中考化学实验探究题

中考化学实验探究题例1．某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生气体的成分。【查阅资料】①Fe与浓H2SO4反应，加热，有SO2生成②C与浓H2SO4反应，加热，有CO2和SO2生成③SO2可使澄清石灰水变浑浊④SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能⑤SO2可与酸性KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能⑥碱石灰的主要成分为NaOH和Cao【实验探究】（1）称取24.0g铁钉放入60.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到的溶液X并收集到气体Y。甲同学通过实验测定并推知气体Y中SO2气体的体积分数为66.7%。同学们认为气体Y中还可能还有H2和Z气体，则Z气体可能是。探究实验的主要装置如下图所示：（2）装置A中试剂的作用是。（3）为确认Z的存在，需要将装置甲（如右图所示）接入上述装置的（填编号）之间。装置甲中的液体名称是。（4）实验中，如果观察到装置D中，且装置E中，则可确认Y中还有H2气体。（5）如果需要测定限定体积气体Y中H2的含量（H2约为0.01g）。除可用测量H2体积方法外，（选填：“能”或“不能”）用称量上图中装置D、装置E的质量变化的方法，通过计算说明你判断的理由。例2．钢铁是使用最多的金属材料，某校兴趣小组的同学做了二个有关铁的实验。实验一：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁。实验装置如下图：ABCDEF其中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，其反应有水、二氧化碳、一氧化碳生成，请回答下列问题:(1)B装置中发生反应的化学方程式是.(2)C装置无明显现象，C装置的作用是。D装置中浓硫酸的作用是。（3）E装置中的实验现象是。（4）F装置的作用是、。实验二：铝粉和氧化铁粉末反应（铝热反应）。实验装置如下图：点燃镁条后观察到的现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入细沙中。实验后老师作了如下提示：实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件，铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，该反应常用于焊接钢轨。请写出该反应的化学方程式。该反应中单质铝与一氧化碳有相似的（填“氧化”或“还原”）性。【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗？同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究。【实验方案】实验组别实验操作实验现象结论实验1取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。黑色粉末变成色固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色。Zn和CuO能发生置换反应。实验2取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。发生爆炸，黑色粉末变成红色。固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈色。实验3取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。粉末无变化Cu、Fe2O3不能反应。【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应，有些不能反应。【反思拓展】金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与的反应相似。浓硫酸草酸氢氧化钠溶液澄清石灰水浓硫酸澄清石灰水浓硫酸草酸氢氧化钠溶液澄清石灰水浓硫酸澄清石灰水镁条氯酸钾铝粉和氧化铁的均匀混合物盛有细沙的蒸发皿纸漏斗镁条氯酸钾铝粉和氧化铁的均匀混合物盛有细沙的蒸发皿纸漏斗例3．精还原铁粉是一种重要的化工原料。某兴趣小组对其进行下列研究：【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下：粗还原铁粉中狗皮膏药含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为FexOy＋XH2xFe＋yH2O、Fe３C+２H2３Fe＋CH4.（１）写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式。（２）焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外。还能。【含量测定】为得到精还原铁粉中并测定还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按如下装置进行实验，已知４Fe２O３＋３CH4８Fe＋６H2O＋３CO2.（假设每步反应都完全且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响）。（３）主要实验步骤如下：①按顺序组装仪器，称量样品和必要装置的质量，②点燃A处酒精灯，③缓缓通入纯净干燥的氢气，④点燃C处酒精灯，⑤分别熄灭A、C处酒精灯。⑥再缓缓通入少量氢气，⑦再次称量必要装置的质量。操作的先后顺序是①→③→→→⑤→⑥→⑦（填序号）（４）步骤③的目的是，验证该步骤目的达到的实验方法是，步骤⑥的目的是。（５）若装置D、E分别增重mg和ng,则m与n的关系为（填字母）A.11m=9nB.11m＜9nC.11m＞9n若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将（填“偏大”“偏小”“不变”），碳元素的质量将。（填“偏大”“偏小”“不变”）（６）粗还原铁粉的质量为10.000g，装置D、E分别增重0.180g和0.220g，计算样品中氧元素和碳元素的质量分数（要求写计算过程）。例4．某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定。（1）仪器①的名称是。如果该实验选择图㈠装置来制取氧气，则所用药品为（填化学式），反应的化学方程式为。（2）用图㈡装置可收集和干燥氧气：若烧瓶充满水来收集氧气，气体应从（填“a”或“b”，下同）端通入；若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从端通入。（3）图㈢是用干燥纯净的O2与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置③中装有碱石灰，其作用是____________________________________________________。（4）为验证图㈢中装置②已将CO2吸收完全，可在装置②与③之间加入图㈣装置进行证明，则图㈣装置中加入的试剂为__________（填字母）。A.NaOH溶液B.澄清石灰水C.浓硫酸（5）称取5.0g二氧化锰样品进行实验，图㈢中装置②反应前后的质量差为1.1g，则样品中二氧化锰的质量分数为____________（填计算结果）。例5．小明发现家中一枚戒指生满了铜绿，他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。［查阅资料］真金在空气中不会生锈，生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金；铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2。据上述资料可推知，碱式碳酸铜由种元素组成。［实验探究］将该枚戒指加入过量稀盐酸中，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为蓝绿色。（1）小明认为：气体中除了含有CO2，还可能含有少量。实验室常用的方法检验这种可能含有的气体。（2）小红认为蓝绿色溶液中的溶质只有氯化锌。小华认为溶液中的溶质除了氯化锌外，还应该含有、。他取适量上述蓝绿色溶液，加入光亮的铁片，观察到了现象：①，②，证实了自己的观点。（3）小娟取适量新制的FeCl2溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅。结合小华的实验可推知：铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是。（4）小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的含量，取一枚同材质的“金戒指”，称得质量为3.8g。在老师的指导下，将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处理后，最终得到纯净的氧化铜，称得质量仍然为3.8g（实验过程中铜元素损失忽略不计）。则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少？（写出计算过程）红色粉末少量澄清石灰水COA红色粉末少量澄清石灰水COABB例6．某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。【教师提醒】它由Cu、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。【提出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有Cu；②只有；③是Cu、Fe2O3的混合物【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3＋Cu==2FeCl2＋CuCl2【实验探究】（1）甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为的观点正确（填“甲”或“乙”）。（2）丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按右下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：【交流讨论】（1）在装置A中先通CO气体的作用是。（2）应该选择组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第组（填序号）。（3）写出A装置中发生反应的化学方程式；实验中观察到A装置中的现象为。（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？（填“需要”或“不需要”），理由是。【反思评价】丁同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？。反应前反应后玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g玻璃管和固体物质的总质量为36.1g洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g例7．菠菜营养丰富，素有“蔬菜之王”的美称。民间流传：菠菜豆腐同食，易得结石。某化学兴趣小组对“菠菜豆腐是否不能同食”等问题进行了探究。【查阅资料】①菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等，豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐。②人体结石的主要成分：草酸钙（CaC2O4）③醋酸不与草酸钙反应，但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等。【提出猜想】“菠菜豆腐不能同食”的原因可能是。【探究一】菠菜中部分成分分析（1）步骤③中加入足量的CaCl2溶液的目的。（2）已知气体C能使澄清石灰水变浑浊，醋酸的化学式用HAC表示，写出步骤④的化学反应方程式。沉淀A、B的质量关系为：m（A）m（B）（填“＞”、“＜”或“＝”）。（3）白色沉淀B的化学式为【探究二】某草酸钙晶体（CaC2O4·xH2O）热分解研究按下图装置将草酸钙晶体样品高温加热，使其完全分解，对所得气体产物进行探究（假设装置中各试剂均足量）（4）①反应开始前通入氮气的目的是。②装置B中硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有，C、F中澄清石灰水均变浑浊，E中CuO变红，说明产物还有和，经检验A中残留固体为氧化物。③对上述装置从环保角度提一个改进建议。（5）某研究所利用SDTQ600热分析仪对草酸钙晶体（CaC2O4·xH2O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量—分解温度的关系如右图。①800℃以上时，固体成分的化学式为。②计算CaC2O4·xH2O中的x（写出计算过程，CaC2O4的相对分子质量：128）。③残留固体为CaC2O4时的温度范围，写出固体质量由12.8g变为10.0g时的化学方程式。②弃去残渣③足量CaCl2溶液④足量醋酸白色沉淀A①菠菜样品在少量开水中煮沸2-3min溶液M白色沉淀B无色无味气体C固体质量/g02004006008001000分解温度/℃10.012.814.65.60例8．某实验小组将洁净的铁钉投入到氯化铜溶液中，发现铁钉表面生成红色固体物质的同时有较多气泡产生，生成的气体是什么呢？【提出猜想】从物质组成的元素角度分析，产生的气体可能是HCl、Cl2、O2、H2。【查阅资料】25℃时：HCl气体在水中的溶解度是500，极易溶于水；Cl2在水中的溶解度约是2，易溶于水，它能与NaOH溶液发生化学反应。【讨论分析】依据猜想和资料，实验小组的同学进行了如下讨论：（1）甲同学根据资料推理得出产生的气体不可能是。（2）乙同学认为是O2，则检验O2的方法是。（3）丙同学认为是Cl2，则只需将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量进行检验。Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是：Cl2+2NaOH=NACl+NaClO+X，则X的化学式是。【设计方案】实验小组的同学合作设计了如下的试验方案，排除和验证猜想的气体。①如果产生的气体是O2和H2，你认为装置C中存在的安全隐患是。②丁同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，用拇指，若没有听到，方可采用上面的装置进行实验。【验证实验】经丁同学确认安全后，小组同学