【北师大】高考化学二轮复习经典精讲 课后训练：实验探究经典精讲课后训练二及详解

实验探究经典精讲课后练习（二）
北师大二附中化学特级教师
题一：在上化学课时，小明同学听化学老师讲到，做蛋糕时常用到一种白色粉末状物质，它既能中和发酵过程中产生的酸，又能起发泡作用，这种白色粉末状物质是碳酸氢钠（NaHCO3）。

他对此颇感兴趣，决定对其进行探究。

于是他与化学兴趣小组的同学们一起进行如下探究：
实验1：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性，取少量新配制的碳酸氢钠溶液于洁净的试管中，用pH试纸测试溶液的pH为10，由此可知碳酸氢钠溶液呈性。

实验2：小明认为蛋糕膨胀，是由于制作过程中产生了大量的二氧化碳气体所致，他对二氧化碳的来源作了两种猜想：
猜想①：二氧化碳可能是由碳酸氢钠与面团中的酸性物质反应产生的；
猜想②：二氧化碳可能是由碳酸氢钠受热分解产生的。

针对以上猜想，小明设计了以下实验，请你完成下列表格中的空白。

实验步骤实验现象结论
实验一取少量该白色粉末于试管中，
加适量盐酸并把产生的气体
通入澄清石灰水中
猜想①正确
实验二①有小水滴产生
②
猜想②正确
[小结]碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式是。

[应用]在炸油条时，通常在发酵后的面团中加入小苏打（NaHCO3）的目的是。

题二：控制变量是科学探究的重要方法之一。

小华同学实验中发现：把质量相等的不同物质放入同样一杯水中，有的溶解快，有的溶解多，有的溶解又快又多。

是哪些因素影响着物质溶解的快慢与多少呢？
请你参考下表硝酸钾的溶解度随温度的变化关系，以硝酸钾为例，选择一种可能影响硝酸钾溶解快慢的因素设计实验进行探究：
温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80
溶解度(g) 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 168
①影响因素：。

②实施方案：。

③通过实验得出。

实验中，
控制不变的因素是。

题三：某同学为比较镁和铝的金属活动性强弱，将两块表面积相同并除去氧化膜的镁条、铝条分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应，测定两种金属与稀硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间。

（1）实验前需用98%的浓硫酸配制10%的硫酸溶液。

现有烧杯、玻璃棒、
胶头滴管，还需要的仪器有。

（2）利用图甲中A、B仪器可以组装一套实验室测量氢气体积的装置，
该装置导管的连接顺序是。

（3）图乙中量气管和水准管也可以用来测量氢气体积，为了准确地测量
氢气体积，在读取量气管中液面读数的过程中，
应注意（填字母编号）。

A．读数时视线与凹液面最低处相平
B．读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
C．保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数
题四：某小组同学用盐酸和氢氧化钙对酸和碱的中和反应进行探究，请你参与。

甲同学向盛有氢氧化钙溶液的烧杯中加入盐酸，无明显现象。

结论：两种物质未发生反应。

乙同学向盛有氢氧化钙溶液（滴有几滴酚酞溶液）的试管中慢慢滴加盐酸，溶液由①色变为无色。

结论：两种物质发生了反应。

反应的化学方程式为②。

大家认为乙的实验证明盐酸与氢氧化钙发生了中和反应。

并对甲的实验继续探究。

[提出问题]甲实验后的溶液中有什么溶质？
[作出猜想]猜想一，只有CaCl2；猜想二，有CaCl2和Ca(OH)2；猜想三，有CaCl2和HCl。

[实验探究]为验证猜想，丙同学设计了方案1和方案2，并按方案进行实验。

[实验结论]丙认为猜想三正确。

[实验评价]丙的实验操作和方案中有不足之处，其不足之处是③。

大家讨论后通过方案3即证明了猜想三正确，其实验中应观察到的现象为④。

[实验拓展]为节约资源和避免实验废液对环境污染，小组同学将方案1和方案3及甲实验后烧杯中剩余溶液混合（混合时未见明显现象），并对混合液中的盐分离回收。

请将相关内容填入下表。

题五：学习碱的个性时，同学们在实验室中做“检测氢氧化钙性质”的实验，实验方案如图所示（说明：实验中使用的药品均为溶液）。

请回答下列问题：
（1）写出盐酸加入氢氧化钙中反应的化学方程式：；在实验过程中，并没有观察到该反应的明显现象，请你写出一种能观察到变化发生的方法：。

（2）实验结束后，同学们将四支试管中的物质全部倒入废液缸中。

为了处理废液废渣，首先对废液缸中物质的成分进行初步分析，过程如下图所示：
由上述分析可知：
①固体A中一定含有碳酸钙和。

②无色溶液B中使酚酞变红的物质是。

题六：学校实验室的废液缸中收集了同学们在实验室制取CO2后残留的废液。

小红同学想探究废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答下列问题。

【提出问题】废液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】小红认为废液中溶质只有CaCl2。

你认为还可能含有的溶质是___________(填化学式)。

【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。

【实验与结论】
①小红分别取少量该废液和CaCl2溶液加入到两支试管中，并向其中分别滴入无色酚酞试液作对比实验，结果两试管中溶液均无色，于是小红认为自己的猜想是正确的。

②你认为小红的实验_________(填“能”或“不能”)证明她的猜想，理由是________________________________________________________________。

③如果要证明你的猜想是正确的，除碳酸盐外你选择的试剂是______________，实验中可以看到的现象是____________________________________。

[拓展与应用]
①若实验证明你的猜想是正确的，要想使处理后的废液只有CaCl2溶液，应向废液中加入过量的__________，反应完成后过滤。

②通过以上探究，你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是________________________________(写一条)。

实验探究经典精讲
课后练习参考答案
题一：实验1：碱
实验一：
实验现象：有气泡产生且澄清石灰水变浑浊（或澄清石灰水变浑浊）
实验二：
实验步骤：取少量该白色粉末于试管中加热，并把生成的气体通入澄清石灰水中
实验现象：澄清石灰水变浑浊
小结：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
应用：中和面团发酵过程中产生的酸，并产生二氧化碳气体使油条疏松多孔。

（答案合理均可）
解析：实验测得碳酸氢钠溶液的pH为10，由于pH大于7，可知碳酸氢钠溶液显碱性；在完成实验2的探究时，应结合猜想，实验一的步骤、实验二的现象进行综合分析，由于碳酸氢钠与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，且二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以实验一应该观察到有气泡产生澄清石灰水变浑浊；根据猜想②可知，实验二做的是碳酸氢钠受热分解的实验，所以其设计的实验步骤应该为：取少量白色粉末于试管中加热，并使产生的气体通入澄清石灰水中，观察到了有小水滴产生以外还应该观察到澄清石灰水变浑浊的现象；在碳酸氢钠与稀盐酸反应与碳酸钠与稀盐酸的反应相似，也生成氯化钠、水和二氧化碳；综合以上信息可以推知，在炸油条时，加入小苏打的目的主要有两个：一是为了中和面团发酵产生的酸，二是碳酸氢钠与酸反应产生二氧化碳使油条疏松多孔。

题二：①温度②取两只小烧杯，分别加入2克硝酸钾；在其中一只烧杯中倒入10mL冷水，另一只烧杯中倒入10mL 热水③硝酸钾在热水溶解快，在冷水中溶解慢；硝酸钾和水
解析：①观察图表可知影响硝酸钾的溶解度的是温度；②既然影响硝酸钾的溶解度的是温度，我们可设计如下实验：取两只小烧杯，分别加入2克硝酸钾；在其中一只烧杯中倒入10mL冷水，另一只烧杯中倒入10mL热水；③通过实验可知，硝酸钾在热水溶解快，在冷水中溶解慢；实验中一定要保持硝酸钾和水的质量不变。

题三：（1）量筒（2）b接c （3）AB
解析：（1）稀释浓溶液需要的步骤：计算、量取（用量筒、胶头滴管）、稀释（烧杯、玻璃棒）；（2）氢气进入从a 进入A装置，在液面上形成气压，将其中的水压入量筒，根据量筒内水的体积即得氢气的体积，应该b接c；（3）为了准确地测量氢气体积，在读取量气管中液面读数的过程中，读数时视线与凹液面最低处相平，读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数，保持所量气体的压强与大气压强一样。

题四：①红②Ca(OH)2+2HCl= CaCl2+2H2O ③方案1中pH试纸的操作不对；方案2中加入AgNO3溶液产生白色沉淀说明溶液中有Cl-，并不能说明溶液中一定有CaCl2 ④先有气体产生，后有白色沉淀产生
解析：由于氢氧化钙与盐酸发生的中和反应无明显现象，因此可借助酚酞试液充当该反应的“裁判”，先向氢氧化钙溶液中滴加无色酚酞试液，溶液会变成红色，然后再向变红的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸，当溶液由红色恰好变为无色时，表明氢氧化钙与盐酸恰好完全中和，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+2HCl= CaCl2+2H2O；方案1中，将pH 试纸直接浸入待测液中的操作不正确，这样会导致pH试纸因浸泡而发生颜色的变化，增大测量误差；方案2中，能够与AgNO3溶液发生化学反应产生白色沉淀的物质可以是HCl，也可以是氯化物（即溶液中有Cl-的物质），因此并不能得出溶液中一定有CaCl2的实验结论；另外，也可用向样品溶液中加碳酸钠溶液的方法，验证甲实验后的溶液中含有CaCl2和HCl（猜想三），若先有气体产生，后有白色沉淀产生[Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑、CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl]，则可证明猜想三正确；方案1所得溶液与甲实验后烧杯中剩余的溶液的成分一致（含有CaCl2和HCl），方案3将CaCl2和HCl转化NaCl，则将以上溶液混合后，溶液中含有的盐是CaCl2和NaCl，可通过向其中加入适量Na2CO3的方法，将其中的CaCl2先全部转化为碳酸钙沉淀和NaCl，经过滤、蒸发可得到NaCl；然后向滤渣中加入稀盐酸（CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑），将CaCO3全部转化为CaCl2，从而实现两种盐的分离。

题五：⑴Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O；先往氢氧化钙中滴入1～2滴无色酚酞试液（或紫色石蕊试液）⑵①氢氧化铁[或Fe(OH)3] ②一定有碳酸钠，可能有氢氧化钠
解析：⑴盐酸能与氢氧化钙发生中和反应生成氯化钙和水，该反应过程无明显现象发生，可借助指示剂（无色酚酞试液或紫色石蕊试液）；⑵向无色溶液B中加入无色酚酞试液后变为红色，说明溶液B显碱性，根据题中提供的药品可以推断出能与盐酸反应产生无色气体的一定是可溶性的碳酸盐，则红色溶液C中一定含有碳酸钠，可能含有碳酸钠与氢氧化钙反应产生的氢氧化钠，则C溶液中一定不含钙离子，故红褐色固体A中一定含有碳酸钙和氢氧化铁。

题六：①HCl ②不能；因为盐酸显酸性不能使酚酞试液变色③紫色石蕊试液(或锌粒或CuO等)溶液变成红色(或冒出气泡或黑色固体溶解溶液由无色变成蓝色)；[拓展应用]①碳酸钙②腐蚀铁制品下水道
解析：实验室用稀盐酸和碳酸钙制取CO2,若稀盐酸过量则溶液中溶质应该是CaCl2和HCl混合物；探究溶液中是否有HCl，可根据酸的性质设计实验。

如用紫色石蕊试液或活泼金属或难溶性的金属氧化物来检验盐酸的存在,若要除去溶液中的HCl且使溶液呈中性，不引入新杂质,应该用过量的CaCO3（CaCO3难溶于水）；含有HCl废液倒入下水道会腐蚀铁制下水道（铁能与稀盐酸反应）。

初中化学试卷
灿若寒星制作。