資源簡介

題型分類：
1．探究某種物質的元素組成、氣體的成分、混合試劑的成分
2．探究某種物質的化學性質、化學反應的產物成分、堿的變質情況
3．探究某種化學反應速率的影響因素
4．化學反應的裝置連接
5．建立相關的科學假設或猜想、利用控制變量法設計對照實驗
6．評價實驗原理或實驗過程是否合理
7．嘗試對獲得的事實證據或有關數據進行分析并得出正確結論
8. 化學反應定量表達式確定和誤差分析
例1、小明用大小不同的玻璃罩罩在兩組點燃的蠟燭上(如圖甲)，觀察發現A組實驗高處燭焰先熄滅，B組實驗低處燭焰先熄滅。為了探究玻璃罩中燭焰熄滅順序不同的原因，小明以A組為研究對象進行如下實驗：
實驗一：將6個盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在鐵絲上，點燃蠟燭，立即用小玻璃罩罩上(如圖乙)，分別記下各容器內石灰水變渾濁所需的時間。多次重復實驗獲得數據如表。
容器編號 1 2 3 4 5 6
平均時間(s) 3.2 3.8 5.0 7.1 11.1 19.0
實驗二：將3支溫度計分別掛在小玻璃罩內不同位置(如圖丙)，點燃蠟燭，一段時間后發現溫度計①示數明顯增大，溫度計②③示數增大不明顯。
(1)根據實驗一的結果，推測A組實驗高處燭焰先熄滅的原因是____。
(2)實驗二研究的問題是____。
(3)結合本實驗的研究結果，對B組實驗現象做出簡要解釋：____。
例2、王華同學設計如圖所示裝置進行實驗，目的是探究木炭和氧化銅在高溫條件下生成的氣體產物，提出了如下兩種猜想：
a．可能是二氧化碳；b．可能是一氧化碳。
預期的實驗現象及結論如下：
Ⅰ.若澄清石灰水變渾濁，則氣體為二氧化碳；
Ⅱ.若澄清石灰水不變渾濁，則氣體為一氧化碳。
【查閱資料】
1．氫氧化鈣和氫氧化鈉在物質類別上都屬于堿。
2．CO2能與堿發生反應：如2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O(此反應常用于吸收二氧化碳)。
請你分析并回答：
(1)儀器a的名稱為____。
(2)王華同學的實驗裝置存在的缺陷是____；反應結束時，停止實驗的操作步驟是____。
(3)實驗后發現試管①內壁上附著不易用試管刷洗凈的固體生成物，可在試管①中加入足量的____進行清洗。
(4)你認為王華同學的猜想是否嚴謹？____。理由是 。
(5)請設計一個實驗，來驗證你的理由。寫出操作過程、現象和結論：
。
例3．Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業廢水，其原理是利用Fe2＋和H2O2的反應產生能降解污染物的活性成分。現運用該方法降解有機污染物p－CP，探究有關因素對該降解反應速率的影響。
【實驗設計】控制p－CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在25℃或40℃(其余實驗條件見下表)，設計如下對比實驗。
試驗編號 實驗目的 溫度(℃) pH 濃度(mg·L－2)



H2O2 Fe2＋
① 為②、③實驗提供參考 25 3 200 16.0
② 探究溫度對降解反應速率的影響 40 3 200 16.0
③ 25 10 200 16.0
(1)請在該表格空白處填完整： 。
(2)實驗測得p－CP的濃度隨時間變化的關系如圖，實驗①②表明 。
(3)研究發現，當溫度過高時，由于Fenton法所用試劑H2O2會迅速分解而導致降解反應較難發生。請寫出H2O2分解的化學方程式： 。
(4)為測定不同時間內有機物降解的濃度，需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的降解反應立即停止下來。根據圖中的信息，給出一種迅速停止反應的方法：
。
例4．現有一碳酸鈣樣品，其中混有少量不溶于水、不與酸和堿反應、加熱也不分解的固體雜質，雜質含量不超過3%。現有一科學興趣小組設計了幾種方案測定碳酸鈣樣品的純度：
方案一：如圖所示：
方案二：①取碳酸鈣樣品m g，將其放入坩堝中，稱得碳酸鈣樣品與坩堝的總質量為m1 g；②高溫煅燒；③放在干燥器里冷卻至室溫后稱量坩堝與剩余固體的總質量為m2 g；④重復②與③的操作至質量不再發生改變，此時坩堝與剩余固體的總質量為m3 g。
方案三：稱取碳酸鈣樣品m g，放入如圖所示的裝置中，往分液漏斗中加入足量的濃鹽酸，并收集產生的純凈的二氧化碳氣體，測得氣體的體積為V mL。
請回答下列問題：
(1)方案一中不能根據濾渣a的質量來進行計算，而要根據濾渣b的質量來進行計算，其原因是 。
(2)為進一步減少方案一的實驗誤差，必要的操作是 。
A．精確測定所用鹽酸的溶質質量分數
B．濾渣a進行洗滌，所得洗液并入濾液①中
C．精確測定所加入的碳酸鈉溶液的體積
D．濾渣b要經洗滌、干燥后再稱量質量
(3)方案二中碳酸鈣純度的計算公式為 。
(4)方案三中為得到純凈的二氧化碳氣體，需除去的雜質有水蒸氣和 。
1．某同學利用圖甲所示實驗裝置來測定鋁元素的相對原子質量。
(1)圖甲中儀器C的瓶頸上標有刻度。將一定質量的鋁片和足量稀硫酸在儀器A中完全反應，產生的H2把儀器B中水壓入C中(C瓶原是空的)，通過收集相關實驗數據可計算出鋁元素的相對原子質量。這里C裝置的作用是 。再通過查得H2的密度，計算出產生H2的 。
(2)利用實驗室常用的儀器，也可組裝一套與該同學具有相同原理的實驗裝置。你認為應選用圖乙裝置中的 。
2．將光亮鎂條放入一定量的氯化銨溶液中，發現最終生成灰白色固體[Mgx(OH)yClz]外，還有氣體生成。小金同學對該現象作如下探究。
(一)生成氣體可能是H2、HCl、NH3中的一種或幾種。
【查閱資料】①濃硫酸既可吸收水，也可吸收氨氣；
②NH3＋HCl===NH4Cl；
③2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O；
④H2＋CuOCu ＋ H2O；
【實驗探究】收集氣體，將氣體通過如圖裝置：(各步反應均完全)
(1)實驗中B裝置的作用是 ，實驗中A、B實驗裝置 (選填“能”或“不能”)對調。
(2)小金認為不需要單獨檢驗HCl，就能證明HCl不存在，理由是 。
(二)過濾、洗滌、一定溫度下烘干得灰白色固體。
【查閱資料】灰白色固體Mgx(OH)yClz受熱會分解，生成MgO和HCl。
【實驗探究】取一定量灰白色固體樣品，充分加熱，得到4g白色固體和3.65g氣體。則x∶y∶z＝ 。
3.為比較相同濃度的FeCl3溶液和CuSO4溶液對H2O2分解的催化效果，某小組進行了如下探究：
(1)【定性研究】如圖甲，可通過觀察____，來定性比較兩者的催化效果。
(2)【定量研究】按如圖乙實驗要定量比較兩者的催化效果，可測量收集一試管氣體所需的____。
(3)【深入研究】在FeCl3溶液中，究竟是哪種粒子起催化作用呢？
猜想1：鐵離子(Fe3＋)起催化作用；
猜想2：氯離子(Cl－)起催化作用；……
為驗證猜想1，可以選取____溶液做對比實驗。
4．鐵在自然界中以鐵礦石形式分布很廣。資料顯示：在煉鐵過程中，Fe2O3是在一定溫度下逐步失去其中的氧，依次生成Fe3O4、FeO和Fe。小金在實驗室找到一些鐵銹樣品進行實驗探究，他所用的實驗裝置如圖甲所示。
（1）實驗時先點燃的酒精燈是_________。(選“A”或“B”)
（2）待反應完成后，將所得黑色固體物質放入足量的稀硫酸中。小金認為該物質中并不含鐵，他的依據是_________。
（3）為了解釋這一反常現象。他查到某煉鐵廠對氧化鐵和一氧化碳進行的熱反應分析，根據相關的數據繪制圖象如圖乙，通過分析確定實驗沒有得到鐵的主要原因是_________。
5．鈷酸鋰一般用作鋰離子電池的正電極材料。如圖是從鈷酸鋰廢極片(主要成分
為鈷酸鋰 LiCoO2)中回收得到Co2O3和Li2CO3的一種工藝流程。
（1）操作1粉碎的目的是_________。
（2）操作2需要到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和_________。(填儀器名稱)
（3）已知Li2CO3在水中的溶解性與氫氧化鈣相似。為了獲得較多高純度Li2CO3，操作5中熱水洗滌沉淀的效果比冷水更好，請闡述理由_________。
（4）操作5得到Li2CO3，Li2CO3固體表面是否有硫酸根離子殘留，請寫出檢驗方法_________。
6.已知草酸亞鐵晶體（FeC2O4·2H2O）受熱分解得到的固體產物是氧化亞鐵。小金為探究草酸亞鐵晶體受熱分解后的氣體產物，按如圖裝置進行實驗，A、B裝置中均反應完全。
實驗中觀察到A中無水硫酸銅變藍，B、D中澄清石灰水變渾濁，C中氧化銅變紅，上述現象可以確定氣體產物中一定存在的是 _________
（2）請寫出草酸亞鐵晶體受熱分解的化學方程式 。
（3）請針對該實驗裝置存在的安全隱患進行改進 。
7.小徐為判斷酸堿中和反應是否進行完全，往20 g 10%的氫氧化鈉溶液中滴加10%的鹽酸，裝置如圖甲。實驗中溫度變化如表所示。
加入鹽酸的體積V/mL 5 11 18 23 29
溶液溫度t/℃ 28.7 34.1 37.8 35.3 33.4
（1）判斷方法一:利用指示劑顏色變化判斷。溶液紅色消失，因為中和反應的結果是酸和堿各自的特性都消失，圖乙描述的是氫氧化鈉與鹽酸反應的微觀實質，請用符號或文字表示酸堿反應的實質。
（2）根據表格數據分析，當溫度為 ℃時表明中和反應完全進行。由此得出判斷方法二:利用 變化來判斷是否完全中和。
（3）判斷判斷方法三:通過計算獲取準確的數據來判斷，當加入鹽酸溶液的質量為 g時反應完全進行。
8.實驗室有兩瓶標簽模糊的藥品（編號A和B），其中一瓶是碳酸鈉，另一瓶是碳酸鉀；現要將兩種藥品區別開來，小金進行了如下實驗。 實驗一：利用如圖甲所示裝置，分別將兩種待檢藥品與足量稀硫酸反應，并用天平測得干燥管及管內物質反應前后的質量，其質量差如表所示。實驗二：利用如圖乙所示裝置，分別將兩種待檢藥品與足量稀硫酸反應，并用量筒測出排出水的體積，其體積值如表所示。
（1）寫出碳酸鈉與足量稀硫酸反應的化學方程式_________________________________。
（2）若m1（3）兩次實驗結束后，錐形瓶內都會有二氧化碳殘留。試分析此現象對兩次實驗結果的影響。實驗一中，“干燥管及管內物質反應前后的質量差”____________（選填“偏大”“偏小” 或“無影響”，下同）；實驗二中，“排出水的體積”_______。

1.某興趣小組在實驗室相對封閉的裝置內燃燒某種含碳、氫、氧元素的垃圾，對產生的廢氣成分(不考慮氣態有機物)按如圖所示的裝置進行檢驗。
【實驗研究】
拉動注射器，讓廢氣依次通過裝置。
【實驗分析】
(1)能證明廢氣中有水蒸氣存在的現象是____。
(2)F處的大號注射器，可以引導氣體流向，其另一個主要作用是____。
【反思評價】
(3)小金認為，僅根據E中澄清石灰水變渾濁，無法確定一氧化碳的存在，其理由是____。
(4)小金根據D中的粉末由黑色變為紅色，得出廢氣中存在一氧化碳。小麗認為該結論不夠嚴密，若廢氣中存在氫氣也會出現該現象，要使上述結論更加嚴密，還應添加的一個實驗裝置及位置是____。
【實驗結果】經檢驗，廢氣中存在CO2、CO、H2O。
2.為測量純堿樣品各成分的含量，小亮設計了如甲圖所示裝置，通過稱量B裝置質量變化來確定樣品中各成分的含量。該裝置氣密性良好，樣品完全反應，但多次實驗發現，測定結果有偏差，對此小亮在老師的指導下重新設計了如乙圖的實驗裝置。
(1)根據改進的需要，思考D裝置中裝入的藥品應該是____，為減少實驗的偏差，可以在a導管口鼓入空氣。為排除原有裝置內空氣中的二氧化碳和生成二氧化碳殘留在裝置內對實驗的影響，應分別在何時鼓入空氣為宜：____。
(2)小亮按照改進后的裝置和正確的步驟重新實驗，發現實驗結果與老師提供的標準含量相比仍然偏小，則分析在操作上導致實驗結果偏小的原因可能是____。
(3)實驗過程中同組的小李同學提出還可以對實驗裝置繼續改進，可以將實驗室中廢棄的洗手液瓶蓋改裝成一個單向氣體流動裝置，取代原裝置中的D部分，請問這一改進的優點有___
。(寫出一條即可)
3．某興趣小組為探究錫紙中的金屬成分(錫紙中以一種金屬為主，其他成分對實驗無干擾)，開展了以下探究活動。
【提出問題】錫紙中的金屬是什么？
【建立猜想】根據錫紙有銀白色金屬光澤，并結合金屬活動性、價格等因素，猜想其中的金屬可能是鋅、鐵、鋁、錫中的一種。
【探究過程】
步驟 活動內容 收集證據 分析并得出結論
步驟一 ①查閱資料：金屬鋅在室溫下很脆
②取錫紙反復折疊 錫紙未破損 錫紙中金屬不是鋅
步驟二 用磁鐵靠近錫紙 錫紙沒有被磁鐵吸引 錫紙中金屬不是

步驟三 ①取錫紙條放入濃度為20%的鹽酸中除去可能存在的氧化膜。當觀察到 現象時，取出錫紙條并用蒸餾水清洗
②將處理過的錫紙條放入試管中，加入飽和硫酸鋅溶液，靜置觀察 ②中錫紙
條表面無
明顯現象 說明錫紙中的金屬活動性比鋅弱，則錫紙中金屬不是鋁，而是錫
【交流評價】
小科對實驗結論提出質疑：“無明顯現象”并不代表沒有發生反應，因為鋁與硫酸鋅反應[2Al＋3ZnSO4===3Zn＋Al2(SO4)3]生成的金屬鋅為銀白色，與鋁顏色相同，因此無法得出結論。請在不改變反應原理的前提下運用定量方法完善實驗方案，并根據預期結果得出相應結論： 。
【繼續探究】運用完善后的方案進行實驗，分析實驗結果，得出初步結論：錫紙中金屬是鋁。
4.小金利用如圖所示裝置進行碳及其氧化物的性質實驗，并測定赤鐵礦（主要成分為Fe2O3，雜質不參與反應）中Fe2O3的含量，其中丁裝置需要補全。回答問題：
（1）該實驗可通過丁裝置吸收二氧化碳，并將未參與反應的CO氣體收集起來以避免污染環境，若要達到此目的，應將丁裝置的導管補全為____________（選填序號）。
（2）在實驗中，應先點燃_________（選填“甲”或“乙”）處的酒精噴燈或酒精燈。
（3）已知所取赤鐵礦樣品質量為m1，反應前后乙裝置的質量差為m2，反應前后丁和戊裝置的總質量差為m3，則赤鐵礦中Fe2O3的質量分數為____________。
5．小樂查閱資料發現氯化鐵可作過氧化氫溶液制取氧氣的催化劑，為了驗證這一說法并比較氯化鐵和二氧化錳的催化能力強弱，小樂利用如圖所示裝置和下述實驗步驟進行實驗：
步驟1：正確連接裝置，并檢查裝置氣密性；
步驟2：按表所示實驗藥品及用量進行實驗；
組別 5%的過氧化氫溶液/mL 催化劑種類
及質量/g 60s內收集到
氧氣的體積/mL
1 20 無
2 20 二氧化錳m
3 20 氯化鐵m
步驟3：待第3組實驗完全反應后，進行如下處理：
（1）裝置連接的正確順序是 （用小寫字母表示）。
（2）若氯化鐵是過氧化氫溶液制取氧氣的催化劑，則m、m1、m2符合的等式是 。
（3）為了比較氯化鐵和二氧化錳的催化能力強弱，在此實驗中可依據的現象是 。
6．某爐渣中主要含氧化亞鐵、氧化鐵，還含少量雜質（不溶于水，也不與酸反應）；現按如圖所示流程制備綠礬（FeSO4?7H2O），已知氧化亞鐵與稀硫酸、鐵與硫酸鐵反應均可生成硫酸亞鐵。
（1）為了提高“浸取”過程中的反應速率，可采取的措施有 （選填序號：①加水稀釋；②升高溫度；③粉碎爐渣）。
（2）“過濾”操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和 。實驗測得，濾液II的pH比濾液I的大，其原因是 。
（3）將濾液II蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、冰水洗滌、低溫干燥后得到綠礬，其中采用“冰水洗滌”的好處是 。
7.實驗室制取氫氣所用的粗鋅中含有雜質銅，小金通過圖示裝置和如下實驗步驟測定粗鋅中鋅的質量分數。

①組裝儀器，并檢查裝置的氣密性；
②在儀器中加入藥品，其中粗鋅的質量為m1；
③用電子天平稱量出整套裝置(含藥品)的總質量為m2；
④關閉a處止水夾、打開b處止水夾，然后打開分液漏斗的活塞，向錐形瓶中注入全部的稀硫酸(足量)，隨即關閉分液漏斗的活塞；
⑤充分反應后，打開a處止水夾，向裝置中持續緩慢地鼓入空氣，將產生的氫氣從裝置中排出；
⑥第二次稱量整套裝置(含反應后物質)的質量為m3。
(1)小樂在檢查A裝置的氣密性時，先在分液漏斗中注入適量水，然后關閉a處和b處的止水夾，最后打開分液漏斗的活塞。若A裝置的氣密性良好，可觀察到 。
(2)若去除B裝置，測得的粗鋅中鋅的質量分數會 (選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(3)根據上述實驗，粗鋅中鋅的質量分數為 。(用m1，m2，m3等表示)
8.根據如圖1回答有關問題：

(1)發生裝置A中儀器a的名稱是 。小組同學用雙氧水和二氧化錳反應制取氧氣，選擇A裝置制取氧氣，用C裝置收集氧氣，則A裝置的b導管應該與C裝置的 (選填“m”或“n”)導管相連。C裝置驗滿的方法是 。
(2)裝置B是小組同學組裝的實驗室制取二氧化碳氣體的發生裝置，該裝置的優點是能使反應隨時進行或停止。為了解裝置具有該優點的原因，他們在裝置B中連接了壓強傳感器，從而測定實驗中試管內氣體壓強變化的情況(如圖2)。根據裝置及曲線，回答下列問題：
圖2曲線中的a點對應的操作是 。曲線中bc段壓強保持不變的原因是 。

參考答案
例1、（1）小玻璃罩中蠟燭燃燒產生熱的二氧化碳上升，在頂部聚積并逐漸下沉；（2）小玻璃罩中蠟燭燃燒對周圍空氣溫度的影響；（3）大玻璃罩中蠟燭燃燒時，產生熱的二氧化碳上升，到一定高度后冷卻，由于二氧化碳的密度比空氣大，從周圍下沉，導致玻璃罩底部二氧化碳積聚并逐漸上升，所以B組實驗低處燭焰先熄滅
例2、（1）酒精燈；（2）沒有尾氣處理裝置 先將導管從石灰水中移出，再熄滅酒精燈；（3）稀鹽酸；（4）不嚴謹 氣體產物可能是CO和CO2的混合物；（5）先將氣體產物依次通入澄清石灰水、足量NaOH溶液，再通過盛裝CuO的硬質玻璃管加熱，觀察現象，若石灰水變渾濁且CuO變紅則猜想正確
例3．（1）探究pH對降解反應速率的影響；（2）當pH一定時，溫度升高，降解反應速率越大；（3）2H2O22H2O↑＋O2↑；（4）加入氫氧化鈉溶液，調整溶液的pH為10
例4．（1）濾渣a的質量最大為0.15g，而托盤天平只能夠精確到0.1g，因此稱量濾渣a的質量誤差太大；（2）BD；（3）×100% ；（4）氯化氫
1．（1）測量反應生成氫氣的體積 質量；（2）①④
2．（1）吸收氨氣；不能（2） NH3與HCl能反應，產生白煙 ；【實驗探究】1∶1∶1
3.（1）試管中產生氣泡的快慢；（2）時間；（3）NaCl(或KCl等，合理即可)
4．（1）B；（2）不產生氣泡；（3）使用酒精燈加熱時，達不到氧化鐵完全反應所需的溫度 800oC．
5．（1）增大鈷酸鋰廢極片和稀硫酸、H2O2 的接觸面積，使反應更加充分；漏斗；
（2）溫度高，Li2CO3 的溶解度小，用熱水洗滌可以減少 Li2CO3 的損失，得到較多高純度 Li2CO3；
（3）取最后一次洗滌液于試管中，加入足量稀硝酸，再加入少量 Ba(NO3)2，若出現白色沉淀，則未洗滌干凈．
6.（1）H2O、CO、CO2；
（2）FeC2O4 2H2OFeO CO CO2 2H2O ；
（3）在 D 的導管出口點燃一盞酒精燈，用于除去CO 尾氣．
7.（1）H++OH-=H2O 或酸中的氫離子和堿中的氫氧根結合生成水；（2）37.8；溫度；（3）18.25．
8.（1）Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑。（2）K2CO3（3）偏小；無影響。

1.（1）A中的固體由白色變藍色；（2）收集尾氣(或儲氣)；（3）CO2不一定來自CO和CuO的反應，可能是原來的CO2在B裝置沒有除盡；（4）在DE之間連接盛有無水硫酸銅的U形管(或在DE之間連接A裝置)
2.（1）堿石灰 實驗前后；（2）實驗后鼓氣太快(或稀硫酸加入過快)；（3）節約藥品
3．鐵 錫紙表面產生較多氣泡(或錫紙表面產生氣泡) ①取一定量錫紙，用鹽酸除去可能存在的氧化膜，取出后用蒸餾水清洗并晾干，稱得質量記為m1。②將錫紙放入燒杯中，加入一定量飽和ZnSO4溶液浸沒錫紙，充分反應后，取出錫紙用蒸餾水清洗并晾干，再次稱得錫紙總質量記為m2。③如果m2＞m1，則錫紙中金屬為鋁；如果m2＝m1，則錫紙中金屬為錫(合理即可)
4.（1）③。（2）甲。（3）10m2/3m1。
5．（1）acbd。（2）。（3）組別2和3，60s內收集到氧氣的體積。
6．（1）②③。（2）漏斗。濾液I中稀硫酸過量，而濾液II中稀硫酸已轉化為硫酸亞鐵（合理即可）。（3）可減少綠礬的溶解損失。
7.(1)分液漏斗中的水不下流；(2)偏大；(3)。
8.(1)錐形瓶；m；將帶火星的木條放在n導管口，若帶火星的木條復燃，說明氧氣已經收集滿；(2)從長頸漏斗中注入適量稀鹽酸；石灰石與稀鹽酸脫離接觸。

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