专题22 科学探究中考化学真题分类训练第01期学生版.docx
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专题22科学探究中考化学真题分类训练第01期学生版
专题22科学探究
1.(2021·江苏盐城)化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)完成“探究某种盐的性质”实验,填写下表。
试管序号
甲
乙
丙
实验操作
实验现象
红色溶液
白色沉淀
无色气体
实验结论
该盐是______(选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”),其水溶液呈______性。
实验解释
丙中发生反应的化学方程式:
______。
实验计算
全班同学完成试管乙实验,共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g,实验后最多收集到______g白色沉淀。
(2)处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。
全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液(固体已除,大理石中杂质未参加反应),不能直接排放。
(实验方案)先测定废液中HCl的质量分数,再用熟石灰处理废液至中性。
(实验操作)①称量______NaOH固体,溶解,配制30g5%的NaOH溶液。
②取100mL小烧杯,倒入20g废液样品,插入pH计测定溶液的pH,向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液,实验过程中溶液pH变化如图所示。
③投入______g熟石灰处理剩余废液(写出计算过程)。
(实验反思)有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl,并得到CaCl2。
写出你的观点及理由:
______。
2.(2021·四川南充)
(1)如图为实验室制取并收集气体的装置图,请回答下列问题:
①仪器a的名称是______。
②若用A装置制取氧气,写出对应的化学方程式______。
③若需收集一瓶较纯净的氧气,应选用的装置是______(填装置序号)。
④若用C装置收集一瓶二氧化碳气体,其验满的方法是______。
⑤二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体,比空气的密度大,易溶于水且与水反应。
若用F装置收集二氧化硫气体,则气体应从______(填“b”或“c”)端导入。
(2)电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气(Cl2)和氢气,并进而生产具有消毒、漂白作用的漂白液。
①粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、______操作除去,以免破坏电解装置。
②写出电解饱和食盐水的化学方程式______。
③某同学想知道某一瓶放置一段时间的漂白液是否变质,设计了下列探究实验。
(查阅资料)Ⅰ.制取漂白液(有效成分为NaClO)的原理:
Ⅱ.在空气中NaClO易发生反应:
,HClO能使有色布条褪色,且HClO含量越高,漂白效果越好;HClO易分解,分解后丧失漂白作用
Ⅲ.Ca(ClO)2易溶于水
(提出问题)放置一段时间的漂白液是否变质?
(提出猜想)猜想1:
未变质,溶液中主要成分为NaCl、NaClO
猜想2:
部分变质,溶液中主要成分为NaCl、NaClO、Na2CO3
猜想3:
全部变质,溶液中主要成分为NaCl、Na2CO3
(实验探究)
实验操作
实验现象
实验结论
i取适量该溶液于烧杯中,放入有色布条
______
猜想3不成立
ii另取适量该溶液于试管中,滴入适量氯化钙溶液
产生白色沉淀
猜想_____成立
写出实验操作ⅱ中产生白色沉淀的化学方程式______。
(拓展应用)由(查阅资料)和如图可知,需控制pH约为______时(填整数),漂白液具有最佳漂白能力。
3.(2021·湖南邵阳)化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。
(1)写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是___________;
(2)探究蓝色滤液的成分
(提出问题)蓝色滤液中溶质的成分是什么?
(作出猜想)
猜想一:
Zn(NO3)2;
猜想二:
Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
猜想三:
___________;
上述猜想中,该小组有同学直接判断猜想一不合理,理由是___________;
(实验设计)为进一步验证上述猜想,科技小组的同学设计了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中,滴加①______
②___________
猜想三成立
③__________
(结论分析)猜想三成立,则滤渣中一定含有___________。
4.(2021·湖南常德)学习金属活动性顺序后,老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。
小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后,将反应后的无色溶液(以下简称:
待测溶液)倒入有水的废液缸中时,发现有白色沉淀析出的“异常现象”。
小明设计实验开展了如下探究。
请根据要求回答有关问题:
(发现问题)
小明取一滴管未倒完的待测溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积的水中,依然产生大量白色沉淀(像牛奶一样)。
(提出问题)
待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生?
白色沉淀是什么物质?
(查阅资料)
(1)AlCl3是一种无色透明晶体,极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀;
(2)CuCl是一种不溶于水的白色固体,易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中;CuCl中Cu的化合价为___________。
(提出猜想)
猜想Ⅰ:
白色沉淀是Al(OH)3
猜想Ⅱ:
白色沉淀是CuCl
猜想Ⅲ:
白色沉淀是A1(OH)3和CuCl的混合物
(实验探究)
序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
取一滴管待测溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中
无明显实验现象
猜想___________正确
②
取约2mL待测溶液于试管中,向溶液中插入足量洁净的Al条,充分反应
有红色固体析出
③
取一滴管实验②后的溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积的水中
无明显实验现象
(结论与反思)
(1)上述实验表明,Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。
第一步反应生成CuCl,第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。
请分别写出上述两步反应的化学方程式:
第一步:
___________,第二步:
___________。
(2)待测溶液中含有大量CuCl,为什么它没有以白色沉淀的形式存在?
请说明原因:
___________。
(3)设计实验③的目的是___________。
(启示与拓展)
通过对Al和CuC12溶液反应的实验探究,使我们认识到,我们不少的传统认识远没有做到细致入微,特别是当观察到有红色固体析出,于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。
实际上还要关注物质变化的过程,通过比较和分析,得出可靠的结论。
经过无数次实验证明,有些化学反应看似一步完成,实际上是分步进行的。
请根据你所学知识,任举一例反应可能分步进行的实例:
___________。
5.(2021·甘肃定西)某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究。
(实验过程与分析)
实验1
实验2
实验操作
实验现象
______
无明显现象
实验结论
氢氧化钠能与硫酸铜反应
氢氧化钠不与硫酸反应
(1)请写出实验1的实验现象。
(实验反思与拓展)
(2)实验1发生反应的化学方程式为______。
(3)某同学认为实验2的结论不正确,他改进了该实验方案:
先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴人稀硫酸,观察到溶液由______色变为无色,由此表明氢氧化钠与硫酸确实发生了反应,该反应的化学方程式为______。
(4)由实验2联想到:
把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象,它们是否发生了化学反应呢?
(本实验中忽略CO2溶于水)
①甲同学设计了如图所示的实验方案,当通过胶头滴管滴加NaOH溶液时,观察到______现象,说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验方案:
取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2,然后向所得溶液中加入足量稀盐酸,当观察到______现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
6.(2021·重庆)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。
某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物,实验装置如下∶
(查阅资料)①铁粉为黑色;常温下,Fe、Fe3O4可被磁铁吸引;
②PdCl2,溶液可用于检验CO,原理是∶PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;
③Fe3O4与硫酸反应∶Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。
(实验现象)澄清石灰水变浑浊,PdCl2溶液中产生黑色沉淀,玻璃管内粉末全部变成黑色。
冷却后,用磁铁靠近黑色固体,黑色固体被部分吸引。
(1)仪器A的名称是______。
(2)为了检验气体产物,装置从左到右的接口连接顺序为a→______→______→______→______。
(3)澄清石灰水变浑浊的化学方程式______。
(实验结论)反应生成CO和CO2,磁铁上的黑色固体可能是Fe、Fe3O4。
(提出猜想)磁铁上的黑色固体是什么?
猜想一:
Fe
猜想二∶Fe3O4
猜想三∶Fe和Fe3O4
(设计实验)
设计思路
操作
现象
结论
定性实验
取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应
固体完全溶解,产生气泡
猜想______不成立
定量实验
取一定质量的稀硫酸(足量)放入烧杯中,加入5.6g黑色固体,充分反应后称量溶液的质量
固体完全溶解,产生气泡,溶液增加的质量为____
猜想一成立
(归纳总结)根据实验结论和探究结果C与Fe2O3反应的化学方程式为______。
7.(2021·江西)化学社团的同学在探究金属化学性质时,进行了图1所示的实验。
图1实验中观察到的现象是:
锌片表面产生气泡,铜片表面______。
锌和稀硫酸反应的化学方程式为______。
实验过程中小辰意外发现:
当两种金属发生触碰时(如图2),铜片表面产生了气泡。
(提出问题)图2中铜是否发生了化学反应?
产生的气体是什么?
(作出猜想)同学们对产生的气体进行了以下猜想:
小知猜想是二氧化硫;小辰猜想是氧气;小彬猜想是氢气。
他们作出猜想的理论依据是______。
(查阅资料)
(1)将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中,铜片表面产生气体。
该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。
(2)二氧化硫能使品红溶液褪色。
(设计并进行实验)他们设计了图3装置进行实验,将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接,验证自己的猜想。
实验操作
实验现象
实验结论
小知
连接导管a与导管d,向品红溶液中通入气体一段时间
______
小彬的猜想正确
小辰
选用正确方法收集气体一段时间后,向试管内伸入带火星的木条
木条不复燃
小彬
连接导管a与导管______(填序号),收集气体后用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指点火
气体燃烧,听到
轻微的“噗”声
(教师释疑)图1实验中,锌与稀硫酸反应,锌失去电子,酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。
(学生感悟)图3实验中,酸溶液中的氢离子从铜片表面获得______(选填“锌”或“铜”)失去的电子生成了氢气。
(得出结论)图2中两种金属触碰后铜______(选填“有”或“没有”)发生化学反应。
(延伸应用)制造钢制船闸门时,为防止铁被腐蚀,常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。
这种金属可以是______。
(填序号)
A.锌B.铜C.银
8.(2021·云南)小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。
将SO2通入质量分数为1.7%的AgNO3溶液中,反应后过滤得到无色溶液A和白色沉淀B。
对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3,Ag2SO4或二者混合物。
(查阅资料)Ag2SO4为白色固体,微溶于水
Ag2SO3为白色固体,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液
(提出问题)白色沉淀B的成分是什么?
(猜想与假设)猜想一:
仅有Ag2SO4猜想二:
仅有Ag2SO3猜想三:
___________
(实验探究)
实验操作
实验现象
结论
取少量溶液A于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液
无明显现象
猜想___________成立
(实验结论)SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B,反应的化学方程式是___________。
(拓展延伸)
①另取溶液A,滴加足量Ba(NO3)2溶液,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原因是___________。
②向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量,实验现象是___________。
9.(2021·四川成都)学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。
某学习小组对铁锈蚀进行探究。
(提出问题)铁锈蚀与哪些因素有关?
(查阅资料)
(1)氯化钙固体可作干燥剂。
(2)一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
(3)常温常压,氢气密度是dg/mL。
(设计与实验)
实验一:
定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如表。
试管
一周后现象
A
铁钉表面有一层铁锈
B
铁钉表面无明显变化
C
铁钉表面无明显变化
D
铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的______发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象,说明铁锈蚀还与______有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是______,写出除铁锈的化学方程式______。
实验二:
定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了如图装置,检查气密性,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据。
(4)据图,t2时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是______。
(5)据图,对比AB段和BC段说明______分析t3时刻压强突然变大的原因是______。
实验三:
测定铁锈含量
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥,得mg固体,连接如图装置,检查气密性,加入固体与足量稀盐酸进行实验。
(6)完全反应后,常温常压下测得生成气体体积为VmL,则该固体中铁锈质量分数表达式为______。
(7)该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是______,解决方法是______。
(反思与评价)
(8)与实验一对比,实验二铁锈蚀明显更快的原因是______。
10.(2021·浙江湖州)小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置,护士告诉他这是一次性输液加热棒,可以消除药液温度与体温的差异。
加热棒里的成分到底是什么呢?
科学研究小组通过上网查阅资料发现:
一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。
该加热棒内是否真的含有这几种物质呢?
科学研究小组设计了如下实验:
(1)探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中,加入足量的水充分溶解、过滤,得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,无明显现象,______(填写正确的实验操作及现象),证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+,从而确定含有氯化钠。
(2)探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣,发现部分黑色粉末被吸引。
但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁,该物质鉴定的原理是:
Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O。
当观察到______这一现象时,排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在,因为除了四氧化三铁外,钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。
研究小组的同学在查阅资料的基础上,进行如下实验:
取适量被吸引的黑色物质于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,向试管中加入足量的过氧化氢溶液(能将Fe2+转化为Fe3+),然后滴加硫氰化钾溶液。
溶液变为血红色,证明溶液中有Fe2+,得出加热棒中含有铁粉这一结论。
(3)探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末,并将产生的气体通入足量澄清石灰水,石灰水变浑浊,得出加热棒内含有炭粉这一结论。
请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式:
______、______。
综合上述实验,小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢?
小明还将进一步探究。
11.(2021·安徽)关于燃烧的研究是一项重要的课题。
某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
(任务一)认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,下列不属于三者燃烧共有的现象是______(填字母序号)。
A发光B产生有刺激性气味的气体C放热D产生使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式______。
(任务二)探究燃烧的条件及质量变化
(3)该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1:
室温下,按如图组装装置,装入药品,称量装置总质量为m1g。
步骤2:
将锥形瓶浸入80℃的热水中,观察现象。
步骤3:
取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶;打开止水夹K1,和K2,从K1处缓慢通入约50mL氧气,再关闭K1和K2,称量装置总质量为m2g。
步骤4:
将锥形瓶再次浸入80℃的热水中,观察现象。
步骤5:
取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为m3g。
①通过上述实验,能证明燃烧需要氧气的实验现象是______。
②m1、m2、m3的大小关系是______。
(任务三)调控燃烧
(4)报道显示:
国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪费和环境污染。
一旦煤层自燃,请给出一条合理的灭火建议______。
(任务四)再探铁的燃烧
(5)查阅文献:
颗粒直径为20~30nm的铁粉,在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识,回答下列问题:
①影响铁燃烧的因素有_______、_______(至少答出2点)。
②铁与氧气反应的条件不同,产物不同。
若5.6g铁与氧气反应可得ag产物,且铁无剩余,则a的取值范围是______。
12.(2021·山东潍坊)过氧化氢性质不稳定,易被某些含铜化合物催化分解。
某化学兴趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下:
(查阅资料)
a.过氧化铜(CuO2)为黄褐色固体
b.
(实验过程)
步骤一:
制备氢氧化铜
向盛有5mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中,滴加少量硫酸铜溶液,产生蓝色沉淀。
步骤二:
氢氧化铜与过氧化氢混合
向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液直至过量,发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀,随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀,产生气泡且越来越快,最终试管中得到黑色沉淀。
分析实验过程,请完成下列问题:
(1)CuO2中氧元素的化合价为______,请写出产生蓝色沉淀的化学方程式______。
为验证该气体是否为氧气,可以使用______进行检验。
(提出问题)气泡越来越快的原因是什么?
(作出猜想)
(2)小组成员作出如下猜想:
猜想Ⅰ:
Cu(OH)2作为催化剂加快H2O2分解产生O2;
猜想Ⅱ:
CuO2作为催化剂加快H2O2分解产生O2;
猜想Ⅲ:
______(填化学式)作为催化剂加快H2O2分解产生O2。
(验证猜想)
①某同学立即否定猜想Ⅰ、Ⅱ,理由是______。
②简述验证猜想Ⅲ正确的实验方案______。
(反思拓展)
黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化学方程式为______。
13.(2021·浙江湖州)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。
它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。
无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质______(选填“一”或“二”),理由是______。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。
真的有这么高吗?
小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。
请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。
______(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号
反应前
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸溶液质量/克
0
10
10
10
10
10
C装置中溶液总质量/克
100.0
101.1
102.2
103.3
104.4
105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会______(选填“偏大”或“偏小”)。
14.(2021·山东泰安)某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后,对金属钠的性质开展了探究活动。
硏究主题:
钠与水反应、钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。
相关信息:
①钠贮存在煤油中
②
③
④BaCl2溶液pH=7
(1)实验一:
在盛有水的烧杯中滴入几滴酚酞试液,把一块绿豆大小的金属钠(用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去表面的外皮)投入烧杯中。
观察到钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球且在水面上迅速游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液呈红色。
①从实验现象可知,钠的物理性质有:
A.固体;B.硬度小;C.密度比水小;D.___________
②烧杯中的溶质除酚酞外还含有___________(填化学式)。
③取少量烧杯中的溶液于试管中,然后向试管中滴加某溶液至红色恰好消失(无其它现象),所得溶液中溶质不能与其它物质发生复分解反应,则滴加的是___________(填化学式)溶液。
(2)实验二:
另取一小块钠(如实验一处理)放在石棉网上灼烧,金属钠燃烧并产生黄色火焰,最后生成淡黄色固体Na2O2.将淡黄色固体露置于空气中,段时间后变为白色粉末。
同学们经过讨论,认为该白色粉末可能是:
Ⅰ.NaOH;Ⅱ.Na2CO3;Ⅲ.___________。
为确定该白色粉末的成分,进行如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量白色粉末于试管中,加水溶解,滴加过量的___________溶液
________
综合实验现象判断,此白色粉末是Na2CO3
②静止后,向上层清液中滴加少量_______溶液
无明显现象
15.(2021·四川自贡)在我市贡井区、大安区交界处有个地名叫“石灰窑”,生产生石灰有悠久的历史。
某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料瓶试剂瓶已经膨胀破裂(如图),该校化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下,对该生石灰取样开展了以下探究活动:
(提出问题)
生石灰样品的成分是什么?
(猜想与假设)
生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
(设计实验)
兴趣小组设计如下实验进行探究。
实验操作
实验现象
实验结论
(1)
取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯外壁。
烧杯壁发热
________
(2)
将
(1)中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入________
溶
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