中考化学基础专题突破专题四科学探究讲义.docx
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中考化学基础专题突破专题四科学探究讲义
专题四 科学探究
类型一 有关物质成分的探究
【方法技巧】 1.关于气体成分的探究:
如人吸入和呼出气体成分的探究、燃烧的蜡烛焰心气体成分的探究、排污管道气成分的探究、下水道的可燃性气体成分的探究等,涉及的知识点有CO、CO2、CH4、NH3、HCl、O2、H2、N2等气体的制法和检验,以及它们的化学性质和一些反应产物的检验等。
混合气体中各成分的检验,要考虑检验的先后顺序,以排除干扰。
如检验CO、CO2、水蒸气、H2的混合气体时,检验顺序为水蒸气→CO2→H2→CO。
2.固体物质成分的探究:
一般可采用加水溶解,加酸碱指示剂判断溶液酸碱性,加酸观察是否产生气体,加碱观察是否产生沉淀,加入Ba(NO3)2、AgNO3溶液观察是否产生沉淀等方法进行。
应注意:
(1)往溶液中滴入酚酞试液,溶液变红,不一定就是含NaOH这些碱类物质,还要考虑是否可能存在Na2CO3或K2CO3这些呈碱性的盐类物质。
(2)沉淀中有BaCO3和BaSO4时,加入稀硝酸或盐酸时的现象为:
部分沉淀溶解且有气体生成。
(3)沉淀(不含金属单质)中加入稀盐酸,沉淀全部溶解且有气泡放出时,可肯定含有碳酸盐,但不能说明该沉淀只由碳酸盐组成,还可能含有碱类不溶性沉淀[如Mg(OH)2]。
3.物质反应后所得溶液成分的探究,通常为A+B===C+D↓,对充分反应后所形成的溶液溶质的猜想与探究。
该类型解题方法是:
从物质是否恰好完全反应和是否过量去考虑,而生成物是一定存在的。
因此一般猜想有三种:
(1)只有C(恰好完全反应);
(2)A和C(A过量);(3)B和C(B过量)。
验证猜想时,一般不需要验证生成物,只需要验证过量反应物是否存在。
4.物质组成元素的探究:
利用质量守恒定律(反应前后元素种类不变)进行分析。
例1 (2018·广东)小明在课外阅读中得知:
氢氧化铜受热会分解生成氧化铜[Cu(OH)2===CuO+X],于是用CuSO4溶液与KOH溶液反应制取氢氧化铜,并对氢氧化铜进行加热。
(1)生成物X的化学式为__________。
(2)制取氢氧化铜的化学方程式为__________________________________________。
(3)小明在加热氢氧化铜时,发现蓝色固体先变成黑色;继续高温灼烧黑色固体变成红色,同时有气体产生。
为弄清这种红色固体的成分,进行了如下的探究:
【查阅资料】Cu和Cu2O均为红色固体,且Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+H2O。
【提出猜想】红色固体是:
Ⅰ.Cu Ⅱ.Cu2O Ⅲ.________________________
【进行实验】
操作
现象
结论
①取灼烧后的红色固体1.44g于试管中,加入足量稀硫酸,加热并充分振荡,静置
溶液由无色变蓝色,固体减少
1.44g红色固体一定有:
______
②过滤、洗涤、干燥
得红色固体
【结论分析】
①据上述实验现象,小明认为猜想Ⅲ正确。
但有同学认为小明的判断不严谨,因为猜想______也有相同现象。
②氧化铜高温灼烧生成Cu2O和气体的化学反应方程式为_______________。
③如要确定1.44g红色固体成分,还需要补充的操作是_______________,再通过________得出结论。
例2 (2018·新疆)实验室有一瓶标签受到腐蚀的无色溶液,如图所示。
这瓶无色溶液是放在存放盐溶液的柜子里。
化学兴趣小组开展探究:
【提出问题】这瓶无色溶液究竟是什么盐的溶液?
【猜想与假设】该无色溶液可能是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中某一种的溶液。
【初步分析】
(1)库尔班同学根据标签上的元素组成认为一定不可能是__________溶液。
(2)艾力同学提出,碳酸氢钠、硝酸钠的溶液也不可能,他的依据是__________________。
【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种盐中的哪一种溶液,他们设计了如下实验。
实验操作
实验现象
①取少量该无色溶液于试管中,慢慢滴加BaCl2溶液
②静置后,向沉淀中滴加稀盐酸
产生白色沉淀
产生大量气泡,沉淀消失
【实验结论】(3)该瓶无色溶液的溶质是__________。
生成白色沉淀的化学方程式是________________________________。
【实验反思】(4)王素甫同学认为原设计的实验还可简化,同样达到鉴别的目的。
他设计的实验如下(将实验操作及实验现象填入相应的横线上):
实验操作
实验现象
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
(5)白燕同学经查阅资料得知:
氯化钠、硫酸钠、硝酸钠溶液呈中性,碳酸钠、碳酸氢钠溶液呈碱性,提出测溶液的酸碱性来确定更简便。
她采用____________测量溶液的pH值________7(填“>”“=”或“<”),则结论与以上同学一致。
例3 (2018·广东)如图为某家长带着小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮发生爆炸的画面。
现要探究某下水道的可燃性气体成分:
【猜想】(Ⅰ)含可燃性气体CO;(Ⅱ)含可燃性气体CH4;(Ⅲ)含可燃性气体CO和CH4。
【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将瓶子倒转,使________,将瓶子提到井口迅速盖好瓶盖备用。
【进行实验】
步骤
实验操作
实验现象
结论
(1)
导出瓶中气体,通过装有________________的洗气瓶
目的是除去CO2等酸性气体
(2)
再通过装有浓硫酸的洗气瓶
目的是除去________
(3)
将步骤
(2)的气体导出点燃:
①用吸附少量无水硫酸铜粉末的石棉贴在小烧杯内壁,再把小烧杯斜罩于火焰上方;
②用内壁沾有澄清石灰水的小烧杯罩于火焰上方
①无水硫酸铜__________;
②烧杯内壁变浑浊
①证明有H2O生成;
②证明有_____生成
【作出判断】根据上述实验现象,甲同学认为猜想Ⅲ正确;而乙同学认为甲的判断不严谨。
因为猜想______也会有相同的现象。
如需进一步确认还应检验________的存在,其方法是________________________________________________________________________。
【拓展】若需要工人进入下水道清理淤泥,打开下水道井盖后应首先进行的操作是________________________________________________________________________。
类型二 有关物质变质的探究
【方法技巧】 物质在空气中变质一般是与空气中的O2、H2O、CO2中的一种或两种或三种同时作用而产生的。
常见的有NaOH、Ca(OH)2变质,生石灰变质,碱石灰(氢氧化钠固体与生石灰的混合物)变质等。
猜想时通常有三种情况:
(1)没有变质:
不存在变质后生成的物质;
(2)部分变质:
变质前和变质后生成的物质都存在;(3)完全变质:
不存在变质前的物质。
例4 (2018·吉林)兰兰在家里发现了一包过期的海苔,包装内有一个小纸袋,上面写着“石灰干燥剂”(主要成分为CaO),海苔过期了,石灰干燥剂有没有变质呢?
兰兰拿着这包石灰干燥剂约化学老师一起到实验室进行如下探究。
【辨析俗称】“石灰干燥剂”中的石灰是指__________(填字母)。
A.消石灰B.生石灰C.石灰石
【猜想与假设】猜想一:
石灰干燥剂没有变质;猜想二:
石灰干燥剂部分变质;猜想三:
石灰干燥剂完全变质。
【进行实验】兰兰分别取该石灰干燥剂进行如表实验,并记录。
实验目的
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一:
验证有无CaCO3
______________
猜想一不成立
实验二:
____________
无明显放热现象
猜想三成立
【异常现象】兰兰整理实验台,清洗仪器时,突然发现实验二中的烧杯壁明显发热。
【分析释疑】实验二的结论不准确,请用化学方程式解释烧杯壁明显发热的原因:
____________________。
【更正结论】该石灰干燥剂部分变质,猜想二成立。
【反思与评价】石灰干燥剂表面的覆盖物,影响了正确结论的得出。
兰兰由此联想到生活中有些物质表面的覆盖物,是起保护作用的,试举一例:
________________________。
【拓展延伸】从确定这包石灰干燥剂成分的角度,请你再提出一个具有探究价值的问题:
______________。
类型三 有关物质性质或变化规律的探究
【方法技巧】 探究物质的性质时,通常采用的方法有:
(1)将物质加水溶解,判断溶解性;
(2)向溶解后的溶液中加入酸碱指示剂判断酸碱性;(3)向物质中滴入酸,观察是否产生能使澄清石灰水变浑浊的气体或可燃性气体;(4)向溶液中加入碱,观察是否产生沉淀;(5)将固体物质加热,观察是否分解;(6)将固体物质与CuO混合加热,或将气体通过灼热的氧化铜,判断是否具有还原性等。
例5 (2018·黄冈)化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时,完成了如图1所示的两个实验。
实验后,小明同学将废液倒入同一废液缸中,发现混合废液浑浊并显红色。
请你完成下列问题:
图1
(1)A实验中发生反应的现象为________________________________。
(2)B实验中发生反应的化学方程式是_________________________。
(3)【提出问题】废液中,能使酚酞溶液变红的物质可能是哪些呢?
【作出猜想】猜想一:
废液中,能使酚酞溶液变红的物质可能是NaOH;
猜想二:
废液中,能使酚酞溶液变红的物质还可能是______________________________;
猜想三:
废液中,能使酚酞溶液变红的物质还可能是Ca(OH)2。
【实验验证】同学们对可能含有的碱性物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入稀盐酸,根据反应现象得到了如图2所示的图像。
图2
【结论】分析图像数据得出,废液中使酚酞溶液变红的物质一定是______________,一定不是__________。
【拓展提高】为了使以上废液实现安全排放,你的做法是____________________。
类型四 有关变化条件、影响因素的探究
【方法技巧】 1.探究类型:
影响化学反应速率的因素的探究,燃烧条件的探究,金属生锈条件的探究等。
(1)影响化学反应速率的因素有是否加入催化剂、反应时的温度、物质的浓度、反应物的接触面积、搅拌等。
(2)燃烧的三大条件缺一不可:
可燃物、温度达到着火点、氧气(灭火原理:
破坏燃烧的条件之一)。
(3)氧气是金属生锈必需的条件,有些金属还需要水或二氧化碳。
2.解题关键:
掌握控制变量法的应用。
用控制变量法探究问题时,必须保持其他条件不变,只改变一个因素,进而探究该因素的影响。
分析问题时,要先找出对比实验中哪些条件相同,哪些条件不同,进而分析改变的条件产生的影响,并得出结论。
例6 (2018·威海)探究影响化学反应速率的因素。
(1)发现和提出问题:
镁在空气中能够剧烈燃烧,铁丝在氧气中能够剧烈燃烧,而真金不怕火炼,这说明决定物质之间能否发生反应以及反应速率的内因是_______________。
蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,这一事例中影响化学反应速率的因素是_______________;夏天,将食品放在冰箱里不容易变质,这一事例说明温度也能影响化学反应速率。
温度如何影响反应速率呢?
(2)猜想与假设:
温度越高,反应速率越快。
(3)收集证据
实验药品:
颗粒大小相同的锌粒,两份相同溶质质量分数、不同温度的稀硫酸(20℃、40℃)。
供选仪器:
药匙、气体发生装置2套(气密性良好)、量筒2支、分液漏斗、秒表、胶头滴管、水槽、大试管2支。
利用上述仪器和药品,补充完成下表的实验报告。
观察或测量的量
选用的仪器
实验步骤
实验现象
实验结论
产生相同体积(一试管)的气体所需时间
气体发生装置、秒表、胶头滴管、水槽、大试管、__________
__________________________________________
____________________________
温度越高,反应速率越快。
反应的化学方程式是____________________________
该实验可以观察或测量的量有多种,除了上述观测点外,可以观察或测量的量还有______________________________(写一条)等。
(4)结论与解释:
从微观的角度分析“温度越高,反应速率越快”的原因是________________________。
(5)拓展分析
根据其他测定方法,实验小组的同学绘制了锌粒与稀硫酸反应产生氢气的速率随时间变化的曲线,如图所示。
请据图分析:
时间0~t内,反应速率逐渐加快的主要原因是_______________,时间t以后,反应速率逐渐减慢的主要原因是_________________。
类型五 有关反应实质、变化现象及变化原因的探究
【方法技巧】 中考中往往需要对化学反应的实质、一些特殊现象产生的原因进行探究,对此类探究要认真分析物质间可能发生的化学反应及可能产生的相应产物、现象,分析与实际产生的现象是否一致,从而提出合理的猜想与假设。
进行实验验证时,要设计对比实验,排除可能产生干扰的因素。
例7 (2018·漳州)【题干】在一支试管中放入一小段镁条(已擦去氧化膜),再向试管中加入一定量的盐酸,镁条表面有__________产生,反应的化学方程式是____________。
【发现问题】为了再次观察上述反应现象,小林同学用较长的镁条重做上述实验,但发现了异常现象,试管中出现了白色沉淀。
【实验验证1】小林同学针对两次实验的不同,设计对比实验方案,探究出现异常现象的原因。
试管(盛有同体积同浓度的盐酸)
①
②
③
④
镁条长度
1cm
2cm
3cm
4cm
相同的实验现象(省略题干现象)
快速反应,试管发热,镁条全部消失
沉淀量差异(恢复至20℃)
无
少量
较多
很多
【得出结论】镁条与盐酸反应产生白色沉淀与__________有关。
【追问】白色沉淀是什么物质?
【查阅资料】①20℃时,100g水中最多能溶解氯化镁54.8g。
②镁能与热水反应产生一种碱和氢气。
③氯化银既不溶于水也不溶于稀硝酸。
【作出猜想】猜想一:
镁;猜想二:
氯化镁;猜想三:
氢氧化镁,猜想的依据是____________(用化学方程式表示)。
【实验验证2】将白色沉淀洗涤干净,分别取少量沉淀于A、B、C试管中,进行如表实验:
试管
操作
现象
结论
A
加入足量盐酸
__________,白色沉淀_____
猜想一不正确,但这种白色沉淀能溶于盐酸
B
加入足量水
白色沉淀__________
猜想二不正确
C
加入适量稀硝酸
白色沉淀消失
原白色沉淀中含有的离子是:
Mg2+、______
继续滴加几滴硝酸银溶液
出现大量白色沉淀
【拓展延伸】足量镁与盐酸反应过程中,溶液会经历从酸性到碱性并且碱性逐渐增强的过程,从而促使白色碱式氯化镁的生成。
例8 (2018·广东)某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后,进行了下图所示的探究:
【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是:
Ⅰ.石墨棒;Ⅱ.____________。
【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末,直接用铝箔纸包裹。
按上述操作步骤实验,黑色粉末____________,那么猜想Ⅱ不成立。
【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜,该反应的化学方程式为______________。
【改进】把石墨棒换成铝粉,重复上述操作,又获成功。
那么,称取等量的铝粉并进行同样的操作,其目的是________________。
改进后的实验证明,金属铝与铜活动性顺序是__________________,该反应的化学方程式为______________________________。
【拓展】如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜,效果更好。
联想在空气中灼热的铁丝不能燃烧,而铁粉能燃烧,其原因是__________________。
2020年中考化学模拟试卷
一、选择题
1.下列做法不践行“绿水青山就是金山银山”这一建设生态文明理念的是
A.乘电动公交车,提倡低碳出行B.增加烟囱高度,防止废气污染
C.实施绿化工程,遏制雾霾产生D.回收废旧金属,节约金属资源
2.农作物种植过程中可以施用下列化肥,其中属于复合肥的是()
A.
B.
C.
D.
3.将一小块金属钾放在装水的烧杯中能够发生剧烈反应放出大量热,其反应是:
2K+2H2O═2X+H2↑()
A.X是一种氧化物
B.X中只含K、O元素
C.发生爆炸是氢气燃烧引起的
D.X的相对分子质量为112
4.航天科学技术测得,三氧化二碳(C2O3)是金星大气层的成分之一,化学性质与一氧化碳相似,下列有关三氧化二碳的说法中不正确的是()
A.C2O3分子中碳原子和氧原子的个数比为2:
3
B.C2O3是氧化物
C.C2O3充分燃烧的产物是CO2
D.C2O3能使澄清石灰水变浑浊
5.分类法是化学学习的重要方法。
下列分类正确的是()
A.合成材料:
钛合金、合成橡胶、塑料
B.单质:
金刚石、水银、液氧
C.有机物:
尿素、二氧化碳、甲烷
D.氧化物:
水、干冰、铁锈
6.下列实验操作正确的是()
A.
测定溶液酸碱度B.
排水法收集氧气
C.
铁丝在氧气中燃烧D.
稀释浓硫酸
7.下列实验操作中,能达到相应实验目的的是()
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化碳中的少量氯化氢和水蒸气
依次通过饱和碳酸氢钠溶液和浓硫酸
B
检验氢氧化钠溶液是否变质
取样,滴加少量稀盐酸
C
证明氯化钠溶液中混有盐酸
取样,滴加少量无色酚酞溶液
D
区分氯化铵和硫酸铵
取样,分别加入少量熟石灰,研磨
A.AB.BC.CD.D
8.下列实验方法能达到实验目的是()
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别NaCl、NH4NO3、CuSO4三种白色固体
加水溶解
B
除去NH3中的H2O
通过浓硫酸
C
测定空气中氧气的含量
可将红磷换成木炭
D
探究稀硫酸与NaOH溶液是否恰好完全反应
向稀硫酸与NaOH溶液反应后所得的溶液中滴加Ba(NO3)2溶液
A.AB.BC.CD.D
9.化学在生活中有广泛的应用,下列说法错误的是()
A.厨房煤气管道漏气时,立即关闭阀门并开窗通风
B.合金属于金属材料
C.氮气的化学性质不活泼,用于食品防腐
D.打开装有浓盐酸的试剂瓶,发现瓶口有“白烟”出现,说明浓盐酸有挥发性。
10.下列说法正确的是
A.NH4HCO3是一种复合肥
B.钙、铁、锌都是人体必需的微量元素
C.空气中臭氧含量越高越有利于人体健康
D.用布袋代替塑料袋可减少“白色污染”
11.下列各组离子在pH=1的溶液中能大量共存的是
A.
、
、Na+、Cl-B.CO32-、K+、Na+、
C.Cu2+、OH-、Cl-、Ba2+D.Ag+、
、Cl-、Na+
12.工业上采用电解法制备氯酸钾。
电解池中的电解质是氯化钾,电解产生的Cl2与KOH混合,就得到KC1O3溶液,浓缩冷却结晶即可得到氰酸钾晶体。
反应原理:
①2KCl+2H2O
Cl2↑+2KOH+H2↑
②3Cl2+6KOH=KClO3+5KCH+3H2O,
下列说法正确的是()
A.KClO3中氯元素的化合价是+7
B.反应①属于复分解反应
C.KClO3属于盐类物质
D.KOH和Cl2是主要的反应原料
13.某同学梳理归纳了以下知识:
①用肥皂水能区分软水和硬水;②打开浓盐酸的瓶,瓶口会有白烟冒出;③离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子;④配制6%的氯化钠溶液,置取水时,俯视量筒刻度会使所配氯化钠溶液质量分数偏高;⑤某物质燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有C、H、O三种元素;⑥中和反应生成盐和水,但有盐和水生成的反应不一定是中和反应。
其中正确的有
A.1个B.2个C.3个D.4个
14.下列物质的用途中,只利用其物理性质的是()
A.氧气炼钢B.铜制作导线C.硫酸除铁锈D.二氧化碳制碳酸饮料
15.汉黄芩素(C16H12O5)是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。
下列有关汉黄芩素的叙述不正确的是()
A.汉黄芩素由碳、氢、氧三种元素组成
B.汉黄芩素中碳氧元素的质量比为12:
5
C.汉黄芩素在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水
D.汉黄芩素中含有16个碳原子,12个氢原子和5个氧原子
二、填空题
16.通过一年的化学学习,我们熟悉了许多物质,请从①红磷②氢氧化铝③火碱④二氧化锰⑤硫酸铜⑥酒精中选择相应物质的序号填空:
(1)碘酒中的溶剂是____。
(2)实验室制氧气常用的催化剂是____。
(3)常用于治疗胃酸过多的药物是____。
(4)炉具清洁剂中含有的物质是____。
(5)测定空气中氧气含量所用的固体单质是____。
(6)用于配制农药波尔多液的是____。
17.写出符合下列要求的化学方程式,并在后面括号中注明反应的基本类型
(1)铁丝在氧气中燃烧:
______[______];
(2)煅烧石灰石制取生石灰______[______];
(3)铁丝插入硫酸铜溶液中______[______].
18.硫酸、盐酸是重要的化工原料。
(1)浓硫酸在实验室常用作干燥剂,因为浓硫酸有_____性。
浓盐酸长期放置在空气中会逐渐变稀,因为浓盐酸有_____性。
(2)写出稀硫酸与下列物质反应的化学方程式:
①与铁粉反应:
_____;
②与碳酸钾溶液反应:
_____;
③与硝酸钡溶液反应:
_____;
④与氧化铁反应:
_____;
⑤与氢氧化钡反应:
_____
(3)人的胃液中含有少量盐酸,如果盐酸过多引起人的不适,请你写出用胃舒平(主要成分是氢氧化铝)治疗胃酸的化学反应方程式_____;
(4)盐酸的下列用途中,不能用硫酸代替盐酸的是_____(填编号)
①金属表面除锈②制造药物氯化锌③除去NaCl中的少量NaOH
三、简答题
19.化学与人类生活息息相关。
请回答下列问题。
(1)用洗洁精清洗油污,是利用了洗洁精的________作用。
(2)长期饮用硬水对人体健康不利。
生活中降低水的硬度可采用的方法是________。
(3)铁元素是人体必需的一种微量元素。
食用“加铁酱油”可预防________。
(4)炒菜时油锅中的油不慎着火,用锅盖将其盖灭的原理是________。
(5)在农村常用井水作生活用水,加入___________可检验井水是否为硬水。
20.基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。
(1)向酒精灯内添加酒精时,不能超过酒精灯容积的_____。
(2)用量筒取用液体药品时,量筒必须放平,视线要与量筒内液体_____保持水平。
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