专题特训八 实验探究题-【优课堂给力A+】2023年中考总复习化学学业水平测评卷

中考化学专题特训　－５３－ 中考化学专题特训　－５４－ 专题特训八　实验探究题 １．某学习小组对铁锈蚀进行探究。 【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？ 【查阅资料】 １．氯化钙固体可作干燥剂。 ２．一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加 反应。 ３．常温常压，氢气密度是ｄｇ／ｍＬ。 【设计与实验】 实验一：定性探究铁锈蚀的因素 取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图１实 验，现象如下表。 试管 一周后现象 Ａ 铁钉表面有一层铁锈 Ｂ 铁钉表面无明显变化 Ｃ 铁钉表面无明显变化 Ｄ 铁钉表面有较厚铁锈 （１）对比Ａ、Ｂ、Ｃ试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与 空气中的　氧气和水蒸气　发生化学反应。 （２）对比Ａ、Ｄ试管中实验现象，说明铁锈蚀还与　　　 　氯化钠　有关。 （３）铁锈蚀后应及时除锈的原因是　铁锈疏松多孔，能 吸附水蒸气和氧气，会加快铁的锈蚀　。写出除铁锈的 化学方程式　Ｆｅ２Ｏ３＋ ６ＨＣｌ ＦｅＣｌ３＋３Ｈ２Ｏ　。 实验二：定量探究铁锈蚀的因素 小组设计了图２装置，检查气密性，将５ｇ铁粉和２ｇ碳 粉加入三颈烧瓶，ｔ１时刻加入２ｍＬ饱和 ＮａＣｌ溶液后， 再将一只装有５ｍＬ稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集 数据。 （４）据图３，ｔ２时刻后反应并未停止温度却开始降低，原 因是　铁生锈放出的热量小于装置散失的热量　 　。 （５）据图４，对比 ＡＢ段和 ＢＣ段说明　加氯化钠溶液 前，铁锈蚀较慢　　　　　。分析 ｔ３时刻压强突然变 大的原因是　铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射 器内盐酸被吸入烧瓶，反应产生较多氢气　。 实验三：测定铁锈含量 将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得 ｍｇ固 体，连接图５装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸 进行实验。 （６）完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为 Ｖ ｍＬ，则 该 固 体 中 铁 锈 质 量 分 数 表 达 式 为 　　　　　　　　　　。 （７）该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是 　氢气未干燥，含有水蒸气　　　　　　，解决方法是 　在乙、丙装置间加一个干燥装置　。 【反思与评价】 （８）与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是 　使用铁粉和加入碳粉，加快了铁锈蚀的速率　。 ２．学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。 【提出问题】如何选择药品和设计装置进行测定？ 【查阅资料】 贝壳的主要成分是ＣａＣＯ３，其他成分对实验影响忽略不 计，室温时，ＣａＣＯ３不溶于水，ＣａＳＯ４微溶于水。 【设计与实验】 实验一：选择药品 分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等 浓度的稀盐酸在图１的三颈烧瓶中反应，采集数据。 （１）图１中反应的化学方程式是　ＣａＣＯ３＋ ２ＨＣｌ ＣａＣｌ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑　。 （２）据图２分析，选择粉末状样品的依据是　单位时间 内，反应效率更高　。 （３）据图３分析，影响实验测定准确性的原因：一是水 蒸气含量增加；二是　稀盐酸挥发出的ＨＣｌ气体增加　 　　　　　　　　　　。 实验二：设计装置 中考化学专题特训　－５５－ 中考化学专题特训　－５６－ 小组设计了图４装置进行测定。 （４）打开活塞，稀硫酸进入试管，观察到的现象是 　试管内有气泡产生，量气管内液面下降，水准管内液 面上升　。反应结束后进行读数。读数前调节水准管 与量气管液面相平的原因是　使内外压强平衡　。 实验三：优化装置 在老师指导下，小组优化并设计了图５装置进行测定。 （５）试剂ａ是　浓硫酸　。 （６）检查该装置气密性的方法是　连接装置，将右侧针 筒活塞往右拉，松手后，活塞恢复至原处　。 （７）加入足量稀硫酸，一段时间后反应停止。再加入氯 化铵溶液，发现又产生气泡，推测加入氯化铵的作用是 　促进微溶的硫酸钙溶解，使稀硫酸继续与碳酸钙反应 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 图５ 【数据处理】 （８）实验三中，样品质量为 ｍｇ，加入稀硫酸体积为 Ｖ１ ｍＬ，加入氯化铵溶液体积为Ｖ２ｍＬ，右侧针筒最后读数 为ＶｍＬ，则反应生成 ＣＯ２体积为　Ｖ３－（Ｖ１＋Ｖ２）　。 该实验条件下ＣＯ２密度为 ｄｇ／ｍＬ，则样品碳酸钙质量 分数表达式为　　　　　　　　　　　。 【反思与评价】 （９）与实验二相比，实验三的优点是　样品能与稀硫酸 完全反应，测定结果更准确　（写一点）。 ３．某小组在学习“二氧化碳与氢氧化钠溶液反应”时，进 行了如下探究， 【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠反应，还是溶解在 水中？ 【查阅资料】 ①１５℃、１０１ｋＰａ时，二氧化碳的溶解度如下： 溶剂 水 酒精 溶解度 １．０ ０．３ ②１５℃时，在酒精中氢氧化钠易溶、碳酸钠微溶。 ③通常情况下，稀溶液的体积约等于溶剂的体积。 【实验设计】在１５℃、１０１ｋＰａ时，制取二氧化碳并用于 实验甲、实验