魯教版八年級化學下冊專項素養(yǎng)綜合練(六)科學探究課件

專項素養(yǎng)綜合練(六)科學探究類型一測定空氣中氧氣的含量1.數(shù)字化實驗(2023山東臨沂郯城期中)某興趣小組開展“測

定密閉容器中某種氣體的體積分數(shù)”的探究實驗。

【實驗1】按照圖1所示裝置,用紅磷燃燒的方法測定空氣中

氧氣的體積分數(shù)?！緦嶒?】按照圖2所示裝置,在集氣瓶內壁均勻涂上鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗),利用鐵銹蝕(鐵與空氣中的

水和氧氣共同作用的結果)的原理測定空氣中氧氣的體積分

數(shù)。(1)為提高實驗的準確性,以上兩個實驗應注意的事項是

(寫一點)。(2)實驗1中,紅磷燃燒的化學方程式為

;紅磷熄滅后,集氣瓶冷卻至室溫,打開K1,水能

倒吸入集氣瓶中的原因是

。確保裝置不漏氣(合理即可)

4P+5O2?2P2O5

氧氣被消耗,集氣瓶內壓強減小

(3)實驗前,連接數(shù)字傳感器,測得實驗1、實驗2中氧氣的體

積分數(shù)隨時間變化的關系分別如圖3、圖4所示。依據(jù)圖3、

圖4中的信息可知,

(填“實驗1”或“實驗

2”)的測定方法更準確,判斷依據(jù)是

。

實驗2

實驗2消耗氧氣更徹底

(4)結合你的學習經驗,若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代

物,用圖1或圖2裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù),替代物應滿

足的條件是

。與氧氣反應且不與空氣中其他成分反應,生成物不是氣體解析(1)為提高實驗的準確性,實驗應確保裝置不漏氣,紅

磷和鐵粉除氧劑足量等。(2)實驗1中,紅磷和氧氣在點燃的

條件下生成五氧化二磷;紅磷燃燒消耗氧氣,瓶內壓強減小,

故打開K1,水能倒吸入集氣瓶中。(3)根據(jù)圖3、圖4中信息可

知,實驗2消耗氧氣更徹底,則實驗2的測定方法更準確。2.(2024山東日照嵐山期中)以下四個實驗裝置可用于“測定

空氣中氧氣的含量”。請認真分析,回答下列問題。

(1)拉瓦錫用裝置

(填字母)定量研究了空

氣的成分,在密閉容器中,空氣中的氧氣與

反應,生成固態(tài)物質。人們沿著科學家的足跡,對反應物進行

了優(yōu)化,分別用銅粉、紅磷等進行實驗,其原理都是采用

(填“物理”或“化學”)方法,從混合氣體中A汞

化學

除去某種氣體,從而達到物質的分離。(2)實驗過程中,需要不斷推拉注射器活塞的裝置是

(填字母),利用此裝置進行實驗,可能造成實驗誤差的因素是

(答一條)。(3)裝置C、D的實驗都用到了紅磷,寫出反應的化學方程式:

;反應結束后,待裝置冷卻至室

溫,打開彈簧夾,裝置D中(試管容積為40mL)注射器活塞從10

mL刻度處緩慢移動至約

mL刻度處。B

反應前后氣球內氣體的體積不相等(合理即可)4P+5O2?2P2O5

2解析(1)拉瓦錫用裝置A定量研究了空氣的成分,在密閉容

器中,空氣中的氧氣與汞反應,生成固態(tài)物質;實驗室中用銅

粉、紅磷等物質與氧氣反應,采用的是化學方法。(2)B裝置

實驗過程中,需要不斷推拉注射器活塞,使銅與氧氣充分反

應;實驗中如果銅粉量不足、反應前后氣球內氣體的體積不

相等或沒有等裝置冷卻就讀數(shù)等都能造成實驗誤差。(3)紅

磷燃燒生成五氧化二磷;試管中空氣體積為40mL(試管與注

射器之間有彈簧夾),待裝置冷卻至室溫,打開彈簧夾,注射器活塞從10mL刻度處緩慢移動至約10mL-40mL×?=2mL刻度處。類型二

催化劑對過氧化氫分解速率影響的探究3.(2024山東濰坊昌樂期中節(jié)選)某化學興趣小組的同學進行

了“尋找新的催化劑”研究性實驗?！咎岢鰡栴}】氧化鐵能否作過氧化氫分解的催化劑?如果

能,其催化效果如何?【實驗探究】實驗步驟實驗現(xiàn)象Ⅰ.分別量取5mL8%的過氧

化氫溶液放入A、B兩支試

管中,向A試管中加入6g氧化

鐵粉末,并分別在A、B兩支

試管中插入帶火星的木條,觀

察現(xiàn)象A試管中產生氣泡,帶火星的

木條復燃,B試管中無明顯現(xiàn)

象Ⅱ.待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生

后,重新加入過氧化氫溶液,

并把帶火星的木條伸入試管,

如此反復多次實驗,觀察現(xiàn)象試管中

,

均產生氣泡

帶火星木條均復燃

Ⅲ.將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾,并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量,所得固體質量為

g

Ⅳ.分別量取5mL8%的過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中,向C試管中加入6g氧化鐵粉末,向D試管中加入6g二氧化錳粉末,觀察現(xiàn)象

6

【實驗結論】(1)實驗Ⅱ、Ⅲ證明:氧化鐵的

和

在反應前后均沒有發(fā)生變化,可以作過氧化氫

分解的催化劑。(2)寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學方程式:

,該反應屬于

(填基本反應類型)。質量

化學性質

2H2O2?2H2O+O2↑

分解反應

【實驗評價】(3)實驗Ⅳ的目的是

。(4)若實驗Ⅳ觀察到D試管比C試管中產生氣泡的速率更快,

由此你可以得到的結論是

。比較氧化鐵與二氧化錳對過氧化氫分解的催化效果

二氧化錳對過氧化氫分解的催化效果比氧化鐵好解析【實驗探究】Ⅱ.過氧化氫在催化劑作用下分解生成

水和氧氣,氧氣能使帶火星的木條復燃;待A試管中沒有現(xiàn)象

發(fā)生時,重新加入過氧化氫溶液并把帶火星的木條伸入試管,

如此反復多次實驗,試管中均產生氣泡,帶火星木條均復燃,

證明氧化鐵在反應前后化學性質不變;催化劑在反應前后質

量不變,故反應后固體質量為6g?！緦嶒灲Y論】(1)實驗結

論是氧化鐵可以作過氧化氫分解的催化劑,可知其質量和化

學性質在反應前后均沒有發(fā)生變化。(2)過氧化氫在氧化鐵

的催化作用下分解為水和氧氣;反應符合“一變多”的特點,屬于分解反應。【實驗評價】(3)實驗Ⅳ可以比較氧化鐵與

二氧化錳對過氧化氫分解的催化效果。(4)若實驗Ⅳ觀察到

D試管中產生氣泡的速率更快,可知二氧化錳對過氧化氫分

解的催化效果比氧化鐵好。類型三質量守恒定律的探究4.(2022四川資陽安岳期末)某化學興趣小組的同學設計了四

個實驗裝置(托盤天平略)來驗證質量守恒定律,如圖A、B、

C、D所示。

(1)同學們經過討論后認為

(填裝置字

母)不能用質量守恒定律解釋。(2)紅磷燃燒的過程中,沒有發(fā)生變化的粒子是(填粒子符號)。(3)質量守恒定律的微觀解釋是

(填序號)。A.原子種類不變B.原子數(shù)目不變C.元素種類不變D.物質種類不變E.原子質量不變F.分子質量不變BP、O

ABE

(4)實驗結束后,發(fā)現(xiàn)鎂條燃燒除了產生大量的白色固體外,

還有少量黃色固體?！咎岢鰡栴}】黃色固體是什么?【查閱資料】①氧化鎂為白色固體;②鎂能與氮氣反應生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體;③氮化鎂與水反應產生氨氣(NH3),該氣體能使?jié)駶櫟募t色石

蕊試紙變藍?！咀鞒霾孪搿奎S色固體是Mg3N2?！緦嶒炋骄俊空堅O計實驗,驗證猜想。實驗操作實驗現(xiàn)象及結論取少量黃色固體于試管中,加

入少量水,再將

放在試管口實驗現(xiàn)象:

;實驗

結論:猜想正確濕潤的紅色石蕊試紙

濕潤的紅色石蕊試紙變藍

【反思與交流】通過鎂條在空氣中燃燒能產生少量黃色固

體這一現(xiàn)象,你對燃燒條件的新認識是

。燃燒不一定需要氧氣(合理即可)解析(1)B裝置內發(fā)生的變化屬于物理變化,不能用質量守

恒定律解釋。(2)原子是化學變化中的最小微粒,所以紅磷燃

燒的過程中,沒有發(fā)生變化的粒子是磷原子和氧原子。(3)質

量守恒定律的微觀解釋是化學反應前后原子的種類、數(shù)目

和質量保持不變。(4)【實驗探究】取少量黃色固體于試管

中,加入適量水,把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,濕潤的

紅色石蕊試紙變藍,說明氮化鎂和水反應生成了氨氣,猜想正

確。【反思與交流】鎂能夠在氮氣中燃燒,說明燃燒不一定

需要氧氣。5.(學科素養(yǎng)·科學探究與實踐)(2024貴州黔東南州期末)某研

究小組發(fā)現(xiàn),維C泡騰片(保健藥品,主要成分如圖)溶于水有

許多氣泡產生。類型四有關物質的組成成分及含量的探究小組同學對產生的氣體成分進行如下探究實驗?！静孪肱c假設】小繼說:該氣體可能是CO2、O2、CO、H2、

N2的混合氣體。小嬌說:不可能含有N2,因為

。小芳說:不可能含有CO和H2,因為從藥品安全角度考慮,CO和

H2均易燃、易爆,且CO有毒。經討論分析,小組同學認為:該

氣體可能含有CO2、O2中的一種或兩種。反應物中不含氮元素

實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論①將氣體通入

澄清石灰水

有CO2②將帶火星的

木條伸入該

氣體中

無O2【實驗探究】澄清石灰水變渾濁

帶火星的木條不復燃

【反思交流】(1)實驗①中反應的化學方程式為

。(2)小組同學完成實驗后又討論得出的結論,發(fā)現(xiàn)實驗②的結

論不一定正確,請你分析不一定正確的理由是

?！就卣寡由臁緾O和H2均為易燃、易爆氣體,像這類氣體在點

燃之前要

。Ca(OH)2+CO2?CaCO3↓+H2O

如果產生的氣體是較多二氧化碳與少量氧氣的混合氣體,則也不能使帶火星的木條復燃

驗純解析【猜想與假設】根據(jù)質量守恒定律,化學反應前后元

素的種類不變,由于反應物中不含氮元素,所以不可能生成氮

氣。【反思交流】(1)實驗①中二氧化碳和氫氧化鈣反應生

成碳酸鈣沉淀和水。6.(2024江蘇宿遷泗陽期末)某興趣小組為探究甲烷的元素組

成,經查閱資料,采用如圖所示裝置制取并收集一定量甲烷氣

體進行實驗?！静殚嗁Y料】Ⅰ.甲烷是一種無色、無味的氣體,密度比空氣

小,難溶于水,有可燃性。Ⅱ.實驗室常用醋酸鈉和堿石灰固體共熱制取甲烷,有關反應

的化學方程式為CH3COONa+NaOH?Na2CO3+CH4↑。

(1)實驗室制取甲烷氣體應選用的發(fā)生裝置是

(填字母),收集裝置是(填字母);選擇氣體制取裝置時,需要考慮反應物的狀態(tài)、和氣體的性質。A

D

反應條件

【實驗裝置】(2)驗純后,點燃甲烷氣體,在火焰上方罩一冷而干燥的燒杯

(見圖F),燒杯內壁有

生成,然后迅速翻轉燒杯

并向其中倒入少量澄清石灰水,振蕩,現(xiàn)象為

。由此推斷,甲烷中一定含C、H兩種元

素,甲烷燃燒的化學反應方程式為

。(3)進行(2)前,將甲烷氣體通過