1、专项训练(2)化学实验探究1.3月11日，日本仙台港以东发生大地震，受其影响，当地时间12日下午，日本福岛第一核电站1号机组发生氢气爆炸。(1)机组内氢气的来源是：冷却系统被破坏后，核燃料棒外由锆(Zr)合金做的包壳被加热到1200以上时，和水发生反应，生成氧化锆(ZrO2)，并放出氢气。氧化锆中锆的化合价为 ；氢气爆炸的化学方程式为。4(2)实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气，反应的化学方程式为；可以选择下图中 (填装置序号)作发生装置；装置A中的玻璃仪器有导管、和 (填仪器名称)。ZnH2SO4=H2ZnSO4 B 试管 酒精灯 (3)高阳同学用锌粒和浓盐酸制取氢气，制得的氢气含有少量的水蒸
2、气和HCl气体。若要得到干燥、纯净的氢气，需要通过C和D装置，则装置按导管口数字连接的顺序是：发生装置 收集装置。装置E是用排空气法收集氢气的装置，请你判断气体应由 进 出(填导管口序号)。(4)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体混合物制取甲烷气体，则制取甲烷可以选用的发生装置是 ；如用F装置收集甲烷，实验结束时，停止该实验的正确的操作方法是 。A 先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯 2.某有机物在氧气中充分燃烧后，产物只有二氧化碳和水，甲、乙两组学生分别用A、B两种方法测定二氧化碳和水的质量，得到两组数据(如表所示)。请你分析：(1)选用的正确方法应是 (填“A”或“B”)方法；(2)
3、若已知此有机物的相对分子质量是32，由表中数据，推断出这种有机物的化学式是。B CH3OH 3.在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ，白色物质可能是Na2O、Na2CO3或 ；乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是 。【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na2OH2O=2NaOHC Na2O、Na2CO3两者混合物 反应中无氢元素(或违背质量守恒定律)【实验探究】甲同学对白色物质进行
4、实验探究。【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是 。【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。通过以上探究，你还能获得哪些结论，请写出两条。与燃烧条件有关的：，与灭火有关的：。Na2CO3 Na2CO3溶液显碱性 也会使酚酞变红 4Na3CO2=2Na2CO3C 燃烧不一定要有氧气参加 金属钠着火不能用CO2灭火4.碳元素的单质及化合物在生产生活中有着十分广泛的应用。请根据你掌握的知识回答下列问题：(1)重要档案或票据一般都要求运用碳素墨水笔书写，其理论依据是。(2)焦炭是工业上高炉炼铁的重要原料之一，它们在高炉中发生了一系列化学反应，其中CO使氧化铁转化为铁就是最重要的反
5、应之一，请写出该反应的化学方程式：。在常温下碳的化学性质不活泼，能保存长久不褪色(3)小章同学准备在实验室用下图所示装置模拟工业炼铁。其中：实验中产生的现象主要有：。装置图中澄清石灰水的作用是 ，其中所发生的反应的化学方程式是。某同学实验完成后，发现过量的澄清石灰水增重4.4g，则该同学通入装置的CO气体质量肯定大于 ，其理由是 。红色固体变黑、澄清石灰水变浑浊 检验产物二氧化碳 CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O 2.8g 有一部分一氧化碳没有参加反应 5.科学兴趣小组的同学在学习了“质量守恒定律”后，开展了进一步探究(如图所示)。(1)小明同学用甲图所示装置(气密性良好)进行实验。若锥
6、形瓶中没有放澄清石灰水，则会造成的后果是。(2)小吴同学用乙图所示实验装置(气密性良好)进行实验，他将试管倾斜，使大理石和稀盐酸充分反应，则反应后称量时天平(非常灵敏)的指针偏右，请你分析可能的原因 。瓶内气压过大，瓶塞弹出或锥形瓶爆裂 气球胀大，受到空气浮力增大，左盘受到压力变小 6.物质之间发生化学反应时，常伴随有明显的现象，但有些化学反应却观察不到明显的现象。某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，从不同角度设计了如下实验方案，并进行实验。方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH，如果测得的pH逐渐变小且小于7，则证明
7、NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。简述该方案中强调“测得的pH小于7”而不仅仅是“pH逐渐减小”的理由。随着液体加入，碱液被稀释，pH也会变小，但不会小于7 方案二：先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞试液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，可观察到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞试液时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想：可能是酚酞试液与空气中的氧气反应，使红色消失；可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应，使红色消失。(1)为验证猜想，该组同学做了如下
8、实验：将配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞试液。实验中“加热”和“滴入植物油”目的分别是 ；。实验结果表明酚酞试液红色消失与空气中的氧气无关。(2)为验证猜想，该组同学做了如下实验：取了一定量的Na2CO3溶液，在其中滴入酚酞试液，发现溶液也呈现红色，由此可得出以下两点结论：结论1：说明Na2CO3溶液呈碱性；结论2：说明酚酞试液红色消失与空气中的二氧化碳 (填“有关”或“无关”)。让溶解在水中的氧气逃逸 防止空气中的氧气溶解 无关 7.CO2是初中科学重点研究的气体之一。某科学兴趣小组设计了如下实验来探究CO2的制取和性质：(1)该兴趣小组用干燥管
9、、烧杯、铜网等设计装配了一个在实验室中制取二氧化碳气体的装置，如图所示。在干燥管内的铜网上应盛放 ；若将铜网换成铁网，可能产生的后果是。大理石(或石灰石)铁网被腐蚀，制得的CO2气体中混有H2(2)氢氧化钠溶液和二氧化碳反应没有明显现象，为验证CO2与NaOH能够发生反应，某同学按右图组装实验装置，并进行实验。有时药品滴加顺序会影响实验现象。如果观察到的现象是“气球先膨胀，后变瘪”，则加入试剂的顺序应该是 (填序号)。A.先加入盐酸，再加入氢氧化钠溶液B.先加入氢氧化钠溶液，再加入盐酸请解释气球“先膨胀”的原因：。写出气球“后变瘪”的化学方程式。B 氢氧化钠溶液能与二氧化碳发生反应，瓶内气压降
10、低 2HClNa2CO3=2NaClH2OCO2(3)另一兴趣小组为验证溶液中的NaOH能与CO2反应，设计了如下实验。甲同学的实验中，将装满CO2的试管迅速倒扣在NaOH溶液中，此时看到的现象为 。与甲同学实验相比，乙同学的实验设计更合理，因为该实验排除 对实验的干扰。试管内的水柱上升(或试管内出现一段水柱)水(或CO2溶于水或CO2与水反应)8.工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计
11、算样品纯度。【实验方案】小科同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。装置中，仪器A的名称是 。锥形瓶 【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 (填序号)。加入的稀硫酸量不足 装置内空气中的CO2没有排出 反应产生的CO2未被完全吸收 干燥管与空气直接相通【方案改进】为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法
12、是。关闭c，打开a、b 【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3，当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2。现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成。(4分)偏低 Na2SO4和H2SO4；Na2SO4；Na2SO4和NaHCO3 9.高锰酸钾是一种盐，可溶于水，溶液显紫红色。如下是一个“估算高锰酸根离子的大小”的实验，实验步骤操作如下：取一小粒高锰酸钾晶体(实验室
13、用的高锰酸钾晶体粒径大约为13 mm)，用毫米刻度尺测量并估算其体积为Vmm3；将该高锰酸钾晶体溶解在有10 mL水的试管1中；从试管1中取出1 mL溶液，将其加入到装有9 mL水的试管2中(第一次稀释)；从试管2中取出1 mL溶液，将其加入到装有9 mL水的试管3中；以上述方法继续稀释高锰酸钾溶液，到刚看不出高锰酸钾溶液的紫红色为止时，共稀释10次；(特别提示：已知在第9次稀释时，还能看出溶液呈淡紫红色，此时10 mL溶液中有1000个高锰酸根离子。该数据可作为本实验的估算比较标准)请回答以下问题：(1)在取1 mL高锰酸钾溶液时，若俯视量筒读数，则所取溶液体积 1 mL(填“大于”“等于”
14、或“小于”)。(2)下列课本中的实验，与本实验方法相似的是 。A.验证植物光合作用产生氧气B.测定空气中氧气的含量C.用pH试纸测定溶液的酸碱度D.探究物体所受浮力与排开水的关系小于 C(3)要提高该实验估算的准确度，下列哪两种改进方法一定正确的是 。A.在一支试管中加入蒸馏水作为无色标准，与稀释后的溶液加以比对B.每次稀释时都从试管中取2 mL溶液，将其加入到装有18 mL水的试管中C.将高锰酸钾晶体放入到盛有蒸馏水的量筒中，根据量筒中液面变化，测量其体积D.用托盘天平称量一小粒高锰酸钾晶体的质量，根据其密度计算出体积(4)按该实验方法估算高锰酸根离子的大小约是 mm3。(用式子表示)AB V/1012