2020浙教版科学九年级上册“化学实验探究”专题训练（二） 1. 在饱和的碳酸钠溶液中通入CO2可用来制备碳酸氢钠(NaHCO3)，发生反应的化学方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O=== 2NaHCO3，由于溶解度不同，饱和碳酸钠溶液中通入CO2会析出碳酸氢钠晶体而使溶液变浑浊。某化学课外小组同学发现不同条件下出现浑浊的时间不同。 【提出问题】影响碳酸氢钠晶体产生速率的因素有哪些？ 【猜想与假设】碳酸氢钠晶体产生速率的影响因素有温度、试管内径、CO2流速、饱和碳酸钠溶液的体积。
【进行实验】实验装置如图2所示。每次实验时均在试管里加入1mL饱和碳酸钠溶液并在试管后放置一张写有黑字迹的白纸，从垂直于试管的方向观察白纸上字迹的清晰程度，记录时间，用于判断碳酸氢钠晶体的产生速率。部分实验记录如表所示。 序号 | 温度 | 试管 内径 | CO2流速 (个/秒) | 产生不同现象的时间 |
字迹 变淡 | 字迹 模糊 | 字迹 消失 |
① | 25 | 10 mm | 5－8 | 5′17″ | 7′19″ | 8′17″ |
② | 32 | 10 mm | 5－8 防身报警器 | 3′50″3d打印建筑 | 4′09″ | 4′28″ |
③ | 40 | 10 mm | 5－8 | 3′48″ | 封边机青岛金鼎机械4′06″ | 4′18″ |
④ | 25 | 14 mm | 5－8 | 6′36″ | 7′38″ | 8′28″ |
⑤ | 25 | 25 mm | 5－8 | X | 9′43″ | 10′22″ |
⑥ | 25 | 10 mm | 10－13 | 5′02″ | 6′40″ | 7′58″ |
⑦ | 25 | 10 mm | 2－5 | 5′40″ | 10′45″ | 12′36″ |
| | | | | | |
【解释与结论】
(1)由上述溶解度曲线图可获得的信息有______________________________________(写出一条即可)。
(2)锥形瓶中是利用碳酸氢钠与稀硫酸(H2SO4)反应来制二氧化碳。除生成二氧化碳外，还有水和硫酸钠(Na2SO4)生成，该反应的化学方程式为______________________________。
(3)实验①④⑤研究的影响因素是________。
(4)表中X应该是________。
A. 6′05″ B. 8′45″ C. 9′55″
(5)通过对数据的观察和分析，小明认为“二氧化碳流速越快，碳酸氢钠晶体产生速率越快”，得到该结论的依据是________(填实验序号)。
(6)结合实验①②③，可得出的结论是__________________。
(7)若要研究饱和碳酸钠溶液的体积对碳酸氢钠晶体产生速率是否有影响，需要控制的变量
有__________________________。
2. 某品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表，研究性学习小组对其成分进行了探究。
配料 | 营养成分(每100 g) |
小麦粉、食用植物油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂(碳酸氢钠)、香葱、酵母、麦精、食用香精等 | 能量 蛋白质 脂肪 碳水化合物 钠 钙 | 2017千焦 8．5克 21．0克 63．5克 500毫克 280毫克 |
| | |
说明：饼干制作的烘焙过程中，配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠，而碳酸钠不分解。
Ⅰ.定性判断：饼干中有关成分的确认。
取一小包饼干。研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，得到待检液。
| 实验操作和现象 | 实验结论 |
①淀粉的检验 | 取少量待检液于试管中，滴入2滴碘水，观察到溶液________ | 饼干中含有淀粉 |
②碳酸盐的检 验 | 另取少量待检液于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生；将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 | 饼干中含有______(填离子符号) |
| | |
【交流讨论】
(1)饼干中的________元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生，有利于人体健康。
(2)饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为____________________________。
【深入探究】如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐？
将剩余待检液过滤，用蒸馏水洗涤固体2至3次；将______________________________与稀盐酸反应，根据反应的现象，则证明饼干中既有碳酸钙，又有碳酸钠。
Ⅱ.定量检测：饼干中碳酸钠质量的测定。
【实验装置】
【实验步骤】
①按如图连接好装置，检查气密性；
②取一小包饼干研碎后放入烧杯，加入适量蒸馏水、用玻璃棒充分搅拌后，过滤，洗涤；
③将滤液和洗涤液混合后倒入容器A，按图示装入其他药品(试剂X用于吸收挥发出来的HCl，它不与CO2反应)；
④打开止水夹，向装置中通入一段时间N2后，关闭止水夹；
⑤用电子天平称量干燥管的质量，记录数据m1；
⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时，停止滴加；
⑦________________________________________________________________________；
⑧重复步骤⑤，记录数据m2。
【交流讨论】步骤③将滤液和洗涤液混合的原因是___________________________。
【数据处理】m2－m1＝0.088 g，则这包饼干中碳酸钠的质量为________g。
3. 实验室中有一瓶久置的氢氧化钠固体，初三化学兴趣小组的同学们怀疑它可能变质了，并进行了有关实验探究。
【实验猜想】
猜想1 没有变质
猜想2 部分变质
猜想3 全部变质
【实验探究】
方案一：甲同学取固体样品加适量水溶解后，滴入无酚酞溶液后，溶液呈红。
方案二：乙同学的实验如图所示：
(1)甲同学认为该样品没有变质，乙同学不同意他的观点，理由是__________________。
(2)向A溶液滴加氢氧化钙溶液，出现白沉淀，由此可以证明猜想________不成立(填序号)。向B溶液中加入过量氯化钡溶液，出现白沉淀。然后再向其中滴加无酚酞溶液，若观察到__________________________，则猜想3成立。
(3)请设计与乙同学不同的实验方案证明猜想3成立。(写出步骤和现象)_________________。
4. 小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。
【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是______________________________________。
②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。
【猜想假设】假设Ⅰ：只含KOH
假设Ⅱ：含KOH和K2CO3
假设Ⅲ：只含K2CO3
【进行实验】
若要证明假设Ⅲ成立，请写出你的实验方案(简要说明实验操作、现象)____________________。
【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是______________。
5.小维与家人聚餐时，对火锅燃料“固体酒精”产生了好奇，于是他与同学对其成分进行如下探究。
【查阅资料】(1)该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成的。
(2)氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。
【提出问题】(1)酒精中是否含有碳元素？
(2)固体酒精中氢氧化钠是否变质？
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【作出猜想】猜想一：酒精中含有碳元素。
猜想二：固体酒精中氢氧化钠已变质。
【实验探究】(1)如图所示进行实验，发现澄清石灰水____，可得出酒精中含有碳元素的结论。
(2)取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现杯底有白沉淀。取沉淀于试管中加入稀盐酸，固体溶解并有气泡产生，则生成气体的化学方程式_______________。
【实验结论】(1)酒精中含有碳元素。
(2)固体酒精中氢氧化钠已经变质。
【实验拓展】请设计实验，进一步探究固体酒精中是否含有氢氧化钠。(写出实验步骤、现象及结论)________________________________________。
6.小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。
序号 | 盐酸溶液浓度 | 2分钟内产生氢气的体积 |
1 | 5% | 10mL |
2 | 15% | 28mL |
| | |
甲 乙
(1)图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的______管接c。
(2)他选用2克完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验。获得表格数据。由此推断实验是通过____________________来体现反应快慢的。
(3)小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是：______________________。
(4)实验中小敏发现锌与盐酸反应时，一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变 化。由此作出猜想：锌与盐酸反应快慢还与________有关。
7. 兴趣小组借助如图装置(夹持装置已略)及相关试剂粗略测定空气中氧气的体积分数，实验时发现测量过程因反应较慢耗时较长，现对影响铁钉生锈速率的因素作如下分析。
【提出假设】假设一：溶液的酸碱度；
假设二：NaCl溶液的浓度。
【实验探究】借助上述实验装置，通过控制铁钉用量等其他条件均相同时，调节溶液的pH获得了如下实验数据：
pH | 2.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | 8.0 |
地源热泵换热液柱高度(cm) | 0 | 0.6 | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 |
nfj金属防静电形成稳定液柱时间(min) | 3.0 | 3.0 | 5.1 | 5.3 | 15.6 | 17.5 |
| | | | | | |
(1)根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是________；还可以采取何种方法进一步缩短实验时间 __________________________________(答一条即可)。
(2)当pH＝2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是__________________。
(3)请设计实验，探究氯化钠溶液浓度对铁钉生锈速率的影响。(写出实验步骤、现象及结论)___________________________________________________________________________。
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