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实验探究题
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__________。
【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。
(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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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。
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:
________________________________。
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______________________________________。
所用药品、实验数据如下表:
实验
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