化学一模试题分类汇编探究题综合及答案.docx
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化学一模试题分类汇编探究题综合及答案
一、中考初中化学科学探究题
1.某化学实验兴趣小组为了测定某纯碱样品(只含有Na2CO3、NaCl)中Na2CO3的质量分数。
取5g样品,往其中加入一定质量的稀盐酸,产生气体的质量与所加稀盐酸的质量变化如图,试计算:
(1)其产生______g二氧化碳。
(2)该纯碱样品中Na2CO3的质量分数。
(3)求恰好完全反应时所得溶液的质量分数?
【答案】
(1)1.76;
(2)84.8%;(3)10%
【解析】
(1)根据图中提供的信息可知,产生的二氧化碳为1.76g;设混合物中碳酸钠的质量为X,生成氯化钠的质量为Y
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
10611744
Xy1.76g
106/44=X/1.76g117/44=y/1.76g
X=4.24gy=4.68g
(2)碳酸钠的质量分数为:
4.24g/5g×100%=84.8%
(3)溶液中氯化钠的质量为:
4.68g+(5g-4.24=5.44g
溶液的质量为:
51.16g+5g-1.76g=54.4g
恰好完全反应时所得溶液的质量分数为:
=5.44g/54.4g×100%=10%
2.科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。
某校化学兴趣小组的同学做实验,向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2,未看到明显的实验现象。
同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证,并对废液的成分进行探究。
活动一:
同学们经过讨论,设计了甲装置并进行实验,请你把实验现象补充完整。
实验步骤
实验现象
猜测
如图甲,向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液,振荡
______
①CO2溶于NaOH溶液中
②CO2与NaOH反应
活动二:
兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中,三位同学分别完成如图所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出,B、C试管中均有白色沉淀生成。
请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式______。
(3)以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。
请写出甲装置中发生反应的化学方程式______。
活动三:
实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如下图),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。
请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是_____(填离子符号)。
小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离了进行如下探究。
(提出问题)烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子?
(猜想与假设)上层溶液中可能含有OH-、CO32-、Ca2+中的一种或几种。
(进行实验)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取烧杯内无色溶液少许于试管中,滴加______,静置
有白色沉淀生成
有CO32-、无Ca2+
②取①中反应后的上层清液少许于试管中,滴加______(指示剂除外)
______
有OH-
(反思评价)
(1)经过综合分析,最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有______(填离子符号)。
(2)将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,向滤液中加入适量的______(填名称)进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
【答案】软塑料瓶变瘪
H+过量的BaCl2(或CaCl2)溶液CuCl2(或FeCl3)溶液出现蓝色(或红褐色)沉淀(合理即可)OH-、CO32-、Cl-、Na+稀盐酸(合理即可)
【解析】
【详解】
活动一:
二氧化碳与氢氧化钠反应,软塑料瓶内压强减小,软塑料瓶变瘪;
活动二:
(2)稀盐酸与碳酸钠反应方程式:
;
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应:
;
活动三:
H+与碳酸根反应产生气泡,下层有白色沉淀,烧杯上层溶液中一定不含有H+;
[进行实验]
①取烧杯内无色溶液少许于试管中,滴加过量的BaCl2(或CaCl2)溶液与碳酸根反应生成白色沉淀,证明有CO32-、无Ca2+;
②取①中反应后的上层清液少许于试管中,滴加滴加CuCl2(或FeCl3)溶液,出现蓝色(或红褐色)沉淀,证明有OH-;
[反思评价]
(1)经过综合分析,最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有:
OH-、CO32-、Cl-、Na+;
(2)向滤液中加入适量稀盐酸可以除去氢氧根离子和碳酸根离子,进行处理后再排放。
3.小亮学完合金后,知道了不锈钢的主要成分是铁,白铜中含有铜和镍(Ni)。
他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
(1)[查阅资料]镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气。
写出镍与稀硫酸反应的化学方程式:
________。
(2)[猜想与假设]根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料,对以上三种金属的活动性作出猜想:
猜想①Fe>Ni>Cu;猜想②________。
(3)[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化。
证明________(填“猜想①”或“猜想②”)成立。
(4)[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和________,通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
【答案】Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑Ni>Fe>Cu猜想①铁片
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[查阅资料]根据反应物和生成物判断反应方程式:
Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑;
(2)[猜想与假设]根据Ni可以与稀硫酸反应,说明Ni比Cu活泼,猜想②Ni>Fe>Cu;
(3)[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片
表面无明显变化说明Fe比Ni活泼,猜想①成立;
(4)[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和铁片,通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
故答案:
(1)Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑
(2)Ni>Fe>Cu(3)猜想①(4)铁片
4.科学兴趣小组的同学在学了俗称为苏打的碳酸钠后,得知它还有一个俗称为小苏打的“兄弟”,这个“兄弟”的性质是否和它相似?
它们之间能发生转化吗?
小明查阅了资料,将相关信息整理如表:
俗名
苏打纯碱
小苏打
化学式
Na2CO3
NaHCO3
构成微粒
Na+CO32﹣
Na+HCO3﹣
溶解度(常温)
21.5克
9.6克
两者的转化
Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
2NaHCO3
Na2CO3+CO2+H2O
下面是小明同学进行的探究:
(1)用试管取适量NaHCO3溶液,向试管中滴加酚酞试液,观察试液颜色变化。
此实验的目的是。
(2)在研究Na2CO3与NaHCO3转化时,小明觉得Na2CO3转化为NaHCO3过程中,由于NaHCO3溶于水,整个过程不会有明显现象。
老师笑着对小明说:
“做实验吧,实验会告诉你答案。
”于是小明在老师的指导下,向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2,起初无明显现象,继续不断地通入CO2,溶液中出现了白色沉淀。
这让小明很疑惑:
NaHCO3溶于水,为什么还有白色沉淀呢?
小明经过思考,明白了白色沉淀产生的原因是。
(3)在小明同学的带动下,兴趣小组又对NaHCO3的其他性质进行了探究,发现两“兄弟”既有相似的性质也有不同的个性。
从微观角度分析,造成两“兄弟”不同个性的原因是不同。
【答案】
(1)Na2CO3溶液和NaHCO3溶液碱性的强弱
(2)酸钠与二氧化碳反应后要生成碳酸氢钠,而碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以出现了白色沉淀
(3)酸根离子
【解析】
试题分析:
(1)相同浓度时Na2CO3水解程度大,碱性强,用试管取适量NaHCO3溶液,向试管中滴加酚酞试液,观察试液颜色变化。
此实验的目的是比较Na2CO3溶液和NaHCO3溶液碱性的强弱。
(2)碳酸钠与二氧化碳反应后要生成碳酸氢钠,而碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以可观察到的现象是:
有晶体析出,产生了白色沉淀。
(3)在小明同学的带动下,兴趣小组又对NaHCO3的其他性质进行了探究,发现两“兄弟”既有相似的性质也有不同的个性。
从微观角度分析,造成两“兄弟”不同个性的原因是酸根离子不同。
考点:
实验探究物质的性质或变化规律;盐的化学性质
5.在老师的指导下,小乐同学探究金属和盐溶液反应时,发现将钠放入MgCl2溶液中有气泡和白色沉淀产生。
为了进一步探究,小乐同学将充分反应后的混合物过滤,得固体A和滤液B。
(查阅资料)
①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。
②MgCl2溶液呈酸性。
(分析与思考)
小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断;
(1)产生的气体是__________(填序号)。
①CO2②H2③Cl2
(2)取A加入过量稀盐酸,A全部溶解,无气泡产生,则A的化学式是__________。
(提出问题)滤液B中溶质的成分是什么?
猜想一:
NaCl
猜想二:
NaCl、MgCl2
猜想三:
NaCl、NaOH
猜想四:
NaCl、MgCl2、NaOH
小乐同学认为猜想_______不成立,理由是__________________。
(实验探究)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:
取少量滤液B于试管中,滴加几滴无色酚酞,振荡,观察现象
溶液_______
猜想三不成立
步骤二:
取少量滤液B于试管中,滴加适量NaOH溶液,振荡,观察现象
产生白色沉淀
猜想_______成立
(结论)在金属活动性顺序里,钠不能将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来。
(拓展)将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到一定温度时,钠可以从MgCl2中置换出镁,该反应的化学方程式是_______________。
【答案】②Mg(OH)2四氯化镁和氢氧化钠会生成氢氧化镁沉淀,不能共存无明显现象二2Na+MgCl2
2NaCl+Mg
【解析】
【分析】
【详解】
[分析与思考]
(1)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,所以产生的气体是氢气,故选:
②;
(2)氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠。
氢氧化镁沉淀溶于酸,所以A的化学式是Mg(OH)2;
[提出问题]
氢氧化钠会与氯化镁反应,所以小乐同学认为猜想四不成立,理由是:
氯化镁和氢氧化钠会生成氢氧化镁沉淀,不能共存;
[实验探究]
酚酞遇碱变红色,氢氧化钠和氯化镁反应会氢氧化镁沉淀,所以
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:
取少量滤液B于试管中,滴加几滴无色酚酞,振荡,观察现象
溶液无明显现象
猜想三不成立
步骤二:
取少量滤液B于试管中,滴加适量NaOH溶液,振荡,观察现象
产生白色沉淀
猜想二成立
[拓展]
氯化镁和钠反应会生成氯化钠和镁,化学方程式为:
2Na+MgCl2
2NaCl+Mg。
6.常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。
小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
(2)探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。
说明生成的气体是______________。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
(查阅资料)
常见铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
能否被磁铁吸引
否
否
能
(初步验证)试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
(猜想与假设)猜想一:
剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:
剩余固体是_____________。
(实验探究)
实验操作
实验现象及结论
______________________________
_______________________________
(实验结论)铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
(反思与交流)该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是_______________________________。
【答案】提供水蒸气H2Fe3O4取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸若固体全部溶解,没有气泡冒出,则猜想二正确。
若固体全部溶解,有气泡冒出,则猜想一正确
Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引
【解析】
【分析】
铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,氧化铁是红棕色粉末且不能被磁铁吸引。
【详解】
(1)根据图和“高温下,铁与水蒸气能反应”,可知试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气。
(2)用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。
说明生成的气体具有可燃性、密度小于空气,再根据反应物为“铁与水蒸气”,则是H2。
[猜想与假设]
能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4,则猜想一Fe与Fe3O4;又不可能只有Fe没有其他反应产物,猜想二是Fe3O4;
[实验探究]
验证猜想一与猜想二,关键是否含有Fe。
根据铁与稀盐酸反应产生气体,进行设计实验:
实验操作
实验现象及结论
取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸
若固体全部溶解,没有气泡冒出,则猜想二正确。
若固体全部溶解,有气泡冒出,则猜想一正确。
[实验结论]
根据“高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体”和猜想,则铁和水蒸气反应的化学方程式为
。
[反思与交流]
该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引。
【点睛】
7.某化学兴趣小组在实验室做了如图所示的A、B两个实验.
(1)B实验中发生反应的化学方程式为____________________________.
(2)A、B两个实验结束后,小明同学将两支试管中的物质同时加入一纯净的烧杯中(如图C所示),混合后,观察到烧杯中有蓝色沉淀.同学们将烧杯内的物质过滤,对所得滤液中溶质的成分进行探究.
(猜想)
小明猜想:
滤液中的溶质是Na2SO4、CuSO4;
小光猜想:
滤液中的溶质是Na2SO4、NaOH;
小英猜想:
滤液中的溶质是Na2SO4、CuSO4、H2SO4;
你的猜想:
滤液中的溶质还可能是_________.
(讨论)你认为______的猜想一定不合理.如果滤液为无色,还可排除______的猜想,理由是______________________________.
(实验)若小光的猜想正确,请完成下表的方案.
实验步骤
预想的实验现象
实验结论
取少量滤液与试管中,滴入___
_________
小光的猜想正确
【答案】2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2ONa2SO4小英小明滤液中含有硫酸铜,溶液呈蓝色酚酞溶液无色溶液变红色
【解析】
【分析】
【详解】
(1)氢氧化钠能与硫酸反应生成硫酸钠和水,故填:
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(2)硫酸铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化钠能与硫酸反应生成硫酸钠,故滤液中一定含有硫酸钠,故填:
Na2SO4;
由于烧杯中含有蓝色沉淀氢氧化铜,而氢氧化铜能与硫酸反应生成易溶于水的硫酸铜,故一定不会含有硫酸,所以小英的猜想一定不正确;硫酸铜溶液是蓝色的,若滤液是无色的,则小明的猜想不正确,故填:
小英,小明,滤液中含有硫酸铜,溶液呈蓝色;
小光的猜想中,含有氢氧化钠,氢氧化钠的水溶液呈碱性,能使酚酞试液变红,故可以使用酚酞试液来证明,故填:
实验步骤
预期的实验现象
酚酞溶液
无色溶液变红色
8.某化学兴趣小组用实验室常用药品(或溶液)对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。
(知识卡片):
氯化钠溶液显中性。
氯化铜易溶于水。
(实验探究):
(1)方案Ⅰ:
某同学先向试管中加入约2mLNaOH溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红。
然后慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色。
①实验结论_________。
②从微观的角度分析,该反应的实质是_________。
③在滴入稀盐酸的过程中,若观察到有少量气泡出现,请分析产生气泡的可能原因_______(用化学方程式表示)。
(2)方案Ⅱ:
实验步骤
实验现象
结论
取2mLNaOH溶液于试管中,滴入一定量的稀盐酸,振荡后加入镁条
若_______
稀盐酸过量
若没有明显现象
NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应
(实验反思):
(3)另有同学提出方案Ⅱ不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,其原因是______。
(4)除以上方案外,下列哪些物质单独使用,也能证明“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”_________(填序号)。
A铜片BpH试纸C氧化铜D紫色石蕊试液
【答案】证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应H+和OH-反应生成H2O分子2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O有气泡产生稀盐酸量不足的情况下,也无明显现象B、D
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①酚酞遇碱性溶液变红,遇中性或酸性溶液不变色,滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,然后慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色,证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应;
②从微观的角度分析,中和反应实质是氢离子和氢氧根离子生成水;
③当与盐酸反应时有气泡,气泡很可能是CO2,氢氧化钠可能变质,NaOH与空气中CO2反应生成碳酸钠,产生气泡的可能原因是碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应方程式是:
,
;
(2)取2mLNaOH溶液于试管中,滴入一定量的稀盐酸,振荡后加入镁条,若有气泡产生,则稀盐酸过量,因为稀盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气;若没有明显现象,则NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应;
(3)另有同学提出方案Ⅱ不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,其原因是稀盐酸量不足的情况下,也无明显现象;
(4)A铜与稀盐酸不反应,不能检验;
B用pH试纸测定溶液的酸碱度,若pH=7,则恰好反应,若pH<7,酸有剩余,pH>7,碱剩余;C氧化铜与盐酸反应生成蓝色氯化铜溶液和水,但是只能证明酸过量,不能证明恰好反应,因为酸不足或者酸量正好均无明显现象;
D滴入石蕊试液,石蕊试液变红,说明盐酸过量,石蕊试液变蓝,证明酸不足,如果石蕊试液不变红,说明盐酸恰好完全反应;
故选BD。
9.某固体粉末由Mg、MgO、Mg(OH)2中的一种或几种组成。
某化学小组为了探究该固体粉末的成分,设计如图所示的装置(固定装置省略)。
(信息资料)本实验条件下,氢气密度为0.09g/L。
(实验过程)
步骤Ⅰ:
检查装置气密性,装入药品并连接仪器。
步骤Ⅱ:
倾斜Y形管,使样品充分反应,测的生成气体的探究为55.6mL。
步骤Ⅲ:
拆下装置,往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液,至不再生成沉淀。
经过滤、洗涤和干燥后,称得沉淀质量为2.90g。
(回答问题)
(1)该套装置气密性的检验方法是___________________。
(2)①使样品与硫酸充分反应的正确操作是________(填标号)。
A.硫酸溶液转移到样品中B.样品转移到硫酸溶液中
②判断样品完全反应的现象是__________________________。
(3)根据实验结果分析:
①通过步骤Ⅱ推断,样品中一定含有的物质是_____________。
通过步骤Ⅲ计算,样品中镁元素的总质量为_____________。
②结论:
该样品中的成分是_______________________。
(反思)
(4)该化学小组同学经过讨论得出以下结论,正确的是________(填标号)。
A.利用该实验方案,能计算出样品中各物质的质量
B.实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量,确保样品完全反应
C.仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量,即能计算出样品中各物质的质量
【答案】把水准管下移一段距离,使水准管和量气管中的水形成一定的液面差,如果一段时间后液面差保持不变,则说明装置不漏气;反之,则表示装置漏气AY形管中的固体全部消失Mg1.20gMg、MgO和Mg(OH)2AB
【解析】
【详解】
(1)该套装置气密性的检验方法是把水准管下移一段距离,使水准管和量气管中的水形成一定的液面差,如果一段时间后液面差保持不变,则说明装置不漏气;反之,则表示装置漏气。
(2)①使样品与硫酸充分反应的,因为硫酸过量,故将硫酸溶液转移到样品中答案选择A;②判断样品完全反应的现象是Y形管中的固体全部消失;
(3)根据实验结果分析:
①通过步骤Ⅱ推断,样品中一定含有的物质是金属镁,因为产生一定量的氢气;通过步骤Ⅲ计算,样品中镁元素的总质量为2.90g×24/58=1.2g;②设混合物中金属镁的质量为x
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
242
X55.6mL÷1000L/mL×0.09g/L
24/2=X/(55.6mL÷1000L/mL×0.09g/L0
X=0.6g
由其他物质提供的金属镁的质量为:
1.2g-0.6g=0.6g;镁元素的质量分数为:
0.6g/(2g-0.6g)×100%=42%
该质量分数大于氢氧化镁中的镁的质量分数,小于氧化镁中的质量分数;得到结论:
该样品中的成分是Mg、MgO和Mg(OH)2的混合物;
(4)该化学小组同学经过讨论得出以下结论,正确的是A.利用该实验方案,能计算出样品中各物质的质量B.实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量,确保样品完全反应。
10.某化学兴趣小组的同学在学习盐的化学性质时,做了如下实验:
向一定量的NaHCO3溶液中加入一定量的稀HCl,反应的化学方程式是:
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,待完全反应后(假设反应产生的气体全部逸出),对反应后溶液的溶质成分进行如下探究。
请完成猜想,并根据问题填空:
(假设与猜想)
猜想1:
__________ 猜想2:
NaCl、NaHCO3 猜想3:
NaCl、HCl
猜想4:
NaCl、NaHCO3、HCl
同学们经过讨论一致认为猜想4不成立,原因是_________________________________。
(实验探究)
实验用品
pH试纸、镁片、稀盐酸、AgNO3溶液、氧化铜粉末、石蕊溶液
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
(1)
取反应后溶液,加入稀盐酸
无气泡产生
猜想____不成立
(2)
取反应后溶液,滴在pH试纸上
试纸变色,对照比色卡,pH<7
猜想3成立
(3)
取反应后溶液,加入氧化铜粉末
固体溶解,溶液由无色变为蓝色
猜想3成立,写出反应的化学方程式:
____________
(4)
取反应后溶液,滴加AgNO3溶液
产生白色沉淀
猜想3成立
(得出结论)猜想3正确。
(评价与反思)老师对同学们的探究过程给予了肯定,同时指出探究中存在着一处明显的错误,原因是______________________________________________________________________________。
(总结提高)依据所给的实验用品,你还有什么不同的方案确认猜想3是正确的。
请写出一种实验方案:
__________。
【答案】NaCl
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