2010年专题突破训练：探究性题目（解析版）

一、解答题

1. 难度：中等

某同学用红色的氧化铁粉末与黑色的木炭粉混合，放进试管中加强热．一定时间后，试管内只留下黑色粉末．请你对黑色粉末的成分作出假设，并通过实验的方法加以证明．

2. 难度：中等

为了研究废电池、满江红（一种水生蕨类植物）对水质的影响，某校自然科学兴趣小组做了如下实验：
实验一：在5只鱼缸上分别贴标签A、B、C、D、E；各放入3500ml未污染的池塘水；在A、B、C、D4只鱼缸中分别放1节不同型号的电池（每节打洞，以便有毒物质释放），E缸作为对照，不放废电池；再向各缸分别放入1条健康、大小和体重相近的同种金鱼；定时喂养，观察并记录情况．
结果见下表．

	A	B	C	D	E
所放废电池的型号	1号	2号	5号	7号	对照
金鱼成活时间（天）	1	7	15	18	至今

实验二：在5只鱼缸上分别贴标签A、B、C、D、E；各放入3500毫升未污染的池塘水；向各缸分别放入经过打洞处理的1节同型号的废电池；向B、C、D、E缸放入不同数量的满江红，20天后，再向各缸分别入1条健康、大小和体重相近的金鱼；定时喂养，观察并记录情况．结果如下表：

	A	B	C	D	E
所放废电池的型号	1号	1号	1号	1号	1号
满江红数量（g）	0	40	80	120	160
溶氧量	2.25	2.94	3.65	4.12	5.06
铅（mg/L）	0.135	0.134	0.106	0.084	0.029
金鱼成活时间（天）	1	8	13	17	至今

（注：其中的溶解氧、铅重金属在水中的数据是放入满江红第20天时测定的，水中锰、汞、铜等重金属含量在放入满江红后都有一定程度的下降，表中未予列出；表中的“至今”是指放入金鱼后第20天）
根据以上实验，请分析回答下列问题．
（1）通过实验一和实验二分别得出何种结论？
（2）满江红在净化水质中的作用是什么？
（3）根据此实验所得的结论，请你谈谈感想和建议．

3. 难度：中等

消防售货员告诫人们：住房发生火灾时，要用湿毛巾捂住脸部，尽量靠近地面撤离火源．CO₂密度比空气大，靠近地面的地方二氧化碳的浓度会更大，二者有矛盾吗？难道燃烧产生的CO₂密度会小于空气？
为了证实这一猜测，某同学设计用如图的装置进行探究：在桌面上固定高低不同的二支蜡烛，将其点燃，用以模拟正在燃烧的物质，用大烧杯模拟小房间．当用烧杯扣住蜡烛后，不一会儿，上部的蜡烛先熄灭了，随后下部的蜡烛才熄灭．
结论：燃烧时产生的CO₂的密度______空气（填“大于”、“等于”、“小于”），这是因为燃烧时产生的CO₂的______比空气高的缘故．

4. 难度：中等

试设计实验证明：氯酸钾中含有氯元素和氧元素（写出实验步骤、现象和结论等）．

5. 难度：中等

为比较我们吸入的空气和呼出 的气体有何不同，有人设计了下面的探究实验，请完成探究实验报告的填写．

实验步骤	实验现象或装置	结论
（1）按图2所示，用排水集气法收集丙瓶呼出的气体．另取两个空集气瓶，其中为空气，供下面的实验用
（2）用燃着的木条分别插入步骤（1）中得到的盛有空气和呼出气体的集气瓶中	木条在空气瓶中比在呼出的气体瓶中燃烧更旺	呼出的气体中，氧气的含量比空气中更______
（3）在步骤（1）中得到的空气和呼出的气体的集气瓶中，分别滴入数滴澄清石灰水，振荡	呼出的气体瓶中石灰水变浑浊，而空气瓶中无明显变化	呼出的气体中，二氧化碳的含量比空气中更______
（4）取两块干燥的玻璃片，对着其中一块呼气，观察玻璃片上水蒸气的情况，并与另一块放在空气中作比较	呼气的玻璃片上出现水雾，而放在空气中的玻璃片上没有明显变化	呼出的气体中，水蒸气的含量比空气中更______

通过以上实验 探究，你对呼吸过程中的物质转化关系，能得出什么初步的结论？

6. 难度：中等

酒精灯火焰分为外焰、内焰和焰心三层，不同火焰的加热效果相同吗？请你用下列定实验用品中的部分或全部，设计实验加以探究（只要说出实验方法即可）：酒精灯、试管、试管夹、量筒、胶头滴管、计时器、火柴、水等．

7. 难度：中等

实验桌上放有一瓶盖有玻璃片的“空”集气瓶，不知装有何种气体，请你做出一种假设（猜想），并按你的假设填表，完成探究过程．

假设（猜想）	验证方法及操作	可能观察到的现象	结论

假设（猜想）	验证方法及操作	可能观察到的现象	结论
无色无味的气体为氧气	把带火星木条伸入集气瓶	木条复燃	气体为氧气

8. 难度：中等

对上述现象的看法不一，可能会作出不同的假设，请你仔细阅读下表中的示例，然后填写有关空格．

作出假设	实验探究
示例：A烧杯中的溶液要过一会儿才变色，与B烧杯无关	向洁净烧杯C中装入20ml蒸馏水，滴入2～3滴无色酚酞试液，静置，观察现象；将其单独罩在大烧杯里，观察现象．
（1）大烧杯壁上某种物质，散发出肉眼看不见的微粒与A烧杯中的溶液接触，使其变红
（2）

通过以上探究，你能得出哪些有关结论：______、______．

9. 难度：中等

小文同学对“化学反应都遵循质量定律”心存疑虑，为此他设计用右图装置进行验证：将一支蜡烛固定在一小木片上，然后放在托盘天平在左盘，再向右盘加入适量的砝码使两边平衡．点燃蜡烛，不久便观察到天平逐渐失去平衡…．
小文的实验能否说明蜡烛燃烧不遵循质量守恒定律？______．理由是______．如果让你用蜡烛燃烧的实验来验证质量守恒定律，你会怎么做？______．

10. 难度：中等

在某氢氧化钡稀溶液中滴入2～3滴酚酞试液，溶液呈现红色．将此空气中放置一段时间后，发现红色消失了．请你对此现象作出合理的解释，通过实验证明自己的观点

红色消失的原因	验证方法	实验现象	反应方程式
______	______	______	______

11. 难度：中等

自来水厂对自来水的净化过程可表示为：河水 沉淀、过滤、杀菌、消毒自来水．其中在杀菌消毒过程中，主要用的是氯气．当氯气通入水中时，一部分氯气能与水反应生成盐酸和交氯酸（HclO）：Cl₂+H₂O═HCl+HClO．现有一瓶伪劣蒸馏水，试用实验的方法它是自来水而非蒸馏水．

实验方法	实验现象	结论或化学方程式
方法一：
方法二：

12. 难度：中等

用坩埚钳取一小块片状石灰石，放在酒精灯上燃烧，维持  状态3～5min，然后取出固体．对于燃烧后的固体的成分，有人提出如下假设：灼烧后的固体既含有生石灰，又含有石灰石．你还能提出其它假设吗？如 ______．要确定灼后的固体到底是什么，你觉得用下列中的 ______方法（填序号）便可立即获得结果：A．讨论 B．调查  C．实验  D．上网．
为验证自己的假设是否正确，你的做法是
①______．
②______．

13. 难度：中等

分子是构成物质的 之一．为了证明分子与分子之间存在着间隔，某同学分别量取50mL酒精和50mL水，然后 把两者混合，发现混合 后的体积______100mL（填大于、等于或小于）．是因为①______．你还能设计出什么实验来证明这一结论②______．

14. 难度：中等

溶解度的大小 受着许多因素的影响．以下是某同学为探究影响固体物质溶解度的因素而进行的有关实验，请填写实验报告．

实验步骤	实验现象	结论
（1）室温时量取5ml水装入试管中，向其中逐渐加入蔗糖，振荡，直至蔗糖有剩余为止．然后给试管加热，观察剩余蔗糖的溶解情况．	解热后，剩余蔗糖又溶解了	蔗糖的溶解度随温度______的升高而______
（2）室温时量取5ml植物油装入试管中，加入少量蔗糖，振荡	蔗糖不溶解	固体溶解度的大小与______有关
（3）______	______	固体溶解度的大小与溶质的性质有关

15. 难度：中等

稀硫酸能使紫色石蕊试液变红．书籍稀硫酸中存在着H⁺、SO₄^2-和H₂O分子，那么 是哪种粒子使石蕊试液变红 的呢？某化学活动小组的同学提出 了下列几种不同的推测：
推测1：是SO₄^2-离子，因为SO₄^2-离子是酸根离子．
推测2：是H₂O分子．
推测3：是H⁺离子，因为酸溶液都能使紫色石蕊试液变红，而不同的酸溶液中都H⁺离子．
…
你能用实验的方法骓上述推测的正确吗？请填写下表：

验内容	验证方法	思路
验证推测一	______	______
验证推测二	______	______
验证推测三	______	______

16. 难度：中等

碱式碳酸铜Cu₂（OH）₂CO₃是一种绿色粉末状物质，受热时会生成氧化铜、水和二氧化碳．请设计实验探究其受热分解后的产物有氧化铜、水和二氧化碳．

实验步骤	实验现象	结论及有关化学方程式

17. 难度：中等

某同学把黑色的氧化铜粉末与黑色的木炭粉均匀后，放入试管内加热到高温，充分反应后，试管内除有红色物质产生外，仍有黑色 固体残留．该同学认为残留的黑色粉末一定是木炭粉，你认为对吗？______如果你不同意此观点，请说出你的意见______．
你能设计实验，确定该残留物中黑色物质的成分吗？

实验方法	设计实验的思路

18. 难度：中等

（2002•上海）某学生小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究．
（1）假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳．
（2）设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比．
（3）查阅资料：氮气不与碳、氧化铁产生反应，可用来隔绝氧气．
（4）实验：

操作步骤及实验现象	简答
①称取3.2g氧化铁与2g炭粉均匀混合，放入重48.48g的玻璃管中，按上图装置连接	写出装置中编号仪器的名称： A______，B______
②加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气	其目的是______
③夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊	该现象说明______
④安全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24g

（5）数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素质量为0.96g…
（6）结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是______．

19. 难度：中等

我们知道，在光照条件下，绿色植物主要发生光合作用，消耗二氧化碳，产生氧气；而在夜晚主要发生呼吸作用，消耗氧气，产生二氧化碳．那么这一因素会不会引起昼夜间空气中的二氧化碳含量发生变化呢？
为探究其结果，某化学活动小组设计用下面的实验，测定森林某处白天和夜晚二氧化碳的相对含量．
（1）、配制一杯稀氨水，并向氨水中滴入3-5滴酚酞试液，使溶液呈浅红色，把得到的溶液保存在密闭的细口瓶里备用．
（2）、分别选择白天和夜晚的不同时间，到森林某处用50mL注射器吸取上述溶液10mL，再抽气到50mL刻度处，用手指堵住注射器的吸入口，用力振荡2-3分钟，然后将注射器用入口向上，小心将余气排出（不要把溶液排出）．再重复上述操作若干次，直至注射器内溶液红色恰好褪去．记下抽气的次数填入下表[用白天空气中二氧化碳的体积含量（以0.03%计）作为比较标准]：

编号	取样时间	取样时间	抽气次数	空气中二氧化碳的体积含量
1	林木某处	凌晨5时	2次	______
2	同上	上午9时	20次	0.03%

该探究结果说明，森林中二氧化碳的含量晚上比白天更______．（高或低）
很多人习惯在天亮前到森林里进行晨炼，请你根据该探究结果此作出评价．

20. 难度：中等

把一种较活泼的金属（如Zn），放入活动性更弱的几种金属的盐[如Fe（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂]的混合溶液中，几种金属离子是同时被置换的，还是分步被置换的呢？你对此的猜测是 ______．为证明这一猜测，请你谈谈自己准备采用的实验方法及思路 ______．

21. 难度：中等

植物的光合作用过程，可用式子表示为：水+二氧化碳淀粉+氧气，某样化学活动小组的同学，为了研究二氧化碳对光合作用的影响，设计了下面的探究实验：按如图所示，将两盆绿色植物分别用透明塑料膜罩住（其中B装置中还放有盛了某种溶液的烧杯）．他们先将A、B装置同时放在黑暗处一昼夜，然后一起放到阳光下，数小时后检测出：A装置中植物的叶片有淀粉生成，而B装置中植物的叶片却没有淀粉生成．

（1）先将A、B装置放在黑暗中一昼夜，其目的是______
（2）B装置中的植物在阳光下______（填“有”或“没有”）发生光合作用．
（3）B装置中的烧杯里盛的溶液是______，其目的是______，有关化学方程式是______
（4）以上实验表明：绿色植物的光合作用需要______．

22. 难度：中等

某校化学课外活动小组在一次探究性实验中，将一种金属投入盛有水的烧杯中，发现反应强烈并有大量气体生成．请根据上述实验现象探讨下列问题：
（1）根据所学知识推测该气体可能是什么气体，并简述推测理由．
（2）对你所推测的气体，试设计有关实验进行检验（写出简要的实验步骤、现象、结论）．

23. 难度：中等

二氧化碳气体通往氢氧化钠溶液中，看不到明显现象．两者是否反应了？为证实这一疑问，某化学探究小组的同学，设计用下列装置进行实验．你认为达不到目的是______．
你还能用其它方法验证吗？如：（叙述或图示均可）
通过以上实验，你认为保存氢氧化钠时应注意的问题是______．

24. 难度：中等

（2002•山东）将盛有一定质量稀盐酸的烧杯放在天平上，然后把过量的碳酸钠加入到盛有稀盐酸的烧杯中．已知反应前烧杯内稀盐酸和碳酸钠的总质量为92.0g，从反应开始至以后的8分钟内，每1分钟读1次数并记录．结果如下：

时间/min		1	2	3	4	5	6	7	8
质量/g	92.0	91.0	90.5	90.2	90.1	90.4	90.1	90.1	90.1

试回答下列问题：
（1）烧杯内物质的质量减少的原因是______．
（2）表中有一个测定结果误差较大，这点所在的时间是第______min．
（3）在给出的坐标纸上，画出表示反应过程的质量与时间的曲线图（Ⅰ）．
如果改用更浓的但HCl质量不变的盐酸重复实验（注意：假设其它条件不变，反应前烧杯内稀盐酸和碳酸钠的总质量仍为92.0g，碳酸钠过量），试在坐标纸上画出表示反应过程的质量与时间的大致曲线图（Ⅱ）．