1、专题13科学探究题（2）二 有关反应条件的探究1小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过化学学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3。提出问题铜是在什么条件下锈蚀的？小林对此进行了探究。猜想根据铜锈化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、_、_ 共同作用的结果。设计与实验借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小林设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验，如下图所示：（1） 实验较长时间后，发现试管中的光亮铜片最先生锈（填字母编号）_。（2） 从优化实验的角度考虑，A实验是多余的，他只考虑了水这个单一条件，C试管中除光亮铜片、蒸馏水外，还有的另外一种物质为_。（3） D试管中除光亮铜片外
2、，还有的另外两种物质为_，从D试管的实验中，获得的结论是_。评价与改进我认为小林设计的“铜片锈蚀条件的探究”实验不够完善，要得出正确结论，还要补充的一个实验是（可用图表示）_。反思与小结通过铜片锈蚀条件的探究实验，我获得的启示是：_。2某实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，他们进行了如下实验： 称取x g胆矾晶体，研细后加入10 mL蒸馏水溶解； 将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀； 将所得沉淀转移到坩埚，均匀缓慢加热至完全变为黑色，研细备用； 按下表中的质量混合好固体后，在相同条件下加热，并与MnO2的催化效果做比较，实验时间均以生成50 mL气体为准（
3、见图甲），其他可能影响实验的因素均忽略。编号KClO3质量(g)其他物质质量(g)待测数据12.022.0CuO 0.5 32.0MnO2 0.5 回答下列问题： （1）步骤中的x应至少称取 g（结果保留1位小数），上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是 （填序号）。 （2）表格中的“待测数据”是指 。 （3）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意 （填字母编号）。 a视线与凹液面最低处相平 b读数前不能移动量气管和水准管 c保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数 d读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数 （4）若50mL量气管中液面的位置如图乙
4、所示，A与B刻度间相差1 mL，刻度A为此时气体的读数为 。 （5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，请完成后续实验。（提示：可从催化剂的概念完成实验。） 实验步骤设计这一步骤的目的实验表明，加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多CuO能加快KClO3的分解3小英在做饭时，发现很多因素都能影响食盐在水中溶解的速率。（1） 从你能想到的可能影响食盐在水中溶解速率的因素中，写出其中两项，并预测此因素对食盐的溶解速率的影响：因素_ ,你的预测_；因素_ , 你的预测_。从你所列因素中选出一个，通过实验验证你的预测。你设计的实验方案是_。4影响化学反应速率有很多因素，例如催化剂二氧化
5、锰能加快过氧化氢的分解速率。请你列举生活中的事例，对影响化学反应速率的其他可能的因素再作出两种猜想，并设计验证方法或操作以证明你的猜想（将有关内容填在下表中）：序号生活事例猜想验证方法或操作（1）（2）5按表中要求收集四瓶氢气和空气混合气，并点火实验，结果列于表中。V(H2): V(空气)2 : 84 : 66 : 48 : 2点火处理爆炸爆炸爆炸不炸（1）如何收集混合气 以V(H2): V(空气) = 2 : 8 为例？ （2）由点火实验的结果可知，氢气在空气混合气中爆炸范围的上限在 %（体积，下同）到 %之间。（3）为进一步精确探究爆炸范围的上限，请再收集三瓶混合气并点火实验。写出具体的方
6、案、结论： 6研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:【假设】 H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间。【进行实验】右下图是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器名称是:,此实验中B处宜采用的气体收集方法是:。【实验记录】实验编号12反应物6% H2O26% H2O2催化剂1g 红砖粉1g MnO2时间152 s35 s【结论】该探究过程得出的结论是_。【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或 红砖
7、粉后反应明显加快,若要证明MnO2和 红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的和是否改变。H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案)【假设】_。【实验方案】_。你若还能提出新的合理的假设和实验方案,本题奖励4分(化学试卷总分不超过60分)【假设】_。【实验方案】_。.三、有关物质性质的探究1你知道铁、铜、铝三种金属的活动性顺序吗？请写出其活动性顺序：，并设计实验去证明。实验步骤实验现象结论2设想你已设计并完成了一个简便可行的实验，以研究NaOH溶液(Na+、OH-、H2O)中，哪种粒子使无色酚酞试液变红。请填写好如下实验报
8、告：实验目的： 实验药品： 实验仪器及其他： 实验步骤现 象分析推理过程(简述)结 论3如图试管中是氢氧化钠溶液与稀盐酸反应后的溶液，请设计实验探究氢氧化钠与盐酸是否恰好完全反应。实验步骤实验现象结论4小丽午餐时买了一份清炒菠菜和一份豆腐肉片汤，但同学告诉她菠菜不能与豆腐同食。发现问题菠菜为什么不能与豆腐同食?查阅资料a制作豆腐需要加入石膏(主要成分：CaSO4)；b菠菜中含有草酸、草酸盐等成分；c草酸钙是一种既不溶于水也不溶于醋酸的白色固体，是诱发人体结石的物质之一提出猜想菠菜与豆腐同食可能会产生人体不能吸收的沉淀物。设计实验实验步骤实验现象实验结论将菠菜在少量开水中煮沸23min，取l2m
9、L滤液于试管中，并滴加少量 溶液产生白色沉淀有草酸钙生成在步骤的沉淀物中加入过量醋酸沉淀部分溶解，且产生气泡被溶解的沉淀一定不是 发现新问题被溶解的沉淀是什么?产生的气体又是什么?于是她设计如下实验进一步探究：实验步骤实验现象实验结论将步骤产生的气体通入 中 产生的气体是 ；步骤被溶解的沉淀是碳酸钙 反思与应用 (1)家庭中常常将菠菜放在开水中烫过后再烹饪，其目的是 (2)联想到人体胃液中含有盐酸，请提出一个你想要探究的关于食用波菜的新问题： 5某校进行化学实验考查时，教师给了同学们一小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两者的混合物，让他们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下
10、：（1）【提出假设】假设1：黑色粉末是炭粉；假设2：_；假设3：_。（2）【设计实验方案】他对实验做了如下设想和分析：取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。实验中可能出现的现象结论假设1成立假设3成立（3）【进行实验】通过实验及分析，确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物。（4）【拓展】为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充做了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热（若炭完全反应），待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。请你回答： 烧杯中_（填“有”或“无”）不溶物； 若静置后溶液呈无色，
11、则该溶液中溶质是_（写化学式）； 若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为：_。6小明、小强和小红三位同学在一起对碱式碳酸铜u2（），相对分子质量为受热完全分解后黑色固体产物的成分进行探究。他们称取.g碱式碳酸铜在试管中加热使之完全分解，冷却至室温，称量黑色固体产物质量为.g。他们根据碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物做出了以下猜想：可能是氧化铜；可能炭粉；可能是氧化铜和炭粉的混合物。他们做出以上猜想的依据是：_。（）小明设计的实验方案是：向盛有少量该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。如果猜想正确，现象应是_；如果猜想正确，现象应是_。（）小强进一步思考后，根据碳的化学
12、性质，认为猜想可以排除。他的理由是：_。（）小红通过对得到的实验数据进行计算，排除了猜想。她的理由是_。（4）科学探究的方法和途径有多种。若证明某黑色粉末确由氧化铜和炭粉组成，你还可用什么方法？_。8明矾（化学式为KAl(SO4)212H2O）是农村常用的一种净水剂，它在水中离解出K+、Al3+和SO42-。甲同学为了探究明矾中哪种粒子有净水作用，进行了如下实验，请填写表中空白。实验操作实验现象结论在一杯浑浊的水中加少量KCl,静置烧杯中的水仍然浑浊在一杯浑浊的水中加少量Al2(SO4)3,静置烧杯中的水变澄清乙同学看到甲的方案后，认为该方案不完善，他对甲同学的方案进行了补充完善。请你把乙同学
13、补充的方案中要达到的目的和所使用的试剂填入下表。实验目的使用的试剂9.金属镁可与热水反应生成氢氧化镁，所得溶液呈碱性，可使酚酞试液显红色。某同学将镁条放在水中煮沸，趁热取出部分溶液，滴加酚酞试液，溶液变为红色，放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去了。(1)溶液红色褪去说明溶液的碱性_。(2)据你推测，导致溶液碱性变化的原因可能是：_ _(3)设计一个实验来验证你的一种推测，简要说明操作、现象及结论：11.实验室中红磷长期存放时，若密封不好会变得很潮湿。查资料知：红磷能够被氧气氧化生成五氧化二磷。甲乙同学为探究具有吸水性的物质空间是红磷还是五氧化二磷，设计了两个实验进行验证。实验1：将盛有
14、5g干燥红磷的烧杯放入充满稀有气体的密闭容器中，同时在其中放入盛有水小烧杯。实验2：将盛有5g干燥红磷的烧杯放入充满氧气的密闭容器中，同时在其中放入盛有水小烧杯。请回答下面有关问题：（1）为什么两个实验要采用相同的5g红磷和水作为实验对象？实验1中使用充满稀有气体的密闭容器的目的是什么？（2）一段时间后面容，实验1中红磷没有什么变化，实验2中的红磷变潮湿且质量增大，由此可说明什么问题？（3）如何检验潮湿的红磷中有酸性物质生成？四有关物质组成的探究2在实验室用氧化铜、硫酸和氢氧化钠溶液制备氢氧化铜。（）小芳取少量氧化铜和一定量溶质质量分数较大的硫酸，略微加热后得到蓝色溶液；接着滴入几滴氢氧化钠溶
15、液，结果没有氢氧化铜蓝色沉淀生成。请你帮助小芳分析未得到蓝色沉淀的原因_，并写出滴入氢氧化钠溶液后发生反应的化学方程式_。（）小刚取少量氧化铜和一定量稀硫酸，经过较长时间加热，氧化铜全部溶解后，立即加入氢氧化钠溶液，结果也没有得到蓝色沉淀，试管中却意外地出现了黑色固体。请写出该黑色固体的化学式_。4将一定量的铁粉加入到的Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，则滤出固体的组成最多有 种情况。请你设计实验对滤出固体中组成最复杂的情况进行验证，填写下列实验报告。猜测实验内容实验现象结论及化学方程式5据报道，科学家在深海发现了一种外表象冰的固态物质，这种物质的成分是甲烷水合物(CH4
16、xH2O)，称为可燃冰。通常状况下，这种物质不稳定、易分解、易燃，在低温或高压下呈固态。其储量超过煤和石油的总储量，是很有前途的待开发能源。 (1)请你分析可燃冰作为能源有什么优点？ (2)科学家对在我国南海海域发现的可燃冰的组分进行研究后，测得其含碳的质量分数 为75，则x的值为 。 (3)测得这种晶体的结构为平均每46个水分子建8个笼，每个笼中容一个甲烷分子或一个游离的水分子则在这种晶体中共含 种分子。若每8个笼容有6个甲烷和2个水分子，则在这8个笼组成的整体中，甲烷与水的分子个数比是 。6某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属与矿物一章后，做了如下图所示的探究实验。实验发现CO与CuO
17、加热后黑色粉末变成红色粉末。请你参与该小组的研究过程并完成相关任务： 研究课题探究红色粉末的主要成分 查阅资料（1）有关物质的颜色CuO粉末：黑色；Cu2O粉末：红色。（2）CuO和Cu2O都能和稀硫酸发生反应，化学方程式为： CuO十H2SO4 CuSO4H2O Cu2OH2SO4 CuSO4CuH2O猜想与实验(1) 如果硬质玻璃管内红色粉末为一种物质，请猜想它的成分，并设计简单的实验证明你的猜测。猜想简单实验方案现象CO和CuO反应的化学方程式(2) 如果硬质玻璃管内红色粉末为两种物质的混合物，要确定粉末中两种物质的质量分数，还需要通过有关数据计算进行判断。下列数据不可作为计算依据的是（） A反应前CuO粉末的质量B硬质玻璃管中固体物质减少的质量C通入CO的质量D反应后固体混合物的总质量
