人教版九年级化学上册专项训练：探究实验.docx.pdf

专项训练：探究实验 专项概述 科学探究是新课标中一道亮丽的风景，科学探究题在近年各地的中考试题中，所占分数有增 无减， 而且从探究的广度与深度上都有所突破，涉及探究的各个不同的层次。试题往往展示 一个完整的探究过程，重点集中在考查学生针对科学性问题提出猜想的能力、设计和实施科 学实验的能力、 解释和表达科学探究结果的能力。目前探究性试题大多数是让学生在读题和 解题的过程中学会探究问题的思路和方法，该类试题往往高起点，低落点，即试题貌似复杂， 有的知识还比较陌生，乍一看觉得很难下手，但事实上解答问题所需要的知识点和解决问题 的方法都是已学过的或题目暗示的，解题时只要静下心来，读懂题意即可解决。 训练角度一测定空气中氧气的含量 1如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识正确的是 () A选用红磷是因为反应可以消耗O2，生成固体 P2O5 B燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭 C燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高 D本实验可以证明空气中含有N2、O2、CO2和稀有气体 2(2016·成都 )下列装置都可用于测定空气里氧气的含量，a、b 两物质的 选择正确的是 () Aa 是铜， b 是红磷Ba 是铜， b 是木炭 Ca是汞， b 是红磷Da是汞， b 是木炭 3(2016·烟台 )暖宝宝贴 (主要成分为铁粉、 木炭、食盐)的热量来源于铁粉 的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装 置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为 250 mL)中的水的体积为45 mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是 () A实验前必须检查装置的气密性 B通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18% C若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足 D必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体 积 4已知空气的主要成分是氮气和氧气。某课外活动小组设计了测定空气中 氧气含量的实验： 在燃烧匙内盛过量红磷， 点燃后立即插入集气瓶中， 塞紧橡皮 塞，待红磷火焰熄灭， 集气瓶冷却至室温后， 再打开弹簧夹。 实验装置如图所示。 (1)红磷发生反应的文字表达式为_ _；该实验中红磷要过量，目的是_ _ 。 (2)上述实验现象是： _ _ ；冷却至室温，打开弹簧夹后烧杯中的水倒吸 进集气瓶。产生现象的原因是_(填字母序号 )。 A集气瓶内外存在温度差 B集气瓶内外存在液面差 C集气瓶内的氧气被消耗，瓶内气压低于外界大气压 (3)根据上图的实验原理，用下面的装置也能达到同样实验效果的是 _(填序号 )。(着火点：可燃物燃烧所需的最低温度) 训练角度二对催化剂作用及反应速率的探究 5. ( 中考·济宁 ) 在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢迅速分解生成氧气和 水。 哪些因素还影响着过氧化氢分解的速率？课外活动小组同学进行了更 深入的探究：探究实验一：浓度对过氧化氢分解速率的影响 实验步骤现象结论 取一支试管加入 35 mL 5% 的过氧化氢溶液，然后 加入少量二氧化锰 有少量气泡冒出 另取一支试管加入35 mL 15% 的过氧化氢溶液， 然后加入少量二氧化锰 有大量气泡迅速冒出 请你设计： 实验用品：试管、烧杯、热水、冷水、5% 过氧化氢溶液、 15% 过氧化氢溶液 探究实验二：温度对过氧化氢分解速率的影响 实验步骤现象结论 温度越高，过氧化氢分解 的速率越快 6. 小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一 命题。他设计并完成了下表所示的探究实验： 实验操作实验现象 实验结论和总结 实验结论总结 实验 一 将氯酸钾加热至熔化 ， 伸入带火星的木条 木条复燃 氯酸钾受热分 解产生氧气， 但是 _ _。 反应的文字表 达式为： _ _ 二氧化锰是氯 酸钾受热分解 的催化剂 实验 二 加热二氧化锰， 伸入带 火星的木条 木条不复燃 二氧化锰受热 不产生氧气 实验 三 _ _ ， 伸入带火星的木条 木条迅速复燃 二氧化锰能加 快氯酸钾的分 解 (1) 请你帮小明同学填写上表中未填完的空格； (2) 在小明的探究实验中，实验一和实验二起的作用是_； (3) 小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”，她补充设计 了两个方面的探究实验， 最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的 实验操作中包含了两次称量，其目的是： _ ； 第二方面的实验是要 _ _ _ 。 7. ( 中考·昆明 )人教版新课标化学教材九年级上册(2012 教育部审定 )“分解 过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化 剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 ( 实验探究 ) 实验步骤实验现象 . 分别量取 5 mL 5% 的过氧化氢溶液放 入 A、B两支试管中，向 A试管中加入 a g 氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管 中插入带火星的木条，观察现象 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B 试管中无明显现象 . 待 A试管中没有现象发生时， 重新加 入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸 入试管，如此反复多次实验，观察现象 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 . 将实验中的剩余物小心过滤， 并将 所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得 固体质量仍为 a g . 分别量取 5 mL 5% 过氧化氢溶液放入 C、D两支试管中，向 C试管中加入 a g 氧化铁粉末，向 D试管中加入 a g 二氧 化锰粉末，观察现象 ( 实验结论 ) (1)A 中产生的气体是 _ ； (2) 实验、证明：氧化铁的_和_ 在反应前后均没有发生 变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； (3) 写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式_ _ _。 ( 实验评价 ) (1) 设计实验的目的是 _ _ _ 。 (2) 若实验观察到 D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是_ _ _。 ( 实验拓展 ) 查阅资料得知： CuO 、CuSO 4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢分解的催化 剂。下列有关催化剂的说法中正确的是_。 AMnO 2只能作过氧化氢分解的催化剂 B.同一个化学反应可以有多种催化剂 C.催化剂只能加快化学反应的速率 D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 训练角度三氧气的实验室制法 8(2015·遵义 )如图是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作， 其中正确的是 () 9(2016·枣庄改编 )某兴趣小组围绕“实验室制取氧气”进行了一系列探 究活动： (1)药品选择：下列物质中不能作为实验室制取氧气反应物的是_(填 字母)。 A氯酸钾B过氧化氢 C氯化钾D高锰酸钾 (KMnO4) (2)装置连接，所需的一些实验装置如图1 所示： 仪器 a的名称是 _；选择气体收集方法时，气体的下列性质：A.颜色 B可燃性C溶解性D密度，必须考虑的是 _(填字母 )；要制取并 收集一瓶干燥的氧气，所选装置的连接顺序为_(填装置字母序号 )。 (3)气体检验：如图2 甲装置中带火星的木条很难复燃，乙装置中带火星的 木条较易复燃，原因是 _ _ _ 。 (4)实验探究：如图3 所示，向三支试管中分别滴加浓度相同的三种溶液， 观察可见：实验中无明显现象，实验中产生气泡，实验中产生气泡更快， 据此你能得出的结论是 _ _ 。 10 实验是学习化学的一个重要途径。 请从下列仪器中选用适当仪器用H2O2 与 MnO2制取并收集 O2。 (1)仪器 e的名称是 _ ； (2)若用排空气法收集O2，产生并收集气体应该选用的仪器有_(填代 号)，装入药品前必须进行的一步操作是_ ，反应的 文字表达式为 _ ，其中 MnO2的作用是 _ _； (3)如果用高锰酸钾制取氧气，用排水法收集，缺少的仪器是_ ， 实验完毕，发现大试管破裂了，可能的原因是_ _ ； (4)用向上排空气法收集O2时，检验 O2是否已经收集满的方法是_ _ _。 11(2015 · 南平改编 )实验室利用如图所示装置进行组合，制取并收集氧气。 (提示：浓硫酸可干燥气体) (1)写出标号仪器的名称：a_ ，b_。 (2)若选择与组合制取并收集氧气，反应的文字表达式是 _ ，实验结束时， 应先_ ，再停止 加热。 (3)制取并收集干燥的氧气，下列组合可行的是_(填字母，可多选 )。 AB CD (4)选择装置制取氧气， a 内盛装的药品是 _，在装入药品前应进行 的操作是 _ _。 (5)若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选用的气体收 集装置是 _。 答案 1A点拨：若将红磷换成硫或木炭，由于生成的二氧化硫或二氧化碳是 气体，会影响实验结论。红磷要过量，以耗尽氧气，水位上升的高度与消耗氧气 的体积有关。 该实验能测定空气中氧气的体积分数，但并不能证明空气中含有二 氧化碳和稀有气体等。 2C点拨：在测定空气中氧气含量的实验中，要求所选用的物质能与空 气中的氧气反应，而生成物不能是气体。 3B点拨 ：在测定空气中氧气含量的实验中，不管所用的反应物是什么， 都要注意： 装置必须不漏气； 反应物必须足量； 要等冷却至室温后才能读 数；否则都会导致测得氧气的体积分数不准确。由图示及题中信息可知， 原玻璃 瓶内空气的体积为250 mL20 mL230 mL，实验后进入玻璃瓶中水的体积为 45 mL，即氧气的体积为45 mL，因此测得空气中氧气的体积分数为45 mL÷ 230 mL×100%19.6%，故 B 错误。 4(1)磷氧气 点燃 五氧化二磷；把集气瓶中的氧气消耗完 (2)红磷燃烧，冒白烟，一段时间后熄灭C (3)B、D点拨：木炭燃烧的产物二氧化碳是气体，红磷的着火点是 240 ， 热水的温度达不到红磷的着火点，红磷不能燃烧。 5探究实验一： 过氧化氢浓度越大，分解的速率越快 探究实验二： 实验步骤现象结论 取一支试管加入 35 mL 15%的过氧化氢溶 液，然后把试管放入盛有冷水的烧杯中 有少量气泡缓慢冒出 取一支试管加入 35 mL 15%的过氧化氢溶 液，然后把试管放入盛有热水的烧杯中 有较多气泡迅速冒出 6(1) 实验一 时间较长，所需温度较高；氯酸钾 加热 氯化钾氧气 实验三 加热氯酸钾和二 氧化锰的混合物 (2)对比(或对照等 ) (3)比较二氧化锰在氯酸钾分解前后的质量；验证从反应后的剩余物中分离 出的二氧化锰化学性质是否发生改变 7 【实验结论】 (1)氧气(2)质量；化学性质(3)过氧化氢 氧化铁 水氧气 【实验评价】 (1)探究氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生 成氧气的催化剂(2)二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂 【实验拓展】 B 8A点拨：用向上排空气法收集氧气时，导管应伸入接近集气瓶的底部， 故 B 错；检验氧气是否集满，应将带火星的木条放在集气瓶口，故C 错；做细 铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶的底部应留少量水或铺一层细沙，故D 错。 9(1)C (2)分液漏斗； C、D；A、D、B (3)乙装置中将生成的氧气通过浓硫酸干燥，除去了其中的水蒸气 (4)硫酸铜和氯化铁能加快过氧化氢的分解，氯化铁的催化效果更好(合理即 可) 10(1)烧杯(2)a、b、g(或 b、c、g)；检查装置的气密性； 过氧化氢 二氧化锰 水氧气；催化作用(3)铁架台、水槽；试管口向上倾斜(或实验完毕先熄灭酒 精灯等 )(4)将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已集满 11(1)分液漏斗；锥形瓶 (2)氯酸钾 二氧化锰 加热 氯化钾氧气；把导管移出水面 (3)A、B (4)过氧化氢溶液；检查装置的气密性 (5) 初中化学试卷 灿若寒星制作