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1、拉分练07 收集证据解释类实验探究题1.小明在查阅资料时看到镁是航空工业的重要材料，决定探究镁的性质 （1）小明推测镁能与_、与_、与硫酸铜溶液等三类物质反应，他的依据是金属的化学性质 （2）小明设计了如下实验对假设进行验证 取一支试管，放入一根镁条，加入一定量稀盐酸，观察到有无色气体产生，发生反应的化学方程式为_将镁条换为铁丝，重复上述操作，可观察到产生气体的速率_（填“变换”、“变慢”或“不变”）另取一支试管，放入一根镁条，加入一定量硫酸铜溶液，观察到镁条表面有少量气泡产生，且有黑色物质生成 （3）镁条与硫酸铜溶液反应的现象让小明感到困惑，他去图书馆查到相关资料： 资料1：硫酸铜溶液在配制
2、时加入了少量硫酸；资料 2：当金属粉末颗粒很小时，容易成为黑色；资料3：实验过程中发生了一系列复杂的反应，生成的黑色粉末可能是CuO、Cu中的一种或两种、资料4：CuO能和稀硫酸反应生成蓝色溶液小明猜想镁条与硫酸铜溶液反应的实验中产生的气体可能为_（4）小明进一步设计实验确定黑色粉末的成分，请在下表中补全实验方案 实验操作实验现象结论将黑色粉末过滤，晾干后，分成两份将其中一份装入试管中，向其中加入稀硫酸溶液由无色变成蓝色_将另一份置于坩埚中，称其质量为m1 ， 在空气中加热一段时间后冷却，称其质量为m2 _黑色粉末中含Cu2.请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务。【研究课题】
3、探究水壶内部水垢的主要成分【查阅资料】通过查阅资料知道，天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表：物质Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶（1）【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和 ， 可能含有Ca(OH)2和 。（2）【设计方案】（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置。取上层清液滴入Na2CO3溶液，如果没有白色沉淀，说明水垢中无 (填化学式)。（2）乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。其主要实验步骤如下：按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，
4、逐滴加入足量稀盐酸。若D瓶增重22g，则水垢全部是CaCO3。待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；称量D瓶内物质增加的质量；重复和的操作，直至D瓶内物质质量不变。测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如右图曲线所示（3）【评价】（1）A瓶中的NaOH溶液起到_作用。若A瓶中无 NaOH溶液，D瓶中的质量将_（填“增大”、“不变”或“减小”）。（2）一般情况下，两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时，若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同，则相对分子质量小者放出的气体多。分析曲线图可知：水垢中一定含有_（化学式），理由是 。3.氮化镁是一种应用范围非常广
5、泛的无机化合物，它可用于制备高硬度、高热导、抗腐蚀、抗磨损和耐高温的其它元素的氮化物，制备特殊的陶瓷材料等某校化学研究小组用镁与氮气反应制备氮化镁（Mg3N2），并用实验方法测定氮化镁的纯度I制备氮化镁【查阅资料】（NH4）2SO4+2NaNO22N2+Na2SO4+4H2O，该反应为放热反应饱和硫酸亚铁溶液能吸收氧气；稀硫酸能吸收氨气在常温下或温度不高的条件下镁几乎与水不反应【实验】制备氮化镁的装置示意图如图1（1）D装置的作用是 ，G装置的作用是 （2）E装置中发生反应 的化学方程式为 （3）实验时先进行_（选填“A”或“E”）处加热，理由是_II测定氮化镁的含量氮化镁是浅黄色粉末，极易与
6、水反应生成Mg（OH）2沉淀和NH3 ， 反应的化学方程式为 ，氮化镁（Mg3N2）中氮元素的化合价是_【定性分析】，步骤一：取少量氮化镁样品于试管中加足量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，试管口闻到有刺激性气味的气体生成步骤二：弃去上层清液，加入稀盐酸，观察到沉淀全溶且冒气泡该步骤中产生气泡的化学方程式为 【定量测定】按如图2实验装置进行实验：（4）取氮化镁样品16g进行实验，I装置增重3.4g，求该样品中氮化镁的质量分数（请写出计算过程）（5）球形干燥管的作用是 4.观察是学习化学的重要方法。研究小组进行如下实验，发现均有红棕色二氧化氮气体产生。 查阅资料：4HNO3 O2+4NO2+2H2O；
7、C+4HNO3(浓) CO2+4NO2+2H2O（1）浓HNO3(浓硝酸)易挥发出HNO3 ， 浓硝酸的挥发性是浓硝酸的_(填“物理”或“化学”)性质。 （2）（实验1）中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是 。 （3）（实验2）中有红棕色气体产生，并不能证明（实验2）中木炭与浓硝酸发生了反应，理由是：_ 。 （4）（实验3）发现生成的气体产物中检测出二氧化碳(体积分数大于0.03%)，但也不能证明（实验3）中木炭与浓硝酸发生了反应，请用化学方程式说明理由： 5.碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量查阅资料：获得的资料有：补钙剂
8、中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效这些物质不与稀盐酸反应产生气体，高温灼烧时会燃烧或分解碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳常见的碳酸钙含量测定方法：将碳酸钙粉碎，加入已知浓度的过量盐酸充分反应，然后测剩余盐酸的量，根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量澄清石灰水中的Ca（OH）2含量很少，100g澄清石灰水中最多含0.15gCa（OH）2 【方案设计和实施】根据资料和已学知识，该小组同学设计如下两种方案进行测定方案1：根据如图所示装置实验（1）锥形瓶中发生反应的化学方程式为 （2）长颈漏斗下部插入液面下的目的是 （3）加入药品前，检验该装置气密性的方法是 （4）记录数据如下：钙片质量
9、空洗气瓶质量澄清石灰水的质量反应后洗气瓶及瓶内物质总质量25g100g200g300.4g方案2：将钙片粉碎，加入足量的稀盐酸充分反应，根据放出气体的量计算碳酸钙的含量记录数据如下（空烧杯质量为100g，加入钙片质量为25g）：加入稀盐酸的质量100g200g300g400g充分反应后烧杯及杯内物质总质量222.8g320.6g418.4g518.4g【分析和评价】方案1和方案2中合理的是_，原因是 （5）该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法（假设实验室可以进行该实验），原因是 （6）要使用查阅资料中介绍的方法，还需要学习的是_ （7）【结论】经过计算，该钙片中碳酸钙的质量分数是_6.探
10、究学习小组在实验室中用图1所示装置制取CO2并探究CO2与过氧化钠（Na2O2）的反应查阅资料得知：过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，能与CO2 ， H2O发生反应：Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 ， 2Na2O2+H2O4NaOH+O2请回答下列问题：（1）装置A中发生反应的化学方程式为_，利用装置A制取CO2的优点是 （2）装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl，发生反应的化学方程式为 （3）装置D的作用是 （4）装置E中收集到的气体是_（填化学式），该气体还可以用下列图2装置中的_进行收集（填写字母序号）（5）为探究反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分，该小组同学进行了如图
11、3实验：根据判断，反应后装置C硬质玻璃管中固体为_7.某小组查阅资料发现：CO2与H2能在催化剂表面反应生成CH4与H2O；CH4在高温下能与CuO反应生成铜、二氧化碳和水为探究上述反应，设计如下装置： （1）仪器M的名称是_，装置B的作用是 ，B中发生反应的化学方程式 （与CO2和Ca（OH）2的反应相似） （2）设计装置C的目的是 ，若要证明D中有CO2生成，则需在E、F之间增加盛有_的洗气瓶 （3）一段时间后，装置D中黑色固体变红，E中白色固体变蓝，该小组由此得出结论：以上实验证明CH4在高温条件下能与CuO反应你是否同意他们的结论_，原因是 8.碱式碳酸镁是白色粉末，不溶于水，可用于镁
12、盐制备、制药工业等，其组成一般以 xMgCO3yMg（OH）2zH2O 表示某化学兴趣小组同学在老师带领下参观了碱式碳酸镁的生产流 程，并设计实验确定碱式碳酸镁的组成 碱式碳酸镁的制备（图1）（1）操作的名称是_ （2）上述流程中 NH3 被循环使用，流程中生成 NH3的化学方程式为：CaO+H2OCa（OH）2； _（3）判断碱式碳酸镁是否洗涤干净，可向最后的洗出液中滴加 （填字母），观察现象判断 A.盐酸和氯化钡的混合液 B.硝酸和硝酸银的混合液C.碳酸钠溶液 D.稀盐酸（4）实验室可用复盐 MgCO3（NH4）2CO3H2O 作原料制备碱式碳酸 镁取一定量原料放入三颈烧瓶中，并将三颈烧瓶
13、放在恒温水浴锅 中加热（如图2所示），加入一定量蒸馏水，开启搅拌器同时加入预定 的氨水，待温度达 40时滴加卤水并继续滴入氨水，一段时间后通 过系列实验操作得到碱式碳酸镁产品实验中搅拌的目的是 ，水浴加热的优点是 （5）测定碱式碳酸镁的组成 【查阅资料】MgCO3 MgO+CO2Mg（OH）2 MgO+H2O【实验设计】（图3）C 中的物质是_（填名称）实验过程中，当关闭 K 后，加热 B 装置，判断碱式碳 酸镁完全分解的方法是：当观察到 C 中 ，则其已完全分解D 处常用浓氢氧化钠溶液 而不用饱和石灰水的原因是 （6）【数据分析】 取碱式碳酸镁xMgCO3yMg（OH）2zH2O4.66g，
14、高温煅烧至恒重，得到固体 2.00g，CO21.76g，试通过计算确定该碱式碳酸镁中 x：y 的最简整数比（请写出计算过程）（7）若没有 A 装置，则测定得到的 z 值_（填“偏大”、“偏小”、“无影响”） 9.“氧泡泡”系列产品去污能力强、绿色环保，已成为中国氧系清洁品类领导品牌，其主要成分是过碳酸钠（2Na2CO33H2O2）某化学活动小组对过碳酸钠产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究 【查阅资料】过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3和H2O2 ， 其水溶液具有Na2CO3和H2O2的双重性质；过碳酸钠与盐酸反应：2（2Na2CO33H2O2）+8HCl8NaCl+4CO2+3O2+10H2O
15、；过碳酸钠的去污能力主要与其在反应中释放处的“活性氧”有关，“活性氧”含量越高，去污能力越强（1）20时，测得1%过碳酸钠水溶液的pH为10.5，说明其溶液呈_（选填“酸性”、“中性”或“碱性”） （2）向过碳酸钠水溶液中加入少量MnO2时产生大量气泡，发生反应的化学方程式是 （3）过碳酸钠样品中“活性氧”含量可按如下公式计算： “活性氧”含量= 100%为测定某过碳酸钠样品中“活性氧”含量，取20g样品按如图实验装置与足量盐酸反应（已知样品中杂质不溶于水且不与盐酸反应，装置气密性良好）将盐酸慢慢地入A中，反应一段时间，观察到_，停止滴加盐酸装置B可吸收生成的CO2 ， 该反应的化学方程式是_
16、甲同学认为若要得出生成氧气的质量，除要记录量筒内液体的读数外，还需要知道的数据是该实验条件下的 将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干，称得固体质量为11.7g，乙同学据此计算出该过碳酸钠样品的“活性氧”含量，写出其计算过程 _完成上述探究后，丙同学提出：称量反应前后装置B的质量，其质量差就是反应生成CO2的质量，据此可计算出样品中“活性氧”含量但丁同学认为该方案不合理，丁同学的理由是 （填写一条即可）10.在学校药品室发现一卷放置已久的镁带，表面有一层白色固体 提出问题：镁带变质了吗？查阅资料：镁久置于潮湿空气中会变成碱式碳酸镁Mg2（OH）2CO3ii碱式碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁、水
17、、二氧化碳iii镁与冷水不反应进行猜想：猜想一：镁带没有变质猜想二：镁带部分变质生成了碱式碳酸镁猜想三：镁带完全变质生成碱式碳酸镁实验探究：（1）同学们设计了如图一所示的实验，根据实验结果可以否定猜想_（填编号，下同） （2）为了进一步探究另两种猜想，同学们收集图一所示实验中产生的无色气体，用图二所示的实验装置继续实验： 按ABCD的顺序连接好仪器A中有明显变化，其现象是澄清石灰水变浑浊，反应方程式是_B装置的作用是_；C装置的作用是_C中无明显变化，若D中收集到无色气体，则可证明猜想_成立，D中收集到的气体是_；若D中没有收集到无色气体，则证明猜想_成立11.某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获
18、得以下信息井对相关问题进行研究。【查阅资料】无水硫酸铜是白色固体，吸水变蓝。生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质。生产原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4C1。分离得晶体A，并使其充分受热，可分解制得纯碱及两种常见的氧化物。氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl=NH3+HCl。部分生产流程如下图所示:【问题讨论】（1）溶液A中的溶质有NaCl和_、_。操作的名称为_。写出加入NaOH溶液所发生反应的化学方程式_。流程中Na2CO3溶液的作用是除去粗盐中的_。（2）上述生产流程中可循环使用的是 (填序号)。 A.NH3 B.NaOH C.H
19、Cl D.CO2（3）【组成探究】晶体A受热分解的化学方程式为 _。设计实验检验纯碱样品中是否混有晶体A，请完成下表(从下列装置中选择):选择的装置实验现象实验结论_样品不含晶体A（4）【组成探究二】取纯碱样品加水溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3 ， 再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀。产生沉淀的方程式为_，由此确定纯碱样品含有杂质NaCl。（5）【组成探究三】同学们为了测定该纯碱样品的纯度，设计了如下实验:氯化钡溶液过量的目的是_。判断滤渣是否洗干净，可向最后的洗出液中滴加_，然后观察现象判断。A氯化钡溶液 B.稀硫酸 C.稀盐酸 D.碳酸钾溶液根据实验数据，计算样品中碳酸钠的质量分数为_。(精确到0. 1 % )