魯教版八年級(jí)化學(xué)下冊(cè)專(zhuān)項(xiàng)素養(yǎng)綜合練(六)科學(xué)探究課件

專(zhuān)項(xiàng)素養(yǎng)綜合練(六)科學(xué)探究類(lèi)型一測(cè)定空氣中氧氣的含量1.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)(2023山東臨沂郯城期中)某興趣小組開(kāi)展“測(cè)

定密閉容器中某種氣體的體積分?jǐn)?shù)”的探究實(shí)驗(yàn)。

【實(shí)驗(yàn)1】按照?qǐng)D1所示裝置,用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中

氧氣的體積分?jǐn)?shù)?！緦?shí)驗(yàn)2】按照?qǐng)D2所示裝置,在集氣瓶?jī)?nèi)壁均勻涂上鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實(shí)驗(yàn)),利用鐵銹蝕(鐵與空氣中的

水和氧氣共同作用的結(jié)果)的原理測(cè)定空氣中氧氣的體積分

數(shù)。(1)為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)是

(寫(xiě)一點(diǎn))。(2)實(shí)驗(yàn)1中,紅磷燃燒的化學(xué)方程式為

;紅磷熄滅后,集氣瓶冷卻至室溫,打開(kāi)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?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小

(3)實(shí)驗(yàn)前,連接數(shù)字傳感器,測(cè)得實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2中氧氣的體

積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)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(shí)驗(yàn)1”或“實(shí)驗(yàn)

2”)的測(cè)定方法更準(zhǔn)確,判斷依據(jù)是

。

實(shí)驗(yàn)2

實(shí)驗(yàn)2消耗氧氣更徹底

(4)結(jié)合你的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),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(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),替代物應(yīng)滿(mǎn)

足的條件是

。與氧氣反應(yīng)且不與空氣中其他成分反應(yīng),生成物不是氣體解析(1)為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,實(shí)驗(yàn)應(yīng)確保裝置不漏氣,紅

磷和鐵粉除氧劑足量等。(2)實(shí)驗(yàn)1中,紅磷和氧氣在點(diǎn)燃的

條件下生成五氧化二磷;紅磷燃燒消耗氧氣,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,

故打開(kāi)K1,水能倒吸入集氣瓶中。(3)根據(jù)圖3、圖4中信息可

知,實(shí)驗(yàn)2消耗氧氣更徹底,則實(shí)驗(yàn)2的測(cè)定方法更準(zhǔn)確。2.(2024山東日照嵐山期中)以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可用于“測(cè)定

空氣中氧氣的含量”。請(qǐng)認(rèn)真分析,回答下列問(wèn)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(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)。人們沿著科學(xué)家的足跡,對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行

了優(yōu)化,分別用銅粉、紅磷等進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其原理都是采用

(填“物理”或“化學(xué)”)方法,從混合氣體中A汞

化學(xué)

除去某種氣體,從而達(dá)到物質(zhì)的分離。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),可能造成實(shí)驗(yàn)誤差的因素是

(答一條)。(3)裝置C、D的實(shí)驗(yàn)都用到了紅磷,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式:

;反應(yīng)結(jié)束后,待裝置冷卻至室

溫,打開(kāi)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(dòng)至約

mL刻度處。B

反應(yīng)前后氣球內(nèi)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(yīng),生成固態(tài)物質(zhì);實(shí)驗(yàn)室中用銅

粉、紅磷等物質(zhì)與氧氣反應(yīng),采用的是化學(xué)方法。(2)B裝置

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,需要不斷推拉注射器活塞,使銅與氧氣充分反

應(yīng);實(shí)驗(yàn)中如果銅粉量不足、反應(yīng)前后氣球內(nèi)氣體的體積不

相等或沒(méi)有等裝置冷卻就讀數(shù)等都能造成實(shí)驗(yàn)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(kāi)彈簧夾,注射器活塞從10mL刻度處緩慢移動(dòng)至約10mL-40mL×?=2mL刻度處。類(lèi)型二

催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解速率影響的探究3.(2024山東濰坊昌樂(lè)期中節(jié)選)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行

了“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)。【提出問(wèn)題】氧化鐵能否作過(guò)氧化氫分解的催化劑?如果

能,其催化效果如何?【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ.分別量取5mL8%的過(guò)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(yíng)、B兩支

試管中插入帶火星的木條,觀(guān)

察現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡,帶火星的

木條復(fù)燃,B試管中無(wú)明顯現(xiàn)

象Ⅱ.待A試管中沒(méi)有現(xiàn)象發(fā)生

后,重新加入過(guò)氧化氫溶液,

并把帶火星的木條伸入試管,

如此反復(fù)多次實(shí)驗(yàn),觀(guān)察現(xiàn)象試管中

,

均產(chǎn)生氣泡

帶火星木條均復(fù)燃

Ⅲ.將實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的剩余物小心過(guò)濾,并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量,所得固體質(zhì)量為

g

Ⅳ.分別量取5mL8%的過(guò)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(guān)察現(xiàn)象

6

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】(1)實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明:氧化鐵的

和

在反應(yīng)前后均沒(méi)有發(fā)生變化,可以作過(guò)氧化氫

分解的催化劑。(2)寫(xiě)出氧化鐵催化過(guò)氧化氫分解的化學(xué)方程式:

,該反應(yīng)屬于

(填基本反應(yīng)類(lèi)型)。質(zhì)量

化學(xué)性質(zhì)

2H2O2?2H2O+O2↑

分解反應(yīng)

【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】(3)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是

。(4)若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀(guān)察到D試管比C試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快,

由此你可以得到的結(jié)論是

。比較氧化鐵與二氧化錳對(duì)過(guò)氧化氫分解的催化效果

二氧化錳對(duì)過(guò)氧化氫分解的催化效果比氧化鐵好解析【實(shí)驗(yàn)探究】Ⅱ.過(guò)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(fù)燃;待A試管中沒(méi)有現(xiàn)象

發(fā)生時(shí),重新加入過(guò)氧化氫溶液并把帶火星的木條伸入試管,

如此反復(fù)多次實(shí)驗(yàn),試管中均產(chǎn)生氣泡,帶火星木條均復(fù)燃,

證明氧化鐵在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變;催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)

量不變,故反應(yīng)后固體質(zhì)量為6g?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)

論是氧化鐵可以作過(guò)氧化氫分解的催化劑,可知其質(zhì)量和化

學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒(méi)有發(fā)生變化。(2)過(guò)氧化氫在氧化鐵

的催化作用下分解為水和氧氣;反應(yīng)符合“一變多”的特點(diǎn),屬于分解反應(yīng)?！緦?shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】(3)實(shí)驗(yàn)Ⅳ可以比較氧化鐵與

二氧化錳對(duì)過(guò)氧化氫分解的催化效果。(4)若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀(guān)察到

D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快,可知二氧化錳對(duì)過(guò)氧化氫分

解的催化效果比氧化鐵好。類(lèi)型三質(zhì)量守恒定律的探究4.(2022四川資陽(yáng)安岳期末)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了四

個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置(托盤(pán)天平略)來(lái)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,如圖A、B、

C、D所示。

(1)同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論后認(rèn)為

(填裝置字

母)不能用質(zhì)量守恒定律解釋。(2)紅磷燃燒的過(guò)程中,沒(méi)有發(fā)生變化的粒子是(填粒子符號(hào))。(3)質(zhì)量守恒定律的微觀(guān)解釋是

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

ABE

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)鎂條燃燒除了產(chǎn)生大量的白色固體外,

還有少量黃色固體?！咎岢鰡?wèn)題】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?dú)夥磻?yīng)生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體;③氮化鎂與水反應(yīng)產(chǎn)生氨氣(NH3),該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石

蕊試紙變藍(lán)?！咀鞒霾孪搿奎S色固體是Mg3N2?！緦?shí)驗(yàn)探究】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證猜想。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:

;實(shí)驗(yàn)

結(jié)論:猜想正確濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙

濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)

【反思與交流】通過(guò)鎂條在空氣中燃燒能產(chǎn)生少量黃色固

體這一現(xiàn)象,你對(duì)燃燒條件的新認(rèn)識(shí)是

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

恒定律解釋。(2)原子是化學(xué)變化中的最小微粒,所以紅磷燃

燒的過(guò)程中,沒(méi)有發(fā)生變化的粒子是磷原子和氧原子。(3)質(zhì)

量守恒定律的微觀(guān)解釋是化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類(lèi)、數(shù)目

和質(zhì)量保持不變。(4)【實(shí)驗(yàn)探究】取少量黃色固體于試管

中,加入適量水,把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口,濕潤(rùn)的

紅色石蕊試紙變藍(lán),說(shuō)明氮化鎂和水反應(yīng)生成了氨氣,猜想正

確?！痉此寂c交流】鎂能夠在氮?dú)庵腥紵?說(shuō)明燃燒不一定

需要氧氣。5.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)探究與實(shí)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(chǎn)生。類(lèi)型四有關(guān)物質(zhì)的組成成分及含量的探究小組同學(xué)對(duì)產(chǎn)生的氣體成分進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn)?！静孪肱c假設(shè)】小繼說(shuō):該氣體可能是CO2、O2、CO、H2、

N2的混合氣體。小嬌說(shuō):不可能含有N2,因?yàn)?/p>

。小芳說(shuō):不可能含有CO和H2,因?yàn)閺乃幤钒踩嵌瓤紤],CO和

H2均易燃、易爆,且CO有毒。經(jīng)討論分析,小組同學(xué)認(rèn)為:該

氣體可能含有CO2、O2中的一種或兩種。反應(yīng)物中不含氮元素

實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)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(wú)O2【實(shí)驗(yàn)探究】澄清石灰水變渾濁

帶火星的木條不復(fù)燃

【反思交流】(1)實(shí)驗(yàn)①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(2)小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)后又討論得出的結(jié)論,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)②的結(jié)

論不一定正確,請(qǐng)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(lèi)氣體在點(diǎn)

燃之前要

。Ca(OH)2+CO2?CaCO3↓+H2O

如果產(chǎn)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(fù)燃

驗(yàn)純解析【猜想與假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元

素的種類(lèi)不變,由于反應(yīng)物中不含氮元素,所以不可能生成氮

氣?！痉此冀涣鳌?1)實(shí)驗(yàn)①中二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生

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

成,經(jīng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！静殚嗁Y料】Ⅰ.甲烷是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體,密度比空氣

小,難溶于水,有可燃性。Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室常用醋酸鈉和堿石灰固體共熱制取甲烷,有關(guān)反應(yīng)

的化學(xué)方程式為CH3COONa+NaOH?Na2CO3+CH4↑。

(1)實(shí)驗(yàn)室制取甲烷氣體應(yīng)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(shí),需要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、和氣體的性質(zhì)。A

D

反應(yīng)條件

【實(shí)驗(yàn)裝置】(2)驗(yàn)純后,點(diǎn)燃甲烷氣體,在火焰上方罩一冷而干燥的燒杯

(見(jiàn)圖F),燒杯內(nèi)壁有

生成,然后迅速翻轉(zhuǎn)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(xué)反應(yīng)方程式為

。(3)進(jìn)行(2)前,將甲烷氣體通過(guò)