专题十七科学探究题1.(2018广西贺州,29,9分)现有一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分。(1)提出问题:该黑色固体粉末成分是什么?(2)作出猜想:猜想一:混合固体是炭粉、CuO猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4猜想三:混合固体是猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4(3)查阅资料:Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应,含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN(硫氰化钾)溶液时变成红色,Fe(OH)2是一种白色沉淀。(4)实验探究:取一定量的固体于试管中,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,过滤,得到滤液A,并对滤液A的成分进行如下探究:实验操作答案(2)CuO、Fe3O4(4)CuOFeCl3FeCl2(5)①二②Fe3O4+8HCl 2FeCl3+FeCl2+4H2O③+2、+3(6)NH4NO3(合理即可)2.(2018福建,15,16分)某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究。实验一氧气制取和性质实验(1)现有如下装置: ①实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为,应选择的发生装置和收集装置分别是(填标号,下同)和。②检查B装置气密性的操作是。③用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,观察到的现象是,反应的化学方程式为。实验二探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响(2)设计如下表实验方案:①实验1~3的实验目的是。②a=;b=。实验三探究制取氧气的适宜催化剂(3)实验方案如下:Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用图1装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 图2①每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是。②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是。③从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是。答案(1)①2H2O2 2H2O+O2↑BD或E②用止水夹夹住橡胶管,往长颈漏斗中加水形成一段水柱,观察水柱是否变化(或其他合理答案)③火星四射,生成黑色固体3Fe+2O2 Fe3O4(2)①探究溶液pH对反应速率的影响(或其他合理答案)②1520(或3030)(3)①确保催化剂用量一致(或其他合理答案)②产气速率过快,导致气压过大,橡皮塞被弹出(或其他合理答案)③CuO解析(1)①用过氧化氢溶液制取氧气,有关反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑;过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应无需加热,故应选用固液常温型发生装置B;氧气密度比空气大且不易溶于水,故可用向上排空气法或排水法收集。②可以用止水夹夹住橡胶管,往长颈漏斗中加水,形成一段水柱,若水柱高度不变说明装置气密性良好。③铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,反应的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4。(2)①由表格数据可知,实验1、2、3中过氧化氢的质量分数和温度都相同,只有pH不同,故这三个实验的目的是探究溶液的pH对化学反应速率的影响。②对比实验中只能存在一个变量,故当a=15时,b=20;当a=30时,b=30。(3)①海藻酸钠微球数相同是为了使催化剂用量一致,便于进行对比实验。②有可能是生成气体的速率过快,导致容器里的气压过大,使橡皮塞被弹出,压强瞬间回落。③从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜。3.(2018江西,22,8分)兴趣小组利用提供的试剂:稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液,探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象,而将混合溶液加热一段时间后,意外地闻到刺激性气味。 【提出问题】刺激性气味的气体是什么?【猜想与假设】猜想1:可能是二氧化硫;猜想2:可能是氯化氢;猜想3:可能是氨气。大家讨论后认为猜想3不合理,依据是。【查阅资料】SO2和CO2的化学性质相似,都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式:。【实验探究】如图所示,小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中,观察到,于是他认为猜想2正确。【评价与改进】小煜认为小诚的结论不科学,于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。答案【猜想与假设】质量守恒定律(或反应物中无氮元素等)【查阅资料】Ca(OH)2+SO2 CaSO3↓+H2O【实验探究】溶液由紫色变红色(或溶液变红)【评价与改进】通入澄清石灰水中无明显现象(或不出现白色沉淀)【拓展应用】C4.(2018山西,29,9