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1、专题6资料给与类实验探究题1（2021娄底）某化学兴趣小组进行锌与硫酸溶液反应的实验，并用大气球收集产生的气体。同学们在收集过程中闻到一股刺激性气味，同时发现充满气体的气球在空气中有些下沉，有些悬浮，还有些上浮。大家对这些现象很感兴趣，进行了相关探究活动。（提出问题）锌和硫酸溶液反应后生成的气体是什么？（查阅资料）锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫气体和水；铜与浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫气体和水。SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红溶液褪色。SO2和CO2化学性质相似，都能和NaOH等碱溶液反应生成盐和水。相同条件下，气体的密度决定于该气体的相对分子质量，气体的相对分子质量越大
2、密度也越大；空气的平均相对分子质量为29。（提出猜想）猜想一气球内的气体为SO2；猜想二气球内的气体为SO2和H2；猜想三气球内的气体为H2。（实验探究）针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的装置（部分夹持器材略去），分别用不同气球内的气体进行探究。（1）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氮气，目的是。（2）甲同学观察到A中品红溶液褪色，C中无明显现象，说明猜想一正确。D瓶中氢氧化钠溶液的作用是。（3）乙同学观察到，说明猜想二正确。丙同学观察到A中品红溶液无明显现象，C中铜网表面黑色物质变红，说明猜想三正确。（实验结论）通过实验探究与充分思考，聪明的你应该对锌与硫酸溶液反应产生
3、的气体填充气球活动中的异常现象能够很好的解释了。本次实验中锌粒与硫酸溶液反应先后生成二氧化硫气体和氢气。（4）（拓展反思）下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是。A Al2(SO4)3B Fe2(SO4)3C MgSO4D ZnSO4（5）浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，而稀硫酸与铜即使加热也不能反应。这说明：某溶液的化学性质除了与溶质的性质有关外，还可能与下列中的有关（填序号）。A 溶质的质量分数B 溶液的质量C 溶液的体积D 溶质的相对分子质量（6）锌与铜分别和浓硫酸在一定条件下都可以反应产生二氧化硫，若选择铜与浓硫酸在加热的条件下反应制取二氧化硫气体，其优
4、点是。（7）实验中下沉的气球内一定含有的气体是。（填化学式）【答案】（1）排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸（2）吸收二氧化硫（3）A中品红溶液褪色，C中黑色固体变红色（4）B（5）A（6）铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，当浓硫酸变成稀硫酸时，铜不能和稀硫酸，确保了制取的二氧化硫气体中不含有氢气（7）SO2【解析】实验探究（1）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的氮气，目的是排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。故填：排出装置中的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。（2）D瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫，防止污染环境。故填：吸收二氧化硫。（3）乙同
5、学观察到A中品红溶液褪色（气体中含有二氧化硫），C中黑色固体变红色（气体中含有氢气），说明猜想二正确。故填：A中品红溶液褪色，C中黑色固体变红色。拓展反思（4）铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，下列物质中不能由金属和稀硫酸反应直接得到的是B。故填：B。（5）某溶液的化学性质除了与溶质的性质有关外，还可能与下列中的溶质的质量分数有关。故填：A。（6）锌与铜分别和浓硫酸在一定条件下都可以反应产生二氧化硫，若选择铜与浓硫酸在加热的条件下反应制取二氧化硫气体，其优点是铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，当浓硫酸
6、变成稀硫酸时，铜不能和稀硫酸，确保了制取的二氧化硫气体中不含有氢气。故填：铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，当浓硫酸变成稀硫酸时，铜不能和稀硫酸，确保了制取的二氧化硫气体中不含有氢气。（7）实验中下沉的气球内一定含有的气体是二氧化硫，是因为二氧化硫密度比空气大。故填：SO2。2（2021兰州）FeCO3能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂。某化学兴趣小组对其制备和性质进行了如下探究。（查阅资料）溶液pH大于8.8时，Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀。FeCO3固体置于潮湿空气中易变质生成Fe(OH)3。FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，会出现血红色絮状物；而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，不会出
7、现血红色絮状物。FeCO3是白色固体，难溶于水，能与酸反应，与稀盐酸反应的化学方程式为FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2。碱石灰的主要成分是NaOH和CaO。（1）探究一FeCO3的制备该兴趣小组用pH=11.9的Na2CO3溶液和FeSO4溶液在烧杯中制备FeCO3时，应选用的加料方式是_（填字母）。A将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中B将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中C将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中（2）制备FeCO3的化学方程式是。（3）探究二FeCO3的性质探究（提出问题）久置于空气中的FeCO3固体的成分是什
8、么？（猜想与假设）猜想1：FeCO3猜想2：FeCO3和Fe(OH)3猜想3：（4）（定性探究）实验操作实验现象结论取少量固体于试管中，加入足量的稀盐酸固体完全溶解，有气泡产生不成立取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液猜想2成立（实验结论）久置于空气中的FeCO3固体的成分是FeCO3和Fe(OH)3。（5）（定量探究）该兴趣小组为进一步确定固体中FeCO3的质量分数，称取10.0g固体做了如下图所示的补充实验。装置C中足量NaOH溶液的作用是。（用化学方程式表示）（6）反应结束后，继续通入一段时间N2的目的是。（7）关于上述实验过程，下列说法错误的是。A 装置A中加入的稀硫酸可用
9、稀盐酸代替B 装置B的作用是除去水蒸气C 如果去掉装置D，会使实验结果偏大D 实验结束后，测得装置C增重0.44g，则固体中FeCO3的质量分数为11.6%【答案】（1）C（2）Na2CO3+FeSO4=FeCO3+Na2SO4（3）Fe(OH)3（4）猜想3；出现血红色絮状物（5）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（6）使生成的二氧化碳让氢氧化钠溶液充分吸收（7）A【解析】（1）查阅资料在烧杯中制备FeCO3沉淀时，由于碳酸钠溶液的碱性较强，避免生成氢氧化亚铁沉淀，应选用的加料方式将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中。（2）碳酸钠和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠
10、，该反应化学方程式：Na2CO3+FeSO4=FeCO3+Na2SO4；（3）猜想与假设久置于空气中的FeCO3固体的成分，可能是FeCO3，可能是FeCO3和Fe(OH)3，可能是Fe(OH)3。（4）定性探究取少量固体于试管中，加入足量稀盐酸，固体完全溶解，有气泡产生，说明含有FeCO3，猜想3不成立。取少量上述反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，出现血红色絮状物，说明猜想2成立。定量探究（5）该兴趣小组为进一步确定固体中FeCO3的质量分数，称取10.0g固体做了如下图所示的补充实验。装置C中足量NaOH溶液的作用是吸收生成的二氧化碳，化学方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H
11、2O；（6）反应结束后，继续通入一段时间N2的目的是使生成的二氧化碳让氢氧化钠溶液充分吸收。（7）A、稀盐酸有挥发性，装置A中加入的稀硫酸不能用稀盐酸代替，说法不正确；B、浓硫酸作干燥剂，装置B的作用是除去水蒸气，说法正确；C、如果去掉装置D，空气中的二氧化碳会被氢氧化钠吸收，会使实验结果偏大，说法正确；D、实验结束后，测得装置C增重0.44g，说明生成二氧化碳的质量是0.44g，固体中FeCO3的质量是1.16g，其质量分数分数为11.6%，说法正确；3（2021常州）呼吸自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。如图是某化学氧自救器的示意图，其供氧装置由“初
12、期生氧器”和“生氧罐”组成同学们对其工作原理进行了如下探究：（1）.探究“初期生氧器”（查阅资料1）该化学氧自数器在工作初期，内部独立的“初期生氧器”首先启动，以解决初期供氧不足的问题。“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等成分。Fe3O4能与硫酸反应，其化学反应方程式为：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O “初期生氧器”主要依靠氯酸钾和二氧化锰制氧，其化学反应方程式为。（2）小组成员为了解铁粉的作用展开了研究。（实验探究1）序号实验步骤实验现象实验结论取“初生氧器”充分反应后的物质于纸上，将磁铁靠近并接触粉末有黑色物质被磁铁吸引被吸引物质可能是Fe、Fe3
13、O4或两者都有取中被铁吸引的物质于试管中，向其中加入足量稀硫酸固体完全溶解，得到澄清的黄色溶液被吸引物质中一定含有(填化学式)（3）“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能，从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。（4）.探究“生氧罐”（查阅资料2）该化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”，其反应原理为：4KO2+2H2O=4KOH+3O2；4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2超氧化钾能与硫酸反应，其化学反应方程式为：4KO2+2H2SO4=2K2SO4+3O2+2H2O（实验探究2）同学们对超氧化钾是否变质展开了研究，取出久置的“生氧罐”内颗粒状固体，称得样品质量为6
14、9.3g，进行如图所示实验，待实验结束测得C装置增重2.2g，E装置内固体变黒色且增重19.2g(实验前已排尽装置内空气，使用的药品均足量)反应开始后A装置中通入N2的目的是。（5）E装置中发生反应的化学反应方程式为。（6）超氧化钾(选填“未”“部分”或“全部”)变质。（7）生产该“生氧罐”时加入的超氧化钾的质量为克。【答案】（1）2KClO3MnO2_ 2KCl+3O2（2）Fe3O4（3）放出大量的热（4）将产生的CO2和O2排入后续的反应装置中参与反应（5）2Cu+O2_ 2CuO（6）部分（7）71【解析】【解答】.探究“初期生氧器”：（1）氯酸钾和二氧化锰制氧的化学方程式是2KClO
15、3MnO2_ 2KCl+3O2。（2）加入足量稀硫酸得到澄清的黄色溶液，说明反应后溶液中有Fe3+,所以被吸引物质中一定含有Fe3O4。（3）因为氯酸钾的分解反应需要吸热，所以铁粉与氧气反应能放出大量的热才能维持氯酸钾的分解反应持续进行。.探究“生氧罐”：（4）反应开始后A装置中通入N2的目的是将产生的CO2和O2排入后续的反应装置中参与反应，使实验测量结果更准确。（5）铜在加热条件下可以和氧气发生反应生成氧化铜，所以E装置中发生反应的化学反应方程式为2Cu+O2_ 2CuO。（6）因为C装置增重2.2g说明有二氧化碳生成。所取样品中含有碳酸钾。E装置内固体变黒色且增重19.2g说明有超氧化钾发生反应生成氧气，所以超氧化钾部分变质。（7）E装置内固体变黒色且增重19.2g，说明生产氧气19.2g根据4KO2+2H2SO4 =2K2SO4+3O2+2H2O，设参与该反应的KO2的质量为x，KO2与生成的氧气的质量关系为4KO2284x3O2961
