中考化学二轮专题复习 实验探究题突破练习13 有关影响化学实验因素的探究（2份，原卷版+解析版）

这是一份中考化学二轮专题复习 实验探究题突破练习13 有关影响化学实验因素的探究（2份，原卷版+解析版），文件包含中考化学二轮专题复习实验探究题突破练习13有关影响化学实验因素的探究原卷版docx、中考化学二轮专题复习实验探究题突破练习13有关影响化学实验因素的探究解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共42页， 欢迎下载使用。

(1)如图所示为实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气，写出：①仪器a的名称_____②用向上排空气法收集氧气的理由是_____③该反应的化学方程式为_____④检验氧气是否集满的方法是_____⑤红磷在空气中燃烧的现象是_____，发生反应的化学方程式为_____。
(2)下图描述的是：酸溶液使指示剂变色的实验，发现萦色石蕊溶液均变为红色，产生这一现象的根本原因是这两种酸溶液都含有_______。
(3)在探究影响溶质溶解快慢的因素，比较等量硫酸铜在水中溶解的快慢时，设计并进行了如下实验：
请你回答下列问题
①对比实验1和实验2的现象，可以得出的结论是_______。
②设计实验2和实验3进行对比实验的目的是_______。
(4)化学课上，教师按图甲所示的装置进行实验，得到图乙所示的现象，用初中阶段所学化学知识不能解释的现象是_______，由此可见，人们对事物的认识是一个不断完善和提高的过程。
【答案】（1）①. 集气瓶 ②. 氧气的密度比空气大 ③. ④. 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满 ⑤. 产生大量白烟、放出热量 （2） 氢离子 （3） 在其它条件相同的情况下，温度越高，硫酸铜溶解速率越快 探究接触面积对硫酸铜溶解快慢的影响 （4） 包有过氧化钠的棉花球燃烧
【解析】
（1）①由图可知，仪器a的名称为集气瓶；
②氧气的密度比空气大，故可用向上排空气法收集；
③过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：；
④氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；
⑤红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量；
红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：；
（2）稀盐酸和稀硫酸均能使紫色石蕊试液变红，是因为这两种酸溶液中均含有氢离子；
（3）①实验1和实验2中，除了温度不同，其它因素都相同，温度越高，完全溶解所需时间越短，说明在其它条件相同的情况下，温度越高，硫酸铜溶解速率越快；
②实验2和实验3除了硫酸铜的形状不同，其它因素都相同，故设计实验2和实验3进行对比实验的目的是：探究接触面积对硫酸铜溶解快慢的影响；
（4）二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，而包有过氧化钠的棉花球燃烧，无法用初中化学知识解释。
2．种物质都可催化过氧化氯分解，如MnO2、CuSO4等。实验小组的同学探究漂白液（主要成分是NaClO和NaCl）、FeCl3、K2SO4能否催化过氧化氢分解。
（1）MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式是____________________________________。
（2）如图所示，分别向三支试管中多次加入5%过氧化氢溶液，每次2mL，如有气泡产生， 则将_________伸入试管，检验是否有氧气生成。结果如下表。
（3）下列物质中，也可能是过氧化氢分解的催化剂的是________ （填标号）。
A．CuCl2 B．Fe2(SO4)3 C．Na2SO4 D．KCl
（4）探究不同催化剂催化效果的实验方案：将等体积5%过氧化氢溶液加到不同催化剂中，比较用排水法收集50mL氧气的快慢。请从下图中选择合适的仪器(每种仪器限用一次)，组成该探究的完整实验装置，不需要用到的是_____________（填标号）。
A B C D E F G H
【答案】
（1）
（2）带火星木条 无气泡 FeCl3
（3）AB （4）AE
【解析】
（1）MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式为 2 H2O2 EQ \* jc0 \* "Fnt:Times New Rman" \* hps10 \(===,\s\up9(MnO2),\s\d5()) 2 H2O + O2↑。
（2）①过氧化氢溶液，如有气泡产生，即是氧气，而检验是否有氧气生成， 常常使用带火星的木条，若木条复燃，则证明有氧气生成，故填带火星的木条。
②第2次后，没有填写，即第1次为无气泡或没有明显现象。
③每次均能使过氧化氢随即产生气泡的只有FeCl3，故填FeCl3
（3）漂白液中含有Na+和Cl-，不具备催化作用；FeCl3溶液含有Fe3+和Cl-，即Fe3+具有催化作用；K2SO4中有Na+和SO42-均不具有催化作用。即CD均不具有催化作用，不能作为过氧化氢分解的催化剂，B可以作为催化剂；Fe3+为重金属离子，Cu2+也为重金属离子，故A也可以作为催化剂，故填AB。
（4）按题目要求，选取题目中给出的仪器组装如下图所示的实验装置进行实验，故不选的是AE。
3．某化学兴趣小组进行锌与硫酸溶液反应的实验，并用大气球收集产生的气体。同学们在收集过程中闻到一股刺激性气味，同时发现充满气体的气球在空气中有些下沉，有些悬浮，还有些上浮。大家对这些现象很感兴趣，进行了相关探究活动。
【提出问题】锌和硫酸溶液反应后生成的气体是什么？
【查阅资料】
（1）锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫气体和水；铜与浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫气体和水。
（2）SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红溶液褪色。SO2和CO2化学性质相似，都能和NaOH等碱溶液反应生成盐和水。
（3）相同条件下，气体的密度决定于该气体的相对分子质量，气体的相对分子质量越大密度也越大；空气的平均相对分子质量为29。
【提出猜想】
猜想一：气球内的气体为SO2；
猜想二：气球内的气体为SO2和H2；
猜想三：气球内的气体为H2。
【实验探究】针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的装置（部分夹持器材略去），分别用不同气球内的气体进行探究。
（1）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氮气，目的是 。
（2）甲同学观察到A中品红溶液褪色，C中无明显现象，说明猜想一正确。D瓶中氢氧化钠溶液的作用是 。
（3）乙同学观察到 ，说明猜想二正确。
（4）丙同学观察到A中品红溶液无明显现象，C中铜网表面黑色物质变红，说明猜想三正确。
【实验结论】通过实验探究与充分思考，聪明的你应该对锌与硫酸溶液反应产生的气体填充气球活动中的异常现象能够很好的解释了。本次实验中锌粒与硫酸溶液反应先后生成二氧化硫气体和氢气。
【拓展反思】
（1）下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是 。
A、Al2（SO4）3 B、Fe2（SO4）3
C、MgSO4 D、ZnSO4
（2）浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，而稀硫酸与铜即使加热也不能反应。这说明：某溶液的化学性质除了与溶质的性质有关外，还可能与下列中的 有关（填序号）。
A．溶质的质量分数 B．溶液的质量
C．溶液的体积 D．溶质的相对分子质量
（3）锌与铜分别和浓硫酸在一定条件下都可以反应产生二氧化硫，若选择铜与浓硫酸在加热的条件下反应制取二氧化硫气体，其优点是 。
（4）实验中下沉的气球内一定含有的气体是 。（填化学式）
【答案】【实验探究】（1）排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。（2）吸收二氧化硫。（3）A中品红溶液褪色，C中黑色固体变红色。
【拓展反思】（1）B。（2）A。（3）铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，当浓硫酸变成稀硫酸时，铜不能和稀硫酸，确保了制取的二氧化硫气体中不含有氢气。（4）SO2。
【解析】
解：【实验探究】
C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氮气，目的是排出装置中的空气，
防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。
故填：排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。
（2）D瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫，防止污染环境。
故填：吸收二氧化硫。
乙同学观察到A中品红溶液褪色（气体中含有二氧化硫），C中黑色固体变红色（气
体中含有氢气），说明猜想二正确。
故填：A中品红溶液褪色，C中黑色固体变红色。
【拓展反思】
铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，镁和稀
硫酸反应生成硫酸镁和氢气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是B。故填：B。
某溶液的化学性质除了与溶质的性质有关外，还可能与下列中的溶质的质量分数有
关。故填：A。
锌与铜分别和浓硫酸在一定条件下都可以反应产生二氧化硫，若选择铜与浓硫酸在
加热的条件下反应制取二氧化硫气体，其优点是铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，当浓硫酸变成稀硫酸时，铜不能和稀硫酸，确保了制取的二氧化硫气体中不含有氢气。
故填：铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，当浓硫酸变成稀硫酸时，铜不能和稀硫酸，
确保了制取的二氧化硫气体中不含有氢气。
（4）实验中下沉的气球内一定含有的气体是二氧化硫，是因为二氧化硫密度比空气大。
故填：SO2。
【点评】本题主要考查物质的性质，解析时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
4. 小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。

【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。
【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。
【交流反思】
（1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的______相同。
（2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较______。
【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20°C和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是______。
【答案】 (1). 速率 (2). 收集相同体积氧气所需时间（或相同时间内收集氧气的体积） (3). 降低温度，可以使过氧化氢的分解速率变慢
【解析】
交流反思：（1）根据控制变量法，为了更好地比较反应快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速率相同；
（2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较相同时间内收集氧气的体积或收集相同体积的氧气所需时间；
继续探究：用3%的H2O2溶液分别在0℃、20°C和60℃的条件下进行实验。除了温度不同，其它因素都相同，故该实验基于的假设是：降低温度，可以使过氧化氢的分解速率变慢。
5.化学兴趣小组的同学在验证硫酸的性质时，进行了以下实验。

【实验一】浓硫酸稀释过程中的能量变化。
图一实验中，观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，此现象说明浓硫酸溶于水_______。
【实验二】溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
图二实验中，观察到很快变黑的是滤纸_______(填“A”或“B”)，由此可知，硫酸溶液的浓度不同，腐蚀性不同。
【实验三】稀硫酸的化学性质。
小组同学按图三进行实验。
(1)试管1中发生反应的化学方程式为_______。
(2)试管2中可观察到的现象是_______。
(3)向试管3中滴加了足量的稀硫酸仍无明显现象，要证明二者已经发生反应，可选用_______(填字母序号)继续进行实验，以达到实验目的。
A 酚酞溶液 B 氯化钡溶液 C 硫酸铜溶液
(4)小组同学将4、5两支试管反应后的物质倒入同一洁净的烧杯中，充分反应后过滤，得到无色滤液和白色沉淀。同学们对白色沉淀的成分产生了兴趣，继续进行实验。
【提出问题】白色沉淀的成分是发什么？
【作出猜想】猜想一：_______ 猜想二：BaSO4、BaCO3
【实验与结论】
实验结束后，在老师指导下同学们对废液缸中的固体物质进行了回收。在检验废液时发现硫酸过量，为防止其污染环境，从实验成本的角度考虑，向该废液中加入适量的_______(填一种具体物质)，处理后再排放。
【答案】【实验一】 放热 【实验二】 B 【实验三】（1） Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （2） 红棕色固体逐渐溶解，溶液变为黄色 （3） A （4） BaSO4 有气泡产生，白色沉淀部分溶解 熟石灰
【解析】
[实验一]
图一实验中，观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，石蜡受热熔化，此现象说明浓硫酸溶于水放热；
[实验二]
浓硫酸具有脱水性，能将滤纸碳化，而稀硫酸不能，图二实验中，观察到很快变黑的是滤纸B，由此可知，硫酸溶液的浓度不同，腐蚀性不同；
[实验三]
（1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（2）试管2稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，氧化铁是红棕色固体与稀硫酸酸反应，红棕色固体逐渐溶解，溶液变为黄色；
（3）A、氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红，再滴加稀硫酸，溶液由红色变成无色，证明二者反生反应；
B、氢氧化钠溶液中滴加稀氯化钡溶液，氯化钡与氢氧化钠不反应，再滴加稀硫酸溶液，稀硫酸与氯化钡反应有白色沉淀生成，不能证明稀硫酸与氢氧化钠发生反应；
C、氢氧化钠溶液与硫酸铜反应生成氢氧化铜与硫酸钠，再滴加稀硫酸，氢氧化铜溶解，不能证明稀硫酸与氢氧化钠溶液反应；
答案：A；
[做出猜想]
碳酸钾与硝酸钡反应生成硝酸钾和碳酸钡沉淀，硫酸钾与硝酸钡反应生成硝酸钾和硫酸钡沉淀，所以猜想一：BaSO4；
[实验与结论]
猜想一、二都有硫酸钡，只需证明有碳酸钡即可，碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳气体，有气泡产生，白色沉淀部分溶解，证明猜想而成立；在检验废液时发现硫酸过量，为防止其污染环境，从实验成本的角度考虑，向该废液中加入适量的氢氧化钙，硫酸与氢氧化钙发生中和反应，产物不会污染环境，处理后再排放。
6．石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。
Ⅰ．石灰石分解的探究
取三块形状大小相近的石灰石（长宽厚约为1cm×1cm×0.2cm），一块不加热，另两块分别在酒精灯和酒精喷灯（酒精化学式为C2H5OH）的火焰上加热2min（假设杂质加热时不发生变化）。探究过程如图所示，实验现象见表1。
表1 不同条件下的实验现象

（1）通过甲、乙、丙三组对比实验，得出影响石灰石分解的因素是 。
（2）丙组实验加热石灰石时，在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯，石灰水变浑浊，出现浑浊的化学方程式为 。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳，并说明理由： 。
（3）丙组实验中，向试管B中逐滴滴入稀盐酸，至红色恰好褪去，轻轻晃动试管，溶液自下而上又变为红色。解释产生上述现象的原因： 。
（4）为检验丙组实验中的石灰石部分分解，设计实验：取研细后的粉末少许于试管中， （补充完整实验方案）。
Ⅱ．石灰石煅烧温度的探究
【查阅资料】生石灰质量的优劣常采用“活性度”来街量。“活性度”的测定方法：取一定质量的生石灰，加入一定量的水，用指定浓度的盐酸中和，记录所消耗盐酸的体积数（单位为mL）。消耗盐酸的体积数越大，“活性度”越高。
某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品，并测定煅烧产物（CaO）的活性度，数据见表2。
表2 不同条件下煅烧产物的活性度（mL）
（5）石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是 。
Ⅲ．石灰石用途的探究
（6）石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2，同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因： 。
【答案】（1）温度：
（2）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；不能，酒精燃烧也会生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊；
（3）氢氧化钙与盐酸反应，酚酞红色褪去；氢氧化钙微溶于水，晃动，氢氧化钙又继续溶解，溶液呈碱性，使酚酞变红；
（4）滴入稀盐酸，有气体产生；
（5）煅烧不同的时间，在1100﹣1200范围内生成的生石灰活动度均高；
（6）石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，可还原生成更多的铁。
【解析】
解：(1)通过甲、乙、丙三组对比实验，得出影响石灰石分解的因素是温度；
(2)丙组实验加热石灰石时，在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯，石灰水变浑浊，因为碳酸钙分解生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；此实验不能推断石灰石煅烧产生二氧化碳，因为酒精燃烧也会生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊；
(3)丙组实验中，试管B中主要是氧化钙，向试管B中逐滴滴入稀盐酸，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与盐酸反应，酚酞红色褪去；又因为氢氧化钙微溶于水，晃动，试管底的氢氧化钙又继续溶解，溶液呈碱性，使酚酞变红，溶液自下而上又变为红色；
(4)由表2 不同条件下煅烧产物的活性度（mL）可知石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是煅烧不同的时间，在1100﹣1200℃范围内生成的生石灰活动度均高；
(5)石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2，同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，可还原生成更多的铁。
故答案为：
（1）温度：
（2）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；不能，酒精燃烧也会生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊；
（3）氢氧化钙与盐酸反应，酚酞红色褪去；氢氧化钙微溶于水，晃动，氢氧化钙又继续溶解，溶液呈碱性，使酚酞变红；
（4）滴入稀盐酸，有气体产生；
（5）煅烧不同的时间，在1100﹣1200范围内生成的生石灰活动度均高；
（6）石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，可还原生成更多的铁。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解析。
7.化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时，将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，但过一会儿红色却消失了。于是，兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么？
【猜想与假设】甲同学：酚酞与O2发生了反应；乙同学：NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应；丙同学：与NaOH溶液浓度大小有关；你的猜想 （写一条）。
【设计与实验】甲、乙丙三位同学为了验证各自的猜想，设计并进行了如下实验，请你与他们一起探究。
（1）甲同学设计并完成如下实验：
（2）乙同学设计图7所示的装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，他认为自己的猜想正确，试管中反应的化学方程式为 。丁同学认为乙同学的猜想不正确，理由是 ，丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因，用pH试纸测量试管中的溶液，结果pH