|
科学探究题题型训练(五) 1．下表列举了法拉第《蜡烛的故事》中涉及的部分问题及对问题的回答，其中'对问题的回答'属于'设计实验方案'的是( ) 2.下表是根据一些反应事实或现象推理得出的影响化学反应的主要因素，其中不合理的是( ) 3.蚊虫叮咬时能在人体皮肤内分泌出蚁酸，让人痛痒不止。某课外兴趣小组在老师的带领下决定对蚁酸进行探究。 [提出问题] 蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ [查阅资料] 蚁酸是一种有机酸，化学名称叫作甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在一定条件下会分解成两种氧化物。 [实验与探究一] 向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊溶液，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶液显________性。 [实验与探究二] (1)小明同学根据蚁酸中含有氢元素，推测出生成物中含有水。 (2)另一种生成物是气体，小刚提出两种猜想： 猜想①：该气体是____________；猜想②：该气体是一氧化碳。 为了证明自己的猜想，他们将蚁酸分解产生的气体通过如图KZ5－1所示的装置(铁架台已略去)，观察现象。 Ⅰ.实验时装置A中无明显变化，则猜想①__________(填'成立'或'不成立')。 Ⅱ.实验时装置C中的现象是_______________________________________，由上述实验现象，得出猜想②成立。 [评价与反思] E处酒精灯的作用是__________________________________。 4．同学们用高锰酸钾制氧气，制取结束清洗仪器，发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。 问题一：黑色固体是什么？ [交流讨论] 同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解，进行分析判断。 [实验验证] 向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体，证明上述判断正确。加入的液体是__________________。 问题二：用什么洗掉MnO2? [交流讨论] MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是________________，这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为____________________________，由此推测MnO2也能与稀盐酸反应。 [实验验证] 向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化。 [交流讨论] 实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。MnO2有什么化学性质，用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸(H2C2O4)溶液试一试。 [实验验证] 向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡。 问题三：产生了什么气体？ [交流讨论] 化学变化过程中元素不变，因为________________________________________，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。 [实验验证] 经检验，产生的气体是CO2，检验CO2气体的操作和现象是：_______________。 [反思提高] 以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先________________________________________，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。 5．化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时，完成了如图KZ5－2中甲所示的两个实验。实验后，小明同学将废液倒入同一废液缸中，发现混合废液浑浊并显红色。请你完成下列问题。 (1)A实验中发生反应的现象为______________________________。 (2)B实验中发生反应的化学方程式是__________________________________________。 (3)[提出问题] 废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是哪些呢？ [作出猜想] 猜想一：废液中，能使酚酞溶液变红的物质可能是NaOH； 猜想二：废液中，能使酚酞溶液变红的物质还可能是______________________； 猜想三：废液中，能使酚酞溶液变红的物质还可能是Ca(OH)2。 [实验验证] 同学们对可能含有的碱性物质进行确定，取一定量的废液过滤，向滤液中逐滴加入稀盐酸，根据反应现象得到如图乙所示的图像。 [结论] 分析图像数据得出，废液中使酚酞变红的物质一定是____________________，一定不是________。 [拓展提高] 为了使以上废液实现安全排放，你的做法是______________________。 6．某课外活动小组利用下列装置制取二氧化碳，并探究钠在二氧化碳中的燃烧产物。已知Na2O和CaO相似，能与水反应。 (1)按图KZ5－3连接装置后，首先进行的操作是______________________。 (2)A装置用于制取CO2，用到的玻璃仪器有长颈漏斗、导管和________。 (3)实验中下列操作的先后顺序是________。 a．点燃酒精灯，加热硬质玻璃管中的钠 b．等燃烧终止并冷却后，停止通CO2 c．打开A装置中弹簧夹，通入CO2 (4)D装置中观察到的现象有：钠在二氧化碳中燃烧，产生大量白烟和黑色物质。待钠充分燃烧，冷却，将管内生成的固态物质移出，加水溶解，过滤得黑色固体和澄清滤液。实验证明D中排出的尾气能被NaOH溶液完全吸收。 ①黑色固体在O2中灼烧，全部转化为气体，则黑色固体是________。 ②对白色固体有以下猜想： a．只有Na2O；b.只有Na2CO3；c.Na2O和Na2CO3的混合物。 若猜想a成立，则Na与CO2反应的化学方程式是______________________________________。 若猜想c成立，请设计实验验证产物中存在Na2O：取滤液少许，_________________。 (5)反思拓展：你对二氧化碳灭火的范围有什么新的认识？_______________________________。 7． '84'消毒液在日常生活中使用广泛，具有漂白、杀菌、消毒功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的'84'消毒液成分产生兴趣，在老师的指导下，展开探究。 [提出问题] 该敞口久置的消毒液中溶质有哪些？ [查阅资料] '84'消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠。NaClO为有效成分，有腐蚀性并易与空气中二氧化碳反应(2NaClO＋CO2＋H2O===2HClO＋Na2CO3)。NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消毒功效。HClO不稳定，受热或光照会发生分解。 [分析讨论] 小组同学经过讨论，认为该消毒液中的溶质一定有________，可能还有NaClO、Na2CO3、HClO中的一种或多种。 [实验过程] Ⅰ：向装入有色布条的试管中加入适量该消毒液试样，布条长时间不褪色。 Ⅱ：另取适量该消毒液试样于试管中，加入足量氯化钙溶液，静置，观察到的现象为____________。 [得出结论] 实验过程Ⅰ中有色布条不褪色，说明该消毒液试样中的溶质不含_________________________________________。 实验过程Ⅱ中反应的化学方程式为______________________________________。 综上所述，该消毒液试样中的溶质为__________。 [交流反思] 生活中，'84'消毒液储藏时应注意__________________；一般不用'84'消毒液对水果、蔬菜进行消毒，其原因可能是______________________________________。 [拓展延伸] (1)次氯酸钠与稀硫酸可以发生复分解反应，化学方程式为__________________________________。 (2)次氯酸钠与盐酸反应可生成有毒的氯气，日常生活中'84'消毒液不能与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用。 8．改编实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体(如图KZ5－4甲)，某兴趣小组同学欲对该固体变质情况进行探究。 [提出问题] 该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？ [查阅资料] ①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO3； ②CaCl2溶液呈中性； ③CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl。 [提出猜想] 猜想Ⅰ：固体未变质； 猜想Ⅱ：固体全部变质； 猜想Ⅲ：固体部分变质。 [原因分析] 氢氧化钠在空气中变质的原因是________________________________(用化学方程式表示)。 [进行实验] 小聪同学取少量样品于烧杯中，用足量水溶解，再向溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液变红，由此他得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是________________________________________________，为了进一步得出结论，组内其他三位同学分别取小聪实验后的溶液于试管中，进行如下表所示实验。 [实验结论] 小红、小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色，于是他们都得出猜想Ⅲ正确。 [反思评价] (一)老师指出，仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确，理由是_____________。 (二)根据小美的结论推测小伍的实验现象是_____________。 [提出问题] 如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数？ [实验原理] 通过测定一定质量样品与足量稀硫酸反应生成二氧化碳的体积来计算碳酸钠的质量分数。 [实验设计] 小伍称取一定质量的样品，按图乙装置进行实验(已知该装置气密性良好，水准管高度可以上下调节，量气管是带有刻度的仪器)。 [反思评价] (一)在实验中，若没有植物油，测定结果会________(填'偏大'' 偏小'或'不变')。 (二)操作中，下列情况不影响测定结果的是________(填序号)。 A．实验前试管中有空气 B．实验中水准管口有水溢出 C．读数时量气管和水准管液面不相平 9． A为了比较铝与相同pH的稀盐酸和稀硫酸反应的快慢，某化学兴趣小组做了如图KZ5－5所示探究实验： (1)铝与稀硫酸反应的化学方程式为__________________________________________。 (2)x＝________，实验过程中，可以通过观察______________来比较铝与稀盐酸和稀硫酸反应的剧烈程度。 (3)实验过程中，发现铝与稀盐酸反应更加剧烈，同学们提出了以下猜想： 猜想一：试管Ⅰ中氯离子对反应起了促进作用； 猜想二：试管Ⅱ中硫酸根离子对反应起了阻碍作用； 猜想三：以上两种猜想同时成立。 为了验证上述猜想是否正确，向试管Ⅰ中加入少量________(填序号，下同)，向试管Ⅱ中加入少量________，做对比实验。 A．硫酸铜 B．氯化钠 C．硫酸钠 D．浓盐酸 (4)通过(3)中的对比实验，观察到试管Ⅰ中反应快慢无明显变化，试管Ⅱ中反应明显加剧，则猜想________成立。 10．日常生活中，人们利用碳酸钠溶液具有碱性，清洗餐具上的油污，碱性越强，去油污的效果越好。小菁决定对影响碳酸钠溶液碱性的因素展开探究，请你参与。 用不同温度的水，配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的碳酸钠溶液，依次测量溶液的pH，记录数据如下表： 请你分析表中数据回答。 (1)溶液碱性最强的是________(填实验编号)。 (2)要得出碳酸钠溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系的结论，可选择的一组实验是________(填实验编号)，结论是____________________________________________________________________。 (3)在一定温度范围内，温度的变化与碳酸钠溶液的pH变化关系是____________________。 (4)将10%的碳酸钠溶液从20 ℃持续升温到70 ℃，所测得的pH如下表： ①当温度介于20～40 ℃时，温度对碳酸钠溶液的pH影响比较________(填'大'或'小')。 ②小菁将适量碳酸钠粉末撒在沾有油污的餐具上，并冲入适量的热水，再进行擦洗，达到较好的洗涤效果，这是因为________________________________________________。 (5)碳酸钠溶于水，有部分碳酸钠能与水发生反应生成氢氧化钠，致使溶液呈碱性。实验室鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液可选用的试剂是________(填序号)。 a．酚酞溶液 b．稀盐酸 c．氯化钠溶液 d．氯化钙溶液 (6)欲使碳酸钠溶液中的碳酸钠完全转化为烧碱，可在溶液中加入足量的物质(写名称)：________或________，并充分搅拌，有关反应的化学方程式为____________________________(写一个)。 11．央视频道《是真的吗？》栏目中有一段视频：将'锡纸'剪成一段两头宽中间窄的纸条，然后两头分别连接电池的正负极，观察到'锡纸'立即燃烧。据此，小晟同学取某种'锡纸'进行了探究： (1)'锡纸'燃烧的原因：'锡纸'两端接入电池两极后造成短路致使'锡纸'燃烧，从燃烧的条件分析：开始'锡纸'不燃烧但短路后却能燃烧的原因是________________(填'与氧气接触'或'温度达到着火点')。 (2)探究'锡纸'中金属的成分：'锡纸'中的金属是锡吗？ [查阅资料] ①'锡纸'是锡箔或铝箔和纸粘合而成； ②锌粉是一种深灰色固体； ③锡(Sn)与酸或盐溶液反应生成＋2价的锡盐。 [提出猜想] 猜想Ⅰ：'锡纸'中的金属是锡； 猜想Ⅱ：'锡纸'中的金属是铝。 [进行实验] 设计方案并进行实验： [交流讨论] ①实验中打磨'锡纸'的目的是____________________。 ②下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是________(填序号)。 A．氯化铜 B．硝酸银 C．硫酸钠 D．硫酸亚铁 [拓展应用] 电器短路会引起火灾，我们要严加防范。如果电器着火应该采取的灭火方法是 ________________________________________________________________________。 12． (1)食用碱的主要成分是Na2CO3(常含有少量的NaCl)。某课外探究小组的同学为测定市售食用碱中Na2CO3的含量，设计了如下实验装置： 设计思路：用空气将装置B中生成的二氧化碳缓缓吹入装置D中，利用装置D的质量变化测定食用碱中Na2CO3的含量。 请结合实验装置和设计思路，回答下列问题。 ①装置D中发生反应的化学方程式为________________________。 ②装置A的作用是_________________________________， 装置E的作用是____________________________________________。 ③缓缓通入空气的目的是__________。 ④若撤除装置A，直接通入空气会导致实验结果________(填'偏大''偏小'或'不变')；若撤除装置C，对实验结果的影响是______________________________________________。 (2)许多干果、糕点等食品的包装袋内，都有一个装有活性铁粉脱氧保鲜剂(也称脱氧剂)的塑料小包。为什么放脱氧剂？ 王芳同学对家庭废弃的脱氧剂进行了探究： ①仔细观察，发现脱氧剂塑料包上有许多小孔，王芳认为这些小孔的作用可能是_______________。 ②挤捏塑料包质感较硬，剪开塑料包将里面的脱氧剂倒在纸上，脱氧剂呈红褐色并已结块。王芳提出________________________的结论，由此推断，食品包装袋中放入脱氧剂的目的是_________。 ③为弄清上述脱氧剂有哪些成分，王芳将其带进实验室，继续进行探究： 参考答案 1.D [解析] '吹灭蜡烛时产生的白烟是什么？'回答属于结论；'火焰为什么向上？'回答属于解释原因；'与火焰中有炭颗粒有关，炭颗粒会影响火焰明亮程度'属于实验现象分析；'用一张纸在火焰中心一掠，观察纸张的变色情况'属于设计实验方案。 2．C [解析] 过氧化氢在常温下较难分解，二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率，所以影响因素是催化剂；食物的变质是缓慢氧化，这一过程与温度有关，温度高时反应进行得快，影响因素是温度；铁在空气中很难燃烧，在氧气中剧烈燃烧，影响因素是反应物的浓度。 3．[实验与探究一] 酸 [实验与探究二] (2)二氧化碳 Ⅰ.不成立 Ⅱ.黑色粉末变成红色 [评价与反思] 燃烧除去一氧化碳，避免空气污染 4．[交流讨论] K2MnO4 [实验验证] 过氧化氢溶液 [交流讨论] 都是金属氧化物 Fe2O3＋6HCl===3H2O＋2FeCl3 [交流讨论] 由质量守恒定律可知，反应物中的元素有碳、氢、氧 [实验验证] 将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳 [反思提高] 确定难溶物的成分(或确定难溶物是什么物质) [解析] [交流讨论] 锰酸钾溶于水，溶液显深绿色，所以该固体不是K2MnO4。[实验验证] 二氧化锰能催化过氧化氢溶液分解生成氧气和水，所以向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体，则加入的液体是过氧化氢溶液。[交流讨论] 二氧化锰是金属氧化物，所以MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近的理由是：都是金属氧化物；金属氧化物会与酸反应生成盐和水，所以氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水。[交流讨论] 由质量守恒定律可知，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中的元素有碳、氢、氧，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。[实验验证] 二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，常用澄清石灰水检验二氧化碳。[反思提高] 清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先确定难溶物的成分(或确定难溶物是什么物质)，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。 5．(1)红色变浅直至消失 (2)Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓ (3)[作出猜想] 碳酸钠(或Na2CO3) [结论] 碳酸钠和氢氧化钠 氢氧化钙 [拓展提高] 滴加适量的稀盐酸 [解析] (1)滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色，滴入盐酸红色变浅直至消失，证明盐酸与氢氧化钠反应。(2)B实验中发生反应的化学方程式是Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓。(3)实验结束后，同学们将废液倒入同一废液缸中，发现废液显红色，NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3溶液都可使酚酞溶液变红，故废液中能使酚酞溶液变红的物质还可能是Na2CO3。[结论] 通过图像可以看出滴加盐酸后，没有直接产生气体，滴加一定量的盐酸后才有气体生成，说明一定有NaOH和Na2CO3；Na2CO3能和Ca(OH)2生成碳酸钙沉淀，说明一定没有Ca(OH)2。[拓展提高] 为了使以上废液实现安全排放，可滴加适量的稀盐酸，中和废液中的碱性物质。 6．(1)检查装置的气密性 (2)试管 (3)cab (4)①碳 ②4Na＋CO2eq \o(=====,\s\up7(点燃))2Na2O＋C 滴加过量BaCl2溶液，静置，向上层清液中滴加酚酞溶液，若变红，则残留固体中含有Na2O (5)钠、镁等活泼金属失火不能用二氧化碳灭火 7．[分析讨论] NaCl [实验过程] 产生白色沉淀 [得出结论] HClO、NaClO CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl NaCl、Na2CO3 [交流反思] 低温，避光密封保存 NaClO有腐蚀性会氧化水果、蔬菜中的维生素 [拓展延伸] 2NaClO＋H2SO4===Na2SO4＋2HClO [解析] [分析讨论] 因为'84'消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠，氯化钠的化学性质稳定，所以该消毒液中的溶质一定有氯化钠。 [过程分析] 因为其中含有碳酸钠，加入氯化钙溶液后，二者反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，故观察到有白色沉淀生成。[得出结论] 实验过程Ⅰ中有色布条不褪色，说明该消毒液试样中不含具有氧化性的物质NaClO和HClO；碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙白色沉淀；由以上实验现象分析可知，该消毒液试样中的溶质为NaCl和Na2CO3。[交流反思] 因为NaClO有腐蚀性并易与空气中CO2反应，HClO不稳定，受热或光照会发生分解，所以'84'消毒液应密封、避光保存；'84'消毒液具有腐蚀性，所以一般不用其对蔬菜、水果进行消毒。 [拓展延伸] 次氯酸钠与稀硫酸发生复分解反应生成硫酸钠和次氯酸。 8．[原因分析] 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O [进行实验] 碳酸钠、氢氧化钠都显碱性，都能使酚酞变红色 [反思评价] (一)氢氧化钙引入了氢氧根离子，对氢氧化钠的检验会造成干扰 (二)加入一定量的盐酸后，才会产生气泡 [反思评价] (一)偏小 (二)AB 9．(1)2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ (2)5 产生气泡的快慢 (3)C B (4)一 [解析] (1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气。(2)x＝5，实验过程中，可以通过观察气泡产生的快慢来比较铝与稀盐酸和稀硫酸反应的剧烈程度。(3)为了验证上述猜想是否正确，向试管Ⅰ中加入少量硫酸钠后反应速度无变化，则Na＋、SO42－对实验没有影响；向试管Ⅱ中加入少量氯化钠反应明显加快，综合可知Na＋对实验没影响，所以影响反应速率的是Cl－。(4)通过(3)中的对比实验，观察到试管Ⅰ中反应快慢无明显变化，试管Ⅱ中反应明显加剧，则猜想一成立。 10．(1)c3 (2)a1、b1、c1 在水温相同的条件下，碳酸钠溶液的溶质质量分数越大，溶液pH越大，碱性越强 (3)温度越高，溶液pH越大 (4)①大 ②温度越高，碳酸钠溶液的pH越大，碱性越强 (5)bd (6)熟石灰 生石灰 Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH [解析] (1)当溶液的pH大于7时，呈碱性，且pH越大，碱性越强，溶液碱性最强的是c3。(2)要得出碳酸钠溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系的结论，可选择的一组实验是a1、b1、c1，在水温相同的条件下，碳酸钠溶液的溶质质量分数越大，溶液pH越大，碱性越强。(3)根据表中数据进行分析可看出：在一定温度范围内，温度的变化与碳酸钠溶液的pH变化的关系是温度越高，碳酸钠溶液的pH越大。(4)①当温度介于20～40 ℃时，温度对碳酸钠溶液的pH影响比较大；②因为温度越高，碳酸钠溶液的pH越大，碱性越强，所以洗涤效果较好。(5)氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性，遇酚酞溶液均显红色，不能鉴别；分别滴加稀盐酸，产生气泡的是碳酸钠溶液，无明显变化的是氢氧化钠溶液，可以鉴别；氯化钠溶液与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液都不反应，不能鉴别；分别滴加氯化钙溶液，产生白色沉淀的是碳酸钠溶液，无明显变化的是氢氧化钠溶液，可以鉴别。(6)欲使碳酸钠溶液中的碳酸钠完全转化为烧碱，可在溶液中加入足量的熟石灰或生石灰。 11．(1)温度达到着火点 [进行实验] Ⅱ 2Al＋3ZnCl2===3Zn＋2AlCl3 [交流讨论] 除去表面的氧化物 D [拓展应用] 先切断电源，然后用干粉灭火器扑灭或者用沙土盖灭 12．(1)①Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O ②吸收通入空气中的二氧化碳 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D中 ③将B中生成的二氧化碳全部吹入D中，使其被氢氧化钡溶液充分吸收 ④偏大 AB中少量的水蒸气进入D中，也会使实验结果偏大 (2)①让脱氧剂与食品袋中的少量空气和水分接触 ②脱氧剂已被氧化变质 消耗食品袋内的少量氧气和水，延长食品的保质期 ③脱氧剂全部溶解，溶液呈黄色(或脱氧剂全部溶解，溶液呈黄色，并伴随有少量气泡生成) 脱氧剂全部变质，Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O(或脱氧剂部分变质，Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑) |
|
|
