化学实验探究题.docx

1、化学实验探究题专题6 实验探究题1.（2017 玄武期末 难）某研究性学习小组为了测定黄铜（铜、锌合金）的组成。在化学师的帮助下，选用98%的浓硫酸、黄铜样品进行下列实验并计算。实验：配制150g 9.8%的稀硫酸。计算：需要浓硫酸约8.2mL；需要水的体积为 mL（取整数值）量取浓硫酸和水：用量筒量取8.2mL浓硫酸和一定体积的水。如果量取98%的浓硫酸时俯视读数，会导致所配溶液溶质质量分数 9.8%（填“大于”、“小于”或“等于”）。 。装瓶贴标签。实验：用图1所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。（1）实验前，先将锌铜合金用砂纸打磨，其目的是： ；（2）实验操作步骤有：记录量气管D的液

2、面位置；检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置。待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录量气管D的液面位置；由A向B滴加足量试剂；将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；上述进行的操作的顺序是 （填序号）；记录量气管D的液面位置时，除视线平视外，还应 ；（3）B中发生反应的化学方程式为 ；（4）若实验中，锌铜合金与稀硫酸充分反应后，测得产生的气体体积为V L，为求出合金中锌、铜的质量分数，还要用到下列数据中的 ；A加入的稀硫酸的质量分数 B反应后B中剩余固体的质量C实验前反应装置中空气的体积 D实验条件下氢气的密度（5）小组同学交流发现上述方法测得的锌的质量分数会偏大，现将装置改为如图2

3、所示，改进的目的是 。【答案】135；小于；溶解；除去表面的氧化膜；调节量气管的液面使C、D装置两边液面相平；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2；BD；消除了加入稀硫酸的体积对测得的氢气体积的影响，使实验结果更准确；2.（2017 秦淮期末）工业废料石膏（CaSO42H2O）可以“变废为宝”，用于生产氧化钙、硫酸钾、电石（化学名称为碳化钙）等，某化学兴趣小组展开了如下系列研究。一、高纯 CaO 的制备【资料一】I石膏（CaSO42H2O）与碳粉高温煅烧生成氧化钙和几种气态非金属氧化物。 IISO2 能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊。甲同学用如图 1 装置制备 CaO 并验证石膏与焦炭高

4、温反应的其他产物实验过程中发现：B 中无水硫酸铜变蓝，证明有 H2O 生成；C 中产生品红溶液褪色现象证 明有 SO2 生成；装置 中无明显变化和装置 F 中 现象证明有 CO2 生成。二、硫酸钾和电石的制备（1）证明固体 M 中不含 CaCO3 的方法是 （写出实验的方法、现象）（2）反应的化学方程式为（NH4）2SO4+2KClK2SO4+2NH4Cl。三、假设上述流程中制得的碳化钙（化学式为 CaCx）固体中只含杂质 CaO乙小组同学为 测定 CaCx 中 x 的值进行如图3所示实验。【资料三】CaCx 在空气中灼烧生成 CaO 和 CO2Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3+2Na

5、OH 步骤一：称取 3.76g 样品于图 3 所示石英管中（测定装置图如图 3，夹持及加热装置省略），反应前缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的样品至反应完全后继续缓缓通入空气。测得丙溶 液的质量比反应前增重了 4.4g（玻璃纤维可防止固体粉末进入导管） 步骤二：将石英管内剩余固体全部转移到水中，加入足量碳酸钠溶液，经搅拌、过滤、洗涤、干燥等操作得到碳酸钙固体 6 克。试回答下列问题：（1）装置甲的作用是 。反应完全后继续缓缓通入空气的目的是 。（2）根据步骤一、二计算该样品中钙、碳、氧的质量比为 。计算确定 CaCx 的化 学式 。（3）若碳酸钙未能完全干燥，则会导致 CaCx 中的 x 的值

6、（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。【答案】E；澄清石灰水变浑浊；取少量固体于试管中，加入足量盐酸，若无明显变化，则固体M中无CaCO3；除去空气中的CO2；将生成的CO2带入装置丙中使其完全吸收；30：15：2；CaC2；偏小；3.（2017 联合体期末）某化学小组为探究甲烷的组成，设计了如图所示实验。 （所用试剂均足量且反应或吸收均完全）【提示】无水CuSO4固体遇水会变蓝色；CH4+4CuO 4Cu+2H2O+CO2【知识回顾】甲烷是一种清洁燃料，写出其充分燃烧的化学方程式 。【实验步骤】连接好装置并检查气密性。装入药品，通入一段时间甲烷。分别称量装置B、C的质量。缓缓通入甲烷，加热装

7、置A，使其充分反应。停止加热，继续通入甲烷至恢复到室温。再次分别称量装置B、C的质量。【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：（1）装置A中出现 色物质；B中固体变蓝；C中现象为 。装置B（含药品）的质量/g装置C（含药品）的质量/g反应前212.00191.00反应后212.09191.11（2）称量数据如右表所示。【现象分析和数据处理】（1）C中发生反应的化学方程式为 。（2）根据实验数据计算甲烷中碳、氢元素的质量比（只需列出算式）：m（C）：m（H）= 。【反思与拓展】（1）步骤中通入一段时间甲烷的目的是 。（2）甲烷与氧化铜的上述反应说明甲烷具有 （填“氧化

8、性”或“还原性”）。【答案】CH4+2O2CO2+2H2O；红；澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O；（191.11g191.00g）：（212.09g212.00g）；排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；还原性；4.（2017 溧水期末）镁是20世纪才发展起来的年轻金属，广泛应用于航空、汽车、船舶、通讯电子和国防工业等。兴趣小组同学对金属镁进行了如下探究。（一）有关金属镁的化学性质探究兴趣小组同学根据金属的化学性质，知道金属镁能与O2、稀盐酸和CuSO4溶液反应，并设计了如下实验进行验证（以下实验用镁条、镁条均已除去氧化膜）。（1）兴趣小组同学把镁粉轻轻洒在酒精灯的火

9、焰上，观察到火焰上跳动闪烁着点点银色火花，如绽放的美丽烟花。该反应的化学方程式是 。（2）兴趣小组同学探究镁与稀盐酸的反应，除观察到预期现象外，还观察到有灰白色沉淀生成的“异常”现象。于是进行了以下探究。【实验1】向4份相同体积与浓度的稀盐酸中分别加入一定长度的某种镁带，现象如下：实验组别ABCD镁带长度1cm2cm3cm4cm沉淀量无沉淀少量沉淀沉淀较多沉淀很多【实验结论1】据表分析， 是实验出现“异常”的因素之一。【实验2】向4份相同体积与浓度的稀硫酸中分别加入一定长度的某种镁带，现象如下：实验组别ABCD镁带长度1cm2cm3cm4cm沉淀量无沉淀无沉淀无沉淀无沉淀【实验结论2】对比实验

10、1和实验2， 是实验出现“异常”的因素之一。（3）兴趣小组同学取一支试管，放入一根镁条，加入一定量硫酸铜溶液，观察到镁条表面有少量气泡产生，且有黑色物质生成。同学们对此实验的现象感到意外和困惑，于是查阅到了相关资料：资料1：硫酸铜溶液在配制时加入了少量稀硫酸；资料2：当金属粉末颗粒很小时，容易成为黑色；资料3：生成的黑色物质可能是CuO、Cu中的一种或两种。镁条与硫酸铜溶液反应的实验中产生的气体可能为 （写化学式）。同学们进一步设计实验确定黑色物质的成分，请在下表中补全实验方案。实验操作实验现象结论将黑色物质过滤、晾干后，分成两份/将其中一份装入硬质玻璃管中，向其中通入CO后，加热，并将生成的

11、气体通入澄清石灰水中 黑色粉末中含有CuO将另一份置于坩埚中，称其质量为m1，在空气中加热一段时间后冷却，称其质量为m2m1 m2（填“”、“”或“=”）黑色粉末中含有Cu通过以上探究，兴趣小组同学确定了黑色物质为Cu和CuO两种。（二）有关镁条表面灰黑色“外衣”组成的探究【发现问题】镁是一种银白色有金属光泽的金属，但久置的镁条总有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的“外衣”是什么物质呢？【查阅资料】（1）灰黑色“外衣”的成分是碱式碳酸镁晶体，化学式为：xMgCO3yMg（OH）2zH2O；（2）Mg（OH）2：白色固体，难溶于水，受热会分解生成两种氧化物；（2）MgCO3：白色固体，微溶于水，

12、受热会分解生成两种氧化物；（3）相同条件下，Mg（OH）2受热分解的温度比MgCO3分解的温度更低。【组成测定】为精确测量碱式碳酸镁晶体的组成，兴趣小组同学取4.66g该晶体用热重分析仪对进行加热，使得各成份在不同温度下逐个分解（加热首先失去结晶水），测定剩余固体质量与分解温度之间关系（如图所示）。请回答下列问题：（1）晶体中结晶水的质量为 g。（2）t4t5段中，固体为 （写化学式）。（3）t5t6段反应的化学方程式为 。（4）根据图中数据计算xMgCO3yMg（OH）2zH2O中x：y：z= （填最简比）。【答案】2Mg+O22MgO；镁条的长度；酸的种类；H2；黑色固体变红色，澄清石灰水

13、变浑浊；0.72；MgO、MgCO3；MgCO3MgO+CO2；4：1：4；5.（2017 鼓楼期末 难题）焦炭（主要成分是碳单质，杂质不与水反应） 与水蒸气在高温条件下反应，能产生一种俗称为水煤气的气体燃料，可能还有 H2、CO、CO2某小组同学设计了如下实验装置并进行实验。实验后发现 A 装置中溶液变浑浊，D 中的固体由黑色变红色，E 中的固体由 白色变蓝色，G 装置中有水流入烧杯。（已知无水硫酸铜水蒸气变蓝，碱石灰能吸收二氧化 碳和水蒸气，浓硫酸能吸收水蒸气）在反应前后对 D、E 装置进行了质量的测量（各步反应均完全），测量结果如表：装置及药品反应前 反应后 D装置中玻璃管与固体的总质量

14、223.3g 215.0g E装置中 U 型管与固体的总质量260.0g267.2g请分析回答下列问题：（1）水煤气中一定含有 CO2的理由是 （用化学方程式表示）。（2）一定能证明水煤气中有氢气存在的实验现象是 ， 。（3）G 装置的作用：“抽气”； 。（4）该小组同学通过数据分析，证明水煤气中存在 CO 气体，请利用上表中的原始数据，列出数据分析过程（只列式不计算）。（5）同学们发现，不通过测量反应前后装置的质量，也可方便的证明 CO 气体的存在。 需增加一个图中的装置 （填装置序号）来代替装置 F。【答案】Ca（OH）2+CO2CaCO3+H2O；E中白色固体变蓝；D中黑色固体变红；收集

15、尾气，防止污染空气；A；6.（2016 秦淮期末）某无色气体可能由CO和H2中的一种或两种组成，为了确定其成分，化学兴趣小组的同学进行了以下探究。【查阅资料】白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。【实验设计】A B C D上图装置A中盛放的液体名称是 。上图装置的正确连接顺序是： （填字母，且每套装置限用一次）。【进行猜想】若装置连接正确，有关无色气体成分的猜想和对应的实验现象如下表： 无色气体的成分对应的实验现象装置A中的液体装置B中的固体装置C中的固体猜想一：只有CO变浑浊无明显现象变红猜想二： 变浑浊变蓝猜想三：只有H2 【实验结论】进行实验，证明猜想二正确。【拓展延伸】铁元素可以形成三种氧化

16、物，分别是Fe2O3、Fe3O4 和FeO（黑色）。将CuO换为某黑色粉末（可能由一种或几种铁的氧化物组成），仍用上图装置按原连接顺序进行实验，充分反应至铁的氧化物全部转化为铁，装置C需做的一处改进是 。【数据分析】假设上述实验中每一步吸收都是完全的，若黑色粉末的质量为4.8g，反应后装置A的增重为1.1g，装置B的增重为0.9g，则黑色粉末的成分是 。【答案】【实验设计】澄清石灰水 CBAD【进行猜想】猜想二：CO和H2 猜想三：无明显现象 变蓝【拓展延伸】将酒精灯换为酒精喷灯 【数据分析】Fe3O4 和FeO7. （2016 高淳期末）某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的碳

17、粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，容器中的碳粉已完全消失。该小组成员对容器中反应后的气体进行如下探究： 【提示】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；浓硫酸能吸水。【知识回顾】碳充分燃烧和不充分燃烧的产物是不同的，写出碳不充分燃烧的化学方程式 。【提出猜想】（1）小红对容器中气体的组成提出如下四种猜想：AC和CO B只有CO CCO和O2的混合气体 D只有CO2你认为上述猜想中明显不合理的有 （填字母）。（2）小明认为容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体；小强认为容器中的气体还可能是 。【实验探究1】小明为了验证自己的猜想，按如下图所示装置进行探究。请回答下列问题：（1）装

18、置B中NaOH溶液的作用是 （用文字表述）。（2）若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是 澄清石灰水变浑浊 ，反应的化学方程式是 ，CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O装置D玻璃管中的实验现象是 红色粉末变为黑色，反应的化学方程式是 。【实验探究2】3CO+Fe2O3小强把小明实验中的氧化铁换成了铜丝网，并去掉E装置验证其猜想。若小强的猜想成立，则装置D中的实验现象是澄清石灰水变浑浊 。【反思交流】有同学认为，小强应先通入容器中气体一段时间后方可加热，你认为这样修改的原因是 。【拓展延伸】若反应前容器中碳粉的质量为6g且小明的猜想成立，则容器中氧气质量的取值范围是 。【答案】【知识回顾】

19、2C+O2 点燃 2CO【提出猜想】（1）AC（多选、少选或错选均不得分） （2）CO2和O2【实验探究1】（1）除去二氧化碳（或吸收二氧化碳） （2）澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 红色粉末变为黑色 3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2【实验探究2】红色固体变黑（或铜丝网变黑等）【反思交流】排尽玻璃管中的空气，排除空气中氧气的干扰【拓展延伸】8g16g或8gm（O2）16g。8. （2016 高淳期末）为探究气体X的组成，某兴趣小组进行如下图所示实验（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

20、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（见下表）。（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。数据编号测量项目玻璃管（含药品）的质量/g54.4053.92B装置（含

21、药品）的质量/g104.00104.54氮气的质量/g/0.28【相关数据】注：上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】21（9分）（1）CaO+H2O = Ca(OH)2 （2）粉末

22、由黑色逐渐变红 不再下降（或稳定） 防止灼热的铜被氧化（3）0.54 0.48 没有 （4）NH39.（2016 玄武期末）某兴趣小组以老师提供的以下实验装置为主进行如下兴趣实验。（试剂均足量，假设各步反应均完全，装置可重复使用，部分夹持装置已省略，组合装置气密性良好。）【探究一】若A装置中烧瓶内的气体可能是CO、CO2、CH4中的一种或几种，为确定烧瓶内气体的成分，甲组同学进行如下实验：查阅资料 CH4与CuO在加热条件下反应，生成一种金属单质、二氧化碳和水 NaOH溶液能与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水 浓硫酸是液体，能有效吸收水蒸气实验步骤 装置B的玻璃管中盛入足量的CuO固体；将3.0

23、gNaOH浓溶液滴入烧瓶中，充分反应；按ACBC的顺序连接装置，打开K1，从K1处通入氮气，打开K2，排尽B装置中空气，加热B装置中足量的CuO固体，充分反应；反应结束后，测得烧瓶中溶液的质量为3.1 g，B装置中固体的质量减少了0.48 g，第二个C装置的质量增加了0.18 g。（1）写出CH4与CuO反应的化学方程式 。 （2）打开K2前应先从K1处通入氮气，否则易产生 现象。两个装置C中试剂相同，装置C中的试剂作用是 ，通过数据分析，烧瓶中气体的成分是 。【探究二】 乙组同学为探究“氧化铁和铜粉”混合物中氧化铁的质量分数，又增加了必要仪器，先称取一定量样品，按右图实验装置进行实验：查阅资

24、料碱石灰能吸收水蒸气和二氧化碳气体 （3）装置D中发生反应的化学方程式为 。该实验的一个明显缺陷是 。（4）若利用下列选项中的数据来计算样品中氧化铁的质量分数（假设每步反应均完全），能计算出样品中氧化铁的质量分数的选项是 。 通入玻璃管的CO体积V 原样品质量m1 完全反应后玻璃管内固体质量m2 反应前后E增重的质量m3 A. B. C. D. （1）CH4 + 4CuO 4Cu + CO2 + 2H2O （2）倒吸 吸收气体中的水蒸气 CO2、CO 和CH4 （3） Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 缺少尾气处理装置（合理即可） （4）ABD10（2016 求真期末）材料：人类要

25、在月球居住，首先离不开淡水和氧气，而月球上既没有水又没有空气科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿，成分为TiO2、Fe2O3的混合物，若将这些矿石利用CO来还原可以提炼单质钛和铁，若用氢气还原，可以得到淡水若将这些矿石通电，还可以从中分离出氧气（1）月球土壤中存在天然的铁、金、银、等多种金属矿物颗粒若从铁、金（Au）、银混合金属中回收某些金属，将混合金属放入足量的盐酸中充分反应，然后过滤，剩余的固体中可以回收得到的金属组合是 AFe BAu、Fe CAg、Au DFe、Ag（2）据科学家预测，月球的土壤中吸附着百万吨的氦（He3），其原子核中质子数为2、中子数为1，每百吨氦（He3）核聚

26、变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量下列关于氦（He3）元素的说法正确的是 A原子核外电子数为3B相对原子质量为2C原子结构示意图为D原子结构示意图为（3）“嫦娥一号”发射的火箭推进器中装有液态肼（用A表示）和过氧化氢（H2O2），它们混合时的反应方程式为：2H2O2+AN2+4H2O，则肼（A）的化学式为 AN2H2 BN2H4O2 CNH2DN2H4（4）现利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛和铁，装置如图所示，试回答：写出A中发生反应化学方程式（任意一个） 用CO还原钛铁矿，生成钛和铁的混合物，可用什么简单的物理方法将两种物质分开 就操作顺序问题两位同学出现了分歧小

27、亮认为先点燃C和A中的酒精灯，然后再通CO，小月提出反对，她的理由是 （5）在学习了金属的性质后，化学实验小组同学对“21世纪的重要金属材料钛和钛合金”产生了兴趣，他们进行了如下探究，并请你一同参与查阅资料：A钛的硬度与钢铁差不多，而它的质量只有同体积钢铁的一半，钛的密度虽然比铝稍大一点，可它的硬度却比铝大两倍B钛属于化学性质比较活泼的金属，但在常温下钛的抗腐蚀性很强即使把钛放在海水中数年，取出后仍光亮如初C钛合金与人体具有很好的“相容性”，在人体内能抵抗分泌物的腐蚀且无毒活动与探究：钛与铁的金属活动性哪一种强？【提出假设】： 【设计实验】： 若钛的活动性比铁强，以上实验出现的现象是： 钛是比

28、较活泼的金属，为什么耐腐蚀性却很强？可能的原因是： 若要比较铝片和钛片的硬度，你的方法是： 思考与应用：“物质的性质在一定程度上决定着它的用途”请你根据资料C判断钛的用途： （6）若冶炼2310t含杂质3%的生铁，需要含Fe2O376%的上述含氧钛铁矿的质量是多少？（请写出计算过程，保留一位小数）11.（2016 江宁期末）某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，容器中的碳粉已全部消失该小组成员对容器中反应后的气体进行如下探究：【提示】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；浓硫酸能吸水【知识回顾】碳充分燃烧和不充分燃烧的产物是不同的

29、，写出碳不充分燃烧的化学方程式 【提出猜想】（1）小红对容器中气体的组成提出如下四种猜想：AC和CO B只有CO CCO和O2的混合气体 D只有CO2你认为上述猜想中明显不合理的有 （填字母）（2）小明认为容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体；小强认为容器中的气体还可能是 【实验探究1】小明为了验证自己的猜想，按如图所示装置进行探究请回答下列问题：（1）装置B中NaOH溶液的作用是 （2）若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是 ，反应的化学方程式是 ，装置D玻璃管中的实验现象是 ，反应的化学方程式是 【实验探究2】小强把小明实验中的氧化铁换成了铜丝网，并去掉E装置验证其猜想若小强的猜想成立，则装置D中的实验现象是 【反思交流】有同学认为，小强应先通入容器中气体一段时间后方可加热，你认为这样修改的原因是 【拓展延伸】若反应前容器中碳粉的质量为6g且小明的猜想成立，则容器中氧气质量的取值范围是 【答案】2C+O22CO；AC；O2和CO2的混合气体；除去空气中的二氧化碳；澄清石