第三章實驗探究專題練習

1.如下圖是制取和驗證C02化學性質的裝置圖，試回答下列問題：

（1）寫出有標號的儀器名稱：a；b；c。

（2）裝置1是制取CO,裝置，內裝的藥品是：

（寫名稱）和o反應現象。

（3）用裝置2來檢驗C02,則盛放的試劑名稱是，反應現象

（4）用裝置3證明C02與水反應生成碳酸，則裝置3中除水外還應加入的試

劑是：,實驗現象是。

（5）裝置4中放有燃著的高低不同的蠟燭，觀察到的現象是；這個

現象說明CO2具有的性質是、。

2.某研究小組為了驗證二氧化碳的部分性質，進行如下實驗.

困一圖一

（1）利用圖一實驗驗證二氧化碳具有密度比空氣大、不能燃燒、

的性質.要讓蠟燭自下而上熄滅，選用圖一中的裝置更易成功.

（2）利用圖二裝置驗證二氧化碳能否與氫氧化鈉、氫氧化鈣反應.他們先關閉

Ki,打開降往導管中緩緩通入600毫升二氧化碳，丙、丁容器中均無明顯現象；

然后打開關閉跖繼續往導管中通入二氧化碳，觀察到丁容器中出現渾濁（通

常情況下1體積水大約能吸收1體積二氧化碳）.根據以上現象，可以推斷本實

驗中二氧化碳.

A.一定與氫氧化鈣反應B.可能與氫氧化鈣反應

C.一定與氫氧化鈉反應D.可能與氫氧化鈉反應

3.今年初三學生參加了化學實驗技能考查，下列是某校為“二氧化碳制法和性

質〃準備的常用儀器和藥品.

儀器：

①②③④⑤

藥品：濃鹽酸、稀鹽酸、石灰石、碳酸鈉、澄清石灰水

【考場片段】

（1）馬小哈：第一步選擇儀器（填儀器編號）組裝好發生裝置；第二

步向組裝好的裝置中加入藥品，反應劇烈，迅速停止.

你認為馬小哈所取的固體藥品是,操作中缺少的主要步驟是.

（2）馬小虎：將制得的氣體通入足量的澄清石灰水，始終未見渾濁.

你認為馬小虎取的酸溶液可能是.

【歸納總結】

實驗室制取C0,可選擇上述藥品中的；收集C0?的常用方法是.

【拓展延伸】

（3）某小組的同學查閱資料得知：“神七〃宇宙飛船中宇航員呼出的CO?和水蒸

氣均能與氧再生裝置中的固體物質超氧化鉀（K0?）反應產生02,其反應原理為：

4K+2H￡==4K0H+302t；4K02+2C02==2K2C03+3O2

為了探究KO?能否與CO?反應產生02,他們進行了如下實驗:

說明：B裝置可除去CO?中混有的少量HC1氣體.

①經檢驗，E中集氣瓶內收集的氣體為。2,檢驗On的方法是

②實驗觀察到D中變渾濁，可能的原因是（只寫一個）.

③某同學認為，在上述實驗裝置B和C之間增加一個干燥裝置才能證明K0,能

與CO?反應產生你認為他的觀點是（填“正確”或“錯誤”）的，

請說明理由.

4.圖1是實驗室制取氧氣的一些裝置，據圖回答有關問題。（以下所選裝置均填

裝置序號）

（1）寫出指定儀器的名稱：①o

（2）若以高鎰酸鉀為原料，用C、D裝置制取、收集氧氣時，C裝置中一處明顯

的錯誤是;試管口略向下傾斜的原因

是;實驗結束時，應先，

后O

5.某科學小組同學對“含氧化合物制氧氣”問題提出如下觀點：

I.只有含氧化合物才能作為反應物制氧氣；

n.任意一種含氧化合物都可以作為反應物制氧氣。

［已知］實驗室制氧氣的反應原理如下：

①2H202^^2比0+0"

Mn02

②2KC1()3^^2KC1+302t

(3)2KMnO4△K2MnO4+Mn02+02f

對于以上觀點，該小組同學決定用學過的科學知識和科學方法加以證明。請

你一同參與探究并完成下列問題。

［探究一］針對觀點I,大家一致認為不需要設計驗證實驗就可直接判定該

觀點是正確的。

（1）他們判定觀點I正確的理論依據是。

（2）除上述實驗室制氧氣的三種反應物以外，請你再列舉一種能分解產生氧

氣的非金屬氧化物：（填化學式）。

［探究二］現有氯酸鉀、二氧化鎰、高鎰酸鉀三種物質以及試管（主要成分是

SiOj、酒精燈、鐵架臺等必要的儀器。請從中選擇合適的藥品及儀器，從含氧

物質加熱能否產生氧氣的角度，設置一組對照實驗，證明觀點n錯誤。

（3）上述對照實驗的方案是。

（要求寫出操作方法、實驗現象及結論）

6.某研究性學習小組設計了如圖所示裝置，探究空氣中氧氣的體積分數，其中

A是底面積為50cm2、高20cm的圓筒狀玻璃容器（帶密封蓋），上面標有以cm

為單位的刻度，B是帶刻度的敞口玻璃管（其他輔助裝置略）。他們的操作過程

如下：

電源

a.檢查裝置的氣密性；

b.加入水并調整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處；

c.將過量的銅粉平鋪在惰性電熱板上，蓋緊密封蓋；

d.通電加熱銅粉，待充分反應后，冷卻到原來的狀況，調整B的高度使容器A、

B中的液面保持水平，記錄液面刻度。（注：A容器內固態物質所占的體積忽略

不計）

（1）在操作a中檢查裝置氣密性的方法是

____________________________________________________________________________________________________O

（2）在上述實驗中，下列物質不能代替銅粉的是（填字母）。

A.紅磷B.木炭C.鐵粉

（3）在操作d結束時，裝置A中液面的刻度約為cm（填整數）。如果

在操作d結束時，裝置A中液面刻度在11cm處，則實驗結果比理論值

（填“偏大”或“偏小”）。

（4）此裝置與教材裝置相比其優點是（寫一點即

可）O

7.用來測定空氣成分的方法很多，用紅磷在空氣中燃燒的測定方法.

第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記.

第二步：點燃燃燒匙內的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊.

第三步：待紅磷熄滅后，打開彈簧夾，發現水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水

1

的體積約為集氣瓶總容積的5.

（1）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的，，你認為導致這一結

果的原因可是（寫出一點）；

（2）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖所示），你認為改進后的

優點是________.

8.衢州菁才中學科學興趣小組的同學們設計了三套裝置對“可燃物燃燒的條件”

進行探究。

（1）圖2和圖3裝置比圖1更加環保，因為兩裝置都能防止產生的（填

化學式）進入空氣。

（2）圖2裝置中的氣球主要作用是；

（3）圖3裝置中的——兩處（用“a、b、c”表示）的現象，能證明可燃物

必須達到一定溫度（著火點）才能燃燒。

9.如圖，左圖是人在平靜呼吸時肺內氣壓變化的示意圖，右圖是平靜呼吸時胸

廓變化示意圖。在左圖的d點處,此時肺內氣壓比外界大氣壓（選填“高”、

“低”或“相等”）。當胸廓變化處于右圖的B狀態時，肺內氣壓的變化反映于

左圖中的哪一段（用左圖中的字母表示）。

10.科學興趣小組研究發現，同一朵牽牛花的花瓣在一天之內會出現顏色變

化。清晨，花的顏色為紅色，隨著光照不斷增強，顏色慢慢加深，最后花的顏色

為紫色。查閱資料知道：清晨由于細胞中二氧化碳含量較多而形成碳酸使細胞液

(pH)呈酸性，細胞中的花青素變紅，隨著二氧化碳含量減少細胞液(pH)逐漸呈中

性，細胞中的花青素變為紫色。請根據上述材料回答問題。

⑴清晨，二氧化碳含量較多的原因是

上午，隨著光照不斷增強，二氧化碳含量減少的原因是

(2)科學興趣小組設計實驗來證明光照是影響牽牛花花瓣顏色變化的原因，

請將實驗步驟補充完整。

第一步：清早，選取A、B兩組開花且生長狀況相同的牽牛花；

第二步：o

預期實驗結果：。

(3)興趣小組為探究溫度對光合作用和呼吸作用的影響，選取了生長狀況和

質量完全相同的同種蔬菜分I、II、III、IV、V五組進行實驗，獲得的實驗數據

如下表：(實驗中不考慮蒸騰作用對植株質量的影響)

組另UIIIIIIIVV

溫度/℃2324252627

暗處理1h后質量的變化/mg-1-2-3-4-2

光照后1h與暗處理前的質量變化

+1+2+3+4+2

/mg

①分析表中數據發現，溫度不同，暗處理后五組蔬菜減輕的質量也不同，這

說明。

②將蔬菜光照1h后，五組蔬菜的質量都增加了，原因是。

依據實驗結果，該蔬菜光合作用和呼吸作用的最適溫度是，若該蔬菜

為溫室種植，要提高蔬菜產量，你認為應如何調節溫室內的溫度？

11.鐵暴露在空氣中會生銹。不知同學們有沒有發現，切開的蘋果放置不久，果

肉上也會產生一層咖啡色的物質，也好像是生了“銹”一樣。小明對此進行了探

究：

【提出問題】……

【猜想與假設】

猜想①：可能與空氣沒有關系，只是果肉內的物質自身相互反應而“生銹”;

猜想②：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”；

猜想③：可能是果肉中的物質與空氣中的氮氣作用而“生銹”；

猜想④：可能是果肉中的物質與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”。

【實驗設計】針對以上猜想，小明對所有猜想設計了如下圖所示的實驗方案進行

了驗證，并觀察實驗現象。

【得出結論】蘋果“生銹”的原因是果肉里的物質(酚和酶)與空氣中氧氣發生

了反應，生成咖啡色的物質。

針對小明的上述探究，請分析：

(1)結合小明的探究過程，可知小明提出的問題是O

(2)上圖中C裝置的設計，是為了驗證猜想(填序號)

(3)由小明得出的實驗結論可推測，小明在實驗中觀察到的現象為：實驗較長

時間后，只有(填編號)試管中的蘋果“生銹”了。

【反思與評價】在驗證猜想①時，小明發現，如果水不與空氣隔絕，果肉放在水

中時間長了也會變色，其原因是。

【應用】根據上述結論，要防止果汁變質，加工和保存果汁時可采取的措施

是：0

12.某科學興趣小組對“測定空氣中氧氣含量”的實驗進行了改進：將數顯設備、

氣體壓強傳感器和空氣中氧氣含量測量裝置按下圖連接。裝置氣密性良好，調節

右邊敞口容器和集氣瓶里的水面相平,此時集氣瓶內氣體的體積為%。關閉活塞,

點燃燃燒匙內的紅磷，立即塞緊瓶塞，待火焰熄滅后，過一段時間打開活塞，觀

察到集氣瓶中的水位上升。待集氣瓶內的水面不再上升時，集氣瓶內的氣體體積

為％。然后向右邊容器內加入一定量的水至兩邊水面再次相平，此時集氣瓶內的

氣體體積為V,。在點燃紅磷至打開活塞這一過程中，觀察到數顯設備顯示集氣瓶

內的氣體壓強先上升后下降，再趨于穩定。

（1）數顯設備顯示，開始一段時間集氣瓶內氣體壓強上升，這是因為溫度升高

導致的氣壓變化量________（選填“大于”、“等于”或“小于”）氧氣量減少導

致的氣壓變化量。

（2）基于數顯設備顯示的氣壓變化，“過一段時間打開活塞”中的“一段時間”

指的是火焰熄滅后到所經歷的時間。

（3）在整個實驗過程中，集氣瓶中減少的氧氣體積為（選填“VM”、

“VM”或“V2V3”）。

13.小明為了探究過氧化氫分解速率的影響因素，利用以下實驗裝置，分別取不

同質量分數的過氧化氫溶液，在不同質量的二氧化錦催化下，進行實驗，具體數

據如下表：

實驗1實驗2實驗3

故。2溶液

0.060.120.12

1質量分數5%5%10%

€■

鎏舞:氣的體積

（1）以上實驗可通過相同時間量筒中氣體的體積來比較過氧化氫分解速率的大

小，還需要的儀器是。

（2）小明在實驗中產生“溫度是否影響過氧化氫分解速率”的疑問，為了幫助

小明解決這個疑問，請你寫出實驗步驟：

答案

1、(1)長頸漏斗；燒杯；廣口瓶；

(2)石灰石；鹽酸；產生大量氣泡；

(3)澄清石灰水；產生白色渾濁；

(4)紫色石蕊試液；紫色石蕊試液變紅色；

(5)燭焰由下而上熄滅；CO?不燃燒不支持燃燒、密度比空氣大。

2.(1)不支持燃燒或不助燃乙

(2)A、C

3(1)②③④碳酸鈉檢驗裝置的氣密性

(2)濃鹽酸石灰石、稀鹽酸向上排空氣法

(3)①用帶火星的木條

@C02在裝置C中沒有被完全吸收

③正確因為HzO和1＜。2也能反應產生。2

4、.(1)試管(2)試管口沒有放一團棉花防止冷凝水回流炸裂試管將導管移出水

槽熄滅酒精燈

5、?⑴質量守恒定律(2)H2O

(3)操作方法：分別取5g氯酸鉀、二氧化錦和高銃酸鉀于試管中，用酒精燈加熱，并將帶火

星的木條放在三支試管口。實驗現象：加熱一段時間后，盛放高鎰酸鉀的試管口處的木條復

燃，證明加熱高錦酸鉀產生了氧氣；又過一段時間后，加熱氯酸鉀的試管口處的木條復燃，

證明加熱氯酸鉀也會釋放出氧氣；而加熱二氧化錦的試管口處的木條始終沒有復燃，證明加

熱二氧化錦沒有產生氧氣。結論：觀點II是錯誤的

6.(1)由B裝置中玻璃管的敞口處加入適量的水，A、B中形成液面差，靜置一段時間后，

液面差不變，說明裝置不漏氣(2)B(3)12(4)偏大裝置與空氣完全隔絕實驗

誤差小，不污染環境

7.【答案】(1)紅磷量少，未等冷