拉分练06+表格数据提取类实验探究题教师版.docx

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拉分练06+表格数据提取类实验探究题教师版

拉分练06表格数据提取类实验探究题

1.某科技小组设计了下图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关教据见下表：

实验编号

3%过氧化氢溶液的体积

其他物质质量

待测数据

I

20mL

淀粉0.5g

a

II

20mL

二氧化锰0.5g

b

上述实验中的“待测数据”是指________;最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则a________b（填“<”、“＞”或“=”）。

【答案】生成25mL气体所需要的时间；>

【解析】上述实验中的“待测数据”是指生成25mL气体所需要的时间；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，即二氧化锰所需时间更短，则a＞b。

【分析】化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体解题时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。

2.某校化学活动小组准备探究气体的测定和数据处理方法。

【提出问题】如何利用石灰石与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据．

【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：

【分析与表达】

（1）上述两个实验中，反应的化学方程式为________。

（2）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是________。

（3）实验Ⅱ中，先连接好装置，在检查装置的气密性（请简述方法________），然后装好药品，最后将10mL稀盐酸快速推入烧杯中，若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是________．

（4）【记录与处理】

已知实验Ⅰ反应前的总质量【m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）】，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是      。

A. m（小烧杯）                   

B. m（大烧杯）                   

C. m（大烧杯+反应后剩余物）

（5）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）

时间/min

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

注射器读数/ml

60.0

85.0

88.0

89.0

89.5

89.8

89.9

90.0

90.0

90.0

据以上实验过程和实验数据综合分析，最终生成CO2的体积是________ mL

注意：

若答对下面题奖励4分，但化学总分不超过60分。

（6）根据你的认识，在图2中坐标图中绘制出0～10min生成CO2体积随时间变化的曲线。

（7）【反思与评价】

经过分析，你认为实验Ⅰ的优点是________，实验Ⅱ的优点是________。

【答案】

（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O

（2）最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生

（3）将注射器往右拉，松开时活塞回到之前的刻度，则气密性良好；烧瓶内气压增大，稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落

（4）AC（5）80（6）用描点法画出生成CO2体积随时间变化的曲线为

（7）巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量；用十分简单的装置，利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积

【解析】

（1）石灰石和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；

（2）石灰石和盐酸反应放出二氧化碳气体，所以，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生；（3）制取气体要先检查装置的气密性，具体操作为将注射器往右拉，松开时活塞回到之前的刻度，则气密性良好；然后装好药品，最后将10ml稀盐酸快速推入烧瓶中．若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是烧瓶内气压增大，稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落；（4）根据反应前后物质质量差就是生成二氧化碳的质量，已知实验I反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，所以要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是m（小烧杯）和m（大烧杯+反应后剩余物）；（5）从第8分钟后气体的体积不再变化，但原稀盐酸占有10mL（推入稀盐酸后仍然会恢复到原压强），所以第1分钟生成CO2的体积是50mL，第2分钟是75mL，最终生成CO2的体积是80mL；（6）用描点法画出生成CO2体积随时间变化的曲线为

；（7）实验I的优点是巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量；而实验II的优点用十分简单的装置，利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积．

3.明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究．下表是他分别用相同质量的铝丝和足量稀盐酸反应的三组实验数据：

试验编号

盐酸的质量分数/%

反应温度/℃

铝丝消失的时间/S

①

3

20

500

②

6

20

300

③

6

30

80

（1）写出铝和盐酸反应的化学方程式。

（2）实验②和实验③表明：

该反应快慢与 有关。

（3）能表明盐酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是________ 和________。

（4）如果把实验①中的盐酸质量分数改为4%，请你退出铝丝消失的时间（用t表示）的取值范围________。

（5）该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢程度外，你还能提出新的方法来衡量反应的快慢吗？

方法：

。

（6）小明将稀盐酸换成稀硫酸继续实验，发现铝丝和稀硫酸反应现象不明显。

发现问题：

为什么铝丝易与稀盐酸而难与稀硫酸反应呢？

提出假设：

Cl-的存在使酸和铝反应容易进行

设计实验：

请你帮助小明来设计一个合理的实验来验证假设：

。

【答案】

（1）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

（2）温度

（3）①；②

（4）300＜t＜500

（5）用排水法收集一瓶氢气所需时间的多少来衡量（或通过单位时间内生成氢气的量、温度变化来衡量等）（6）向两支试管中各加入铝丝和稀硫酸，再分别加入氯化钠溶液和硫酸钠溶液

【解析】由实验②和③对比可知，反应温度不同，反应的时间不同，故该反应快慢与温度有关；由实验①②对比可知，盐酸的浓度越高，反应的时间就越短，而且已知，铝丝与3%的盐酸反应，需要300秒；与6%的盐酸反应，需要300秒．4%的盐酸的浓度在3%到6%之间，所以铝丝与4%的盐酸反应的时间应该在500秒到300秒之间．衡量该反应的快慢的方法很多，如用排水法收集一瓶氢气所需时间的多少、温度变化来衡量等．在向两支试管中各加入铝丝和稀硫酸，再分别加入氯化钠溶液和硫酸钠溶液，在两支试管中分别加入了氯离子和硫酸根离子，可以证明Cl﹣的存在使酸和铝反应容易进行．

故答案为：

（1）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

（2）温度（3）①和②（4）300＜t＜500（5）用排水法收集一瓶氢气所需时间的多少来衡量（或通过单位时间内生成氢气的量、温度变化来衡量等，其他合理答案均给分）（6）向两支试管中各加入铝丝和稀硫酸，再分别加入氯化钠溶液和硫酸钠溶液（答出加入氯化钠溶液，奖励2分）（或向放有铝丝和稀硫酸的试管中加入稀盐酸．其他合理答案均给分）

4.明取酸性锌锰干电池进行探究，他发现电池内部结构如图1所示。

【查阅资料】①锌皮为金属锌（含有少量的铁）

②黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成

③有关数据见下表

温度/℃

0

20

40

60

80

100

溶解度/g

NH4Cl

29.3

37.2

45.8

55.3

65.6

77.3

ZnCl2

343

395

452

488

541

614

（1）【实验探究一】小明取适量黑色糊状填充物，按图2所示实验流程进行探究。

溶液A中溶质主要有________（填化学式），操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是_。

（2）欲从固体M中得到较纯的MnO2，操作Ⅲ可采用的简便方法是。

（3）【实验探究二】小明取电池外壳锌皮，用砂纸打磨干净，剪成小块，进行实验。

取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中，有ZnCl2生成。

①实验中可观察到的现象是；

②下列各组物质混合后，也能生成ZnCl2的有________（填字母序号）。

A．ZnO与稀盐酸                     B.ZnSO4溶液与BaCl2溶液

C.ZnCO3与NaCl溶液                   D.Zn（NO3）2溶液与NH4Cl溶液

（4）另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液E和固体F。

当溶液E中只含一种溶质时，该溶质是________（填化学式）；当固体F中只含一种物质时，溶液E中最少含有________种溶质。

③若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，则生成氢气的质量________0.2g（选填“<”、“>”或“=”）。

【答案】

（1）NH4Cl、ZnCl2；两者的溶解度受温度变化的影响不同

（2）灼烧

（3）固体溶解，有大量气泡产生；A、B

（4）ZnSO4；2；>

【解析】

（1）黑色糊状填充物中的NH4Cl、ZnCl2易溶于水，溶液A中溶质主要有NH4Cl、ZnCl2；操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是两者的溶解度受温度变化的影响不同；

（2）在空气中充分燃烧，碳转化成二氧化碳逸散到空气中，以除去炭黑；

【实验探究二】（3）①锌与盐酸反应生成氢气，可观察到有气泡产生；属于由一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的置换反应；②A．ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O，正确；

B.ZnSO4+BaCl2=BaSO4↓+ZnCl2，正确；

C.ZnCO3与NaCl溶液不反应，错误；

D.Zn（NO3）2溶液与NH4Cl溶液不反应，错误。

故答案为：

AB。

（4）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，金属活动性顺序相差大的之间先反应，故Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu先反应。

当溶液E中只含一种溶质时，该溶质是ZnSO4，当固体F中只含一种物质时，该固体物质是铜，溶液E中最少含有ZnSO4、FeSO4两种溶质。

③6.5g纯净的锌与足量稀硫酸反应，生成0.2g氢气，等质量的锌、铁与酸反应，铁生成氢气多，将含有铁的6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，生成氢气的质量>0.2g。

5.表是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据．

实验序号

H2O2溶

液浓度%

H2O2溶液体积/mL

温度℃

MnO2的用量/g

收集氧气的体积/mL

反应所需

的时间/s

①

5

1

20

0.1

4

16.75

②

15

1

20

0.1

4

6.04

③

30

5

35

2

49.21

④

30

5

55

2

10.76

（1）通过实验①和②对比可知，化学反应速率与________有关；

从实验________和________对比可知，化学反应速率与温度的关系是：

________；

（2）化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子相互接触、碰撞的概率有关．试从微观角度解释“反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因是：

________．

（3）用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总重量________（选填“减小”或“不变”或“增大”）．

【答案】

（1）反应物浓度（或浓度）；④；⑤；温度越高反应速度越快

（2）浓度越大，微观粒子间相互碰撞的概率越大，反应速率越快（3）不变

【解析】

（1）从表中分析可知：

①②是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同，可知这一过程是考查反应物的浓度与反应速度的关系；故答案为：

反应物浓度（或浓度）；④⑤则是温度不同其他条件相同，明显是对温度影响化学反应速度的探究，温度越高反应速度越快；故填：

④；⑤；温度越高反应速度越快；

（2）反应物浓度大时溶液中的离子数量较多，反应的接触面较大反应速度自然变快．故填：

浓度越大，微观粒子间相互碰撞的概率越大，反应速率越快；（3）过氧化氢的浓度虽然改变，但过氧化氢的量并未增减，因此生成氧气的量不变．故答案为：

不变．

6.测定黄铜（锌铜合金）样品的组成，某同学取四个样品分别加稀硫酸做了四次实验，其实验数据记录如下表。

实验次数

l

2

3

4

取样品质量（g）

50.0

50.0

50.0

50.0

取稀硫酸质量（g）

40.0

80.0

120.0

160.0

产生气体质量（g）

0.4

0.8

1.0

1.0

（1）反应的化学方程式________。

（2）列出计算黄铜中参加反应的金属质量（X）的比例式：

________。

（3）参加反应的稀硫酸的溶质质量分数________ 。

（4）向第一次实验所得溶液中加入47.4g水，溶液中溶质的质量分数________ 。

（5）若工业上用125t含Cu2S70%的辉铜矿炼制该黄铜，理论上能炼制出黄铜的质量为________ 。

【答案】

（1）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑

（2）

= 

 （3）49%（4）32.2%（5）200t

【解析】

（1）锌和稀硫酸反应的化学方程式为：

Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．

（2）完全反应生成氢气的质量是1.0g，锌的质量为X，

Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，

65                  2

X                  1.0g

=

．

X=32.5g，

（3）根据第1次实验数据计算，稀硫酸和足量锌反应能生成0.4g氢气，

设40.0g稀硫酸中硫酸的质量为Y，参加反应的锌的质量为Z，生成硫酸锌的质量为m，

Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，

65  98        161     2

Z    Y        m    0.4g

=

，

=

，

=

，

Y=19.6g，Z=13g，m=32.2g，

参加反应的稀硫酸的溶质质量分数为：

×100%=49%；

（4）向第一次实验所得溶液中加入47.4g水后，溶液的质量为：

40.0g+13g+47.4g﹣0.4g=100g，

溶液中溶质的质量分数为：

×100%=32.2%．

（5）125t含Cu2S70%的辉铜矿中铜的质量为：

125t×70%×

×100%=70t，

由

（2）中可知，50g黄铜中铜的质量为：

50g﹣32.5g=17.5g，

黄铜中铜的质量分数为：

×100%=35%，

理论上能炼制出黄铜的质量为：

70t÷35%=200t．

7.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l:

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________。

（3）【反思】

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质量和________不变。

【答案】

（1）①

（2）二氧化锰（3）化学性质

【解析】

（1）实验①与实验④是对比实验，证明猜想合理

（2）分解温度最低的是二氧化锰，故催化效果最好的是二氧化锰。

（3）催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变。

8.化学兴趣小组的同学利用过氧化氢分解来探究影响化学反应速率的因素，他们设计如表的实验，并记录了相关数据：

实验序号

过氧化氢溶液浓度/%

过氧化氢溶液体积/mL

二氧化锰的用量/g

温度/℃

收集氧气的体积/mL

反应所需的时间/s

①

5

2

0.1

20

20

48

②

10

2

0.1

20

20

30

③

10

2

0.1

40

20

18

④

2

0.1

60

20

6

（1）在上述实验中二氧化锰起________作用。

（2）写出该实验涉及反应的文字表达式：

________。

（3）通过实验________对比可知，化学反应速率与过氧化氢浓度有关；从实验________对比可知，化学反应速率与温度有关。

（4）同学们设计了如图1所示的装置进行实验，其中量筒的作用是________；在第四组实验中，出现了胶塞弹飞和试剂喷出的现象，导致该现象出现的原因可能是________。

（5）实验过程中同学们发现很难控制反应的温度，反应进行一段时间后溶液的温度总是比起始温度高，说明该反应________热量。

（6）同学们通过记录并分析实验数据发现，过氧化氢分解的速率先增大后减小，如图2所示．请你帮他们解释其原因：

________．过氧化氢分解的快慢还可能受哪些因素影响呢？

请你再举出两种因素：

________；________。

【答案】

（1）催化

（2）过氧化氢

水+氧气（3）①②；②③

（4）根据进入量筒中水的体积判断生成的氧气的体积；过氧化氢浓度越大则反应越剧烈（答案合理即可）（5）放出（6）反应放热能加快反应，随着反应的进行过氧化氢浓度降低，反应逐渐减慢；催化剂的种类；催化剂的颗粒大小（催化剂的用量、是否用催化剂等）

【解析】

（1）二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，所以二氧化锰起催化作用；

（2）过氧化氢分解生成水和氧气，反应的文字表达式：

过氧化氢

水+氧气；（3）从表中分析可知：

①②是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同，可知这一过程是考查反应物的浓度与反应速度的关系；②③则是温度不同其他条件相同，明显是对温度影响化学反应速度的探究；（4）量筒内排出水的体积等于生成氧气的体积，所以量筒的作用是根据进入量筒中水的体积判断生成的氧气的体积；在第四组实验中，出现了胶塞弹飞和试剂喷出的现象，导致该现象出现的原因可能是过氧化氢浓度越大则反应越剧烈（答案合理即可）；（5）反应进行一段时间后溶液的温度总是比起始温度高，说明该反应放出热量；（6）过氧化氢分解的速率先增大后减小，如图2所示．其原因反应放热能加快反应，随着反应的进行过氧化氢浓度降低，反应逐渐减慢；影响过氧化氢分解的快慢的因素可能还有催化剂的种类；催化剂的颗粒大小（催化剂的用量、是否用催化剂等）。

9.探究气体X的组成，某兴趣小组进行如图所示实验（固定装置未画出）。

【实验装置】

【查阅资料】

①加热条件下，气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。

②生石灰与气体X不反应，无水氯化钙可吸收气体X。

③本实验条件下，装置内空气中的水、二氧化碳的影响可忽略不计。

【实验步骤】

①连接仪器，并检查装置气密性。

②准确称取2.40g氧化铜，装入A装置的玻璃管中，并在B、C、D中装入相应物质。

③测量并记录反应前的相关数据Ⅰ（见表）。

④连接A、B、C装置，将气体X缓缓通入一段时间后，连接上D装置，再开始加热。

（利用装置D中液面在反应前、后的刻度差，可测得生成的氮气的体积）

⑤当A装置中氧化铜反应完全后，停止加热，并继续通入气体X至玻璃管冷却．，再次测量并记录反应后的相关数据Ⅱ。

数据编号

测量项目

Ⅰ

Ⅱ

玻璃管（含药品）的质量/g

54.40

53.92

B装置（含药品）的质量/g

104.00

104.54

氮气的质量/g

/

0.28

【相关数据】

注：

如表中氮气的质量是通过D装置收集的氮气体积，并通过氮气的密度计算得到。

【回答问题】

（1）B装置中氧化钙吸水的原理为________（用化学方程式表示）。

（2）实验中，A装置的玻璃管中可观察到的现象是________．当观察到量气管内液面________，说明氧化铜已完全反应．停止加热，继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是________。

（3）分析实验测量的数据，生成水的质量为________ g，氧化铜中氧元素的质量为________ g．由此推知，气体X中________（填“有”或“没有”或“可能有”）氧元素。

（4）气体X的化学式为________。

【答案】

（1）CaO+H2O=Ca（OH）2

（2）粉末由黑色逐渐变红；不再下降；防止灼热的铜被氧化

（3）0.54；0.48；没有

（4）NH3

【解析】

（1）B装置中氧化钙吸水的原理为：

氧化钙和水反应生成氢氧化钙，化学方程式为：

CaO+H2O=Ca（OH）2

（2）由于“加热条件下，气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气”所以实验中，A装置的玻璃管中可观察到的现象是粉末由黑色逐渐变红；实验过程中，当观察到量气管内液面不再下降，说明氧化铜已反应完全，停止加热，继续通入气体X至玻璃冷却的目的是防止灼热的铜被氧化；（3）B装置中的碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与气体X反应，因此只吸收水蒸气，增加的质量就是生成的水的质量：

102.54g﹣102.00g=0.54g，0.54g水中氧元素的质量=0.54g×

=0.48g，氧化铜中氧元素的质量=52.40g﹣51.92g=0.48g，由此推知，气体X中一定没有氧元素；故答案为：

0.54；0.48；没有；（4）设气体X的化学式为NmHn

=

=

 所以X的化学式为：

NH3。

10.百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置定量的研究了空气的成分。

仿照这个历史上著名实验的原理，用图2所示装置来测定空气中氧气的含量。

（实验回顾）图2是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。

写出红磷燃烧的符号表达式________。

（分析讨论）用红磷燃烧的方法测出的氧气含量总是低于21%，有没有其他物质可以代替红磷进行实验而使实验结果更准确呢？

（实验改进1）同学们用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量，发现蜡烛很快熄灭，回流到集气瓶中的水远远小于瓶中气体体积的1/5。

是什么原因所致呢？

（猜想与假设）猜想①：

蜡烛燃烧产生CO2气体；猜想②：

________。

（实验验证）将蜡烛点燃后用氧气传感器定量测定瓶中的氧气含量，数据如图3。

（得出结论）空气中氧气体积分数降低了________%。

（查阅资料）在老师的指导下，同学们查阅了红磷、白磷、蜡烛等可燃物燃烧所需要的最低含氧量以及其他信息如下：

资料1：

可燃物名称

红磷

白磷

蜡烛

最低含氧量/%

8.0

4.0

16.0

甲、乙、丙三个小组分别用过量红磷、白磷、蜡烛进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%，数据与表中的理论值基本一致。

其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%。

资料2：

二氧化碳因与氢氧化钠溶液发生化学反应，实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳