科学探究题 较难0.4 引用6 组卷484
实验与探究是化学学习的重要方法和内容,李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹,他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣。
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],受热易分解;
②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝;
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水;
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液,碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】
查阅资料后,该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热,发现试管中的固体由绿色变成黑色,同时试管壁上有无色液滴生成。
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物,进行了如下探究:
探究一:碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉;②____________ ;③碳和氧化铜的混合物。
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告:
探究二:碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O.
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证:
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气;
步骤二:点燃酒精灯,依次连接装置A→B→______ →______ (填“C”,“D”);
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热。
【解释与结论】
①当观察到____________________________ ,说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O,写出装置C中反应的化学方程式_________________________ ;
②写出Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式___________________________ 。
【反思与评价】
上述装置中A的作用是____________________________ 。
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],受热易分解;
②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝;
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水;
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液,碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】
查阅资料后,该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热,发现试管中的固体由绿色变成黑色,同时试管壁上有无色液滴生成。
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物,进行了如下探究:
探究一:碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉;②
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告:
实验操作与现象 | 实验结论 |
猜想②正确 |
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证:
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气;
步骤二:点燃酒精灯,依次连接装置A→B→
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热。
【解释与结论】
①当观察到
②写出Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式
【反思与评价】
上述装置中A的作用是
2016·山东泰安·中考真题
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实验探究一:探究空气中CO2的含量已经达到影响人体健康的程度。
【查阅资料】空气中CO2的体积分数为1%时,人会有心跳加快、困乏、注意力不集中、轻度恶心等症状;体积分数为5%时,会有呼吸不畅、头晕、耳鸣、血压升高等症状:体积分数为10%时,会有严重缺氧、丧失意识、昏迷等症状。
【提出问题】在没有专业测量仪器的情况下,如何检验空气中CO2的含量已经达到影响人体健康的程度?
【设计实验】依据CO2的性质,设计检验方法。
(1)根据方法2的预期现象推断,所需试剂X是______________ 。
【配制样品】常温常压下,配制CO2体积分数不同的气体样品。
(2)收集5 mLCO2与空气混合,得到500 mL含CO2________ %的气体样品;收集25mLCO2与空气混合,得到500 mL含CO2_________ %的气体样品。
【进行实验】常温常压下,集气瓶和试管中盛有空气或CO2气体样品,分别进行以下实验。
【解释与应用】
(3)从灭火原理分析,方法1中均没有出现“燃着木条熄灭”的原因是______________ 。
(4)1班有部分同学在教室内出现“困乏、注意力不集中”等症状时,小陈同学想用上述实验方法检测教室内CO2气体的含量,他应该选用的方法是______________ (填方法序号)。
(5)2班小昱同学收集了教室中的气体,尝试用方法2进行实验,发现溶液由紫色变为红色。由此现象推测此时教室中CO2的含量可能为____________ 。(填字母序号)。
A.1%以下 B.1% C.1%-5% D.5%以上
实验探究二:探究CO2在不同条件下的溶解情况
为减少CO2的不利影响,利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2是实现“碳中和”的途径之一。小霏同学做如下2个实验。
【实验1】探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况
(6)图1发生装置中反应的化学方程式为_____________ 。
(7)由上表数据分析:①能用排水法收集CO2的理由是______________ 。
②相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是___________ (填“水”或“食盐水”)。
(8)海洋封存CO2可能带来的危害是__________ (写出1点即可)。
【实验2】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
(9)小方设计并完成以下对照实验:用两个量筒分别收集100 mL CO2倒置于水槽中,向其中一个量筒内注入少量植物油,使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应)测得量筒内CO2体积随时间的变化曲线如图2。分析图2可得出的结论是_____________ 。
【查阅资料】空气中CO2的体积分数为1%时,人会有心跳加快、困乏、注意力不集中、轻度恶心等症状;体积分数为5%时,会有呼吸不畅、头晕、耳鸣、血压升高等症状:体积分数为10%时,会有严重缺氧、丧失意识、昏迷等症状。
【提出问题】在没有专业测量仪器的情况下,如何检验空气中CO2的含量已经达到影响人体健康的程度?
【设计实验】依据CO2的性质,设计检验方法。
性质CO2 | 检验方法 | 预期现象 | |
方法1 | 不能燃烧不支持燃烧 | 用燃着木条检验 | 燃着木条熄灭 |
方法2 | 与水反应 | 用 X 溶液检验 | 溶液由紫色变成红色 |
方法3 | 与石灰水反应 | 用澄清石灰水检验 | 澄清石灰水变浑浊 |
【配制样品】常温常压下,配制CO2体积分数不同的气体样品。
(2)收集5 mLCO2与空气混合,得到500 mL含CO2
【进行实验】常温常压下,集气瓶和试管中盛有空气或CO2气体样品,分别进行以下实验。
方法序号 | 方法1 | 方法2 | 方法3 |
实验过程 |
|
|
|
空气 | 正常燃烧 | 溶液无明显变化 | 澄清石灰水不变浑浊 |
含CO21%的气体样品 | 正常燃烧 | 溶液无明显变化 | 澄清石灰水变浑浊 |
含CO25%的气体样品 | 正常燃烧 | 溶液由紫色变成红色 | 澄清石灰水变浑浊 |
(3)从灭火原理分析,方法1中均没有出现“燃着木条熄灭”的原因是
(4)1班有部分同学在教室内出现“困乏、注意力不集中”等症状时,小陈同学想用上述实验方法检测教室内CO2气体的含量,他应该选用的方法是
(5)2班小昱同学收集了教室中的气体,尝试用方法2进行实验,发现溶液由紫色变为红色。由此现象推测此时教室中CO2的含量可能为
A.1%以下 B.1% C.1%-5% D.5%以上
实验探究二:探究CO2在不同条件下的溶解情况
为减少CO2的不利影响,利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2是实现“碳中和”的途径之一。小霏同学做如下2个实验。
【实验1】探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况
相同条件下,该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2 (如图1),待收集100 mL CO2后,移出导管,每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验,所测数据平均值如下表:
时间/h | 0 | 0.5 | 6 | 12 | 24 | 48 |
排水法时CO2体积/mL | 100 | 98.5 | 85.5 | 77 | 66 | 59 |
排食盐水法时CO2体积/mL | I00 | 99 | 93 | 90.5 | 89 | 88 |
(7)由上表数据分析:①能用排水法收集CO2的理由是
②相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是
(8)海洋封存CO2可能带来的危害是
【实验2】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
(9)小方设计并完成以下对照实验:用两个量筒分别收集100 mL CO2倒置于水槽中,向其中一个量筒内注入少量植物油,使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应)测得量筒内CO2体积随时间的变化曲线如图2。分析图2可得出的结论是
小芳和化学兴趣小组的同学们一起研究酸、碱的化学性质。
【实验探究】
【表达交流】有些反应伴随固体消失、颜色改变等现象,有些反应没有明显的实验现象,但可以通过借助其他试剂将无现象实验显性化,从而获得结论。
【反思应用】氢氧化钠和二氧化碳的反应也没有明显现象,于是兴趣小组的同学设计出了如图所示的实验来证明二者发生了反应,请你描述出以下两组实验的现象:
A:____ _;B:_____ 。
【拓展迁移】根据大家的交流,若继续向实验三反应结束后的溶液中,加入氢氧化钠溶液,发现刚开始没有沉淀,过一会儿有红褐色沉淀出现,说明_______ 。
【实验探究】
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验一 | 将稀盐酸与刚配制好的氢氧化钠溶液混合 | 未观察到明显现象 | |
实验二 | 先向氢氧化钠溶液中加入镁条 | 没有现象 | 说明 |
再逐滴加入稀盐酸(如图实验二) | 开始时没有气泡,持续滴加后产生气泡 | 说明盐酸确实和氢氧化钠发生了反应,二者反应的化学方程式为 | |
实验三 | 将稀盐酸加入到盛有氧化铁的试管中 | 发现 | 证明二者发生了反应 |
【反思应用】氢氧化钠和二氧化碳的反应也没有明显现象,于是兴趣小组的同学设计出了如图所示的实验来证明二者发生了反应,请你描述出以下两组实验的现象:
A:
【拓展迁移】根据大家的交流,若继续向实验三反应结束后的溶液中,加入氢氧化钠溶液,发现刚开始没有沉淀,过一会儿有红褐色沉淀出现,说明
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