高分突破14 课外实验拓展的探究-备战中考化学实验探究题高分突破

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高分突破14 课外实验拓展的探究
-备战2022年中考化学实验探究题高分突破

1. 自然界中，有许多植物色素在不同的酸碱性溶液中呈现不同的颜色，这些植物色素也可以作为酸碱指示剂。自制酸碱指示剂可用到以下仪器：

(1)仪器a的名称为_______。
(2)从紫甘蓝叶中提取植物色素的操作步骤如下：
①取适量紫甘蓝叶放在研钵中研碎；
②用水和酒精(体积比1：1)浸泡，_______(填“过滤”或“蒸发”)，取液备用；
③将紫甘蓝提取液分别滴入白醋、石灰水、蒸馏水中，颜色变化如下表：
物质
白醋
石灰水
蒸馏水
显色情况
红色
绿色
蓝色
(3)请用紫甘蓝提取液，选用题中给出的仪器，用最少量的试剂鉴别失去标签的稀盐酸和氢氧化钠溶液。写出你的实验操作过程及结论。_______。

2. 过氧化氢性质不稳定，易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下：
【查阅资料】
a．过氧化铜（CuO2）为黄褐色固体
b．
【实验过程】
步骤一：制备氢氧化铜
向盛有5mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中，滴加少量硫酸铜溶液，产生蓝色沉淀。
步骤二：氢氧化铜与过氧化氢混合
向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液直至过量，发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀，随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀，产生气泡且越来越快，最终试管中得到黑色沉淀。
分析实验过程，请完成下列问题：
（1）CuO2中氧元素的化合价为______，请写出产生蓝色沉淀的化学方程式______。为验证该气体是否为氧气，可以使用______进行检验。
【提出问题】气泡越来越快的原因是什么？
【作出猜想】
（2）小组成员作出如下猜想：
猜想Ⅰ：Cu（OH）2作为催化剂加快H2O2分解产生O2；
猜想Ⅱ：CuO2作为催化剂加快H2O2分解产生O2；
猜想Ⅲ：______（填化学式）作为催化剂加快H2O2分解产生O2。
【验证猜想】
①某同学立即否定猜想Ⅰ、Ⅱ，理由是______。
②简述验证猜想Ⅲ正确的实验方案______。
【反思拓展】
黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化学方程式为______。

3．某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。
【气体制取】
（1）实验室用大理石与稀盐酸（1：2）制取二氧化碳的化学方程式为 　 　。
（2）稀盐酸（1：2）是指浓盐酸与水按体积比1：2进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为37%，密度为1.19g/cm3；水的密度为1g/cm3。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数（计算结果保留一位小数）。
【实验探究】用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有二氧化碳。
兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管另一端伸入装有试剂的试管中。甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。
甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内 　 　，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。
乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内 　 　，乙同学认为也能得到甲同学的结论。
【评价反思】兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。
（1）丙同学认为甲同学的方案比较合理，其试管中发生反应的化学方程式为 　 　。
（2）丁同学质疑乙同学的方案不够严密，认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管，而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究：
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温稳定，熔点153℃，熔化后沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬，柑橘等水果中含有柠檬酸。
②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是 　 　，可观察到 　 　，该反应的化学方程式为 　 　。可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。


4．某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后，对金属钠的性质开展了探究活动。
研究主题：钠与水反应、钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。
相关信息：
①钠贮存在煤油中
②2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
③2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
④BaCl2溶液pH＝7
（1）实验一：在盛有水的烧杯中滴入几滴酚酞试液，把一块绿豆大小的金属钠（用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去表面的外皮）投入烧杯中。观察到钠浮在水面上，熔化成闪亮的小球且在水面上迅速游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液呈红色。
①从实验现象可知，钠的物理性质有：A.固体；B.硬度小；C.密度比水小；D.　 　。
②烧杯中的溶质除酚酞外还含有　 　（填化学式）。
③取少量烧杯中的溶液于试管中，然后向试管中滴加某溶液至红色恰好消失（无其它现象），所得溶液中溶质不能与其它物质发生复分解反应，则滴加的是　 （填化学式）溶液。
（2）实验二：另取一小块钠（如实验一处理）放在石棉网上灼烧，金属钠燃烧并产生黄色火焰，最后生成淡黄色固体Na2O2。将淡黄色固体露置于空气中，一段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论，认为该白色粉末可能是：Ⅰ.NaOH；Ⅱ.Na2CO3；Ⅲ.　 　。
为确定该白色粉末的成分，进行如下实验：
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量白色粉末于试管中，加水溶解，滴加过量的
　　 溶液
　 　
综合实验现象判断，此白色粉末是Na2CO3
②静止后，向上层清液中滴加少量　 　溶液
无明显现象

5. 分析以下实验装置，并结合所提供的材料，完成实验探究。
【实验装置】

【查阅材料】
Ⅰ、乙炔（C2H2）是一种无色无味气体，极难溶于水，密度比空气略小。实验室里常用电石（CaC2）与水反应来制取。
Ⅱ、无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。
【实验探究】
（1）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是______（填序号，下同）；实验室用电石制取乙炔，选用的发生装置是______，收集装置是______。
（2）实验室制取乙炔后，将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中，滴加少量______溶液
溶液变红色
滤液中的溶质是氢氧化钙
②另取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液
______
实验操作②中发生反应的化学方程式是______。
（3）选取如图实验装置，设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为：乙炔完全燃烧产物接______（填序号）。


6．某化学兴趣小组进行锌与硫酸溶液反应的实验，并用大气球收集产生的气体。同学们在收集过程中闻到一股刺激性气味，同时发现充满气体的气球在空气中有些下沉，有些悬浮，还有些上浮。大家对这些现象很感兴趣，进行了相关探究活动。

【提出问题】锌和硫酸溶液反应后生成的气体是什么？
【查阅资料】
（1）锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫气体和水；铜与浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫气体和水。
（2）SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红溶液褪色。SO2和CO2化学性质相似，都能和NaOH等碱溶液反应生成盐和水。
（3）相同条件下，气体的密度决定于该气体的相对分子质量，气体的相对分子质量越大密度也越大；空气的平均相对分子质量为29。
【提出猜想】
猜想一：气球内的气体为SO2；
猜想二：气球内的气体为SO2和H2；
猜想三：气球内的气体为H2。
【实验探究】针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的装置（部分夹持器材略去），分别用不同气球内的气体进行探究。
（1）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氮气，目的是 　 　。
（2）甲同学观察到A中品红溶液褪色，C中无明显现象，说明猜想一正确。D瓶中氢氧化钠溶液的作用是 　 　。
（3）乙同学观察到 　 　，说明猜想二正确。
（4）丙同学观察到A中品红溶液无明显现象，C中铜网表面黑色物质变红，说明猜想三正确。
【实验结论】通过实验探究与充分思考，聪明的你应该对锌与硫酸溶液反应产生的气体填充气球活动中的异常现象能够很好的解释了。本次实验中锌粒与硫酸溶液反应先后生成二氧化硫气体和氢气。
【拓展反思】
（1）下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是 　 　。
A、Al2（SO4）3 B、Fe2（SO4）3
C、MgSO4 D、ZnSO4
（2）浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，而稀硫酸与铜即使加热也不能反应。这说明：某溶液的化学性质除了与溶质的性质有关外，还可能与下列中的 　 　有关（填序号）。
A．溶质的质量分数 B．溶液的质量
C．溶液的体积 D．溶质的相对分子质量
（3）锌与铜分别和浓硫酸在一定条件下都可以反应产生二氧化硫，若选择铜与浓硫酸在加热的条件下反应制取二氧化硫气体，其优点是 　 　。
（4）实验中下沉的气球内一定含有的气体是 　 　。（填化学式）

7. 铜及其化合物在生产生活中有重要应用。某同学对铜及某些含铜物质进行探究。
[温故如新]
（1）在①CuO ②Cu（OH）2 ③CuCl2 ④Cu2（OH）2CO3[也可表示为CuCO3·Cu（OH）2]这4种物质中，属于碱的有___________（填序号）：除①CuO外，其余3种物质在常温下易溶于水有___________（填序号）。
（2）考古出土的春秋末期制造的青铜剑，历经2500余年，其表面且有一层薄锈，但仍寒光逼人，剑刃锋利。由此可知，青铜具有的特性有___________（任写一条）。铜器表面的薄锈是铜与空气中的氧气、水、___________等物质发生反应所形成。
[提出问题]
除H2、CO能还原CuO外，是否还有其他气体能够还原CuO得到金属铜？怎样从含CuCl2、FeCl3的某工业废液中回收金属铜和FeCl2溶液？
[查阅资料]
a、通常状况下，氨气极易溶于水形成溶液；加热时，氨气能与CuO反应生成氮气和金属铜等，可用如图所示装置验证。
b、在溶液中能发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2
[进行实验1]
（3）按图示连接装置，检查气密性后，加（通）入相关药品，后续操作均按规范要求进行，完成实验。

①将CuO粉末装入玻璃管A中的具体操作方法是___________。
②实验时，在试管B中能够观察到的现象是有液体出现，该液体是___________（填“纯净物”或“混合物”）。
③从环保角度看该装置的不足之处是___________
[进行实验2]
（4）取适量含CuCl2、FeCl3的某工业废液样品，向其中加入过量铁粉并充分反应后，过滤，将滤渣和足量___________（填“稀盐酸”或“稀硫酸"）充分反应，再___________（填操作名称）、洗涤、干燥即可回收得到金属铜；所得滤液中含有需要回收的FeCl2。
[拓展延伸]
（5）已知：加热时，葡萄糖溶液与氢氧化铜悬浊液能发生反应。实验室可用CuSO4溶液等物质检验葡萄糖的存在，具体实验过程为：在试管中加入2mL10%NaOH溶液，滴加5%CuSO4溶液5滴（每滴溶液按0.04mL计算。两种溶液的密度均按1g/mL计算），混合均匀，充分反应，得混合物A．再向上述试管中加入几滴10%葡萄糖溶液，并在酒精灯上加热至沸腾，片刻后生成红色沉淀B．检验完成。则混合物A显___________（填“中性”或“碱性”）；红色沉淀B是___________[填“CuO”或“Cu2O”"或“Cu（OH）2”]。

8．许多化学反应无明显现象，氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应就是其中之一。
（提出问题）怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应？
（实验设计）同学们写出该反应的化学方程式______，并根据该反应原理分别设计了图一、图二两个实验。

（实验验证）
（1）第一组同学按图一所示，将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会儿观察到气球鼓起，认为二者发生了反应。第二小组同学认为该实验不严谨，理由是______。于是同学们将该装置中氢氧化钠溶液换成______，做了对比实验，证明二者发生了反应。
（2）第二组同学按图二所示，先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中，过一会打开止水夹，观察到______，也证明二者发生了反应。
（拓展延伸）同学们经过反思，设计并进行了图三所示的实验，观察到瓶中产生______，再次证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。

（归纳总结）通过以上实验，同学们经过讨论，认为对于无明显现象的化学反应，可以通过检验反应物减少和______两个不同的角度证明反应的发生。
（废液处理）实验结束后，同学们将上述实验中所有物质倒入同一洁净的烧杯中，得到无色澄清溶液，测得溶液的pH