浙教版2022-2023学年上学期九年级科学分类题型训练：第一章《物质及其变化》实验题（10）【word，含解析】

1.小徐和小金同学想“探究酸碱中和反应是否放热”，分别设计实验方案并进行了如下实验操作：
①小徐的实验：取溶质质量分数为20%的稀硫酸30mL，用温度计测出其温度为13℃，然后向其中加入一定量的NaOH固体，一段时间后再用温度计测出溶液温度为22℃。由此，小明同学得出“NaOH与稀硫酸发生的中和反应是放热反应”的结论。
②小金的实验：用如图所示的实验装置（夹持等固定装置省略）。向烧瓶内的氢氧化钠溶液中滴入一定量的稀硫酸，观察到红墨水在实验过程中向右移动了一段距离。由此，小天同学得出“NaOH与稀硫酸发生的中和反应是放热反应”的结论。请回答：
（1）小徐的实验所得出的结论是否可靠？请说明理由　 　。
（2）小金的实验中采用的科学研究方法是　 　法，他的实验能得出正确结论的关键是在装置中增加了导管a，导管a在本实验中的作用是　 　。
（3）实验结束后，小金同学取了少量反应后的溶液于试管中，向其中滴入酚酞试液，发现酚酞试液不变色。于是他认为他的实验中NaOH与稀硫酸两者已恰好完全反应。小滨同学认为小明的实验结论是不可靠的，于是他另取少量反应后的溶液于试管中，向其中滴入　 　不变色，说明溶液呈中性。
2.工业上用电解饱和食盐水的方法制备烧碱，小乐对用此方法生产的、外包装破损的烧碱样品进行了如下探究。
【提出问题】烧碱样品中含有哪些杂质
【建立猜想】猜想1:可能含有碳酸钠，判断依据是氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠。
猜想2:可能含有氯化钠，判断依据是在化工生产中,原料可能 。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
取少量烧碱样品于试管中,加适量水溶解,加入过量的稀硝酸，再滴加少量硝酸银溶液 烧碱样品中含有碳酸钠和氯化钠
【反思评价】除去烧碱样品中含有的少量碳酸钠，可选用的药品是 。
A.CuCl2溶液 B.Ba(NO3)2溶液 C.Ba(OH)2 溶液 D.KOH溶液
3.将二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中，观察不到明显的实验现象。小乐为了证明二氧化碳与NaOH溶液确实发生了化学反应，进行了下列两组实验:
【实验一】小乐分别取CO2与NaOH反应后的溶液少许于2支试管中，按如下方案进行：
方案 实验操作 实验现象 实验结论
1 滴加适量 溶液 有白色沉淀生成 CO2与NaOH溶液发生了化学反应
2 滴加足量的稀盐酸
【实验二】用如图甲所示装置将反应产生的CO2持续通入NaOH溶液中，用pH传感器测定反应过程中溶液的pH，结果如图乙所示，（Na2CO3 、NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5）
（1）图甲所示实验中，用Na2CO3和稀硫酸反应来制取CO2，而不用大理石和盐酸反应来制取，理由是 。
（2）根据图乙所示曲线，写出AB段发生的化学反应 。
4.食用碱的主要成分是Na2CO3(含有少量NaCl)。某小组为测定食用碱中Na2CO3的含量，设计了如图实验装置（固定装置己略去）。
设计思路：用空气将装置B中生成的二氧化碳缓缓吹入装置D中，利用装置D的质量变化测定食用碱中Na2CO3的含量。请结合实验装置和设计思路，回答下面问题：
(1)装置D中发生反应的化学方程式为________________；
(2)若空气通入太快，会导致测定结果_________（填“偏大”或“偏小”）；
(3)装置A的作用是_________；
(4)若没有C装置，会导致测定结果_________（填“偏大”或“偏小”）。
5.CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料，某种大理石除主要成分为CaCO3外，还含有少量的硫化物如CaS，小茜和小明同学用这种大理石和稀盐酸反应，分别开展以下探究。
[查阅资料]
资料一：已知复分解反应CaCO3+2HCl=CO2↑+CaCl2+H2O可自发进行，在常温下，测得浓度为a%的下列六种溶液的pH大小情况：
表中pH大小情况揭示出复分解反应的一条规律，较强酸发生类似反应可以生成较弱酸，请你参与探究并回答相关问题。
（1）下列反应均能发生，其中不符合该规律的是_____；
A.H2SO4+2NaHCO3=NaSO4+2H2O+2CO2↑ B.2HCl+CaS=CaCl2+H2S↑
C.CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3↓+HClO D.H2S+CuSO4=H2SO4+CuS↓
资料二：常见干燥剂有①浓硫酸②无水氧化钙③碱石灰④生石灰
[实验探究]小茜同学为了得到纯净干燥的二氧化碳，设计了如图装置，请你分析：
（2）小明用上述的大理石和稀盐酸反应制备的二氧化碳气体中，可能还有的杂质是______；
（3）上述装置中，A是______溶液；
（4）用这个实验得到的气体测定二氧化碳的相对分子质量，如果B失效，测定结果_______（“偏高”“偏低”或“不受影响”）。
6.CO2通入澄清石灰水中能产生明显的现象。于是小金同学提出问题：CO2通入NaOH溶液能否也产生明显的现象？
[查阅资料]
①NaOH易溶于酒精，Na2CO3微溶于酒精且都不与酒精反应；
②本实验条件下Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH最大值可达11.0和8.5，将CO2通入Na2CO3溶液可生成NaHCO3。
[实验探究]打开分液漏斗活塞和止水夹a、b，分别向10%NaOH水溶液和10%NaOH酒精溶液中通入CO2气体。用传感器测得甲试管反应过程中溶液pH值的变化，结果如图2所示。回答：
（1）取少量反应后的甲溶液于试管中，滴加 溶液产生气泡说明CO2与NaOH溶液发生反应：
（2）pH值为12时，b点溶液的溶质： ；
（3）装置乙中产生现象的是 。
7.小胡在探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的实验中，做了如图所示的实验，将足量的氢氧化钠浓溶液装入分液漏斗中，先打开阀门K1，待氢氧化钠溶液完全进入广口瓶之后立即关闭K1，充分反应后，打开止水夹K2，请填写现象：
（1）U型管左侧的液面 ；广口瓶中的液体出现浑浊．
（2）注射器中的液体自动喷出 ，U型管右侧液体变红．小胡将实验后的废液倒入烧杯中，过滤得白色沉淀和红色滤液．欲对滤液的成分进行探究，设计如下实验方案，请你帮助他们完成探究报告：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取滤液样品于试管中，加入 若有气泡冒出，且红色消失 原废液中的溶质为：Na2CO3，NaOH
②另取滤液样品于试管中，加入碳酸钠溶液 若有白色沉淀出现，红色不消失 原废液中的溶质为：
8.小乐用如图所示装置进行实验（装置气密性良好），先关闭止水夹，打开分液漏斗活塞，将过量的NaOH溶液滴入烧瓶中，充分吸收CO2后，再关闭分液漏斗活塞，打开止水夹。观察到CaCl2溶液倒吸入烧瓶，烧瓶中溶液变浑浊。
（1）烧瓶中溶液变浑浊的原因是 （用相关化学反应方程式解释）。
（2）对烧瓶中的溶液进行分析，一定有的溶质是NaOH、NaCl，可能存在的溶质是CaCl2或 。简要写出判断可能存在的溶质的实验操作： 。
9.小乐做了“铝与酸反应”的系列实验，回答问题：
实验1：小乐在试管中放入一枚未打磨的铝片，然后注入适量PH=4的稀盐酸。铝片与稀盐酸反应产生氢气的速率随时间变化的图线如图甲所示。
（1）铝片和稀盐酸在开始阶段不产生氢气的原因： （用相关化学反应方程式解释）。
（2）从a点到b点曲线上升的原因可能是_______。
实验2：小乐将另一枚打磨过的铝片与适量PH=4的稀硫酸反应，结果生成氢气的速率很慢。
针对铝片与稀盐酸和稀硫酸反应速率不同的现象，小乐提出了如下猜想：
猜想1：盐酸中的氯离子对反应起促进作用；
猜想2：硫酸中的硫酸根离子对反应起阻碍作用。
为了验证猜想，小乐设计了如图乙所示实验。
（3）实验中加入的铝片有何要求？________。
（4）加入的两种固体物质A和B分别是______。
10.氯气是一种黄绿色有强烈刺激性气味的剧毒气体，密度大于空气且易溶于水，但不溶于饱和食盐水，却极易与氢氧化钠溶液反应，氯化氢气体极易溶于水。实验室制取氯气的反应原理是：MnO2+4HCl(浓) X+Cl2↑+2H2O。根据以上信息和下列装置图回答：
（1）写出X的化学式________；
（2）实验室制取氯气的发生装置应选用甲图中的________(填字母)；
（3）欲制取-瓶干燥的氯气， 仪器连接的顺序是________(填乙图中各接口处的字母)，
（4）乙图实验装置还存在一处不足，你的改进措施是________。
11.热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，其主要成份是碳酸钙、氢氧化镁及少量水。实验室现有一瓶水垢样品， 为测定其中碳酸钙的质量分数，某兴趣小组的同学利用下图所示装置进行实验( 该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量)。已知：碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，加热条件下，氢氧化镁易分解，反应的化学方程式为：Mg(OH)2 MgO+H2O↑
部分实验步骤如下：
Ⅰ．将质量为m的样品装入装置B的玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给样品加热；
Ⅱ．待样品完全反应，先打开弹簧夹通入空气，再熄灭酒精喷灯，直到玻璃管冷却；
Ⅲ．实验完毕，测得装置C、D中的液体质量分别增加了m1、m2；
IV．根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙的质量分数。
请回答下列问题：
（1）装置C中所装药品为________。
（2）该水垢样品中碳酸钙的质量分数的表达式为________ 。
（3）小金认为可以根据m1这个数据，进而求出该样品中氢氧化镁的质量分数，是否可行？________。
参考答案
1．（1）不可靠，因为氢氧化钠固体溶于水放热 （2）转换；起到平衡气压的作用，使液体更好的流下 （3）紫色石蕊试液
【解析】（1）氢氧化钠固体溶于水能放热，使用氢氧化钠固体与硫酸发生中和反应，溶液温度升高，不能确定是溶解放热还是反应放热；故填：不可靠，因为氢氧化钠固体溶于水放热；
（2）小金的实验中采用的科学研究方法是转换法，烧瓶上导管a的作用是起到连通器（平衡气压）的作用，使液体更好的流下；故填：转换；起到平衡气压的作用，使液体更好的流下；
（3）实验结束后，小金同学取了少量反应后的溶液于试管中，向其中滴入酚酞试液，发现酚酞试液不变色。于是他认为他的实验中NaOH与稀硫酸两者已恰好完全反应。小天同学认为小明的实验结论是不可靠的，于是他另取少量反应后的溶液于试管中，向其中滴入紫色石蕊试液不变色，说明溶液呈中性。故填：紫色石蕊试液。
2.【建立猜想】未完全转化为产品（合理即可）。
【实验探究】先产生气泡后产生白色沉淀。【反思评价】C。
3. 【实验一】BaCl2（CaCl2、Ca(OH)2、Ba(OH)2；合理即可）；有气泡产生。
（1）盐酸易挥发，挥发出的HCl气体会影响pH的测定。（2）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
4.（1）Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O （2）偏小 （3）吸收通入空气中的二氧化碳气体
（4）偏大
5.(1)D (2)氯化氢、硫化氢、水蒸气 (3)硫酸铜 (4)偏高
6.（1）HCl或H2SO4或HNO3
（2）NaOH、Na2CO3
（3）溶液变浑浊或生成白色沉淀
【考点】酸的化学性质，碱的化学性质
【解析】【分析】根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氢氧化钠溶液的pH及碳酸钠微溶于酒精分析。
【解答】（1）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与酸反应可产生二氧化碳气体，所以向二氧化碳和氢氧化钠反应后的溶液中加入酸溶液，通过有气泡产生，可证明反应的发生；
（2） Na2CO3溶液的pH最大值可达11.0和8.5 ，所以 pH值为12时，氢氧化钠有剩余，则b点溶液的溶质 NaOH、Na2CO3 ；
（3） NaOH易溶于酒精 ，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，而 Na2CO3微溶于酒精 ，所以会观察到溶液变浑浊或生成白色沉淀。
故答案为：（1）HCl或H2SO4或HNO3；（2） NaOH、Na2CO3 ；（3） 溶液变浑浊或生成白色沉淀 。
7.（1）上升，并进入广口瓶中,（2）①稀盐酸, ②氢氧化钙和氢氧化钠
8.（1）Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl。（2）Na2CO3。从烧瓶内取少量反应后的澄清溶液分别注入两支试管，向其中一支试管加入少量CaCl2溶液，另一支试管加入少量 Na2CO3溶液（合理即可）。
9.（1）Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O。（2）随着反应的进行，溶液温度升高， 加快了反应的速率（合理即可）。（3）打磨过的，表面积相同。（4）NaCl、Na2SO4（次序 可换，合理即可）。
10. （1）MnCl2（2）B（3）a-f-g-e-d-c-b（4）加尾气处理装置
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法，质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据化学反应前后原子种类和个数不变分析；
（2）根据发生装置选择看反应物状态及反应条件分析；
（3）根据用盐酸制取的氯气中含有水蒸气和氯化氢杂质及除杂方法分析；
（4）根据氯气有毒需有尾气处理装置分析。
【解答】（1）由所给方程式可知，反应前各原子种类及个数为：锰1、氧2、氢4、氯4，反应后为：氯2、氢4、氧2，则X中含有一个锰原子、2个氯原子，化学式为 MnCl2 ；
（2） 实验室制取氯气的药品为固体和液体，反应条件为加热，所以发生装置应选用甲图中的 B；
（3） 欲制取-瓶干燥的氯气， 要先将气体通过饱和食盐水除去氯化氢，然后再通过浓硫酸干燥，最后利用向下排空气法收集，仪器连接的顺序是afgedcb；
（4）氯气是有 剧毒气体 ，而乙装置中没有尾气处理装置，存在不足；
故答案为：（1） MnCl2 ；（2）B；（3） a-f-g-e-d-c-b ；（4）加尾气处理装置。
11. （1）浓硫酸
（2）
（3）不可行
【考点】化学反应中能量的变化，根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）装置C中所装药品是浓硫酸，用来吸收水蒸气，D中药品是氢氧化钠溶液，用来吸收二氧化碳。
（2）碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以计算该水垢样品中碳酸钙的质量分数。
【解答】（1）装置C中所装药品为浓硫酸，用来吸收水蒸气。
（2）设碳酸钙质量为x，D中的液体质量增加了m2， 说明反应生成的二氧化碳质量是m2，
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
x m2
碳酸钙的质量分数的表达式为 ：=
（3）这个方法不可行，样品中有水，氢氧化镁加热生成水，根据m1这个数据，不能求出该样品中氢氧化镁的质量分数。
故答案为：（1）浓硫酸（2）（3）不可行
《物质及其变化》实验探究训练（10）