九年级科学2022年寒假每日一练：第一章 实验探究题专练（优生加练）1

某校甲、乙两个兴趣小组对实验室一瓶敞口放置的氢氧化钠固体进行探究：

探究一：氢氧化钠固体是否变质：兴趣小组同学取少量氢氧化钠固体样品于试管中，加适量水溶解，滴加稀盐酸，产生大量气泡。回同答下列问题：

实验室中有一种含有纯碱、小苏打和少量水的固体粉末样品。为了测定其中小苏打的含量，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，利用如图所示装置（部分固定装置已略去）进行实验。

已知：①该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量且能完全吸收相关物质

②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物

③加热条件下，纯碱稳定不分解，小苏打易分解，反应的化学方程式为：

2NaHCO₃ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑探究过程如下：

Ⅰ．称量样品和已装入相关药品的装置C、D的质量，分别为：m、m₁、m₂；

Ⅱ．将质量为m的样品装入B玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给玻璃管加热

Ⅲ．待玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通空气，再熄灭酒精灯，直到玻璃管冷却

Ⅳ．再次称量装置C、D的质量，分别为m₃、m₄

请回答下列问题

现有已部分锈蚀的生铁粉末(成分为碳、铁、氧化铁)，化学兴趣小组欲测定该生铁粉末在锈蚀前的含 碳量以及锈蚀的程度，设计了如下探究过程。

实验步骤一：取a克上述生铁样品放入一洁净干燥烧杯中，进行如下实验。

(实验中所得滤渣是用蒸馏水洗涤、干燥后再进行称量。)

实验步骤二：另取a克该生铁样品，进行如图所示实验，实验装置气密性良好。

A装置瓶中盛放的试剂是浓硫酸。实验结束后，C装置内浓硫酸的质量增加了0.54克。

实验步骤三：小组同学取实验步骤二中B装置硬质玻璃管内反应后所得全部黑色粉末进行了如下实验，所用装置和滤渣已略去。

有一包白色固体，可能含有Na₂SO₄、Na₂CO₃、BaCl₂、NaOH中的一种或几种．取适量样品溶解于水，有白色沉淀产生；过滤后，向该白色沉淀中滴加盐酸，现象如图所示（ABC表示沉淀变化，OBC表示气体变化）．

小乐利用干燥的H₂和CO混合气体，以及下图所示装置进行如下实验。

实验一：验证H₂和CO的还原性

小桐同学做镁与稀盐酸反应的实验时，发现试管中出现灰白色沉淀，该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究：

【提出假设】假设一：含有氯化镁 假设二：含有镁粉 假设三：含有氢氧化镁 ……

【查阅资料】①氯化镁易溶于水；②在一定条件下镁可与冷水缓慢反应。

【实验探究】实验1：取少量灰白色沉淀加入试管中，加入适量蒸馏水、搅拌，沉淀未见减少，由此可知，假设不成立；

实验2：取少量灰白色沉淀加入试管中，加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，没有气泡产生。灰白色沉淀不含有，如果假设三可能成立，实验2中发生的反应方程式。

【实验拓展】实验后同学们请教老师得知，灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁，碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小桐同学再取少量灰白色沉淀于试管中，进行加热，将生成气体通入溶液中，观察到有白色沉淀生成。

图一、图二是某兴趣小组探究金属、酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后，将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中，据图回答：

小科设计了一个验证某NaCl溶液中是否混有Na₂CO₃、Na₂SO₄和NaOH的实验流程，如图所示。

同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。实验结束后，将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中，发现烧杯底部有白色沉淀，上层清液呈红色。

【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质（除指示剂外）？

【分析讨论】小组讨论后认为，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同；②抓住化学反应的本质，即微粒的重组。某小组同学分析过程笔记如下：

还原性铁粉中含有少量Fe_xC_y ， 小组同学在老师的指导下进行以下实验。

资料：①Fe，Fe_xC_y 在加热时与O₂ 反应能生成相应氧化物。

②Fe_xC_y 不与酸反应。

实验1：取29.52g 样品，加入足量稀H₂SO₄ ， 充分反应后生成1.00gH₂。

实验2：另取29.52g 样品，按如图进行实验。

表：装置A 和B 的质量变化

装置	A	B
反应前	300.00	400.00
反应后	m	400.44

实验后A 中固体全部变为红棕色，装置A、B 的质量变化如上表。

生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65－80℃酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿(主要成分CuFeS₂)产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下(图在下一页)。

在“测定额定电压为2.5伏小灯泡功率”的实验中。

项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。

【小组讨论】

液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式p=m/v，想到是否可以通过密度与质量 之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。

【查阅资料】

杆秤是我国古老的质量称量工具 (如图甲)，刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽， 移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时，秤花悬挂点对应的数值即为物体的质量。

小明利用刻度均匀、质地均匀的杠杆探究“杠杆的平衡条件”，并进行如下实验：

实验序号	动力F1/N	动力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m
1		0.15	3.0	0.10

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压约为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。

小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。

为了探究“小灯泡亮度与实际功率”的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，实验器材有标有“2.5V”字样的L₁小灯泡，电源电压6V不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω  1A”的 R₁、“50Ω  1A”的 R₂ 和“800Ω  1.5A”的 R₃。

项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。

【小组讨论】

液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式ρ=m/V，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。

【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。

在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为 2 节干电池，小灯泡标有“2.5 V” 字样。

小金利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。

现有一个装置，如图甲，其中OAB是一个水平轻质杠杆，O为支点，OB 20厘米，OA为3厘米，轻质小桶的容积为150cm³ ， 电源电压U恒为15伏，定值电阻R₀的阻值为15欧，电流表的量程为0~0.6A，力敏电阻R的阻值与所受压力F变化的关系如图乙所示，压杆、杠杆和小桶的质量可忽略不计。小文想将其改装成一个简易的密度测量仪，电流表改装成密度仪的表盘，小桶内装满液体，即可测液体密度。

学习了杠杆知识后，小科利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺、弹簧测力计等。

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V， 小灯泡的额定电压为2.5V (灯丝电阻约为12Ω)。

利用杠杆开展相关实验探究：

如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔。小明利用圆珠笔开展了以下实验研究。

实验一：研究弹簧弹力与压缩量的关系，实验数据记录如下表：

序号	钩码质量（g）	弹簧压缩量x(mm)	弹簧弹力F(N)	k
1	50	2	0.5	0.25
2	100	4	1	0.25

实验二：先将笔倒立向下按压然后放手，笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段：

①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见位置a）；

②由静止释放，外壳竖直上升，弹簧恢复到原长（见位置b）；

③笔继续上升到离桌面2cm的最高处（见位置c）开始下落。

小宁测量额定电压为 2.0V 小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中 x 为滑片 P 移动的距离。

如下左图是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时小灯泡电阻约为8欧，他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10欧 1安"和“20欧 2安"字样。

小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图1所示电路，选用分别标“1.5V  0.25A”、“2.5V  0.3A”字样的小灯泡L₁、L₂ ， 测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系。

学习了伏安法测电功率后，同学们利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。

【实验过程】

小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。

小郑同学用如图所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，功率约为1.1W，滑动变阻器的规格有R₁（5Ω 1A）和R₂（20Ω、1A）两个。

探究杠杆的平衡条件

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，使用如图甲所示的电路，其中电源电压保持4.5V不变，小灯泡额定电压为2.5V（小灯泡的额定功率在0.6瓦左右）。

为测量小灯池的电功率，学校提供的实验器材有：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（二节新干电池）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。

测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡(额定电压为2.5 V)、电源(电压恒为6 V)、电流表(0~0.6 A.0~3 A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、滑动变阻器、开关各一只、导线若干。