1、主题训练(五)科学探究时间:60分钟满分:100分一、选择题(每小题3分,共45分)1.下列基本实验操作正确的是()图J5-12.下列实验数据中不合理的是()A.用托盘天平称得12.8 g食盐B.用体温计测得体温为37.5 C.用10 mL量筒量取5.6 mL稀盐酸D.用pH试纸测得溶液的pH为3.53.下列实验操作中,主要不是从安全因素考虑的是()A.点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度B.使用完的白磷要随时收集起来,并与空气隔绝C.酒精灯不用时,必须盖上灯帽D.氢气还原氧化铜时应先通一会儿氢气,再加热氧化铜4.下列对比实验,不需要控制变量的是()A.用酚酞溶液鉴别稀硫酸和氢氧化钠溶液B.用红磷
2、和白磷探究可燃物燃烧的条件C.用二氧化锰、氧化铜和过氧化氢溶液比较二氧化锰、氧化铜的催化效果D.用镁、锌和稀盐酸比较两种金属活动性强弱5.欲除去下列物质中的少量杂质,所用试剂正确的是()选项物质杂质试剂AFeSO4溶液CuSO4ZnBFeCu稀硫酸C稀盐酸KClKOH溶液DCaCO3CaCl2H2O6.鉴别下列各组中的三种物质,所选试剂或用品能达到目的的是()选项待鉴别物质所选试剂或用品ANaOH溶液、稀盐酸、稀硫酸紫色石蕊溶液BNaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液酚酞溶液CNaOH固体、NaCl固体、NH4NO3固体水D蒸馏水、NaCl溶液、Na2CO3溶液pH试纸7.除去下列物质中
3、的少量杂质,所选用的试剂、操作方法能达到目的的是()选项物质杂质(少量)试剂操作方法ACO2CONaOH溶液,浓硫酸洗气、干燥BNaCl固体KNO3固体水配成热饱和溶液,降温结晶,过滤,洗涤,干燥CNaOH溶液Na2CO3溶液氢氧化钙溶液加入适量的氢氧化钙溶液、过滤DCaOCaCO3水过滤,烘干8.图J5-2是干燥、收集某气体的装置。由实验装置可以推测该气体的有关性质,请你在表中找出相对应的选项()图J5-2选项气体性质ABCD溶于水中所得溶液的pH772121212在水中的溶解性极易溶难溶极易溶难溶9.下列有关实验操作的叙述中,正确的是()A.稀释浓硫酸时可将水缓慢注入浓硫酸中B.用100
4、mL量筒量取2 mL水C.过滤时,漏斗中液体的液面要低于滤纸的边缘D.向试管中滴加液体时,滴管应伸入试管中10.要将KCl、MgCl2和BaSO4的固体混合物逐一分离开来,加入的试剂及顺序正确的是()A.水、AgNO3溶液、稀硝酸B.水、NaOH溶液、稀盐酸C.水、KOH溶液、稀盐酸D.水、KOH溶液、稀硫酸11.下列有关物质的鉴别、除杂、分离所用的试剂或方法正确的是()选项实验目的所用试剂或方法A鉴别氯化钾溶液和硫酸钾溶液AgNO3溶液B鉴别氢氧化钠固体和硝酸铵固体水C除去氯化钠溶液中的硝酸钾降温结晶D分离氯化钾固体与二氧化锰溶解、过滤12.在下列各项“家庭小实验”中,不能达到预期目的的是(
5、)A.品尝鉴别白糖和食盐B.观察鉴别黄铜和黄金C.闻气味鉴别酒精和白醋D.点燃鉴别羊毛和涤纶13.下列对有关实验现象的叙述错误的是()A.酚酞溶液遇到白醋不变色B.向石灰水中滴加硫酸铜溶液产生蓝色沉淀C.硝酸铵溶于水使溶液温度降低D.红磷在空气中燃烧产生大量白雾14.化学实验操作中常涉及“先后”问题。下列操作的先后顺序错误的是()A.制取气体:先检查装置的气密性,后加入药品B.点燃可燃性气体:先检验气体的纯度,后点燃C.CO还原氧化铁实验结束时:先停止通CO,后撤离酒精灯停止加热D.除去H2中混有的CO2和H2O时:先通过氢氧化钠溶液,后通过浓硫酸15.下列实验方案,不能达到相应实验目的的是(
6、)A.测定空气中氧气的含量B.验证质量守恒定律C.探究燃烧条件之一:温度达到着火点D.探究物质溶解性的影响因素二、填空题(共11分)16.(8分)图J5-3是实验室制取氧气或二氧化碳时经常用到的仪器,请回答有关问题。图J5-3(1)写出仪器的名称:;。(2)当制取较多量CO2时,制取装置的仪器组合是(填序号)。(3)阅读材料,回答问题。资料:氨是有刺激性气味的无色气体,密度比空气的小,极易溶于水,其水溶液显碱性。加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨。湿润的红色石蕊试纸遇到氨变成蓝色;氨遇到浓盐酸时冒白烟(生成NH4Cl固体)。.制取氨的装置与实验室用(填“高锰酸钾”或“过氧化氢溶液”)制氧气的
7、装置相同,还缺少的仪器名称是,检查该装置气密性的方法是。.若用图J5-4所示装置收集氨,进气口应为(填“m”或“n”)端,检验氨是否集满的方法是。图J5-417.(3分)如图J5-5是实验中的常用装置,请回答下列问题。图J5-5(1)写出仪器a的名称:。(2)实验室常用图甲装置来制取二氧化碳,该装置的优点是。(3)若用盐酸制取二氧化碳,会含有少量杂质,用图乙装置可得到干燥、纯净的二氧化碳,导管气流方向连接顺序正确的是(填字母)。三、实验探究题(共24分)18.(12分)粮食、蔬菜、肉类、豆制品等食物是我们日常营养的主要来源。菠菜营养丰富,豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐等,但民间有“菠菜、豆腐不宜
8、同食”的说法。某化学兴趣小组针对此说法进行探究。查阅资料菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等;草酸钙(CaC2O4)不溶于水,不易被人体吸收;醋酸不与草酸钙反应,但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等。提出猜想“菠菜、豆腐不宜同食”的原因可能是。实验探究图J5-6(1)加入足量CaCl2溶液的目的是。(2)已知气体C能使澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式:。(3)醋酸的化学式可简写为HAc,写出步骤发生反应的化学方程式:。(4)白色沉淀B的主要成分是(填化学式),可见菠菜中的草酸盐能与钙盐反应生成草酸钙。反思与应用家庭中常常将菠菜放在开水中烫过后再烹饪,其目的是。19.(12分)实验室有一瓶标签被
9、腐蚀的无色溶液,是稀硫酸和氢氧化钠溶液中的一种。在老师的指导下,小红和小明用不同方法鉴定。实验一:实验步骤实验现象实验结论小红取少量该溶液于试管中,向其中插入没有打磨的铝片开始无明显现象,后产生小红认为该溶液为稀硫酸小明用pH试纸测定其pHpH=13小明认为该溶液为氢氧化钠溶液小红和小明操作均无误。提出问题该溶液到底是稀硫酸还是氢氧化钠溶液?查阅资料铝、氧化铝既能与酸反应,又可与强碱溶液反应,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种氧化物。NaAlO2易溶于水,其水溶液呈碱性,NaAlO2与铝、氧化铝均不反应。分析实验得出结
10、论该溶液为溶液。交流反思实验一中,小红所做实验开始无明显现象的原因是(用化学方程式表示)。拓展应用有一种管道疏通剂,主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是:利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀,同时产生氢气增加管道内气压,利于疏通。实验二:小明用如图J5-7所示的玻璃弯管模拟家庭下水道,并用动物脂肪和毛发堵在弯管处,他按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂,并用胶塞堵住弯管左端上口,可能出现的现象为(填序号)。图J5-7A.产生大量气体B.弯管内温度升高C.堵塞物变软被气体赶出,落入烧杯中实验三:为了证明烧杯中废液里是否还含有氢氧化钠,小明做了如下实验。
11、实验操作实验现象实验结论取少量澄清废液于试管中,滴入酚酞溶液变红废液中有氢氧化钠剩余小红对小明的结论提出了质疑,理由是,小红把酚酞改用(填药品)进行实验,得出废液中还含有氢氧化钠。管道疏通剂中氢氧化钠过量,可确保铝粉反应完全,并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。四、计算题(共20分)20.氢化钙(CaH2)是一种白色细颗粒状固体,能与水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2,常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组为了探究氢化钙的性质,将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中,立即产生大量气泡,且溶液变浑浊。充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤渣的主要成分
12、是_(填写化学式)。为进一步确定滤液中所含溶质的成分,他们进行了以下实验探究。提出猜想猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Na2CO3;猜想三:;猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2。经过分析,大家一致认为上述猜想不需要验证,肯定是错误的,原因是_(用化学方程式表示)。实验探究方案一:取一定量的滤液于试管中,往其中滴加少量稀盐酸,无明显实验现象。方案二:取一定量的滤液于另一试管中,往其中滴加氯化钡溶液,观察到有白色沉淀产生。讨论交流根据实验现象,得出猜想是正确的。请解释方案一中无明显现象的原因是。拓展探究上述小组同学将5 g氢化钙样品(所含杂质不参与反应也不溶于水)加入到50 g碳酸
13、钠溶液中,充分混合后,恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4 g。计算:(1)样品中CaH2的质量分数。(2)原碳酸钠溶液中溶质的质量。(3)反应后溶液中溶质的质量分数。(计算结果保留至0.1%)【参考答案】1.D解析加热液体时,液体不能超过试管容积的13;过滤时,玻璃棒的作用是引流而不是搅拌;检查该装置的气密性时,长颈漏斗的下端管口应液封;稀释浓硫酸时,把浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌。2.D解析用pH试纸测得的结果为整数,而不是小数。3.C4.A5.D解析碳酸钙难溶于水,而氯化钙易溶于水,因此加水溶解后过滤,即可将氯化钙除去,然后再洗涤、干燥滤渣便可得到纯净的
14、碳酸钙。6.C解析紫色石蕊溶液遇到稀盐酸、稀硫酸都变红;无色酚酞溶液遇到NaOH溶液、Na2CO3溶液都变红;氢氧化钠固体溶于水放热、氯化钠固体溶于水无明显现象、硝酸铵固体溶于水吸热;蒸馏水和氯化钠溶液都显中性,用pH试纸无法鉴别。7.C解析混合气体通过氢氧化钠溶液,会除去二氧化碳,而不能除去一氧化碳,故A错误;氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,配成热饱和溶液,降温结晶,过滤,洗涤,干燥,不能得到纯净的氯化钠,故B错误;氢氧化钠和氢氧化钙不反应,碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,过滤得到氢氧化钠溶液,故C正确;加入水,氧化钙会和水反应生成氢氧化钙,
15、故D错误。8.C9.C10.C解析分离KCl、MgCl2和BaSO4,先加水溶解,不溶于水的是BaSO4,过滤,干燥即分离出BaSO4;向滤液中加入适量KOH溶液,KOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀和KCl,过滤,蒸发滤液,即分离出KCl;向Mg(OH)2沉淀中加入稀盐酸,Mg(OH)2与稀盐酸反应生成MgCl2和H2O,蒸发反应后所得溶液,得MgCl2固体。11.B12.B13.D14.C15.B解析红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体,消耗氧气,集气瓶内外形成压强差,能用来测定空气中氧气含量,故A能达到相应实验目的;稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳气体,有气体逸出,反应前后容器中物质
16、的总质量有变化,不能直接用于验证质量守恒定律,需在密闭容器内,故B不能达到相应实验目的;实验过程中乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点,故C能达到相应实验目的;在相同温度、相同体积的不同溶剂中加入相同质量的氯化钠,可探究氯化钠在水和汽油中的溶解性,故D能达到相应实验目的。16.(1)集气瓶长颈漏斗(2)(3).高锰酸钾酒精灯仪器组装好后,先将导管的一端放入水中,再用手握住试管,若导管口有气泡冒出,说明装置的气密性良好.n将湿润的红色石蕊试纸放在管口m端,若试纸变蓝,则证明已满17.(1)锥形瓶(2)能够控制反应的速率(3)efdc解析(1)仪器a的名称:
17、锥形瓶。(2)石灰石和稀盐酸在常温下反应生成氯化钙、二氧化碳和水,分液漏斗能控制滴加液体的速率,故该装置的优点是能够控制反应的速率。(3)因为碳酸氢钠溶液不和二氧化碳反应但能和氯化氢气体反应,要先通过盛碳酸氢钠溶液的装置除去HCl气体,再通过装有浓硫酸的装置进行干燥,所以导管气流方向连接顺序正确的是efdc。18.提出猜想菠菜中含有的草酸盐与豆腐中的钙盐反应生成草酸钙实验探究(1)使溶液M中的碳酸根离子、草酸根离子完全沉淀(2)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O(3)CaCO3+2HAcCa(Ac)2+H2O+CO2(4)CaC2O4反思与应用减少菠菜中草酸盐的含量解析提出猜想根据题目提
18、供的信息可以看出,“菠菜、豆腐不宜同食”的原因可能是菠菜中含有的草酸盐与豆腐中的钙盐反应生成草酸钙。实验探究(1)加入足量CaCl2溶液是为了使溶液M中的碳酸根离子、草酸根离子完全沉淀。(2)气体C能使澄清石灰水变浑浊,则是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O。(3)醋酸的化学式可简写为HAc,步骤是醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,化学反应方程式为CaCO3+2HAcCa(Ac)2+H2O+CO2。(4)白色沉淀B的主要成分是草酸钙,其化学式为CaC2O4。反思与应用家庭中常常将菠菜放在开水中烫过后再烹饪,是为了减少菠
19、菜中草酸盐的含量。19.实验一:气泡,固体逐渐溶解分析实验得出结论氢氧化钠交流反思Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O实验二:ABC实验三:NaAlO2易溶于水,其水溶液呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红硫酸铜溶液等解析实验一中小红认为该溶液为稀硫酸,铝和硫酸反应产生氢气,实验现象为有气泡产生,固体逐渐溶解。分析实验得出结论小明用pH试纸测定其pH=13,说明溶液呈碱性,所以该溶液是氢氧化钠溶液。交流反思没有打磨的铝片表面会有一层致密的氧化铝薄膜,小红所做实验开始无明显现象的原因是氧化铝与氢氧化钠溶液发生反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种氧化物,根据质量守恒定律可知该氧化物是水。化学方
20、程式为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O。实验二:根据管道疏通剂的工作原理,铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,温度会升高,并且会加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀,堵塞物变软,同时会产生氢气,管道内气压增大,将堵塞物排出,落入烧杯中。实验三:根据资料给出的知识点可知,NaAlO2易溶于水,其水溶液呈碱性。碱性溶液可以使酚酞变红,所以废液中不一定含有氢氧化钠;把酚酞换成硫酸铜溶液,若有蓝色沉淀生成,则可证明有氢氧化钠存在。20.CaCO3提出猜想NaOH、Ca(OH)2四Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3讨论交流二稀盐酸的量很少,先全部与氢氧化钠反应了拓展探究解:(
21、1)设参与反应的CaH2的质量为x,反应生成Ca(OH)2的质量为y。CaH2+2H2OCa(OH)2+2H242744xy0.4 g424=x0.4gx=4.2 g744=y0.4gy=7.4 g样品中CaH2的质量分数为4.2g5g100%=84%。(2)设参加反应的Na2CO3的质量为z,生成的NaOH的质量为a,生成的CaCO3的质量为b。Ca(OH)2+Na2CO32NaOH+CaCO374106801007.4 gzab74106=7.4gzz=10.6 g7480=7.4gaa=8 g74100=7.4gbb=10 g(3)反应后溶液中溶质的质量为8 g,溶液的质量为50 g+4
22、.2 g-10 g-0.4 g=43.8 g,则反应后溶液中溶质的质量分数为8g43.8g100%18.3%。答:(1)样品中CaH2的质量分数为84%;(2)原碳酸钠溶液中溶质的质量为10.6 g;(3)反应后溶液中溶质的质量分数为18.3%。解析由CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2和Ca(OH)2+Na2CO32NaOH+CaCO3知,滤渣的主要成分是CaCO3。提出猜想溶质中一定含有NaOH,可能含有Na2CO3、Ca(OH)2中的一种,Na2CO3与Ca(OH)2反应生成沉淀,两者不能同时存在,再结合其他猜想知,猜想三为:NaOH、Ca(OH)2。讨论交流方案二中滴加氯化钡溶液有白色沉淀产生,滤液中含有Na2CO3,说明猜想二正确。方案一中滴加少量稀盐酸,没有明显现象的原因是滴加稀盐酸的量较少,稀盐酸先与NaOH反应且被耗尽。