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期末复习专题6　科学探究与化学实验
考向一　化学实验常用仪器及基本操作
1. (2024·南充)规范的操作是实验成功的保证。下列实验操作正确的是 (　　)
　　　　
2. 化学是一门以实验为基础的科学。下列图示为初中化学常见实验,根据实验回答问题。
(1) 图甲中木条放在蜡烛火焰中片刻后,　　　　(填字母)处炭化程度最大。
(2) 图乙中发现酚酞试液变红,说明分子具有的性质是　　　　(填字母)。
A. 分子很小B. 分子在不断运动C. 分子之间有间隔
(3) 图丙中红磷燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　;实验结束后进入左瓶的水量明显小于左瓶原来水面上方剩余空气体积的,原因可能是　　　　(填字母)。
A. 红磷过量 B. 装置气密性不好
C. 燃烧完成后,未冷却到室温就打开止水夹
(4) 图丁中气体是实验室制取的CO2,发现干燥的石蕊纸花变红,原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写一条即可)。
考向二　气体的制取
3. (2024·宿迁)化学实践小组利用如图装置完成部分气体的相关实验,请你参与。
(1) 实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式为　　　　　　　　　　　。其发生装置可选用装置A或B,与装置B相比,装置A具有的优点是　　　　　　　　　。
(2) 若选用装置B和C制取并收集氧气,证明氧气已收集满的操作和现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3) 常温常压下,氨气是一种无色、有刺激性气味、极易溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是　。
(4) 二氧化碳和氨气在一定条件下可以合成尿素[化学式为CO(NH2)2],同时生成水。该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
考向三　实验方案的设计与评价
4. 下列实验操作可以达到实验目的的是 (　　)
选　项 实验目的 实验操作
A 鉴别木炭粉和氧化铜粉末 分别取样,观察颜色
B 除去MnO2中少量的KMnO4 加热固体混合物
C 检验氧气是否收集满 将带火星的木条伸入集气瓶内
D 除去CaCl2溶液中的少量盐酸 加过量碳酸钙粉末,过滤
5. 下列实验方案不能达到相应实验目的的是 (　　)
考向四　科学探究
6. 过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)常用于洗涤合成纤维、动物纤维、合成树脂纤维等材质的衣物,不损伤面料,不泛黄。某兴趣小组的同学在过碳酸钠中加入稀盐酸,产生许多气泡。该小组的同学对此产生了浓厚的兴趣,进行了如下探究。
【查阅资料】 ① 点燃条件下,镁能与二氧化碳反应生成氧化镁与碳;② 足量的氢氧化钠溶液能除尽二氧化碳,不能吸收氧气。
探究一:过碳酸钠与稀盐酸反应产生的气体成分。
【猜想假设】 小华认为该气体中可能含有O2、N2、CO2;小明认为该气体中不可能含有N2,因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;该小组的其他同学认为该气体中可能含有CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】 实验操作及实现现象如表所示。
实验编号 实验操作 实验现象
① 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊
② 将气体通过灼热的铜网 铜网表面变黑
【实验分析】
(1) 由实验①可知,该气体中含有CO2;实验①中反应的化学方程式是　。
(2) 由实验②可知,该气体中含有　　　　。
【继续探究】 请利用CO2的化学性质再设计一个实验证明该气体中含有CO2:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
探究二:测定产生的气体中氧气的体积分数。
方法1:某同学提出可以用如图甲所示装置测定气体中氧气的含量。
小组的同学分析后一致认为不可行,原因是　。
方法2:用如图乙所示的装置测量气体中氧气的含量。
(1) 抽取140mL该气体,缓缓地从a处通入装置中。
(2) 实验结束后,收集到氧气的体积为　　　　mL。
(3) 测得氧气与二氧化碳的体积比为　　　　(填最简整数比)。
【拓展延伸】
(1) 方法2中,气体缓缓通入氢氧化钠溶液的目的是　。
(2) 过碳酸钠在热水中比在冷水中产生气泡的速率快,原因是　。
7. “绿色化学”要求从根本上减少或杜绝污染。下列做法中符合绿色化学理念的是 (　　)
A. 实验结束后将废液直接倒入下水道
B. 实验中未说明试剂用量时,取用较多量试剂进行实验
C. 对废旧电池作深埋处理,消除其污染
D. 化工生产中使原料尽可能地转化为产品
8. 鉴别下列各组物质,括号中所选择的试剂或方法错误的是 (　　)
A. 汽油和蒸馏水(闻气味) B. CuSO4溶液和稀盐酸(观察颜色)
C. 蒸馏水与糖水(过滤) D. 食盐水和双氧水(MnO2)
9. (2024·南通期中)学习小组用石蜡自制蜡烛并探究其燃烧。实验Ⅰ:剪去易拉罐的盖子,在中间吊一根棉线作烛芯,将其置于盛有冷水的水槽中,向易拉罐中倒入液态石蜡并添加少量硬脂酸。充分冷却,从易拉罐中取出蜡烛。实验Ⅱ:点燃蜡烛,火焰明亮,烛芯周围有液体产生。实验Ⅲ:在燃着的蜡烛上方扣一个烧杯,烧杯内壁出现水雾。下列说法不正确的是 (　　)
A. 实验Ⅰ中自制蜡烛为混合物 B. 实验Ⅱ中烛芯周围产生的液体是水
C. 实验Ⅱ能说明蜡烛燃烧时放出热量 D. 实验Ⅲ说明蜡烛中含有氢元素
第10题甲
10. 为探究水的组成及变化,兴趣小组同学利用图甲装置进行电解水实验,先在玻璃管里加满水,再接通直流电源。
【实验现象】
(1) 通电后,①玻璃管中气泡首先出现的位置在　　　　(填“a”“b”或“c”)处。①②两支玻璃管中生成气体的体积比约为　　　　。
(2) 切断电源后,打开②玻璃管的活塞,将燃着的木条放在②玻璃管尖嘴口,观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【实验结论】
(1) 本实验得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2) 反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【实验改进】
第10题乙
(1) 电解纯水速率较慢,实验时常在水中加入NaOH以增强导电性,NaOH本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图乙所示。由图可知,上述实验中,电解水速率最快的条件是NaOH溶液浓度为　　　　(填“5%”或“10%”)、电压为　　　　(填“6V”“9V”或“12V”)。
(2) 兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验并添加Ca(OH)2增强水的导电性。连接电源,发现正极附近出现明显的白色浑浊。小组同学认为可能是采用石墨电极电解导致白色浑浊,因为石墨的组成元素为　　　　。同学们用金属铂电极替代石墨电极重复上述实验,一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象,推测该白色不溶物是CaCO3,电解过程中出现浑浊的主要原因是　。
11. (2024·宿迁宿豫二模)掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。请根据图示装置回答下列问题(已知:浓硫酸具有吸水性):
(1) 写出图中仪器①的名称:　　　　。
(2) 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是　　　　(填字母),该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3) 若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,应选择如图装置的顺序依次为　　　　(填字母)。
(4) 为探究物质燃烧的条件,设计实验如图G所示,将制得的氧气通入V形玻璃管,观察到热水中未燃烧的白磷开始剧烈燃烧。下列有关该实验的说法合理的是　　　　(填字母)。
　　　　
a. 燃烧需要氧气 b. 热水有隔绝空气的作用 c. 白磷着火点不高于80℃
(5) 工业上,煅烧石灰石(主要成分是碳酸钙)可制得生石灰和二氧化碳。充分煅烧10t含碳酸钙80%的石灰石,则理论上可制得氧化钙的质量是多少 (假设杂质不发生反应)
科学探究与化学实验
1. D　2. (1) a　(2) B　(3) 4P+5O22P2O5　BC　(4) 制取的CO2气体中混有水蒸气,CO2遇水生成碳酸(合理答案均可)　3. (1) CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　可以随时控制反应的发生和停止　(2) 将带火星的木条放在a端,若木条复燃,则说明氧气已收集满　(3) 防止氨气溶于水　(4) CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O
4. D　解析:木炭粉和氧化铜粉末均为黑色,通过观察颜色,无法鉴别,A错误;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,除去高锰酸钾的同时引入了新杂质锰酸钾,不能达到实验目的,B错误;要检验氧气是否收集满,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入集气瓶内,C错误;碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙通过过滤可以除去,从而得到纯净的氯化钙溶液,D正确。故本题选D。
5. C　6. 探究一:【猜想假设】 反应物中不含氮元素(或根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变等合理答案均可)　【实验分析】 (1) CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O　(2) O2　【继续探究】 将气体通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊变红(合理答案均可)　探究二:方法1:在点燃的条件下,镁与氧气、二氧化碳都能发生反应　方法2:(2) 60　(3) 3∶4　【拓展延伸】 (1) 使二氧化碳与氢氧化钠充分反应　(2) 温度越高,反应速率越快
7. D　8. C　9. B　10. 【实验现象】 (1) c　1∶2　(2) 气体燃烧,产生淡蓝色火焰,放出热量　【实验结论】 (1) 水是由氢元素和氧元素组成的　(2) 2H2O2H2↑+O2↑　【实验改进】 (1) 10%　12V　(2) 碳元素　电解水生成氧气,氧气和碳反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊(合理答案均可)
11. (1) 集气瓶　(2) B　2H2O22H2O+O2↑　(3) BFD　(4) abc　(5) 解:设理论上可制得氧化钙的质量为x。
+CO2↑
=　x=4.48t
答:理论上可制得氧化钙的质量是4.48t。

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