实验探究题 专项训练 类 型 1 　 影 响 化 学 反 应 速 率 的 探 究 ( 含 催 化 剂 )(10 年 6 考 ： 2020.16，2019.14，2017.14，2015.14，2013.15，2012.15)　 1.某化学兴趣小组为了探究影响大理石和稀盐酸反应速率的因素，做了如下探究： (1)写出大理石的一种用途　　　　　　　　　。 (2)大理石和稀盐酸反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　。写出检验二氧化碳 气体的方法　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)张扬同学选用不同溶质质量分数的盐酸和不同形状的大理石进行如下实验： 稀盐酸溶质质量分 大理石颗粒大 二氧化碳体积(mL) 数(均取 15 mL) 小(均取 2 g) (均收集 3 分钟) ① 10% 粉末状 80 ② 10% 块状 64 ③ 20% 粉末状 123 ④ 20% 块状 98 实验编号 比较不同溶质质量分数的稀盐酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是　　　　。分析 表格数据，你认为大理石颗粒大小对反应速率有没有影响？如果有，是怎样影响？　　。 (4)实验室常用块状大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，请你阐述实验中气体较平稳产生的 最主要的一个原因　　　　　　　　　　　　　。 2. (素材来源：人教教材上册 P42)稀的过氧化氢溶液常用于外科消毒，小明不小心将消毒用 的过氧化氢溶液滴到红砖上，观察到有大量气泡产生，为此他和小组同学在实验室对红砖 粉末是否是过氧化氢分解的催化剂进行了探究。 (1)根据催化剂的概念，若红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，则加入红砖粉末后，过氧化 氢的分解速率　　　　。 (2)小明设计了如下实验： 操作 现象 取两支试管，分别加入 10 mL 5%的过氧化氢溶液，向其中一支 ① 试管中加入 0.2 g 红砖粉末，分别将带火星的木条伸入两支试管 　　　　 中 ② ③ 将步骤①加入红砖粉末的试管中的物质过滤，将滤渣烘干，称量 　　　　　　　　 滤渣的质量为 0.2 g 　　　　 步骤①中两支试管的作用是　　　　，通过上述实验证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化 剂。写出步骤③中反应的化学方程式　　　　　　　　　。 附加问：【拓展探究】同学们欲探究催化剂的用量对过氧化氢分解是否有影响？ 【设计实验】在如图甲的小试管中加入 8 mL 3%的过氧化氢溶液，在锥形瓶中分别加入 0.06 g、0.12 g 和 0.24 g MnO2，用压强传感器分别测出装置内压强的变化曲线如图乙。 (3)在一定范围内，二氧化锰用量越多，反应的速率　　　　(填“越快”、“相同”或“越慢”)。 (4)小明将反应后用过的二氧化锰重新做了一次上述实验，他发现反应速度明显减慢。他认 为这与二氧化锰催化次数有关系，请你帮助小明设计实验证明他的想法：_______________ _。 3.某化学兴趣小组的同学准备探究影响化学反应速率的因素有哪些，同学们收集资料后发 现： (1)镁条在空气中可以剧烈燃烧，铁丝在氧气中能够剧烈燃烧，金在高温下也不能燃烧，说 明影响反应速率的内因是　　　　　　　　　　　　；铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中 可以燃烧，说明影响反应速率的因素是　　　　　　　　　　　　。 (2)同学们又利用压强传感器来探究影响铁和稀盐酸反应速率的因素，实验装置和测得的数 据如图所示： ① 发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ② 图中表示铁片与稀盐酸反应的曲线是　　　(填“a”或“b”)，根据曲线得出的结论是　　。 ③ 实验测得的终点压强相等，且取少量锥形瓶中剩余溶液加入紫色石蕊溶液，均无明显现 象，说明　　　　一定没有剩余。 附加问：(3)拓展延伸：同学们查阅资料发现工业上运输浓硫酸常用铁罐车，铁能与浓硫酸 反应吗？请参与实验设计。 实验步骤 实验现象 ① 将一打磨过的铁片放入硫酸铜溶液中 　　　　　　　　　　　　　　 ② 另取一打磨过的铁片先放入浓硫酸中，一 段时间后将铁片取出，用水冲洗干净后，放入 在硫酸铜溶液中，铁片表面没有明显现象 硫酸铜溶液中，观察现象 (4)① 铁片与浓硫酸　　　　(填“能”或“不能”)发生反应。 ② 运输浓硫酸的铁罐车能否用水冲洗？请回答并分析原因　　　　　　　　　　。 类 型 2 　 反 应 后 物 质 成 分 的 探 究 (10 年 6 考 ： 2019.15，2018.15，2015.15，2014.14，2013.14，2011.15)　 4.(2019 益阳)向一定量的 NaOH 溶液中慢慢通入 CO2 气体，看不到明显现象。某实验小组 的同学对所得溶液成分进行了如下探究。请你参与他们的探究活动，并完成以下问题： 【提出问题】所得溶液中溶质的成分是什么？ 【查阅资料】资料一：将 CO2 气体慢慢地通入一定量的 NaOH 溶液中，可能发生以下两个 化学反应： 先发生反应：2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O 当 NaOH 反应完全后，继续发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O=== 2NaHCO3 资料二：Ca(HCO3)2 易溶于水；CaCl2 溶液与 NaCl 溶液均呈中性；NaHCO3 溶液显碱性，可 使酚酞溶液变红色。 【猜想与假设】小组同学通过讨论，提出了以下四种猜想 猜想一：溶质为 NaOH 和 Na2CO3 猜想二：溶质全为 Na2CO3 (1)你认为猜想三：溶质为_____________________ 猜想四：溶质全为 NaHCO3 【实验探究】小组同学设计并完成了如下实验： 实验步骤 实验过程 实验现象 实验结论 有白色沉淀生成 (2)猜想　　不成立 (3)现象为 猜想二不成立 有气泡产生 (4)猜想　　成立 取适量反应后的溶液置于试管中， ① ② ③ 加入过量 CaCl2 溶液 取适量步骤①反应后的上层清液， 滴加几滴酚酞溶液 取适量步骤①反应后的上层清液， 加入适量稀 HCl 【实验总结】针对上述实验，实验小组的同学总结并写出了上述探究过程中的各步反应方 程式。 (5)你认为步骤①发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。 5.(2019 安徽黑白卷)小明在做实验时，不小心将镁条掉入到碳酸氢钠溶液中，发现产生大 量的气泡和白色不溶物。他非常好奇，进行了如下探究。 实验探究 1：镁条与碳酸氢钠溶液反应产生什么气体？ 甲同学猜想：可能是二氧化碳； 乙同学猜想：可能是氢气。 同学们作出猜想的依据是　　　　　　　　　。 【设计实验】将产生的气体收集起来，做如下实验： 实验步骤 将收集的气体通入澄清石灰水中 实验现象 　　　　　　 实验结论 甲同学猜想错误 将收集的气体点燃 气体燃烧，产生淡蓝色火焰，有 乙同学猜想正确 尖锐的爆鸣声 实验探究 2：产生的白色不溶物是什么？ 【查阅资料】① Mg(OH)2 难溶于水；MgCO3 微溶于水；这两种物质受热都会分解成两种氧 化物。 ② 将水通过无水硫酸铜粉末，粉末会由白色变为蓝色。 【提出猜想】 猜想 1：白色固体是 Mg(OH)2； 猜想 2：白色固体是 MgCO3； 猜想 3：　　　　　　　　　　　　　　　。 【定性研究】取白色固体于试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到　　　　　　　，得出猜 想 1 一定不正确。写出产生该现象的反应化学方程式　　　　　　　　　　　　　。 小明通过进一步实验验证得出猜想 3 成立，写出实验操作及实验现象　　　　　　。 附加问：【定量研究】若现有 10.0 g 该白色固体，请设计实验方案测定白色固体中 MgCO3 的质量分数同时说明要测定的量(用 a 表示)(不要求写出计算过程 )　　　　　。 6.(2020 绥化)碳还原氧化铜的实验装置如图甲、乙所示。甲图中酒精灯上网罩的作用是 。 【提出问题】碳燃烧时可能生成 CO2 也可能生成 CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是 否也有多种可能？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：CO；猜想Ⅱ：CO2；猜想Ⅲ：　　　　。 【设计方案】实验装置如图乙所示。打开 K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭 K，点 燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开 K，再通入一段时间氮 气。 方案一：从定性观察角度判断 (1)实验时装置 A 处的现象是　　　　　　。 (2)若 B 中无明显现象，D 处的气体能点燃，则猜想　　　　(填序号)成立。 方案二：从定量计算角度判断 取一定量碳粉和 4 g 氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据： 反应前的质量 反应后的质量 A(玻璃管＋固体) m1 m2 B＋C(广口瓶＋混合液) m3 m4 (3)若猜想Ⅱ成立，则理论上(m4－m3)　　　　(m1－m2)(填“>”、“<”或“＝”)。 (4) 若 猜 想 Ⅲ 成 立 且 CuO 全 部 转 化 成 Cu ， 则 参 加 反 应 的 碳 粉 的 质 量 m 的 取 值 范 围 是 。 【交流反思】实验开始前缓缓通入氮气的目的是　　　　　　　。 类型 3　未知物成分的探究(2016.14，2012.14) 7.课堂上老师说久未开启的菜窖不能立即进入，同学们据此进行如下探究： (1)进入久未开启的菜窖前应该进行　　　　　。 (2)写出白磷燃烧的化学方程式　　　　　　　　　　　　。 (3)小组同学设计如图装置测定菜窖内的气体中氧气的体积分数，在注射器的活塞上预先固 定足量白磷固体(白磷固体的体积忽略不计)，步骤如下： 步骤 现象 ① 抽取 10 mL 菜窑内气体，用透明胶带把活塞固定 在 10 mL 刻度处 ② 连接乳胶管，关闭止水夹。用太阳凹透镜聚焦太 阳光加热白磷，使白磷燃烧 ③ 冷却至室温后，打开止水夹 　　　　　　　　　　 注射器内有 1.9 mL 液体进入 (4)依据上述数据，小明同学得出菜窖内气体中氧气的体积分数为 19%，小华同学不同意， 理由是　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)小华同学将烧杯中的液体换成了　　　　，按照上述实验方案重新做了实验，最终注射 器内有 0.9 mL 液体。 (6)利用小华改进后的装置进行实验，计算出菜窖中氧气的体积分数为 　　　　(精确到 1%)。 8.小马拿起家中的水壶准备烧水时，发现壶内有浅褐色的固体。小马与兴趣小组同学查阅 相 关 资 料 后 得 知 这 些 浅 褐 色 的 固 体 是 水 垢 ， 可 能 是 因 为 水 中 含 有 的 Ca(HCO3)2 和 Mg(HCO3)2 等可溶性物质在加热时生成了 CaCO3 和 Mg(OH)2。为了探究其成分，他们进行 了如下实验。 【提出问题】水垢的成分是什么？ 【作出猜想】猜想①：