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【高频专攻·决胜期末】浙教版九年级科学上册期末复习最后一练
高频考点二 实验探究(化学+生物)(40题)
1.研究小组同学在完成“酸的性质”实验①②后,将①②实验后试管中的物质全部倒入废液缸③中,结果出现了不同现象,部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别 废液缸中现象 现象解释
第1小组 无沉淀、有气泡产生
第2小组 无沉淀、无气泡产生
第3小组 …
… …
【原理分析】小组同学在老师指导下讨论后认为:任何一个化学反应,反应物的用量不同,反应后物质的组成成分就会不同,这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
【交流讨论】
(1)为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,则该小组废液中的溶质组成成分为 (写化学式);
(2)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,从反应物用量的角度分析实验①②,可以得出该小组实验②中反应物盐酸的用量应该是 ;
(3)如果其他小组实验所用反应物用量都不一样,除了上面第1、2小组出现的现象外,还会出现的两种现象是① ;② 。
2.化学兴趣小组同学为探究NaOH与CO2是否发生反应,设计了如下探究实验。
【方案一】从反应物角度探究NaOH与CO2是否发生反应。
(1)小诚同学设计图1所示装置进行实验,将氢氧化钠溶液滴入试管中,一段时间后打开止水夹K,观察到B中导管红墨水液面上升。小刘同学认为此现象不足以证明NaOH与CO2发生了反应,他的理由是 。
(2)小施同学在老师的指导下设计图2所示装置验证小刘同学的观点。实验时分别迅速将注射器内的液体全部注入到装满CO2的甲乙烧瓶中,关闭注射器活塞,测得烧瓶内压强与时间的关系如图3所示。
①乙装置注射器中的液体X为 。
②该实验能证明NaOH与CO2发生反应的依据是 。
【方案二】从生成物角度探究NaOH与CO2是否发生反应。
【查阅资料】常温下,NaOH与Na2CO3在乙醇中的溶解度(g)如表。
NaOH Na2CO3
17.3 <0.01
小珊同学根据上述资料设计如表所示实验证明NaOH与CO2发生反应。
实验操作 实验现象 实验结论
将CO2气体通入到 ▲ 中 观察到溶液变浑浊 NaOH与CO2发生反应
3.在某些食品的包装袋内,有一个装有白色颗粒状固体的小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分为生石灰”(如图)。如果将小纸袋拿出来放在空气中,经过一段时间后,会发现纸袋内的白色固体颗粒黏在一起成为块状。同学们在老师的指导下,对纸袋内的物质进行了探究。
【提出问题】白色块状固体的成分是什么?
【猜想假设】同学们猜想该固体有CaO、Ca(OH)2中的一种或两种。你认为还可能有 。
【实验验证】
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 取样品于试管中,加水溶解,用手触摸试管外壁。 试管外壁 ▲ ,试管底部有白色固体 样品中一定含有CaO
实验2 将实验1中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中通入 气体。 滤液变浑浊 样品中一定含有Ca(OH)2
实验3 取少量实验2中的滤渣, 加入足量的稀盐酸。 ▲ 样品中含有你猜想的物质
【反思评价】同学们经过讨论,认为滤液中一定含有Ca(OH)2,样品中不一定含有Ca(OH)2。理由用化学方程式表示为 。
【拓展应用】(1)若证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在,选用下列物质中的 (填字母)也可达到实验目的。
A.稀硝酸 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液
(2)实验室中,易与空气中某些物质反应的药品更要 保存。
4.小科同学对实验室中已经变质的氢氧化钠固体进行探究。
【提出问题】氢氧化钠是否完全变质?
【猜想与假设】①部分变质,固体是 NaOH 和Na2CO3的混合物;②全部变质,固体是Na2CO3。
【查阅资料】①Na2CO3溶液和FeCl3溶液会发生反应,有红褐色絮状沉淀等现象出现;
②NaCl溶液和BaCl2 溶液均呈中性。
【进行实验】
步骤 实验操作 实验现象
1 取少量固体于小烧杯中,加水充分溶解 固体全部溶解
2 取少量烧杯中的溶液于试管中,加入过量的 BaCl2 溶液 产生白色沉淀
3 取 于另一试管中,再加入少量 FeCl3 溶液 产生红褐色絮状沉淀
【解释与结论】
(1)请将步骤 3 实验操作补充完整;
(2)步骤 2 加入过量BaCl2 溶液的目的是
(3)根据实验现象,可确定该固体是:
【交流与评价】小科同学把步骤 3 中的FeCl3 溶液改为无色酚酞溶液,若无色酚酞试液变红,也可以确定该固体的组成成分。你认为是否合理?
5.中和反应是放热反应吗?三位同学为探究此问题进行了下列实验:
(1)甲同学取10mL 10%的NaOH溶液于试管中,逐滴加入10%的稀硫酸,随着硫酸的加入,烧杯中溶液温度与加入硫酸体积之间的变化关系如甲图所示。本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体的原因是 。
(2)乙同学按乙图装置进行实验,其中的澄清饱和石灰水的作用是 。
(3)丙同学按丙图实验,可以根据 现象也能证明中和反应是放热的。
6.将体积为V1,质量分数为3.65%的HCl溶液逐滴滴入盛有体积为V2未知浓度的NaOH溶液的烧杯中(如图甲),测量并记录溶液的pH变化(如图乙)和温度变化(如图丙)。
(1)图乙中V1=0时,图甲中烧杯内溶液的颜色显 色。
(2)通过该实验给出的判断,其中正确的是 。
A.进行该实验时环境温度为22℃
B.该实验中的反应放出热量
C.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
D.溶液由碱性转变为中性,再转变为酸性且酸性不断减弱
(3)如果实验中所用NaOH溶液中混有少量碳酸钠,可加入适量的 溶液充分反应后过滤。
7.氢氧化钠与稀硫酸反应是否放出热量?三位同学为探究此问题按如图进行了实验:
(1)甲同学按图实验:在烧杯中先加入一定量的稀硫酸溶液,然后再加入适量的氢氧化钠固体,观察到温度计示数变大,于是得到“反应放出热量”的结论。你认为是否正确并说明理由 ;
(2)乙同学用乙图实验,可以根据 现象证明该反应放出热量。
(3)丙同学是将稀硫酸不断的滴入氢氧化钠溶液中,并用数字化仪器测量的数据。由图可知,当反应进行到20s时溶液中的溶质是 。
8.氯气(Cl2)是黄绿色气体,水溶液叫氯水。把品红试纸(染有品红的纸)伸入氯水中,品红褪色。(提示:品红试纸使用方法和 pH试纸是不同的。)
【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢?
【查阅资料】氯气溶于水,部分与水反应,方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO.其中,HClO的名称叫次氯酸,是一种弱酸,具有强氧化性。
【猜想】
猜想1:是氯水中的水使品红褪色的;
猜想2:是氯水中的 (填化学式)使品红褪色的;
猜想3:是氯水中的盐酸使品红褪色的;
猜想4:是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
【实验探究】
实验操作 实验现象 过程分析
(1)把品红试纸伸入水中 没有褪色 猜想1不成立
(2)把品红试纸伸入干燥的氯气中 没有褪色 猜想2不成立
③ 没有褪色 猜想3不成立
【综合分析】氯水中的 (填化学式)使品红褪色,具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色,因为品红具有强氧化性)。
【反思】向氯水中滴加紫色石蕊试液,预测能观察到的现象并分析可能的原因是 。
9.小刚等四人组成的兴趣小组对锌与酸的反应进行了实验与探究:
(1)该兴趣小组在实验中通过仔细观察发现纯锌粒和硫酸的反应明显比粗锌粒慢。通过查阅资料了解其元素组成得知粗锌中含有一些不活泼金属,他们猜想可能是粗锌粒中不活泼金属促进了锌和硫酸的反应。为了验证该猜想,你认为应该在盛有纯锌粒和稀硫酸的试管中,加入少量的 (填序号)。
A.黄沙(主要成分SiO2) B.氯化铜 C.氯化钠 D.氯化钙
(2)实验中小刚发现加入上述第(1)问选项中后三种物质,纯锌粒和稀硫酸的反应都有不同程度的加快,请你分析可能的原因是 。
(3)小刚想通过如图日常用品制作的装置和托盘天平,用m1克的粗锌粒和足量的稀盐酸(m2克)反应,测量粗锌粒样品中锌的纯度。实验步骤如下:
步骤 操作 现象
1 称量m1克的粗锌粒和m2克的稀盐酸(足量),称量实验所用实验器材质量m3克
2 将粗锌粒放在铜网中,按图示装置组装后,称得仪器和药品的总质量为m4克
3 将铜网插入足量的稀盐酸中,充分反应 有大量气泡
4 反应完全后,称得整个装置总质量为m5克
若要计算出粗锌的纯度,最少需要上述实验数据中的 (填m1、m2、m3、m4、m5);
(4)若去掉碱石灰,则所测定的粗锌纯度 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
10.小明利用图甲装置来比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况,压强传感器能够测出密闭容器内的气压大小。现将等质量的镁、铝、铁与等质量等质量分数的稀盐酸反应,相关数据记录如图乙,已知在等温、等体积条件下,装置内气压与气体的质量成正比。
(1)实验选择的金属除质量相同外,还需要控制相同的量是 。
(2)小明分析乙图数据,得出“镁与稀盐酸反应最快”这一结论,其依据是 。
(3)许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,老师分析图丙中的ΔP1和ΔP2,认为影响装置内气压变化的“主要因素”是产生氢气的质量,请结合图丙说明理由 。
11.碳捕集是实现“碳中和”的措施之一,其中一种方法是用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。某探究小组将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,并利用传感器实时测定氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液的pH,装置如图甲所示。溶液的pH随时间变化情况如图乙,且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。通过查阅资料发现。
①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠(Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3)。
②该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3。
③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
根据以上现象和信息,小组同学展开进一步探究。
【提出问题】二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,形成的产物是什么?
【建立假设】假设1:只有碳酸钠;假设2:碳酸钠、碳酸氢钠;假设3:只有碳酸氢钠;假设4:………
小敏根据图乙曲线判断假设1不成立,理由是 。
【实验过程】继续通入二氧化碳,溶液的pH随时间变化情况如图丙。
【实验结论】小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液后的最终产物是 。
【交流评价】
(1)小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态,接下去的操作是 。
(2)小兴受小金的启发,猜测最后溶液可能呈酸性,他猜想的依据是 ,所以建议小组同学继续展开探究。
12.学习复分解反应发生条件时,小金同学将稀硫酸分别加入以下三支试管:
试验编号 一 二 三
试管内试剂 Fe2O3粉末 NaOH溶液+酚酞试剂 MgCl2溶液
(1)实验一中,微热试管,出现 现象时,表明Fe2O3与稀硫酸发生了反应。
(2)实验二中,当溶液刚变为无色时,此时溶液的pH 7(请填“>”、“=”、“<”、“≥”或“≤”)。
(3)为了验证实验三是否发生复分解反应,小金同学进行了如下探究。
已知:SO42﹣对Cl﹣的检验、测定有干扰。
①步骤Ⅱ中加入的试剂要足量,目的是 。
②若满足m= (用含m1和m2的式子表示),证明实验三未发生复分解反应。
13.2023年杭州亚运会的火炬设计思想源自良渚文化,名为“薪火”,寓意着中华文明薪火相传,火炬以丙烷(C3H8)为燃料,为探究其燃烧后的产物,课外实验小组的同学在老师的指导下选择了如图装置对丙烷燃烧后的气体进行了检测。(根据质量守恒定律丙烷燃烧后的气体产物可能含有CO、CO2和H2O)
(1)请写出一条丙烷的化学性质 。
(2)燃烧后的气体应依次通过装置 (选填“A→C”或“C→A”)→B→D。
(3)实验过程中能观察的现象:A装置中的澄清石灰水变浑浊,B装置中黑色粉末变红,C中的无水硫酸铜变蓝,D装置中的澄清石灰水变浑浊。可得出丙烷燃烧后的气体是 。
(4)A中氢氧化钠溶液的作用是 。
14.由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”,已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究(资料显示该塑料只含C、H两种元素),他们设计了如图所示的实验装置,使该塑料试样在纯氧中燃烧,观察实验现象,分析有关数据,推算元素含量。
(1)仪器B的作用是 ;
(2)仪器F的作用是 ;
(3)若仪器C的玻璃管中放入的塑料试样质量为Wg,塑料试样充分燃烧后,若仪器D增重a g,则Wg该塑料试样中含氢元素的质量为 g(计算结果保留最简分数形式)
(4)若装置中没有连接仪器B,将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果 (选填“偏小”“偏大”或“无影响”);
(5)若该塑料袋是由聚氯乙烯塑料制成的,则要检验生成了氯化氢气体,应将装有足量 溶液的试剂瓶添加到 装置之间。
15.市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质 (选填“一”或“二”),理由是 。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号 反应前 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液质量/克 0 10 10 10 10 10
C装置中溶液总质量/克 100.0 101.1 102.2 103.3 104.4 105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会 (选填“偏大”或“偏小”)。
16.侯氏氨碱法生产纯碱主要的工艺流程如下:
【资料】如图中虚线框内的主要反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3;碳酸氢钠在20℃时溶解度为9.6g,在50℃以上开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸氢钠的溶解度受温度影响较大。请完成下列各题:
(1)操作Ⅰ的名称 ,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是 。
(2)写出NH4Cl的一种用途 ;在该工艺流程中能循环使用的物质有 。
(3)加入稍过量Ca(OH)2溶液后反应的化学方程式为 ;滤液B加入盐酸后反应的化学方程式为 。
(4)为除尽粗食盐水中的氯化钙和氯化镁,加入的氢氧化钙和碳酸钠试剂的先后顺序不能颠倒,原因是 。
17.锰钢(含Fe、Mn、C等)是具有优良金属性能的合金,在生产生活中有广泛的应用。
查阅文献得知:①锰是难溶于水的固体。②锰在水溶液中反应常显+2价,使溶液呈肉色。
兴趣小组同学为了解Mn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如下探究。
(1)根据金属活动性顺序(Fe>Cu),对Mn的金属活动性提出了三种猜想:
猜想Ⅰ:Mn>Fe>Cu;猜想Ⅱ:Fe>Cu>Mn;猜想Ⅲ:Fe>Mn>Cu。
(2)初步探究:
实验序号 操作 现象 结论
1 将三种打磨好、粗细质量相同的金属片,分别放入相同的稀硫酸中 放入铁片溶液呈浅绿色,放入锰片溶质为肉色,放入铜片溶液为无色 猜想 错误
2 将打磨好的锰片放入硫酸亚铁溶液中 猜想Ⅰ正确
(3)进一步探究:兴趣小组同学认为有不同的方法可以比较铁、锰的活动性,兴趣小组又进行了新的探究:在盐酸中加入铁或锰进行反应。实验结果记录如下表:
实验编号 盐酸的浓度(均取20mL) 金属(均取2g) 金属的形状 收集50毫升氢气所需时间/s
① 10% 锰 粉状 70
② 10% 铁 片状 120
③ 20% 铁 片状 110
①依据以上实验结果能否推断出锰、铁活动性顺序?请判断并说明依据: 。
②你认为金属与酸的反应速度除了表中的影响因素还受哪些因素影响? (说出一项即可)
18.铁合金是生产生活中使用最广泛的金属材料,但铁制品容易被腐蚀而在表面生成红褐色的铁锈。为探究铁制品锈蚀的条件,寻找防止铁制品锈蚀的方法,现进行如下实验:
步骤1:利用如图所示装置,将干燥的O2从导管a通入U型管(装置气密性良好,药品如图所示);待U型管内充满O2后,将导管a、b处的止水夹k1、k2夹紧。
步骤2:一段时间后,观察U型管内三处铁丝表面的变化情况。
回答下列问题:
(1)步骤2中,观察到①处没有明显变化,说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有 (填化学式),②处可能观察到的现象是 。
(2)待U型管内有明显现象后,将b导管插入水中,打开止水夹k2,观察到 现象,说明该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2。
(3)请列举一个防止铁制品锈蚀的方法 。
19.铜是一种不活泼的金属,但长期露置在潮湿的空气中会锈蚀生成“铜绿”[化学式:Cu2(OH)2CO3]。某科研小组为探究铜绿生成的条件,并从已部分锈蚀的废铜屑中回收铜(假设不含其它杂质),实验设计如下:
(1)证明生成铜绿的条件除存在O2和H2O外,还必须有CO2。为“证明必须有CO2”需要进行以下实验中的 (填实验编号)。
(2)利用已部分锈蚀的废铜屑按照以下实验方案回收铜。
①步骤Ⅱ中主要发生的化学反应方程式为 。
②若步骤Ⅱ所得铜中含有少Cu2O,你认为可能的原因是 (写一条即可)。
③若用CO还原16.0gCuO得到Cu和Cu2O混合物的质量为ag,则a的取值范围为 。
20.研究性学习小组的同学用氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。请你一起对此展开探究。
【设计方案】
甲同学利用如图装置及药品进行实验,洗气瓶B中浓硫酸的作用是 。
【实验探究】
当玻璃管中固体由黑色转变为红色时,实验测得:
①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g;
②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g,用此数据算得水中H、O元素的质量比为 ,而由水的化学式计算得出H、O元素的质量比为1:8。
【分析交流】
假设装置内原有空气中的水蒸气、CO2已预先排尽,生成的水完全被D中碱石灰吸收。针对上述实验结果与理论值有偏差,乙同学认为:该装置存在缺陷,应在D装置后,再连接一个盛碱石灰的干燥管,增加该装置的作用是 。小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
21.小金利用如图装置进行了“在高温条件下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2”的实验,图中“仪器甲”是提供高温的加热仪器。
(1)若实验过程中部分步骤如下(没有根据操作顺序排列):
①检查装置气密性;②启动仪器甲进行高温加热;③点燃酒精灯加热;④检验氢气。
正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)为得到干燥的氢气,试剂瓶A中盛放的液体是 。
(3)图中收集氢气时,试管口朝下的原因是 。
(4)实验开始时加入a克铁粉,实验结束后硬质玻璃管内的固体经干燥后质量增加b克,当b为 (用含有a的式子表达)时,可判断铁粉已经完全反应。
22.钢铁是生产生活中用量最大、用途最广的合金,如何减少钢铁的腐蚀是一项重要的研究课题小明设计如下实验进行铁钉腐蚀的研究,如图甲所示。一段时间后发现试管①中几乎没有生锈②中铁钉稍有锈蚀,而试管③中铁钉明显锈蚀,试管④、⑤中铁钉严重锈蚀。
(1)试管②中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 。
(2)对于试管②中铁钉稍有锈蚀,小明继续研究,将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,在通风环境中持续三天采集数据,获取图像如图乙所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8﹣9mg/L),据此可知试管②中铁钉稍有锈蚀的原因是 。
(3)小明取实验结束后的试管④(含生锈铁钉)加入足量10%稀盐酸,浸泡,以除去铁钉表面的铁锈。实验中小明观察到铁锈逐渐消失。溶液呈黄色,一段时间后黄色变成了浅绿色。为什么会变色呢?小明设计了如表的二个实验(持续10小时)。
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ
实验内容
现象 溶液颜色始终呈黄色 溶液逐渐由黄色变浅绿色
综合分析上述二个实验,试管④中溶液由黄色变为浅绿色的原因可能是 。
(4)小明查阅资料获得水样温度22℃、溶解氧为6mL/L时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系如图丙。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
23.华为公司作为我国高科技的代表,一直致力于核心技术的研发。华为公司推出了5G商用芯片,而制造芯片需要用到高纯硅,工业上利用二氧化硅制备高纯硅的一种工艺流程如图所示。请回答下列问题:
(1)制造芯片要用到高纯硅,硅属于 元素(填“金属”或“非金属”)。
(2)在制粗硅反应:SiO2+2CSi+2CO↑中, (填物质名称)表现出氧化性。
(3)通过反应①的产物可知,该反应后需要添加一个 装置。若反应②为化合反应,则X的化学式为 。由图可知反应③生成的高纯硅是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(4)玻璃的主要成分是二氧化硅,二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3和一种生活中最常见的液体物质。请写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
24.某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究(固定装置略)。
【查阅资料】CO能溶于铜液。铜液:醋酸二氨合铜和氨水的混合液。
(1)按如图连接装置A﹣E,在装入试剂前,先 。
(2)反应一段时间后,能证明CO与Fe2O3反应的实验现象: ,写出CO与Fe2O3反应的化学方程式 。
(3)某同学认为该装置有缺陷,需在装置E后再连接装置F,其目的是 ,装置E、F的接口连接顺序:a连接 (填“b”或“c”)。
25.化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究:
【查阅资料】(1)该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;其它成分遇到盐酸时无气体产生。(2)碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠。
【设计实验】小组同学设计了如图所示装置(图中夹持仪器略去)测定牙膏样品中碳酸钙的含量。取10.0g样品,加入足量盐酸。
依据图示回答下列问题:
(1)C中观察到有沉淀产生,反应的化学方程式为 。
(2)实验前和实验过程中都需持续缓缓通入空气,写出实验前通入空气的目的 。
【解释与结论】将C中产生沉淀通过过滤、洗涤、干燥、称量,测得沉淀质量为3.94g,求得牙膏样品中碳酸钙的质量分数为 。
【反思与评价】若撤除装置A,直接通入空气会导致实验结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
26.反应物的质量比不同可能会影响生成物的种类,为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类,小科设计了如下实验装置和方案(B、C装置中药品足量,且所有反应均充分进行):
【提出问题】碳和氧化铜反应生成的气体是什么?
【作出猜想】猜想①:CO; 猜想②:CO2; 猜想③:CO和CO2。
【收集证据】
(1)从定性观察角度判断:若观察到 (填写现象),则说明生成气体中没有CO2。
(2)从定量计算角度判断:用电子天平测定表格中的四个数据:
反应前的质量 反应后的质量
A(试管+固体) m1 m2
B+C(广口瓶+溶液) m3 m4
若猜想③成立,则存在的质量关系是 。
【交流反思】
(3)若反应生成物有一氧化碳和二氧化碳,他又设计了如图乙所示的装置分离CO和CO2(铁架台、铁夹等固定用装置已略去,a、b为活塞)。若想实现分离,活塞a和b应该如何操作?
。
27.思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习,小科同学在研究了气体检验专题内容后,在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型:
[模型应用]有一瓶气体,可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成,小科在老师的指导下对该瓶气体进行了如下探究:
[查阅资料]吸氧剂能吸收氧气而变色。
[实验设计]用如图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
[实验步骤]① 。
②通入一定量氮气。
③通入该气体,点燃酒精灯。
[实验现象]步骤③实验过程中,A装置无现象,B和F装置出现白色沉淀,E装置中出现光亮的红色物质。
[实验结论]该气体由 组成。
[实验反思]装置C和D归属于上述思维模型中的 环节。
[实验改进]小江同学认为,原气体中的CO2对CO的检验不会产生干扰;于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,去掉B、C、D装置,其余装置顺序不变,也能达到检验CO2的目的,你认为小江的具体做法和现象是 。
28.某校微型实验项目组以“C还原CuO”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究反应后气体产物
实验前,先通了一段时间的N2,点燃丙处酒精灯,发现丙处固体未变色。然后再点燃甲处酒精灯。反应开始后甲中固体变红,若观察到 现象,说明反应产生了CO和CO2。
【任务二】探究反应后固体产物
小组成员取了5份等质量的CuO,在不同温度下与C反应,4小时后测得固体物质的XRD图谱图像。为确保反应后的固体产物不含Cu2O,据图分析可以采取怎样的措施? 。
【任务三】评价与改进
如下是该项目成员对微型实验设计的评价量表,请你帮助小组成员再添加一个评价维度,并写出一条待改进的原因。
评价维度 优秀 待改进
可行性 实验原理科学 实验原理有误
操作性 操作简便 操作复杂
经济性 药品用量节省 药品用量较多
……
29.为了比较花生仁、大米、牛肉干三种食物所含能量多少,小金同学设计了如图所示的实验装置,采用了下列实验方法和记录数据的表格,请回答下列问题。
食品名称 花生仁 牛肉干 大米
质量(g) 20 m 20
水(mL) 30 30 30
温度上升(℃)
a.分别称取花生仁、大米、牛肉干,并将它们分别粉碎。
b.在下图所示装置的试管中加入30mL水。
c.测量并记录加热前的水温。
d.将粉碎后的花生仁放在燃烧匙中,然后在酒精灯上加热到自行燃烧后马上置于试管下方,使其完全燃烧干净。
e.在同样条件下,再分别用大米和牛肉干重复以上实验。
(1)上述实验步骤尚不完整,请补充实验步骤: 。
(2)表格中m的数值应该为 。
(3)实验结束后,小金认为,该实验并不能完全说明糖类、脂肪和蛋白质三类营养素的供能情况,其理由可能是 。
(4)要获得较为准确的测量结果,什么时候将燃烧后的可燃物从锥形瓶下移开,并记录温度计上显示的温度呢?经过讨论,形成了以下三种不同意见,其中最为科学合理的是 (填字母)。
A.火焰熄灭时 B.可燃物灰烬凉透时 C.温度计显示的温度不再升高时
30.小华在探究“馒头在口腔中的消化”实验中,分别对三支试管进行了如下处理:
序号 处理方法
1 馒头碎屑、2毫升唾液充分搅拌、37℃温水
2 馒头碎屑、4毫升清水充分搅拌、37℃温水
3 馒头碎屑、2毫升唾液充分搅拌、5℃水
(1)第2号设计有错,将错误之处改正为 。
(2)第2号改正设计后,将三支试管都放入相应温度水中,5~10分钟后取出,并分别滴加2滴碘液,不会变蓝的是 号。
(3)1、3号对照,两组间的变量是 。
(4)第2号改正设计后,1、2号对照,说明 对淀粉有消化作用。
31.酿酒用的酵母菌在有氧情况下能进行有氧呼吸。消耗氧气的同时在同温同压下能产生等体积二氧化碳。而在无氧情况下能进行无氧呼吸,科学兴趣小组运用如图实验装置验证酵母菌呼吸作用的类型。实验开始时,关闭活塞,观察甲、乙两个装置中着色液位置的变化,实验环境温度恒定5℃,实验数据记录如表,请分析回答。
实验时间t/h 0 1 2 3 4 5 6 7 8
甲中着色液移动距离x/mm 0 10 20 25 30 33 35 35 35
乙中着色液移动距离y/mm 0 0 0 2 6 12 15 20 30
(1)装置乙中液体A应是 。
(2)实验中,图甲中的着色液会向 (选填“左”或“右”)移动。
(3)酵母菌在2h~6h间所进行的呼吸类型为 (选填“有氧呼吸”或“有氧呼吸”或“有氧呼吸和无氧呼吸”)。
32.酵母菌在无氧环境下将有机物分解成酒精与二氧化碳。酵母菌无氧呼吸产生的酒精会对其造成伤害,从而抑制其呼吸作用强度吗?为此,科学小组的同学进行了如下探究活动。
【提出假设】酒精对酵母菌的无氧呼吸有抑制作用,且浓度越高抑制作用越大。
【实验器材】烧杯6个,气球6个,酵母菌培养液,体积分数为20%、40%、60%、80%的酒精,蒸馏水,量筒,刻度尺等。
【实验原理】装置如图所示,气球的体积会因酵母菌的无氧呼吸而变大,从而导致烧杯中的液面上升,根据单位时间内液面上升的高度反映酵母菌无氧呼吸的强度。
【实验过程】①将6个气球分别编号,向1号气球中加10mL已杀死酵母菌的培养液,其余气球中分别加入含有等量酵母菌的培养液10mL。
②在1,2号气球中加入10mL蒸馏水,3至6号气球中分别加入10mL不同浓度的酒精,然后将6个气球分别置于对应编号的6个烧杯中,保温一段时间,将观察结果记录于表中(忽略酒精蒸发)。
实验设置 装置编号
1 2 3 4 5 6
酵母菌培养液 10mL加热杀死 10mL 10mL 10mL 10mL 10mL
不同浓度的酒精 蒸馏水 蒸馏水 20% 40% 60% 80%
液面上升的高度
设置第2组实验的目的是 。
【预期结果】若假设成立,则1号烧杯内的液面不变;2至6号的液面高低情况是 。
【实验反思】①由于开始时气球中存在一定量的氧气,酵母菌首先进行有氧呼吸,有氧呼吸时消耗的氧气与产生的二氧化碳体积相同。那么,酵母菌的有氧呼吸会对实验结论产生影响吗? 。
②实验中必须让气球处于浸没状态,但随着气球的膨胀,气球会露出水面,从而影响实验结果。为防止气球露出水面,装置的改进方法是 。
33.过氧化氢酶可以催化过氧化氢分解产生氧气和水,它存在于所有已知动物(包括人)的各个结构中,特别在肝脏中以高浓度存在.小金以新鲜猪肝研磨液为原料,用如图甲装置探究了浓度对过氧化氢酶催化作用的影响。
实验步骤:
①在室温下取0.15g猪肝研磨液和10mL蒸馏水加入图甲锥形瓶中,搅拌后塞紧橡皮塞。
②用注射器A从容器中抽出2mL气体,用注射器B将2mLH2O2溶液注入容器中,固定注射器A、B活塞,采集数据,直至反应结束。
③用0.3g、0.6g猪肝研磨液,重复上述实验,获取瓶内气压随时间变化的曲线如图乙。
(1)过氧化氢酶在肝脏中起催化作用,人体消化系统内的 酶同样也具有催化作用(填一种酶即可)。
(2)步骤②操作的目的是 。
(3)小金分析相关数据得出的结论是 。
(4)小金将一张滤纸片浸入一定浓度的新鲜肝脏研磨液中,取出晾干后,投入到盛有过氧化氢溶液的烧杯中,发现滤纸片先下沉后上浮,请对此现象做出解释 。
34.湖州盛产淡水鲜鱼,有“青、草、鲢、鳙”四大家鱼。研究性学习小组尝试对草鱼消化道中蛋白酶的活性进行研究。分析回答下列问题:
(1)如图1是18℃时在不同pH条件下草鱼消化道各部位蛋白酶活性,由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最低的是 。
(2)资料表明草鱼人工养殖温度常年在15~18℃之间,学习小组假设:草鱼蛋白酶的最适温度在15~18℃之间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。
①胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在 。
②实验结果如图2,据此能否确认该假设成立,并说明理由: 。
(3)研究还发现,草鱼消化道淀粉酶的含量少,活性低,所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低 的比例,以减少对河流的污染。
35.已知酵母菌中含过氧化氢酶,能催化分解过氧化氢。小晨据此设计并进行如下实验,探究温度对酶催化作用的影响。图甲为实验装置示意图。
注射器 A 注射器B
实验组 1%体积分数的H2O2溶液5mL 2%质量分数的酵母菌溶液2mL
对照组 1%体积分数的H2O2溶液5mL 待填
①选用2套图甲装置分别设置实验组与对照组,并将表中所示液体吸入相应注射器中;
②将装置恒温10分钟后,观察并记录各活塞对应的刻度变化量;
③打开止水夹,将注射器A中的液体缓慢推至B中后再夹紧止水夹,恒温5分钟后,观察并记录注射器B 活塞对应的刻度变化量,重复试验3次并取平均值;
④改变实验温度(温度设置:0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃),重复步骤①②③步骤。
在不同温度下,步骤②中活塞对应的刻度变化量均为 0,步骤③中实验组和对照组的注射器B 活塞对应的刻度变化量随温度的变化如图乙所示。
(1)对照组的注射器B 中应吸入 。
(2)由图乙的实验数据,可得到的结论是 。
(3)过氧化氢因其加热自分解的特性,一般不作为探究温度对酶催化作用影响的实验材料。小晨认为在一定条件下,过氧化氢作为探究温度对酶催化作用影响的实验材料是可行的,请从本实验的结果说明她的理由 。
36.酶的催化效率不仅与温度、酸碱度有关,还与离子种类有关,如氯离子(Cl﹣)能提高唾液淀粉酶的催化效率,铜离子(Cu2+)能降低唾液淀粉酶的催化效率,钠离子(Na+)对唾液淀粉酶的催化效率无影响。为了进一步探究硫酸根离子(SO42-)能否提高唾液淀粉酶的催化效率,小科进行了如下实验。
第1步:取2支洁净的试管,按表中从左到右的顺序将药品加入到相应的试管中。
第2步:在2支试管中各加入1毫升稀释唾液,然后摇匀。
第3步: ,观察并记录现象。
试管号 1%淀粉溶液 1%稀硫酸 蒸馏水 碘液
1 2mL 0 1mL 2滴
2 2mL 1mL 0 2滴
(1)请你帮小科补充完成实验步骤中第3步。
(2)实验过程中是通过观察 来比较酶的催化效率的。
(3)教师评价小科的实验还不能确定硫酸根离子(SO42-)能否提高唾液淀粉酶的催化效率,请你帮小科分析不合理的原因: 。
(4)如果小科把(3)中改进后的实验试管编号为3号,那么2号试管和3号试管作对照,还可以研究 离子对唾液淀粉酶的催化效率的影响。
37.小欢同学在探究唾液的催化作用及其影响因素时,设计并完成了以下实验,请阅读实验记录表并回答问题:
实验操作内容 甲组 乙组 丙组
1 取三支试管并编号 试管1 试管2 试管3
加入可溶性淀粉溶液/mL 2 2 2
2 不同温度条件水浴5分钟 37℃ 37℃ 0℃
3 另取三支试管并编号 试管4 试管5 试管6
加入唾液/mL 0 1 1
加入清水/mL 2 1 1
4 不同温度条件水浴5分钟 37℃ 37℃ 0℃
5 混合溶液并充分摇匀, 在不同温度下水浴5分钟 试管1和4 37℃ 试管2和5 37℃ 试管3和6 0℃
6 滴入1滴碘液,观察现象 变蓝 不变蓝 变蓝
(1)对比甲乙可知,乙不变蓝的原因是唾液淀粉酶将淀粉分解为 .淀粉在人体的消化道内最终被分解为葡萄糖,参与此过程的消化液还有 .
(2)要证明唾液的催化作用受温度影响,应选用 两组实验进行比较.
(3)小欢同学还想探究重金属离子(铜离子)对唾液的催化作用是否有影响?他提出只要再增设一组实验,即将乙组实验的清水用氯化铜溶液替代就可以完成探究.请你对小欢的方案作出评价. .
38.小金同学研究酵母菌的呼吸作用方式及其代谢产物时,设计了如图甲和乙装置 进行实验。在35℃时,将酵母菌和一定质量分数的葡萄糖溶液(酵母菌培养液) 混合后,分别加入B和D装置中。(忽略右边空气进入装置的影响)据此回答下列问题。
(1)小金同学通过C和E装置的澄清石灰水是否变浑浊,来判断酵母菌是进行有氧呼吸还是无氧呼吸。该判断依据是否合理,请说明理由: 。
(2)小金认为C装置的澄清石灰水变浑浊不足以确定B装置中产生了CO2,需要如何改进?
(3)利用传感器测定并记录D装置中酵母菌数量、葡萄糖浓度和酒精浓度并绘制如图 丙曲线。解释在温度为35℃时,图丙中0~T1酒精含量没有改变的原因是 。
(4)实验后,请将A装置中的溶液恢复成原溶液,写出反应方程式: 。
39.植物细胞壁的化学成分主要是果胶和纤维素,果胶酶能够水解果胶。工业生产果汁时,常常利用果胶酶处理果泥,以提高果汁产量。为了探究温度对果胶酶催化效率的影响,某科学兴趣小组进行如下实验。
①将2mL果胶酶与20g苹果泥分装于不同的试管,在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图甲)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图乙)。
③将步骤②处理后的混合物进行过滤,收集滤液,测量果汁量(如图丙)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录相同时间的果汁量,结果如表:
温度(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80
相同时间的果汁量/mL 8 13 15 25 15 12 11 10
(1)本实验是通过 来反映不同温度下果胶酶催化效率的。
(2)设置实验步骤①的目的是 。
(3)通过以上实验能不能确定果胶酶的最适温度?如果不能,请设计出进一步探究果胶酶的最适温度的实验方案。 。
40.不同条件下,石油降解酶对某湖泊污泥中石油分解能力的测定,结果如图示意。回答问题:
(1)分析“污泥含水量20﹣40%”曲线,其探究问题的自变量是 ,要比较石油降解酶催化分解石油能力的大小,可观测的指标是 。
(2)对比图中三条曲线pH=7时的数据,可得出的结论是 。
(3)通过预实验得知石油降解酶的适宜温度在20﹣30摄氏度之间,为进一步探究石油降解酶的最适温度,以2摄氏度为温度梯度进行探究,设计一个相应的实验记录表格。
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【高频专攻·决胜期末】浙教版九年级科学上册期末复习最后一练
高频考点二 实验探究(化学+生物)(40题)
1.【答案】(1)NaCl、CaCl2、HCl;
(2)稀盐酸过量或恰好完全反应;
(3)有沉淀,无气泡;有沉淀,有气泡。
【解答】解:(1)稀盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水,稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,第1小组废液缸中无沉淀、有气泡产生,为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,则所得溶液显酸性,说明盐酸过量,不存在氢氧化钙和碳酸钠,则该小组废液中的溶质组成成分为NaCl、CaCl2、HCl;
(2)稀盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水,稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,从反应物用量的角度分析实验①②,可以得出实验②中反应物碳酸钠没有剩余,可能两种物质恰好完全反应,或者盐酸过量,故实验②中反应物盐酸的用量应该是稀盐酸过量或恰好完全反应;
(3)若反应①中恰好完全反应,反应后的溶液中存在氯化钙,反应②中碳酸钠过量,将废液倒入废液缸中,氯化钙溶液和碳酸钠反应产生沉淀,可以看到有沉淀、无气泡的现象,若反应①中盐酸稍过量,溶液中存在氯化钙和盐酸,反应②中碳酸钠过量,将废液倒入废液缸中,盐酸和碳酸钠反应产生气泡,盐酸恰好反应后,碳酸钠与氯化钙溶液反应产生沉淀,则可以看到有气泡、有沉淀产生,故除了上面第1、2小组出现的现象外,还会出现的两种现象是①有沉淀,无气泡;②有沉淀,有气泡。
故答案为:(1)NaCl、CaCl2、HCl;
(2)稀盐酸过量或恰好完全反应;
(3)有沉淀,无气泡;有沉淀,有气泡。
2.【答案】【方案一】
(1)二氧化碳会溶于水并与水反应;
(2)①结合题意分析物质;②结合二氧化碳反应进行量的分析;
【方案二】NaOH的乙醇溶液。
【解答】解:【方案一】
(1)因为二氧化碳可以溶于水,且二氧化碳也可以和水反应,导致压强减小,故答案为:二氧化碳会溶于水并与水反应;
(2)①为了控制变量,加入的体积应该是45mL,②因为二氧化碳既可以和溶液中的水反应,也可以和氢氧化钠反应,所以最后甲中压强减小的比乙更厉害,故答案为:①45mL蒸馏水;②最终甲烧瓶内压强比乙烧瓶更小;
【方案二】为了验证上述实验,需要将水换成其他溶剂,所以将二氧化碳通入到氢氧化钠的乙醇溶液中,故答案为:NaOH的乙醇溶液。
3.【答案】猜想假设:CaCO3;
实验验证:实验1:发热;
实验2:二氧化碳;
实验3:固体全溶,有气泡产生;
反思评价:CaO+H2O=Ca(OH)2;
拓展应用:(1)BC;
(2)密封。
【解答】解:猜想假设:Ca(OH)2可以和空气中的二氧化碳反应产生碳酸钙和水,则还可能有碳酸钙;故答案为:CaCO3;
实验验证:实验1:样品中有氧化钙,氧化钙和水反应产生氢氧化钙的同时放出大量的热,则会观察到试管外壁发热;故答案为:发热;
实验2:氢氧化钙和二氧化碳反应会产生碳酸钙沉淀和水,则滤液变浑浊,则通入的是二氧化碳气体;故答案为:二氧化碳;
实验3:滤渣中有碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳气体,加入的盐酸足量,将碳酸钙完全反应,则会观察到固体全溶,有气泡产生;故答案为:固体全溶,有气泡产生;
反思评价:滤液中的氢氧化钙,有可能是氧化钙和水反应产生的氢氧化钙,方程式是:CaO+H2O=Ca(OH)2,所以样品中不一定含有氢氧化钙;故答案为:CaO+H2O=Ca(OH)2;
拓展应用:(1)证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在,
A、硝酸和氢氧化钙反应产生硝酸钙和水,没有现象;故A错误;
B、因为氢氧化钙溶液显碱性,酚酞溶液遇到碱性溶液会变红,如果滴入酚酞溶液后溶液变红,则有氢氧化钙,反之则没有氢氧化钙;故B正确;
C、碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠,溶液中有氢氧化钙,则会有沉淀产生;反之,则没有沉淀产生;故D正确;
故答案为:BC;
(2)易与空气中的物质反应的药品,需要将其与空气隔绝,则要密封保存,故答案为:密封。
4.【答案】见试题解答内容
【解答】解:【进行实验】碳酸钠会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,氢氧化钠会与氯化铁生成氢氧化铁沉淀,所以
步骤 实验操作 实验现象
1 取少量固体于小烧杯中,加水充分溶解 固体全部溶解
2 取少量烧杯中的溶液于试管中,加入过量的BaCl2溶液 产生白色沉淀
3 取步骤2中的上层溶液于另一试管中,再加入少量FeCl3溶液 产生红褐色絮状沉淀
【解释与结论】(2)铁离子会与氢氧化钠、碳酸钠反应生成红褐色的沉淀,所以用氯化铁检验氢氧化钠需要先除去碳酸钠,所以步骤2加入过量BaCl2溶液的目的是:除去并检验溶液中的碳酸钠;(3)碳酸钠和氢氧化钠都显碱性,都能是酚酞变红色,检验氢氧化钠需要将碳酸钠除去,然后再进行检验,所以方案合理,原因是:氯化钡会与碳酸钠反应除去碳酸钠,氯化铁与氢氧化钠反应生成红褐色絮状沉淀氢氧化铁,可以验证药品是碳酸钠和氢氧化钠的混合物;
【交流与评价】合理,氯化钡会与碳酸钠反应除去碳酸钠,酚酞遇碱变红,可以验证药品是碳酸钠和氢氧化钠的混合物。
故答案为:【进行实验】
步骤 实验操作 实验现象
1
2
3 少量步骤2中的上层溶液
【解释与结论】(2)除去并检验溶液中的碳酸钠;(3)碳酸钠和氢氧化钠的混合物;
【交流与评价】合理,氯化钡会与碳酸钠反应除去碳酸钠,酚酞遇碱变红色,可以验证药品是碳酸钠和氢氧化钠的混合物。
5.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)氢氧化钠固体溶于水放热,会对实验造成干扰,故本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体;
(2)氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠与稀硫酸反应能放出热量;
(3)反应若放出热量,则会使烧瓶中的气体受热而膨胀,从而烧杯中的导管口有气泡冒出,则说明中和反应放热。
故答案为:
(1)此时二者恰好完全反应,放出的热量最多;
(2)饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠与稀硫酸反应能放出热量;
(3)烧杯中的导管口有气泡冒出。
6.【答案】(1)红色;
(2)B;
(3)Ca(OH)2。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液显红色。
(2)A、由图丙中信息可知V1=5mL时,溶液温度为22℃,而不是环境温度为22℃,故判断不正确;
B、由图可知,反应过程中溶液温度先升高后降低,说明该反应放热,故判断正确;
C、该实验不能证明有水生成的反应都是放热反应,故判断不正确;
D、由图可知,反应过程中溶液由碱性转变为中性,再转变为酸性,但酸性不断增强,故判断不正确。
故选B。
(3)由于碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,过滤能除去碳酸钙沉淀。
故答案为:(1)红色;
(2)B;
(3)Ca(OH)2。
7.【答案】(1)氢氧化钠固体溶于水放热;
(2)导管2口有气泡;
(3)NaOH和Na2SO4。
【解答】解:(1)我认为甲同学的结论错误,理由是:氢氧化钠固体溶于水放热;故答案为:氢氧化钠固体溶于水放热;
(2)乙同学用乙图实验,可以根据导管2口有气泡现象证明该反应放出热量;故答案为:导管2口有气泡;
(3)根据图线可知,20℃时,溶液的温度仍然在上升,那么此时反应正在进行,此时溶液中肯定有反应产物硫酸钠和剩余的氢氧化钠,即溶质为NaOH和Na2SO4;故答案为:NaOH和Na2SO4。
8.【答案】见试题解答内容
【解答】解:【猜想】氯水是指氯气溶于水,既发生一个物理变化(氯气和水),又发生一个化学变化(生产盐酸和次氯酸),因此一共有四个猜想。故答案为:Cl2;
【实验探究】要证明猜想3不成立,只要把品红试纸伸入到盐酸中,现象是无变化就可以了,因此能使品红变色的是次氯酸。故答案为:把品红试纸伸入到盐酸中;HClO;
【反思】因为氯水中有HCl和HClO,故向氯水中滴加紫色石蕊试液,观察到的现象是:先变红色后褪色,因为酸能使紫色石蕊试液变红色,次氯酸具有漂白性,又能使颜色褪去。故答案为:先变红色后褪色,酸能使紫色石蕊试液变红色,次氯酸具有漂白性,又能使颜色褪去。
9.【答案】(1)B;
(2)溶液中的Cl﹣ 对反应可能起了促进作用;
(3)m1、m4、m5;
(4)偏大;
【解答】解:(1)黄沙中不含金属元素,由金属活动性顺序可知:钠、钙都比锌活泼,铜不如锌活泼,为了验证猜想,应该在盛有纯锌粒和稀硫酸的试管中,加入少量的氯化铜;故答案为:B;
(2)氯化铜、氯化钠和氯化钙溶液中都含有氯离子,所以可能是溶液中的Cl﹣ 对反应可能起了促进作用;故答案为:溶液中的Cl﹣ 对反应可能起了促进作用;
(3)若要计算出粗锌的纯度,可通过反应前后容器内减少质量确定出产生氢气质量,再利用氢气质量计算出锌的质量,所以需要知道粗锌的质量和反应前后容器内的总质量,即 m1、m4、m5;故答案为:m1、m4、m5;
(4)若去掉碱石灰,则氢气中会含有水蒸气,使测定的锌的质量偏大,粗锌纯度偏大;故答案为:偏大;
10.【答案】(1)镁、铝、铁的形状相同;
(2)相同时间时,镁的气压最大,即生成气体的体积最多;
(3)氢气中混入了氯化氢气体。
【解答】解:(1)该实验的目的是比较不同金属与稀盐酸反应的快慢情况,根据控制变量法,除了金属的种类不同,其它因素均相同,故实验中还要控制成一致的变量是镁、铝、铁的形状相同;
(2)分析乙图,根据气压越大,即生成气气体积的越多,得出三个实验在相同时间时,镁的气压越大,即生成气体的体积越多,反应速度越快;
(3)盐酸具有挥发性,镁与盐酸反应生成氢气和氯化镁并放出热量,导致盐酸挥发出氯化氢气体,从而生成的氢气中混有少量的氯化氢气体。在进行上述实验过程中,发现每组实验测得的装置内压强的实际值都比计算得到的理论值大,如图丙所示。从影响装置内气压变化的“主要因素”是产生氢气的质量的角度来分析,可能的原因是氢气中混入了氯化氢气体。
故答案为:(1)镁、铝、铁的形状相同;
(2)相同时间时,镁的气压最大,即生成气体的体积最多;
(3)氢气中混入了氯化氢气体。
11.【答案】【建立假设】该温度下,饱和碳酸钠溶液的 pH为11.6,此时pH小于11.6;
【实验结论】碳酸氢钠;
【交流评价】(1)继续通入二氧化碳,直到pH不再变化;
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性。
【解答】解:【建立假设】该温度下,饱和碳酸钠溶液的 pH为11.6,此时pH小于11.6;
【实验结论】该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3,根据图丙曲线认为二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液后的最终产物是碳酸氢钠;
【交流评价】(1)碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,溶液的pH可能还未呈稳定状态,接下去的操作是继续通入二氧化碳,直到pH不再变化;
(2)猜测最后溶液可能呈酸性,他猜想的依据是二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性。
故答案为:【建立假设】该温度下,饱和碳酸钠溶液的 pH为11.6,此时pH小于11.6;
【实验结论】碳酸氢钠;
【交流评价】(1)继续通入二氧化碳,直到pH不再变化;
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性。
12.【答案】(1)固体逐渐消失,溶液变为黄色;
(2)=;
(3)①将溶液中的氯离子完全沉淀;
②2(m1+m2)。
【解答】解:(1)实验一中,微热试管,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,可观察到固体逐渐消失,溶液变为黄色;
(2)酚酞遇碱性溶液变红,遇酸性或中性溶液不变色,氢氧化钠与硫酸反应生成中性的硫酸钠和水,当溶液刚变为无色时,恰好完全反应,此时溶液的pH=7;
(3)①银离子和氯离子反应生成氯化银沉淀,步骤Ⅱ中加入的试剂均要足量,目的是将溶液中的氯离子完全沉淀,确保后续测量准确;
②硫酸和氯化镁未发生复分解反应,步骤Ⅱ发生的反应是:MgCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Mg(NO3)2,步骤皿发生的反应是:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,根据质量守恒定律,氯化镁反应前后各元素质量相等,则每一份溶液中氯化镁的质量为m1+m2,所以m=2(m1+m2)。
故答案为:
(1)固体逐渐消失,溶液变为黄色;
(2)=;
(3)①将溶液中的氯离子完全沉淀;
②2(m1+m2)。
13.【答案】(1)可燃性;
(2)C→A;
(3)CO、CO2和H2O;
(4)吸收气体产物的原有的二氧化碳,防止干扰一氧化碳的检验。
【解答】解:(1)由题干信息可知丙烷具有可燃性;
(2)燃烧后的气体中含有水蒸气,应该首先检验,故先通过C,再通过A检验是否含有二氧化碳,应依次通过装置C→A→B→D;
(3)实验过程中能观察的现象:A装置中的澄清石灰水变浑浊,说明含有二氧化碳,C中的无水硫酸铜变蓝,说明含有水蒸气,B装置中黑色粉末变红,D装置中的澄清石灰水变浑浊,说明含有一氧化碳。可得出,丙烷燃烧后的气体产物含有CO、CO2和H2O;
(4)A中氢氧化钠溶液的作用是吸收气体产物的原有的二氧化碳,防止干扰一氧化碳的检验。
故答案为:(1)可燃性;
(2)C→A;
(3)CO、CO2和H2O;
(4)吸收气体产物的原有的二氧化碳,防止干扰一氧化碳的检验。
14.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)装置B中装的是浓硫酸,浓硫酸用于除水蒸气,故答案为:吸收水蒸气,干燥从A发生装置中出来的氧气;
(2)碱石灰能够吸收空气的水蒸气和二氧化碳,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入E装置,造成实验误差;故填:防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入E装置,造成实验误差;
(3)塑料试样充分燃烧后,若装置D增重a g,浓硫酸吸水故D增重的质量即W g该塑料试样燃烧生成的水的质量,据质量守恒定律,水中氢元素即塑料样品中的氢元素,所以W g该塑料试样中含氢元素的质量为ag;装置E增重的质量即生成的二氧化碳的质量,样品中的碳元素质量等于生成的二氧化碳中碳的质量,故W g该塑料试样中含氢元素的质量为:ag×2/18×100%=a/9g,
故答案为:a/9;
(4)若整套装置中没有连接仪器B,会使氧气中的水蒸会进入装置D,从而使实验测得的水的质量大于塑料样品燃烧生成的水,故将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果偏大。如果利用E装置中的数据计算时,若装置中没有连接装置B,氧气中的水蒸气和反应生成的水蒸气会被D装置中的浓硫酸吸收,不能进入E装置中,E装置中增加的质量即为反应生成二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量可以计算碳元素的质量,资料显示该塑料只含C、H两种元素,碳元素计算无影响,则氢元素计算也无影响。因此不影响测算结果。故答案为:偏大或无影响;
(5)氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,所以可用硝酸银溶液来检验;将盛有硝酸银溶液的试剂瓶安装至在DE之间;故填:AgNO3;D与E。
15.【答案】(1)二;人体内不能达到50℃的温度或人体内有盐酸;
(2)包装袋上的标注不准确;
(3)偏大。
【解答】解:(1)因为人体内不能达到50℃的温度,所以他喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳不是受热分解,主要是因为人体的为中有盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳;
(2)由题意得:生成二氧化碳的质量为105.0g﹣100.0g=5.0g
设样品中碳酸氢钠的质量为x。
2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
x 5.0g
x≈9.55g
样品中碳酸氢钠的质量分数为:×100%=95.5%≠99%,因此包装袋上的标注不准确;
答:包装袋上的标注不准确;
(3)根据图中的实验过程。A装置硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,B装置干燥二氧化碳气体,C装置吸收生成的二氧化碳,因此C装置中溶液增加量即为生成的二氧化碳气体,因此如果去掉装置B,则水蒸气也进入C装置,导致二氧化碳的质量增大,计算所得的碳酸氢钠的质量增大,测量结果将会偏大。
故答案为:(1)二;人体内不能达到50℃的温度或人体内有盐酸;
(2)包装袋上的标注不准确;
(3)偏大。
16.【答案】(1)过滤;引流;
(2)做氮肥;二氧化碳(合理即可);
(3)Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(4)如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度。
【解答】解:(1)经过操作I可以得到固体和滤液,所以操作I的名称是:过滤,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是引流;故答案为:过滤;引流;
(2)NH4Cl中含有氮元素,所以可做氮肥,由工艺流程图可知,在该工艺流程中能循环使用的物质有二氧化碳、碳酸钠等;故答案为:做氮肥;二氧化碳(合理即可);
(3)加入稍过量Ca(OH)2是为了除去氯化镁杂质,所以发生反应的化学方程式为:Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2,滤液B中含有碳酸氢钠,所以加入盐酸后反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;故答案为:Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(4)碳酸钠可以同时除去过量的氢氧化钙和生成的氯化钙,并且不会影响产品的纯度,如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度;故答案为:如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度。
17.【答案】(2)实验1:Ⅱ;
实验2:溶液由浅绿色变为肉色;
(3)①不能,实验过程中变量不唯一;
②酸的种类。
【解答】解:(2)实验1:将三种打磨好、粗细质量相同的金属片,分别放入相同的稀硫酸中,放入铁片溶液呈浅绿色,放入锰片溶质为肉色,说明铁片和锰片能与稀硫酸反应,而放入铜片溶液为无色,说明铜不与稀硫酸反应,则锰的活动性大于铜,因此猜想Ⅱ错误;
实验2:结论是猜想Ⅰ正确,说明锰的活动性比铁强,则将打磨好的锰片放入硫酸亚铁溶液中,锰与硫酸亚铁溶液反应生成硫酸锰和铁,则可观察到溶液由浅绿色变为肉色;
(3)①实验①②的金属种类不同、金属形状不同,实验中存在两个变量,不能通过金属与酸反应的快慢来比较铁、锰的活动性,实验①③的盐酸浓度、金属种类、金属形状都不同,实验中存在三个变量,不能通过金属与酸反应的快慢来比较铁、锰的活动性,则依据以上实验结果不能推断出锰、铁活动性顺序,依据是实验过程中变量不唯一;
②同形状、同质量的铁分别与同浓度的稀盐酸和稀硫酸反应,生成相同体积氢气所用时间不同,则金属与酸的反应速度还与酸的种类有关。
故答案为:(2)实验1:Ⅱ;
实验2:溶液由浅绿色变为肉色;
(3)①不能,实验过程中变量不唯一;
②酸的种类。
18.【答案】(1)H2O;铁丝生锈。
(2)水进入U型管。
(3)涂漆或涂油等。
【解答】解:(1)步骤2中,观察到①处(铁与水隔绝)没有明显变化,说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有H2O,②处可能观察到的现象是铁丝生锈。
故答案为:H2O;铁丝生锈。
(2)待U型管内有明显现象后,将b导管插入水中,打开止水夹k2,观察到水进入U型管,说明该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2。
故答案为:水进入U型管。
(3)一个防止铁制品锈蚀的方法是涂漆或涂油等。
故答案为:涂漆或涂油等。
19.【答案】(1)甲、丁。
(2)①CuO+CO═Cu+CO2。
②CO的量不足。
③12.8<a<14.4。
【解答】解:实验探究的目的是证明“必须有二氧化碳”,所以对比是否有二氧化碳,其余要完全一致,所以需要进行如图所示实验中的甲、丁。
(2)①由于铜绿受热分解为三种物质,故属于分解反应,废铜屑中的铜在空气中加热时与氧气发生化合反应生成氧化铜;②氧化铜与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳;③当一氧化碳的量不足时,会部分生成Cu2O;
④如果红色固体都是铜,则红色固体质量是:16g××100%=12.8g,
如果红色固体都是氧化亚铜,则红色固体质量为:12.8g÷×100%=14.4g,
若红色固体为 Cu 和 Cu2O 的混合物,则a 的取值范围为12.8<a<14.4。
故答案为:(1)甲、丁。
(2)①CuO+CO═Cu+CO2。
②CO的量不足。
③12.8<a<14.4。
20.【答案】【设计方案】吸收水蒸气;
【实验探究】11:80;
【分析交流】防止空气中的水和二氧化碳进入D中。
【解答】解:【设计方案】浓硫酸具有吸水性,洗气瓶B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气。
【实验探究】C装置质量减少量为氧化铜中氧元素质量,根据质量守恒定律可知,氧化铜中氧元素质量与生成水中氧元素质量相等,D装置增加量为生成水的质量。通过题中的数据,计算得出水中氧元素的质量是1.6g,氢元素的质量是1.82g﹣1.6g=0.22g,所以水中H、O元素的质量比为:0.22g:1.6g=11:80。
【分析交流】因为空气中的水、二氧化碳进入了干燥管,影响了结果,所以应该在D装置后面再连接一个干燥管,这样能够防止空气中的水和二氧化碳进入D中。
故答案为:【设计方案】吸收水蒸气;
【实验探究】11:80;
【分析交流】防止空气中的水和二氧化碳进入D中。
21.【答案】(1)①③②④;
(2)浓硫酸;
(3)氢气的密度比空气小;
(4)。
【解答】解:(1)实验前要检查装置的气密性,然后点燃酒精灯加热烧瓶中的水,产生水蒸气,启动仪器甲进行高温加热,使铁和水蒸在高温的条件下反应,最后检验氢气,故正确的操作顺序是①③②④,故答案为:①③②④;
(2)浓硫酸具有吸水性,可以干燥氢气,所以试剂瓶A中盛放的液体是浓硫酸,故答案为:浓硫酸;
(3)氢气的密度比空气小,图中收集氢气时,试管口朝下的原因是氢气的密度比空气小,故答案为:氢气的密度比空气小;
(4)ag铁粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,玻璃管里的固体是反应生成的四氧化三铁,因为实验结束后玻璃管内的固体质量增加了bg,即四氧化三铁中的氧元素的质量为为bg,铁元素的质量为ag,所以四氧化三铁中铁元素与氧元素的质量比为a:b,而四氧化三铁中铁元素与氧元素的质量比是168:64,所以a:b=168:64,b=,所以当b为时,可判断铁粉已经完全反应,故答案为:。
22.【答案】(1)除去溶于水的氧气。
(2)煮沸并迅速冷却的蒸馏水中仍然含有少量氧气,并且随着时间推移,溶解氧浓度增大。
(3)铁和氯化铁发生了反应。
(4)酸和铁发生反应。
【解答】解:(1)试管②中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是除去溶于水的氧气。
故答案为:除去溶于水的氧气。
(2)对于试管②中铁钉稍有锈蚀,小明继续研究,将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,在通风环境中持续三天采集数据,获取图像如图乙所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8﹣9mg/L),据此可知试管②中铁钉稍有锈蚀的原因是煮沸并迅速冷却的蒸馏水中仍然含有少量氧气,并且随着时间推移,溶解氧浓度增大。
故答案为:煮沸并迅速冷却的蒸馏水中仍然含有少量氧气,并且随着时间推移,溶解氧浓度增大。
(3)综合分析上述二个实验,试管④中溶液由黄色变为浅绿色的原因可能是铁和氯化铁发生了反应。
故答案为:铁和氯化铁发生了反应。
(4)小明查阅资料获得水样温度22℃、溶解氧为6mL/L时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系如图丙。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是酸和铁发生反应。
故答案为:酸和铁发生反应。
23.【答案】(1)非金属;
(2)二氧化硅;
(3)尾气处理;Cl2;纯净物;
(4)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
【解答】解:(1)元素名称带石字旁的元素是固态非金属元素,则硅属于非金属元素;故答案为:非金属;
(2)在还原反应中,提供氧的物质是氧化剂,具有氧化性,则在制粗硅反应:SiO2+2C Si+2CO↑中,二氧化硅表现出氧化性;故答案为:二氧化硅;
(3)反应①的产物中有一氧化碳,一氧化碳有毒,因此该反应后需要添加一个尾气处理装置;根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,若反应②为化合反应,则X是含有氯元素的单质,所以X的化学式为Cl2;由图可知反应③生成的高纯硅是纯净物;故答案为:尾气处理;Cl2;纯净物;
(4)玻璃的主要成分是二氧化硅,二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3和一种生活中最常见的液体物质,生活中最常见的液体物质是水,则二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3和水,反应的化学方程式为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;故答案为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
24.【答案】(1)检查装置的气密性;
(2)D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(3)吸收一氧化碳;c。
【解答】解:(1)按如图连接装置A﹣E,在装入试剂前,先检查装置的气密性。
(2)反应一段时间后,一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,能证明CO与Fe2O3反应的实验现象是:D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊;反应的化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
(3)尾气中含有有毒的一氧化碳气体,直接排放到空气中会造成空气污染,需在装置E后再连接装置F,其目的是吸收一氧化碳;CO能溶于铜液,可在E后连接F装置,用于吸收一氧化碳,尾气从长管进入,则装置E、F的接口连接顺序:a连接c。
故答案为:
(1)检查装置的气密性;
(2)D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(3)吸收一氧化碳;c。
25.【答案】(1)CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O;
(2)20%;
(3)偏大。
【解答】解:(1)二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡和水,该反应的化学方程式为CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,故答案为:CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O;
(2)二氧化碳密度比空气大,容易残留在装置内,因此需要通入空气,确保内部二氧化碳可以全部被吸收,保证实验结果的准确性,故答案为:确保内部生成的二氧化碳被吸收;
解释与结论:该沉淀为碳酸钡,而碳酸钡中碳元素来自于碳酸钙,设碳酸钙质量为x,
x××100%=3.94g××100%
解得x=2g
碳酸钠的质量分数为,故答案为:20%。
(3)若撤除装置A,空气中的二氧化碳会进入到C中,被氢氧化钡吸收,所以直接通入空气会导致实验结果偏大,故答案为:偏大。
26.【答案】(1)澄清石灰水无明显变化。
(2)(m1+m3)>(m2+m4)。
(3)打开a,关闭b,气体进入气球,得到一氧化碳;关闭a,打开b,更换另一个气球收集气体为二氧化碳。
【解答】解:(1)气体没有二氧化碳,则澄清石灰水不变浑浊,因此看不到明显变化;
故答案为:澄清石灰水无明显变化。
(2)猜想③成立,说明气体为一氧化碳和二氧化碳,一氧化碳不能被吸收,所以反应后质量减少,所以反应前质量比反应后质量大,故(m1+m3)>(m2+m4);
故答案为:(m1+m3)>(m2+m4)。
(3)一氧化碳不被氢氧化钠吸收,所以打开a气体进入后,氢氧化钠吸收二氧化碳,一氧化碳进入气球;然后再打开b,稀硫酸进入,与碳酸钠反应生成二氧化碳,再进入气球收集二氧化碳;
故答案为:打开a,关闭b,气体进入气球,得到一氧化碳;关闭a,打开b,更换另一个气球收集气体为二氧化碳。
27.【答案】[实验步骤]检查装置气密性。
[实验结论]一氧化碳、二氧化碳。
[实验反思]气体净化。
[实验改进]先通气体,观察F是否变浑浊,一段时间后,再点燃酒精灯,观察E中是否出现光亮的红色物质。
【解答】解:[实验步骤]①检查装置气密性。
故答案为:检查装置气密性。
[实验结论]步骤③实验过程中,A装置无现象,说明气体中不含有氧气,B装置出现白色沉淀,说明气体中含有二氧化碳,F装置出现白色沉淀,E装置中出现光亮的红色物质,说明气体中含有一氧化碳,进一步说明该气体由一氧化碳、二氧化碳组成。
故答案为:一氧化碳、二氧化碳。
[实验反思]装置C(吸收二氧化碳)和D(吸收水蒸气)归属于上述思维模型中的气体净化环节。
故答案为:气体净化。
[实验改进]小江同学认为,原气体中的CO2对CO的检验不会产生干扰;于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,去掉B、C、D装置,也能达到检验CO2的目的,你认为小江的具体做法是先通气体,观察F是否变浑浊(判断是否含有二氧化碳),一段时间后,再点燃酒精灯,观察E中是否出现光亮的红色物质(判断是否含有一氧化碳)。
故答案为:先通气体,观察F是否变浑浊,一段时间后,再点燃酒精灯,观察E中是否出现光亮的红色物质。
28.【答案】【任务一】乙处澄清石灰水变浑浊,丙处黑色固体变红;
【任务二】将反应的温度控制在500℃;
【任务三】环保性;有毒气体扩散到空气中。
【解答】解:【任务一】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,乙处澄清石灰水变浑浊,说明C和CuO在高温条件下反应会生成二氧化碳,CO与CuO在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,丙处黑色固体变红,说明明C和CuO在高温条件下反应会生成CO,则反应开始后甲中固体变红,若观察到乙处澄清石灰水变浑浊,丙处黑色固体变红现象,说明反应产生了CO和CO2;
【任务二】根据固体物质的XRD图谱图像可知,温度为500℃时,反应后的固体产物中只有Cu,则为确保反应后的固体产物不含Cu2O,可以采取的措施是将反应的温度控制在500℃;
【任务三】项目成员对微型实验设计的评价量表从可行性、操作性和经济性三个评价维度进行了评价,还可以从环保性的评价维度进行评价,需要对尾气进行处理,则待改进的方面是有毒气体扩散到空气中。
故答案为:【任务一】乙处澄清石灰水变浑浊,丙处黑色固体变红;
【任务二】将反应的温度控制在500℃;
【任务三】环保性;有毒气体扩散到空气中。
29.【答案】(1)观察并记录试管中水的最高温度;(2)20;(3)所选取的食品可能含有多种营养素,如花生仁中既含有较多的脂肪,也含有较多的蛋白质;(4)C。
【解答】解:(1)实验目的是通过测定水温度的变化比较三种物质的供能的大小,因此要测定加热前后水的温度;故添加的步骤是:观察并记录试管中水的最高温度;
(2)比值三种食物所含能量多少,相当于比较热值,因而必须控制质量相等,故牛肉的质量也是20g;
(3)由于同一种食物中所含糖类、脂肪和蛋白质等多种营养素,且各自的比例不同,比如:如花生仁中既含有较多的脂肪,也含有较多的蛋白质,因而不能通过三种食物完全说明糖类、脂肪和蛋白质三类营养素的供能情况。
(4)因为燃烧实验实在空气中进行,会使热量散失较多,
对实验结果影响较多,因此若改在密封的环境中实验就会使结果更精确;测量时要尽可能吸收放出的热量,因而火焰熄灭时还可能吸热,但由于散热,不能等到可燃物灰烬凉透时,应该温度计显示的温度不再升高时记录最好。
故答案为:(1)观察并记录试管中水的最高温度;(2)20;(3)所选取的食品可能含有多种营养素,如花生仁中既含有较多的脂肪,也含有较多的蛋白质;(4)C。
30.【答案】(1)2毫升清水
(2)1
(3)温度
(4)唾液
【解答】解:(1)在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同是为了控制单一变量。可见,第2号设计有错,4毫升清水应该改成2毫升清水。
(2)淀粉遇碘变蓝色,麦芽糖遇碘不会变蓝。1号试管遇碘不变蓝,原因是馒头碎屑里的淀粉在唾液淀粉酶的作用下分解为麦芽糖,因此滴加碘液不变蓝。2号试管遇碘变蓝,说明水对淀粉没有消化作用。3号试管遇碘变蓝,说明馒头块与唾液淀粉酶的混合不充分,淀粉没有被充分消化,因此部分变蓝色。所以,不会变蓝的是1号。
(3)1号是37℃,3号是5℃,两组对照,变量是温度,探究了温度是否影响馒头在口腔中的消化过程。
(4)1号加入了唾液,2号加入了等量的清水,1、2号对照,说明唾液对淀粉有消化作用。
故答案为:
(1)2毫升清水
(2)1
(3)温度
(4)唾液
31.【答案】(1)蒸馏水5mL
(2)左
(3)有氧呼吸和无氧呼吸
【解答】解:(1)根据对照实验的单一变量原则,此实验的变量是二氧化碳,因此图乙中液体A应是蒸馏水5mL。
(2)酵母菌进行有氧呼吸,消耗氧气,产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收,致使容器内气压下降,图甲中的着色液会向左移动。
(3)装置甲中的CO2会被NaOH溶液吸收,而酵母菌有氧呼吸消耗O2,所以装置甲中着色液移动的距离(左移)x表示酵母菌有氧呼吸消耗的O2的体积。装置乙中着色液移动的距离y表示酵母菌进行细胞呼吸产生的CO2与消耗的O2的体积之差(只进行有氧呼吸时,着色液不动;有氧呼吸和无氧呼吸同时进行时,着色液右移)。0~2h,装置甲着色液右移,装置乙着色液不动,说明只进行酵母菌有氧呼吸;2~6h这段时间内,装置甲着色液左移,装置乙着色液右移;说明酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸;6~8h这段时间内,装置甲中着色液不移动,装置乙着色液右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸。
故答案为:(1)蒸馏水5mL
(2)左
(3)有氧呼吸和无氧呼吸
32.【答案】【实验过程】进行对照
【预期结果】依次降低
【实验反思】①不影响
②在气球下方系一个金属块
【解答】解:【实验过程】设置第2组实验的目的是与第1组实验结果进行对照。
【预期结果】气球的体积会因酵母菌的无氧呼吸而变大,从而导致烧杯中的液面上升;反之,液面会下降;在假设成立时,即酒精对酵母菌的无氧呼吸有抑制作用,且浓度越高抑制作用越大,2至6号气球内酒精浓度依次增大,对酵母菌的无氧呼吸抑制作用越明显,气球的体积变小,导致烧杯中的液面会依次降低。
【实验反思】①由于开始时气球中存在一定量的氧气,酵母菌首先进行有氧呼吸,有氧呼吸时消耗的氧气与产生的二氧化碳体积相同,对气球的体积不会造成影响,故不会对实验结论产生影响。
②为防止气球露出水面,装置的改进方法,可在气球下方系一个金属块。
故答案为:【实验过程】进行对照
【预期结果】依次降低
【实验反思】①不影响
②在气球下方系一个金属块
33.【答案】(1)唾液淀粉(或胃蛋白等)
(2)使容器中的气压保持不变
(3)H2O2酶浓度越高催化作用越强
(4)滤纸内有过氧化氢酶,可以催化过氧化氢分解产生氧气
【解答】解:(1)过氧化氢酶在肝脏中起催化作用,人体消化系统内的消化酶,如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等同样也具有催化作用。
(2)“用注射器A从容器中抽出2mL气体,用注射器B将2mLH2O2溶液注入容器中,固定注射器A、B活塞,采集数据,直至反应结束。”这样做的目的是使容器中的气压保持不变。
(3)由实验的图文信息可知:H2O2酶浓度越高催化作用越强。
(4)由题干可知:新鲜猪肝研磨液内含有较高浓度的过氧化氢酶,被新鲜猪肝研磨液浸泡过的滤纸上含有较高浓度的过氧化氢酶;过氧化氢酶可以催化过氧化氢分解产生氧气和水。因为产生了氧气,所以开始吸水下沉滤纸随后就浮上来了。
故答案为:(1)唾液淀粉(或胃蛋白等)
(2)使容器中的气压保持不变
(3)H2O2酶浓度越高催化作用越强
(4)滤纸内有过氧化氢酶,可以催化过氧化氢分解产生氧气
34.【答案】(1)肠蛋白酶;
(2)①2、8;
②不能,由图可知随着温度提高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现。
(3)淀粉
【解答】解:(1)从图1可知,三种蛋白酶在各自最适pH值下,肠蛋白酶对应的酶活性值最小,所以催化效率最低。
(2)①由图1可知,胃蛋白酶的最适pH在2左右,幽门盲囊蛋白酶最适pH在8左右,故胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2、8。
②由图2可以看出,当温度从15﹣18℃梯度变化过程中,随着温度的升高,蛋白酶的活性一直在增强,酶活性峰值未出现,没有出现下降的拐点,因此,不能得出草鱼蛋白酶的最适温度在15﹣18℃之间。
(3)草鱼消化道内淀粉酶的含量少,活性低,对淀粉的消化存在障碍,所以在人工投放饲料时要减少淀粉的比例。
故答案为:
(1)肠蛋白酶;
(2)①2、8;
②不能,由图可知随着温度提高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现。
(3)淀粉
35.【答案】见试题解答内容
【解答】解:科学探究是指为了能积极主动地获取生物科学知识,领悟科学研究方法而进行的各种活动。通俗地说,就是让我们自己去发现问题。主动去寻找答案,而不是被动地接受知识。科学探究重在探索的过程,而不是只注重答案本身。
科学探究的过程:
科学探究过程 基本要求
提出问题 ①从生活、实践,学习中发现问题;②表述这些问题;③根据已知科学知识揭示矛盾
作出假设 ①根据已知科学知识对问题提出假设;②判断假设的可检验性
制订计划 ①拟定计划;⑦根据拟定的计划,列出所需材料和用具;③选出控制变量;④设计对照组
实施计划 ①采用多种途径实施计划;②记录现象、数据;③评价现象,数据的可靠性
得出结论 ①描述现象;②处理数据;③分析得出结论
表达和交流 ①撰写探究报告;②交流探究过程和结论并完善
根据图乙可知:在0﹣60℃之间实验组随着温度升高注射器B 活塞对应的刻度先增大在减少,说明随着温度升高过氧化氢酶催化过氧化氢的速度由快变慢;
对照组却没有变化。对照单一变量是有没有酵母菌中的酶,所以对照组加入等量清水。
(1)对照组的注射器B 中应吸入2ml清水。
(2)由图乙的实验数据,可得到的结论是随着温度升高过氧化氢酶催化过氧化氢的速度由快变慢。
(3)由图乙的实验数据对照组在60以内随着温度变化过氧化氢没有自动分解,所以在一定温度内可以用固体过氧化氢做实验。
故答案为:(1)2ml清水
(2)随着温度升高过氧化氢酶催化过氧化氢的速度由快变慢
(3)在60℃之前过氧化氢不会因加热分解
36.【答案】(1)将2支试管同时进行37℃的水浴加热
(2)碘液的褪色程度
(3)加入硫酸,分解后有H+和,H+可能对其具有催化效果,所以不能确定是硫酸根离子的催化效率;
(4)氢
【解答】解:(1)实验步骤第3步是酶催化实验的水浴加热步骤,人体温度37℃酶的活性是最强的,所以加热必须是37℃温度下完成。
(2)实验步骤第1步就是表格中,先在试管加了淀粉和碘液,淀粉变蓝,后来加入硫酸根和清水,实验现象可以看蓝色的消退情况,即可证明对酶的催化影响。
(3)表格中加入了1%的硫酸H2SO4,分解后有H+和,有两个变量,H+可能对其具有催化效果,所以很难下结论证明只有硫酸根的作用。所以此处应该为1mL1%硫酸钠溶液加入到试管中。
(4)如果小科把(3)中改进后的实验试管编号为3号,即1mL1%硫酸钠溶液加入到试管中,那么2号试管和3号试管作对照,实验变量是H+,还可以研究氢离子对唾液淀粉酶的催化效率的影响。
故答案为:
(1)将2支试管同时进行37℃的水浴加热
(2)碘液的褪色程度;
(3)加入硫酸,分解后有H+和,H+可能对其具有催化效果,所以不能确定是硫酸根离子的催化效率;
(4)氢
37.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)对比甲乙可知,乙不变蓝的原因是唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖,而麦芽糖遇到碘液不变蓝.淀粉在人体的消化道内最终被肠液、胰液分解为葡萄糖,因此参与此过程的消化液还有肠液、胰液.
(2)“要证明唾液的催化作用受温度影响”唯一不同的变量是温度,因此应选用乙、丙两组实验进行比较.
(3)“小欢同学还想探究重金属离子(铜离子)对唾液的催化作用是否有影响?他提出只要再增设一组实验,即将乙组实验的清水用氯化铜溶液替代就可以完成探究”.小欢的方案不合理,缺乏对照实验,还应再增设一组,即将乙组实验的清水用0.9%的氯化钠溶液替代,与小欢同学设置的实验组进行对照,以排出氯离子的干扰.
故答案为:(1)麦芽糖;肠液、胰液
(2)乙;丙
(3)小欢的方案不合理,缺乏对照实验,还应再增设一组,即将乙组实验的清水用0.9%的氯化钠溶液替代,与小欢同学设置的实验组进行对照,以排出氯离子的干扰
38.【答案】(1)不合理,因为酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2都会使澄清灰水变浑浊;
(2)通入空气前,先通入氮气将装置中原有的CO2驱尽;
(3)酵母菌没有进行无氧呼吸分解葡萄糖;
(4)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
【解答】解:(1)不能根据CE的澄清破水变浑浊来判断,因为酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生O2,都会使澄清石灰水变浑浊。可以用酸性重铬酸钾来检验BD中是否有酒精产生;
(2)可以在通入空气前,先通入氮气将装置中原有的CO2驱尽,防止影响实验结果;
(3)酒精是酵母菌无氧呼吸的产物,此时酵母菌没有进行无氧呼吸,葡糖糖未分解;
(4)氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
故答案为:(1)不合理,因为酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2都会使澄清灰水变浑浊;
(2)通入空气前,先通入氮气将装置中原有的CO2驱尽;
(3)酵母菌没有进行无氧呼吸分解葡萄糖;
(4)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
39.【答案】(1)相同时间的果汁量
(2)使果胶酶和苹果泥处于相同预定温度下,避免不在预定温度下混合发生反应,影响实验结果
(3)不能。在30﹣50℃之间进一步缩小温度梯度范围进行实验,相同时间的果汁量最多的一组对应的温度即为果胶酶的最适温度
【解答】解:(1)实验中,相同时间的果汁量的多少可以作为果胶酶催化效率的指标,因为果胶酶催化效率越高,相同时间内水解果胶产生的果汁量就越多。
(2)在步骤①中,将果胶酶与苹果泥分开在不同温度下恒温处理,是为了使果胶酶和苹果泥处于相同预定温度下,避免不在预定温度下混合发生反应,影响实验结果。
(3)通过以上实验不能确定果胶酶的最适温度。虽然数据显示在30°C时果汁量最大,但这个结果可能只是表明30°C是实验中测试温度的一个相对较高的催化效率点,而不是最适温度。要确定果胶酶的最适温度,需要设计进一步的实验方案。进一步探究果胶酶的最适温度的实验方案可以是:在更精细的温度范围内重复实验,例如以40℃为中心,每隔1°C或0.5°C测试一次,以更精确地找到催化效率最高的温度点。
故答案为:(1)相同时间的果汁量
(2)使果胶酶和苹果泥处于相同预定温度下,避免不在预定温度下混合发生反应,影响实验结果
(3)不能。在30﹣50℃之间进一步缩小温度梯度范围进行实验,相同时间的果汁量最多的一组对应的温度即为果胶酶的最适温度
40.【答案】(1)pH;2天后1kg污泥中石油含量;
(2)pH=7时,污泥含水量越高,石油降解酶催化分解石油的能力越强;
(3)。
【解答】解:(1)分析“污泥含水量20﹣40%”曲线,其探究问题的自变量是pH;要比较石油降解酶催化分解石油能力的大小,可观测的指标是2天后1kg污泥中石油含量,故答案为:pH;2天后1kg污泥中石油含量;
(2)对比图中三条曲线pH=7时的数据,可得出的结论是在:pH=7时,污泥含水量越高,石油降解酶催化分解石油的能力越强,故答案为:pH=7时,污泥含水量越高,石油降解酶催化分解石油的能力越强;
(3)探究石油降解酶的最适温度实验记录表为:,故答案为:。
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