6.10 第十四 次课 学生 科学探究专题 复习

第十四次课科学实验探究专题

1.（2012·北京）同学们发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象，产生疑问：两种物质是否发生了化学

反应？在老师的帮助下，他们通过以下探究过程证明NaHCO3溶液与NaOH溶液发生了反应。

（1）实验装备

①查阅资料：NaHCO3+NaOH=====Na2CO3+H2O

②用一定溶质的质量分数的NaHCO5、NaOH和Na2CO3三种溶液进行如下实验，为设计实验方案提供参考。

[来源:Zx x https://www.wendangku.net/doc/d114048761.html,]NaHCO3

溶液NaOH溶液Na2CO3溶液

加入稀盐酸现象Ⅰ无明显变化产生气泡

加入澄清石灰水溶液变浑浊无明显变化现象Ⅱ

加入CaCl2溶液无明显变化溶液变浑浊溶液变浑浊

加热溶液至沸腾，将气体通入澄清石灰水澄清石灰水

变浑浊

澄清石灰水

无明显变化

澄清石灰水

无明显变化

表中的现象Ⅰ为_________，现象Ⅱ对应反应的化学方程式为_________。

（2）实验过程

【实验1】证明反应生成了Na2CO3

同学们选用上表实验中的药品，设计了如右图所示实验，先在NaHCO3溶液

中加入A溶液，无明显现象，再滴加NaOH溶液，溶液变浑浊，则A溶液是

__________。

有同学提出这个实验不足以证明有Na2CO3生成，其理由是___ ______。

为了证明有Na2CO3生成，需要继续进行的操作是______ ______。

【实验2】证明反应后NaHCO3不存在

同学们参考上表中的实验，又设计了一个实验，虽然没有观察到明显的实验现象，但可以证明反应

发生了，该实验方案是____ _ ____。

（3）实验反思

通过实验1和实验2说明，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同的角度证明反应的发生，

这两个角度是___________。

2.（2012·福州）氢化钙（CaH2）固体是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。

【阅读资料】①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气。③氢化钙要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气。

【氢化钙的制备】

氢化钙通常用氢气与钙加热制得。某化学兴趣小组设计的制取装置如图所示（固定装置省略）。

回答下列问题：

（1）装置A 中制取氢气的化学方程式为 。

（2）装置B 的作用是 。

（3）装置C 中制取氢化钙的化学方程式为 。

（4）若不改变温度，整套装置气密性的检查方法是 。

【产品的定量测定】

通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙（其余可能的杂质

忽略不计）。

样品纯度的测定步骤如下：①检查装置气密性，装入药品，按图

（固定装置省略）所示连接仪器。②调整水准管高度，使量气 装置两边的液面保持同一水平。读取液面所在的刻度数据为10.0 mL 。③将Y 形管慢慢倾斜，直到A

端的水全部与B 端的样品混合。④反应结束，冷却至室温，再次读取液面所在刻度数据为110.0 mL 。 回答下列问题：

（5）如何判断样品与水完全反应： 。

（6）反应生成氢气的体积为 mL 。

（7）已知该实验条件下，氢气的密度为0.09 mg/mL 。

样品中氢化钙的纯度为 。（结果精确到0.1%）

3.（2012·厦门）做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与。

[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？

[查阅资料1]（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe 3O 4和Fe 2O 3两种（FeO 极易被氧化为Fe 2O 3）；

（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液。

[实验探究]将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。

[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe 2O 3呢？

[查阅资料2]

（1）Fe 3O 4和Fe 2O 3的分解温度、铁的熔点见表：

（2）Fe 2O 3高温时分解成Fe 3O 4。

[理论探讨]根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，在此温度范围内Fe 2O 3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe 3O 4。

[拓展延伸]

（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须____ _； Fe 3O

4 Fe 2O 3 铁 分解温度/℃ 1538 1400 — 熔点/℃ — — 1535

图11

（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式______ ____；

（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色___ __，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。

4.（2012·安徽）暖宝宝是一种防寒用品，如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些？发热的原因是什么？

（1）小明探究：暖宝宝中的主要成分是什么？剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色。

【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。

【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末，部分被吸引。

【查阅资料】四氧化三铁具有磁性，能被磁铁吸引。

【得出结论】该黑色粉末可能含有。

【进行实验】

实验编号实验操作实验现象

①取黑色粉末加足量稀硫酸固体部分溶解，有气泡产生，溶液无蓝色

取实验1的残渣灼烧，将内壁涂有澄清

②

澄清石灰水变浑浊

石灰水的小烧杯罩在上方

由实验①可知，该黑色粉末肯定含有，肯定不含；写出实验1的化学反应方程

式。由实验2可知，该黑色粉末肯定含。

（2）小明思考：暖宝宝为什么会发热？

【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生缓慢氧化，进而放出热量。由此可见，人们可以利用化学反应放出的能量，请再举一例：。

（3）人们利用化学反应还可以。

5.（2012·安徽）实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的化学方程：。

小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：

【提出猜想】除MnO2、CuO外，Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂。

【完成实验】按下表进行实验，并测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）。

实验编号实验药品分解温度（℃）

①KClO3580

②KClO3、MnO2（质量比1：1）350

③KClO3、CuO（质量比1：1）370

④KClO3、Fe2O3（质量比1：1）390

【分析数据、得出结论】（1）由实验与实验4对比，证明猜想合理；

（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是。

【反思】（1）若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和不变；

（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证。

（3）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究（探究一种因素即可）

6.（2012·白银、平凉）在一次趣味化学活动中，老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液，如右图所示，要求同学们进行探究：确认这瓶无色液体是什么？

【提出猜想】老师提示：这瓶无色溶液只可能是下列三种溶液中的一种：

①氯化钠溶液②硫酸钠溶液③碳酸钠溶液

【实验探究】（1）陈丹同学仔细观察了试剂瓶的标签，认为猜想（填序号）不成立，

其原因是。

（2）为确定其它几种猜想是否正确，陈丹同学继续进行探究：

实验操作实验现象实验结论

取该溶液少许于试管中，向其中滴加稀盐酸无明显现象

猜想③成立

【反思与交流】（3）小雨同学经查阅资料获知，氯化钠溶液、硫酸钠溶液的pH都等于7。于是他提出还可以用测pH的方法来确定该无色溶液。请你简述用pH试纸测定溶液pH的方法：小雨同学通过什么现象来确定这瓶无色溶液是何种溶液？。

7.（2012·兰州）2012年1月，广西河池宜州市境内龙江河发生了镉浓度超标事件。根据该事件某化学活动小组开展了一次关于金属镉与铜、银活动性顺序的探究及镉污染事故处理方法的研讨活动。

查阅资料：①镉（Cd）是一种银白色金属，在化合物中通常表现为+2价②水体中镉元素通常以氯化镉的形式存在③氯化镉能溶于水，氢氧化镉难溶于水

（一）金属镉与铜、银活动性顺序的探究

实验步骤实验现象实验结论

取适量镉、铜、银于试管中，加入足量镉表面有气泡产生，铜、银表

面无气泡产生

镉的活动性顺序大于铜与银

取适量铜于试管中，加入少量硝酸银溶液，

。

铜的活动性顺序大于银

实验结论：活动性顺序：镉＞铜＞银

（二）对镉污染事故处理方法的讨论

小聪认为可用向受污染河段抛撒过量烧碱固体的方法除去氯化镉，反应原理用化学方程式表示为。小敏认为该方案虽然有效，但有缺陷，原因是。受小聪与小敏启发，你认为可以用（写俗称）代替烧碱。

8.（2012·张掖）化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：

[提出问题1] 该氢氧化钠溶液是否变质了呢？

[实验探究1]

实验操作实验现象实验结论

取少量该溶液于试管中，向溶液

中滴加，并不断振荡。

有产生。氢氧化钠溶液一定变质了。

[提出问题2] 该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？

[猜想与假设]猜想1：氢氧化钠溶液部分变质。猜想2：氢氧化钠溶液全部变质。

[查阅资料] （1）氯化钙溶液呈中性。

（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl

[实验探究2]

实验步骤实验现象实验结论

（1）取少量该溶液于试管中，

向溶液中滴加过量的

溶液，并不断振荡。

有生成。说明原溶液中一定有碳酸钠。

（2）取步骤（1）试管中的少

量上层清液，滴加酚酞溶液。

溶液变红色。说明原溶液中一定有。

[实验结论] 该氢氧化钠溶液（填“部分”或“全部”）变质。

[反思与评价]

（1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式：。

（2）在上述[实验探究2]中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案（填“可行”或“不可行”）。

9.（2012·佛山）漂白粉的主要成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2] 和氯化钙，即可用作漂白剂，又可用作消毒剂。漂白粉中有效成分是[Ca(ClO)2] ，漂白的原理是：Ca(ClO)2在空气中发生反应

Ca(ClO)2+ CO2+ H2O＝CaCO3↓+ 2HClO；HClO是一种酸性比盐酸弱的酸，不稳定，具有漂白性，能使品红等有色物质褪色。

（1）漂白粉是一种（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）HClO在常温下分解，反应为2 HClO＝2HCl+ O2↑。某瓶HClO溶液放置一段时间后，溶液的pH （填“增大”或“减小”或“不变”）。

（3）在漂白粉中滴加盐酸，能加快漂白的速率。写出漂白粉中加入盐酸反应的化学方程式。

（4）有一包长时间放置的漂白粉，想知道该漂白粉是否变质，某同学设计了下列探究实验。

【提出问题】长时间放置的漂白粉是否变质？

【猜想】猜想1：该漂白粉未变质，固体成分为CaCl2、Ca(ClO)2；

猜想2：该漂白粉部分变质，固体成分为；

猜想3：该漂白粉全部变质，固体成分为CaCl2、CaCO3。

【实验探究】限选

．．试剂及仪器：盐酸、石灰水、品红溶液、试管、带导管的单孔塞。

实验操作实验现象实验结论

①取少量样品于试管中，

。有气体产生，气体使石灰水变

浑浊。猜想2成立

②在上述反应后的试管中加少量品红

溶液。。

10.（2012·湛江）实验室有一瓶敞放着的氢氧化钠固体，同学们想探究这瓶固体的成分，请你一同参与探究并回答有关问题。

【查阅资料】碳酸钠水溶液显碱性，氯化钠、氯化钙水溶液显中性。

请你写出氢氧化钠在空气中变质的化学方程式。

【提出问题】猜想1：这瓶固体的成分是NaOH

猜想2：这瓶固体的成分是（填化学式）

猜想3：这瓶固体的成分是NaOH和的混合物（填化学式）

【实验与结论】（1）取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞溶液，溶液由无色变成红色。甲同学认为这瓶固体含有NaOH，乙同学认为甲同学的结论不正确，其理由是。（2）向（1）的溶液中加入过量的CaCl2溶液，生成白色沉淀，沉淀后静置，溶液由红色变成无色。同学们认为猜想是正确的。

【问题讨论】（1）丙同学认为实验时也可以加入过量的CaCl2溶液，振荡、静置，然后在上层清液中加入无色酚酞溶液，你认为丙同学的说法（填“正确”或者“不正确”）。

（2）丁同学认为CaCl2溶液，也可以改为Ca（OH）2 溶液，你认为丁同学的说法（填“正确”或者“不正确”），理由是。

14.（2012·柳州）根据高锰酸钾(KMnO4)制取氧气的实验探究，结合下图回答问题。

[反应原理]加热高锰酸钾制取氧气的化学方

程式为。

[仪器装置] (1)写出标有序号的仪器名称：

①，②；

(2)应选用的气体发生装置为——

(选填字母序号，下同)，气体收集装置为。

[问题探究] 实验中，有同学发现对药品加热一段时间后收集不到氧气，可能的原因是。

[实验反思] (1)在清洗试管中的反应残留物时，有的同学发现水溶液出现紫红色，有的发现水溶液呈墨绿色(锰酸钾溶于水所致)，且同时有黑色的粉末状固体。你对水溶液出现紫红色这一现象的解释是。

为了分离、回收反应残留物中的黑色粉末状固体，需对混合物溶液进行过滤。过滤操作时，需将圆形滤纸折叠。

下列滤纸折叠过程图示中，正确的是(选填“甲”或“乙”)。

(2)有同学发现，不慎将高锰酸钾粘到了手上，会留下一时洗不掉

的褐色斑痕。老师说，这是高锰酸钾氧化作用对皮肤的腐蚀所致。

针对这个案例，在实验前你想提醒同学们注意的是。

[课外延伸] 一同学上网查阅，知道高锰酸钾还有其他用途。如用板材装修的新房内，往往有一股刺鼻的气味，这是室内污染的主要成分之一甲醛引起。可用列反应来测定甲醛(用R表示)含量是否超标：

试确定R的化学式。