2021年上海中考化学二模考分类汇编专题19探究实验(含详解).pdf
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1、专题1 9探究实验1.(2021.上海杨浦.二模)实验室有一包久置的生铁粉末(成分为铁、碳和氧化铁)。为测定各组分的质量分数,将 20g生铁粉末均分成两份,进行如下实验。(装置气密性良好)实验一:测定碳的质量分数将 10g样品于足量的稀硫酸反应,发 生 反 应 的 的 化 学 方 程 式。待反应结束,过滤,得滤渣0.36g,则碳的质量分数是。实验二:测定氧化铁的质量分数:按上图连接装置。点燃酒精灯前,先进行的操作是,实验中A 装置的现象是。反应一段时间,待D装置内的液体质量不再增加时,熄灭酒精灯。此时不宜关闭K,为什么?若省略B 装置,会 导 致 测 得 氧 化 铁 的 质 量 分 数(选 填
2、“偏大”、“偏小”或“无影响”)。冷却至室温,关闭K,称得D 装置反应前后增重了 0.54g。I.若硬质玻璃管中剩余固体为单质铁,通过以上实验可知,10g样 品 中 含 氧 化 铁 的 质 量 是。H.若硬质玻璃管中剩余固体除了单质铁,还有碳,则10g样品中氧化铁的质量m 合理的范围是a.mFe,又可说明两种金属的摩尔质量为ZnFe,理由是4.(2021 上海青浦 二模)酸、碱、盐之间能相互发生反应,某化学实验小组进行了系列实验。酚酎试液石4振 荡 一NaOH稀溶液电图1量盐足稀酸(实验一)探究中和反应的发生如图1所示,该实验中观察到的现象是 可证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生反应,反应的化学方程
3、式为 o取上述实验后的溶液于试管中,为验证氢氧化钠溶液和稀盐酸是否恰好完全反应,理论上可选择的试剂是A.铜 片 B.碳酸钠溶液C.硝酸银溶液为探究中和反应过程中热量的变化情况,某实验小组进行了以下三个对比实验,并用温度传感器测定实验过程中的温度变化情况,得到了如图2 所示的三根曲线:实 验 1:50mL一定浓度的盐酸与50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液混合(曲线a);实验2:50mL一定浓度的盐酸与50mL蒸储水混合(曲线b);实验3:50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液与50mL蒸储水混合(曲线c)。图2温度七I.对比三根曲线,根据曲线a可以得到的结论是H.结合实验目的,请分析实验小组增加实验2、
4、实验3 的理由_ _ _ _ _ _ _ _(实验二)去除某氯化钠样品中的杂质某氯化钠样品中混有少量泥沙、氯化钙及硫酸钠,为得到纯净的氯化钠,实验小组设计了如下的流程:加足量水的目的是。操作的名称是实验过程中,实验小组选择两种不同的盐溶液进行了操作和操作,请根据题意在虚线方框内写出操作 和 操 作 的 具 体 做 法。实验小组同学发现最终得到的氯化钠质量大于样品中所含的氯化钠质量,原 因 是(用化学方程式表示,写出一个即可):.5.(2021.上海虹口二模)某氢氧化钠样品中可能含有少量碳酸钠、氯化钠。为测定该氢氧化钠样品的纯度,进行如下实验。检验样品成分实验步骤实验现象结论取样,溶于水中,滴加
5、2 滴酚猷试剂;溶液变为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 色氢氧化钠样品中含有氯化钠,不含碳酸钠。向上述溶液中滴加过量稀硝酸,再滴加_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _溶液。测定样品纯度。取 1g样品配制成溶液后,滴加稀盐酸,测定相关数据,如下图所示。稀盐酸体积(mL)I.发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是。H.实 验 开 始 前 应 获 知 的 数 据 是 稀 盐 酸 的 密 度 和;实 验 后 应 选 用 的 数 据 是 (选填“a”“b”或 c”)III.经计算,最终参加反应的盐酸中溶质为0.02m ol,则 1g样品中氢氧化钠的质量是_ _ _ _ _ _ _
6、_ _ _g6.(2021.上海虹口二模)某小组称取4.90g氯酸钾和1.50g二氧化镒混合后进行制取氧气、验证氧气性质的实验,并在实验结束后回收得到纯净的二氧化钵。4.90g氯酸钾和1.50g二氧化镜(氧气的制取及性质实验)生 成 氧 气 的 化 学 方 程 式 是:采用图中的收集方法,是因为氧气,将红热的木炭放入集满氧气的集气瓶中,观察到的现象是。(回收二氧化镒)冷却至室温(20 七)步骤ra步骤I步骤n 步骤iv 步骤v 步骤盯 步骤如收集一定量氧气后结束实验,为回收剩余固体中的二氧化镐,进行如下实验。20时氯酸钾、氯化钾的溶解度数据见下表(假设溶液中两种物质的溶解度相互无影响)20的溶
7、解度氯酸钾7g/100g水氯化钾34g/100g 水请分析5.44g剩余固体的成分,并说明步骤III中水量约为40mL而不是30mL的原因_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.7.(2021.上海徐汇.二模)有一包红色粉末可能由Cu、Fez。:两种固体中的一种或两种组成,化学兴趣小组对其组成进行实验探究。(查询资料)Cu在 FeCb溶液中发生反应的化学方程式为:2FeCl,+Cu=2FeCl,+CuCl2o(实验探究)甲同学称取该粉末5.0g装入硬质试管中,按下图进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应
8、前后称B反应前反应后第 1组玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g玻璃管和红色粉末的总质量为37.1g第 2 组洗气瓶和所盛溶液的总质量180.0g洗气瓶和所盛溶液的总质量180.1g请回答下列问题:I.在装置A 中先通CO气体的作用是;装置A 中发生反应的化学方程式是II.从环保角度考虑,上述装置有缺陷,你认为应该如何改进?。HI.计算确定红色粉末的组成,你选用第 组实验数据,理由是。IV.乙同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解。甲同学由此得出,该红色固体只有Fe2Ch,你认为正确吗?理由是。8.(2021 上海宝山二模)实验室某NaCl样品,其中可能含有C
9、aCb、Na2sO4中的一种或两种,现欲提纯并分离NaCl样品混合物,实验过程如下:检验该样品中可能含有的物质(实验步骤)I.取少量该样品,加水配成溶液;II.向上述溶液中滴加适量Na2cCh溶液,观察到有白色沉淀生成,写出反应的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _;IH.向 I I 中上层清液加入,无明显现象。(实验结论)该 NaCl样品中还含有CaCL提纯分离样品中的NaCl和 CaCl2I.步骤2 的具体操作是;II.步骤5 加 过 量 稀 盐 酸 的 作 用 是:山.白色沉淀C 表面残留少量溶液,需用蒸储水多次洗涤,用 蒸 储 水 洗 涤 的 目 的 是;证明已洗涤干净的方法是
10、。9.(2021 上海闵行二模)如图三个实验均可验证无现象的化学反应发生了。加入酚酎试液 加入过量稀硫酸,再加入稀盐酸 再加入少量X实脸一 实险二O0080604020压强KPa30S间时90(实验一)当观察到 现象时,证明化学反应发生,化学方程式是 o(实验二)加 入 X 可验证稀硫酸与NaOH能发生反应,符合此条件的X 是A.FeChB.CU(OH)2 C.Na2co3D.Ba(NO3)2(实验三)用气压传感器测得曲线1 和 2,要证明C 0 2 与 NaOH 一定发生了反应,左 瓶 中 应 加 入;曲 线 1 变化平缓的原因是 o(反思)上 述 实 验 的 设 计 思 想 是 通 过 证
11、 明,来判断化学反应的发生。10.(2021 上海奉贤二模)通过学习,同学们发现有些化学反应发生时没有伴随明显的现象,他们就NaOH溶液和稀盐酸的反应进行了以下研究。甲组同学I.向盛有NaOH溶液的试管中滴儿滴无色酚醐试液,振荡,继续加入稀盐酸,观察到溶液由_ _ _ _ _ _ _ 变成无色,证明NaOH溶液和稀盐酸能发生反应。写出氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _。II.甲组同学继续探究实验后无色溶液中溶质的成分。(提出问题)无色溶液中溶质除了酚献还有什么?(提出猜想)(1)NaCl;(2)NaCl 和(设计实验)实验操作实验现象实验结论方案一向试管中加
12、入少量锌粒,然后加入无色溶液有_ _ _ _ _ _ _ _ _ 产生猜 想(2)成立方案二取少量无色溶液于试管中,慢慢滴加NaOH溶液,并不断振荡试管开始无明显现象,过一会发现_ _ _ _ _ _ _ _ _乙组同学向盛有NaOH溶液的试管中滴加稀盐酸,将所得溶液蒸发得到白色固体,小组同学认为据此不能证明NaOH溶液和稀盐酸发生反应,于是将白色固体溶于水,室温下测得该溶液的pH=7,据此能否证明两种发生反应?并说明理由。11.(2021上海嘉定二模)某学习小组对课本中“氯化钠能用于制烧碱 的内容产生兴趣,查阅资料得知:2NaCl+2H2。=2NaOH+H2T+CI2T。为验证该反应能制烧碱
13、,同学们用图装置进行了电解饱和氯化钠溶液的实验,通电一段时间后,关闭电源,从 K 处倒出溶液作为待测液进行如下探究。饱和氯化钠溶液(探究一)检验待测液中含有氢氧化钠取少量待测液滴加到试管中,再向试管中滴加无色酚猷,溶液变为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 色,则待测液中含有氢氧化钠。(探究二)探究氢氧化钠的化学性质。在反应n 中,将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,溶液温度_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(上升、下降或不变)。反应w 通常没有明显现象,小明设计了如图的实验证明氢氧化钠与二氧化碳反应,若胶头滴管中的物质是 浓 NaOH溶液,锥形瓶中充满C O 2,则 挤 压 胶 头 滴
14、管 后 能 观 察 到 的 实 验 现 象 是,该反应的化学方程式为 o为了确定中锥形瓶内反应后溶液的组成,进行如下实验。取少量锥形瓶内溶液,向其中滴入酚猷溶液,溶液变红。再加入足量的CaCL溶液,有白色沉淀生成,溶液仍然为红色,则 中 锥 形 瓶 内 反 应 后 溶 液 中 含 有 的 溶 质 是(探究三)测定待测液中氢氧化钠的质量分数查阅资料:I.氢氧化镁不溶于水。I I.氢氧化钠与氯化镁溶液能发生复分解反应,化学方程式为:。进行实验:实验步骤如下图所示。d=洗涤=沉淀物取待:则液称重b加入足量氯化镁溶液C过滤出沉淀物e干燥称重步骤b加入的氯化镁溶液必需过量,其目的是_ _ _ _ _ _
15、 _ _ _ _ _。实验过程中,判断所加氯化镁溶液是否过量的方法是 0实验过程中若缺少步骤d的操作,则 测 定 的 待 测 液 中 氢 氧 化 钠 的 质 量 分 数 将(填“偏大”、”偏小”或 没影响)。12.(2021上海普陀 二模)通过对比实验可发现物质的共性与个性。实验内容广铜片1:一 铁片稀 盐 酸9 图 稀盐酸A B硝 酸 钢B(j稀 盐 酸S 号 稀 硫 酸C D柠 檬 酸n冷攵o柠檬酸晶 体 听 领 水 力 溶 液E F实验现象A 中无明显现象,B 中产生气泡试管_ _ _ _ _ _ _ _(选填编号)中有白色沉淀产生E 中无明显现象,F 中观察到的现象是_ _ _ _ _
16、 _ _ _实验结论B 中产生的气体是_ _ _ _ _ _ _ _(填化学式);铁的金属活动性比铜_ _ _ _ _ _ _ _ (选 填“强”或“弱”)不同的酸根会导致酸的“个性”有差异柠檬酸的某些性质通常在水溶液中才能体现不同的酸具有相似的化学性质,这 是 因 为 酸 的 组 成 中 都 含 有 (填元素符号)。写 出 稀 盐 酸 和 稀 硫 酸 共 同 具 有 的 一 条 化 学 性 质。13.(2021.上海黄浦.二模)碱是一类重要的物质,氢氧化钠和氢氧化钙是常见的碱。我国古代劳动人民在生产,生活中就已经充分利用氢氧化钙。氢氧化钙的俗名是 o 写出氢氧化钙的 一 种 用 途。为验证氢
17、氧化钙和氢氧化钠的性质。进行如下图所示实验(装置气密性良好)。步骤:分别向充满二氧化碳的甲、乙两个容器中注入等体积的氢氧化钙饱和溶液、氢氧化钠饱和溶液;稍后打开弹簧夹K i、K2O现象与结论:实验过程中甲、乙均有氯化钢溶液进入,进入乙中的液体量较多。从氢氧化钙和氢氧化钠性质的角度分析。产 生 上 述 现 象 的 原 因。乙中产生的白色沉淀的化学式是在某15mL氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸,稀盐酸的体积与溶液温度的变化关系如下图所示。温度也I.由上图可知,氢 氧 化 钠 的 溶 液 与 盐 酸 反 应 会 (选 填“放出”或“吸收”)热量:滴入稀盐酸的体积为(选 填“a”“b”“c”成 d”)m L
18、时两者恰完全反应。II.设计实验。证明上述实验产生的热量来自酸碱中和反应,而不是溶液稀释所导致的。请写出实验方案专题1 9探究实验1.(2021.上海杨浦.二模)实验室有一包久置的生铁粉末(成分为铁、碳和氧化铁)。为测定各组分的质量分数,将 20g生铁粉末均分成两份,进行如下实验。(装置气密性良好)实验一:测定碳的质量分数将 10g样品于足量的稀硫酸反应,发 生 反 应 的 的 化 学 方 程 式。待反应结束,过滤,得滤渣0.36g,则碳的质量分数是。按上图连接装置。点燃酒精灯前,先进行的操作是,实验中A 装置的现象是 o反应一段时间,待D装置内的液体质量不再增加时,熄灭酒精灯。此时不宜关闭K
19、,为什么?若省略B 装置,会 导 致 测 得 氧 化 铁 的 质 量 分 数(选 填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。冷却至室温,关闭K,称得D 装置反应前后增重了 0.54g。I.若硬质玻璃管中剩余固体为单质铁,通过以上实验可知,10g样 品 中 含 氧 化 铁 的 质 量 是。H.若硬质玻璃管中剩余固体除了单质铁,还有碳,则10g样品中氧化铁的质量m 合理的范围是a.m1.6 b.l.6WmW4.8 c.l.6WmW3.2 d.3.2WmW4.8【答案】Fe+H2SO4=FeSO4+H2 T,Fe2O,+3H2SO4=Fe2(SO J3+3H2O 3.6%打开 K,通一段时间 H?固体逐渐
20、溶解,并有大量气泡产生 防止D 中浓硫酸倒吸入C 中,导致玻璃管炸裂 偏大 4.8 b【详解】实验一:测定碳的质量分数铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学反应方程式为Fe+H2sO4=FeSCU+H2 t,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学反应方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;待反应结束,过滤,得滤渣0.36g,滤渣为碳,则碳的质量分数 是 震 X 100%=3.6%,故填:Fe+H2SO4=FeSO4+H2 t,Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;3.6%;实验二:测定氧化铁的质量分数氢气是可燃性气体,与空气混合点火后,可能
21、会发生爆炸,点燃酒精灯前,先进行的操作是打开K,通一段时间氢气,防止加热时发生爆炸;A中反应原理是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和纸气,则 A中的实验现象是固体逐渐溶解,并有大量气泡产生;故填:打开K,通一段时间H 2;固体逐渐溶解,并有大量气泡产生;分析装置特点可知I,反应一段时间,待 D 装置内的液体质量不再增加时,熄灭酒精灯,此时不宜关闭K,原因是防止D 中浓硫酸倒吸入C,导致玻璃管炸裂,故填:防止D 中浓硫酸倒吸入C中,导致玻璃管炸裂;省略B装置,导致测定水的质量增加,则会导致测得氧化铁的质量分数偏大,故填:偏大;I .设生成0.5 4 g 水,需要氧化铁的质量为x,高温3 H,+F e2O
22、3=2 F e +3 H,01 6 0 x1 6 0 _ x 0.5 4 gx=1.6 g5 40.5 4 g设 0.3 6 g 碳还原氧化铁的质量为y高温 小3 C +2 F e2O3 4 F e +3 c o 2 T3 6 3 2 00.3 6 g y若硬质玻璃管中剩余固体为单质铁,通过以上实验可知,1 0 g 样品中含氧化铁的质量是1.6 g+3.2 g=4.8 g,故填:4.8;I I.通过以上分析可知,若硬质玻璃管中剩余固体除了单质铁,还有碳,若碳没参加反应,则 m=1.6;若碳参加反应,且有剩余1.6 m Fe,又可说明两种金属的摩尔质量为ZnFe,理由是【答案】HCl+NaOH=
23、NaCl+H2O 纯净物 溶液从红色变为无色 CO2+2NaOH=Na2CO3+2H2O产生气泡 相同反应时间内,产生的氢气的量ZnFe,化学反应速率ZnFe,可推断金属活动性强弱顺序为ZnFe;最终生成H?物质的量Z nFe,根据质量守恒定律,参加反应的金属的物质的量n(Zn)M(Fe)【详解】I、在烧杯中氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:NaOH+HCl=NaCI+H2O;H、由图像可知c 点所示溶液盐酸过量,溶液中溶质为氯化氢和氯化钠,加热蒸发过程中氯化氢逸出,最终得到氯化钠,因此c 点所示溶液加热蒸干所得固体是纯净物;III、反应前滴有酚醐的氢氧化钠溶液呈红色,随着反应的
24、进行,碱性逐渐减弱,恰好反应时溶液呈中性,溶液有红色变为无色,因此能说明盐酸和氢氧化钠发生化学反应的现象是溶液由红色变为无色;I、ab段反应的化学方程式为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2cO3+H2O:II、cd段是碳酸钠和稀盐酸反应生成了氯化钠和水,二氧化碳,因此产生气泡;分析图像,既可说明两种金属的活动性强弱顺序为Z n F e,又可说明两种金属的摩尔质量为Z n F e,理由是相同时间内,产生氢气的质量Z n F e,化学反应速率Z n F e,可推断金属的活动性顺序为ZnFe;由图看出最终生成氢气的质量Z n F e,根据质量守恒定律,参加反
25、应的金属的物质的量n(Zn)M (Fe)n4.(2021.上海青浦二模)酸、碱、盐之间能相互发生反应,某化学实验小组进行了系列实验。(实验一)探究中和反应的发生如图1所示,该实验中观察到的现象是 可证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生反应,反应的化学方程式为“取上述实验后的溶液于试管中,为验证氢氧化钠溶液和稀盐酸是否恰好完全反应,理论上可选择的试剂是A.铜片B.碳酸钠溶液C.硝酸银溶液为探究中和反应过程中热量的变化情况,某实验小组进行了以下三个对比实验,并用温度传感器测定实验过程中的温度变化情况,得到了如图2 所示的三根曲线:实 验 1:50mL一定浓度的盐酸与50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液混合(曲
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