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探究实验.docx
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探究实验
【科学探究】
(海淀)37.(6分)某小组同学探究二氧化碳(CO2)、氨气(NH3)分别与水反应后产物的酸碱性。
他们收集了若干瓶CO2和NH3。
【确定标准】
老师指导该小组同学用自制的紫色石蕊试纸完成了如上图所示实验,确定检验酸碱性物质存在的标准。
取三个洁净的表面皿,分别放上紫色石蕊试纸,向试纸上依次滴加稀盐酸、蒸馏水、氢氧化钠(碱)溶液,观察到三条试纸的颜色依次为红色、紫色和蓝色。
【实验过程】
(1)探究CO2与水反应产物的酸碱性。
该小组同学向一瓶CO2中加入30mL水,充分振荡。
再取一个洁净的表面皿,放上一条紫色石蕊试纸,向试纸上滴加瓶中的液体,观察到紫色石蕊试纸变成红色,由此获得结论:
瓶中液体里含有性物质,发生反应的化学方程式为。
(2)探究NH3与水反应产物的酸碱性。
该小组同学用
(1)的方法继续进行NH3的实验,他们分析液体里含有碱性物质,观察到的现象是,分析依据是。
【实验反思】
有同学提出:
仅用上述实验还不足以说明CO2或NH3与水发生了反应,还需补充一个对比实验,以NH3为例,该对比实验的操作为,观察到的现象为。
(西城)37.(5分)化学兴趣小组同学对“铁生锈的条件”进行实验探究。
【进行实验】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
1
AB
一段时间后,
A中铁丝表面有红色固体生成
B中铁丝无明显变化
2
CD
一段时间后,
C中
D中铁丝无明显变化
铁生锈需要与O2接触
某同学在家中发现,炒完菜的铁锅表面容易生锈。
【猜想与假设】可能是食盐对铁生锈的速率产生了影响。
【进行实验】该小组利用实验装置E、F进行同步实验。
其中集气瓶的容积相同,量筒内盛有等体积的水,F中集气瓶内另加入了某种物质。
实验装置
实验过程
实验结论
EF
一段时间后,打开止水夹,记录实验过程中量筒内剩余水的体积(每次测量时间间隔不等,实验数据见下表)。
E中铁丝和F中另加入的物质表面均出现红色物质。
食盐可以加速铁的生锈
实验记录表
次数
1
2
3
4
5
6
量筒中剩余水的体积/mL
E
68
57
44
30
30
30
F
71
65
56
a
30
30
(1)实验装置F中,集气瓶内另加入的物质是。
(2)实验记录表中,a的取值范围是。
【反思与应用】结合上述实验,谈谈你对家中铁锅使用的建议:
。
(东城)37.(6分)用久置的镁条做实验时,需要用砂纸把表面的灰黑色打磨掉,直到露出光亮的银白色。
实验小组同学对镁条表面“灰黑色外衣”的成分进行如下探究。
【提出问题】镁条表面“灰黑色外衣”的成分是什么?
【猜想与假设】
Ⅰ.是镁与空气中的氧气反应生成的氧化镁。
Ⅱ.是镁与空气中的二氧化碳反应生成的黑色碳单质。
Ⅲ.根据铜锈的成分是碱式碳酸铜,推测镁条表面的“灰黑色外衣”是镁在潮湿的空气中生锈得到的碱式碳酸镁。
同学们经讨论,从颜色上否定了只含有氧化镁,因为氧化镁是________。
【查阅资料】
①碱式碳酸镁的性质有:
受热可分解;常温下能与稀硫酸反应。
②白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色。
③碳不与稀硫酸反应,但与浓硫酸在加热条件下能反应并生成CO2、SO2和H2O。
同学们认为碳与浓硫酸反应生成三种产物的共同点是(答出一点即可)。
【进行实验】
(1)同学们用久置的镁粉进行了如下实验。
实
验
装
置
实
验
现
象
无水硫酸铜粉末逐渐由白色变为蓝色
澄清石灰水变浑浊
结
论
久置的镁粉中除镁元素外,还含有的元素是
久置的镁粉中含有碱式碳酸镁
(2)同学们发现,经加热一段时间后,试管中镁粉会突然“噗”地燃烧起来,出现红热,很快停止,并有黑色固体粘附在试管壁上。
①将试管取下,冷却后加入足量稀硫酸,大部分固体溶解,并有气泡出现,但黑色固体没有消失。
请写出有气体生成的一个反应化学方程式________。
②将实验①试管中的混合物进行_______(填操作名称),除去其中溶液,向黑色固体中加入浓硫酸,加热。
黑色固体全部溶解,得澄清溶液并伴有刺激性气味的气体产生。
实验
(2)说明,镁在CO2中可以燃烧,生成了碳单质。
【实验结论】
综合上述实验现象,实验小组认为镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳和碱式碳酸镁。
【反思与评价】
有的同学提出,实验
(2)不足以证明镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳,他的理由是_____________。
(丰台)学们带来了空气净化器滤芯上的黑色物质,某实验小组对其成分进行研究。
【查阅资料】
1.雾霾的成因主要是:
工业生产、热电厂排放的水蒸气造成空气湿度增加,在某些气候条件下水蒸气不能及时上升扩散,遇冷凝结形成雾;工业燃煤、燃油、车用燃料不充分燃烧产生的炭粒、碳氢化合物(可燃)以及建筑尘埃等大量混入空气,形成霾。
二者结合形成雾霾。
2.无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝。
【提出问题】黑色物质中是否含有炭粒和水。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①向A中通入氧气,排尽空气
②连接装置A→→
③点燃酒精灯,充分反应
观察到
黑色物质中含有炭粒和水
A中发生反应的化学方程式为。
【反思与建议】
1.组内成员认为结论不严谨,黑色物质中还可能有碳氢化合物,他的理由是。
2.雾霾的成分非常复杂,通过以上实验只能证明黑色物质中含有碳元素和氢元素,若要了解雾霾的成分,需进一步的学习和研究。
3.请你对治理雾霾提出合理建议:
。
(石景山)
37.(6分)在研究人呼出的气体与空气中二氧化碳有什么不同时,实验小组曾用排水法收集一瓶气体与空气进行对比实验(如右图)。
对比实验中看到的现象是_______,反应的化学方程式为______。
【提出问题】实验室制取二氧化碳时能不能用排水法收集?
【查阅资料】通常情况下:
二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中
不溶;1体积水约能溶解1体积二氧化碳。
【进行实验】实验小组设计了如下图实验装置进行探究。
实验
实验过程
实验结果
1
A中加入足量石灰石,并充满二氧化碳;B中盛满饱和碳酸氢钠溶液。
将10ml稀盐酸注入瓶中。
量筒内液体体积,实验2比实验1少约1%。
2
A中加入足量石灰石,并充满二氧化碳;B中盛满蒸馏水。
将10ml稀盐酸(浓度与实验1相同)注入瓶中。
(1)A中发生反应的化学方程式为。
(2)A中充满二氧化碳的目的是。
(3)实验室用排水法收集气体的方法通常如右图所示,则实验小组的研究中,实验装置B还有缺陷,你认为改进的方法是。
(4)改进装置后,再次按照实验1和2的过程进行实验,实验结果为“量筒内液体体积,实验2比实验1少约10%”,说明二氧化碳可以用排水法进行收集。
你认为二氧化碳能用排水法收集的原因是。
(朝阳)37.(6分)某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁在空气中燃烧的实验。
(1)镁与氧气反应的化学方程式为_______________。
(2)根据质量守恒定律小明可知,反应后生成物的总质量应(填“>”或“=”或“<”)参加反应镁的质量,但实际测量与之不符,小明认为这个反应不遵守质量守恒定律。
(3)小红按右图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体,氮化镁为黄色固体;
②氧化镁不溶于水,氮化镁能与水剧烈反应产
生氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【猜想与假设】黄色固体是氮化镁
【进行实验】
实验操作及现象
实验结论
猜想正确
【实验反思】空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁,请给出合理的解释_____________。
(4)小丽继续进行镁与水反应的探究,做了如下实验:
实验序号
实验1
实验2
实验3
向等质量的镁条中加入的物质
10g水
10g水和0.5g硫酸钠
10g水和0.5g氯化钠
实验现象
(单位时间内)
气泡极少
有少量气泡产生
有较多气泡产生
加热后,实验现象
(单位时间内)
气泡增多
气泡增多
气泡增多
进行实验1的目的是_________________,根据上表中的实验现象,你能得出的结论是______________(写一条即可)。
(昌平)37.(5分)同学们应用数字化实验探究外界条件对双氧水分解速率的影响。
实验装置如下:
数字采集系统
抽滤瓶
【进行实验】
序号
主要实验步骤
装置内压强—时间图像
实
验
1
气
体
压
强
/KPa
1号抽滤瓶中不加任何试剂,
2号抽滤瓶中加入0.2gMnO2粉末,
3号抽滤瓶中加入0.2gFeCl3粉末。
用三支分液漏斗分别加入15mL4%的H2O2溶液。
无催化剂
催化剂:
FeCl3
催化剂:
MnO2
时间/s
0100200
120
110
100
实
验
2
气
体
压
强
/KPa
三个抽滤瓶中分别加入0.2gFeCl3粉末。
分别用1号分液漏斗加入15mL2%的H2O2溶液;用2号分液漏斗加入15mL4%的H2O2溶液;用3号分液漏斗加入15mL6%的H2O2溶液。
150
140
130
120
110
100
2%的H2O2溶液
6%的H2O2溶液
4%的H2O2溶液
时间/s
0204060
实
验
3
气
体
压
强
/KPa
三个抽滤瓶中分别加入0.2gFeCl3粉末,分别放入装有10℃、20℃、40℃水的水槽中。
用三支分液漏斗分别加入15mL4%的H2O2溶液。
40℃
10℃
20℃
180
160
140
120
100
时间/s
02040
【解释与结论】
(1)实验1的2号抽滤瓶中反应的化学方程式为。
(2)某同学得到“不同催化剂的催化效果不同”的结论,他的依据是。
(3)通过上述实验得到:
影响该反应速率的外界因素有。
【反思与评价】
(4)经过多次实验,有的同学对比实验1的3号瓶、实验2的2号瓶中同为40s时的
气体压强,发现存在较大的差异,可能的原因是。
(房山)35.(6分)新年联欢晚会上,老师给同学们表演了一个魔术:
大烧杯中盛有一只燃着的蜡烛和一团包有过氧化钠(Na2O2)的棉花,将一瓶二氧化碳倒入烧杯中,蜡烛慢慢的熄灭,然后棉花突然剧烈的燃烧起来。
这出乎意料的现象引起了同学们的极大兴趣,请你参与同学们的讨论和探究。
蜡烛熄灭的原因是。
【提出问题】棉花为什么会燃烧?
【提出猜想】
(1)可能是蜡烛燃烧引燃了棉花。
(2)可能是二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气。
(3)。
【实验验证】
序号
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
按下图所示装置进行实验
蜡烛慢慢熄灭
猜想
(1)
(填“成立”或“不成立”)
②
向盛满二氧化碳的集气瓶中加入适量的过氧化钠粉末,充分振荡,
并
二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气
猜想
(2)成立
③
猜想(3)成立
【实验结论】
(1)CO2与Na2O2反应生成了氧气与一种化合物,化学方程式为。
(2)通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na2O2)着火,不能用CO2熄灭。
(大兴)40.(6分)在学完氧气的性质后,某校课外小组同学对铁丝在氧气中燃烧的实验进行了更深入的探究。
说明:
下述实验中所用的8根铁丝均从1根长铁丝上截取,并且长度相同。
探究1:
铁丝燃烧是否需要纯氧?
实验内容:
取5根铁丝,分别在体积分数为90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验。
实验记录如下:
V(O2)%
实验现象
90%
燃烧剧烈,燃烧时间长,实验成功
70%
燃烧比90%的弱,燃烧时间短,实验成功
65%
燃烧比70%的弱,燃烧时间比70%的短,实验成功
60%
燃烧比65%的弱,燃烧时间更短,实验成功
55%
难以燃烧,只是发红
探究2:
铁丝绕成螺旋状的原因是什么?
关于铁丝绕成螺旋状的原因,甲同学认为是为了增大与氧气的接触面积,乙同学认为是聚热效果好,能使未燃的铁丝更好的预热。
在老师的指导下,小组同学进行了实验,实验操作及现象如下表所示,实验中3个集气瓶均盛有等量的水和体积分数相同的氧气。
实验操作
实验现象
取3根铁丝,将1根拉直,另两根绕成宽窄不同的螺旋状,进行如图所示实验。
铁丝均燃烧,剧烈程度不同,
最剧烈,其次是
,较弱的是
。
回答下述问题:
(1)铁丝在氧气中燃烧的化学反应方程式为。
(2)通过探究1实验,丙同学得出结论:
铁丝在氧气中燃烧,所需氧气的最低体积分数为60%,你对他得出的结论的看法是。
(3)探究2实验中,3根铁丝均要完全伸入集气瓶中的原因是。
(4)根据探究2实验,你认为(填“甲”或“乙”)同学说法合理,其理由是。
(5)探究1实验用排水法收集氧气时,每瓶都要留存30mL水,以防止熔融物炸裂瓶底。
实验中收集体积分数为90%的氧气时,设应向空集气瓶中加入水的体积为x,请列出能求解x的计算式(空集气瓶容积为310mL,不考虑橡皮塞所占体积)。
(怀柔)34.(5分)化学小组围绕“铁丝在氧气中燃烧现象及产物”的问题,进行了相应的探究活动。
活动1:
“火星四射”的现象与铁丝含碳量的关系
实验操作
实验现象
实验结论
实验1:
取直径0.20mm,含碳0.1%的铁丝,在氧气中燃烧
零星火星
“火星四射”与铁丝含碳量的关系是②。
实验2:
取直径①mm,含碳0.3%的铁丝,在氧气中燃烧
较明显的火星四射
活动2:
黑色固体中是否含有铁?
资料:
①铁粉是黑色或灰黑色粉末。
四氧化三铁为黑色固体,具有磁性。
②铁、四氧化三铁均能溶于稀盐酸(即:
铁+盐酸→氯化亚铁+氢气;四氧化三铁+盐酸→氯化铁+氯化亚铁+水)
③氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铁溶液为黄色。
小明质疑小刚用磁铁来检验黑色固体是否含有铁的方案,其理由是③;同学们都认可了下列实验方案:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量黑色固体于试管中,加入一定量④,放置一段时间
⑤
黑色固体中含有铁
(门头沟)35.(4分)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
【查阅资料】
①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。
②二氧化碳与高锰酸钾不反应。
③二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+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2X,其中X的化学式是:
。
④二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)2=CaSO3↓+H2O。
根据上述资料,甲、乙同学进行了如下实验探究。
【实验探究】
甲同学进行了如下图所示A、B两个实验:
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:
。
(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:
。
(密云)【科学探究】
36.(5分)小新在实验室制取二氧化碳时发现:
如果用大理石和稀硫酸混合制二氧化碳,一开始产生一些气泡,可是很快气泡产生的速度越来越慢,最终停止了。
其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。
因此通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳。
对此,小新产生了疑问并大胆猜想展开实验。
(1)【猜想一】选择合适的硫酸的浓度能使反
应快速进行
【进行实验】在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,实验选取5种浓度(如右图)的硫酸分5组完成,每次记录15分钟内生成气体的体积,记录在下表:
试管编号
1
2
3
4
5
气体体积(mL)
35
47
55
51
42
(2)【猜想二】选择合适的温度可以使反应快速进行
【进行实验】向5只分别盛有1g、直径为2mm大理石的大试管中各加入5mL相同浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号
A
B
C
D
E
温度℃
40
50
60
70
80
现象
有气泡
气泡比A试管多
气泡明显比B号试管多,持续时间更长
大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似
反应非常剧烈,大理石迅速溶解并产生大量气体
(3)【实验分析】
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适的是_____%。
②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为_____℃。
③除选用合适温度和浓度硫酸之外,在反应过程中,为防止微溶物硫酸钙覆盖在大理石上,应
增加_________操作,更有利气体的制备。
(4)你认为还可以研究________对该反应速率的影响,请你设计实验简述实验步骤________________________________________________________________。
(通州)36.(5分)为了验证某碳酸钙样品质量分数为98%(样品中的杂质不反应),小组同学设计了如下方案:
高温
(1)方案1:
取m1g样品于试管中,用酒精喷灯加热,完全反应。
再次称量剩余固体质量为m2g,可以得出CO2的质量为。
(原理:
CaCO3===CaO+CO2↑)
(2)方案2:
①取m1g样品,称量装有样品的烧杯和装有足量稀盐酸的烧杯共计m2g。
②将稀盐酸倒入样品中,搅拌,当看到烧杯中时,称量两个烧杯总质量共计m3g。
(3)取m1g样品,加入足量的稀盐酸,使生成的气体全部通入足量的石灰水中,将生成的沉淀过滤、烘干,称量其质量为m2g。
计算样品中碳酸钙质量分数的公式是。
[结论和反思]:
以上几种方案都能测得样品的纯度。
但从实验结果看,方案2测得
的结果却超过了100%,原因可能是。
(燕山)36.(7分)汽油主要组成元素是碳和氢,发动机中汽油与空气参与了一系列反应。
学习小组为了探究某汽车所排放气体的成分,进行如下实验。
【猜想】该气体可能含有H2O、______及少量的CO、NO和NO2等。
【查阅资料】①NO是无色无味、难溶于水的有毒气体,NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。
②一氧化氮遇到氧气发生反应:
2NO+O2=2NO2
二氧化氮通入水中发生反应:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
③CO和NO均可使新鲜血液变质而使颜色变暗
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论及化学方程式
(1)用球胆收集汽车排出气体
(2)用正确的方法闻该气体气味
有刺激性气味
该气体中(填“可能”或
“一定”)含有NO2
(3)将该气体通入足量澄清石灰水中
有白色沉淀生成
该气体中一定含有
(4)(用N2先排净系统中的空气)
C中新鲜血液颜色
变暗
综合(4)(5)该气体中,除了(3)所确定的成分外,有关其余成分的说法的有(不考虑水,至少写出4种)
(5)若将(4)中a导管与b连接
D中有红棕色气体产生
(6)若将(4)中a口气体导入盛
有的装置中
观察到
该气体中一定含有CO
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