培優（二） 實驗探究
1、（催化劑）CuSO4溶液對過氧化氫的分解具有催化作用。有同學猜想其他鹽溶液也能在這個反應中起同樣的作用，于是他們做了以下的探究。
（1）請你幫助他們完成實驗報告：
實驗過程實驗現象實驗結論
在一支試管中加入5ml5%的H2O2溶液，然后滴入適量的FeCl3溶液，把帶火星的木條伸入試管。
FeCl3溶液可以催化分解H2O2
（2）已知FeCl3在水中可解離出Fe3+ 和Cl-，同學們提出以下猜想：
甲同學的猜想是；真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O；
乙同學的猜想是；真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+；
丙同學的猜想是；真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-；
你認為最不可能的是 同學的猜想， 理由是
（3）同學們對余下的兩個猜想，用實驗進行了探究。請你仔細分析后填表：
實驗過程實驗現象結論
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量
的HCl，并把帶火星的木條伸入試管。
無明顯現象

向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量
的 ，并把帶火星的木條伸入試管。

2、（四川南充，催化劑）某化學興趣小組對氧氣的實驗室制法進行了探究。
（1）小明同學選用如圖所示的裝置制取氧氣。
制取過程中所發生的化學反應方程式為：
實驗前，小明同學先向儀器A中加入水，然后將導氣管放入水槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導氣管口是否有連續的氣泡出現。該實驗操作的目的是： 。
（2）實驗證明，CuSO4溶液能催化過氧化氫的分解。CuSO4溶液主要含有三種粒子（H2O、Cu2+ 、SO42-），為了進一步探究CuSO4溶液中哪種粒子能起催化作用。小紅同學作了如下分析和設計。
①小紅同學認為最不可能的是H2O，他的理由是
②要說明另外的兩種粒子是否起到催化作用，小紅同學設計了如下實驗，完成了這次探究活動。
實驗步驟實驗現象結論
a、取一支試管加入5ml 5%過氧化氫溶液，然后加入2~3滴稀硫酸溶液溶液幾乎沒有氣泡放出

實驗證明，起催化作用的是
b、 另取一支試管加入5ml5%過氧化氫溶液，然后加入2~3滴 溶液。溶液中有大量氣泡放出
③如果要確定CuSO4是催化劑，還必須通過實驗確定它在化學反應前后
。

3、（氧氣的性質）小婧同學學習化學后知道，鎂在氧氣中燃燒會生成白色的氧化鎂固體。但她在
空氣中點燃鎂條時，卻發現在生成的白色固體中還夾雜著少量的淡黃色固體。
【提出問題】為什么會生成淡黃色固體?
【查閱資料】小婧查閱資料，記錄了下列幾種物質的顏色：
物 質gOgCl2g3N2g(NO3)2
顏 色白色白色淡黃色白色
根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，你認為不必查閱________的顏色。
【提出猜想】分析資料，小茜認為淡黃色固體可能是由鎂與空氣中的______反應生成的。
【實驗探究】
實驗操作實驗現象實驗結論和化學方程式

小茜的猜想成立，化學方程式為
__________________________。
【拓展運用】若有72g鎂在空氣中完全燃燒，則所得含鎂產物的總質量范圍是____ ___。

4、（東泰安，一氧化碳的還原性）小明同學想研究一氧化碳的還原性，通過查閱資料知道：草酸（H2C2O4）與濃硫酸混合加熱會產生一氧化碳，反應方程式為：H2C2O4 CO↑+ CO2↑+ H2O。
于是他設計了下圖的實驗裝置，結合裝置回答下列問題：?

（1）圖A是用草酸制取CO的反應裝置，你認為應選擇 （填“甲”、“乙”或“丙”）裝置；
（2）裝置C的作用是 ；
（3）裝置D中反應的化學方程式為 ；?
（4）為檢驗裝置D中產生的氣體，E裝置中的液體應為 ；?
（5）裝置F中酒精燈的作用是 。
5、(四川宜賓，一氧化碳的還原性) 在濃硫酸的催化作用下，固體草酸（H2C2O4）受熱分解生成
碳的氧化物和水。
某化學外興趣小組對碳的氧化物的成分進行了實驗探究。
【提出問題】如何通過實驗確定碳的氧化物的成分。
【猜 想】
猜想1猜想2猜想3
只有CO只有 CO和CO2都有
【設計實驗】基于猜想3 ，興趣小組同學設計了如下實驗裝置：

【實驗探究】
(1) 實驗過程中觀察到 裝置(填字母)中的澄清石灰水變渾濁，證明有CO2氣體。
(2) 實驗過程中還觀察到以下實驗現象：①C裝置中澄清石灰水不變渾濁；②E裝置中
黑色粉末變成紅色；③ ，證明有CO氣體。
【實驗結論】通過實驗探究證明：猜想3成立。
草酸分解的化學方程式是 。
【問題討論】
(1) C裝置的作用是 ；D裝置的作用是 。
(2) 裝置末端酒精燈的作用是 。

6、（碳的還原性）小杰和小敬學習了碳單質的化學性質后，知道碳與氧氣反應能夠生成CO或CO2 。于是兩人聯想到木炭粉與氧化銅發生的反應可能有：
① 2CuO+C高溫2Cu+CO2↑ ② CuO+C高溫Cu+CO↑
他們想驗證自己的想法，請你同他們一起進行探究。
【猜想與假設】 木炭粉與氧化銅反應生成的產物有三種可能：
（1）產物是銅和一氧化碳；（2）產物是銅和二氧化碳；
（3）產物是 。
【設計方案】 （1）檢驗產物中是否有CO2的方法是 ；
（2）如何檢驗產物中是否存在CO，兩人查找了資料：CO的特征反應是CO能使氯化鈀黃色溶液變藍。
【實驗與結論】 設計的實驗裝置（如甲圖）：

實驗現象實驗結論
①A中固體由黑色變為紅色
②若B中黃色試紙變藍
③若C中 ①有銅生成
②有 生成
③有CO2生成
【反思與評價】（1）實驗結束時，為防止Cu被氧化，必須先停止加熱，待Cu冷卻后再將試管口的膠塞取下，因此，若沒有B安全瓶，可能導致的后果是 ；
（2）根據實驗結論，從環保角度考慮，上述裝置C后應添加的裝置是 。
【拓展與交流】 如果用乙圖裝置代替甲圖中的A裝置，這樣既可以排盡試管中的空氣，又能將反應的氣體產物都“趕”出，某氣體應是 。

7、（蠟燭燃燒）某研究性學習小組的同學在實驗中發現蠟燭燃燒產物與甲烷燃燒產物相同，據此該小組的同學圍繞“蠟燭主要由哪些元素組成”的問題展開了以下探究活動。
[提出問題] 蠟燭主要由哪些元素組成？
[猜想與假設] 根據甲烷的組成猜想蠟燭中主要含有碳元素和氫元素。
[設計方案進行探究]
探究步驟預測現象相關結論
將一節蠟燭干燥后點燃再放入盛有氧氣的集氣瓶中；蠟燭在氧氣中燃燒比在空氣中更旺，燃燒完畢，能夠觀察到瓶壁上有水珠；產物中有 。
向集氣瓶中倒少量________ _________。能夠觀察到 _ _。產物中有CO2 。
[結論與解釋]
（1）探究實驗中要用干燥的蠟燭的目的是 。
（2）根據以上探究，同學們得出結論：蠟燭中含有C、H、O三種元素。
[反思與評價] 你認為同學們得出的結論是否正確 ，
理由是 。
[拓展與應用] 燃料的燃燒在人類社會的發展過程中起著相當重要的作用。請你從環境與能等方面說明控制燃燒反應的重要意義有（答出一點即可）：__________________ _。

8、（氣體燃燒）有一種氣體，可能由氫氣、一氧化碳、甲烷和二氧化碳四種氣體中的一種或幾種組成，對該氣體進行下面三組實驗：（重要提示：濃硫酸具有吸水性）
操作步驟實驗現象
①將該氣體通過澄清的石灰水未見出現渾濁現象
②將該氣體點燃，在火焰上方罩一只
冷而干燥的燒杯，燒杯倒轉后，注
入少量澄清石灰水，振蕩。杯壁上有水珠出現；
發現燒杯內的石灰水變渾濁
③將1.48g該氣體完全燃燒，依次通過右圖所示的裝置（每步均完全吸收），稱量裝置前后變化的質量
濃硫酸增重4.68g；
石灰水增重3.52g
根據上述實驗結果回答下列問題：
（1）甲烷燃燒的化學方程式為___________________________________；
（2）該氣體組成中一定存在的元素有：___________；
（3）1.48g該氣體燃燒時，生成CO2的質量為_________g，水的質量為__________g；
（4）該氣體組成中一定無 氣體。

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