实验探究题.docx
《实验探究题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验探究题.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验探究题
专题七 实验探究题
类型二物质成分的探究
1.（’15合肥市包河区一模）某学校实验室的废液缸中收集了学生在实验室制取二氧化碳后残留的废液。
小红同学想探究废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答下列问题。
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】
（1）小红认为废液中的溶质只有CaCl2。
你认为还可能含有的物质是________（填化学式）。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【实验与结论】
（1）小红取少量残留溶液和少量氯化钙溶液分别加入到两支试管中，并分别滴入无色酚酞试液做对比实验，结果两支试管中溶液均无色，于是小红认为自己的猜想是正确的。
（2）你认为小红的实验________（填“能”或“不能”）证明她的猜想是正确的，理由是__________________________________________________。
（3）如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是________（与小红所用试剂类别不同），当加入该试剂时观察到的现象是________________________________________。
【拓展应用】若实验证明你的猜想是正确的，想要处理废液只得到CaCl2溶液，应向废液中加入过量的__________，反应完全后过滤。
（4）通过以上探究你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是________________________________________（写一条）。
2.生石灰常用作食品干燥剂，其包装袋上除了标明主要成分为生石灰外，还提醒人们注意：
不可食用，不可浸水，不可开袋，儿童勿碰。
Ⅰ.华雪同学通过探究发现，某食品包装袋中的生石灰干燥剂已经变质失效。
他采用的探究方法是：
取少量样品于试管中，加入少量水，用手触摸试管外壁，没有明显的放热现象。
此实验中加入的水必须是少量的，理由是____________________________。
Ⅱ.甲、乙同学想知道刚从食品袋中取出的生石灰干燥剂的成分，进行了如下探究：
【提出问题】生石灰干燥剂中含有哪些物质？
【查阅资料】工业上用高温煅烧石灰石的方法来制取生石灰。
【猜想与假设】猜想1：
含有氧化钙、氢氧化钙
猜想2：
含有氧化钙、碳酸钙
猜想3：
含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙
【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想，进行了如下实验：
甲同学实验：
取少量样品于试管中，加入适量水充分反应后，再滴加几滴无色酚酞溶液，可观察到溶液呈红色。
乙同学实验：
取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸，有无色无味的气体产生，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。
【结论与反思】
（1）猜想________错误（填“1”或“2”或“3”）。
（2）甲同学实验中，发生反应的化学方程式是____________________________，溶液呈红色的原因是____________________________。
（3）乙同学实验中产生气体的化学方程式是____________________________。
（4）乙同学认为甲同学的实验是多余的，因为____________________________。
【总结与提升】
（1）甲、乙同学最终无法确定该生石灰干燥剂的成分，实验失败。
华雪同学认为，可以通过定量实验来确定。
在定量实验时一定要用到的实验操作是________。
（2）请写出工业上制生石灰的化学方程式____________________________。
3.（’13安徽）某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图1）溶于水中，有许多气泡产生（如图2）。
该小组同学进行如下探究。
探究一：
该气体的成分。
【猜想与假设】小华说：
该气体可能含CO2、O2、CO、H2、N2。
小明说：
不可能含N2，因为_________________________________________________。
小芳说：
不可能含CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO________。
该小组同学认为：
该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】
实验
编号
实验操作
实验现象
①
将该气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
②
将带火星的木条伸入该气体中
带火星的木条没有复燃
【得出结论】
（1）由实验①可知，该气体中肯定含有________，写出该反应的化学方程式____________________________________________。
（2）由实验②________（填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气。
理由是________________________________________________________________________。
探究二：
维C泡腾片溶液的酸碱性。
向维C泡腾片溶液中滴加石蕊试液，溶液变红，说明溶液显________性。
4.薯片是我们日常生活中常见的食品，化学实验兴趣小组的老师带领学生一起探究薯条食品包装袋内气体的成分。
【提出问题】充入食品包装袋中的气体是什么？
【猜想与假设】经过同学们的激烈讨论，最后同学们提出了气体可能的三种情况：
①N2 ②CO2 ③稀有气体
【查阅资料】探究检验氮气的方法：
将燃着的镁条（Mg）伸入盛有氮气的集气瓶，镁条会继续燃烧，提取出燃烧剩下的灰烬（黄色粉末Mg3N2），加入少量热水，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体（氨气），如果燃烧后的灰烬与少量热水反应产生的气体不能使石蕊试纸变色，那么就不能说明是氮气。
【设计并完成实验】
（1）镁与氮气反应生成Mg3N2，它在常温下能与水反应生成一种刺激性气味的气体和一种难溶性碱，请写出Mg3N2与水反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（2）小明同学认为气体不可能是稀有气体，因为稀有气体价格较贵。
（3）为了继续探究气体的成分，同学们提出了其他方案并完成实验。
①小芳方案：
用注射器抽取袋内的气体，注入装有澄清石灰水的试管中，石灰水不变浑浊。
说明气体不是________________。
②小东设计方案：
A.用注射器抽取袋内的气体，排水法收集气体于集气瓶中，在底部留下一点水，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
B.将燃烧的镁条伸入集气瓶中。
C.用镊子夹取湿润的石蕊试纸伸入到瓶中，现象是湿润的石蕊试纸变蓝了，结论是________________________________________________________________________。
【拓展延伸】你认为作为食品的保护气要具备哪些性质呢？
___________________________________________________________（答两点即可）。
5.（’15合肥市蜀山区一模）春节期间，小颖陪妈妈去医院打点滴，发现护士往输液管上放了一个纸包，经询问得知它是输液恒
温贴，可以温暖输入人体中的液体。
小颖对包里的东西能产生热量感到很神奇，于是，他向护士要了一只输液恒温贴，带回来进行了如下探究。
撕开真空包装封口，剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色。
【提出问题】黑色粉末可能含有哪些物质呢？
【猜想与假设】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末，部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁能被磁铁吸引。
四氧化三铁与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
【初步结论】黑色粉末可能含有______________________。
【进行实验】
实验
编号
实验操作
实验现象
①
取少量黑色粉末于试管中，加足量稀硫酸
固体部分溶解，有气泡产生，溶液变为浅绿色
②
将实验①试管中的物质过滤，向滤液中加入足量铁粉
有气泡产生，无红色物质析出
③
取实验②的滤渣灼烧，将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊
由上述实验可知，该黑色粉末肯定含有____________，肯定不含____________；写出实验①中产生气体的化学方程式________________________________________________。
【交流讨论】①输液恒温贴真空包装的原因：
铁粉在空气中会与____________发生缓慢氧化转化成铁锈，并放出热量。
②输液恒温贴中炭粉的作用是______________。
6.（’15芜湖市29中二模）在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是________，白色物质可能是Na2O或________________；乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是________________________________。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：
Na2O＋H2O===2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究
实验
方案
实验操作
实验现象
结论
方案1
取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液
溶液变
成红色
白色物质
为Na2O
方案2
①取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白
色沉淀
白色物质是
________
②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液
无明显
现象
丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是___________________________________。
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为
________________________________________________________________________。
通过以上探究，你还能获得哪些结论，请写出两条。
[答对本小题将奖励4分，但全卷总分不超过60分。
]
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
7.（’15贺州）某混合气体可能有CO、H2、CO2中的两种或三种。
某兴趣小组通过实验探究其成分。
【查阅资料】无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝色。
【提出问题】混合气体由哪些气体组成？
【提出猜想】猜想一：
混合气体是CO、CO2；
猜想二：
混合气体是CO、H2；
猜想三：
混合气体是H2、CO2；
猜想四：
混合气体是____________。
【设计实验】将混合气体依次通过下列装置。
第7题图1
【观察现象】A中黑色固体变红色，B中无水硫酸铜变蓝色，C中澄清石灰水变浑浊。
【讨论交流】
（1）无水硫酸铜变蓝色，则猜想________不成立；
（2）小华认为澄清石灰水变浑浊，原混合气体中一定含有CO2，小军认为小华的说法不正确，理由是__________________________________________________________
____________________________________；
（3）小丽认为在A装置前连接如图2三个装置就可以确定气体成分，则各仪器的接口连接顺序为____________________→g→h。
按小丽改进后的装置重新实验，观察到的现象是A中黑色固体变红色，B中无水硫酸铜变蓝色，前后两瓶澄清石灰水都变浑浊。
则猜想________成立，写出C中反应的化学方程式_______________________________________________。
第7题图2
（4）指导老师指出小丽改进后的实验装置还存在一处不足，你的改进措施是___________________________________________________________。
答案
1.【作出猜想】
（1）HCl 【实验与结论】
（2）不能 酚酞试液与酸反应也呈无色，无法判断废液中是否有盐酸 （3）铁粉（或其他活泼金属或碳酸盐） 有气泡产生
【拓展应用】（4）CaCO3 腐蚀下水道，造成环境污染
探究流程
2.Ⅰ.水多会吸收热量，影响判断 Ⅱ.【结论与反思】
（1）1
（2）CaO＋H2O===Ca（OH）2 氢氧化钙溶液呈碱性，无色酚酞遇碱溶液变红
（3）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ （4）不能确定干燥剂中有氧化钙还是氢氧化钙
【总结与提升】
（1）称量
（2）生石灰吸收空气中的水
（3）CaCO3
CaO＋CO2↑
【解析】Ⅰ.实验通过是否放热来判断有无氧化钙，加水量过多，水吸收热量，会影响判断。
Ⅱ.甲同学实验中，酚酞溶液变红，说明有氧化钙或氢氧化钙中的一种或两种；乙同学实验加入稀盐酸生成二氧化碳，说明有碳酸钙。
所以猜想1错误。
打开包装袋后，食品与空气接触，干燥剂吸收水分CaO＋H2O===Ca（OH）2，会加速食品变质。
3.探究一：
【猜想与假设】反应物中没有N，由质量守恒定律可知不含N2（意思相近即可） 有毒 【得出结论】
（1）CO2Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
（2）不能 因为当氧气含量较低时，带火星的木条也不能复燃 探究二：
酸
【解析】探究一：
该气体的成分，在解答【猜想与假设】时，首先根据反应物的主要成分维生素C、碳酸氢钠和柠檬酸中都不含有氮元素，根据质量守恒定律可知气体中不可能含有氮气；小芳从“药品安全角度”考虑，CO有毒是主要原因。
实验①是检验二氧化碳的存在，显然，根据实验操作和现象可知，该气体中一定含有CO2，但是由实验②中的操作和现象，却不能确定该气体中是否含有氧气，因为只有当氧气含量达到一定数值时，带火星的木条才会复燃，也就是说当氧气含量较低时带火星的木条也不能燃烧。
探究二：
探究溶液的酸碱性，利用了滴加石蕊试液的方法，即利用石蕊试液变红的现象确定溶液显酸性。
4.【设计并完成实验】
（1）Mg3N2＋6H2O===2NH3↑＋3Mg（OH）2↓ （3）①CO2 ②A.防止生成的熔化物溅落炸裂集气瓶，同时作为反应物与Mg3N2反应 C．包装袋内的气体是氮气 【拓展延伸】无毒、便宜且来源广泛等
【解析】Mg3N2在常温下能与水反应生成一种有刺激性气味的气体和一种碱，根据质量守恒定律可知反应后生成的刺激性气味的气体是氨气（NH3），生成的一种难溶性的碱是氢氧化镁[Mg（OH）2]，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，用注射器抽取袋内的气体，注入装有澄清石灰水的试管中石灰水不变浑浊，说明气体不是二氧化碳；将燃着的镁条（Mg）伸入盛有氮气的集气瓶中，镁条会继续燃烧，生成黄色粉末Mg3N2；在底部留下一点水，可以防止生成的熔化物溅落炸裂集气瓶，同时水作为反应物与Mg3N2反应；作为食品保护气要无毒、便宜且来源广泛等。
5.【初步结论】Fe3O4（或Fe） 【进行实验】Fe和C CuO
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 【交流讨论】①水和氧气 ②加快铁粉生锈
【解析】铁粉和四氧化三铁均可被磁铁吸引，所以能被磁铁吸引，说明至少含铁粉和四氧化三铁中的一种；根据实验①加入稀硫酸，有气体产生，反应后溶液为浅绿色，说明黑色粉末中一定有铁粉，铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，根据实验②，加入铁粉有气泡产生，但没有红色物质析出，说明实验①反应后稀硫酸过量，滤液中不含硫酸铜，即说明原黑色粉末中没有氧化铜，根据实验③滤渣灼烧后有二氧化碳生成，证明黑色粉末中一定有碳元素，所以黑色粉末的成分是铁粉和炭粉；铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触；由于铁生锈属于缓慢氧化，而恒温贴要求能在较短时间内达到所需的温度，由此推测黑色粉末中炭粉的作用是加快铁生锈。
6.【进行猜想】碳 碳酸钠（或Na2CO3） 参加反应的物质中不含氢元素
【实验探究】碳酸钠（或Na2CO3） 碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红
【得出结论】4Na＋3CO2
2Na2CO3＋C （答对本小题奖励4分，但全卷总分不超过60分。
）①燃烧不一定需要氧气 ②二氧化碳在一定条件下可以支持燃烧（或并不是所有的火灾都能用二氧化碳扑灭等）
【解析】钠在二氧化碳中燃烧，说明钠能与二氧化碳反应，从钠、碳、氧三种元素组成的单质和化合物的颜色分析，黑色颗粒应该是碳，白色物质应该是钠的化合物，根据质量守恒定律，白色物质可能是氧化钠也可能是碳酸钠，或是两种物质的混合物，氧化钠能与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液显碱性，碳酸钠溶液也显碱性，所以检验固体中是否含有氧化钠，应该先检验碳酸钠，然后将碳酸钠完全转化为难溶性物质（如碳酸钙，碳酸钡等）后，再检验溶液中是否存在氢氧化钠。
钠能在二氧化碳中燃烧，从燃烧角度分析，燃烧不一定需要氧气，并不是所有的火灾都能用二氧化碳来灭火，即二氧化碳不是万能的灭火剂，从二氧化碳性质分析，二氧化碳不支持燃烧是相对的，不是绝对的，即二氧化碳在一定条件下可以支持燃烧。
7.【提出猜想】CO、H2、CO2 【讨论交流】
（1）一
（2）若混合气体中含有一氧化碳，能与氧化铜反应生成二氧化碳，也会使澄清石灰水变浑浊 （3）e→f→a→b→d→c 四
Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O （4）在h后增加尾气处理装置（或尾气用酒精灯燃烧，尾气用气囊收集等合理答案均可）
【解析】【提出猜想】：
由于该气体是氢气、一氧化碳和二氧化碳三种气体中的两种或三种，因此可能的情况有：
氢气和一氧化碳；氢气和二氧化碳；一氧化碳和二氧化碳；氢气、一氧化碳和二氧化碳。
【讨论交流】
（1）B中无水硫酸铜变蓝色，说明A中反应生成了水，即混合气体中一定有氢气，所以猜想一不成立。
（2）C中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳气体进入，但是如果混合气体中有一氧化碳气体，则一氧化碳与氧化铜反应也会生成二氧化碳气体，并不能说明原混合气体中一定含有二氧化碳气体。
（3）为确定进入的二氧化碳气体的来源，需在混合气体进入A之前检验是否有二氧化碳，如果有二氧化碳应该将二氧化碳除去，以免影响一氧化碳的检验，由于实验中用澄清石灰水检验二氧化碳，用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，所以出来的气体中会混入水蒸气，水蒸气进入无水硫酸铜中能使其变蓝，所以应该进行干燥，即混合气体出氢氧化钠溶液之后，气体应该先通过浓硫酸进行干燥，由于洗气时气体应该长进短出，即装置导管接口顺序为e→f→a→b→d→c→g→h。
（4）混合气体中有一氧化碳，一氧化碳可能并未反应完，所以应该进行尾气处理，可利用一氧化碳的可燃性，用酒精灯燃烧除去，也可用气囊收集.
升级会员 