科学探究练习题.docx

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科学探究练习题

科学探究实验专题练习

1、氯气（Cl2）是黄绿色气体，水溶液叫氯水。

把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色。

【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？

【查阅资料】氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO，其中HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性。

【猜想】

猜想1：

是氯水中的水使品红褪色的；

猜想2：

是氯水中的（填化学式）使品红褪色的；

猜想3：

是氯水中的盐酸使品红褪色的；

猜想4：

是氯水中的次氯酸使品红褪色的。

【实验探究】

实验操作

实验现象

过程分析

①把品红试纸伸入水中

没有褪色

猜想1不成立

②把品红试纸伸入干燥的氯气中

没有褪色

猜想2不成立

③

没有褪色

猜想3不成立

【结论】

综合分析：

氯水中的（填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）。

【反思】

（1）HClO中氯元素的化合价为价。

（2）氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，化学方程式为。

（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是。

2、某化学研究性学习小组在学习碱的化学性质时，设计了实验方案，进行了如图所示的实验，并查阅资料得知：

Na2CO3溶液和澄清的石灰水都呈碱性（pH＞7），CaCl2溶液呈中性（pH=7）

（1）甲实验中，滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈　　色，逐滴加入稀盐酸，直至溶液恰好呈无色为止．

（2）乙实验试管内产生白色沉淀，其发生反应的化学方程式为　　

（3）实验结束后，同学们将甲、乙两个实验的废液倒入同一个烧杯中，观察到废液呈浑浊并显红色，由此分析可知：

①废液中除碳酸钙、氯化钠、水和指示剂外，一定还含有　　

②依据上述实验过程，你认为引起废液呈碱性的物质组成共有　　种可能．

（4）如果将乙实验中的澄清石灰水改为CaCl2溶液，同样进行实验

（1）

（2）（3）的操作，是否出现废液呈浑浊并显红色的现象？

若不能，请说明原因。

3、某兴趣小组对氢氧化钠固体暴露在空气中的变质情况进行了研究。

把一小块固体氢氧化钠放在表面皿里，长时间暴露在空气中，发现其固体表面逐渐湿润，部分溶化成液体后又逐渐形成晶体，最终变成粉末。

请回答兴趣小组产生的下列问题：

（1）实验室中，氢氧化钠固体应怎样保存?

（2）氢氧化钠固体暴露在空气中，表面容易变湿，主要原因是什么?

（3）氢氧化钠固体长期暴露在空气中，最终产物主要是什么。

（用方程式表示）

（4）用酚酞试液（填“能”或“不能”）检验氢氧化钠变质。

为什么　。

（5）除加酸以外，怎样用其他方法检验氢氧化钠固体已经变质?

　　。

（6）为了检验氢氧化钠是否已经全部变质，兴趣小组中小薇同学设计了如下实验方案：

准确称取一定质量的变质固体样品，放在右图所示装置中，然后从分液漏斗中加入足量的盐酸，用排水法收集产生的二氧化碳，根据二氧化碳的体积和密度计算变质产物的质量，确定是否全部变质。

①你认为这个方案（填“行”或“不行”）。

理由是什么？

。

②请对上面的实验进行改进，并简要说明改进方法。

。

4、某化学兴趣小组的同学在活动中展示了一套如下图所示实验装置（假设每步均完全反应，氧化铁样品中的杂质不参加反应）。

查阅资料：

草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应：

通过讨论，同学们对这套装置有了多种认识。

（1）第一组同学说：

从实验安全和实验操作程序看，首先要检查装置的气密性，实验开始时先加热________（填A或D）处的酒精灯，实验结束时先熄灭________（填A或D）处的酒精灯。

（2）第二组同学说：

用该装置可以进行一氧化碳与氧化铁反应的实验，其中B装置的作用为________________；E装置的作用为_________________________________________；

一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为____________________________________。

（3）第三组同学说：

用该装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数。

他们的测定方法是：

称取氧化铁样品10g，样品与玻璃管的总质量为60.0g，完全反应并冷却后再称量玻璃管与剩余固体的总质量为57.6g。

则实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为_______________________。

（4）第四小组的同学说：

利用这套装置还有另一种测定样品中氧化铁的质量分数的方法，即先称量氧化铁样品的质量，再分别称量E装置在反应前后的总质量，即可计算求得样品中氧化铁的质量分数。

但按此方法实际测定结果却偏大，分析造成偏大的原因可能是

_____________________________________________________________________。

5、叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．

【应用研究】

（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，

反应方程式为__________________________________________________。

【制备研究】

（2）将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH3＋N2O=NaN3＋NaOH＋X,实验室检验X气体使用的试纸是湿润________________________________________________________

【Na2CO3质量分数测定】

工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置（已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体）。

（3）装置A的作用是_________________________________________。

设计的实验步骤为：

①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，_________________；⑤再次称量装置C。

计算碳酸钠含量至少需要测定__________________________________（填数字）个数据。

根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因______________________________________________。

（用化学方程式表示）

6、某课外活动小组的同学用如图所示装置，对氧化铁粉末（含少量铁粉）样品进行实验．图中铁架台等装置已略去，测定氧化铁的样品的质量分数，请回答有关问题：

（1）课外活动小组的同学在实验操作时，应注意加热前先通一会儿氢气，目的是　　，反应完后，还要继续通氢气到试管冷却，是为了　　

（3）实验现象和有关化学方程式如表（H2的化学性质与CO相似）：

请完成表格．

实验现象

化学方程式

A中反应产生大量气泡；

A中：

Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．

B中　　粉末逐渐变黑色；

B中：

（4）实验数据记录和处理：

经过规范的操作和正确的称量，得到如下两组数据（B中反应完全，C中吸收完全）：

反应前

氧化铁完全反应后

①组

B：

玻璃管的质量32.4克氧化铁样品的质量10.0克

B：

玻璃管和管内固体物质的质量40.0克

②组

C：

干燥管和生石灰质量40．O克

C：

干燥管和管内固体物质的质量43.0克

通过计算，同学们发现，用得到的两组数据求出的样品中氧化铁的质量分数不同．你觉得应该选择　　组数据．样品中氧化铁的质量分数是　　．

（5）问题和讨论：

经过讨论，同学们对装置进行了改进，在　　（填2个装置代号）之间增加了一个如图所示的D装置，再次实验后，用得到的两组数据求出的样品中氧化铁的质量分数基本相同．图D装置里的液体是　　

7、I．实验室制备氨气，通常用以下两种方法：

①固态氯化铵与氢氧化钙混合加热；②固体氢氧化钠中滴加浓氨水

（1）请写出①相关的化学反应方程，

（2）试分析可以用②制备氨气的原因

II．为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置：

（图中夹持装置均已略去。

工业制备氨气的原理：

N2＋3H2

2NH3）

[实验操作]

①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。

在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。

打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。

在F出口处收集氢气并检验其纯度。

②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。

氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。

③然后用酒精灯加热反应管E，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。

回答下列问题：

（1）检验氢气纯度选择在F出口处进行，是为了

（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是锌粒与酸脱离，此时C瓶内的气压（填“大于”、“小于”、“等于”）大气压。

C瓶内气体的主要成份是。

8、某自然科学兴趣小组的同学为了测定某不纯氧化铁试样（其中的杂质不参与反应）中氧化铁的质量分数，设计了如下图的实验装置：

试回答下列问题：

（1）A发生装置的优点是

（2）写出C中硬质玻管内发生的化学方程式

（3）称m克不出纯氧化铁试样放入C中硬质玻管内，称得U形管和氯化钙干燥剂的质量为m1克，按上述装置进行实验，经过充分反应后称得U形管和氯化钙干燥剂的质量为m2克，则试样中氧化铁的质量分数为

（4）同学设计的这个实验方案有不完善之处，你的建议是

（5）小明同学为了计算这种大理石中含碳酸钙质量分数，进行了如下定量实验:

请计算出样品中碳酸钙的纯度（Ca-40C-12H-1O-16）

9、根据复分解反应发生的条件，并利用给出的部分酸碱盐溶解性的信息，通过如图1所示的实验判断稀硫酸与KOH、Ba（NO3）2、K2SO4、K2CO3能否发生复分解反应：

（1）不能与稀硫酸发生复分解反应的是　　；

（2）试管B中发生的反应可用化学方程式表示为　　；

（3）同学们将实验后的所有物质倒入同一烧杯中，后续实验及现象如图

综合分析有关实验的现象回答：

①无色滤液b一定呈　　（选填“酸”、“碱”或“中”）性；

②上述实验所得无色滤液b中有一种溶质可能存在，请你设计实验证明该溶质是否存在，你的实验操作是　　　　

10、同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图8所示的实验。

（1）写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学式

（2）乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现是

（3）丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。

（4）实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，产生疑问。

提出问题:

废液中含有哪些物质？

交流讨论:

①一定含有的物质：

碳酸钙、指示剂、水和（写物质名称）。

②还含有能使废液呈碱性的物质。

能使废液呈碱性的物质是什么？

同学们有如下猜想。

小云认为：

只有碳酸钠

小红认为：

只有氢氧化钙

小林认为：

是氢氧化钠和碳酸钠

你认为还可能是（写一种猜想）

实验设计小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。

查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。

请你将小方的实验设计补充完整。

实验内容

预计现象

预计结论

取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置。

①有白色沉淀，溶液呈红色。

的猜想正确

②。

 的猜想正确

③。

的猜想正确

反思拓展:

在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑。

11、某实验小组对实验室中A、B、C、D四瓶无色溶液进行鉴别，它们分别是硫酸钠、稀硫酸、澄清石灰水、四种物质的一种。

可供使用的实验用品有：

稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、紫色石蕊溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、试管、胶头滴管。

请利用提供的实验用品，鉴别出四种物质，并完成实验报告：

实验

实验操作

实验现象

实验结论

①

取四支试管，各取少量的A、B、C、D溶液，分别先滴加紫色石蕊试液

B溶液变红色，D溶液变成蓝色。

A、C溶液都呈色。

B是

D是

②

另取二支试管，各取少量的A、C溶液，分别先滴入硝酸钡溶液后再滴入稀硝酸溶液。

A是硫酸钠溶液

C是

【发现问题】做完实验②后，该小组在网上查阅资料的时候发现，用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液进行检验SO42-时，亚硫酸根离子（SO32-）的存在干扰了SO42-的检验。

如往亚硫酸钠（Na2SO3）溶液滴加硝酸钡溶液后有沉淀生成，再加足量的稀硝酸酸依然有白色沉淀。

【提出问题】若某无色溶液中可能含有硫酸根离子（SO42-）与亚硫酸根离子（SO32-）中的一种或两种，该如何检验？

【查阅资料】亚硫酸钡（Ba2SO3）是无色晶体或白色粉末，微溶于水，在水中是白色沉淀。

中性或碱性条件下NO3-不能和SO32-反应，但在酸性条件下，NO3-能和H+反应相遇时（HNO3）具有强氧化性，易把SO32-氧化生成SO42-。

往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应，生成有刺激性的气体。

【猜想】该无色溶液中含有

（1）SO42-

（2）SO32-（3）。

【实验探究】请你将下列实验填写完整。

实验

实验操作

实验现象

实验结论

③

取该溶液少量试管E中，加入硝酸钡溶液后再加入稀硝酸酸

有白色沉淀生成

不能确定猜想

一定成立

④

取该溶液少量试管F中，加入加入稀盐酸，加热

有刺激性气味的气体生成

猜想可能成立

⑤

在④所得的溶液中加入足量的

猜想（3）成立

写出亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液发生复分解反应的化学方程式：

。

【得出结论】要鉴别一种离子的存在，必须排除其它离子的干扰，不然会得出错误的结论。