专题五实验探究题类型1 影响化学反应速率的探究(含催化剂)1.小涛从资料上获知二氧化锰、氧化铜、氧化铁和氧化铝等都能催化过氧化氢分解，于是他和兴趣小组同学进行如下探究：第1题图【提出问题】不同催化剂对过氧化氢溶液分解速率有影响吗？【设计与实验】实验装置如图所示。

实验所用的二氧化锰、氧化铜、氧化铁和氧化铝经研磨后，用筛子筛取颗粒大小相同的粉末进行实验。

【实验分析】(1)实验时，在加入药品前应该进行的操作是。

(2)实验中待测量为。

(3)装置中原有的空气对实验结果是否有影响？并说明理由：。

【实验结论】催化剂的种类对过氢分解速率有影响。

【交流讨论】除催化剂的种类外，影响过氧化氢分解速率的因素还有、、催化剂与过氧化氢溶液之间的接触面积等。

【拓展反思】下列关于催化剂的认识正确的是。

A. 同一反应可能有不同的催化剂B. 催化剂只能是金属氧化物C. 一种物质只能是一个反应的催化剂D. 使用催化剂可使不反应的物质间发生反应2.实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合物制取氧气，写出有关反应的化学方程式_____。

【查阅资料】过氧化氢制氧气的催化剂有很多种，如金属氧化物，过氧化氢酶和某些盐类物质等。

【提出问题】硫酸铜溶液能作过氧化氢制氧气的催化剂吗？如果可以，影响其催化效果的因素有哪些？【猜想与验证】硫酸铜溶液能作过氧化氢制氧气的催化剂，且其酸碱性对催化效果有影响。

【完成实验】本实验在常温下进行【分析数据、得出结论】(1)若证明CuSO4能够加速过氧化氢分解，其验证的实验现象是____________。

(2)若要证明CuSO4是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和不变。

第2题图(3)实验②③④中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。

分析该图能够得出的实验结论是__________________________________________。

(4)请你再写出一种影响硫酸铜催化效果的因素。

3. (素材来源：高中选修1P50)化学兴趣小组的同学对“影响铁钉锈蚀快慢的因素”展开了如下探究：【提出问题】溶液的酸碱性对铁钉生锈的快慢是否有影响？溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响？【设计实验】按图1装置进行实验，测得装置中氯化铵、硫酸铵溶液上方氧气浓度的变化曲线如图2。

图1 图2第3题图(1)铁钉生锈的条件是__________________________________________。

(2)将规格、材质相同的打磨过的铁钉放入下列不同溶液中，测得有关数据如下表：【结论与拓展】①实验中溶液上方氧气浓度变化越大，证明铁锈蚀速率。

②根据表中数据可知，铁钉在(填“酸”、“碱”或“中”)性溶液中更易锈蚀，其中铁钉在含有(填“氯离子”或“硫酸根离子”)的溶液中锈蚀更快。

③图2曲线先陡后平说明铁生锈速率的规律是。

【拓展应用】化学是把双刃剑，铁制品在使用过程中常常会出现不同程度的锈蚀，会造成；但将铁生锈的原理用于食品脱氧时，要求铁能快速生锈从而达到脱氧的目的，因此食品脱氧剂中除了加入铁粉、炭粉外，还要加入。

4.某化学兴趣小组为研究石灰石与稀盐酸反应快慢的因素，于是进行了以下探究：(1)小明设计的实验方案：取从不同地点取来的石灰石放入等体积不同浓度的稀盐酸中，观察反应的现象。

写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式。

班级同学对小明设计的实验方案提出质疑，原因是_________________________________________。

【提出猜想】猜想1：可能与温度有关；猜想2：可能与石灰石颗粒大小有关。

【设计并实验】小明按照如图实验装置进行实验，并比较20 s收集二氧化碳的体积：第4题图(2)实验装置还要增加一个(填写仪器名称)。

(3)实验中小明通过排出集气瓶中的水来测出二氧化碳的体积，为了减少二氧化碳溶解在水中，还应该在水中倒入少量。

【得出结论】(4)通过实验中①②对比，得出的结论是；若比较温度对该反应的影响，可以通过实验(写实验编号)对比。

[注意：若答对(5)(6)两小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。

]【交流与反思】(5)除了上述比较的方法外，还有比较快慢的方法是___________________。

(6)石灰石与稀盐酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？设计实验验证。

_______________________________。

5. (2019合肥市瑶海区二模)为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”，兴趣小组同学进行如下探究。

(1)【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？【作出假设】Ⅰ.可能与金属本身的性质有关；Ⅱ.可能与盐酸的浓度有关；Ⅲ.(请你填写一个合理的猜想)。

(2)【实验探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。

①实验一：为探究猜想Ⅰ，小红同学分别在两支试管中放入相同质量的锌和铁，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，观察到放锌的试管中立即产生大量气泡，放铁的试管中只产生少量气泡，由此得出结论：金属活动性Zn>Fe。

你认为实验一方案是否合理，理由是_____________。

②实验二：为探究猜想Ⅱ，小军同学利用下列图1装置进行对照实验，做了等质量且过量的锌片分别与等体积、浓度为5%、15%的稀盐酸反应。

其中注射器的作用是；该装置气密性的检查方法是。

图1 图2图3第5题图③实验三：小军同学还用压强传感器替换注射器进行数字化实验，测得两次实验压强随时间的变化关系曲线如上述图2所示。

请你根据该图中信息得出两条合理结论：；。

【拓展延伸】[注意：若答对下列小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。

](3)已知一种金属加入到比它弱的两种金属盐溶液的混合液中，先置换出最弱的金属。

小敏同学向一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，溶质质量与加入锌的质量关系如图3所示。

那么，在A点时，溶液里含有盐有种；BC段发生的化学反应方程式为；D点得到的固体的成分为。

类型2反应后物质成分的探究6.实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气。

某兴趣小组在实验时发现了一个奇怪的现象——有刺激性气味的气体产生。

请你一起参与探究。

(1)请你写出用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式。

【提出问题】刺激性气味是什么？【猜想与假设】猜想一：臭氧(O3) 猜想二：氯气(Cl2) 猜想三：HCl(2)有位同学说猜想不需要设计实验验证就可以判断是错误的，请你说明理由。

【查阅资料】a.氯气通入水中会发生反应：Cl2＋H2O=== HCl＋HClO(次氯酸)；b.臭氧在二氧化锰存在的情况下极易分解产生氧气；c.酸性气体可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红。

(3)通过分析查阅资料可以得出猜想错误。

第6题图【实验探究】(4)取氯酸钾和二氧化锰的混合物放入试管中加热，如图所示。

将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管口，看到现象，再将湿润的蓝色石蕊试纸伸到试管口，试纸变为色。

【得出结论】猜想二成立。

7. (2019自贡)某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色；③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。

【猜想与假设】猜想一：CO2、H2O 猜想二：CO、H2O 猜想三：CO2、CO、H2O【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证：第7题图(1)实验过程中观察到A 中白色粉末变为蓝色，B 、E 中澄清石灰水变浑浊，D 中红棕色粉末变成黑色，由此推断猜想 成立。

(2)实验过程中B 装置的作用是 ；该反应的化学方程式是 。

(3)D 装置中发生反应的化学方程式是 。

(4)实验过程中用纯净O 2而不用空气的原因是 。

(5)实验过程中B 、C 装置的顺序不能颠倒，原因是 。

【反思与交流】日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止 中毒。

8. (素材来源：高中必修 2 P89)如图所示，“铝热反应”指铝和氧化铁的反应：2Al ＋Fe 2O 3=====900 ℃～1550 ℃Al 2O 3＋2Fe ，常用于焊接铁轨。

过程：引燃镁条，漏斗内物质熔化，大量熔融物落下。

第8题图1(1)氧化铁和铝都用粉末状的，目的是 。

(2)某学习兴趣小组对所得熔融物的成分进行了探究。

【查阅资料】①铝能和氢氧化钠溶液反应产生偏铝酸钠(NaAlO 2)和氢气； ②铁可以被磁铁吸引，铝不能被磁铁吸引。

【猜想假设】同学们猜测铝热反应所得到的熔融物中的金属是： 假设一：铁 假设二：铁和铝的混合物 (3)【进行实验】同学们设计以下实验方案验证猜想。

请写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。

(4)【拓展延伸】为进一步了解铝的化学性质。

如图2是小铭将一根铝丝与过量的稀盐酸混合在一密闭容器内，利用压强和温度传感器测出的反应变化过程(上面是压强变化曲线、下面是温度变化曲线)。

请解释：①压强曲线AB段变化不明显的原因___________________________；②BC段变化除生成气体外的另一原因。

第8题图9.(2019青海)小洋同学看到妈妈在厨房拿食用碱水浸泡紫甘蓝时，紫甘蓝叶片边缘处变绿，感到很好奇。

回到学校在老师的帮助下将紫甘蓝汁分别滴加到下列等体积、等浓度的五种溶液中，紫甘蓝汁显示的颜色如下表：【查阅资料】【提高认识】(1)紫甘蓝汁能作酸碱指示剂；(2)上述五种溶液的pH由大到小的顺序是(填序号)。

【实验探究】为了便于观察实验现象，老师提议在用稀盐酸中和氢氧化钠溶液时应选用酚酞试液作指示剂，但小洋和兴趣小组的同学在做该实验时忘加了指示剂，因此未观察到明显现象。

则该反应的化学方程式为。

【提出问题】反应后溶液中溶质的成分有哪些？【问题猜想】猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、NaOH 猜想三：NaCl、猜想四：NaCl、NaOH、HCl兴趣小组的同学一致认为猜想四不合理，原因是。

【设计实验】【讨论交流】上述方案三不可行，原因是。

【拓展应用】人体胃酸过多时可用治疗。

(化学式)(写一种)10.小明将铁粉投入硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出，同学们对产生的气体产生了疑问。

【提出猜想】猜想1：O2；猜想2：SO2；猜想3：H2；猜想4：N2。

【交流讨论】同学们经过分析一致认为猜想4不正确，理由是_____________________。

【查阅资料】SO2易溶于水，能与NaOH溶液反应生成Na2SO3。

【实验验证】(1)将带火星的木条伸入收集到的气体中，观察到木条，则猜想1不正确。

(2)将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量不变，则猜想2(填“正确”或“不正确”)。