1、1专题 09 物质的性质的探究1小明同学对家中久置的袋装固体食品防腐剂的成分产生了兴趣(品名和成分如图所示)，于是和同学一起，设计实验进行探究： 提出问题久置固体食品防腐剂的成分是什么？查阅资料铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。作出猜想久置固体中可能含有 Fe、Fe 2O3、CaO、Ca(OH) 2和 CaCO3 。实验探究甲同学的探究方案如下表：实验操作 实验现象 实验结论（1）取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不溶物，溶液变红。固体中一定含有_和氢氧化钙。此过程的化学方程式_。（2）另取少量固体放于试管中，滴
2、加足量的稀盐酸固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液。固体中一定含有 Fe ，一定不含 Fe 2O3（3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中_ 固体中一定含有 CaCO3交流与反思（1）“504 双吸剂”中的铁粉可以吸收空气中的_、_。（2）实验操作（2）的实验现象里“有大量无色气体产生”， 根据甲同学的整体探究方案推测，无色气体的成分是一定含有_，可能含有_。（3）乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含 Ca(OH)2的结论，理由是_。（4）丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含 Fe2O3的结论，理由是_。2生石灰(CaO)在生活中常用作干燥剂，某化学研究性学习小组的
3、同学对一包久置的生石2灰干燥剂的成分产生了兴趣， 进行了以下探究活动：【提出问题】这包干燥剂久置后是否变质？成分是什么？【猜想与假设】猜想 一 二 三 四 五成分 CaO CaO、Ca(OH) 2 Ca(OH)2 Ca(OH)2 、CaCO 3 CaCO3【实验探究】取部分干燥剂于试管中，加水后无放热现象，说明这包干燥剂中不含_。继续向试管中滴加足量的稀盐酸，有气泡出现，说明这包干燥剂中含有_。为了进一步确定这包干燥剂中是否含有其他成分，小组同学设计了以下实验方案：另取部分干燥剂于烧杯中，加水并搅拌，静置后取上层清液于 3 支试管中，并进行如下实验：_ _【实验结论】通过以上实验探究得出，猜想
4、_成立。【实验结论】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因是与_有关，认识到实验室保存生石灰氧化钙应注意_。33小明家的下水管道堵塞了，他从超市购买了一种名为“管道通”的药剂，打开包装后发现里面有灰色粉末和白色粉末各一袋，商品的部分标签如图 1 所示：为了弄清这种“管道通” 的化学成分和工作原理，小明进行了如下实验探究：实验一：鉴别 A、B 粉末的成分，请你将下表补充完整。实验操作 实验现象 实验结论取少量灰色粉末于试管中，加入适量水，振荡，用手触摸试管外壁灰 色粉末不溶解，无明显现象灰色粉末是铝粉取少量白色粉末于试管中，加入适量水，振荡，用手触摸试管外壁白色粉末溶解，_白色粉末是氢氧化钠实验二
5、：探究管道疏通的原理【查阅资料】（1）下水管道里的淤积物主要为油污、食物残渣、毛发等；（2）氢氧化钠是强碱，能去除油污、腐蚀毛发一类的东西，常用于疏通管道；（3）铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO 2）和氢气，同时放出大量的热。偏铝酸钠（NaAlO 2）是一种盐，易溶于水，溶液显碱性。写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_。【进行实验】小明用如图 2 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，他按照使用说明依次加入铝粉、氢氧化钠和水，并用胶塞堵住弯管上口，观察到的现象是_，堵塞物体变软，落入废液杯中。【交流拓展】为了确认实验二中的废液里否有氢氧化钠剩余，小明取少量
6、废液于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液变红，于是他得出结论：废液中有氢氧化钠剩余。你认为该结论_(填“正确”或“不正确”)，理由是_。44（1）图 1 装置中既能制 O2又能制 CO2的是_(填序号)。请写出实验室用你所选装置制两种气体的化学方程式。制 O2：_。 制 CO2：_。（2）用推拉注射器活塞的方法来检查装置气密性，如图 2，当缓慢拉动活塞时，如果装置气密性良好，则能观察到_。（3）实验室常用澄清石灰水检验 CO2，写出反应的化学方程式：_。（4）某些大理石中含少量硫化物，使制得的 CO2中混有 H2S 气体。欲获取纯净、干燥的CO2，需对发生装置中产生的气体进行除杂，实验装置如图 3
7、 所示：查阅资料：H 2S 能与 NaOH 等碱溶液、CuSO 4溶液反应；CO 2中混有的 HCl 气体可用饱和 NaHCO3溶液吸收。装置甲中所盛试剂应选用_(填字母序号)。A浓硫酸 BNaOH 溶液 C澄清石灰水 DCuSO 4溶液装置丙的作用是_。（5）炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应。在实验室里，可用图 4 所示装置进行实验：实验中玻璃管内的粉末由红色变为_色，该反应的化学方程式为_ _，通过实验我可以得出的一氧化碳的相关化学性质是_。55学完“二氧化碳性质的探究”后，小明同学觉得按照实验(图)不能完全说明是什么物质使紫色石蕊溶液变红色，他和小娜同学进行了如下实验探究： 【猜想与
8、假设】猜想一:水使紫色石蕊溶液变红猜想二:二氧化碳使紫色石蕊溶液变红猜想三:二氧化碳与水反应生成的新物质使紫色石蕊溶液变红【查阅资料与实验准备】将纸条浸泡在紫色石蕊溶液中，晾干后可制得紫色石蕊试纸自制的紫色石蕊试纸遇酸变红色，遇碱溶液变蓝色【设计与实验】小明同学设立了实验装置如图图中 a、b、c 为紫色石蕊试纸，缠绕在小试管上,其中 a 和 c 用水湿润。（1） a、c 石蕊试纸用水润湿后仍为紫色，说明猜想_不正确（2）打开活塞 K，滴入稀硫酸，发生反应的方程式为_。观察并解释实验现象：试纸 b 没有明显变化，得出结论：猜想_不正确试纸 a、c 由紫色变为红色，得出结论：猜想_正确相关化学方程
9、式为_。试纸_首先变色，其原因是_。 【交流与反思】（3）小娜同学认为，上图装置还可以同时验证：A二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；B二氧化碳不能燃烧不支持燃烧为了分别完成小娜同学的两个验证实验，请对上面的实验进行简单的改进： A_;B_。6（4）该实验不用盐酸而用硫酸是为了防止 HCl 气体对试纸变色的干扰；试分析此实验用碳酸钠而不用大理石的原因_(写一点)。6化学兴趣小组用下图所示装置研究两个问题(夹持装置已略去)。（1）研究燃烧的条件【步骤 1】向 C 中加入少量白磷，再加入热水，塞好胶塞，使导管口浸入热水中，白磷不燃烧。【步骤 2】打开 K1，关闭 K2，将 A 中溶液滴入 B 中，C 中
10、有气泡冒出，白磷燃烧。B 中发生反应的化学方程式为_。此实验运用对比的方法研究了燃烧的一个条件，它是_。（2）研究二氧化碳与氢氧化钠的反应A 中盛有稀硫酸，B 中盛有碳酸钠固体，C 中盛有氢氧化钠固体。【实验 1】打开 K1，关闭 K2，将 A 中溶液滴入 B 中，气球明显鼓起。打开 K2，关闭 K1，一段时间后，气球 没有明显变瘪。实验 1 没有出现预期的实验现象，改进后重新加入药品进行了实验 2。【实验 2】打开 K2，关闭 K1，将 A 中溶液滴入 B 中，用燃着的木条放在 K2上方的导管口处，木条熄灭。上述实验操作的目的是_。然后进行后续实验，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，后续实验
11、的操作及现象是_。7根据所学的知识并结合下图的仪器，回答有关问题。（1）写出仪器 E 的名称_。（2）实验室用高锰酸钾为原料来制取并收集氧气，除选用 A、D、E、F、I 外，还缺少的仪器是_，反应的化学方程式为_。收集氧气时，发现水7槽内的水变成紫红色，其原因是_。（3）实验室要制取并收集多瓶二氧化碳气体(需随时添加液体药品)，其发生装置需要的仪器有_(填字母)，反应的化学方程式为_ 。（4）若用下图所示的装置收集二氧化碳，气体应该从_管通入(填“a”或“b”)。如要收集干燥的二氧化碳，在收集前需要将气体通入盛有_(填药品名称)的下图容器中。（5）氮的氧化物(NO 2)是大气污染物之一，工业上
12、在一定温度和催化剂条件下用 NH3将 NO2还原成 N2，某同学在实验室中对 NH3与 NO2的反应进行了探究。(资料：NO 2有毒，常温下为红棕色，实验中常用氢氧化钠溶液进行尾气处理；同温同压下，不同气体的体积之比等于分子个数之比。)现将收集到的 NH3充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO2(两端用夹子 K1、K 2夹好)。在一定温度下按下图装置进行实验。()打开 K1，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢通入 Y 中，Y 管中的现象_，反应方程式是_。()将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温，Y 中有少量水珠。()打开 K2，观察到的现象_，原因是_。8
13、聪聪做镁条在空气中燃烧实验时发现除生成白色固体外还有少量淡黄色固体，他对得到的固体成分进行探究【提出问题】固体成分是什么？【提出猜想】猜想一：MgO 猜想二：Mg 3N2 猜想三：_ 【查阅资料】MgO 与水反应类似于 CaO 与水反应；Mg 3N2与水反应产生 NH38_ _【表达与交流】聪聪在老师的指导下，用定量的方法确定猜想三正确，请写出将固体投入水中相关反应的化学方程式_， _【相关结论】空气中 N2和 O2体积比约为 _，由镁条在空气中燃烧生成少量 Mg3N2可得出的一个结论是 _9小华与朋友聚餐时，对火锅燃料“固体酒精”产生了好奇，于是他与同学对其成分进行如下探究。【提出问题】固体
14、酒精是固态酒精吗?【查阅资料一】酒精，学名乙醇，化学式 C2H5OH，熔点为-114，易挥发，能与水以任意比例互溶。【交流讨论】小华认为固体酒精不是固态的酒精，他判断的理由是_，写出酒精完全燃烧的化学方程式_。【发现问题】小华观察发现，固体酒精完全燃烧后会残留少量白色固体。【再提问题】燃烧后残留的 白色固体是什么？【查阅资料二】固体酒精是酒精、氢氧化钠和凝固剂按一定的质量比混合制成，该凝固剂在空气中能完全燃烧生成二氧化碳和水。【作出猜想】猜想一：氢氧化钠；猜想二：碳酸钠；猜想三：_。你认为猜想中含有碳酸钠的理由是：_。（用化学方程式表示）【实验探究】步骤 实验操作 实验现象 结论（1 将白色固
15、体溶于足量水中 白色固体全部溶解 固体可溶于水9）（2）取（1）所得少量溶液，加入过量的 BaCl2溶液_ 白色固体中肯定有 Na2CO3（3）取（2）所得少量上层清液，加入_溶液有蓝色沉淀生成白色固体中肯定有_【反思交流】实验中，加入过量氯化钡溶液的目的是_。如果实验中发现氯化钡溶液不够，可选用下列试剂代替也能达到实验目的是_ _。ACa(OH) 2溶液 BBa(NO 3)2溶液 C稀盐酸 DCaCl 2溶液10已知金属 M 只有一种化合价，其氧化物为 M2O3。为了比较金属 M 和 N 的活动性强弱，小龙和小阳分别设计了以下实验。（1）小龙将金属 M 和 N 分别深入硫酸亚铁溶液中，只有
16、M 表面有明显变化，写出相关的化学方程式_，可得出金属活动性强弱 M_N。（2）小阳设计了如图实验，则 x=_，可通过观察_（填序号）来比较 M、N 的活动性强弱。有无产生气泡 产生气泡的快慢 产生气泡的多少 溶液颜色是否消失（3）小龙和小阳经讨论后认为只需一个实验即可比较金属 M 和 N 的活动性，可将_（填实验方案），观察到无明显现象，即可得出结论。11小明设计了图 1 所示的实验装置，用一氧化碳还原氧化铜的方法测量 CuO 样品的纯度，小明准确称取了 10g 干燥的样品进行实验。试回答：反应前 反应后装置 A 50g 48.4g10（1）该装置的不足之处是_。（2）实验开始时，先要进行的
17、操作是_（填序号）。通一氧化碳 加热（3）实验过程中，A 处观察到的现象是_，B 处澄清石灰水变浑浊的方程式为_。（4）请根据表，计算出 CuO 样品的纯度为_。（5）为分离 A 装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳，小明又设计了如图 2 所示的装置（铁架台、铁夹等固定装置已略去，a、b 为活塞）。当关闭活塞 b，打开活塞 a 时，可分离得到_。然后关闭活塞 a，再打开活塞 b，可分离得到另一种气体。12某化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验，实验装置如下图。实验时，a 中的固体由黑色变红色，b 中的试管内产生气泡和白色沉淀。【查阅资料】氧化亚铜(Cu 2O)是红色固体，能与稀硫酸发生如下
18、反应：Cu 2O+H2SO4= Cu+CuSO4+H2O。【提出问题】已知实验后 a 中的红色固体含有单质铜，是否还含有氧化亚铜(Cu 2O)呢？【实验验证】取 a 中的红色固体少量于试管中，加入_溶 液，试管中出现_，证明固体中确实含有 Cu2O。【提出问题】木炭还原氧化铜产生的气体是什么？【提出猜想】猜想一：CO 2 猜想二：CO 猜想三：_ 【提出质疑】甲同学认为猜想二不正确，他的理由是_ 。【验证猜想】乙同学将木炭还原氧化铜产生的气体通入灼热的氧化铜粉末中，黑色固体变11红，证明猜想_是正确的，该反应的化学方程式为_。【交流反思】兴趣小组认为如图装置不够完善，为了防止尾气对空气的污染，
19、应该把如图装置中的 b 部分装置换成下列_装置(填字母序号)。1319 世纪末，科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气，并测得其密度，从而获得科学史上的重大发现。请你参与以下的科学发现过程。方法：利用空气分离出氮气实验步骤 解释或结论（1）将清新洁净的空气通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸。通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的_。（2）将气体通过能与氧气反应的物质(提示：反应不能生成新的气体)。请写出一种能用于除去氧气的物质_。（3）收集剩余气体，并测定该气体的密度。 密度：1.257 2 g/L方法：用亚硝酸钠(NaNO 2)和氯化铵(NH 4Cl)反应制取氮气，同时还生成了氯化钠和一种常见的液态物质
20、。测得氮气的密度为 1.250 8 g/L。该反应的化学方程式为_。讨论：瑞利教授经过多次实验，发现方法测得的结果均小于方法，试分析其原因_。14某气体可能是一氧化碳，也可能是二氧化碳，或者两气体的混合物，化学兴趣小组为了探 究该气体的成分，利用下列装置进行实验(装置气密性良好，石灰水足量)。12具体操作如下：.通入待测气体一段时间，观察现象 .点燃 A 处酒精灯.实验进行，观察现象 等反应完毕后，熄灭 A 处酒精灯，继续通入气体.等玻璃管冷却后停止通入气体（1）先通气体，后点燃酒精灯的目的是_，气球的作用是_；（2）上述装置中一定会发生的化学方程式为_，（3）如果该气体是一氧化碳、二氧化碳的
21、混合气体，说明原气体中有一氧化碳的实验现象是_，证明原气体中有二氧化碳的依据是_。15某兴趣小组同学将 CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,观察到前者变 浑浊,后者无明显现象。为探究 CO2和 NaOH 是否发生了化学反应,王强设计了如图所示的 A、B两个实验方案,验证 CO2与 NaOH 溶液发生了化学反应。实验现象为 A 中试管内液面上升,B 中气球胀大。王强认为上述实验是可行的,其共同原理是_。李莉提出质疑,她认为上述实验不严谨,其理由是_；要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的对比实验是_。你认为两实验中存在安全隐患的是_(填代号)，理由是_。请写出二氧化碳与氢氧化钠反应的方
22、程式：_。16在一次清洁厨房卫生时，小君发现厨房里某一铜制品表面出现了绿色，小君心里产生了疑问：这种绿色的物质由什么元素组成？为此，小君展开了探究。13【查阅资料】金属的锈蚀是一个缓慢氧化的过程。铁在有氧气和水等物质存在的条件下，发生复杂的化学反应，生成铁锈。空气中含有 N2、O 2、CO 2、水蒸气等气体，在潮湿环境下，水蒸气的含量更多。【猜想与假设】可能含氧元素可能含氢元素可能含有碳元素一定含有_不可能含有氮元素【实验与事实】实验 操作 现象 结论观察到_现象。证明猜想和都成立。1从铜器中取少量绿色物质于试管中，往试管里滴加稀盐酸。 观察到溶液由无色变成蓝绿色的现象。证明猜想_成立。2从铜
23、器中另取少量干燥的绿色物质于干燥的试管中，加热，观察试管口或者将产生的气体通过无水硫酸铜。观察到试管口处有_现象或者观察到无水硫酸铜由白色变成_色。能同时证明猜想和都成立【解释与结论】铜器表面的绿色物质俗称铜绿，是由_元素组成。【拓展与交流】铜器表面要形成铜绿，需要与空气中的_发生反应。上述实验 2 中加热后的试管中残留有黑色固体，后经证实是 CuO ,CuO 和二氧化锰一样，能够作为 H2O2分解的催化剂，设计实验时，除了要探究 CuO 是否改变了 H2O2分解反应速率，还要探究 CuO 的_和_是否改变。17.钙元素是人体中重要的微量元素，钙元素组成的化合物种类有很多。 某实验探究小组想研
24、究一些含钙化合物的性质：14（1）氧化钙溶于水制得熟石灰，该反应过程中能量的变化是_填“吸热”或“放热”)，氧化钙常用作_剂。（2）氢化钙(CaH 2)固体是登山运动员常用的能源提供剂，小明将一定量稀盐 酸滴入盛有氢化钙固 体的锥形瓶中立刻观察到有大量气泡冒出，一段时间后变成 澄清的溶液。【提出问题】生成的气体是什么？澄清溶液中溶质的成分是什么？【查阅资料】氢化钙是一种灰白色固体，CaH 2能与水反应生成 Ca(OH)2和 一种可燃性气体。CaCl 2溶液显中性【猜想气体】小张认为气体为 CO，小明立刻否定。你认为他的理由是_；请你写出CaH2与水反应的化学方程式_;【猜想溶质】猜想一：只有
25、CaCl2猜想二：有_(填化学式) 猜想三：有 CaCl2和 Ca(OH)2【实验探究】为了验证猜想二，他们分别进行了下列三组实验实验：取少量溶液置于试管中，滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成_色，则猜想二正确实验：取少量溶液置于试管中，加入_，观察到有气泡冒出，则猜想二 正确。实验：取少量溶液置于试管中，加入 CuO 粉末，观察到_，则猜想二正确。【得出结论】通过上述三组实验的探究，两位同学一致确定猜想二正确。【评价反思】在分析反应后所得溶液中溶质的成分时，除考虑生成物外，还需要 考虑_。18天然气作为燃料已进入千家万户，天然气属于_(可再生或不可再生)能源，天然气主要成分甲烷在空气中完全
26、燃烧的化学方程式是_如果它不完全燃烧会生成什么物质呢？某研究性学习小组对此展开探究：【提出猜想】生成物中一定有_(填化学式)，可能有 CO2和 CO【实验探究】该小组同学将燃烧生成的混合气体依次通过如图所示装置，验证猜想15【现象与结论】（1）观察到 A 中_，证明混合气体中有 CO2（2）C 中浓硫酸的作用是_（3）观察到 D 中粉末由黑色变成_色，证明混合气体中有 CO，该反应的化学方程式为_【交流与讨论】（4）小武认为：从 E 装置中澄清石灰水变浑浊也能推断出混合气体中有一氧化碳，那么 B 中 NaOH 溶液的作用是_，发生反应的方程式是_为了得到更可靠的结论，同学们建议在 B、C 之间
27、连接一个与 A 相同的装置，则该装置的作用是_（5）小文则提出：从环保的角度看，此装置有一个不足之处，你认为是_【解释与应用】（6）日常生活中厨房里的燃气不完全燃烧也会产生 CO，人吸入较多 CO 会发生中毒，中毒的原理是 CO 与人体血液中_结 合使它失去输氧功能，因此厨房里要注意经常开窗通风透气，防止发生中毒事故19铁、铝、铜是常见的三种金属。生活中的铝制品和铜器表面一般不用防锈，而铁制品则需防锈处理。 【提出问题】这三种金属的活动性强弱到底如何呢？【实验探究】同学们将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸溶液中：【讨论交流】（1）分析上述现象，得出三种金属的活动性由强到
28、弱的顺序是_ 。（2）铝丝插入稀盐酸的实验中，请你分析随着时间变化而出现的现象，并猜测该过程中还16发生了什么反应？_ 。(用文字叙述)【反思改进】（1） 做验证金属的性质实验前，需对金属进行怎样的处理？_ 。（2） 有同学提出“只用一支盛有少量稀盐酸的试管，只需调整金属丝的插入顺序，也能证明三种金属的活动性顺序”。则金属丝的插入顺序可以为_(填一种顺序即可)。【拓展迁移】将一定质量的铝粉放入含有硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，过滤。向滤出的固体中滴加稀硫酸，发现有气泡产生。（1）滤液中一定含有的溶质是_(填化学式)（2）该过程中产生气体时，一定发生的反应的方程式为_ 。20某兴趣小组在制取氧气的实验过程中，有同学联想到了渔民用过氧化钙(CaO 2)增加鱼池中的含氧量，于是做出猜想：过氧化钙与水反应可制取氧气。实验装置 实验主要过程检查装置气密性。加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。实验结论：过氧化钙与水反应_(填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。【分析与反思】（1）小林希望对此实验进行改进，使该反应加快，请你帮他提出合理化建议_。（2）同学们对过氧化钙与水反应的生成物猜想如下：氢氧化钙和氧气碳酸钙和氧气。你认为猜想_(填序号)一定是错误的，理由是_
