精讲本 专题五 实验探究题
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专题05 物质的量在化学实验中的应用【知识回放】一、已知溶质和溶剂的质量求溶质质量分数(1)溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量;(2)溶质质量分数=溶质的质量/溶液的质量×100%。
二、配制一定质量和溶质质量分数的溶液,所需溶质和溶剂的质量的计算(1)溶质的质量=溶液的质量×溶质质量分数;(2)溶剂的质量=溶液的质量-溶质的质量。
三、有关溶液稀释的计算m(浓)×a%=m(稀)×b%,其中m(浓)、a%分别表示浓溶液的质量及其溶质质量分数;m(稀)、b%分别表示稀溶液对应的量。
四、溶解度与溶质质量分数的相互换算饱和溶液中,溶质质量分数=溶解度/(100g+溶解度)×100%。
五、配制溶质质量分数一定的溶液时,一般分为以下三个步骤:(1)计算;(2)称量;(3)溶解。
【新知精讲】一、物质的量浓度二、一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器(1)天平:应使用分析天平或电子天平,也可以用托盘天平。
(2)容量瓶:(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2.配制过程以配制100 mL 1.00 mol·L-1NaCl溶液为例。
如图所示:【科学探究】探究一物质的量浓度及有关计算问题导引1.若已知一定体积的溶液中溶质的质量,如何求溶质的物质的量浓度?提示c=2.同一溶质的不同浓度的两溶液混合,混合溶液中溶质的物质的量(或质量)与混合前两溶液中溶质的物质的量(或质量)有何关系?提示同一溶质的不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量(或质量)之和,即溶液混合存在的关系如下:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)探究二一定物质的量浓度溶液的配制问题导引如图是实验室配制一定物质的量浓度溶液的操作过程:1.在上图操作中,向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是什么?玻璃棒的下端为什么应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上?提示向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是引流,以防止溶液外洒而造成损失。
专题5 资料给予类实验探究题专练二1.某化学兴趣小组试利用镁铝合金废料制备硫酸铝晶体,并对硫酸铝晶体[Al2(SO4)3·nH2O]进行热重分析,其实验流程如下:资料:①镁不与氢氧化钠溶液反应;②NaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+NaHCO3;③硫酸铝晶体易溶于水,不溶于酒精。
(1)在镁铝合金中加入NaOH溶液,发生反应的化学反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+,固体B与稀硫酸的化学反应方程式为。
(2)操作Ⅱ包含的实验步骤有:蒸发浓缩、、、洗涤、干燥。
(3)操作Ⅱ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤,选用无水乙醇不用水洗涤的的原因是①;②。
(4)若初始时称取的镁铝合金废料的质量为18.0g,得到固体A的质量为7.2g,硫酸铝晶体的质量为133.2g(假设每一步的转化率均为100%,合金废料中不含溶于碱的杂质)。
计算得硫酸铝晶体的化学式为(写出计算过程)。
(5)取上述硫酸铝晶体进行热重分析,其热分解主要分为三个阶段:323K~523K,553K~687K,当温度在1043K以上不再失重同时生成一种气体,其热分解所得固体的质量随温度变化如图。
根据图示数据计算确定每步分解的产物,写出:①失重第一阶段分解产物的化学式,②失重第三阶段反应化学方程式。
2.K3[Fe(C2O4)3]⋅3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体。
小李和小赵同学在老师的指导下探究K3[Fe(C2O4)3]⋅3H2O的热分解产物。
(查阅资料)①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气②含有Fe2+的盐溶液可与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀③含有Fe3+的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液(提出问题)样品完全分解后,除水蒸气外还生成哪些产物?(1)(猜想与假设)猜想一:气体产物中含有CO猜想二:气体产物中含有CO2猜想三:气体产物中含有(2)(实验探究)探究气体产物。
小李同学对气体产物进行探究,设计如下实验(夹持装置及部分装置省略):实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,装置D中的固体变为红色。
专题五科学探究基本的实验技能(1)例1 (2005·陕西)小丽准备制氢气,实验室只有98%的浓硫酸,她用100mL的量筒量了5mL浓硫酸,就准备在量筒里加水稀释。
小梅看见忙说:“快停下,这样做很危险”!上述已完成的和未完成的实验操作中有哪些错误?请写出来:(1) ;(2) ;(3) 。
例2如图所示装置有多种用途。
回答下列问题:(1)洗气:除去CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是,除去CO中的C02,装置内应盛的物质是,气体应从端通入。
(2)检验:证明CO中含CO2,装置内应盛。
(3)贮气:若用排空气法收集H2时(装置放置方向不变),气体应从装置的端通入,若用排水法收集02时,瓶内先装满水,气体从端通入,若要用水将装置中的O2排出进行实验时,水应从端通入。
(4)测量气体体积:瓶内先装满水,气体从端通入,还需要用到的一种仪器是,该方法适用于测量的气体的体积。
(5)用做安全瓶:将它连接在气体发生装置之后,以防止液体倒吸流人气体发生装置而损坏仪器。
此时瓶中无液体,气体从端通入。
例3 (2001·南京)(1)在初中化学里,采用下图所示装置可以进行哪些实验?写出两个具体实验名称:①;②。
(2)保持下图装置试管口稍向下倾斜不变,稍做其他改动,还可以做哪些实验?写出改动方法和对应实验的名称(写出两个实验):①;②。
例4 下列各个实验操作都应注意先后顺序,请在每小题的横线上填人“先”和“后”。
(1)实验室制取O2时,向试管中加入KCl O3与MnO2的混合物,检查气密性。
(2)实验室制取02时,把导管口伸入盛满水的集气瓶内,给试管加热。
实验结束时,把导管从水槽中取出,熄灭酒精灯。
(3)做H2与CuO反应的实验时,实验开始时,加热,通入H2;实验结束时,停止加热,停止通人H2。
(4)实验室制取CO2时,加稀盐酸,加石灰石。
(5)稀释浓硫酸时,往烧杯里应加浓硫酸,加水;不慎将浓硫酸沾到皮肤上时,用大量水冲洗,用布拭去。
专题五实验探究题夯基提能作业1.在物理实验中,对物理量有时要进行多次测量,有的是为了减小误差,有的是为了寻找普遍规律,下列是为了减小实验误差的是( )A.在“测量定值电阻的阻值”时,测量多组对应的电压和电流值B.在“测量小灯泡的电功率”时,测量多组对应的电压和电流值C.在“探究某种物质的质量与体积关系”时,测量多组对应的质量和体积D.在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”时,测量多组对应的电流和电压值2.(1)图甲中物体的长度为cm。
(2)图乙中天平所测物体质量为 g。
(3)家用白炽灯正常工作时,其两端的电压为V;白炽灯与电视机之间的连接方式是(选填“并联”或“串联”)。
3.根据如图所示的四幅图,在下面的空格处填入相应的内容。
(1)甲图:风中雨伞容易“上翻”,是由于。
(2)乙图:两个压紧的铅块能吊起钩码,说明。
(3)丙图:导线触接电源后小磁针发生偏转,说明。
(4)丁图:验电器的金属箔张开一定角度,是由于。
4.(1)图甲中:天平测出物体的质量是g;量筒中液体的体积是mL;弹簧测力计的示数是N;温度计的示数是℃。
甲(2)木块从图乙所示斜面上的位置静止释放,直到撞上金属片,测此过程木块的平均速度。
乙①在图中画出需要测量的距离。
②用粗糙程度相同、质量不同的木块做实验所得数据如下表。
根据公式算出第一次实验木块的平均速度。
请归纳本实验木块的平均速度与质量是否有关? 。
5.在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中:实验器材:弹簧测力计、溢水杯、空杯、三个大小相同的正方体物块、细线。
小凤所在小组根据老师提供的实验器材进行实验,并将实验数据记录在下表中:根据实验器材和表中数据,完成下列题目:(1)浸入液体中的物体所受浮力的大小物体排开的液体所受重力的大小。
(2)把物块1浸没在水中,放手后将(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
超(3)由本次实验可确定,浸入液体中的物体,所受浮力的大小与物体的无关。
(多选题,只填写字母)A.重力B.质量C.体积D.密度E.形状6.为了探究“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”。
专题五实验探究题类型一光学实验1.(2015·某某)如图所示是探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
实验次数入射角反射角1 20°70°2 30°60°3 50°40°(1)要使反射光和入射光的径迹同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系是垂直(选填“垂直”或“不垂直”)。
实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了漫反射。
(2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射向平面镜,在纸板F上可看到反射光OB的径迹,三次改变入射角的大小,实验所得数据如上表所示,他根据表中数据得出结论与其他同学得出的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
(3)三次实验中,总能在纸板上观察到反射光和入射光的径迹,由此小明得到结论:“在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
”请你评估小明的做法是否合理并说明理由:不合理,应将纸板F沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光。
2.(2016·某某)小华用两个完全相同的棋子A和棋子B。
在水平桌面上探究平面镜成像的特点,实验装置如图所示。
(1)无论怎样在桌面上移动棋子B,都无法使它与棋子A的像完全重合。
出现这种情况的原因是玻璃板没有与桌面垂直放置。
排除问题后,移动棋子B,使它与棋子A的像完全重合,这样做的目的除了能确定棋子A经平面镜所成像的位置,同时还能比较像与物大小关系。
(2)用铅笔画出平面镜及棋子A和棋子B的位置,并画出棋子A和棋子B位置的连线,经测量发现:两棋子的连线与镜面垂直,两棋子到镜面的距离相等。
(3)移去棋子B,将一X白卡片竖直放在棋子B所在的位置,直接观察白卡片,发现白卡片上没有棋子A的像,说明棋子A经平面镜所成的是虚像。
(4)用木板紧贴玻璃板背面,挡住玻璃板后的光,人眼在玻璃板前能(选填“能”或“不能”)看见棋子A的像。
专题五试验探究题,备考攻略)物质变质的探究1.碱变质碱氢氧化钠氢氧化钙变质缘由与空气中的CO2等酸性气体反应化学方程式2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O推断变质的方法检验生成物中是否有Na2CO3,假如有,则说明变质检验生成物中是否有CaCO3、假如有,则说明变质检验(1)加入过量稀盐酸,有气泡产生,证明已经变质。
反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑;(2)加CaCl2或BaCl2[或Ca(NO3)2或Ba(NO3)2]溶液,有白色沉淀,证明已经变质。
反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl或Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl;(3)加入Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液,有白色沉淀生成,证明已经变质。
反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH或Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH (1)加入足量的稀盐酸,有气泡产生,说明已变质。
反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑;(2)观看容器壁上有白膜(或白色固体不溶于水),说明已变质除去杂质加入Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液,如向变质的溶液中加入适量的氢氧化钙溶液直到不再产生沉淀为止,过滤。
反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH推断变质程度的方法(1)首先推断是否变质;(2)将变质后的生成物Na2CO3除去,再检验是否含有NaOH,假如有NaOH,则为部分变质,假如没有,则为全部变质(1)首先推断是否变质;(2)将变质后的生成物CaCO3除去(过滤),再检验是否含有Ca(OH)2,如有,则为部分变质,如没有,则为全部变质续表碱氢氧化钠氢氧化钙推断变质的程度(1)取样品的溶液加入过量的(1)取样品加入盐酸有气泡产CaCl2或BaCl2溶液,生成白色沉淀,过滤;(2)向滤液中加入无色酚酞溶液,假如变成红色,则为部分变质,假如不变红,则为全部变质生,则变质;(2)取变质的样品溶于水,过滤,向滤液中滴加无色酚酞,假如变红,则为部分变质,假如不变红,则为全部变质【特殊提示】溶解Ca(OH)2时,不能用观看到消灭白色浑浊的现象来推断是否变质。
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对此实验的认识错误的是 A、物质燃烧必须要与氧气接触 B、物质燃烧温度必须要达到着火点 C、烧杯中热水的作用既供热又使白磷Ⅱ 与氧气隔绝 D、铜片上的红磷没燃烧,因为红磷不是可燃物 4、 (2019 桂林)下列有关化学实验的目的操作现象结论的描述都正确的是选项目的操作现象结论 A 比较铝和铜的金属活动性将砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中铝丝表面有铜析出铝比铜活泼 B 检验露置在空气中的氢氧化钾溶液是否变质取少量氢氧1 / 8化钾溶液,滴入澄清石灰水有白色沉淀产生氢氧化钾溶液已经变质 C 探究物质溶解于水的热量变化向一定量的水中加入硝酸铵晶体,充分搅拌溶液温度下降盐类物质溶于水都能使溶液温度下降 D 检验集气瓶中是否集满二氧化碳 5、(2019 肇庆)下列是某化学兴趣小组对该次活动设计的 4 个实验方案,其中方案一、方案二都合理的是选项 A B 将燃烧的木条伸入集气瓶中木条火焰熄灭集气瓶中已集满二氧化碳 C D 实验目的证明醋酸溶液呈酸性检验氯离子除去氯化钠溶液中的硫酸钠检验长期露置的氢氧化钠溶液是否变质加稀盐酸[来源:21 世纪教育网] 方案一滴加几滴酚酞溶液观察是否变红方案二用 pH 试纸检验溶液的 pH 先加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸加入适量的硝酸钡溶液,过滤先加硝酸银溶液,再滴加稀盐酸加入适量的氯化钡溶液,过滤加澄清石灰水 6、(2019 乐山)下列每组对比实验不能..达到实验目的是选项实验设计实验目的实验一实验二 A 将带火星的木条伸入装有 5mL5%的过氧化氢溶液的试管中将铁丝放入 2mL10%的硫酸铜溶液中将 5g 氯化钠加入20mL20℃的水中将带火星的木条伸入装有少量MnO2和 5mL5%的过氧化氢溶液的试管中探究催化剂对化学反应速率的影响 B 将银丝放入 2mL10%的硫酸铜溶液中探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序 C 将 5g 硝酸钾加入20mL10℃的水中比较两种物质溶解度大小 D 将植物嫩叶浸泡在10mL 蒸馏水中 7、(2019 广州)为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素,某学习小组设计了下列实验取 10mL 蒸馏---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 水,通入过量二氧化硫气体,再将植物嫩叶浸泡其中模拟酸雨的危害下列说法正确的是 A.对比实验①和②,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响 B.对比实验②和③,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响 C.对比实验②和③,可研究温度对反应剧烈程度的影响 D.对比实验①和②,可研究温度对反应剧烈程度的影响 8、(2019 乐山)从反应原理和产物纯度二个角度考虑,下列制取 Fe2(SO4)3溶液的方案中最佳的是 A.过量的 Fe 粉与稀硫酸反应,过滤 B.过量的 Fe2O3与稀硫酸反应,过滤 C.过量的稀硫酸与 Fe2O3反应 D.过量的 Fe 粉与 CuSO4溶液反应,过滤二、实验探究题 9、(2019 陕西)化学是一门以实验为基础的科学,下面是初中化学中几个重要的对比实验。
2020年中考物理复习实验专题五《探究平面镜成像特点》1.如图甲所示的是探究平面镜成像的特点实验装置图。
(1)在甲图中,点燃玻璃板前面的蜡烛A,拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到__________;(2)移去蜡烛B,在其原位置上放置一块白屏,白屏上________,(填“能”或“不能”)成蜡烛A的清晰的实像。
(3)学习了平面镜成像后,小明回家观察到家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘,距转盘1.6m 高处有一盏灯,该灯通过转盘成像如图乙所示。
则灯的像距离该灯_________m;若用手拨动转盘使其水平旋转,则会观察到灯的像的位置________。
(填“改变”或“不变”)【答案】蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合不能 3.2m不变2.如图所示,在探究“平面镜成像的特点”实验中:(1)为了便于观察,该实验最好在________(选填“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行。
(2)改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离________(选填“有关”或“无关”)。
过了一段时间,蜡烛A变短则A的像的大小将________。
(3)实验室提供了如下器材:①厚为2mm的茶色玻璃,②厚为2mm的透明玻璃,探究活动中应选用的玻璃板是________(填序号)。
(4)如果将点燃的蜡烛A远离玻璃板,则像将________玻璃板。
(5)实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像,这是由于______________________造成的。
(6)在寻找像的位置时,小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与它重合,请你猜想原因可能是________。
(7)如图是小明同学探究平面镜成像的实验装置,在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像,小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当移动到A′处时,可以看到它跟像完全重合,由此可以得出的结论是____________;这种研究方法叫______________。
专题五实验探究题(中考第35题)类型一有关物质成分或物质性质的探究例1 (2019,鸡西)实验小组将澄清石灰水和碳酸钾溶液混合,充分反应后过滤,得到了滤液M,同学们对滤液M中溶质的成分进行探究,探究过程如下:【猜想与假设】①含有KOH;②含有__KOH和Ca(OH)2__;③含有KOH、K2CO3;④含有KOH、K2CO3和Ca(OH)2。
【设计与实验】(1)大家认为猜想__④__一定不正确,其原因是__K2CO3和Ca(OH)2不能共存__。
(2)甲同学取滤液M样品,向其中加入足量的__稀盐酸__,不产生气泡,则猜想③不正确。
相关反应的化学方程式为__Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓[或K2CO3+Ca(OH)2===2KOH+CaCO3↓]__。
【解析】【猜想与假设】澄清石灰水和碳酸钾溶液混合发生反应:K2CO3+Ca(OH)2===2KOH+CaCO3↓;当二者恰好完全反应时,反应后溶液中的溶质只有KOH;当氢氧化钙过量时,反应后溶液中的溶质有KOH和Ca(OH)2;当碳酸钾过量时溶液中的溶质有KOH、K2CO3,故②含有KOH和Ca(OH)2。
【设计与实验】(1)因为K2CO3和Ca(OH)2可以发生反应,故不能共存,所以猜想④一定不成立。
(2)由于碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,故猜想③错误,溶液中的溶质没有K2CO3。
(3)碳酸钠(或碳酸钾)与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠(或氢氧化钾),若猜想②成立,可以通过加入碳酸钠溶液(或碳酸钾溶液)来检验氢氧化钙的存在。
所以取一定量滤液M于试管中,加入碳酸钠溶液(或碳酸钾溶液),有白色沉淀生成,则可验证猜想②成立。
【交流与反思】因为滤液M呈碱性,直接倒入下水道,会污染水源(或地下水、污染环境)等。
对应训练1 (2019,唐山路北区三模)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。
某探究小组的同学通过查阅资料得知:氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气。