2019九年级化学下册 专题复习（三）实验探究题同步测试 （新版）新人教版.doc

1专题复习专题复习( (三三) ) 实验探究题实验探究题1 1(2018·安徽)“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验：盛有氢氧化钠、亚甲蓝(C16H18N3SCl)、葡萄糖 混合液的试管，经振荡、静置后溶液颜色会出现反复变化(如图 1)。某兴趣小组开展如下探究，回答下列问题。(1)混合液中属于人类基本营养物质的有水和_葡萄糖_。 (2)小明对振荡实验后溶液变蓝的原因进行如下猜想：溶液中溶入 CO2；溶液中溶入 O2；溶液中溶入 _N2_(填化学式)。 (3)小红利用图 2 装置，从 A 端吹入呼出的气体，混合液由无色变为蓝色，由此_不能_(填“能”或“不能” )得出猜想正确，原因是_人体呼出的气体中也含有氮气和氧气等_。 (4)为探究猜想，利用图 2 装置设计实验方 案：_从 A 端通入氧气，若溶液变蓝，则猜想正确；若溶液不 变蓝，则猜想不正确_。 2.2. (2018·安徽)某兴趣小组在相同条件下，将 10.00 g 下列物质分别置于相同规格的烧杯，并敞口存放于空 气中，烧杯中物质质量随时间变化如下表，回答下列问题。质量/g 时间 水饱和石灰水 稀盐酸 浓硫酸 氯化钠浓溶液 氯化钙浓溶液1 天8.1 68.378.6411.189.3810.252 天5.7 65.946.6912.558.4710.33(1)下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是_D_(填字母序号)。(图中“ ”表示氧原子， “ ”表示氢原子)(2)石灰水在空气中久置后有浑浊现象，写出该反应的化学方程式_Ca(OH)2CO2=CaCO3_H2O_。 (3)为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择上表中的_CaCl2_(填溶质的化学式)。 (4)将 10.00 g 氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到 2.26 g 晶体，则该溶液是_不饱和_(填“饱和”或“不 饱和”)溶液。(已知该温度下氯化钠溶解度为 36.1 g) (5)为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化，该小组开展如下探究。 甲同学猜想浓度可能会变大，理由是_稀盐酸中水的蒸发量大于 HCl 的挥发量_。 为验证甲同学的猜想是否正确，设计实验方案：_取等质量的原盐酸和久置的盐酸，均加酚酞溶液，分别 滴入等浓度的 NaOH 溶液，至溶液恰好由无色变为红色，比较消耗氢氧化钠的量(其他合理答案均可)_。 【注意：若答对第(6)小题奖励 4 分，化学试卷总分不超过 60 分。】 (6)乙同学取 20%的氢氧化钠溶液 20.00 g，敞口放置一段时间后部分变质，得到 18.80 g 溶液，由此能否计 算所得溶液中溶质组成？若能，请计算其组成；若不能，请补充完成实验方案设计，同时说明需要测定的数据(用 a表示)，并计算a的取值范围_不能。实验方案：将变质后溶液加热蒸干，称量所得固体质量为a_g。a的取值 范围：4.00<a<5.30_。(不要求写出计算过程) 3 3理科实验操作考试中，小明同学在做铝和稀盐酸反应时无意中加入几滴硫酸铜溶液，发现铝片表面产生气2泡速率明显增快，对此他产生了兴趣。 【提出问题】硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂？硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗？ 【设计并实验】室温下，小明将过量、表面积相同已打磨的铝片分别加入到 6 份 30 mL 10%稀盐酸中，并在每 份中加入不同体积的硫酸铜饱和溶液，记录获得相同体积氢气的时间，从而确定产生氢气的速率。实验混合溶液123456 饱和硫酸铜溶液/mL00.52.551020 水/mL2019.517.5V100 (1)上述表格中V_15_。 (2)写出铝和稀盐酸反应的化学方程式：_6HCl2Al=2AlCl33H2_。 (3)定量收集氢气体积可用下图_c_(填写字母序号)装置。【实验现象】随着硫酸铜溶液体积的增加，产生氢气的速率先加快后明显减慢，且铝片表面附着的红色物质 逐渐增加。 【结论与解释】 (4)随着硫酸铜溶液体积的增加，反应速率明显变慢，可能的原因是_部分 Al 和 CuSO4发生了置换反应，生成 的铜阻碍了反应的进行_。 (5)根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂，其原因是_CuSO4和 Al 发生了反应生成了铜， CuSO4的质量发生了改变_。 【实验反思】加速铝和稀盐酸反应速率还可以采取的措施是_升高温度(或增大 HCl 浓度等)_(写出一点)。【注意：若答对(6)(7)小题奖励 4 分，化学试卷总分不超过 60 分】 【实验拓展】根据上述实验，小明认为是盐中的金属离子影响了铝和稀盐酸的反应速率；为了研究不同金属 离子对反应的影响，小明同学继续实验，取过量表面积相同的铝片和 30 mL 10%稀盐酸混合后加入不同的盐溶液， 实验现象如下(加号越多，代表反应速率越快)：实验 1实验 2实验 3实验 4实验 5加入试剂 05 mL水5%NaCl 溶液5% Mg(NO3)2 溶液5% FeSO4 溶液5% CuSO4 溶液产生气 泡速率(6)上表中，用水进行实验的目的是_进行对照_。 (7)上述实验设计存有缺陷，该缺陷是_铝片未经过表面打磨_；改进实验后，仍符合上表中的实验现象，可 得到的结论是： _Na、Mg2对实验效果没有明显影响_； _Fe2、Cu2能加快 Al 和 HCl 反应速率，且 Cu2效果较好_。 4 4为研究铝和铜的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。 (1)小明设计的实验方案是：将打磨的铝片和铜片中分别加入稀盐酸，观察反应的现象。写出铝与盐酸反应的 化学方程式_2Al6HCl=2AlCl33H2_。 (2)小芳将去膜铝片分别加入稀氯化铜溶液和浓氯化铜溶液中，发现后者反应比前者快，原因是_氯化铜溶液 浓度越大，反应速率越快_。 (3)小芳在(2)实验中，还观察到在铝片与浓氯化铜溶液反应时有“白色沉淀”这一异常现象出现。 【提出问题】铝与浓氯化铜溶液反应出现的白色沉淀的组成是什么？ 【查阅文献】AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇；3Cu 和 CuCl2溶液反应生成 CuCl(氯化亚铜)，CuCl 为白色固体，不溶于硫酸、乙醇，可溶于浓氨水且溶液变 蓝色。 【提出合理假设】 假设 a：该白色沉淀可能含有_CuCl(或 CuCl 和 AlCl3)_； 假设 b：该白色沉淀可能含有 AlCl3； 假设 c：该白色沉淀可能含有 Al。 【设计并完成实验】取白色沉淀分别进行如下实验。实验编号实验操作实验现象加入适量稀硫酸无气泡，固体部分溶解，得到澄清溶液加入适量无水乙醇固体部分溶解加入适量浓氨水固体部分溶解，得到蓝色溶液【得出结论】由实验可判断假设 c_不成立_(填“成立”或“不成立”)，再结合实验和可得出该白色 沉淀的成分是_CuCl 和 AlCl3_。 (4)小芳将氯化铜溶液换成硫酸铜溶液继续实验，发现铝片和硫酸铜溶液反应现象不明显。 【发现问题】为什么铝片易与氯化铜溶液反应而难与硫酸铜溶液反应呢？ 【提出假设】Cl的存在使铜盐和铝的反应容易进行。 【设计实验】如果你能帮助小明设计一个合理的实验来验证假设(用文字描述或者绘图都可以)。 _取打磨的铝片放在一定体积的硫酸铜溶液中，滴加硫酸钠溶液观察现象；再取打磨的铝片放在同一体积的 硫酸铜溶液中，滴加氯化钠溶液观察现象(其他合理答案也可以)_。 5 5(2018·繁昌县二模)为了比较铝与相同 pH 的稀盐酸和稀硫酸反应的快慢，某化学兴趣小组做了如图 1 的 探究实验。(1)x_5_，实验过程中，可以通过观察_产生气泡的快慢_，来比较铝与稀盐酸和稀硫酸的反应速率。 (2)实验过程中，发现：相同温度下，铝与稀盐酸反应更加剧烈，同学们提出了以下猜想： 猜想一：试管中氯离子对反应起了促进作用； 猜想二：_试管中硫酸根离子对反应起了抑制作用_。 猜想三：以上两种猜想同时成立。 (3)为了验证上述猜想是否正确，向试管中加入少量_C_(填序号)，向试管中加入少量_B_(填序号)， 作对比实验。 A硫酸铜 B氯化钠 C硫酸钠 D浓盐酸 【实验验证】 (4)通过(3)中的对比实验，观察到试管中反应快慢无明显变化，试管中反应明显加剧，则猜想_一_成 立。 【拓展探究】 (5)老师在密闭容器中，利用压强传感器测定铝片与稀盐酸反应过程中容器内压强变化曲线如图 2 所示，请回 答以下问题： 写出AB段压强变化不大的原因_Al2O36HCl=2AlCl33H2O_(用化学方程式表示)。 铝与稀盐酸反应停止是在点_C_处(用图中字母表示)。 CD段压强变化的原因_金属与酸反应为放热反应，反应停止，温度下降，压强减小_。 6 6(2018·霍邱县一模)某化学研究小组对蜡烛(主要由碳、氢元素组成)的燃烧进行了如下探究。4(1)设计图 1 所示实验，锥形瓶中发生反应的化学方程式为_CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2_；靠近三通 管_下口_(填“上口”或“下口”)的火柴火焰熄灭，理由是_二氧化碳密度比空气的大且不支持燃烧_。 (2)某同学用大烧杯将高低 2 支燃烧的蜡烛罩住(如图 2)，观察到高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭。 【提出问题】导致高的蜡烛先熄灭的原因是什么？ 【猜想与假设】 假设 1：可能是高蜡烛火焰附近的二氧化碳含量过大导致其先熄灭； 假设 2：可能是高蜡烛火焰附近的氧气浓度过低导致其先熄灭。 【设计实验】 甲同学按图 2 装置进行实验，点燃蜡烛，用大烧杯罩住。一段时间后，发现贴在烧杯内壁上部的滤纸先褪色。 说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的浓度_高_(填“高”或“低”)。 (3)为进一步验证假设 1，乙同学收集 1 瓶含 20%氧气和 80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密 闭，蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭，根据实验现象可知：假设 1_不合理_(填“合理”或“不合理”)。 【注意：若答对第(4)小题奖励 4 分，化学试卷总分不超过 60 分。】 (4)丙同学使用传感器测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭后的过程中(80 s 时蜡烛熄灭)，装置内氧气和二氧化 碳含量的变化曲线如图 3。则可得出蜡烛燃烧的条件是_蜡烛燃烧需要氧气的浓度高于 16%_。 (5)结合已有知识和上述实验分析，乙同学实验中，蜡烛完全熄灭后瓶内含有的气体有_二氧化碳、氧气和水 蒸气_。 7 7(2018·淮北模拟)某研究小组为探究“铁钉在不同溶液中腐蚀的速率”，在相同条件下取同浓度的下列不 同溶液用如图 1 所示装置完成实验，并用手持数据采集器进行测定。回答下列问题：图 1所用溶液NH4Cl(NH4)2SO4NH4NO3 0 min 时氧 气浓度(%)20.820.820.8500 min 时 氧气浓度(%)15.817.017.4实验前溶液 pH5.315.535.50 实验后溶液 pH7.377.998.22 铁钉表面锈蚀情况大量铁锈大量铁锈大量铁锈(1)用稀硫酸去除铁锈的化学反应方程式为_Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O_。 (2)在 NH4Cl、(NH4)2SO4和 NH4NO3溶液中，铁钉锈蚀过程中上述溶液的酸性均变_弱_(填“强”或“弱”)。 (3)上述实验方案是否合理？_不合理_(填“合理”或“不合理”)，你的理由是_实验前溶液的 pH 没有保5持相同_。 (4)铁钉锈蚀的速率还可能与_温度_有关。请设计你的实验，验证你的猜想：实验操作实验现象及结论_将三支洁净的铁钉分别半浸在温度为 0_、10_、50_的蒸馏水中(水温保 持不变)观察铁钉生锈情况_现象：铁钉均生锈，50_水中的铁钉 生锈最快，10_水中的次之， 0_水中的最慢_ _结论：温度越高铁钉生锈越快_(5)该小组在不同酸碱性溶液中又进行了探究，在相同条件下测定的实验数据如图 2 所示：图 2 a、上述实验中，氧气浓度下降先陡后缓的原因为_生锈速度变慢_。 b、根据甲、乙图象，请写出三点结论： _铁钉吸氧腐蚀速率先快后慢_。 _铁钉在酸性溶液中比在中性溶液中吸氧腐蚀速率快_。 _在含氯离子的溶液中铁钉吸氧腐蚀速率最快_。 8 8(2018·合肥二模)某化学兴趣小组为探究化学反应中的能量变化，进行以下实验： 【探究一】盐酸与氢氧化钠的反应 (1)写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的化学方程式：_NaOHHCl=NaClH2O_。 (2)甲同学设计实验：向一定量氢氧化钠固体中倒入 20 mL 4%盐酸，用温度计测量反应前后各溶液的温度。乙 同学认为该实验方案不合理，其理由是_氢氧化钠固体溶于水，温度也升高_。 (3)丙同学设计了如下三组实验，请你帮助他完成实验方案：实验编号实验方案实验 1向 20 mL 4%的盐酸中倒入 20 mL 水，测定稀释前后溶液的温度实验 2向 20 mL 5%的氢氧化钠溶液中_倒入 20_mL 水_，测定稀释前后溶液的温度实验 3_把 20_mL_4%的盐酸和 20_mL_5%的氢氧化钠溶液混合，测定混合前后溶 液的温度_(4)丙同学观察到的实验现象是：实验 3 溶液升高的温度远大于实验 1 与实验 2 溶液升高的温度之和，由此你 能得出的实验结论是_氢氧化钠与盐酸能发生化学反应_；_氢氧化钠与盐酸的反应是放热反应_。 【探究二】盐酸与碳酸氢钠溶液的反应。 如图是丁同学在 20 、基本隔热条件下利用温度传感器，分别测定向 20 mL 水和 20 mL 饱和碳酸氢钠溶液中 各倒入 20 mL 13.7%的盐酸后温度与时间变化曲线。6实验测得饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大，可忽略不计，据此回答下列问题： (5)18.0 秒后，曲线逐渐下降的原因是_盐酸的浓度变得很稀，被稀释不再放热_。 (6)比较曲线和曲线，你认为 13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是_吸热_(填“放热”或“吸热”) 反应，其理由是_曲线的最高温度低于曲线_。