是同一物质，据此来描述探究实验的过程。
6.【设计探究】Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ > 猜想a正确（或金属本身的性质会影响金属与酸反应的速率） 收集并测定实验中产生气体的体积 在相同条件下，盐酸浓度越大，反应越剧烈（本题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
） 【反思评价】变化情况：
开始逐渐加快，然后逐渐减慢 原因：
由于镁与盐酸反应放热，刚开始时，由于温度升高对反应速率的影响比盐酸浓度减小对反应速率变慢的影响大，所以反应速率加快，反应进行到一定程度时，温度升高对反应速率的影响比盐酸浓度变化对反应速率影响小，即盐酸浓度变小是主要因素，使得反应速率减慢 影响因素：
金属与盐酸的接触面积 设计实验：
分别取1g铁片和1g铁粉于烧杯中，分别加入50mL10%的盐酸 现象：
铁粉与盐酸反应的速率更快 结论：
金属与盐酸的接触面积越大，反应速率越大（或温度会影响金属与酸反应的速率 设计实验：
分别取1g铁片于两支试管中，分别加入50mL10%的盐酸，将其中一支试管浸入0℃的冰水中，另一支试管浸入40℃的热水中 实验现象：
热水中反应更快 结论：
温度越高，反应速率越大等）
【解析】镁的活动性较强，与盐酸反应，生成氯化镁和氢气，由于相同条件下镁与盐酸反应比铁更快，所以镁的活动性比铁强；不同的金属与盐酸反应的速率不同，说明金属与盐酸反应的速率与金属本身的性质有关；实验
（2）中用注射器收集并测定金属与酸反应产生的氢气的体积，用于比较金属与酸反应的快慢；实验
（2）的数据表明，在相同条件下，盐酸的浓度越大，相同时间内产生气体越多，说明盐酸浓度越大，反应越快；实验Ⅱ数据第二次30秒产生的气体最多，即开始时反应加快，然后反应又减慢，镁与盐酸反应是放热反应，在此过程中反应放出的热量会使反应加快，同时盐酸浓度减小又会使反应减慢，刚开始时反应放出的热量使反应加快的影响较盐酸浓度减小使反应变慢的影响更大，所以反应加快，随后盐酸浓度变小使反应变慢的影响较反应放热使反应加快的影响更大，反应速率逐渐减慢；影响金属与酸反应的速率的因素还有反应温度，金属与酸的接触面积，酸中的阴离子等，设计实验时，需运用控制变量思想，设计对比实验验证。
7.
（1）过氧化氢溶液的浓度
（2）溶液酸碱度 （3）①越快 ②碱 2H2O2
2H2O＋O2↑ （4）放热
[注意：
若答对第（5）小题将奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
]
（5）①过氧化氢分解 ②BaO2＋H2SO4===BaSO4↓＋H2O2 硫酸钡难溶于水，易与过氧化氢溶液分离
【解析】
（1）甲组的两次实验中只有过氧化氢溶液的浓度不同，其他条件相同，所以甲组同学探究过氧化氢溶液的浓度对其分解速率的影响；
（2）乙组的两次实验中，只有溶液的酸碱度不同，其他条件相同，所以乙组同学探究溶液的酸碱度对过氧化氢分解速率的影响；（3）由实验数据可知，甲组同学实验中，过氧化氢溶液浓度越大，分解越快；乙组同学实验中，过氧化氢在碱性溶液中分解速率较在酸性溶液中快；（4）过氧化氢分解后，溶液温度升高，说明过氧化氢分解是放热反应；（5）根据乙组同学探究结果，过氧化氢在碱性溶液中分解迅速，过氧化钠溶于水生成氢氧化钠，氢氧化钠可加快过氧化氢分解；过氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和过氧化氢，该反应属于复分解反应，由于硫酸钠易溶于水，要使硫酸钠与过氧化氢溶液分离，需控制一定的温度使硫酸钠以晶体形式析出，而硫酸钡难溶于水，易与过氧化氢溶液分离，所以方法②比方法①操作上更简单。
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