探究题.docx
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探究题
(2016•北京)镁条在空气中久置表面会变黑,某小组同学设计并进行实验,探究镁条变黑的条件.
【查阅资料】常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应.
【猜想与假设】常温下,镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质,利用如图装置(镁条长度为3cm,试管容积为20mL),分别进行下列5个实验,并持续观察20天.
编号
主要实验操作
实验现象
1
先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸
镁条始终无明显变化
2
加入2mLNaOH浓溶液
镁条始终无明显变化
3
先加入2mL浓硫酸再通入约4mLCO2
镁条始终无明显变化
4
先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2
镁条始终无明显变化
5
先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2
镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑
【解释与结论】
(1)实验1和2中,NaOH浓溶液的作用是(用化学方程式表示)
(2)实验1的目的是
(3)实验3中,试管内的气体主要含有CO2、.
(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论,依据的两个实验是(填编号)
(5)由上述实验可推知,镁条变黑的条件是.
【反思与评价】
(6)在猜想与假设时,同学们认为镁条变黑与N2无关,其理由是
(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐,所需要的试剂是.
(2016•哈尔滨)某化学活动小组在一次实验中进行了如图1所示实验,先向A中注入一定量氯化铁溶液.再注入一定量硫酸钠溶液,此过程中观察到的现象是.小组同学对无色溶液B产生了浓厚的兴趣,进行了进一步的探究活动.
【提出问题】B中含的离子有什么?
【实验探究】
【评价交流】甲同学结论(填“正确”或“错误”);乙同学的探究过程不正确,理由是.
【实验结论】结合上述实验最终确定B中含有(填离子符号),不含(填离子符号).
【归纳总结】由甲、乙、丙同学实验对比得出,确定溶液中可能存在的不同离子是否存在的方法是:
可根据待测离子与所加试剂反应.确定出存在的离子,同时推测出与.
(2016•大庆)Ⅰ.小茗同学利用硫酸铜溶液进行趣味实验,他将浸泡了硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃,观察到滤纸颜色变白,由湿变干后燃烧,在燃烧后的灰烬中出现了红色固体,他很好奇,进行了相关探究,请填写有关空白.
[实验目的]探究红色固体组成
[查阅资料]
(1)温度达200℃时,白色CuS04开始分解生成CuO和另一种氧化物,此反应前后各元素化合价保持不变,请写出CuSO4开始分解时的化学方程式.
(2)温度超过1000℃时,CuO分解生成Cu2O,Cu2O呈红色,可与稀硫酸反应,化学方程式为:
Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O
[做出猜想]假设红色固体成分:
①可能是Cu②可能是Cu2O③还可能是的混合物.
[实验探究及推理]若取少量红色固体于试管中,加入稀硫酸:
(1)若固体不溶解,溶液仍呈无色,确定红色固体为,同时也说明滤纸燃烧时的温度低于℃.
(2)若固体溶解,溶液呈蓝色,是否可以确定红色固体成分(填“是”或“否”),原因是.
Ⅱ.小茗同学又做了氢气还原氧化铜的实验,结果试管内壁上粘有紫红色物质,老师给了一瓶稀盐酸,请问在实验室条件下如何洗净该试管?
简述操作过程.
(2016•绥化)叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某化学小组同学对其进行下列研究.
【査阅资料】
①NaN3受撞击会生成Na、N2
②NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成
③碱石灰是CaO和NaOH的混合物
④NaN3的制备方法是:
将金属钠与液态氨反应制得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和NH3
【问题探究】
(1)汽车受撞击后,30毫秒内引发NaN3迅速分解,该反应的化学方程式为;
(2)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因是(用化学方程式表示);
(3)为测定某工业级NaN3样品中Na2CO3的质量分数,小组同学设计了如图实验装罝:
①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的质量分数,小组同学通过讨论认为不可行,其理由可能是(答出一种即可)
②小明同学在大家讨论的基础上,又设计了装罝Ⅱ,请分析:
装置Ⅱ中A的作用是.若无装置C,对测定结果造成的影响是(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).装置E的作用是.
③根据装置Ⅱ,小组同学设计的实验步骤有:
a.称量装置D
b.称量样品,检査装置气密性
c.打开弹簧夹,鼓入空气
d.关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀琉酸,关闭活塞和玻璃塞.
其正确的顺序为(填字母序号,可重复)
④计算碳酸钠的质量分数时,至少需要测定(填数字)个数据.
(2016•青岛)菠菜中含有一种有机物-草酸,将草酸隔绝孔空气加热,使其完全分解,生成水和碳的氧化物,为了探究上述反应生成的碳的氧化物成分,某同学设计了如图所示实验,下列说法不正确的是( )
A.乙装置对实验结果不产生影响,因此可以去掉乙装置以简化实验方案
B.丙装置玻璃管中若发生化学反应,则一定为置换反应
C.若甲试管内溶液变浑浊,丁试管内无明显现象,则该碳的氧化物成分为二氧化碳
D.若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊,丙处玻璃管内的红色固体变成黑色,则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳
(2016•青岛)某班学生分三组分别做了二氧化碳制取和性质验证实验,如图所示.实验结束后,老师取两份等质量的丙废液,分别与甲、乙废液混合,将甲废液与丙废液倒入烧杯A中,有白色沉淀生成;将乙废液与丙废液倒入烧杯B中,有气泡产生.请填空:
(1)甲废液与乙废液所含溶质的成分可能不同的是(用化学式填空,下同)
(2)烧杯A中沉淀的成分一定有.
(3)另取少量丙废液样品,加入足量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中滴加氯化铁溶液,观察到有红褐色沉淀生成,未发现其他明显现象.由此推测出,丙废液溶质的成分是,丙废液与氯化钡溶液反应的化学方程式为,烧杯A的上层清液中溶质的成分一定有.
(2016•烟台)久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3],某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究.
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测,铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果.
【实验设计】兴趣小组同学取打磨光量的铜丝,设计了如图所示的四个实验.
【现象分析】若干天后,发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈,其他瓶中的铜丝均无铜锈出现.
(1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其目的是.
(2)B瓶与D瓶中的现象对比,可以得出的结论是.
【实验结论】由上述四个实验可分析得出,铜生锈是铜与空气中的共同作用的结果.
【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料,回收制取纯铜.
查阅资料:
Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑
Cu2(OH)2CO3△2CuO+H2O+CO2↑
如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案:
【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是(填化学式).
②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是.
③步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为.
④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量:
方案一(填“>”或“=”或“<”)方案二.以上两种方案中,方案二优越于方案一,理由是(任答一点).
(2016•烟台)PLA是一种新型可降解塑料,能有效缓解塑料垃圾造成的白色污染.已知PLA由碳、氢、氧三种元素组成,为了测定7.2gPLA样品氧元素的质量,某化学兴趣小组进行了以下探究.
【实验设计】查阅资料,无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色
将7.2gPLA样品充分燃烧,为分别吸收燃烧产物并通过清晰可见的现象检验吸收是否完全,以上实验装置正确的连接顺序是:
A→→→→(填写装置的字母序号).
【分析与结论】①实验中选择纯净的氧气而不用空气的原因是.
②装置E的作用是.
③正确连接装置后,确认气密性良好.充分燃烧7.2gPLA样品,测得相关实验数据见下表(已知燃烧产物被完全吸收,灰烬质量忽略不计).
通过分析与计算,可知7.2gPLA样品中含有氧元素的质量为克,该PLA样品中碳、氢、氧三种元素的原子个数最简整数比为.
装置
B
C
D
E
实验前质量/g
160
150
150
100
实验后质量/g
163.6
150
163.2
100
(2016•潍坊)某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜,并探究其还原产物的组成.
(1)装置及反应原理探究
①B装置中浓硫酸的作用为.
②说明CO能还原CuO的现象为.
③上述整套装置中发生的化学反应,其中属于化合反应的化学方程式.(不考虑CO2和H2O的反应.)
(2)产物成分探究
[查阅资料]Ⅰ、一氧化碳还原氧化铜.除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O)
Ⅱ、Cu2O为不溶于水的红色固体
Ⅲ、Cu2O+H2SO4═Cu SO4+Cu+H2O
[提出问题]红色固体含有什么物质?
[猜想假设]假设一:
红色固体只含Cu
假设二:
红色固体只含Cu2O
假设三:
.
[实验验证]该小组为验证上述假设,取少量红色固体,加到足量稀硫酸中,观察到溶液变为蓝色,红色固体部分溶解.
[实验结论]根据上述实验结果,可知红色固体中一定含有.
[数据处理]为进一步确定红色固体的成分,甲、乙两同不分别称取各自实验后的一定质量的红色固体,加到足量稀硫酸中使其充分反应,经过滤、洗涤、干燥后,称量剩余红色固体质量如表,请完善表中内容.
实验人员
红色固体(g)
剩余红色固体(g)
实验结论
甲
7.2
3.2
乙
4.08
2.48
[交流与反思]只要假设合理,方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论.
(2016•临沂)下列实验方案错误的是( )
A.从海水中获得少量饮用水,可采用蒸馏的方法
B.除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠,可加入适量稀盐酸
C.用燃烧的方法除去CO2中的少量CO
D.从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体,可采用蒸发结晶的方法
(2016•临沂)某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],属于硬水,煮沸时会有水垢生成,实验小组欲探究该水垢的主要成分.
【猜想与分析】分析Ca(HCO3)2与水的元素组成,该水垢的主要成分可能是
Ⅰ;CaOⅡ.Ca(OH)2Ⅲ.CaCO3Ⅲ.Ca(OH)2和CaCO3
小强同学认为该水垢中不会存在CaO,理由是.
【实验与事实】
实验
现象
解释或结论
实验一
将适量的水垢和水装入试管中,充分振荡后静置,用滴管取上层清液于小试管中,然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液不变色
Ca(OH)2微溶于水,其水溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝色,不变色说明水垢中一定没有
Ca(OH)2
实验二
按如图所示方案进行实验
反应一段时间后水垢消失,溶液澄清;玻璃片上澄清石灰水变浑浊
石灰水变浑浊,说明有CO2生成,则水垢中一定含有
CaCO3
【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理:
,;
【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,长期饮用硬水对人体健康不利,在日常生活中,可使用来检测饮用水是硬水还是软水.
(2016•德州)小红同学进行酸碱中和反应的实验(如图所示).她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后,想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂,为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度,她从烧杯中取了少量溶液于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,震荡,观察到试管中溶液颜色没有变化.于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究:
(1)小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况:
①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应;②氢氧化钠有剩余;③盐酸过量.
小明同学却断定不可能“氢氧化钠有剩余”,他的理由是:
;
(2)他们共同设计了一个实验方案,欲对上述其他两种可能情况进行验证.请根据相关内容填写如表:
试验方法
可能观察到的现象
结论
将少量锌粒放入试管中,然后从烧杯中取适量溶液至试管中.
如果
则盐酸过量
如果
则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
(3)经过讨论,他们认为利用下列几种物质代替锌粒,也可以达到验证目的.你认为其中不正确的是(填序号).
A.生锈的铁钉 B.碳酸钠粉末 C.硫酸钠粉末 D.氢氧化铜
(4)如图曲线能够表示小红所做试验中溶液pH变化趋势的是(填序号).
(2016•滨州)某化学兴趣小组在实验室做了如图所示的A、B两个实验.
A、B两个实验结束后,小明同学将两支试管中的物质同时加入一洁净的烧杯中(如图C所示).混合后,观察到烧杯中白色沉淀明显增加,同学们将烧杯内的物质过滤,对所得滤液中溶质的成分进行探究.
【分析】A实验结束后,反应物中一定有剩余的是(填化学式).B实验中发生反应的化学方程式为.
【猜想】小明猜想:
滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3;
小滨猜想:
滤液中的溶质是NaCl、CaCl2;
小英猜想:
滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl;
你的猜想:
滤液中的溶质是.
【讨论】你认为的猜想一定不合理,请说出理由.
【实验】若要验证小明的猜想,请完成下表的方案.
实验步骤
预想的实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,滴入
溶液中有气泡产生
小明的猜想正确
(2016•武汉)某粗盐样品中除含有不溶性固体杂质外,可能还含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠.某化学兴趣小组开展如下探究活动:
探究一:
除去粗盐中不溶性杂质
探究二:
从滤液1中提取氯化钠固体(该探究中,微溶物不沉淀)
关于以上探究活动,有下列说法:
①试剂甲是碳酸钠溶液,试剂乙是氯化钡溶液
②滤液1中的溶质一定有氯化钠,可能有氯化钙
③若向探究二所得的白色滤渣中加入过量的稀盐酸,滤渣不溶解
④往滤液4中加入适量的试剂丙时有中和反应发生
上述说法中正确的是( )
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
(2016•武汉)已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下,受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳:
在空气中加热,则生成氧化铁和二氧化碳.某化学兴趣小组用如图所示的装置模拟炼铁过程,并测定某样品中碳酸亚铁的含量(该装置气密性良好,B中氢氧化钠溶液足量).
实验过程中,先打开K通入一氧化碳再加热;装置A中固体质量不再减少后,停止加热,待装置A冷却到室温后关闭K,实验测得装置A中固体质量减少了ag,装置B中液体质量增加了bg.
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是;
(2)写出装置A中发生的一个反应的化学方程式;
(3)能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是:
装置B的质量增加且;
(4)若生成的二氧化碳全部被装置B吸收,不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应,则ab(填“>”“=”或“<”);
(5)D处为收集尾气的装置,应选择装置(填“甲”“乙”或“丙”).
(2016•十堰)甲乙两同学在学习酸的化学性质时做了如图所示实验:
甲同学实验时没有观察到明显现象,乙同学实验时观察到有气泡发生:
甲乙同学将反应完成后试管中的溶液倒入,洁净的废液杯中,没有观察到明显现象.
【提出问题】废液杯中溶液的溶质是什么?
【猜想与假设】猜想1:
废液中含有的溶质为NaCl、CaCl2
猜想2:
废液中含有的溶质为NaCl、CaCl2、HCl
猜想3:
废液中含有的溶质为(写化学式)
【验证与探究】甲同学取少量废液于试管中,加入紫色石蕊试液,溶液变红,则猜想正确;乙同学取少量的废液于试管中,加入适量氧化铁粉末,发现溶液变黄色,发生反应的化学方程式为.
【表达与交流】甲乙同学都认为将该溶液直接排放会对环境造成危害,你认为处理该废液的最佳方法是.
【归纳与总结】确定反应后溶液中溶质的成分,除了要考虑生成物外,还要考虑.
【拓展与延伸】乙同学在实验完毕后查阅资料得知:
少量盐酸与碳酸钠溶液反应能产生碳酸氢钠(反应的化学方程式为Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3),那么在【猜想与假设】中存在第4种猜想的可能,则猜想4:
废液中含有的溶质为(写化学式)
(2016•宜昌)控制变量,设计对比实验是实验探究的重要方法.
实验编号
一、探究人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高
二、探究影响品红扩散快慢的因素
三、铁钉锈蚀条件的探究
实验设计
实验分析
本实验条件除了要控制两个盛装气体样品的集气瓶大小规格相同外,还要控制
相同
发现两杯水都变红,且整杯热水变红时间比冷水要短.由此说明:
分子在不断运动;影响分子运动快慢的因素有.
一周后,左边试管中铁钉生锈,右边试管中铁钉无明显变化.上述实验
(填“能”或“不能”)得出铁钉生锈的条件.
(2016•宜昌)设计方案是实验探究的保证,感悟方法是探究的根本目的.某合作学习小组开展了如下探究.
实验一:
检验氢氧化钠溶液中是否含有氢氧化钙.
【分析】从组成上看,氢氧化钙和氢氧化钠都属于碱,它们在水溶液中都能解离出相同的(填符号),所以具有相似的化学性质.但由于解离出的Na+和Ca2+不同,所以性质也有不同.设计实验时可加入能解离出CO32-的试剂利用CO32-与Ca2+结合产生白色沉淀这一特殊现象予以检验.
【设计方案并实验】
实验操作
现象
结论
方案一
取少量待测溶液于试管中,通入CO2
出现白色沉淀
氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙
方案二
取少量待测溶液于试管中,请加溶液
出现白色沉淀
写出上述方案中出现白色沉淀的一个化学方程式.
【方法感悟】在检验物质时,要分析物质的组成和.据此选择加入恰当的试剂,最后根据不同现象得出结论.
【实验探究】
实验二:
有一种白色固体,可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和硝酸钡中的一种或几种,为探究其组成,某合作学习小组设计方案并进行了如图实验:
(1)上述实验中,过滤操作用到的玻璃仪器有:
烧杯、玻璃棒和.
(2)小晶同学通过上述实验推知:
白色固体样品中一定不含有.
(3)为确定白色固体样品中可能存在的物质,小燕对沉淀C进行实验.
实验操作
现象
结论
取少量沉淀C于试管中,加入过量.
有气泡产生,沉淀全部消失.
白色固体样品中一定含有.
(4)小虎同学认为白色固体中还要物质不能确认其是否存在.其理由是(用化学方程式表示):
.如要确认,只需将上述实验方案中所加的一种试剂改为即可.
【方法感悟】若其他物质的存在对所检验的物质有干扰时,可先将干扰物质转化,再选择加入恰当的试剂,最后根据不同现象得出结论.
(2016•荆州)小明同学将一定量的氢化钙(CaH2)加入到足量的Na2CO3溶液中,充分反应后过滤,分离出滤渣和滤液.
【提出问题】滤液中溶质的成份是什么?
【查阅资料】CaH2遇水迅速反应生成Ca(OH)2和H2.反应的化学方程式为.
【结论推理】滤液中溶质一定有NaOH,可能有Na2CO3或.
【实验验证】请结合题意,在下列表格的空白中填写恰当的内容.
实验方法
实验现象
实验结论
取滤液少许,向其中滴加
Na2CO3溶液.
无明显显现
(1)
(2)
.
有气体放出
滤液中有Na2CO3存在
【反思与拓展】
(1)如果要从上述滤液中以最小生产成本获得大量NaOH,你建议向滤液中加入适量的溶液.
(2)小明同学认为CaH2与水的反应是复分解反应.请谈谈你的看法并说明理由.
(2016•咸宁)实验室有一包白色粉末,可能含有CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH和NaCl中的一种或几种,为了确定其成分,某化学兴趣小组进行了如下探究.
实验前小组同学对五种物质从酸、碱、盐的角度进行了初步分类,其中CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaCl属于.
【查阅资料】BaSO4固体不溶于水,也不溶于稀盐酸.
【实验探究】甲同学设计了如下的实验方案.
实验步骤
实验现象
实验结论
a.取少量该粉末于试管中,加入足量水充分溶解
有白色沉淀
原粉末中一定含有CaCO3
b.将步骤a试管中物质过滤,向滤液中滴加酚酞溶液
溶液变红
原粉末一定含有
乙同学认为甲同学步骤a的结论不一定正确,其理由是(用化学方程式表示).他补充了如下实验,取白色沉淀于试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生且.从而得出结论:
步骤a中得到的白色沉淀全部是CaCO3.
丙同学取甲同学步骤b中已变红的溶液,向其中逐滴滴入稀硫酸,发现有白色沉淀生成且溶液褪色.溶液褪色的原因用化学方程式表示为.
【总结归纳】通过以上探究,原白色粉末中无法确定的成分是(填化学式)。
(2016•湖北黄冈)化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时,完成了如图1所示的两个实验.实验后,小明同学将废液倒入同一废液缸中,发现混合废液浑浊并显红色.请你完成下列问题:
(1)A实验中发生反应的现象为.
(2)B实验中发生反应的化学方程式是.
(3)【提出问题】废液中,能使酚酞溶液变红的物质可能是哪些呢?
【作出猜想】猜想一:
废液中,能使酚酞溶液变红的物质可能是NaOH;
猜想二:
废液中,能使酚酞试液变红的物质还可能是;
猜想三:
废液中,能使酚酞溶液变红的物质还可能是Ca(OH)2.
【实验验证】同学们对可能含有的碱性物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入稀盐酸,根据反应现象得到如图2所示的图象.
【结论】分析图象数据得出,废液中使酚酞变红的物质一定是,一定不是.
【拓展提高】为了使以上废液实现安全排放,你的做法是.