2019届初三化学精英复习：专题卷(四) 实验探究题

1 专题卷(四) 实验探究题

(时间：90分钟 满分：100分)

1．(11分)某学校化学兴趣小组的同学在做完木炭还原氧化铜的实验后，发现试管中仍有黑色固体存在，他们对黑色固体是什么进行了探究：

【提出猜想】甲同学：是木炭；乙同学：是氧化铜；丙同学：是__木炭和氧化铜的混合物__。

【查阅资料】木炭、铜都不与稀硫酸反应；CuO、Fe2O3、MgO等氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。

【实验设计】向盛有黑色固体的试管中加入足量稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。

【分析讨论】他们对该实验方案进行了讨论，达成了共识：若试管内溶液呈蓝色，黑色固体不存在，证明__乙__同学猜想正确；若试管内液体无色，有黑色固体存在，证明__甲__同学猜想正确；若出现的现象是__试管内溶液呈蓝色且有黑色固体存在__，证明丙同学的猜想正确。发生反应的化学方程式为：__CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O__。

2．(15分)小明同学设计以下实验;探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量。(已知：白磷的着火点是40 ℃，红磷的着火点是240 ℃)

实验装置 实验过程 实验现象

①取一烧杯，加入适量的生石灰，再分别取少量白磷、红磷放在烧杯上的铜片上。②…… 一会儿白磷发生燃烧，红磷不燃烧。

③先在容积为350 mL的集气瓶中装进50 mL滴有红墨水的水，在燃烧匙中放足量白磷，量筒中盛入足量水。④按图连好仪器，用激光手电照射白磷，白磷燃烧。 集气瓶和量筒中的水均为红色，量筒内的液体体积减少约60 mL。

(1)实验过程②是__向烧杯中加入适量的冷水__，烧杯中发生反应的化学方程式为__CaO＋H2O===Ca(OH)2__。

(2)白磷燃烧反应的化学方程式为__4P＋5O2_=====点燃2P2O5__。 2 (3)根据实验2的结果，计算空气中氧气的体积分数约为__60mL350mL－50mL＝15__(写出计算式和结果)。

(4)在整个实验2的过程中，集气瓶内的压强变化是__先变大，后变小到与大气压相等__。集气瓶中预先装入50 mL水，水起的作用是__吸收白烟，同时防止集气瓶内的空气因瓶内温度升高、压强增大而逸散到瓶外__。

3．(6分)(2017·舟山)在拓展性课程活动中，小明利用以下常见物品验证酸的一些性质：

白醋(含3%的醋酸)、食品干燥剂(主要成分是CaO)、鸡蛋壳、牵牛花汁液、铁钉、苏打(碳酸钠)。

【查阅资料】牵牛花汁液在酸性溶液中显红色，在中性溶液中显紫色，在碱性溶液中显蓝色。

【实验过程】

(1)在鸡蛋壳上滴加白醋，产生无色、无味的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，则鸡蛋壳中一定含有__CO32－__(用离子符号表示)。

(2)小明知道酸能够与铁发生化学反应产生氢气，但当他将足量的白醋加入放有铁钉的容器中，没有看到明显的气泡产生。小明很疑惑，于是提出猜想：气泡不明显可能与酸的浓度和种类有关。要验证与酸的浓度有关，应选择下列试剂中的__B__(填字母)。

A．3%的盐酸 B．5%的醋酸

C．5%的盐酸

(3)小明还想利用已有物品验证酸与碱的反应，请你帮助完成下列实验设计。

步骤 操作 现象

1 将食品干燥剂加入适量清水中，搅拌后静置 放出大量的热

2 取步骤1中的上层清液，先加入牵牛花汁液，__再逐滴滴加白醋至过量__ 溶液由无色变为蓝色，再变为紫色，最后变为红色

【评价反思】科学于生活，生活中的许多事物能更好地帮助我们学习和理解科学。

4．(11分)(2017·随州)实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。淅河中学化学学习小组发现一瓶未密封的氢氧化钾固体，对其是否变质进行探究。

【提出猜想】①未变质 ②部分变质 ③完全变质

【查阅资料】OH与NaOH 性质类似，也能与CO2反应而变质。请写出OH变质的化学方程式：__2OH＋CO2===2CO3＋H2O__。 3 【设计实验】

(1)取少量样品于试管中配成溶液，滴加足量稀盐酸，有气泡产生，则猜想__①__不成立。

(2)准确称取一定质量的固体样品，放在如图所示装置中进行实验，根据CO2的体积和密度计算变质产物的质量，从而确定变质情况。请判断这个方案是否可行，并说明理由：__不可行，因为CO2能溶于水(或与水反应)，导致测量结果误差较大__。

(3)请你另外设计一个方案，进一步探究变质情况。

实验步骤 实验现象 实验结论

__另取少量样品于试管中，配成溶液，再加入足量的氯化钙溶液，静置后滴加酚酞试液__ __产生白色沉淀，溶液变红色__ 猜想②成立

5.(13分)(2017·安顺)2017年5月，我国在南海海域成功开采天然气水合物——可燃冰，可燃冰是甲烷与水在低温、高压的条件下形成的无色、冰状固体，是最具开发前景的能;之一。可燃冰的主要成分是CH4·nH2O，在开采过程中若甲烷泄漏，会导致严重温室效应。某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：

【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？

【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。

【猜想与假设】

甲：CO2、H2O 乙：CO、H2O

丙：NH3、CO2、H2O 丁：CO2、CO、H2O

你认为__丙__同学的猜想是错误的。

【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下列装置，进行验证： 4

(1)A、B装置的顺序不能颠倒，原因是__颠倒后无法确定水;自生成物还是;自澄清石灰水__。

(2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是__空气中含有水和二氧化碳，影响对产物的检验__。

(3)实验中观察到A中__无水CuSO4遇水变蓝__，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断__丁__同学猜想成立。

(4)请写出B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式：__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__。

6．(15分)(2017·哈尔滨)在化学课上，老师带;一瓶未知溶液A，已知它是稀盐酸或稀硫酸中的一种，进行如下实验(图1)：

观察到烧杯中的现象是__有气泡冒出__。

【提出问题】A是哪一种酸？

老师要求甲、乙同学从反应后的溶液B分别展开探究。

【猜想假设】甲同学：A是稀盐酸；乙同学：A是稀硫酸。

【实验探究】如图2

【评价交流】甲同学的实验__不能__(填“能”或“不能”)得出正确结论，乙同学的实验__能__(填“能”或“不能”)得出正确结论。

实验3发生反应的化学方程式为__BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl__，反应后所得溶液中一定含有的离子是__NO3－、Cl－、Na＋__。

【归纳总结】通过乙同学的实验可以得出：选择试剂鉴别溶液中的待测离子时，如果待测溶液中含有干扰离子，则应在鉴别前，先另选试剂将干扰离子变成__气体__除去。经讨论我们 5 能够总结出，除去溶液中干扰离子的一般方法是：选择试剂将干扰离子变成__沉淀、气体或水__除去。

7．(14分)某校化学兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅。

(1)探究一：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？

【方案设计】小亮、小丽、小林三位同学设计了如下方案进行探究：

方案步骤 方案预估现象 方案预估结论

小亮 取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡 酚酞试液不变色 恰好完全中和

续表

方案步骤 方案预估现象 方案预估结论

小丽 用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 pH＝7 恰好完全中和

小林 取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液 有白色沉淀生产 盐酸过量，没有

完全中和

【方案评价】请判断以上设计的三个方案中，__小丽__同学的方案是正确的。

【方案反思】请分析另外两个方案错误的原因：__反应后的溶液如果呈酸性，酚酞也不变色__；__中和反应的产物NaCl和硝酸银溶液反应也会产生白色沉淀__。

(2)探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？

【作出猜想】小亮猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH；小丽猜想：溶质只有NaCl；小林猜想：溶质有NaCl、HCl；你的猜想：溶质有__NaCl、NaOH__(填化学式)。

小丽认为小亮的猜想是错误的，她的理由是__氢氧化钠可以和稀盐酸反应，所以HCl和NaOH不能共存__。

【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整： 6

实验操作 实验现象 实验结论

取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液

__产生气体__ 小林猜想正确

__取反应后的溶液于试管中，加入氯化铜溶液__ 有蓝色沉淀生成 你的猜想正确

8.(15分)竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品，这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。某课外活动小组对竹炭进行初步探究。

【提出问题】竹炭中是否含有碳元素？

【猜想与假设】竹炭中含有碳元素。

【查阅资料】新鲜的血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红。

【设计实验】所用装置如图1所示。(A装置的作用为吸收空气中的水和二氧化碳)

(1)实验开始后，C装置中产生白色沉淀，发生反应的化学方程式为__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。

(2)小玥认为应在A、B装置间，再增加一个C装置，目的是__检验二氧化碳已除尽__。

(3)课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处是__没有进行尾气处理__，请你设计解决的方法：__在a处用气囊收集或加一盏点燃的酒精灯__。

(4)小亮认为可以用如图2所示的装置，替换原装置中的E装置，你认为__不可以__(填“可以”或“不可以”)，原因是__在E装置中通入的是一氧化碳和空气的混合气体，高温可能会爆炸__。

【结论】竹炭中含有碳元素。

【拓展应用】竹炭细密多孔，竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化瘀、去污等功效，下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确的是__B__。

A．可除衣领袖口等处的汗渍 B．不能除去口中异味 C．虫咬、灼烧可消炎止痛