北京初三化学实验探究2.docx
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北京初三化学实验探究2
1．（7分）有一包未知粉末，其中含有碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠、硫酸铜六种物质中的四种。
兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验。
【实验一】甲组同学进行定性探究。
实验操作
实验现象
实验结论及分析
（1）取少量该未知粉末于烧杯中，加入足量的水溶解、过滤。
粉末部分溶解，
得到白色滤渣和无色滤液。
原粉末中一定不含_____；
白色滤渣不一定是原粉末中的碳酸钙，其理由是_____（用化学方程式表示）。
（2）向滤液中滴加无色酚酞试液。
溶液变红
滤液中存在碱性物质。
（3）向
（2）中滴加足量稀盐酸。
原固体粉末中一定含有Na2CO3。
【实验二】乙组同学进行定量探究。
实验测得固体B中含15g氯元素。
试综合甲、乙两组同学的实验进行分析。
（1）乙组实验中一定发生的化学反应是：
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑和。
（2）该未知粉末的组成可能是。
2．（8分）小丽去爷爷家，发现爷爷买了一台氧立得便携式制氧器，她仔细阅读了所用制氧剂的说明
对制氧剂产生了兴趣。
氧氧立得复方制氧剂
A剂：
固体氧释放剂。
B剂：
不溶于水的固体，保证出氧速率稳定。
1.用法与用量：
将A剂、B剂先后放入装好水的氧立得制氧器反应仓中，通过导管和鼻塞吸氧。
2.规格：
A剂：
50g/包B剂：
3g/包
【提出问题】A剂的主要成分和B剂的作用各是什么？
【查阅资料】过碳酸钠（化学式2Na2CO3·3H2O2）俗称固体双氧水，白色结晶颗粒。
过碳酸钠溶于水或受热时，分解生成碳酸钠和过氧化氢，是很好的固体氧释放剂。
【做出猜想】猜想Ⅰ：
A剂可能是过碳酸钠。
猜想Ⅱ：
B剂的作用是催化作用。
【设计实验】请你帮助小丽完成下列实验报告。
验证猜想Ⅰ
主要操作步骤
主要实验现象
实验结论
实验①
如左图，取少量A剂放入试管中，加水溶解，
然后___▲___。
生成大量气体
___▲___。
___▲___。
实验②
另取少量A剂放入试管中，加水溶解，然后将所得溶液倒入另一只装有少量二氧化锰的试管中。
稍后将带火星的木条放在试管口
生成大量气体
此气体使带火星的木条复燃
___▲___。
综合上述①、②的实验结果分析，得出初步结论：
A剂的主要成分是过碳酸钠
验证猜想Ⅱ
实验步骤
实验现象
解释或结论
实验③
将一包A剂和一包B剂放在盛有水的制氧仓中，制完氧之后，取出剩余物，过滤、洗涤、干燥、称重。
称得固体质量为3g
___▲___。
实验④
___▲___。
产生大量气体，该气体使带火星的木条复燃
___▲___。
综合上述③、④的实验结果分析，得出结论：
B剂的作用是催化作用
【反思拓展】请你针对制氧剂的保存或反应后的剩余物的处理提一条合理化建议：
___▲___。
3．（8分）化学小组同学在课外读物中看到：
“通常CO2可作灭火剂，但有些物质（如Na）着火，不能用CO2熄灭。
”他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：
C、CO、Na2O、Na2CO3。
【查阅资料】
①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应。
②碱性的Na2CO3溶液与中性的CuCl2溶液发生复分解反应。
③Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH。
④向氯化钯（PdCl2）溶液中通入CO，产生黑色沉淀。
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置（部分夹持仪器已略去）
⑴实验记录
序号
实验操作
主要实验现象
实验结论和解释
①
打开a，关闭b，由长颈漏斗注入稀盐酸
A中产生大量气泡
E中出现浑浊
E中反应的化学方程式为_____________
②
当E中出现浑浊时，打开b，关闭a，点燃酒精灯
D中Na剧烈燃烧，产生白烟内壁附着黑色、白色固体
G中产生黑色沉淀
反应产物一定有_______和_______
③
取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水
产生白色沉淀
反应产物还有________
⑵实验反思
①实验记录②中，E中出现浑浊，再点燃酒精灯的目的是___________________________。
②若无装置C，对实验有影响的物质是__________。
③检验第4种物质是否存在的实验方案：
取D中白色固体于试管中，_________________。
4．（7分）某校化学兴趣小组的同学在探究金属的化学性质时，发现铜与稀硫酸在常温或加热的条件下均不反应。
那么，铜与浓硫酸能否发生反应呢？
他们设计了如下图所示装置进行探究。
［猜想与假设］
1常温下能反应②常温下不能反应，但在加热条件下能反应
2加热条件下不能反应
［查阅资料］含有Cu2+的水溶液通常显蓝色
［实验与事实］
操作①将一小块铜片放入试管中，加入足量浓硫酸，无明显现象；
操作②加热该试管，铜片上有气泡，产生了有刺激性气味的气体；
操作③停止加热，将试管中的残液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色。
［分析与思考］
⑴甲同学认为，由以上探究可知：
猜想（填序号）是正确的。
⑵乙同学认为，经检验产生的气体是SO2，所以铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物只是SO2和CuSO4。
⑶丙同学认为，在实验装置中，“蘸有浓碱液棉花”的作用是。
［反思与评价］
⑷操作③中，从安全角度考虑（填“可以”或“不可以”）将水倒入残液中，其理由是。
⑸在［分析与思考］⑵中对产物只是SO2和CuSO4的判断是否准确（填“是”或“否”），其理由是。
［拓展与应用］
根据以上探究和已掌握的知识，该兴趣小组的同学设计了两个制取硫酸铜的实验方案：
浓硫酸
加热
①CuCuSO4
稀硫酸
O2
加热
②CuCuOCuSO4
⑹经过对两种方案的讨论、对比，同学们认为方案②具有的优点有（填序号），所以工业上制备硫酸铜不是直接利用浓硫酸与铜反应。
A．提高铜的利用率B．提高硫酸的利用率
C．不产生污染大气的SO2D．不用浓硫酸，安全性好
5．（8分）碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。
某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量。
【查阅资料】获得的资料有：
（1）补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效。
这些物质不与稀盐酸反应产生气体，高温灼烧时会燃烧或分解。
（2）碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳。
（3）常见的碳酸钙含量测定方法：
将碳酸钙粉碎，加入已知浓度的过量盐酸充分反应，然后测剩余盐酸的量，根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量。
（4）澄清石灰水中的Ca（OH）2含量很少，100g澄清石灰水中最多含0.15gCa（OH）2。
【方案设计和实施】根据资料和已学知识，该小组同学设计如下两种方案进行测定。
方案1：
根据下图所示装置实验。
澄清石灰水
足量稀盐酸
钙片
（1）锥形瓶中发生反应的化学方程式为。
（2）长颈漏斗下部插入液面下的目的是。
（3）加入药品前，检验该装置气密性的方法是。
（4）记录数据如下：
钙片质量
空洗气瓶质量
澄清石灰水的质量
反应后洗气瓶及瓶内物质总质量
25g
100g
200g
300.4g
方案2：
将钙片粉碎，加入足量的稀盐酸充分反应，根据放出气体的量计算碳酸钙的含量。
记录数据如下（空烧杯质量为100g，加入钙片质量为25g）：
加入稀盐酸的质量
100g
200g
300g
400g
充分反应后烧杯及杯内物质总质量
222.8g
320.6g
418.4g
518.4g
【分析和评价】
（1）方案1和方案2中合理的是，原因是。
（2）该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法（实验室可以进行该实验），原因是。
（3）要使用【查阅资料】（3）中介绍的方法，还需要学习的是。
【结论】经过计算，该钙片中碳酸钙的质量分数是。
6．（8分）碱石灰是实验室中常用的干燥剂。
[资料]
①碱石灰是氧化钙、氢氧化钠的固体混合物，易吸收空气中二氧化碳和水蒸气。
②氯化钙溶液呈中性。
[提出问题]
对实验室中久置的碱石灰样品的成分进行探究。
[进行猜想]
久置碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3、CaCO3中的两种或两种以上成分。
上述五种物质中，属于碱的是_____________________。
样品中可能含有Ca（OH）2、Na2CO3的原因是（请用化学方程式表示）_________、_______。
[实验过程]
试回答下列问题：
（1）操作①的名称是_________。
（2）根据实验操作及现象，下列说法正确的是__________。
A．样品中加水后容器壁发热，说明样品中一定含有CaO
B．样品加足量水后仍有固体，说明样品中一定含有CaCO3
C．溶液A加入CaCl2溶液后产生固体，说明样品中一定含有Na2CO3
D．溶液C加入酚酞变红，说明样品中一定含有NaOH
（3）向溶液A中加入过量的CaCl2溶液的操作中，判断加入试剂过量的方法是___________________。
（4）写出溶液C中所含阴离子的符号____________________。
[实验结论]
该久置碱石灰样品中肯定含有的成分是（填化学式），其它成分尚不能确定。
7．（8分）某校化学小组同学从家中带来食盐、水垢、纯碱、淀粉和洗衣粉5种物质。
老
师从中取出3种固体，研磨混合均匀（如右图所示），让小组
同学检验其成分。
他们在查阅资料后，用5种已知物的性质实
验作参照，探究未知粉末的成分。
（1）小组同学用5种已知物做性质实验。
每次取样方法如下图所示：
5种已知物的实验记录：
实验过程
部分实验现象
实验1：
加水溶解
取样，分别加入足量的水充分溶解
淀粉、水垢：
均有白色浑浊，试管底部有不溶物
洗衣粉：
溶解，有洗涤剂泡沫浮于液面
实验2：
加酚酞溶液
向实验1所得液体中分别滴入
2滴无色酚酞溶液
洗衣粉、纯碱：
液体呈红色
其余物质：
均无明显变化
实验3：
加稀盐酸
另取样品，分别加入2mL稀盐酸
洗衣粉：
有洗涤剂泡沫浮于液面
水垢：
有大量气体逸出
食盐、淀粉：
均无气体产生
实验4：
加碘水
另取样品，分别滴入2滴碘水
淀粉：
变蓝
其余物质：
均不变蓝
根据上述实验记录回答：
①该洗衣粉溶液pH_____7（填“>”、“<”或“=”）；
②写出纯碱与稀盐酸反应的化学方程式_____。
（2）小组同学用未知粉末重复上述实验进行成分探究。
未知粉末的实验记录：
实验1
加水溶解
实验2
加酚酞溶液
实验3
加稀盐酸
实验4
加碘水
未知粉末
实验现象
白色浑浊，试管底部有不溶物，有洗涤剂泡沫浮于液面
液体呈红色
有大量气体逸出
变蓝
参照5种已知物的性质实验，分析未知粉末的成分：
一定含有的两种物质是_____和_____，还含有的第三种物质是_____或_____，请你设计检验这种物质的实验方案_____。
8．（6分）一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料合成一系列化工原料和燃料的化学。
下图为一碳化学的一种简易流程，回答下列问题：
（1）利用高炉尾气中的水蒸气与甲烷催化重整得到合成气，化学方程式为。
（2）课外小组的同学从上述流程中收集到一瓶“合成气”，用下图所示装置进行研究（已知高温条件下，甲烷和氧化铁反应生成CO2和H2O，3H2+Fe2O3
3H2O+2Fe），以确定“合成气”的成分。
①A中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为。
②C中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为。
③B装置中盛有足量的氢氧化钠颗粒，其作用是。
④实验测量D和E的质量反应后分别增加9.0g和8.8g，推测原混合气体的组成为（假设混合气在C装置中反应完全）（填字母）。
A．CO、H2、CO2B．CO、H2、CH4
C．CO、H2、CH4、CO2D．CO2、H2、CH4
9．（5分）化学小组同学用下图所示装置（夹持仪器已略去）做了2个兴趣实验。
每次实验时，打开止水夹，均可见C瓶内的水流入D中，B中有气泡逸出。
⑴在A处放置燃烧的蜡烛，B中无色溶液变浑浊，B中的试剂是__________。
蜡烛燃烧生成的气体被吸入B中的原因是________________________。
⑵在A处放置某溶液，若B中盛有紫色溶液甲，则变红色；若B中盛有红色溶液乙，则变无色。
乙可能是__________，结合A、B两处物质的性质解释乙变色的原因：
______________________________。
10．
实验1：
步骤1：
在C中加入少量白磷并加入热水，塞好胶塞使导管口进入热水中发现白磷不燃烧；
步骤2：
打开
，关闭
，将A中的溶液滴入B中，C中有气泡冒出，白磷燃烧，B中发生的化学方程式为.
通过以上实验研究了燃烧的一个条件。
它是.
实验2：
研究
与
固体的反应
步骤1：
A中盛有稀盐酸、B中
固体，C中
固体
打开
，关闭
，将A中溶液滴入B中，气球变大，打开
，关闭
，一段时间后气球没有明显变瘪。
步骤2：
依据以上实验现象，改进后重新添加药品，进行实验2.
步骤3：
打开
，关闭
，将A中液体滴入B中，用燃着的木条放在
上，发现木条熄灭，问上述操作的目的。
然后进行后续实验，说明
与NaOH固体发生了反应，后续实验的操作与现象为。
11.（8分）化学课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2。
CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实践】
猜想：
呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验Ⅰ：
验证呼出的气体中含有水蒸气。
（1）实验操作如右图所示。
（2）观察到的现象为___________，根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验
：
验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2，并测其含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置（B是带有刻度的量气装置）
（1）实验记录
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
检查装置的气密性。
向装置中加入药品。
关闭止水夹a～f。
装置的气密性良好。
打开b、c、d，向B中吹入一定量
气体后关闭d，并冷却到室温。
B中液体进入到A中，B中液体
减少500ml。
收集500ml气体
关闭b，打开a、e、f，用打气筒向A中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出。
___________，D中液体为475ml
反应到化学方程式为__________。
关闭e、f，用凸透镜聚光引燃白磷。
白磷燃烧，产生大量白烟放出大量热。
呼出到气体中含有O2。
待白磷熄灭并冷却到室温，打开f。
________，D中剩余液体为400ml
呼出到气体中含有N2。
（2）数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
N2
O2
CO2
体积/ml
体积分数/g
同学们经过3次重复实验，确认了呼出的气体中的主要成分及其含量
【实验反思】
（1）该实验设计依据的N2性质有_____________（填字母序号）
A.难溶于水B.不能和NaOH溶液反应
C.无色无味的气体D.不能燃烧，也不支持燃烧
（2）实验
操作
中，若C中气体未完全冷却就打开f并读数，则所测O2的体积分数________（填“偏小”“不变”或“偏大”）
12．（6分）化学小组的同学探究二氧化碳氢氧化钠的反应，实验方案如下：
（1）步骤①中气球鼓起的原因可能是。
（2）步骤②中的操作是，其目的是。
（3）步骤④中发生反应的化学方程式为。
（4）本实验的结论是。
13．（7分）四硫化钠（
）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：
。
【实验资料】
①受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢（水溶液呈酸性）。
②硫代硫酸钠（
）可溶于水，常温下与溶液不反应。
【实验过程】
①取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中，加热（如图1所示，夹持装置已略去），
制得Na2S4，反应为
，X的化学式
为，蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是。
②冷却后，取下棉花，入置一段时间，再向该试管中加入10ml水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）
③将该试管插入水中（如图3所求），按下橡胶塞，观察到＿＿＿＿＿，塞紧橡胶塞。
将试管取出，倒过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2，理论上h1:
h2＝＿＿＿＿
答案1．（7分）
实验操作
实验现象
实验结论及分析
一定不含硫酸铜，
CaO+H2O=Ca（OH）2
Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH
溶液由红色变为无色，有气泡生成
综合甲、乙两组同学的分析：
（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
（2）Na2CO3、NaCl、CaCO3、NaOH或Na2CO3、NaCl、CaCO3、CaO（2分）
2.（8分）
滴入稀盐酸，将导管末端通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊A剂溶于水有碳酸盐生成
A剂溶于水有过氧化氢生成
另取少量A剂放入试管中，加足量水溶解，再加入实验③所得干燥固体，然后将带火星的木条伸入试管口。
B剂在使用前后质量不变
B剂在制氧前后化学性质不变
制氧剂应放在干燥、阴凉处或B剂可重复使用
3．⑴①CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O②CCO③Na2CO3
⑵①排出装置中的空气，防止空气的干扰②水③加水溶解，加入过量的CaCl2溶液。
若溶液变红，则产物中有Na2O；若溶液不变色，则产物中没有Na2O。
4．（7分）
⑴②⑶吸收有毒的SO2气体
⑷不可以剩余液体中可能存在未反应完的浓硫酸
⑸否反应前后元素种类不同（或产物中不含氢元素）
⑹BCD
5.
（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）防止CO2气体逸出（液封）；
（3）夹住胶管（堵住导管出口），从长颈漏斗加水至长颈漏斗中液面高于锥形瓶内液面，若一段时间不下降，则证明该装置气密性良好；
分析和评价
（1）方案2； 澄清石灰水中的Ca（OH）2含量很少（不足），吸收的二氧化碳量很少；
（2）加入的糖类、维生素D等物质高温灼烧时会燃烧或分解，导致最终的数据偏大；
（3）如何测定未知浓度（剩余）盐酸的量；
结论
60%．
6.（8分）
[进行猜想]NaOHCa（OH）2
CaO+H2O==Ca（OH）2、2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
[实验过程]
（1）过滤
（2）C
（3）取少量上层清液滴加CaCl2溶液，如无白色沉淀产生，则说明加入的试剂过量。
（4）OH-Cl-[实验结论]Na2CO3
7．（8分）
（1）①>②Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑
（2）洗衣粉淀粉（可互换位置）水垢纯碱（可互换位置）
取未知粉末于烧杯中，加入足量的水溶解、过滤。
向滤液中加入稀盐酸，若有大量气体逸出，则第三种物质是纯碱；若无大量气体逸出，则第三种物质是水垢。
（或向过滤后得到的固体中加入稀盐酸，若有大量气体逸出，则第三种物质是水垢；若无大量气体逸出，则第三种物质是纯碱。
）（2分）
8.（6分）最后一空2分，答AC得1分，答C得2分，其他每空1分
（1）CH4+H2O
CO+3H2
（2）①CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
②3CO+Fe2O3
3CO2+2Fe
1收水分，除去二氧化碳
2C
9．⑴氢氧化钙溶液
C瓶内的水流入D中，使C瓶内压强小于大气压，A处气体被吸入B中
⑵含有酚酞的碱性溶液
A中挥发出来的酸性物质进入B中，与B中碱性物质发生反应，使溶液红色褪去
11..【猜想与实践】
（2）玻璃片表面有一层水雾
实验记录（1-3）A中液面下降，B中液面上升至最高，C中左侧导管口有气泡产生，且C中液面下降，液体沿导管流入D中。
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（1-5）D中液体到吸入C瓶中，C瓶中液面上升
数据处理
（2）400、75、25；80、15、5
实验反思
（1）ABD
（2）偏小
1.（7分）资料表明：
在不同温度下，CO可将Fe2O3还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种。
为探究温度对该反应产物的影响，进行如下实验。
【查阅资料】
Ⅰ．Fe3O4与盐酸反应，得到FeCl2和FeCl3的混合溶液
Ⅱ．用溶质质量分数一定的FeCl2和FeCl3溶液进行如下实验，为方案设计提供参考
FeCl2溶液
FeCl3溶液
加入Fe
无明显变化
溶液变成浅绿色
加试剂A
无明显变化
溶液变成红色
【实验过程】
甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯作为热源进行CO还原Fe2O3的实验，检验得到的黑色固体的成分，实验记录如下：
实验操作
实验现象
结论与解释
①少量的黑色固体于试管中，滴加适量的
②向步骤所①得的溶液中，滴加试剂A
甲组：
固体溶解，无气体冒出
加试剂A后，溶液变成红色
黑色固体的成分是
甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式
乙组：
固体溶解，
加试剂A后，溶液颜色无明显变化
黑色固体的成分是Fe
【实验反思】
（1）结合此次探究活动，你认为下列说法正确的是（填序号）。
a．温度会影响反应的产物
b．试剂A用于检验FeCl3溶液
c．进行CO还原Fe2O3的实验时，一定要进行尾气处理
d．得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe2O3的质量
（2）有人认为乙组的实验结论有欠缺，你是否认同此观点，其理由是。
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