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专项11 实验探究题
1.金属材料的应用推动了社会发展,新型材料的研制和废旧金属的回收有利于节约金属资源。
(1)三星堆出土的青铜器是迄今为止世界上绝无仅有的一类青铜器造型。青铜是铜、锡、铅按照一定比例冶炼出来的合金,它具有 、容易铸造等特性。
(2)被誉为“中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜,支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰(Mn),现探究三种金属的活动性强弱。请你参与:
【猜想】猜想1:Mn>Fe>Cu;猜想2:Fe>Cu>Mn;猜想3:
【实验】
【分析】
Ⅰ.请写出实验②中的现象是 。
Ⅱ.实验过程中发现只有实验①无明显现象。由此可得出猜想 (填数字)正确
Ⅲ.通过实验现象及分析发现,不需要进行实验 (选填写①②③④)就能够得出结论。
【拓展】已知金属锰和铁有相似的化学性质,能溶于稀酸,生成含有+2价金属离子的化合物。现将由5.5g金属锰 、5.6g金属铁、6.4g金属铜组成的混合物放硫酸中充分反应后过滤得到固体12g,同时产生氢气的质量为 g。
2.某化学学习小组同学通过实验探究物质化学反应前后物质质量的变化。
【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体,遇水变蓝色,可以检验是否有水,也可以吸收水。
【提出问题】反应前后物质的总质量存在什么关系?
【提出假设】参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等。
【设计实验】甲同学设计的实验如A图所示,乙同学设计的实验如B图所示,他们反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察,甲同学实验过程中观察到气球先膨胀后缩小。
【实验结论】甲认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量相等;乙认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量不相等,你认为 (填:“甲”或“乙”)结论正确,请解释导致另一种结论错误的原因 。
【结论分析】请你从原子的角度说明质量守恒的原因 。
【反思拓展】(1)小明设计了实验C来验证质量守恒定律,小刚认为该实验设计是错误的,原因是 。
(2)实验D中丙同学发现镁条燃烧后生成物的质量大于参加反应的镁条质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。丁同学对此提出了异议,丁同学的理由是 。
(3)应用质量守恒定律从元素的角度解释为什么不能“点石成金”(石头的主要成分是CaCO3) 。
【交流应用】为了测定蜡烛元素组成,小华设计蜡烛燃烧实验并用下列装置吸收反应生成的二氧化碳和水(假定每步吸收完全),实验过程已省略。测定质量结果如下表:
A装置
B装置
C装置
反应前的质量/g
65.9
80
105
反应后的质量/g
64.4
81.8
109.4
请根据实验数据计算:
(1)蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为 。
(2)蜡烛中 (填“含”或“不含”)氧元素。
3.某兴趣小组利用H2O2溶液制取O2时,误向5mL5%的H2O2溶液中加入了2滴一定浓度的FeCl3溶液,结果立即产生了大量气泡。小组同学对此展开了如下探究。
【探究一】促进H2O2分解的微粒
【作出猜想】
(1)猜想①:可能是H2O;猜想②:可能是Fe3+;猜想③:可能是 。
【交流分析】
(2)同学们经分析一致认为猜想①不成立,理由是 。
【设计实验】
(3)请设计实验,验证猜想②成立: 。
【探究二】溶液pH对Fe3+催化H2O2分解的影响
小组同学利用相同浓度的FeCl3溶液在不同pH环境下催化分解相同浓度的H2O2溶液,测得密闭容器内的)曲线如图所示:
(4)分析图示,你能得到的结论是 。
(5)同学们认为,若要证明FeCl3是该反应的催化剂,还需要证明其质量和 在反应前后不变。
(6)市售H2O2溶液中常添加一定量的硫酸,你认为目的可能是 。
【探究三】含相同浓度Fe3+、Cu2+的不同溶液对H2O2分解的影响
小组同学分别测定含相同浓度Fe3+、Cu2+的不同溶液在相同pH环境下催化分解相同浓度的H2O2溶液,得到密闭容器内的“压强—时间”曲线如图所示。
(7)据图分析,能说明Cl-也能加快H2O2分解的实验现象是 。
(8)由图中数据能否说明促进H2O2分解的效果Fe3+比Cu2+更好?若能,请说明理由;若不能,请改进实验方案: 。
4.昌五中学化学兴趣小组在化学活动开放日,进行了以下两个实验活动。
【实验活动一】在进行稀硫酸和氢氧化钠溶液中和反应实验时