化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題專項(xiàng)訓(xùn)練試題一、基礎(chǔ)操作與儀器使用類探究題（一）實(shí)驗(yàn)儀器的選擇與連接例題1：某化學(xué)興趣小組欲用如圖所示裝置（部分夾持儀器已省略）探究實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的最佳方案。請(qǐng)回答下列問題：儀器識(shí)別：寫出圖中儀器①的名稱：。若用裝置A制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該裝置中棉花的作用是______。方案設(shè)計(jì)：小組同學(xué)分別用裝置A（高錳酸鉀）、裝置B（過氧化氫溶液+二氧化錳）和裝置C（氯酸鉀+二氧化錳）制取氧氣，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)方案反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件收集100mL氧氣所需時(shí)間產(chǎn)物純凈度A固體加熱58秒高B固體+液體常溫32秒較高C固體加熱45秒高①裝置B中二氧化錳的作用是______，反應(yīng)結(jié)束后欲回收二氧化錳，需進(jìn)行的操作是______、洗滌、干燥。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，制取氧氣的最佳方案是______（填字母），理由是______。3.誤差分析：若用裝置D（排水法）收集氧氣時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)際體積小于理論值，可能的原因是______（填序號(hào)）。A.裝置漏氣B.集氣瓶未裝滿水C.導(dǎo)管口剛有氣泡冒出時(shí)即開始收集（二）基本操作的規(guī)范性判斷例題2：下列實(shí)驗(yàn)操作中，正確的是______（填序號(hào)），并指出錯(cuò)誤操作的后果。A.用燃著的酒精燈點(diǎn)燃另一只酒精燈B.稀釋濃硫酸時(shí)，將水沿?zé)瓋?nèi)壁緩慢注入濃硫酸中C.用托盤天平稱量10.05g氯化鈉固體D.蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)停止加熱錯(cuò)誤操作及后果：（填序號(hào)）：；（填序號(hào)）：。二、物質(zhì)性質(zhì)與轉(zhuǎn)化類探究題（一）金屬活動(dòng)性順序的探究例題3：某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序，提供的試劑有：鐵釘、銅絲、銀絲、稀鹽酸、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液。方案設(shè)計(jì)：請(qǐng)選擇三種試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，寫出操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論。所選試劑：______；操作步驟：①______；②______；預(yù)期現(xiàn)象：______；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：金屬活動(dòng)性順序?yàn)開_____。拓展延伸：若將鐵釘放入硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液。下列說法正確的是______（填序號(hào)）。A.濾渣中一定有銀，可能有銅和鐵B.濾液中一定有硝酸亞鐵，可能有硝酸銀和硝酸銅C.若向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則濾液中一定沒有硝酸銅（二）酸堿鹽性質(zhì)的綜合探究例題4：實(shí)驗(yàn)室有一瓶標(biāo)簽殘缺的無色溶液（可能是稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液），某小組同學(xué)對(duì)其成分進(jìn)行探究。提出猜想：猜想1：稀鹽酸；猜想2：稀硫酸；猜想3：氫氧化鈉溶液；猜想4：碳酸鈉溶液。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①取少量溶液于試管中，滴加無色酚酞溶液溶液變紅猜想______不成立（填序號(hào)）②另取少量溶液于試管中，滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生溶液中一定含有______（填離子符號(hào)）③取步驟②反應(yīng)后的溶液，滴加______溶液有白色沉淀生成該溶液是______（填化學(xué)式）反思評(píng)價(jià)：步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。若將步驟②中的稀鹽酸換成澄清石灰水，（填“能”或“不能”）確定溶液成分，理由是。三、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)類探究題（一）物質(zhì)制備方案的優(yōu)化例題5：某工廠需用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的二氧化硫（SO?+2NaOH=Na?SO?+H?O）。實(shí)驗(yàn)室提供的原料有：氫氧化鈉固體、生石灰（CaO）、蒸餾水?，F(xiàn)需制備100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液，設(shè)計(jì)了以下兩種方案：方案一：直接稱取10g氫氧化鈉固體，加入90g水溶解。方案二：向75g水中加入5g生石灰，充分反應(yīng)后，再加入______g氫氧化鈉固體，攪拌溶解。方案二補(bǔ)充：完成方案二中氫氧化鈉固體的質(zhì)量計(jì)算：______。方案評(píng)價(jià)：從原料利用率、操作難度、成本等角度分析，（填“方案一”或“方案二”）更優(yōu)，理由是（至少答兩點(diǎn)）。誤差分析：若方案二中生石灰部分變質(zhì)（雜質(zhì)為CaCO?），則所配溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)______（填“偏大”“偏小”或“無影響”），原因是______。（二）實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)與創(chuàng)新例題6：某興趣小組用如圖所示裝置探究二氧化碳的性質(zhì)（裝置氣密性良好）。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：打開K?，關(guān)閉K?，觀察到______（填現(xiàn)象），說明二氧化碳具有的性質(zhì)是______。關(guān)閉K?，打開K?，觀察到澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。充分反應(yīng)后，向集氣瓶中滴加少量稀鹽酸，觀察到______，說明碳酸鈣能與酸反應(yīng)。裝置優(yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是______（填序號(hào)）。A.可控制反應(yīng)的發(fā)生與停止B.節(jié)約藥品，減少污染C.能同時(shí)探究二氧化碳的多個(gè)性質(zhì)拓展設(shè)計(jì)：若要探究二氧化碳與水的反應(yīng)，需在裝置中補(bǔ)充______（填實(shí)驗(yàn)用品），預(yù)期現(xiàn)象是______。四、定量分析與誤差探究題（一）化學(xué)方程式的計(jì)算與數(shù)據(jù)處理例題7：為測(cè)定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），取12.5g樣品于燒杯中，向其中加入100g稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)（CaCO?+2HCl=CaCl?+H?O+CO?↑），反應(yīng)后燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為108.1g。數(shù)據(jù)處理：生成二氧化碳的質(zhì)量為______g。計(jì)算過程：求該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算步驟）。結(jié)果分析：若實(shí)驗(yàn)過程中未洗滌濾渣直接干燥，則測(cè)定結(jié)果______（填“偏大”“偏小”或“無影響”），理由是______。（二）實(shí)驗(yàn)誤差的多因素分析例題8：某同學(xué)用托盤天平稱量一定質(zhì)量的氯化鈉固體，操作如下：①將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度線處，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡；②在左盤放一張紙，右盤未放紙，稱量5g砝碼；③向左盤添加氯化鈉固體至天平平衡。實(shí)際質(zhì)量：若稱量后發(fā)現(xiàn)右盤未放紙，則所稱氯化鈉固體的實(shí)際質(zhì)量______（填“大于”“小于”或“等于”）5g。誤差原因：若游碼未歸零即調(diào)節(jié)天平平衡，其他操作正確，則所稱固體質(zhì)量______（填“偏大”“偏小”或“無影響”），用具體數(shù)據(jù)說明：假設(shè)游碼初始讀數(shù)為0.2g，最終平衡時(shí)游碼讀數(shù)為1.0g，則實(shí)際所稱固體質(zhì)量為______g。五、綜合探究與創(chuàng)新應(yīng)用題例題9：某化學(xué)興趣小組在整理實(shí)驗(yàn)室時(shí)，發(fā)現(xiàn)一瓶標(biāo)簽殘缺的黑色粉末（可能是MnO?、CuO、Fe?O?、炭粉中的一種或幾種）。為確定其成分，進(jìn)行了如下探究：【提出猜想】猜想1：黑色粉末是MnO?；猜想2：黑色粉末是CuO；猜想3：黑色粉末是Fe?O?；猜想4：黑色粉末是炭粉；猜想5：黑色粉末是上述兩種或多種物質(zhì)的混合物?！緦?shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①取少量粉末于試管中，加入足量稀硫酸，振蕩固體部分溶解，溶液呈藍(lán)色粉末中一定含有______，可能含有______②另取少量粉末于試管中，加入5%的過氧化氫溶液，伸入帶火星的木條木條復(fù)燃粉末中一定含有______③取步驟①的剩余固體，在空氣中充分灼燒，將生成的氣體通入澄清石灰水澄清石灰水變渾濁粉末中一定含有______【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】該黑色粉末的成分是______（填化學(xué)式）。【反思拓展】步驟①中“溶液呈藍(lán)色”的原因是______（用化學(xué)方程式表示）。若要進(jìn)一步分離該混合物中的MnO?，可采用的方法是______（簡(jiǎn)述操作步驟）。六、開放型探究題例題10：某小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)上的“自熱米飯”發(fā)熱包主要成分為生石灰、鐵粉、碳酸鈉等，遇水后能快速升溫。請(qǐng)你參與探究發(fā)熱包的發(fā)熱原理及成分檢驗(yàn)，完成以下探究任務(wù)：任務(wù)1：探究發(fā)熱包的主要放熱反應(yīng)猜想：發(fā)熱包遇水后，可能發(fā)生的放熱反應(yīng)有：①生石灰與水反應(yīng)：______（化學(xué)方程式）；②鐵粉與水、氧氣反應(yīng)（緩慢氧化）。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想①（寫出操作、現(xiàn)象及結(jié)論）：______。任務(wù)2：檢驗(yàn)發(fā)熱包中的碳酸鈉提供試劑：稀鹽酸、澄清石灰水、氯化鈣溶液、酚酞溶液。實(shí)驗(yàn)方案：取少量發(fā)熱包剩余固體，加入足量水溶解，過濾，向?yàn)V液中加入______（填試劑），觀察到______，說明含有碳酸鈉。任務(wù)3：拓展探究——發(fā)熱包的優(yōu)化建議結(jié)合發(fā)熱包的成分及使用場(chǎng)景，提出一條優(yōu)化建議并說明理由：______。七、實(shí)驗(yàn)安全與環(huán)保探究題（一）實(shí)驗(yàn)事故的處理與預(yù)防例題11：實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需嚴(yán)格遵守安全規(guī)范。請(qǐng)回答下列問題：事故處理：若不慎將濃硫酸沾到皮膚上，應(yīng)立即______，然后涂上3%~5%的______溶液。安全操作：下列實(shí)驗(yàn)操作中，符合安全要求的是______（填序號(hào)）。A.點(diǎn)燃可燃性氣體前，先檢驗(yàn)氣體純度B.加熱試管中的液體時(shí)，試管口對(duì)著自己或他人C.用剩的藥品倒入下水道，以免污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)保措施：實(shí)驗(yàn)后的廢液需分類處理。若廢液中含有鹽酸，應(yīng)加入______（填物質(zhì)）中和至中性后再排放，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。（二）綠色化學(xué)理念的應(yīng)用例題12：“綠色化學(xué)”要求從源頭上減少或消除污染。某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案，其中符合綠色化學(xué)理念的是______（填序號(hào)），并說明理由。A.用銅與濃硫酸共熱制取二氧化硫，多余氣體直接排放B.用雙氧水和二氧化錳制取氧氣，剩余液體倒入指定廢液桶C.用大理石與稀鹽酸制取二氧化碳，將尾氣通入氫氧化鈉溶液中符合理念的方案及理由：；。參考答案及解析（部分）例題1參考答案：①試管；2KMnO?$\xlongequal{\Delta}$K?MnO?+MnO?+O?↑；防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。①催化作用；過濾；②B；反應(yīng)無需加熱，操作簡(jiǎn)便，收集氧氣速率快。ABC例題7參考答案：4.4g；解：設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x。CaCO?+2HCl=CaCl?+H?O+CO?↑10044x4.4g$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4g}$，解得x=10g。樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{10g}