九年级化学设计实验和科学探究专题复习试题.doc

九年级化学设计实验和科学探究专题复习试题 ‎1、利用干燥而纯净的氢气还原灼热氧化铜的实验测定水的质量组成，其装置如下图所示． 完全反应后其实验测定的数据如下表所列．‎ ‎ 实验前 实验后 ‎（氧化铜+玻璃管）的质量/g 75.6 69.2‎ ‎（氧化钙+U型管）的质量/g 110.8 118.0‎ 试回答： （1）装置正确的连接顺序（自左向右）是（填字母）______． （2）装置B的作用是______，装置E的作用是______． （3）根据实验数据填空（每空均须列出算式并得出结果）：生成水的质量为______，生成水中氧元素的质量为______，生成水中氢元素的质量为______，水中氢、氧两元素的质量比为______．‎ 答案 ‎（1）在用锌粒与稀盐酸反应制取氢气时得到的氢气中往往含有水蒸气与氯化氢气体，据题意知氢气中的氯化氢可用装置E除去，因B D都能吸收水分做干燥剂，所以装置最后吸收水分的装置与干燥氢气的装置是可以互换的，故连接顺序为AEBCD  （2）B装置是二燥氢气，除去氢气中的水蒸气，E的作用是除去氢气中的氯化氢气体． （3）C装置减轻的质量就是CuO中的O失去的质量，是氢气夺走了CuO中的O生成了水，U形管增重的质量就是该反应生成的水的质量，则水中H元素的质量就是水的质量减去O元素的质量，故氧元素质量为：75.6 g-69.2 g=6.4g，生成水的质量为：118.0g-110.8g=7.2g；生成水中氢元素的质量为 7.2 g-6.4 g=0.8g；则水中氢跟氧的质量比就是：[（108.0g-100.8g）-（65.6g-59.2g）]：（65.6g-59.2g）=1：8； 故答案为： （1）AEBCD （2）干燥氢气；除去H2中的HCl （3）7.2g；6.4g；0.8g；1：8‎ ‎2、研究性学习：探究实验室中久置的NaOH的变质程度 【研究方案】先称取13.3g的NaOH样品（杂质为Na2CO3），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入质量分数为14.6%的稀盐酸，根据生成CO2的质量测定Na2CO3的质量．从而进一步确定样品中NaOH的变质程度． 【解决问题】实验测得加入稀盐酸的质量与产生CO2气体的质量关系如图所示． 填写下表：（计算结果保留小数点后一位）‎ Na2CO3的质量/g 变质NaOH的质量/g NaOH的变质程度 （用质量分数表示）‎ ‎【继续探究】求实验过程中与NaOH反应所用盐酸的质量． 【发现问题】根据“与NaOH反应所用盐酸的质量”，对照图象，你发现了什么问题？‎ 答案 3、 铜锈的主要成分是铜绿，某化学兴趣小组为了研究铜生锈的条件，进行了如下图所示的实验．一个月后，发现B中的铜丝慢慢生锈，且水面处铜丝生锈较为严重，而A、C、D中的铜丝基本无变化．试根据实验回答下列问题： （1）铜生锈所需的条件是：铜与______相互作用发生化学反应的结果． （2）写出铜生锈产生铜绿的化学反应方程式______． （3）推测铜和铁，______更易生锈．由此可得出的结论是______．‎ 答案 ‎（1）根据铜锈的化学式[Cu2（OH）2CO3‎ ‎]，可以看出其中含有铜、氢、碳、氧四种元素，不会是只与氧气和水作用的结果，还应与含有碳元素的物质接触，而空气中的含碳物质主要是二氧化碳，所以铜生锈是铜与氧气、水、二氧化碳共同作用的结果； 故答案为：O2、H2O、CO2； （2）铜、氧气、水、二氧化碳反应生成碱式碳酸铜，反应的化学方程式为：2Cu+H2O+CO2+O2═Cu2（OH）2CO3； 故答案为：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2（OH）2CO3； （3）铁和铜相比，铁生锈需氧和水，而铜生锈要氧、水和二氧化碳，相比之下铁生锈的条件更易形成，所以铁更易生锈，说明铁易于空气中的物质反应，金属活动性强． 故答案为：铁；铁易于空气中的物质反应，金属活动性强．‎ ‎4、工业纯碱主要成分是无水碳酸钠，其中还含有少量氯化钠，为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数，某学生设计了如下图装置： 操作顺序是： （1）准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量（m1g），再准确称取一定质量纯碱mg并全部放入A中； （2）组装全部反应装置并检查气密性，关闭d；由e逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡为止； （3）打开d，慢慢鼓入空气10min； （4）再称干燥管的总质量为m2g． ①必须鼓入空气的目的是______． ②不设置装置C将使测定结果______（填偏大、偏小或不变），原因是______． ③不设置装置B将使测定结果______（填偏大、偏小或不变），原因是______． ④Na2CO3质量分数的计算式为______．‎ 答案 分析整个实验装置不能看出，此题是通过测定碱石灰前后增重质量为二氧化碳的质量而求出反应的碳酸钠的质量，因此空气中的二氧化碳要除去，反应生成的二氧化碳要全部排到碱石灰装置中．若空气中二氧化碳不除去，也会被碱石灰吸收，造成结果偏大；若没有浓硫酸干燥装置，生成的二氧化碳中混有的水分也会被碱石灰吸收造成结果偏大，若不鼓入空气，则装置内会残存一些生成的二氧化碳，会使测定结果偏小．碱石灰反应前质量为m1，反应后质量为m2，故生成二氧化碳质量为m2-m1 设碳酸钠质量为x Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 106 44 x m2-m1‎ 3、 工业纯碱中常含有NaCl、Na2SO4等杂质，可用下图装置测定工业纯碱中有效成分的含量． 实验过程的主要步骤是： ①准确称取干燥试样xg（x＞2），放入广口瓶C中；②准确称量装有碱石灰（可吸收CO2）的干燥管的质量yg；③从分液漏斗中缓缓注入稀H2SO4，至不再产生气体为止；④缓缓鼓入空气数分钟；然后将干燥管卸下，准确称量其质量zg． 请根据以上实验，回答下列问题： （1）装置C中发生反应的化学方程式为______． （2）装置A的作用是______，如果不用装置A，会导致实验结果偏______（填“大”、“小”或“不变”，下同）． （3）装置B的作用是______，如果不用装置B，会导致实验结果偏______． （4）第④步中缓缓通入空气的作用是______，如果不通入空气，会导致实验结果偏______． （5）试样中Na2CO3的质量分数的计算式为______． （6）现有26.5gNa2CO3和NaCl的混合物，向其中加入溶质质量分数为10%的盐酸109.5g，充分反应后，再加入密度为1g/cm3、溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液40mL，此时恰好完全反应，所得溶液的pH为7．试求： ①原混合物中碳酸钠的质量分数． ②所得溶液中溶质的质量分数．‎ 答案 （1） 反应物是碳酸钠和硫酸，生成物是硫酸钠、水、二氧化碳，利用观察法配平即可，二氧化碳后面标上上升符号； （2）用氢氧化钠溶液来吸收空气中二氧化碳防止二氧化碳进入碱石灰中影响实验效果； （3）浓硫酸具有吸水性所以是用来干燥二氧化碳的；如果不用浓硫酸，就会将二氧化碳中的水分误认为是二氧化碳，会导致二氧化碳的质量偏大，算出来的碳酸钠质量也偏大，故结果偏大； （4）由于反应完了广口瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空气就是将残留的二氧化碳完全排入碱石灰中； （5）设需要碳酸钠的质量为R 则：Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ 106 44 Rz-y 答：原混合物中碳酸钠的质量分数为40%； 所得溶液中溶质的质量分数是19.5%． 故答案为： （1）Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O； ‎ ‎（2）除去空气中的CO2大； （3）干燥CO2大； （4）使广口瓶中所有由Na2CO3产生的CO2都排出小；‎ ‎5、干燥剂“碱石灰”是氧化钙和氢氧化钠的混合物，在空气中容易变质．某研究小组对一只干燥管里的“碱石灰”样品的成分进行实验探究． 【提出猜想】 猜想Ⅰ：没有变质，只含有氧化钙和氢氧化钠． 猜想Ⅱ：部分变质，含有… 猜想Ⅲ：完全变质，只含有碳酸钙、碳酸钠． 【实验探究】‎ 操作 现象 结论 试管外壁发烫，得到浑浊的液体．‎ 推测样品中含有______‎ 滤渣溶解，产生大量气泡．‎ 写出产生大量气泡的化学方程式： ______‎ ‎ ‎ 产生白色沉淀．‎ 写出产生白色沉淀的化学方程式： ______‎ ‎【小结与思考】 （1）从上述实验现象推断：猜想______成立． （2）“碱石灰”样品里是否一定含有碳酸钙？请说明理由．______．‎ 答案 ‎【实验探究】①试管外壁发烫说明固体物质溶解时放出大量热，可判断应含有氢氧化钠或氧化钙或两者都含有；加入足量水得到浑浊液体说明固体物质溶解于水时有不溶于水的碳酸钙出现； 故答案为：氢氧化钠（氧化钙和氢氧化钠至少有一个即可）、碳酸钙； ②滤渣碳酸钙与滴入的稀盐酸发生反应，生成氯化钙、水和气体二氧化碳； 故答案为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； ③向滤液加入的澄清石灰水变浑浊，说明滤液中一定含有碳酸钠，碳酸钠与石灰水中的氢氧化钙交换成分，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠； 故答案为：Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH； 【小结与思考】（1）实验①说明固体中一定含有未变质的氢氧化钠或氧化钙，实验③说明滤液中一定含有变质后形成的碳酸钠，所以可判断碱石灰部分变质； 故答案为：II； （2）氢氧化钠变质后形成的碳酸钠与未变质的氧化钙遇水形成的氢氧化钙在实验①‎ 进行溶解时发生反应，可生成碳酸钙，因此原固体中不含碳酸钙也可以因上述反应而得到滤渣碳酸钙； 故答案为：不一定，若碱石灰中同时有Ca（OH）2和Na2CO3加水后也会得浑浊液体．‎ ‎6、某化学课外兴趣小组通过查阅资料知道过氧化钠（Na2O2）能与水反应生成氢氧化钠和氧气，于是他们做了以下探究实验． 实验1：向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来． 请你对脱脂棉燃烧的原因进行分析______． 实验2：向盛有过氧化钠粉末的试管中加入水，充分反应后，取试管中的少量溶液放入另一小试管中加入几滴无色酚酞试液，溶液变红，过了一会，红色又褪去了． [提出问题]溶液为什么先变红，过了一会，红色又褪去了呢？ [猜想]甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故，该反应的化学方程式为______．乙同学认为甲同学的猜想不正确，理由是______． [查阅资料]①滴加酚酞呈现红色的溶液遇到H2O2时，H2O2可以破坏酚酞的结构，使酚酞在碱性溶液中不能再显红色；②酚酞在稀碱性溶液中稳定显红色，而在浓氢氧化钠等溶液中显红色后又褪色． [猜想]通过查阅资料后，该兴趣小组对溶液的红色褪去的主要原因进行了猜想． 猜想A：过氧化钠与水反应可能生成了H2O2；猜想B：生成的氢氧化钠溶液可能太浓． [实验探究]请你将下列实验方案填写完整 猜想 实验操作 实验现象 结论 A 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中， ______‎ ‎ ______‎ 猜想A 正确 B 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中， ______液 ‎ ______‎ 猜想B 错误 ‎[得出结论]根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另一反应的化学方程式为______．‎ 答案 实验l：燃烧需具备三个条件：可燃物、温度达到着火点、有氧气，题中已具备可燃物的条件，所以考虑另外两个； 实验2：氢氧化钠与二氧化碳的反应生成碳酸钠和水，碱或者碱性溶液都可以使酚酞溶液变红； 实验探究的内容应找准两个方向：即探究A：是否生成了H2O2，探究B：是否氢氧化钠溶液太浓；因为题示猜想B错误，A正确，可以按照表格内容写出相应的实验操作与对应现象．最后因为猜想A正确，所以产物中含H2O2． 故答案是： 实验l反应中产生氧气和放出热量，使脱脂棉达到燃烧的条件．（1分） 实验2：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O（2分） 猜想：氢氧化钠溶液与二氧化碳反应后生成的碳酸钠溶液也显碱性，也能使酚酞试液变为红色（1分） 试验探究：（4分）‎ 猜想 实验操作 实验现象 结论 A 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中，__加入适量的二氧化锰后，将带火星的，木条放在试管口 产生气泡，木条复燃 猜想A 正确 B 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中，先加入适量的水，然后再滴加酚酞试液 溶液变红，一会红色消失 猜想B 错误 ‎[得出结论]（2分）Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2‎