浙教版九年级科学化学实验探究解析版.doc

化学实验探究1.小华同学发现了厨房里切过咸菜的菜刀，不及时清洗，很容易就锈蚀了。小华同学根据铁的生锈条件，同时查阅了相关资料了解到食盐能加快铁锈蚀速率。为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，她设计并完成了如下图的实验，很快看到实验现象。（1） 请说出该实验中U形管内红墨水液面可能出现的现象并分析其原因_。（2） 有同学认为小华的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在小华同学实验的基础上完善此实验方案_。答案：（6分）（1）左高右低（1分），铁与瓶中的氧气、水反应，使瓶内的气压减小（2分）（2）用与小华同学相同的装置，保持其它条件不变，将30mL食盐水换成30mL蒸馏水，重复小华的实验操作（3分）解析：（1）铁钉生锈需要吸收空气中的氧气，会导致瓶内气压减小，外界气压较大，故液面左高右低。（3） 本实验需要设置一个空白对照实验，排除水对实验的影响，所以将30mL食盐水换成30mL蒸馏水再设置一组实验。2.小金在网上发现了一种神奇的取火方法，将包口香糖的“锡纸”剪成中间窄、两端宽的条状，并将其两端搭在电池的正负极上（有一定危险，请勿模仿），过一会儿，“锡纸”中间部分燃烧起来，如图所示。（1）“锡纸”燃烧主要是利用了锡纸的_性，造成电池短路，产生较大的电流。锡纸在中间狭窄的地方电阻大，产生的热量多，使温度达到锡纸的着火点而燃烧。（2）“锡纸”成分揭秘查阅资料：“锡纸”是锡箔或铝箔和纸粘合而成； 锌粉是一种深灰色固体。实验探究：取包口香糖的“锡纸”，将有金属的一面打磨去掉氧化膜后，朝上放在点滴板上；并向其表面滴加氯化锌溶液，观察到有深灰色固体析出。实验分析：通过上述实验现象，可知“锡纸”是_（选填“锡”或“铝”）箔和纸粘合而成；下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述探究实验的是_（选填字母）。A硝酸银 B稀盐酸 C硫酸亚铁 D氯化镁（3）工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物合金。试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据（其他条件均已满足）判断，不能制得的合金是_。AAlSn合金 BNaAl合金 CKFe合金 DFeCu合金金属NaKAlCuFeSn熔点/97.863.666010831535231.89沸点/8837742200259527502260答案导电 铝 C C 【详解】（1）口香糖包装“锡纸”表面是一种金属箔，金属具有导电性。实验时，“锡纸”会发生燃烧，这是因为”锡纸“具有导电性，将它的两端直接接入电池正负极，就会造成短路，迅速产生大量的热使温度达到”锡纸“的着火点，而使之燃烧。（2）铝比锌活泼，而锡不如锌活泼，所以打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液，如果有深灰色固体析出则为铝，若没有深灰色固体析出则为锡，铝与氯化锌反应生成锌和氯化铝，因此“锡纸”是铝箔和纸粘合而成。可以替代氯化锌溶液完成上述实验的溶液中的金属应该在金属锌之后和金属锡之前，才能达到效果，因此该选择硫酸亚铁溶液。（3）合金是两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合而成的具有金属特性的物质，在合金中一种金属的熔点应低于另一种金属的沸点才能使两种金属熔合在一起。由表中的各金属的熔点、沸点可知A、B、D项的两种金属均可制得合金，铁的熔点比钾的沸点还高，所以当铁熔化时，钾已经气化，无法熔合，因此C选项中铁和钾不能制得合金。3.酸、碱、盐在生活、生产中应用广泛，使用时必须十分小心，氢氧化钠具有强烈的腐蚀性，实验时最好戴防护眼镜，为了便于理解和记忆，小丽同学总结了碱的化学性质如图，请你根据要求完成下列问题：   （1）小丽同学发现，以前取用氢氧化钠溶液时试剂瓶忘记盖瓶塞，依据反应说明NaOH必须  密封保存，否则在空气中要变质，如果该溶液变质，则发生反应的化学方程式为_； （2）要检验该氢氧化钠溶液已变质，选择下列试剂不能达到目的是_；A.稀HCl B.酚酞试液C.CaCl2D.Ca（OH）2（3）为了验证反应，小丽将无色酚酞试液分别滴入NaOH溶液和澄清石灰水中，溶液由无色变 成红色，原因是它们在水溶液中能电离出_  （4）依据反应，KOH能与下列物质反应的是_ A.H2SO4B.BaCl2C.CuSO4D.Na2CO3 【答案】（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O （2）B（3）OH-（4）A,C 【解析】（1）氢氧化钠在空气中变质的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；（2）A.碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，有气泡冒出，故A不合题意； B.氢氧化钠和碳酸钠的溶液都成碱性，都能使酚酞试液变红色，故B符合题意； C.碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，故C不合题意； D.碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，故D不合题意。故选B。（3）小丽将无色酚酞试液分别滴入NaOH溶液和澄清石灰水中，溶液由无色变 成红色，原因是它们在水溶液中能电离出OH-离子；（4）A.H2SO4与 KOH 反应生成硫酸钾和水，故A符合题意； B.BaCl2和 KOH 不能反应生成水、沉淀或气体，故B不合题意； C.CuSO4与 KOH反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾，故C符合题意； D.Na2CO3 和 KOH 不能反应生成水、沉淀或气体，故D不合题意。4.某兴趣小组为了研究露置于空气中的纯净生石灰(CaO)变质情况，进行了如下实验： 称取生石灰25g，将其露置于空气中。一段时间后，称量发现质量增加了4g。将变质的“生石灰”溶于足量的稀盐酸，产生的气体全部通过足量的浓硫酸后，再通入足量的氢氧化钠溶液中，充分反应后称得氢氧化钠溶液的质量增加2.2g。回答下列问题：（1）变质的“生石灰”与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为_ g。 （2）组成变质的“生石灰”中碳酸钙的质量为_ g。 （3）生石灰露置于空气中质量增加的原因是_，故实验室中的生石灰应_保存。 【答案】（1）2.2 （2）5（3）CaO吸收空气中的水蒸气生成氢氧化钙，部分氢氧化钙与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙和水；密封 【解析】（1） 将变质的“生石灰”溶于足量的稀盐酸，产生二氧化碳气体，先通过足量的浓硫酸进行干燥后，再通入足量的氢氧化钠溶液中，则氢氧化钠溶液增重质量即为二氧化碳质量，变质的“生石灰”与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为2.2克；（2）设碳酸钙质量为x CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2 100          44 x          2.2g 100:44=x:2.2g x=5g；（3）生石灰露置于空气中吸收空气中的水蒸气生成氢氧化钙，部分氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，所以质量会增加；由此可知，生石灰需密封保存；5.某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动： 【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想：猜想：CrAlCu  猜想：CrCu>Al  猜想：AlCrCu  猜想：AlCuCr（1）【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析，肯定不能成立的猜想有_ （填序号）。 （2）【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。 实验操作实验现象实验结论室温下，将大小相同并打磨光亮的铬片、铝片、铜片分别投入盛有体积相同、溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无现象猜想_.（填序号）成立（3）【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲、乙、丙三种金属的活动性依次减弱，某同学设计了如下方案： 把甲放入乙的盐溶液中  把乙放入丙的盐溶液中   把甲放入丙的盐溶液中你认为该方案中的 _（填序号）没有必要做。【答案】（1）（2）（3） 【解析】（1）【讨论交流】由于铜的活动性比铝弱，因此猜想错误；铬能与稀硫酸反应，说明铬的活动性位于氢前，而铜位于氢后，因此猜想错误； （2）【实验设计与过程】铜位于氢后，不能和稀硫酸反应，因此观察到没有气泡产生；根据铬片表面产生气泡缓慢，铝片表面产生气泡较快，铜片表面无气泡，说明铝的活动性最强，其次是铬，活动性最弱的是铜，因此猜想 正确； （3）【实验反思】通过把甲翻入乙的盐溶液中来，可以比较甲和乙的活动性；通过把乙放入丙的盐溶液中，可以比较乙和丙的活动性大小，最后将二者连接起来即可，因此步骤没必要做。6.在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品质量为10克。（所含杂质不参加反应） （1）玻璃管内观察到的现象是_。 （2）甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50克，待反应完全后再次称量，质量为54.4克。请你计算样品中氧化铜的质量分数。（一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应） （3）乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为m1，待反应完全后再次称量，质量为m2，利用m1-m2的值，求出样品中氧化铜的质量分数。其中m1-m2的值是指_的质量。 （4）同学们查阅到CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性。因此，本实验中还需对尾气进行处理。请你提出一种处理方法_。 【答案】（1）黑色固体变为红色（2）生产CO2的质量是54.4g-50g=4.4g设：样品中氧化铜的质量是xCO+CuO 高温 Cu+CO2 80 44 X 4.4g   x=80×4.4g/44=8g样品中氧化铜的质量分数是    8g/10g×100%=80%（3）CuO中氧元素的质量（4）用集气瓶收集尾气或用酒精灯点燃尾气 【解析】氧化铜与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，氧化铜固体的颜色为黑色固体，金属单质铜的颜色为红色，因此玻璃管内观察到的现象为：黑色固体变为红色；生成二氧化碳的质量为:54.4g-50g=4.4g，再根据氧化铜与一氧化碳在加热的条件下发生化学反应生成铜和二氧化碳的化学方程式，计算出样品中氧化铜的质量为8g，从而计算出样品中氧化铜的质量分数是80%；m1为玻璃管及氧化铜的总质量，m2为玻璃管及铜的总质量，m1-m2的值是指CuO中氧元素的质量的质量；CO具有可燃性，因此，对尾气CO进行处理的方法为：用集气瓶收集尾气或用酒精灯点燃尾气；7.以石灰石、赤铁矿为原料，进行金属铁的冶炼，各物质之间的转化关系如下图所示试回答：写出步骤和的化学方程式： 、 上述流程中可循环利用的物质是 （填物质名称）B中还含有未煅烧完的碳酸钙检验方法：取样， ，证明B残渣中含有碳酸钙；检验方法： ，证明B残渣中含有碳酸钙【答案】二氧化碳滴加稀盐酸，有气泡产生取样，将样品称量：m1克，将样品高温煅烧，冷却后再称量：m2克，若m1m2 【解析】、石灰石高温分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故A为二氧化碳，B为氧化钙，C为一氧化碳，一氧化碳与氧化铁反应生成二氧化碳和铁，化学方程式为、由上述分析可知二氧化碳可以循环利用、碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳，因此检验B中还含有未煅烧完的碳酸钙可以取样品少量于试管，滴加稀盐酸，有气泡产生，证明B残渣中含有碳酸钙；、碳酸钙在高温条件下能分解生成氧化钙和二氧化碳，因此可取样，将样品称量：m1克，将样品高温煅烧，冷却后再称量：m2克，若m1m2证明B残渣中含有碳酸钙8.某化学兴趣小组学习酸碱中和反应后，对稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后的有关问题，进行了如下探究，请你一起参与他们的探究。 【提出问题】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】甲同学猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH乙同学猜想：溶质只有NaCl丙同学猜想：溶质有NaCl、HCl你的猜想：溶质有_ 。(填化学式)有同学认为甲同学的猜想是错误的，理由是_。【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整：实验操作实验现象实验结论_有气体产生丙同学的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絮状沉淀生成你的猜想正确【答案】NaCl、NaOH；由于氢氧化钠和稀盐酸可以反应，所以稀盐酸和氢氧化钠不能共存；取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液 【解析】酸碱中和反应， 中和反应：酸和碱互相交换成分，生成盐和水的反应。 【解答】【作出猜想】如果氢氧化钠没有完全反应，那么溶液的中含有氯化钠和氢氧化钠，所以猜想溶质为NaCl和NaOH；由于氢氧化钠可以和稀盐酸反应，所以盐酸和氢氧化钠不能共存，也就是甲猜想是错误的。【实验设计及验证】碳酸钠可以和盐酸反应生成气体，取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液，若观察到有气体产生，那么说明丙猜想是正确的；氢氧化钠溶液可以和氯化铜溶液反应生成蓝色沉淀，所以取反应后的溶液于试管中，加入氯化铜溶液，若观察到蓝色沉淀产生，则说明你的猜想正确。8