【正文】 專題十九 實驗探究題 中考化學(xué) (河北專用 ) 1.(2022安徽 ,9,2分 )對比實驗是實驗探究的重要方法 ,下列對比實驗設(shè)計能實現(xiàn)相應(yīng)實驗?zāi)康? 的是 ? ( ) 好題精練 選項 實驗?zāi)康? 實驗設(shè)計 A 探究溫度對分子運動快慢的影響 B 探究水對鐵釘銹蝕的影響 C 探究空氣是燃燒的必要條件 D 探究 CO2與水發(fā)生反應(yīng) 答案 A A項 ,其他條件相同 ,水的溫度不同 ,能實現(xiàn)“探究溫度對分子運動快慢的影響”的 目的 。B項 ,沒有控制水為唯一變量 ,所以不能實現(xiàn)“探究水對鐵釘銹蝕的影響”的目的 。C項 ,選 擇的可燃物不同 ,空氣不是唯一變量 ,所以不能實現(xiàn)“探究空氣是燃燒的必要條件”的目的 。D 項 ,二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸 ,酚酞遇碳酸不變色 ,不能實現(xiàn)“探究 CO2與水發(fā)生反應(yīng)”的目 的。 知識拓展 控制變量法基本思路是 :假設(shè)某個探究的實驗對象可能受到 A、 B、 C、 D、 E等因 素的影響 ,為了判斷其中 A因素是否會對實驗對象造成影響 ,可以控制除 A以外的 B、 C、 D、 E 等因素 ,使之保持恒定 ,然后僅改變因素 A,觀察實驗對象的變化情況。 2.(2022河北 ,35,7分 )小明懷疑自家菜地因施用硫酸銨出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的土壤酸化問題 ,于是和 化學(xué)興趣小組的同學(xué)對此進(jìn)行了探究。 【查閱產(chǎn)品說明】小組同學(xué)根據(jù)圖 1所示產(chǎn)品說明書中的 和硫酸銨的組成 ,推 測硫酸銨受熱可能會分解生成氨氣 ,使肥效降低。 圖 1 【探究 Ⅰ 】土壤的酸堿性 實驗 1:按圖 2所示溶解土樣 ,玻璃棒攪拌的目的是 。用 pH試紙測得土樣 浸出液的 pH約為 4,說明土壤呈酸性。 產(chǎn)品說明書 名稱 :硫酸銨 性狀 :白色顆粒 N含量 :20%~21% 產(chǎn)品規(guī)格 :50 kg 貯存條件 :陰涼干燥 ? 【探究 Ⅱ 】硫酸銨具有哪些性質(zhì) 實驗 2:25 ℃ 時 ,將 30 g硫酸銨加入 50 g水中 ,完全溶解 ,此時所得溶液對應(yīng)圖 3中 (選填序 號 )點的狀態(tài) 。測得其 pH約為 5。 ? 實驗 3:為證明硫酸銨受熱分解生成了氨氣 ,小組同學(xué)進(jìn)行了圖 4所示的實驗。觀察到的實驗現(xiàn) 象為 :①硫酸銨固體減少 。②用酚酞溶液浸濕的濾紙 。③小氣球 脹大。 ? 小明依據(jù)現(xiàn)象①和② ,小紅只依據(jù)現(xiàn)象③ ,都得出了“硫酸銨受熱分解”的結(jié)論。小組同學(xué)認(rèn) 為小紅的依據(jù)不合理 ,小氣球脹大可能是裝置中的空氣受熱膨脹所致。若要通過小氣球的變 化得出“硫酸銨受熱分解”的結(jié)論 ,還需繼續(xù)進(jìn)行觀察 ,若 ,才能得出這一結(jié)論。 實驗 4:按圖 5所示進(jìn)行實驗 ,聞到刺激性氣味 ,說明硫酸銨能與熟石灰發(fā)生反應(yīng)。 ? 【拓展應(yīng)用】 (1)為保證銨態(tài)氮肥的肥效 ,不能高溫暴曬 ,不能 。 (2)硫酸銨中的氮元素被植物吸收后 ,剩余的硫酸使得土壤酸化 ,可用熟石灰進(jìn)行改良 ,反應(yīng)的 化學(xué)方程式為 。 答案 【查閱產(chǎn)品說明】貯存條件 【探究 Ⅰ 】加速土樣溶解 【探究 Ⅱ 】 C 從左向右由無色變?yōu)榧t色 冷卻至室溫后氣球仍然處于膨脹狀態(tài) 【拓展應(yīng)用】 (1)與堿性物質(zhì)混用 (2)Ca(OH)2+H2SO4? CaSO4+2H2O 解析 【查閱產(chǎn)品說明】產(chǎn)品說明書中貯存條件是陰涼干燥 ,說明硫酸銨受熱可能會分解。 【探究 Ⅰ 】溶解過程中為加速土樣溶解 ,可用玻璃棒攪拌。 【探究 Ⅱ 】 25 ℃ 時硫酸銨的溶解度大于 70 g,將 30 g硫酸銨加入 50 g水中完全溶解得到不飽和 溶液 ,對應(yīng) C點的狀態(tài)。 氨氣溶于水所得溶液顯堿性 ,能使酚酞變紅。若小氣球脹大是由空氣受熱膨脹引起的 ,則冷卻 到室溫后氣球應(yīng)變癟 ,若是因為生成氨氣導(dǎo)致氣球脹大 ,則冷卻到室溫后小氣球仍處于膨脹狀 態(tài)。 3.(2022廣東 ,23,10分 )請參與下列探究實驗 : 【實驗探究】 步驟 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論或解釋 (1) 用玻棒分別蘸取 95%的酒精、蒸 餾水置于火焰上 酒精 , 蒸餾水 結(jié)論 :酒精是可燃物 ,水不是可燃 物 (2) 在鐵片兩端放大小相同的硬紙 片、乒乓球碎片 ,在鐵片中間加 熱 乒乓球碎片先燃燒、硬紙片后燃 燒 結(jié)論 :乒乓球碎片的 比硬 紙片的低 (3) 在下圖中打開分液漏斗的旋塞 ? ①溶液中產(chǎn)生氣泡 。②蠟燭火焰 a (填“先于”或“后于” )b 熄滅 現(xiàn)象②的原因是 :CO2不助燃 。 (4) 用大燒杯罩住高低兩支點燃的蠟 燭 ? ①燒杯底部變黑 。②蠟燭火焰 d比 c先熄滅 CO2不助燃 ,蠟燭不完全燃燒 。d先 熄滅的原因是 : 【拓展】堆積的面粉不容易點燃 ,即使少量點燃也只是小火燃燒 。如果把面粉撒向空中遇火星 可能會發(fā)生爆炸。“小火燃燒”和“發(fā)生爆炸”的原因分別是 : 。 答案 【實驗探究】 (1)燃燒起來 沒有燃燒 (2)著火點 (3)先于 CO2密度比空氣大、 CO2 不可燃 (4)燒杯內(nèi)產(chǎn)生的熱使 CO2氣體上升 (或熱的 CO2氣體膨脹后密度變小 ) 【拓展】堆積面粉與空氣接觸面小燃燒產(chǎn)生的熱量也小 。撒向空中的面粉與空氣 (氧氣 )接觸 面積大 (或充分接觸 ),同一時間 (瞬間 )燃燒產(chǎn)生的熱量和氣體多膨脹而爆炸 解析 (1)由于酒精是可燃物 ,水不是可燃物 ,所以能觀察到的實驗現(xiàn)象是酒精燃燒起來 ,蒸餾 水不燃燒。 (2)根據(jù)乒乓球碎片先燃燒、硬紙片后燃燒可知 ,乒乓球碎片的著火點比硬紙片的 低。 (3)打開分液漏斗的旋塞 ,分液漏斗中的鹽酸注入燒杯中 ,與燒杯中的碳酸鈉溶液反應(yīng) ,生 成二氧化碳 ,二氧化碳不可燃且密度比空氣大 ,故能觀察到蠟燭火焰 a先于 b熄滅。 (4)蠟燭燃燒 會生成二氧化碳 ,雖然二氧化碳的密度比空氣大且不助燃、不可燃 ,但此處生成的二氧化碳因 溫度較高所以密度較小 ,因此二氧化碳會從上而下慢慢充滿整個燒杯 ,所以高的蠟燭先熄滅 ,矮 的蠟燭后熄滅。 4.(2022四川成都 ,19,13分 )某項目學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下探究。 【查閱資料】 電導(dǎo)率越大 ,溶液導(dǎo)電性越強 ,離子濃度越大。 雞蛋殼主要成分是 CaCO3,其他成分對實驗影響忽略不計。 雞蛋殼與牙齒和含氟牙膏反應(yīng)的化學(xué)原理相似。 【實驗一】雞蛋沉浮 將一個新鮮的雞蛋放在盛有足量稀鹽酸的燒杯中 ,可觀察到雞蛋一邊冒氣泡一邊沉到杯底 ,一 會兒又慢慢上浮 ,到接近液面時又下沉。 (1)冒氣泡的原因 (化學(xué)方程式表示 )。 (2)接近液面時又下沉的原因 。 【實驗二】雞蛋殼溶解 在燒杯中加入蒸餾水 ,插入電導(dǎo)率傳感器 ,加入蛋殼粉 ,攪拌 ,測得電導(dǎo)率隨時間的變化如圖 1。 ? 圖 1 (3)攪拌的目的是 。 (4)圖 1中 ,ab段電導(dǎo)率變化的原因 ,bc段電導(dǎo) 率基本不變的原因 。 【實驗三】雞蛋殼代替牙齒探究含氟牙膏能否預(yù)防齲齒 (5)查資料知 ,含氟牙膏 (含氟成分為 NaF)與蛋殼反應(yīng)在表面生成氟化鈣保護(hù)層。反應(yīng)的化學(xué)方 程式為 。 (6)先檢查圖 2裝置氣密性 ,方法是 。 再稱取 g“牙膏處理過的蛋殼 (用牙膏漿液浸泡、洗滌、晾干 )”于錐形瓶中 ,用注射器抽 取 20 mL %的鹽酸 (模擬形成齲齒的酸環(huán)境 ),連接好裝置 ,打開開關(guān) ,將鹽酸快速壓入錐形瓶 , 關(guān)閉開關(guān) ,測得壓強隨時間的變化如圖 3所示。用“未用牙膏處理的蛋殼”重復(fù)上述實驗。 ? 圖 2 ? 圖 3 (7)圖 3中 xy段壓強增大的主要原因 。 (8)根據(jù)實驗三的數(shù)據(jù)分析 ,含氟牙膏 (填“能”或“不能” )預(yù)防齲齒 ,理由是 。 答案 (除注明外每空 1分 ,共 13分 ) (1)CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑(2分 ) (2)雞蛋上浮至液面 ,蛋殼表面氣泡破裂 ,浮力減小下沉 (3)加速溶解 (4)CaCO3逐漸溶解 ,溶液中 Ca2+和 C? 的濃度增大 CaCO3溶解達(dá)到飽和 ,溶液中 Ca2+和 C? 的 濃度不變 (5)2NaF+CaCO3? CaF2+Na2CO3(2分 ) (6)連接裝置 ,打開開關(guān) ,將注射器活塞往上拉 (或下壓 ),松手 ,觀察是否回到原位置 (2分 ) (7)鹽酸快速壓入錐形瓶 ,瓶內(nèi)壓強迅速增大 (8)能 與鹽酸反應(yīng)時 ,用牙膏處理過的蛋殼反應(yīng)相對慢且產(chǎn)生的氣體較少 ,說明蛋殼表面形成 了保護(hù)層 2O? 23O?解析 (1)雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣 ,碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑。 (2)碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w附著在雞蛋表面 ,使雞蛋所 受浮力增大而上浮 ,到達(dá)液面后氣泡破裂導(dǎo)致浮力變小 ,雞蛋又下沉。 (3)攪拌可以加快溶解。 (4)ab段隨著碳酸鈣的溶解 ,溶液中鈣離子和碳酸根離子的濃度增大 ,溶液的電導(dǎo)率增大 ,bc段 碳酸鈣溶解達(dá)到飽和狀態(tài) ,溶液中鈣離子和碳酸根離子濃度基本不變 ,溶液的電導(dǎo)率基本不 變。 (5)根據(jù)題意可知碳酸鈣與氟化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng) ,化學(xué)方程式為 2NaF+CaCO3? CaF2+ Na2CO3。 (6)檢查發(fā)生裝置氣密性的方法有多種 ,可以先打開開關(guān) ,將注射器的活塞向上拉 ,松 手后如果活塞恢復(fù)到原位置 ,則氣密性良好。 (7)圖 3中 xy段壓強增大的主要原因是稀鹽酸的 快速注入壓縮空氣從而使錐形瓶內(nèi)壓強變大。 (8)用牙膏處理過的雞蛋殼反應(yīng)速率及產(chǎn)生氣 體的量均小于未用牙膏處理過的雞蛋殼 ,說明用牙膏處理過的雞蛋殼表面形成了保護(hù)層 ,從而 說明含氟牙膏能預(yù)防齲齒。 易錯警示 本題 (7)回答 xy壓強變化的原因易錯答成碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氣體所致。 5.(2022湖南衡陽 ,33,9分 )某化學(xué)興趣小組的同學(xué)學(xué)習(xí)“滅火器原理”后 ,設(shè)計了如下圖所示實 驗 ,并對反應(yīng)后瓶中殘留廢液進(jìn)行探究。 ? 【提出問題】廢液中所含溶質(zhì)是什么 ? 【猜想與假設(shè)】 猜想 1:廢液中的溶質(zhì)是 NaCl、 Na2CO3和 HCl 猜想 2:廢液中的溶質(zhì)只有 NaCl 猜想 3:廢液中的溶質(zhì)是 NaCl、 HCl 猜想 4:廢液中的溶質(zhì)是 。 【討論與交流】 小明認(rèn)為猜想 1無需驗證就知道是錯誤的 ,他的理由是 (請用化學(xué)方程式說明 )。 【實驗與結(jié)論】 (1)小亮同學(xué)為驗證猜想 3,取少量廢液裝入試管中 ,然后滴入酚酞溶液 ,發(fā)現(xiàn)溶液不變色 ,于是小 亮認(rèn)為猜想 3正確。你認(rèn)為他的結(jié)論 (填“正確”或“錯誤” ),理由是 。 請你另設(shè)計實驗方案驗證猜想 3: 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 猜想 3正確 (2)驗證猜想 4,可選擇的試劑有 。 【拓展與應(yīng)用】若廢液中的溶質(zhì)是 NaCl和 HCl,根據(jù)鹽酸的性質(zhì) ,無需另加試劑 ,只要對廢液進(jìn) 行 操作 ,即可從廢液中得到 NaCl固體。 答案 【猜想與假設(shè)】 Na2CO NaCl 【討論與交流】 Na2CO3+2HCl? 2NaCl+H2O+CO2↑ 【實驗與結(jié)論】 (1)錯誤 中性溶液遇到酚酞溶液也不變色 ,還可能是猜想 2正確 取少量廢液裝入試管中 ,然后滴入 Na2CO3溶液 有氣泡產(chǎn)生 (2)ACD 【拓展與應(yīng)用】蒸發(fā) 解析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)情況推測廢液中的溶質(zhì) ,可知廢液中的溶質(zhì)還可能是 Na2CO