2020年中考化学二轮专题(五)实验创新题

[学生用书P125]专题提升（五）实验创新题特点：充分利用现有的仪器和数字传感器，改进和设计出一些构造简单、操作方便、现象直观的化学实验。此类试题注重基础探究，侧重于控制变量法、对比实验法等化学思维方法的运用，综合性较强，是对学生的综合应用能力和发散思维的进一步考查。类型：常以教材中基础实验为载体，对实验进行改进或创新设计。解题方法：认真做实验，掌握课本上每个演示实验和学生实验的原理和操作要求，注意从实验现象中思考问题、发现问题。[学生用书P101]类型一基础实验的改进[2019·北京]用如图装置进行实验，挤出浓盐酸。(1)实验现象是湿润的紫色石蕊小纸花变红。(2)该实验说明分子具有的性质是分子在不断运动。【解析】(1)浓盐酸易挥发出氯化氢气体，氯化氢气体易溶于水，可以使湿润的紫色石蕊小纸花变红。(2)浓盐酸易挥发出氯化氢气体，氯化氢分子在不断运动，氯化氢分子溶于水，可以使湿润的紫色石蕊小纸花变红。类型二基础实验的创新设计[2019·福建]实验室制取氧气并模拟氢氧焰实验。(1)用过氧化氢制取氧气(二氧化锰作催化剂)。①反应的化学方程式为。②仪器A的名称为。现用下列仪器组装氧气的发生装置，应选用的仪器有(填标号)。③欲用浓硫酸干燥氧气，应从装置F的(填“a”或“b”)处通入气体。ACD锥形瓶a2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑(2)模拟氢氧焰实验：按下图所示装置进行实验。①关闭K，通入氢气，点燃。为保证安全，点燃氢气之前应先。将铁丝网放在火焰上灼烧，铁丝网只发红，不熔断。②打开K，通入氧气，火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的有关。验纯浓度【解析】(1)①实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式为2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑。②仪器A的名称为锥形瓶，依据此题信息应选择的发生装置为固液混合不加热装置。③万能瓶作干燥气体的装置使用时，气体应长进短出。(2)①可燃性气体点燃前应先验纯。②关闭K和打开K的差别为氧气的浓度不同。[2019·成都]实验室用下图所示装置制取氧气，根据实验回答：(1)仪器①的名称是。(2)A装置中反应的化学方程式为。(3)用C装置收集气体的方法是(填选项字母)。a．排水法b．向下排空气法c．向上排空气法长颈漏斗c2H2O2=========二氧化锰2H2O＋O2↑(4)检验C中收集满气体的方法是。(5)C中收集满氧气后，打开弹簧夹K1、K4，关闭K2、K3，其中打开K1的目的是。点燃D中燃烧匙内的红磷后，立即伸入C装置中并把塞子塞紧，观察到红磷燃烧的现象是。待红磷熄灭，C装置冷却后，打开K3，观察到的现象是。将带火星的木条靠近C装置上端瓶口，木条复燃，则气体已收集满排除A中继续产生的气体，防止瓶内压强过大黄色火焰，放热，产生大量白烟烧杯B中的水进入装置C【解析】(1)由图知仪器①为长颈漏斗。(2)A装置适用于固体和液体在常温下接触制取气体，用该装置制取氧气，反应物是过氧化氢溶液，反应条件是加入催化剂，生成物是水和氧气，反应方程式为2H2O2========二氧化锰2H2O＋O2↑。(3)C装置为双口瓶，不能加水收集气体，因此不能用排水法收集；由于氧气密度大于空气密度，因此可用向上排空气法收集。(4)若要检验C中是否收集满氧气，只需用一根带火星的木条靠近C装置上端瓶口处，若木条复燃，则说明氧气已集满。(5)C中氧气集满后，打开弹簧夹K1，K4，关闭K2，K3，锥形瓶内压强不断增大，打开K1的目的是排出A中继续产生的气体，防止气压过大，将橡皮塞冲开；将红磷点燃后伸入C装置内，红磷剧烈燃烧，产生大量白烟并放出热量；待红磷熄灭，C装置冷却，此时C装置内由于红磷燃烧消耗掉了其中的氧气而使气压减少，打开K3，将会观察到烧杯B内的水被吸入C装置中。[学生用书P126]1．[2019·台州]如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是()A．将观察到高的蜡烛先熄灭B．不移开玻璃片，实验现象更明显C．蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点D．去掉烧杯中的1支蜡烛，也能得出同样的实验结论D【解析】由于二氧化碳的密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，将观察到低的蜡烛先熄灭，故A错误；如果不将玻璃片拿下，集气瓶中的二氧化碳不能形成压强差，不会流下进入烧杯内，蜡烛不会熄灭，故B错误；蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳覆盖在蜡烛表面，隔绝了空气，故C错误；由题干所给装置可知，二氧化碳从高处流到烧杯中，说明二氧化碳的密度比空气的大，蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，故D正确。2．[2019·绍兴]如图是同学们探究物质燃烧条件的部分装置图，向烧杯中加入适量水，一段时间后，试管中的白磷被引燃。(1)上述实验现象说明了生石灰和水反应是一个(选填“放热”或“吸热”)过程。(2)实验中涉及到的两个化学反应都属于反应基本类型中的反应。放热化合【解析】(1)向烧杯中加入适量水，一段时间后，试管中的白磷被引燃，说明符合了燃烧的三个条件，说明温度达到了着火点，即说明了生石灰和水反应是一个放热过程。(2)生石灰与水反应生成氢氧化钙、白磷与氧气反应生成五氧化二磷，反应均符合“多变一”的形式，均符合化合反应的特征，都属于化合反应。3．[2018·湖州]某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。①装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。②关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。③待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。④然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。⑤在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。请根据实验回答：(1)数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量(填“大于”“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。(2)基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到所经历的时间。(3)在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为(填“V1－V2”“V1－V3”或“V2－V3”)。集气瓶温度恢复到室温V1－V3大于【解析】(1)温度升高，气体受热膨胀，气体压强变大，气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量，所以总体表现为气体压强增大。(2)要使实验测得的数据真实可靠，所有的数据比较必须基于同一变量控制之下，所以“过一段时间打开活塞”是“一段时间”实际上就是火焰熄灭后直到集气瓶内气体温度恢复到室温的这段时间，只有这样，才可能消除温度对反应体系的影响。(3)根据实际过程可知，本反应中，集气瓶内实际减小的氧气体积应该是V1－V3，同样是基于控制变量的思想，因为只有两边气体压强相等时，才能真实反映气体实际变化的体积，V2中实际上包含水对气体的压缩作用，实际压强不准确，只有两边气压平衡后，减少的气体体积才是真正意义上减少的氧气体积。4．[2018·成都]根据实验回答：(1)图1实验，用药匙的柄把端挑起一点氢氧化钙粉末于试管中，依次进行实验。观察到的现象为浑浊→变红→红色消失。根据观察到的现象判断氢氧化钙的性质有、(物理和化学性质，各填一条)。(2)按图1实验完毕，所得溶液中除酚酞外一定有的溶质是，可能有的溶质是。微溶于水能与稀盐酸反应CaCl2HCl(3)图2装置气密性良好。取0.5g碳酸氢钠于甲中，加入2mL盐酸，(填操作)，并将导管伸入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水出现浑浊。乙中反应的化学方程式为。(4)图2中甲作为发生装置还可制得的气体是(填一种)。塞紧橡皮塞Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OH2(或O2)【解析】(1)加入酚酞后变为红色，说明氢氧化钙溶于水显碱性；由溶于水后出现浑浊，说明氢氧化钙微溶于水；由加入稀盐酸后，溶液变为无色，说明氢氧化钙可以与稀盐酸反应，故物理性质为微溶于水，化学性质为可以与稀盐酸反应。(2)实验中氢氧化钙与稀盐酸反应一定有CaCl2生成；由于溶液变为无色，则一定不含有氢氧化钙，可能有稀盐酸过剩，故可能含有HCl。(3)由图2可知，该操作为塞紧橡皮塞；氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。(4)甲装置是固液混合不加热型装置，故还可以制取氢气或氧气。5．[2019·十堰]化学兴趣小组的同学按图示装置(K1、K2开始处于关闭状态)及步骤探究碱的化学性质。【实验步骤】实验Ⅰ：沿分液漏斗将一定量NaOH溶液注入A中，关闭漏斗活塞。实验Ⅱ：打开K1，观察到B中部分溶液倒吸入A中，待停止倒吸。实验Ⅲ：打开K2，观察到C中溶液分别倒吸入A、B中，轻轻振荡，直到液面稳定。【思考与交流】(1)B中滴有酚酞的Ca(OH)2溶液呈红色，说明Ca(OH)2溶液的pH(填“”“”或“＝”)7。(2)实验Ⅱ在A装置的锥形瓶内观察到的现象是；根据实验Ⅰ和Ⅱ(填“能”或“不能”)证明CO2和NaOH溶液发生了反应。＞有白色沉淀生成不能(3)实验Ⅲ，B中反应的化学方程式是。(4)实验Ⅲ，C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内，充分反应后溶液呈无色。经分析，瓶中混合物一定含有水、氯化钠和酚酞，可能含有碳酸钙。为进一步确定溶液中还可能含有哪些溶质，提出以下猜想：(已知：氯化钙溶液呈中性)猜想一：CaCl2；猜想二：。2HCl＋Ca(OH)2===2H2O＋CaCl2氯化钙和稀盐酸①请完成猜想二。②请你帮助设计实验方案，验证猜想二正确(写出实验操作过程及实验现象)。。实验方案是取少量反应后的溶液，加入适量的锌(或铁或碳酸盐等)，看是否有气泡产生，若有气泡产生，说明猜想二正确(合理即可)【解析】(1)酚酞遇碱性溶液变红，说明Ca(OH)2的溶液pH7。(2)实验Ⅰ中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，吸收了二氧化碳，使锥形瓶内的气压变小，滴有酚酞的澄清石灰水就会倒吸入A装置中，氢氧化钙和碳酸钠反应，生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，现象是有白色沉淀生成；根据实验Ⅰ和Ⅱ，如果氢氧化钠和二氧化碳不反应，澄清石灰水和二氧化碳反应也生成碳酸钙白色沉淀；如果二者反应，澄清石灰水和碳酸钠反应也生成碳酸钙白色沉淀。所以不能证明CO2和NaOH溶液发生了反应。(3)实验Ⅲ，稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，化学方程式为2HCl＋Ca(OH)2===2H2O＋CaCl2。(4)实验Ⅲ，C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内，充分反应后溶液呈无色，根据酚酞遇碱变红，遇酸和中性溶液都无色，推出反应后溶液可能是酸性，也可能是中性。如果溶液是中性，说明恰好完全反应，即含有CaCl2；如果溶液是酸性，则稀盐酸过量，即含有氯化钙和稀盐酸。实验方案是取少量反应后的溶液，加入适量的锌(或铁或碳酸盐等)，看是否有气泡产生，若有气泡产生，说明猜想二正确。6．[2019·天门](1)为测定空气中氧气的含量，某课外活动小组对课本上的实验做了如下改进：如图1所示，在一个注射器和装有较多铜丝的硬质玻璃管内共封闭80mL空气，然后给硬质玻璃管加热，并缓慢向右推动注射器的活塞。至硬质玻璃管内铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止加热，待剩余气体冷却至室温。请回答：①实验前，检查本装置气密性的一种方法是：先固定注射器的活塞，再用酒精灯加热硬质玻璃管，可观察到，说明气密性良好。②实验结束后，注射器内气体的体积减小了约16mL，这是因为。气球迅速变大氧气的体积约占空气总体积的1/5(2)课外活动小组发现红热的铜丝变黑后，为了回收再利用铜丝，在研究如何除去黑色物质的讨论中，制定了如图2所示的两种方案。请回答：(备注：A溶液为氢氧化钠溶液，B溶液为稀盐酸溶液)①甲方案的玻璃管中的实验现象是，乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是。②甲方案实验过程中，操作步骤正确的是(填序号)。A．实验开始时，