内容正文:
2023年化学中考复习题型专练——实验探究题
一、实验探究题
1.某探究小组的同学通过查阅资料得知:在加热条件下,镁不仅能与水反应还能与氯化铵溶液反应。小组同学对此产生兴趣,他们将砂纸打磨过的镁条加入氯化铵溶液中并加热,迅速产生大量气体。为确定生成气体的成分,他们进行如下探究:
【查阅资料】
⑴镁与氯化铵溶液反应生成两种气体,每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种。
⑵镁与水在加热条件下反应生成氢氧化镁和氢气。
⑶氨气是一种极易溶于水的气体,氢气和氨气都具有还原性。
【提出问题】该气体成分是什么?
(1)【做出猜想】
猜想一:H2和N2
猜想二:N2和NH3
猜想三:
(2)【进行实验】
步骤一:小组同学闻气体气味,发现该气体有刺激性气味。则猜想 不成立。
步骤二:同学们把产生的气体通入盛有水的A装置中除去 ,再将剩余气体依次通入B、C、D装置中,一会儿后,加热试管中的氧化铜,观察到B中溶液不变色,D中黑色粉末变成红色固体,试管口有小水珠。装置C的作用是 (合理即可),装置D中发生反应的化学方程式为 。
(3)【得出结论】猜想 成立。
(4)【拓展延伸】经过讨论,小华同学认为用点燃木条检验气体的方法代替装置D也能达到相同的探究目的。你认为是否可行? (填“可行”或“不可行”)。
2.在一次学生实验中,学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,发现铝片和稀盐酸反应现象非常明显,而和稀硫酸却几乎不反应,这和教材上的内容“铝能跟稀盐酸或稀硫酸起反应生成氢气”不一致?是什么原因呢?为此,某化学兴趣小组在室温下做了如下的探究实验,将打磨后大小相同的铝片分别放入稀盐酸和稀硫酸中,观察现象:
(1)铝与稀硫酸反应的化学方程式为
(2)x= ,实验过程中,可以通过观察 来比较铝与稀盐酸和稀硫酸反应的剧烈程度。
反应进程/min
1
2
5
15
20
pH=1的HCl
少量气泡
较多气泡
大量气泡
反应剧烈
铝片耗尽
pH=1的H2SO4
均无明显现象(无气泡)
(3)【查阅资料】金属与盐酸、稀硫酸之间的反应实际上是金属与酸中H+发生反应:pH相同的酸,H+浓度相同
【提出问题】:铝片与稀盐酸和稀硫酸反应产生差异的原因是什么?
【猜想与假设】:猜想一:铝表面的致密氧化膜有保护作用,使H+与铝不易接触
猜想二:
猜想三:硫酸根离子对H+与金属铝的反应起阻碍作用
(4)【实验验证】
编号
实验内容
实验现象
实验结论
1
将去膜的铝片(少量)与HCl反应
有大量气泡产生
猜想一不成立
2
将去膜的铝片(少量)H2SO4反应
起初能反应,一段时间后反应停止
3
取表面积相同,质量相等的铝片,分别加入pH=1、等量的稀盐酸和稀硫酸中
向盛有稀硫酸的试管中加入1gNaCl晶体
猜想二成立
无明显现象
猜想三不成立
(5)将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图2所示,下列分析中错误的是
A AB段的化学反应是:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
B A点盐酸浓度最低C点盐酸浓度最大
C CD段压强变化的主要影响因素是气体温度
D D.E两点处的气体压强相等
(6)【获得结论】同学结合实验和相关资料,最终获得结论:铝表面的氧化膜不仅能被H+所破坏,还能被酸溶液中分阴离子所破坏,不同的阴离子破坏能力不同,Cl−对氧化膜的破坏能力较硫酸根离子强,表现在两个方面;①阻止氧化膜的形成。②破坏已生成的氧化膜。铝表面的氧化膜被破坏后,使H+与铝原子直接接触,迅速反应生成氢气。而硫酸根离子对铝与H+的反应没有阻碍作用,但破坏氧化膜的能力很弱,使H+与铝原子不能接触,反应不能进行,故铝与稀硫酸几乎不反应。
基于实验结论,思考:铝片与硫酸铜、氯化铜溶液反应现象应该怎样?并设计实验验证。
实验设计
现象
结论