2022年中考化学实验探究新视角-专题四资料给与类实验探究题专练一.docx
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1、专题4 资料给与类实验探究题专练一1近几年我国某些城市酸雨污染较为严重,主要原因是燃烧含硫量高的煤及机动车排放的尾气。【实验目的】验证煤中含有碳元素,检验是否含有硫元素(1)【查阅资料】 已知煤完全燃烧后,其中的碳和硫元素基本都转化成二氧化碳和二氧化硫。二氧化碳与高锰酸钾不反应。二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),该反应的化学方程式为:5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2X,其中X的化学式是: 。二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为:SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O。(2)根据上述资料,甲、乙同学进行了如下实验探究。
2、【实验探究】甲同学进行了如下图所示A.B两个实验:来%源:z&z#实验现象为 A中稀高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊。由此甲同学认为:煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。乙同学认为甲同学的方案不合理,于是进行了如下图所示实验(夹持装置略去):【结论与反思】(1)乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是: 。&源:zzstep.c#o%m(2 )上图C装置的作用是 。(3 )要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是: 。【答案】(1)H2SO4。(2)二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤中含有碳元素;吸收二氧化硫;B中的溶液褪色,C中的溶液不褪色,D中澄清的石灰水
3、变浑浊【解析】【查阅资料】 由质量守恒定律和5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2X可知,每个X中含有2个氢原子、1个硫原子和4个氧原子,X是硫酸,硫酸的化学式是H2SO4。%国教育出&*版网#故填:H2SO4。【结论与反思】(1)乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是:二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤中含有碳元素。故填:二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤中含有碳元素。(2)上图C装置的作用是吸收二氧化硫故填:吸收二氧化硫。(3)证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是:B中的溶液褪色,说明生成了二氧化硫,C中的溶液不褪色,说明没有二氧化硫进入D中,D中澄
4、清的石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳。2某同学逛超市时发现食品添加剂中有“碳酸氢铵”,感觉很惊讶,“碳酸氢铵”是臭粉啊,怎么可以放进食品?于是开展了以下探究,请你帮助完成下列相关问题。查阅资料:食用级碳酸氢铵比较纯净,可作膨松剂,一般用在油炸食品中,水蒸食品中不用;中#国教育出版网&%常温常压下,1体积水约能溶解600体积氨气,其水溶液呈弱碱性。碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。产生疑惑:臭粉为何可以作膨松剂?为何一般适用于油炸食品而不适用于水蒸食品?来源:zzs&tep.c%o#m实验设计:实验装置如图,图一是检验装置,图二是收集装置,取适量碳酸氢铵分别置于两试管中,按如图进行实验。(1)现
5、象与分析:图一:B中现象是 ,C中发生反应的化学方程式是 。图三:装置E的作用是 ,用F装置收集氨气,说明氨气具有 性质,取下F,塞紧橡皮塞,用注射器向F中注入少量水,震荡,可看到的现象是 ,拔出橡皮塞闻到氨味。(2)解释与结论:有臭味的碳酸氢铵添加到食品中,如果油炸,则含有的少量碳酸氢铵受热时完全分解,产生的气体使食品膨胀,且生成物可以迅速挥发而离开食品,没有残留物,其臭味会消失,碳酸氢铵受热发生反应的化学方程式是 添加碳酸氢铵的食品如果水蒸,则 。通过上述探究该明白了:高纯度的碳酸氢铵可以作为食品添加剂,但同一食品添加剂并不适合所有食品,使用食品添加剂需严格控制用量。【答案】(1)酚酞试液
6、变红;Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;吸收水和二氧化碳;密度比空气小;塑料瓶变瘪(2)NH4HCO3 = NH3 + CO2 + H2O;部分氨气溶于水,影响口感【解析】【解答】(1)加热碳酸氢铵生成氨气、二氧化碳和水,氨气溶于水形成氨水显碱性,能使酚酞试液变红;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式是:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;吸收水和二氧化碳;来源%:zzs#t*ep.co&m碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物能吸收水和二氧化碳;根据F装置特点可用于收集密度比空气小的气体;氨气能溶于水,会使瓶内压强小于外界的压强,塑料瓶变瘪;(2)加热碳酸氢铵生
7、成氨气、二氧化碳和水,发生反应的化学方程式是:NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O;加热碳酸氢铵生成的氨气溶于水显碱性会有涩味,会影响口感。故答案为:(1)酚酞试液变红;Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;密度比空气小;塑料瓶变瘪;(2)NH4HCO3 = NH3 + CO2 + H2O;部分氨气溶于水,影响口感.3为探究CO2与NaOH溶液发生的反应,某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。来源:#*中教&网%【查阅资料】.20时,几种物质在水中的溶解度见下表:物质Na2CO3NaHCO3Ca(OH)2Ba(OH)2溶解度/g21.59.60.1653.89.本实验条件下,Na
8、2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。来源:%中*&教网【实验探究】www.z#%z&(1)实验一:小雨取一充满CO2的矿泉水瓶,加入一定量的水,立即拧紧瓶盖,振荡,发现瓶子变瘪,小雨另取一相同的充满CO2的矿泉水瓶,向其中加入与水等体积的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,振荡,得到溶液X,此时观察到的现象是 ,实验中,小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是 。(2)实验二:为检验CO2与NaOH溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液X少许,向其中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为 ,实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是 。(3)实验三:小
9、华取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入1滴酚酞试液,发现溶液呈 色,证明溶液X中有NaOH剩余。实验中,小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞试液,理由是 。(4)实验四:兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图1、图2所示。来源:zzstep&.com#%图1中,BC段发生反应的化学方程式为 。图2中,DE段温度变化的原因是 。(5)实验从CO2减少、NaOH减少,Na2CO3生成等物质的变化,以及 转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,
10、可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。【答案】(1)瓶子变瘪,且比加水变瘪程度更明显;证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应(2)Na2CO3BaCl2=BaCO3+2NaCl;氯化钙与氢氧化钠会形成微溶的氢氧化钙,会干扰验证结果中&国教育#出*版网(3)红;变质生成的碳酸钠也能使酚酞变红,所以要将碳酸钠除去(4)CO22NaOH=Na2CO3H2O;略(5)能量【解析】【解答】 (1)氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应,所以会观察到瓶子变瘪,且比加水变瘪程度更明显,两只矿泉水瓶的对比实验是证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应;(2)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钡反
11、应生成碳酸钡和氯化钠,反应方程式为Na2CO3BaCl2=BaCO3+2NaCl;因氯化钙与氢氧化钠会形成微溶的氢氧化钙,会干扰验证结果,所以不宜将氯化钡换成氯化钙;(3)因碳酸钠和氢氧化钠都呈碱性,都能使酚酞变红,所以要先加入过量的氯化钡,将碳酸钠除去,然后再加酚酞,通过溶液变红证明氢氧化钠的存在;(4)由图像可知,BC段发生反应的方程式为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠的过程,方程式为CO22NaOH=Na2CO3H2O,图2中,DE温度变化的原因是二氧化碳与氢氧化钠反应时放热。4在生活和化学实验中,经常用到各种除湿剂(或干燥剂)。某化学实验小组的同学们关于除湿剂提出了下面两个问题,他们查
12、阅资料,并进行下面的数字化实验探究。请回答下列问题:(查阅资料) (1)硅胶:无色或白色颗粒,吸水量为 3035,加热到200350可以反复使用。其主要成分可看作是SiO2,其中Si元素的化合价为 。 生石灰:白色块状固体,吸水后生成熟石灰。 浓硫酸:无色粘稠液体,有吸水性,在化学实验中常用它作干燥剂,但日常生活中却很少用它作除湿剂。其原因是 (写出一条即可)。 (2)(问题一)除湿剂是否真的可以除湿? (实验一)探究浓硫酸对氧气的干燥情况。用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取的氧气,通过浓硫酸两次干燥,将湿度传感器放入收集氧气的密封保鲜袋内,连接数据采集器和电脑。实验装置如图1,约采集5 m
13、in,得到变化曲线如图2。图1中发生的化学方程式为 。分析图2曲线,袋内湿度明显降低,说明 。随着时间变化,浓硫酸的吸水速率逐渐减小的原因是 。 (3)(实验二)探究市售硅胶除湿剂是否真的可以除湿。实验如图3,用25 mL烧杯盛放等体积、等温度的两杯水,分别放在生化密闭实验器中,其中一个实验器中加20.0 g 硅胶,连接数据采集器和电脑。约采集 15 min,得到变化曲线如图4。 来源%&:中#教网分析图4曲线,未加硅胶的实验器内相对湿度增大的原因是 (从微观角度解释)。加硅胶的实验器内 ,说明硅胶除湿剂的确可以除湿。 (4)(问题二)哪种成分的除湿剂除湿效果更好? (实验三)探究不同成分的除
14、湿剂的除湿效果。实验方法和实验装置与实验二相同,分别称取硅胶、蒙脱石、氯化钙除湿剂各20.0 g,放入3个相同的生化密闭实验器中,连接数据采集器和电脑。约采集 20 min,得到变化曲线如图 5。 分析图5曲线,这三种除湿剂中单位时间内吸附水速率的快慢和除湿效果的强弱顺序都是 。再通过图2.图5的曲线对比,发现 的干燥效果都低于其他除湿剂,这是生活中很少用它作除湿剂的另一个原因。 (5)(实验结论)市售除湿剂的确可以除湿;对比的几种除湿剂中硅胶的除湿效果最好,速率最快。不同成分的除湿剂除湿效果除了与所含成分不同外,还可能与 (写一条即可)等因素有关系。 (6)(拓展提升) 同学们查阅资料还发现
15、:还原铁粉(灰色或黑色粉末,又称“双吸剂”),也能够吸收空气中的水分和氧气,常用于食品保鲜。检验使用一段时间后的“双吸剂”是否仍然有效的化学方法及现象是: 。已知某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐,按质量比为 2:2:1混合而成。求5.0 g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气 g (保留两位小数)。【答案】(1)+4;浓硫酸为液体,并具有强腐蚀性(2)2H2O22H2O+O2;浓硫酸具有吸水性;浓硫酸吸水逐渐稀释,吸水能力减弱中国教育出版&*网#(3)水分子不断运动,实验器内湿度上升;相对湿度逐渐降低(4)硅胶蒙脱石氯化钙;氯化钙w#ww*.zzste&(5)除湿剂的形状(合理即可)(6)
16、取样,滴加稀盐酸,若有气泡产生,说明仍然有效;0.86【解析】查阅资料:(1)SiO2中氧元素为-2价,Si元素的化合价为+4。浓硫酸在化学实验中常用它作干燥剂,但日常生活中却很少用它作除湿剂,其原因是浓硫酸为液体,并具有强腐蚀性。实验一:(2)图1中二氧化锰催化过氧化氢反应生成水和氧气,。分析图2曲线,袋内湿度明显降低,说明浓硫酸具有吸水性。随着时间变化,浓硫酸的吸水速率逐渐减小的原因是浓硫酸吸水逐渐稀释,吸水能力减弱。实验二:(3)分析图4曲线,未加硅胶的实验器内相对湿度增大的原因是水分子不断运动,实验器内湿度上升。加硅胶的实验器内相对湿度逐渐降低,说明硅胶除湿剂的确可以除湿。实验三:来源
17、#:中国教育出版网&%(4)分析图5曲线,这三种除湿剂中单位时间内吸附水速率的快慢和除湿效果的强弱顺序都是硅胶蒙脱石氯化钙。再通过图2、图5的曲线对比,发现氯化钙的干燥效果都低于其他除湿剂,这是生活中很少用它作除湿剂的另一个原因。(5)实验结论:市售除湿剂的确可以除湿;对比的几种除湿剂中硅胶的除湿效果最好,速率最快。不同成分的除湿剂除湿效果除了与所含成分不同外,还可能与除湿剂的形状等因素有关系。拓展提升:(6)“双吸剂”主要成分为铁粉,检验使用一段时间后的“双吸剂”是否仍然有效的化学方法及现象是:取样,滴加稀盐酸,若有气泡产生,说明仍然有效。已知某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐,按质量比
18、为 2:2:1混合而成,5.0 g未经使用的该脱氧剂中铁的质量为5g 2g,活性炭、食盐常温下均不与氧气反应,铁与氧气反应生成氧化铁,2 g铁最多能够吸收氧气 。来源:zzste&p%#.com5不用火不用电,只需拆开发热包倒入凉水,就能享用美食的自热食品,受到消费者的追捧。查阅资料 I.发热包中物质的主要成分是生石灰,碳酸钠、铝粒。.铝和强碱溶液反应生成氢气。(1)探究一:发热包的发热原理小明买了一盒自热米饭,取出发热包加入凉水,发生剧型反应,迅速放出大量的热,写出产生该现象的主要化学反应方程式 ;同时发热包内固体物质变硬、结块,依据观察到的实验现象,小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反
19、应,写出其中一个反应的化学方程式 。发热包上的安全警示图标有“禁止明火”,其原因可能是 。www.*%小明向使用后的发热包中加入稀盐酸,并对产生的气体展开进一步探究。(2)探究二:确定气体的成分猜想与假设小明认为该气体可能是a.H2; b. ; c.CO2,和H2的混合气体。实验设计小明同学设计下图实验装置,对气体成分进行探究。实验验证甲装置中的实验现象是 。丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色,试管口有水珠产生,证明猜想c正确。若甲、乙装置交换位置, (填“能”或“不能”)确定气体中含有CO2,写出化学方程式并说明理由 。总结与反思通过以上探究,小明做出如下反思: 你认为其中正确的是 。中国教育%
20、出*版网#a.发热包应密封防潮保存b.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料c.使用后的发热包应包好按照垃级分类投放【答案】(1)CaO+H2O=Ca(OH)2; Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3;铝粉在空气中遇明火会燃烧,容易诱发火灾(2)CO2;澄清石灰水变浑浊;不能;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ,二氧化碳会被氢氧化钠吸收,澄清石灰水不能变浑浊;ac【解析】(1)探究一: 发热包中含有生石灰,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应放出大量的热;氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应生成的氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,使发热包变硬; 发热包中含有铝
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