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中考专题复习——化学实验探究题之物质化学性质的研究

来源:东饰资讯网
物质化学性质的研究

1、【2019·杭州校级模拟】化学小组用如图所示装置研究酸碱盐的性质(夹持仪器已省略)。

(1)关闭K2,打开K1和分液漏斗玻璃塞、活塞,向B装置中加入稀盐酸,使其浸没大理石后关闭分液漏斗活塞。B中发生反应的化学方程式为__ _。

(2)当B中的物质仍在反应时,关闭K1,打开K2.一段时间后C中的现象为___ ;充分反应后,C中一定含有溶质NaCl的原因是_ __。

(3)当实验结束后,将装罝A. B. C上层淸液全部倒入同一烧杯中,滴加无色酚酞溶液,发现酚酞溶液无色,请选用一种试剂确定溶质成分几种可能情况,写出所加试剂,预期现象和结论 。

2、【2019·杭州】某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图实验装置,以研究铜酸钠(NaCuO2)跟H2的反应,实验中观察到如下现象:①固体中出现紫红色物质;②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。

回答:

(1)经检验紫红色物质为一种金属单质,完成下列反应的化学方程式: 2NaCuO2+3H2===2NaOH+ + 。

(2)若实验过程中包含下列步骤(没有根据操作顺序排列)

①停止通H2;②通纯净H2排净装置里空气;③点燃酒精灯加热;④熄灭酒精灯停止加热,正确的操作顺序是 (填序号)。

(3)根据题干中给出的实验现象 (选填“①”或“②”),可直接判断氢气发生了

化学变化。

(4)完全反应后,为了测定固体产物中Cu的质量,要用蒸馏水多次洗涤后晾干、称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。

3、CaCO3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。某种大理石除主要成分为CaCO3外,还有少量的硫化物。小茜和小明同学用这种大理石和稀盐酸反应,分别开展以下探究,请你参与探究并回答相关问题。 【查阅资料】 资料一:已知复分解反应CaCO3+2HCI=CO2↑+H2O+CaCl2可自发进行。在常温下,测得浓度均为a%的下列六种溶液的pH大小情况: 溶质 H2SO4 HCl H2S H2CO3 HClO pH 小→大 表中pH大小情况揭示出复分解反应的一条规律,即较强酸发生类似反应可以生成较弱酸。下列反应均能发生,其中不符合该规律的是______(填字母). A. H2SO4+2NaHCO3=2NaCl+2H2O+2CO2↑ B、2HCl+CaS=CaCl2+H2S↑, C. CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO D、H2S+CuSO4=H2SO4+CuS↓, 资料二:常见干燥剂有①浓硫酸②无水氯化钙③碱石灰④生石灰⑤五氧化二磷 【实验探究】

小茜同学为了得到纯净的二氧化碳,设计了如下装置,请你分析:

(1)制备的CO2气体中,可能含有的杂质是______;

(2)上述装置中,A是______溶液,NaHCO3溶液可以吸收______; (3)上述装置中,B物质的名称可能是______;

(4)用这个实验得到的气体测定CO2的相对分子质量,如果B物质失效,测定结果______(填“偏高“、“偏低“或“不受影响“);

实验步骤 I.将适量盐酸加II.称取少量大理石样品加入烧入烧杯中并称重 杯中,使之与过量稀盐酸反应 III.待完全反应后,称重 实验图示 实验数据 烧杯和盐酸的质量为100.0g 大理石样品的质量为12.0g 烧杯和其中混合物的质量为107.6g (5)小明同学为了计算这种大理石中含碳酸钙质量分数,进行了如下定量实验: 小明同学通过分析计算,得出结论:该实验中生成的二氧化碳的质量是4.4g.大理石样品纯度为83.3%.请你评价他的结论是否正确______(填“正确“或“错误“),并简述理由 _ .

4、医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁.某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣,打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究. 【提出问题】硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么?

【查阅资料】a.亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子;

b.亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀; c.硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水,高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物;

d.SO2能使高锰酸钾溶液褪色.

(1)【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外,还可能是 (2)【探究一】利用废水回收铜,制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用.

实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是 ; (3)【探究二】某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解研究

Ⅰ.该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值.

①硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液;装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g;装置C中高锰酸钾溶液褪色. ②实验中要持续通入氮气的目的是 . ③小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3 .

Ⅱ.某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量—分解温度的关系图如图2.

①图2中T3至T4过程的化学反应方程式 . ②计算FeSO4•xH2O中的x为 .

5、金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一,某学习小组欲测定铜的相对原子质量,设计如下实验方案,步骤如下:

①连接好装置;②检查装置气密性;③装入药品;④ ;⑤D中黑色固体完全反应变成红色后,停止加热;⑥待D中玻璃管冷却至室温,关闭分液漏斗活塞;⑦数据处理。 (1)实验步骤④的正确操作是 (填序号)

A . 先点燃酒精灯加热,一段时间后再打开分液漏斗活塞,滴加盐酸 B . 先打开分液漏斗活塞,滴加稀盐酸;一段时间后点燃酒精灯加热 C . 打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热,谁先谁后都可以

(2)B 装置中水的作用 ,装置 B 中长玻璃管的作用是使装置气压平衡。 (3)已知:CuO 样品质量为 m1 克,E 中增重为 m2 克,D 中反应后的固体质量为 m3 克,

A 中反应产生氢气的质量为 m4 克,以下数据中能计算铜的相对原子质量的是( ) A . m1、m2 B . m2、m3 C . m1、m3 D . m2、m4

(4)若使制取氢气是装置随开随用,随关随停,可选用下列装置中的

6、“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”,这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考,并查阅资料,对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。 【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应,反应方程式为:2Na+2H2O==2NaOH +H2↑。 【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。

猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应,生成的沉淀只有氢氧化铜。

【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中,有关产生沉淀的现象如下表所示。 实验钠块大小 硫酸铜溶液 编号 ① 绿豆大小 稀溶液10ml ② 绿豆大小 浓溶液10ml ③ 豌豆大小 稀溶液10ml ④ 豌豆大小 浓溶液10ml 实验中产生沉淀的现象 产生蓝绿色沉淀 产生蓝色絮状沉淀 产生蓝色絮状沉淀 产生蓝色絮状沉淀,并出现黑色固体 小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。 (1)【实验结论】a.上述实验中均未观察到 色固体生成,由此判断猜想一错误

b.实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的,由此判断猜想二也错误。 (2)【实验反思】

a.实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。

b.由上述实验过程可知,导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有 。 c.为了用钠置换硫酸铜中的铜元素,小科设计了如下实验方案: 方案一:把钠块和无水硫酸铜直接混合,在干燥的空气中加热。

方案二:把钠块和无水硫酸铜直接混合,隔绝空气加热。

请从两个方案中选出合理的方案,并说明理由: 。

7、小江和小南同学发现实验室有两瓶标签模糊的白色粉末状药品,经询问老师,得知它们分别是K2CO3和Na2CO3,他们想通过所学知识把两种药品区别出来,在老师的指导下,设计了如下实验装置。其主要步骤如下:

①按图组装仪器,称量5g样品1放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸; ②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线); ③再称量5g样品2,重复以上实验。

[实验结果]以曲线图呈现,如图。

[实验结论]两位同学通过简单计算,认为样品1是_ __。理由是__ _。 [反思与拓展]两位同学的称量无误,但在两次实验中,干燥管内物质的增重均__ _(填“大于”或者“小于”)理论值,请你帮助他们找出一个可能的原因:_ __。

8、如图是小忻同学设计的实验装置(铁架台等仪器忽略)制备CO2和验证CO2能与NaOH反应。

(1)装置B的作用是__ _。 (2)请补充画出装置C中a、b导气管。

(3)小易同学分析实验后,发现此装置有明显不足,至少添加一个洗气瓶F,你认为应该在哪个位置加一个装有什么药品的装置?__ _(药品从下面选)

a.浓NaOH溶液 b.澄清石灰水 c.饱和NaHCO3溶液 d.饱和Na2CO3溶液

(4)打开止水夹K1,检查气密性。加入药品开始实验,当观察到装置E中的现象是___ ,可确定装置C收集满CO2。

(5)小平同学认为证明CO2与NaOH反应,还应把注射器NaOH溶液换成_ __,再做一次实验。

9、军军化学兴趣小组的同学想通过实验制备NO气体并验证它的性质。在查阅资料后得知:①NO常温下是一种无色、有毒,难溶于水的气体;②NO常温下能与氧气迅速反应,生成红棕色的NO2气体,NO2能和水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO; ③实验室常用铜与稀硝酸反应制取NO:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑十4H20.他们设计了如图装置图。

(1)图中A仪器的名称为__ _。

(2)若试管C中是空气,E为尾气吸收装置,试管D中液体是紫色石蕊溶液,则打开A中活塞后,试管C中的现象是__ _。试管D出现的现象是_ __。

(3)做完本实验后他们讨论以铜和稀硝酸为主要原料制取Cu(NO3)2时设计了两种方案: 方案一:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑十4H2O; 方案二:2Cu+O2===2CuO,CuO+2HNO3═Cu(NO3)2+H2O。

你认为以上两种方案中哪一方案更好,并说明理由。__ _(理由答出两点)

10、资料信息:超氧化钾(KO2)固体与HCl、H2O、CO2都能发生反应,且都有O2产生。宇宙飞船中可用KO2固体与人呼出的CO2反应生成氧气:4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2

为了验证CO2与KO2固体能反应产生氧气,某小组同学以大理石和浓盐酸反应生成的CO2来与KO2反应制取O2,设计了如图实验装置:

(1)C处应从A. B两种装置中选择__ _作CO2发生装置;

(2)已知CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液,D装置有足量碳酸氢钠溶液,其作用是__ _; (3)据资料知,水与水蒸气也能与超氧化钾反应生成氧气。于是有同学提出,上述实验能生成氧

气可能与CO2中混有的水蒸气有关。若要确认是CO2与超氧化钾反应生成氧气,你对上述实验装置的改进方法是__ _; (4)为了除去O2中可能剩余的CO2,F中可盛放过量__ _溶液。

11、甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点,是一种新型甜味剂,我国是全国最主要的生产国,实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成,进行如下实验: 【提出猜想】甜叶菊苷由什么元素组成?

【进行实验】小晴取适量的甜叶菊苷按如图进行操作,并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。

【讨论交流】其他同学认为小晴的实验设计不严谨,原因是 。经改进试验后,检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定甜叶菊苷中一定含有碳,氢元素。

【继续探究】为了进步确定其元素组成。利用如图进行实验。(已知:装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)

(1)实验前要通一会儿氮气,目的是___ _____。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为______ __。

【数据记录】4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后,D装置增重2.7g,E装置增重8.36g。(产物被完全吸收)

【分析与讨论】数据分析:4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为________g,由此可以确定甜叶菊苷是由碳,氢,氧元素组成。

【反思评价】若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是________。 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

12、小徐学习了胆矾后,又从网上收集到一些”矾类”物质的化学式,明矾【KAl(SO4)2·12H2O】、皓矾(ZnSO4·7H2O)、绿矾(FeSO4·xH2O)等。通过查阅资料可知亚铁离子不稳定,加热时容易被氧气氧化成铁离子。小徐为了测试绿矾(FeSO4·xH2O)中结晶水含量,如图连接好装置进行实验。部分实验操作及数据如表:

步骤 1 2 3 操作 称量石英玻璃管A(带止水夹K1和K2) 将样品装入石英玻璃管A中,将无水硫酸铜装入B 再次称量A 打开K1和K2,先缓缓通入N2,再点燃酒精灯,加热一段时间, 4 熄灭酒精灯,关闭K1和K2,称量A 5 6 重复上述操作步骤 直至A质量不变 / M4 M3 质量/g M1 / M2 (l)该实验中证明A中绿矾分解的证据是_ __; (2)上述操作中打开K1和K2,缓缓通入N2的作用是__ _; (3)根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=__ _。

13、小刚等四人组成的兴趣小组对锌与酸的反应进行了实验与探究:

(1)该兴趣小组在实验中通过仔细观察发现纯锌粒和硫酸的反应明显比粗锌粒慢。通过查阅资料了解其元素组成得知粗锌中含有一些不活泼金属,他们猜想可能是粗锌粒中不活泼金属促进了锌和硫酸的反应。为了验证该猜想,你认为应该在盛有纯锌粒和稀硫酸的试管中,加入少量的 (填序号)。

A、黄沙(主要成分) B、氯化铜 C、氯化钠 D、氯化钙 (2)实验中小刚发现加入上述第(1)问选项中后三种物质,纯锌粒和稀硫

酸的反应都有不同程度的加快,请你分析可能的原因是 ; (3)小刚想通过如图日常用品制作的装置和托盘天平,用m1克的粗锌粒和足量的稀盐酸m2(克)反应,测量粗锌粒样品中锌的纯度。实验步骤如下:

步骤 操作 称量m1克的粗锌粒和克的稀盐酸(足量),称量实验所用实验器材质量m3克 将粗锌粒放在铜网中,按图示装置组装后,称得仪器和药品的总质量 现象 1 / 2 m4克 3 4 将铜网插入足量的稀盐酸中,充分反应 反应完全后,称得整个装置m5克 / 有大量气泡 / 若要计算出粗锌的纯度,最少需要上述实验数据中的 (填m1、m2、m3、m4、m5); (4)若去掉碱石灰,则所测定的粗锌纯度 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

14、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3 cm,试管容积为20 mL),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 先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2 mL浓硫酸 加入2 mL NaOH浓溶液 先加入2 mL浓硫酸再通入约4 mL CO2 先加入4 mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2 先加入2 mL蒸馏水再通入约4 mL CO2 实验现象 1 2 3 4 5 镁条始终无明显变化 镁条始终无明显变化 镁条始终无明显变化 镁条始终无明显变化 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__ __。

参考答案

1、(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;(2)先有气泡冒出,后产生白色沉淀,B中的稀盐酸进入C中与碳酸钠反应生成了氯化钠;(3)向混合后的混合液中加入碳酸钠,若无现象,说明了只有氯化钠;若产生了沉淀,说明了溶质有氯化钠和氯化钙;若先产生气泡后又产生了沉淀,说明了溶质有氯化钠、氯化钙、稀盐酸。

2、(1)2Cu;2H2O;(两空没有先后顺序)(2)②③④①;(3)②(4)取最后一次洗涤液,检测PH是否等于7(其他合理即可) 3、资料一:D;

资料二:(1)HCl、H2S、水蒸气;(2)硫酸铜,HCl、H2S等酸性气体;(3)无水氯化钙;(4)偏高;(5)大理石中含有硫化物,硫化物与盐酸反应会生成硫化氢气体逸出,把生成的气体全部作为二氧化碳,使碳酸钙质量偏大,造成质量分数偏大. 4、(1)隔绝空气,防止药品变质;(2)步骤②稀硫酸过量;

(3)防止生成的部分水蒸气在装置A中冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B中被完全吸收);

高温

2FeSO4===Fe2O3+SO3↑+SO2↑;7

5、(1)B;(2)吸收HCl气体;(3)ABC;(4)ABC

6、(1)红;(2)钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀;

钠块的大小;硫酸铜溶液的浓度;

方案二,隔绝空气加热,能避免钠在空气中被氧化。

7、[实验结论]Na2CO3,等质量的Na2CO3和K2CO3与足量的稀盐酸反应,Na2CO3所产生的CO2

质量大于K2CO3。

[反思与拓展]小于;稀盐酸滴入过快,CO2没有被吸收完全。 8、(1)除去二氧化碳中的水蒸气;

(2);(3)A、B之间,c;(4)紫色石蕊试液变红;(5)5mL水。

9、(1)分液漏斗;(2)无色变为红棕色;紫色石蕊试液变红色;(3)方案二;理由是:①环保,不会生成有毒的NO;②产生相同质量的硝酸铜所消耗的稀硝酸少。

10、(1)A;(2)吸收氯化氢气体;(3)在D. E之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶; (4)氢氧化钠;

11、酒精燃烧也生成水和二氧化碳;(1)排除装置中的空气(2)2H2O2=====2H2O+O2↑

1.44;偏小

12、(1)B中白色固体变蓝色;(2)排出装置中的空气,防止硫酸亚铁被氧化;(3)

(M2−M1−M4)×152/(18×M4)

MnO2

13、(1)B;(2)三种溶液中的Cl-对反应起了促进作用;(3)m1、m4、m5;(4)偏大 14、(1)NaOH+CO2==Na2CO3+H2O;(2)检验只用O2是否会使镁条变黑;(3)O2(N2

可填写可不填写);(4)2、5;(5)H2O、CO2、O2;(6)常温下氮气的化学性质不活泼,很难和其他物质反应;(7)稀盐酸和澄清石灰水

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