科学探究练习卷
1．氢化钙（CaH2）是一种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂。
【资料在线】
Ⅰ．金属钙的活动性很强，遇水立刻剧烈反应生成氢氧化钙，同时产生一种气体。
Ⅱ．氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应，放出氢气。
Ⅲ．用氢气与金属钙加热的方法可制得氢化钙。
Ⅳ．白色的无水硫酸铜粉末吸水后会变蓝。
Ⅴ．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，碱石灰和无水氯化钙都可以吸收水分。
【探究一：定性分析】
（1）对于“金属钙与水反应生成的气体”有如下猜想： 甲：氧气，乙： 氢气
你支持________________（填“甲”、“乙”）观点，理由是__________________。
（2）CaH2中氢元素的化合价是____________，写出CaH2与水反应的化学方程式__________。
（3）实验室可用氢气与金属钙加热可得到氢化钙，以下是反应装置图。
装置A是实验室制取氢气的装置，请写出其中反应的化学方程式______________， 装置B 中装有无水氯化钙，其作用是_______________________，若要证明进入C 装置中的氢气已经干燥，则应该在B、C之间连接右图中的哪个装置：____________（填①或②），现象是__________________。
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（4）制备CaH2实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，向溶液中滴入酚酞后显红色。该同学据此判断：上述实验确实有CaH2生成。你认为该结论是否正确_____________（填“是”或“否”），原因是________________。
【探究二：产物定量测定】
﹙5﹚测定原理：根据金属钙、氢化钙都能与水反应生成气体的原理，采用测量气体的体积的方法，测定制得的氢化钙样品的纯度。甲、乙两位同学分别设计了如下两种方案。
甲方案：准确称量一定质量的氢化钙样品与水反应，利用下图装置测定生成的气体体积。为了比较准确的测量气体体积，在___________（填字母序号）进行收集。
A．气泡连续均匀时 B．刚开始有气泡时
（6）规格为100mL量筒的最大刻度靠近____________端（填写“M”或“N”）。实验中100mL量筒中的水面下降到至45ml刻度时，收集到的气体体积为______________mL。
乙方案：准确称量一定质量的氢化钙样品与水反应，利用图2中的一种装置测定生成的气体体积。
实验步骤如下：①连接装置并检查装置气密性；②准确称量所制得的氢化钙样品质量为46mg；③装药品，调节水准管至两边液面相平，读数；④打开分液漏斗活塞，加入足量的水；⑤冷却到室温；⑥调节水准管，至装置两边液面相平，读数、计算生成气体体积。
（7）相同条件下，使用_____________（填“装置A”或“装置B”）能使测定结果更准确。
（8）步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管______________（填“缓慢上移”或“缓慢下移”）。
（9）若称取所制得的氢化钙样品质量为46mg，步骤③中读数为10mL，反应结束后充分冷却，步骤⑥中读数为56.7mL。试通过计算求出∶
①样品中氢化钙的质量分数是___________。（该条件下氢气的密度为0.09mg/mL，计算结果保留一位小数）
②若其它操作均正确，仅因下列因素会使氢化钙的质量分数测定结果偏小的是_________（填字母序号）。
A．步骤④中加入的水量不足 B．步骤⑤中没有冷却至室温
C．步骤③中平视凹液面最低处，步骤⑥中仰视凹液面最低处
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D．步骤⑥中没有调节水准管至两边液面相平，直接读数
【答案】乙 化学反应前后原子的种类和数目不变（“H2O中氢氧原子的个数比是2：1而 Ca(OH)2 氢氧原子的个数比是1：1”或者“遵守质量守恒定律”） -1 CaH2 + 2H2O == Ca(OH)2 + 2H2↑ Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑(或者Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑) 干燥气体（或者吸水，合理即可） ② 白色固体不变蓝 否 Ca 与H2O 反应也能生成 Ca(OH)2 和H2↑ B N 45 A 缓慢下移 91.3% AD
2．某校“我与化学”活动小组通过查阅资料了解到，我国超市每年消耗约40万吨塑料袋，假定这些使用后的废塑料袋都通过焚烧处理，将排放大量CO2。该活动小组用如所示装置，测量一定质量的塑料袋燃烧后产生CO2的质量。
（1）为了保证测量的准确性，连接好实验装置后应检查________________，再加入药品进行实验。
（2）装置Ⅰ的小烧杯中加入足量H2O2和催化剂，可持续产生O2供塑料袋充分燃烧，产生O2的化学方程式是：______________________________________。
（3）塑料袋燃尽，装置Ⅰ逐渐冷却时，装置Ⅱ中液体也不易倒吸进入装置Ⅰ中，原因是______________。
（4）根据实验目的，需要称量的是______(填字母)。
A．实验前塑料袋的质量 B．实验前和实验后装置Ⅱ的质量
C．实验前和实验后装置Ⅲ的质量
【答案】装置气密性 2H2O22H2O＋O2↑ 装置Ⅰ中不断生成氧气，使压强增大 AC
3．探究液化气燃烧的变化
小刚同学在帮妈妈做饭时观察到液化气燃烧的现象，他认为液化气燃烧应属于化学变化。小刚在妈妈的帮助下对此展开了探究。请你参与他的探究过程并回答有关问题。
【提出问题】液化气燃烧是化学变化吗？
【查阅资料】液化气是由碳、氢两种元素组成的混合物。
【猜想与假设】假设是利用已有的知识和经验进行加工处理形成的一种能被检验的假设性结论，其表述方式为：如果…….那么…….。
（1）对于液化气燃烧是否为化学变化，你做出的假设是________________。
【收集证据】小刚设计了下列实验来验证自己的猜想：
（2）打开液化气，并将其调至小火，把一只干冷的玻璃杯罩在火焰上，观察到：
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①玻璃杯内壁出现___________；②手摸玻璃杯壁有___________感觉。
③将玻璃杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡。观察到______________。
（3）分析：液化气燃烧产生的新物质是____________。
【获得结论】
（4）液化气燃烧为_________________变化。
【反思与交流】
（5）液化气燃烧过程伴随发光放热的现象，小刚认为有发光放热现象的变化不一定是化学变化。你认为小刚的观点是否正确_____________，试举一例说明_______________。
【答案】如果液化气燃烧时有新物质生成（或写出检验新物质的具体方法），那么液化气燃烧是化学变化 水雾 发烫（热） 澄清的石灰水变浑浊 水和二氧化碳（缺一不得分） 化学 正确 电灯通电时发光放热是物理变化 （合理即可）
4．如下图，分别往A、B两支大试管中加入少量红墨水，其中试管A加入少量的活性炭，振荡，再分别往试管中加入一大团棉花（棉花的量以塞紧试管为宜），用玻璃棒把棉花轻轻推入至试管底部。
（1）没放棉花前，A试管中的现象是_____；
（2）放棉花后，A试管中的现象是_____，B试管中的现象是_____，棉花的作用是_____；
（3）若只做A试管实验则实验结论不严谨，原因是_____
【答案】由红色变为无色 溶液为无色 溶液为红色 对比 无法证明活性炭具有吸附性
5．小刚和小洁以“化学反应中，反应物和生成物的质量关系”为课题进行科学探究，请填写以下探究过程中的空格：(提示：稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳和水、氯化钙；与氢氧化钠生成水和氯化钠)
（1）提出假设：化学反应中，反应物的总质量与生成物的总质量____________。
（2）确定研究方法：分析推理，查阅资料，实验探究。
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（3）设计并进行实验：小刚设计的实验装置和选用药品如图A所示，小洁的如图B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作，准确的称量和细致的观察。
（4）实验结论：通过实验，小刚认为：在化学反应中，生成物的
总质量与反应物的总质量不相等，小洁认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等，你认为结论正确的是___________，请你谈谈导致另一种结论错误的原因：__________。
（5）结论分析：请从原子的角度，简要分析你认为正确的结论：___________
（6）查阅资料：小刚和小洁通过查阅资料了解到：法国伟大的科学家拉瓦锡，早在18世纪就围绕这个问题，进行了准确，缜密的研究，并做出了科学结论。
（7）交流表达：请简要谈一下，你认为这条科学结论有什么重大意义？(不超过30个字)___________________
（8）结论应用：环保部门常用I2O5测定空气受CO污染的程度，发生反应的化学方程式：I2O5＋5CO＝I2+5X 根据生成X的多少，可以判断CO的含量，X的化学式是____。
【答案】相等 小洁的结论正确 小刚同学结论错误的原因是因为他所做的实验反应后的气体散发到空气中，使得反应后余下质量不等于反应物的质量总和 在化学反应中，反应前后元素的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化。所以，在化学反应中，反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等。 该科学结论对于定量认识化学反应，合理进行化工生产有重要作用。(其它正确描述也可) CO2
6．探究醋蛋液
食用醋蛋液可以补充人体所需营养，做法(如图)：将洗净的鸡蛋放入盛有7°白醋的玻璃杯中，放置3天左右，用筷子将蛋清与蛋黄打散即可。
【查阅资料】食醋的主要成分为醋酸 (CH3COOH)，醋酸在水中能解离出H+和CH3COO-。
【提出问题】
I．产生的气体是什么？
小英按照制作说明进行操作，把鸡蛋放入白醋中，观察到蛋壳逐渐溶解，表面有大量气泡产生，她对产生的气体进行了如下猜想：
【猜想与假设】
猜想1：二氧化碳 猜想2：氢气 猜想3：甲烷
（1）小英运用的观察方法是_______(填“直接”或“间接”)观察，小英在观察的基础上作出以上猜想的理论依据是_________________________________。
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（2）假设是利用已有的知识和经验进行加工处理形成的一种能被检验的假设性结论，其表述方式为：如果……，那么……。针对以上任一种猜想做出你的假设______________。
【获得结论】实验证明，产生的气体为二氧化碳。
【反思与交流】
（3）将鸡蛋放入白醋中，蛋壳中的碳酸钙和醋酸作用生成可溶性的___________(填化学式)，可以补充人体所需钙元素。除蛋白质外，醋蛋液中含钙、铁、锌、磷、钾等多种人体必需的元素，其中属于微量元素的有_______________(写元素符号)。
（4）醋蛋液中的蛋白质主要来自鸡蛋清，证明蛋清中富含蛋白质的方法是_________。
II．醋蛋液中是否含有醋酸？
【实验探究】小英同学通过测定醋蛋液的酸碱度来确定其中是否含有醋酸，请将下表填写完整。
实验操作
实验现象及结论
_______________________________________。
现象:_________________ 。结论：醋蛋液中含有醋酸。
【反思与交流】
制得的醋蛋液中如果有过量的醋酸会灼伤、腐蚀食道黏膜及损伤脾胃，食用时可加一定量的水进行稀释，加水稀释过程中醋蛋液的pH ___________(填“增大”，“减小”或“不变”)。
【答案】直接 质量守恒定律(或化学反应前后元素种类不变) 如果气体能使澄清石灰水变浑浊，那么气体是二氧化碳(或如果气体燃烧只生成水，那么气体是氢气，或如果气体燃烧能生成二氧化碳和水，那么气体是甲烷) (CH3COO)2Ca(或Ca(CH3COO)2) Fe、Zn 用玻璃棒醮取少量鸡蛋清，在酒精灯上灼烧，有烧焦羽毛的气味 (在洁净干燥的玻璃片或白瓷板上放一片pH试纸，)用玻璃棒醮取醋蛋液，滴到pH试纸上，将显示的颜色与标准比色卡进行对照，读出pH值 pH﹤7 增大
7．铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金的需求日益增多，使铝合金的研究也随之深入。已知某合金粉末除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种。某兴趣小组在老师的指导下，对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究。
查阅资料：铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑( 产物NaAlO2溶于水)；Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应。
猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁。
猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有___________(填名称)。
猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜。
实验探究：下列实验仅供选择的试剂：10%盐酸、30%NaOH溶液。
实验方案
实现现象
结论
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①取一定量的合金粉末，加过量的_______________，充分反应后过滤，滤渣备用。
粉末部分溶解，并有气体放出。
合金中一定含有__________。
②取步骤①所得滤渣，加过量的______________，充分反应。
滤渣部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色。
合金中一定含有__________。
探究结论：猜想__________成立。
反思：一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。写出铝与稀盐酸反应的化学方程式________________________________。
【拓展与分析】
请设计两个不同的实验方案，验证铝、铜的金属活动性强弱。
方案一：__________________。
方案二：_____________。
【总结归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：
①_________________；②___________________。
【答案】铜· 30%NaOH溶液 铝 10%盐酸 铁、铜 3 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 将铝丝和铜丝分别插入稀盐酸中，观察现象 将铝丝插入硫酸铜溶液中，观察现象 通过金属与酸反应比较 通过金属与盐溶液(金属化合物溶液)反应比较
8．电池是日常必备用品之一，但它也是环境污染的一个重要来源。是某兴趣小组利用废旧锌锰干电池作为原料，并进行相关探究的过程。
【知识储备】
（1）锌锰电池的构造和组成。
（2）结晶水合物的特殊性质：在逐步升高温度条件下，结晶水合物能失去部分或者全部结晶水，如蓝色的胆矾晶体（CuSO4 •5H2O）受热时可失去结晶水变为白色的无水硫酸铜粉末（CuSO4）。
I.制备皓矾晶体（ZnSO4•xH2O）
小组同学参观了某回收废旧锌锰电池的工厂，其回收工艺流程如下图：
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﹙1﹚流程图中试剂a的化学式是____________；得到的滤液1农业上可用作_____________。
﹙2﹚将滤渣B在空气中充分灼烧 可提纯制得的固体是____，该方法提纯的原理是（用化学方程式回答）______。
﹙3﹚将滤液2中溶质主要是硫酸锌，其有关溶解度和温度关系如下表，
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
41.8
54.1
70.4
74.8
67.2
60.5
将滤液2蒸发浓缩、_______________，可得到皓矾晶体（ZnSO4•xH2O)。
II.皓矾晶体中结晶水含量的测定
小组同学将部分皓矾晶体（ZnSO4•xH2O）带回实验室，用下图装置测定晶体中结晶水的含量（图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管）。
测定方法：称取28.7g晶体置于C装置的硬质玻璃管中，加热至完全失去结晶水:（ZnSO4•xH2O ==ZnSO4 + xH2O），冷却至常温后，称量玻璃管中固体其质量为16.1g。
⑷A中的化学方程式是____________，B中的试剂可从下列物质中选取，你的选择是_____
A．浓硫酸 B．硝酸银溶液 C．饱和碳酸钠溶液 D．澄清石灰水
⑸实验过程中若不通入CO2测得的结果将_____（填“偏大”、 “偏小”或“无影响”）。根据实验结果，计算皓矾晶体中结晶水的x值为________。计算过程_____________。
⑹将上述皓矾晶体加热会逐渐失去部分结晶水，加热过程中有关残留固体质量如下图，写出D-E段发生反应的化学方程式______________ 。
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【答案】 氮肥 （二氧化锰） 降温结晶（过滤） A 偏小 7 【答题空10】
9．过氧化氢在生产生活中有广泛应用。实验小组对过氧化氢的某些性质进行研究。
I．不稳定性
（1）如下图所示进行实验，过氧化氢分解的化学方程式为_______________，产生3.2g O2时分解的过氧化氢的质量为______ g。
（2）能用排水法收集O2的原因是______。
（3）探究温度对过氧化氢分解速率的影响
同学们进行了如下的实验，实验数据如下表：
实验序号
①
②
③
H2O2溶液的浓度％
30
30
30
H2O2溶液的体积/mL
6
6
6
温度/℃
20
35
55
MnO2的用量/g
0
0
0
收集O2的体积/mL
0
1.9
7.8
11
反应时间
40min
40min
40 min
由此得出的结论是_____________________________。
Ⅱ．腐蚀性
【查阅资料】H2O2溶液有腐蚀性。
【进行实验】
将铜片分别浸泡在3种溶液中进行实验，如下表。
编号
①
②
③
实验
一段时间后的现象
无明显变化
溶液变蓝，缓慢产生细小气泡
无明显变化
【解释与结论】
（4）实验①的作用是_____________________。
（5）铜片被腐蚀的反应如下，补全该反应的化学方程式。
Cu + H2O2+ H2SO4=== CuSO4 +_______。
【反思交流】
（6）某同学提出，实验②中，除发生（5）的反应外，还发生了一个反应导致有细小气泡产生，该反应的反应物为_______。
【答案】2H2O22H2O+O2↑ 6.8g 氧气不易溶于水 其他条件相同，温度越高，过氧化氢分解速率越快 验证只有双氧水溶液，不能腐蚀铜片 2H2O H2O2或H2O2和CuSO4
10．小明同学在实验室做课外活动探究实验时，发现了一个非常奇怪的现象，当他把煤炭放在如下图容器中燃烧时，发现紫红色的高锰酸钾溶液变成了无色。请你跟她一起探究原因。
（1）【提出问题】什么使紫红色的高锰酸钾溶液褪色的?
（2）【查阅资料】煤炭燃烧能够产生二氧化碳，而且煤炭中有硫元素，还会燃烧生成二氧化硫气体。
（3）【猜想与假设】a、甲同学假设____________，同学假设:二氧化硫能使紫红色的高锰酸钾溶液褪色的。
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（4）【实验与结论】两位同学为了验证自己的猜想，设计以下实验进行验证，为点燃煤炭还须用到的一种玻璃仪器是_________________。
实验步骤
实验现象
实验结论
甲实验:取5mL稀高锰酸钾溶液于一支试管中，________，观察现象。
_______________________
甲同学假设不成立
乙实验：_______________并将二氧化硫气体通入试管，观察现象。
稀高锰酸钾溶液褪色
乙同学假设___
（5）【反思评价】我国的能源结构中，燃煤约占70%，比重很大。你觉得如何减少煤燃烧产生的污染物 。
【答案】二氧化碳能使紫红色的高锰酸钾溶液褪色的 酒精灯 将二氧化碳气体通入试管中 稀高锰酸钾溶液不褪色 取5mL同浓度的高锰酸钾溶液于一支试管中 成立
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