培优（二） 实验探究
1、（催化剂）CuSO4溶液对过氧化氢的分解具有催化作用。有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用，于是他们做了以下的探究。
（1）请你帮助他们完成实验报告：
实验过程实验现象实验结论
在一支试管中加入5ml5%的H2O2溶液，然后滴入适量的FeCl3溶液，把带火星的木条伸入试管。
FeCl3溶液可以催化分解H2O2
（2）已知FeCl3在水中可解离出Fe3+ 和Cl-，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是；真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O；
乙同学的猜想是；真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+；
丙同学的猜想是；真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-；
你认为最不可能的是 同学的猜想， 理由是
（3）同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究。请你仔细分析后填表：
实验过程实验现象结论
向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量
的HCl，并把带火星的木条伸入试管。
无明显现象
向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量
的 ，并把带火星的木条伸入试管。
2、（四川南充，催化剂）某化学兴趣小组对氧气的实验室制法进行了探究。
（1）小明同学选用如图所示的装置制取氧气。
制取过程中所发生的化学反应方程式为：
实验前，小明同学先向仪器A中加入水，然后将导气管放入水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导气管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是： 。
（2）实验证明，CuSO4溶液能催化过氧化氢的分解。CuSO4溶液主要含有三种粒子（H2O、Cu2+ 、SO42-），为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用。小红同学作了如下分析和设计。
①小红同学认为最不可能的是H2O，他的理由是
②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用，小红同学设计了如下实验，完成了这次探究活动。
实验步骤实验现象结论
a、取一支试管加入5ml 5%过氧化氢溶液，然后加入2~3滴稀硫酸溶液溶液几乎没有气泡放出
实验证明，起催化作用的是
b、 另取一支试管加入5ml5%过氧化氢溶液，然后加入2~3滴 溶液。溶液中有大量气泡放出
③如果要确定CuSO4是催化剂，还必须通过实验确定它在化学反应前后
。
3、（氧气的性质）小婧同学学习化学后知道，镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体。但她在
空气中点燃镁条时，却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。
【提出问题】为什么会生成淡黄色固体?
【查阅资料】小婧查阅资料，记录了下列几种物质的颜色：
物 质gOgCl2g3N2g(NO3)2
颜 色白色白色淡黄色白色
根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，你认为不必查阅________的颜色。
【提出猜想】分析资料，小茜认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的______反应生成的。
【实验探究】
实验操作实验现象实验结论和化学方程式
小茜的猜想成立，化学方程式为
__________________________。
【拓展运用】若有72g镁在空气中完全燃烧，则所得含镁产物的总质量范围是____ ___。
4、（东泰安，一氧化碳的还原性）小明同学想研究一氧化碳的还原性，通过查阅资料知道：草酸（H2C2O4）与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H2C2O4 CO↑+ CO2↑+ H2O。
于是他设计了下图的实验装置，结合装置回答下列问题：?
（1）图A是用草酸制取CO的反应装置，你认为应选择 （填“甲”、“乙”或“丙”）装置；
（2）装置C的作用是 ；
（3）装置D中反应的化学方程式为 ；?
（4）为检验装置D中产生的气体，E装置中的液体应为 ；?
（5）装置F中酒精灯的作用是 。
5、(四川宜宾，一氧化碳的还原性) 在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成
碳的氧化物和水。
某化学外兴趣小组对碳的氧化物的成分进行了实验探究。
【提出问题】如何通过实验确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
【设计实验】基于猜想3 ，兴趣小组同学设计了如下实验装置：
【实验探究】
(1) 实验过程中观察到 装置(填字母)中的澄清石灰水变浑浊，证明有CO2气体。
(2) 实验过程中还观察到以下实验现象：①C装置中澄清石灰水不变浑浊；②E装置中
黑色粉末变成红色；③ ，证明有CO气体。
【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。
草酸分解的化学方程式是 。
【问题讨论】
(1) C装置的作用是 ；D装置的作用是 。
(2) 装置末端酒精灯的作用是 。
6、（碳的还原性）小杰和小敬学习了碳单质的化学性质后，知道碳与氧气反应能够生成CO或CO2 。于是两人联想到木炭粉与氧化铜发生的反应可能有：
① 2CuO+C高温2Cu+CO2↑ ② CuO+C高温Cu+CO↑
他们想验证自己的想法，请你同他们一起进行探究。
【猜想与假设】 木炭粉与氧化铜反应生成的产物有三种可能：
（1）产物是铜和一氧化碳；（2）产物是铜和二氧化碳；
（3）产物是 。
【设计方案】 （1）检验产物中是否有CO2的方法是 ；
（2）如何检验产物中是否存在CO，两人查找了资料：CO的特征反应是CO能使氯化钯黄色溶液变蓝。
【实验与结论】 设计的实验装置（如甲图）：
实验现象实验结论
①A中固体由黑色变为红色
②若B中黄色试纸变蓝
③若C中 ①有铜生成
②有 生成
③有CO2生成
【反思与评价】（1）实验结束时，为防止Cu被氧化，必须先停止加热，待Cu冷却后再将试管口的胶塞取下，因此，若没有B安全瓶，可能导致的后果是 ；
（2）根据实验结论，从环保角度考虑，上述装置C后应添加的装置是 。
【拓展与交流】 如果用乙图装置代替甲图中的A装置，这样既可以排尽试管中的空气，又能将反应的气体产物都“赶”出，某气体应是 。
7、（蜡烛燃烧）某研究性学习小组的同学在实验中发现蜡烛燃烧产物与甲烷燃烧产物相同，据此该小组的同学围绕“蜡烛主要由哪些元素组成”的问题展开了以下探究活动。
[提出问题] 蜡烛主要由哪些元素组成？
[猜想与假设] 根据甲烷的组成猜想蜡烛中主要含有碳元素和氢元素。
[设计方案进行探究]
探究步骤预测现象相关结论
将一节蜡烛干燥后点燃再放入盛有氧气的集气瓶中；蜡烛在氧气中燃烧比在空气中更旺，燃烧完毕，能够观察到瓶壁上有水珠；产物中有 。
向集气瓶中倒少量________ _________。能够观察到 _ _。产物中有CO2 。
[结论与解释]
（1）探究实验中要用干燥的蜡烛的目的是 。
（2）根据以上探究，同学们得出结论：蜡烛中含有C、H、O三种元素。
[反思与评价] 你认为同学们得出的结论是否正确 ，
理由是 。
[拓展与应用] 燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用。请你从环境与能等方面说明控制燃烧反应的重要意义有（答出一点即可）：__________________ _。
8、（气体燃烧）有一种气体，可能由氢气、一氧化碳、甲烷和二氧化碳四种气体中的一种或几种组成，对该气体进行下面三组实验：（重要提示：浓硫酸具有吸水性）
操作步骤实验现象
①将该气体通过澄清的石灰水未见出现浑浊现象
②将该气体点燃，在火焰上方罩一只
冷而干燥的烧杯，烧杯倒转后，注
入少量澄清石灰水，振荡。杯壁上有水珠出现；
发现烧杯内的石灰水变浑浊
③将1.48g该气体完全燃烧，依次通过右图所示的装置（每步均完全吸收），称量装置前后变化的质量
浓硫酸增重4.68g；
石灰水增重3.52g
根据上述实验结果回答下列问题：
（1）甲烷燃烧的化学方程式为___________________________________；
（2）该气体组成中一定存在的元素有：___________；
（3）1.48g该气体燃烧时，生成CO2的质量为_________g，水的质量为__________g；
（4）该气体组成中一定无 气体。
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