专题20 实验设计与探究.docx

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1、专題20.综合实验设计与探究1.（2014届福建省永定具坎市屮学第一学期期末模拟）同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后，联想到单质碳的一些化学性质，对反应后的气体成分产生了疑问，某学习小组对该反应产物屮的气体成分进行了探究。（猜想）①气体产物全部是CO?②气体产物全部是CO③气体产物；（杳阅资料）CO气体能使湿润的黄色氯化耙试纸变蓝色。（设计实验）根据各白的猜想，他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。（现象与分析）结论则猜想①成立则猜想②成立则猜想③成立现彖如果装置B,装置C无现象如果装置B无现彖，装置C如果装置B,装置C（结论）实验现象证明猜想③成立，同学们的疑

2、问是合理的。（1）同学们对CO产生的原因进行了分析：①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO；②原因二：反应C+2CuO=2Cu+CO2t中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应，产生了CO；请你从原因一、原因二屮选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理0（2）根据上述实验，请你归纳出单质碳在工业上的重要用途。【答案】〔猜想）co和二氧化践（现象与分析）i现象i如果装置3澄清石灰水变浑浊，装置C无现象11结论1则猜想①成立11i如果装置3无现象，装置C试纸由黄色变为蓝色1则猜想②成立!11一「严-1i如果装首B澄清石灰水变浑浊，装首C试纸由黄

3、色变为蓝色1!!则猜想③成立11仮思）（1）CQi+C---—2CQ或CuO+C-——-Cu+CO（2）冶炼金属【解析】试题分析：根据猜想1和猜想2综合考虑，可知气体产物可能是CO和二氧化碳的混合气体；根据资料和实验结论分析：若猜想①成立，则气体产物全部是CO：，现象为装苴3澄清石灰水变浑浊，装苴C无现熟猜想②成立，则气体产物全部是CO,现象为装苴B无现象，装苴C试纸由黄色变为蓝色若猜想③成立，则气体产物是CO和二氧化碳的混合气体，现象为装苴3澄活石灰水变浑浊，装苴C试纸由黄色变为蓝色。木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO的化学方程式为吊日吊日CuO+C--

4、-1—-Cu+CO，反应C4-2CuO--°-1gI1-2Cu+CO:t的产物中只有二氧化碳能与碳反应，即CO：+C2C0；根据上述实验可知碳貝有还原性，则可利用这个性质来治炼金属。考点：一氧化碳和二氧化碳的检验1.（2014JS北京市门头沟区第一学期期末试题）金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学课外小纟H•的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素"进行了探究。【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？【猜想与假设】a.可能与硫酸的质最分数有关；b.可能与锌的形状有关。【设计并实验】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。实验编号硫酸的质量分

5、数（均取20mL）锌的形状（均取lg）氢气的体积（mL）（均收集3分钟）①20%锌粒31.7②20%50.930%锌粒61.730%锌片79.9，氢气应从（填（1）小组同学用右图装置收集并测量氢气的体积，其屮量筒的作用是e或f或g）管通入。（已知：氢气难溶于水）g【收集证据】（2）要比校不同质量分数的硫酸对反应快慢的煤响，应选择的实验编号是【得出结论】（3）结论是【评价与反思】（4）下表是小组同学第①组实验的详细数据。时段（均为1分钟）第1分钟第2分钟第3分钟第4分钟第5分钟第6分钟H2的体积3.ImL16.7mL11.9mL9.6mL7.6mL6.OmL请描述锌与

6、硫酸反应快慢的变化,并解释第二分钟以后变化的原因（5）锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响，请设计实验验证【答案】（1）根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积e（2）①③或②⑷（4）由幔到快然后逐渐减愷（3）硫酸的质量分数越大，反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大，反应遠率越快因为随着反应的进行，硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小（5）取质量形状相等的锌粒分别敢入两只试管中，然后分别加入温度不同，体积和溶质质量分数相同的稀硫酸，测量收集等体积的氢气所需妾的时间【解析】试题分析：（1）比较锌与硫酸反应的快慢主要通过比较产生氢气的体积来比较，那么可根据进入量筒中水

7、的体积，判断生成氢气的体积；（2）要比较不同质量分数的硫酸对反应快幔的影响应采用控制变量法，即只有一个变量，气体杲因素要完全相同；（3）通过①③或②⑷的比较可知：硫酸的质壘分数越大，反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大，反应速率越快；（4）通过表格可发现锌与硫酸反应由幔到快然后逐渐减慢，第二分钟以后由于随着反应的进行，硫酸被消耗，硫酸洛质质量分数变小，故反应速率变慢.考点：影响化学反应速率的因素1.（2014屈甘肃省镇原县平泉中学第一学期期末试题）某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究，请你填写空格：（1）川下图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管屮均放有完全相同