2013年毕业班科学“《化学开放探究题专题训练》”专题复习(六)

2013年毕业班科学“《化学开放探究题专题训练》”专题复习(六)

一、化学探究训练题：

1.有两瓶无色液体，其中一瓶是蒸馏水，另一瓶是浓食盐水，区别它们的方法有很多，请你简要写出尽可能多的你认为可行的方法（至少写三种）：

方法一：__________；方法二：__________；方法三：__________。

2.举出家庭中常见的一种酸性物质_________，一种碱性物质_________，一种盐_________。

3. 厨房的两个调料瓶中都有些白色固体，只知它们分别是精盐（食盐）、碱面（纯碱）中的某一种，请您利用家庭现有条件，用两种方法把它们区别开来（简要写出步骤、方法、现象和结论）。

4.阅读下列短文，回答问题：

汽车作为曾经推动人类文明向前跃进的现代社会的产物，在给人类的生活带来便捷舒适的同时，对自然生态环境的恶化也有难以推卸的责任。据3月15日厦门市政府发布的“2012年厦门环境状况公报”称：厦门大气污染主要来源于工业污染和汽车尾气，99％的一氧化碳和一氧化氮的排放来源于汽车尾气。我市近几年来汽车持有量的增长达20％，虽然空气质量居全国第四，但环保仍面临如汽车污染等问题的考验。

另据报道：将氢气应用于汽车发动机的技术已在我国研制成功；酒精作为燃料的汽车已在北京市、河南省使用；我市也有一部分汽车改用液化气作为燃料。

（1）汽车尾气中的大气污染物有（写化学式）__________，__________。

（2）我市将部分汽车排气管加装三效转换器，促使一氧化碳在排气管内与空气作用转化为二氧化碳，其反应式为_ _。

（3）请提出我市治理汽车污染的一条合理化建议：_ _。

（4）就目前的情况看，氢气做燃料的汽车要投入使用前，你认为还要研究解决的问题有： _。

（5）若实验用氢气汽车运行1ｋｍ，需要2858ｋＪ能量。现这辆汽车在我市环岛路上走一圈（约30 ｋｍ），需要__________ｇ氢气。（已知每克氢气燃烧放出142．9ｋＪ能量。）5.在“氧气的制取和性质”实验课中，某同学取一段纱窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验。结果没有观察到“火星四射”的现象，请分析此实验失败的一种可能原因：_____ _____。若经改进实验成功了，其反应的化学方程式为_ _。

6.试用两种不同的方法区分一氧化碳和二氧化碳两种无色气体，简述方法和现象。

7.在室温下的饱和食盐水中放了一个塑料小球，（1）现加入少量食盐晶体，充分搅拌和静置后，在温度不变的情况下，小球在液面沉浮情况有何变化，并简述原因______ ____；（2）若要在不用外力的情况下使小球略上浮，你准备采取的具体方法是__ _______。

8．镁带、硫粉分别在空气中燃烧，其相同点是（）A．都产生耀眼的白光 B．都放出热量 C．都是金属与氧气反应 D．

9．现有有两瓶失去标签的无色液体，分别是稀硫酸和澄清石灰水。请你对这两瓶液体进行鉴别。

（1）鉴别它们所用的不同类别的试剂是（任选三种）、、

（2）简述其中一种鉴别方法（包括步骤、现象、结论）：

10．下面四个观点都是错误的。请各找一个学过的化学反应方程式，否定以下观点，例如：

11．下表中列出了一定压强和温度下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积，分析表

12．某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图，装置气密性良好)，一段

时间后，进行观察。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。

[观察现象]①装置中右侧导管中的液面升高。

②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。

[提出问题]导管中液体为何升高？黑色固体物质又是什么？

[理论分析]小组同学根据已学过的知识分析得知，液面上升的原因是。[猜想与假设]小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe ②Fe2O3 ③FeCl3 ④C 四种物质。

[分析与验证]小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：

⑴小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是。

⑵小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是。

[知识链接]相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在 (填“水”或“食盐水”)中生锈快。

13．兴趣小组同学发现实验台上整齐摆放的药品中（见右下图），有一试剂瓶的标签破损。

提出问题：这瓶试剂的成份究竟是什么？

讨论：根据受损标签及实验室药品分类摆放的 原则，这瓶试剂不可能是 ；

A 酸

B 碱

C 盐

猜想：①可能是NaOH ；②可能是Na 2CO 3溶液；③可能是 （任写一种）

设计并实验：（1）小明用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH 试纸上，测得其pH=10；他判断这是一种碱性溶液。对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是 ；

A 方法正确，结果正确，且结论正确

B 方法不正确，结果偏小，但结论正确

C 方法不正确，结果偏大，结论不正确

D 方法正确，结果正确，但结论不正确 （2）小明认为它是NaOH 溶液，小俊认为它是Na2CO3溶液。要进一步确定它的成份，小俊

14．做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与。

[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？

[查阅资料1]自然界中铁的氧化物主要是Fe 3O 4和Fe 2O 3两种（FeO 极易被氧化为Fe 2O 3）；铁的氧化物均能溶于酸的溶液。

[实验探究] 将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是 说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。

[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe 2O 3呢？

[查阅资料2]①Fe 3O 4和Fe 2O 3的分解温度、铁的熔点见表： ②Fe 2O 3高温时分解成Fe 3O 4。 [理论探讨]根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，在此温度范围内Fe 2O 3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe 3O 4。 [拓展延伸]①实验中为了防止集气瓶炸裂，必须___ _；

②Fe 2O 3高温时会分解成Fe 3O 4和一种气体，请写出此反应的化学方程式____ ____ __;

③有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO 粉末，若粉末的颜色_____，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处

15．小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行探究。 【探究目的】探究所得溶液的酸碱性

【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈 性，还可能呈

性。

【分析与思考】⑴若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是（填写微粒符号），为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入

溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体，该过程涉及的化学方程式为。

⑵若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出了以下方案：

方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。

方案二：取样，加入金属锌，若有所泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为；若无明显现象，则呈中性。

16．纯碱（Na2CO3）是一种重要的盐类物质，在化学工业中用途极广。工业上通常用氨碱法来生产。小红同学为探究纯碱的化学性质进行了猜想，并设计实验进行验证。请你帮助她将

[交流与反思] 若用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，是否与猜想二相同？（填“是”或“否”）17．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：

【对固体猜想】猜想1：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：是NaOH和Na2CO3混合物。

(1)若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生的反应的化学方程式是。

(2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为 (填化学式)，该实验 (填“能千或“不能”)说明样品中有NaOH。

(3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为，现

象b为，则猜想Ⅱ成立。

【反 思】久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示) 。 18． 2010年1月7日，兰州石化公司石油化工厂的一个装有液化气等轻烃的罐区发生爆炸。消防官兵在灭火中使用了很多水炮对着火的罐体不断喷水，经46小时终于将火扑灭。环保部门监测发现：空气中粉尘颗粒增多，比正常值超出八倍。

(1)水炮灭火的主要原理是 。

(2)目前计人空气污染物的项目为：一氧化碳、二氧化硫、可吸人颗粒物、 等。 (3)当地某化学兴趣小组想探究爆炸现场附近的空气中是否含有CO 气体。设计实验方案如下：

【实验目的】确定气体样品中是否含有CO 。

【实验原理】①除去收集的空气样品中的氧气；②3CO+Fe 2O 3高温

2Fe+3CO 2(假设该样品中不含

除CO 之外的其他能与Fe 2O 3，反应的物质)。 【实验仪器】

请根据他们的设计回答下列问题：

甲 乙 丙

①在实验时，上述仪器的连接顺序是：丙→乙→甲→乙。其中乙装置需要使用两次，第一次的作用是 。

②根据实验中出现的 或 现象，能判断出爆炸现场附近的空气样品中有较多CO 。

③从环境保护的角度考虑，你认为该实验的设计是否存在缺陷，如果有，该如何改进? 。 19.某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。

甲 乙

【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？

【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4或-4。

【猜想与假设】（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为 。 （2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。

【分析与交流】（1）小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理

止水夹

澄清的 石灰水

C+CuO

澄清的

石灰水

C+CuO

的烧杯罩在火焰上方

是 。 （2）小周建议用乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用是

（3）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小施建议选择 (填选项序号)的比例。

A. 32︰3

B. 40︰3

C. 48︰3

你认为小施这样选择的理由是 。

【实验与结论】同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的 后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， （填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。

不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是 （填“吸”或“放”）热反应。

待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是 。

待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。 20．兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：

【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中， 再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见右图），然后迅速拉起矿 泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于 集气法。 【对气体猜想】猜想Ⅰ．全部是CH 4； 猜想Ⅱ．全部是CO ；

猜想Ⅲ．全部是CO 2； 猜想Ⅳ．是CH 4和CO 2的混合气体。

【实验和推断】

（1）若“现象a ”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有

气体。（2）步骤②的目的是 ； 步骤③“注水装置”应选右图中的 （填序号）。

（3）若“现象b ”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，

其反应方程式为： ；

另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是 ；

要排除这种干扰可采取的措施是 （4）采取（3）中的排除干扰措施后：若“现象a 、b ”无明显现象，“现象c ”石灰水变浑浊，则证明“猜想 ”成立；若“现象a 、c ”均为石灰水变浑浊，“现象b ”为杯壁有水雾，则证明“猜想 ”成立。

ⅰ ⅱ ⅲ

附：参考答案：

1.（1）蒸发或减少溶剂时食盐能结晶；（2）通电或食盐水能导电；（3）测密度或食盐水的密度比蒸馏水大；（4）加ＡｇＮＯ３溶液或食盐水跟ＡｇＮＯ３溶液反应生成白色沉淀等，只要意思正确，就可给分。

2. 醋（苹果、桔子）；碱面（肥皂、洗衣粉）；食盐（漂白粉、纯碱）等

3.（方法1）用小勺取白色固体少许，尝一尝，有咸味的是食盐，另一种为纯碱；（方法2）用小勺取白色固体各少许，置于两个玻璃杯中，然后滴加食醋，有气泡产生的，原物质是纯碱，无明显现象的是食盐。还有的学生用淹渍白菜和发面团等方法来回答，充分体现学生的想像力和创造力。

4.（1）ＣＯ，ＮＯ；（2）2ＣＯ＋Ｏ２＝2ＣＯ２；（3）这是一道开放性问题，可能的答法有如下几类：Ａ．限制汽车的发展，如限制私人汽车的发展，发展公共交通。Ｂ．将汽车全部加装三效转换器等汽车环保装置，使目前汽车尾气得到净化。Ｃ．改用清洁环保型燃料，如酒精、液化气等。Ｄ．使用电力汽车。Ｅ．加快研制如氢气等新型环保能源，研制核能的民用化等；（4）这是一道开放性问题，可能的答法有如下几类：Ａ．关于氢气的来源问题，如何获得大量而廉价的氢气?Ｂ．关于氢气的保存和运输问题，如何储存和运输大量的氢气?Ｃ．关于氢气在汽车上的使用问题，如汽车上如何灌装一定量的氢气?Ｄ．关于氢气使用的安全问题，如何防止氢气在使用、储存和运输时与空气混合爆炸?（5）600。

5.（1）从学生收集氧气的情况来分析，如收集到的氧气纯度低；（2）从铁丝的情况来分析，如铁丝生锈或包着油漆；（3）从燃烧条件来分析，如未达着火点等。方程式为：3Ｆｅ＋2Ｏ２

Ｆｅ３Ｏ４

6.（1）燃烧法。有蓝色火焰的是ＣＯ，使燃烧着的木条熄灭的是ＣＯ２；（2）通过灼热的ＣｕＯ法。能使ＣｕＯ由黑色变成红色Ｃｕ的是ＣＯ，不能使黑色变红的是ＣＯ２；（3）石灰水法。通入澄清石灰水，能使石灰水变浑浊的是ＣＯ２，另一为ＣＯ；（4）指示剂法。能使紫色石蕊试液变红的是ＣＯ２，另一个为ＣＯ。

7.（1）沉浮情况不变，因为将氯化钠晶体投入氯化钠饱和溶液中，不会继续溶解，溶液密度不变，小球排开液体的体积（质量）不变。（2）可能的答案有：Ａ．可加入硝酸钾等（不反应的其他可溶性）晶体；Ｂ．可加入密度比饱和食盐水大的其他可与食盐水混溶的溶液；Ｃ．可加入硝酸银等（反应但使溶液质量和密度上升）晶体；Ｄ．可升高温度后加入氯化钠晶体，使溶液密度上升。 8．B 都是化合反应等

9．（1）紫色石蕊试液 Na 2CO 3 CO 2等

（2）取样，分别滴加紫色石蕊试液，如果样液变红，则为稀硫酸；如果样液变蓝，则为澄清石灰水

10．CO 2+H 2O===H 2CO 3

2H 2O 2==== 2H 2O+O 2↑ H 2+CuO===Cu+H

2O CuO+H 2SO 4==CuSO 4+H 2O

11．沸点越高的气体，越易被吸附 气体的相对分子质量越大，越易被吸附 12．[理论分析]铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压。(合理即可) ⑶

MnO 2 △

(合理即可)

⑷[知识链接]食盐水

13．【讨论】A

【猜想】NaCl(合理即可)

(1)B

(2向其中滴入适量的稀盐酸（或氢氧化钠溶液、氯化钡溶液）

有气泡产生（或有白色沉淀生成）Na2CO3 + 2HCl=== 2NaCl + H2O + CO2↑

【或Na2CO3 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + 2NaOH、Na2CO3 + BaCl2 === BaCO3↓ + 2NaCl】14．【实验探究】稀盐酸、硫酸铜等；冒气泡、出现红色固体等

【理论探讨】 l535℃～l538℃

【拓展延伸】

(1)在集气瓶底部放少量的水(或在集气瓶底部铺一层细沙)

(2)6Fe203高温4Fe304+02↑

(3)由黑色变成红棕色

15．【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，还可能呈中性。

【实验验证】

【分析与思考】

⑴OH—；氯化铁/氯化铜（化学式也可），FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl CuCl2 +2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl

⑵有所泡产生；Zn+ 2HCl = ZnCl2+ H2↑

16．

17．(1)盐酸 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(或稀H2SO4等酸及其对应的化学方程式)

(2)CaCO3不能。 (3)有白色沉淀产生无色酚酞不变红色

【反思】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

18.①检验原气体样品中的二氧化碳是否除尽；

②甲中药品由红变黑乙中石灰水第一次不变浑浊，第二次变浑浊

③在d处将尾气点燃(或在d处用气球收集尾气等其它合理答案也可)

19.【猜想与假设】Cu2O （Cu4C、Cu2C等其他合理答案同样给分）

【分析与交流】（1）这是固体反应物间的反应，使用颗粒更小的反应物，可以增加表面积，有利于反应的进行。（2）有利于集中加热，获得持续高温。（3） A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行。

【实验与结论】气密性不能放空气会进入反应的试管中，使生成的依然灼热的铜重新

被氧化。

20．【收集气体】（1分）排水

【实验和推断】

（1）（1分）CO2（或二氧化碳）

（2）（2分）除去收集到（或矿泉水瓶中）的气体中的CO2ⅱ

点燃

（3）（4分）CH4+2O2=====CO2+2H2O（2分）收集的气体中本身含有水蒸汽（1分）

在点燃的尖嘴管前加装一个干燥装置（或加装一个装碱石灰的干燥管，或加装一个装浓硫酸的洗气瓶。合理均给分。1分）

（4）（2分）ⅡⅣ