专题15 科学探究（预测题）

某化学举小组做完酸、碱、盐相关性质实验后，很感兴趣地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合一起，看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他们一起进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么？
【猜想假设】
猜想①Na₂SO₄、Na₂CO₃
猜想②Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaOH
猜想③Na₂SO₄、H₂SO₄、Na₂CO₃
猜想④Na₂SO₄、H₂SO₄
猜想⑤Na₂SO₄
上述猜想中，你认为不合理的是猜想＿＿（填序号）。
【实验探究】（1）小鹏取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，据此，他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论是＿＿（填“合理”或“不合理”）的，理由是                。
（2）小明向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液，振荡，溶液变蓝。该反应的化学方程式是    。
【实验结论】根据上述实验探究，你认为猜想＿＿＿（填序号）是正确的。
【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放，这样做的意义是          （答一点即可）。

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中的气体成分进行了探究。
〔猜想〕
①气体产物全部是CO₂  ②气体产物全部是CO  ③气体产物             ；
〔查阅资料〕 CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想，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〕实验现象证明猜想③成立，同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
（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+2CuO2Cu+CO₂↑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、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理___________。
（2）根据上述实验，请你归纳出单质碳在工业上的重要用途                   。

某化学兴趣小组按下图所示装置（固定装置已省去）开展有关探究性实验。已知，过氧化氢足量，该装置气密性良好，实验前开关K₁和K₂均处于关闭状态。实验步骤如下：

Ⅰ．打开K₁、K₂，观察现象；
Ⅱ．关闭K₁，打开分液漏斗活塞，观察现象；
Ⅲ．打开K₁，观察现象；
Ⅳ．回收锥形瓶中的二氧化锰，洗净仪器放回原处。
回答下列问题：
（1）该实验的目的是                       ；
（2）步骤Ⅲ观察到试管①中的现象是：有气泡从导管中冒出、                  ，试管①中反应的化学方程式为                 ，该反应的类型是              反应（填“化合”、“分解”或“置换”）；
（3）实验完毕后，回收二氧化锰的实验操作是                、洗涤、干燥；
（4）由步骤Ⅱ、Ⅲ可得出的实验结论是                           。

已知草酸 (H₂C₂O₄) 加热时在浓硫酸的催化作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对草酸分解的产物产生了兴趣，请你参与：
【提出猜想】甲：CO₂  H₂O
乙：CO  H₂O
丙：NH₃  CO₂  H₂O
丁：CO₂  CO  H₂O
①某同学认为丙同学的猜想是错误的，理由是          (11)              。
【查阅资料】氧化铁为红棕色粉末，一定温度CO能还原氧化铁；铁粉呈黑色。
【进行实验】为了验证上述猜想，将草酸在一定条件下分解的产物依次通过下列装置：

②A、B装置的顺序不能颠倒，原因是            (12)              。
③实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红棕色粉末变成黑色，由此推断
      (13)      同学猜想成立。
④D装置的作用是       (14)         ，反应的化学方程式为        (15)           。
【得出结论】⑤草酸分解的化学方程式为                 (16)                     。
【反思与评价】⑥从环保角度考虑，上述实验的不足之处是             (17)            。

某兴趣小组同学阅读课外资料得知：很多因素都能影响过氧化氢分解速度。于是同学们探究影响过氧化氢分解速度的某种因素。
【实验过程】实验数据记录如下：

【实验分析】
（1）过氧化氢分解的化学方程式为______________________________________。
（2）表格中的“测量数据”的指的是：相同时间内_________________________________。
（3）本实验中，测量O₂体积的装置是________（填编号）。

【实验结论】
在相同条件下______________________________________________。
【交流评价】
（1）甲同学提出在上述实验中测量______________同样能得出相同的结论。
（2）乙同学提出用下图装置进行实验，通过比较____________________也能达到实验目的。

【实验反思】
除了上述因素会影响过氧化氢分解速度外，___________（写一种）也会影响过氧化氢分解速度，你的实验方案是__________________________________________________________________。

实验探究氢气遇到氧气发生爆炸的条件：
①甲装置中仪器“A”的名称是      （17）     ；在实验室中利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生的化学方程式是     （18）      ；利用锌粒和稀硫酸制取氢气，可以利用下列   （19）   （选填“甲”或“乙”）装置；

②利用丙装置将氢气、氧气混合气体收集起来，可以观察       （20）        数量，通过活塞控制两者气体的比例关系，利用一次性保鲜袋收集混合气体，然后直接点燃保鲜袋。
③实验共四次，实验数据及现象记录在下表：

由此可见氢气与氧气混合发生爆炸，除要达到燃烧的三个条件外，还和     （21）      有关。

小明发现二氧化锰催化过氧化氢分解的实验中，反应速度逐渐变慢。查阅资料得知：其原因是过氧化氢的溶质质量分数减小以及二氧化锰的催化能力降低。为了探究二氧化锰的催化能力降低的影响因素，进行如下实验。
【材料准备】取质量均为2克的二氧化锰分别催化40毫升溶质质量分数为10％、20％、30％的过氧化氢溶液分解，实验后回收二氧化锰，并分别标为A、B、C;另取多次催化分解10％过氧化氢溶液实验后回收的二氧化锰，标为D。
【实验步骤】
①连接装置并检查气密性。

②取未使用过的二氧化锰0．5克，加入锥形瓶中，再加入10毫升溶质质量分数为5％的过氧化氢溶液，记录收集120毫升气体所需的时间。
③在分别取A、B、C、D组二氧化锰0．5克，重复上述实验。
④多次实验取平均值，记录数据如下：

（1）实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下，其目的是                  。
（2）实验中通过比较收集相同气体体积所需的时间外，还可以通过比较          来反映二氧化锰的催化能力。
（3）由上表数据可知，引起回收的二氧化锰的催化能力下降的因素是                。

实验室里既可用高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰的混合物）在加热条件下使其分解制取氧气，也可用如图装置，通过分解过氧化氢（H₂O₂）来制取氧气。

请你根据已学化学知识和经验回答下列问题：
（1）写出过氧化氢分解的化学方程式：                          。
（2）写出如图装置中仪器a的名称：             。
（3）与高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰的混合物）制取氧气相比，用过氧化氢制取氧气的优点是：                                                                 。
（4）收集氧气的方法还可用       法，你选择此方法的理由是：                 。
（5）如图发生装置还可以用于制取的气体有             。

根据实验装置图回答问题

（1）写出标号仪器名称：①      ；②     。
（2）写出A装置试管中发生反应的化学方程式                                 。
（3）若要制取氧气并测定体积，需将上述A、B、C装置进行组装，则导管口的连接顺序为a→     →     →b；能用C装置收集氧气，是因为氧气       。
（4）将产生的氧气分别通入D、E装置中，观察到D中的白磷    ，E中的白磷     ；这一事实说明可燃物燃烧必备的条件是              。

实验是研究物质的性质及其变化规律的重要手段，请根据下述实验内容回答问题。

小资料：
1．白磷的着火点为40℃。
2．浓盐酸和浓氨水均是具有挥发性的无色液体，挥发出的氯化氢气体和氨气反应生成氯化铵。
（1）图A为测定空气中氧气含量的实验。锥形瓶内空气体积为220mL，注射器中水的体积为50mL，实验时先夹紧弹簧夹，将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，白磷燃烧的化学方程式为      。将锥形瓶从热水中取出，待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，可观察到的现象是        。
（2）图B为探究分子运动的实验，在玻璃管两端同时放入蘸有试剂的棉花，发现在玻璃管内形成了环状白烟且偏向蘸有浓盐酸的棉花一端。由此得到的结论是       。
（3）在验证二氧化碳与水反应实验中,为证明使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,使用如图C所示的装置,应采取的实验操作顺序是        (填数字序号,可重复选用)。
①从b端通氮气；②将用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中；③从a端通二氧化碳；④从分液漏斗中滴加适量水