中考化学二轮复习题型突破08 科学探究题.docx
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中考化学二轮复习题型突破08科学探究题
题型突破(八) 科学探究题
类型一 物质的组成及成分的探究针对训练
1.[2018·江西]兴趣小组利用提供的试剂:
稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊试液,探究酸碱盐的性质。
小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象,而将混合溶液加热一段时间后,意外地闻到刺激性气味。
图T8-3
提出问题刺激性气味的气体是什么?
猜想与假设猜想1:
可能是二氧化硫;
猜想2:
可能是氯化氢;
猜想3:
可能是氨气。
大家讨论后认为猜想3不合理,依据是 。
查阅资料SO2和CO2的化学性质相似,都能使澄清石灰水变浑浊。
写出二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式:
。
实验探究如图T8-3所示,小诚将产生的气体通入紫色石蕊试液中,观察到 ,
于是他认为猜想2正确。
评价与改进小煜认为小诚的结论不科学,于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。
实验操作
实验现象
如图所示,将产生的气体
结论加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。
拓展应用实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体,已知氯化氢气体极易溶于水。
请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为 (填序号)。
A.加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物
B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物
C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物
2.[2018·山西]化学实验过程经常会产生一定量的废液,经过无害化处理可有效防止水体污染。
在一次实验课上,兴趣小组的同学们完成了NaOH溶液和Na2CO3溶液的鉴别,并对废液成分展开探究。
图T8-4
活动一:
通过小组合作,同学们完成了图T8-4所示的三组小实验。
实验中生成白色沉淀的化学方程式是 (写一个)。
活动二:
小雪将六支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图T8-5),充分搅拌、静置。
观察到杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。
由此可以确定:
图T8-5
上层溶液中一定不含有的离子是 ,以及一定含有的离子。
小组同学对上层溶液中还可能含有的离子进行了如下探究。
提出问题
上层溶液中还可能含有什么离子?
猜想与假设上层溶液中还可能含有OH-、C
、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取少量溶液于试管中,滴加无色酚酞试液②继续滴加稀盐酸
①溶液变红
②产生气泡
①有OH-
②有C
、
无Ca2+
取少量溶液于试管中, (指示剂除外)
①
②
①有C
、
无Ca2+
②有OH-
反思与评价
(1)小明同学对方案一提出质疑,他的理由是
。
(2)经过综合分析,最终确定上层溶液中肯定存在的离子有 。
(3)将烧杯内物质过滤,滤渣回收,向滤液中加入适量 进行处理后再排放。
3.[2018·重庆B]某未知气体X可能含有CO、CH4中的一种或两种,某同学设计实验进行探究。
查阅资料:
(Ⅰ)加热时,CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O;
(Ⅱ)20℃时,Ca(OH)2和Ba(OH)2溶解度分别为:
0.165g,2.1g。
图T8-6
(1)仪器M的名称是 ,CH4与CuO反应的化学方程式为 。
(2)气体X成分的猜想与探究
猜想1:
只有CO;
猜想2:
只有CH4;
猜想3:
既有CO又有CH4。
①实验时,先往装置中通一段时间的N2,再通入气体X后加热,实验中有下列变化:
变化1:
A中玻璃管内黑色粉末逐渐变红;
变化2:
B瓶质量增加;
变化3:
C中出现浑浊。
根据变化 (填“1”“2”或“3”),可知猜想1不成立。
②根据上述变化仍无法确定气体X的成分,还需要测定 (填序号),并进行定量分析才能得出结论。
a.实验前A中CuO的质量
b.B瓶增加的质量
c.C瓶增加的质量
(3)讨论和反思
①C中用Ba(OH)2溶液而不用Ca(OH)2溶液的原因是 。
②从环保的角度,该装置还应进行的改进是
。
4.[2018·平凉]火锅是我国独创的美食,历史悠久。
火锅常用的一种燃料是固体酒精。
某化学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇,对其成分进行探究。
请你回答下列问题。
查阅资料a.固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。
b.氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。
提出问题
①酒精中是否含有碳元素?
②固体酒精中的氢氧化钠是否变质?
实验探究
(1)按图T8-7所示进行实验,发现烧杯内壁有一层白膜,可得出酒精中含有碳元素的结论,理由是 。
图T8-7
(2)取少量固体酒精于烧杯中,加足量的水充分溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,请用化学方程式表示该沉淀是如何形成的 ,由此说明氢氧化钠已变质。
(3)为进一步确定氢氧化钠的变质程度,分组进行探究。
甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中,按下表所示进行实验。
实验方案
实验现象
溶液变红
产生
实验结论
清液中有氢氧化钠
清液中有碳酸钠
乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠,理由是 。
他们另取烧杯中上层清液,加足量氯化钡溶液,充分反应后,静置,取上层清液,滴加酚酞试液,酚酞试液变红。
反思交流乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是 。
实验结论小组同学经过讨论,一致认为该固体酒精中的氢氧化钠部分变质。
5.[2018·安顺]氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。
某探究小组的同学通过查阅资料得知:
氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,经检验滤渣的成分是碳酸钙。
提出问题滤液中溶质的成分是什么?
猜想一:
NaOH;
猜想二:
NaOH、Ca(OH)2;
猜想三:
NaOH、Na2CO3;
猜想四:
NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2。
经过讨论,大家一致认为猜想四不合理,请用化学方程式说明原因 。
实验验证
实验
现象
结论
(1)取少量滤液,向其中滴入少量碳酸钠溶液
无明显现象
猜想
不成立
(2)另取少量滤液,向其中加入足量稀盐酸
猜想三成立
反思与拓展
(1)写出氢化钙(CaH2)与水反应的化学方程式:
。
(2)若向NH4Cl的溶液中加入一定量的CaH2,充分反应,产生的气体有氢气和 。
(3)登山运动员携带CaH2作为能源提供剂与携带氢气相比,其优点是 (写一条即可)。
类型二 有关物质性质的探究针对训练
1.[2018·河北]小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题,于是和化学兴趣小组的同学对此进行了探究。
图T8-9
查阅产品说明小组同学根据图T8-9所示产品说明书中的 和硫酸铵的组成,推测硫酸铵受热可能会分解生成氨,使肥效降低。
探究Ⅰ土壤的酸碱性
实验1:
按图T8-10所示溶解土样,玻璃棒搅拌的目的是 ;用pH试纸测得土样浸出液的pH约为4,说明土壤呈酸性。
图T8-10 图T8-11
探究Ⅱ硫酸铵具有哪些性质
实验2:
25℃时,将30g硫酸铵加入50g水中,完全溶解,此时所得溶液对应图T8-11中 (填序号)点的状态,测得其pH约为5。
实验3:
为证明硫酸铵受热分解生成了氨,小组同学进行了图T8-12所示的实验,观察到的实验现象为:
①硫酸铵固体减少;②用酚酞试液浸湿的滤纸 ;③小气球胀大。
小明依据现象①和②,小红只依据③,都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。
小组同学认为小红的依据不合理,小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。
若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论,还需继续进行观察,若 ,才能得出这一结论。
图T8-12 图T8-13
实验4:
按图T8-13所示进行实验,闻到刺激性气味,说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。
拓展应用
(1)为保证铵态氮肥的肥效,不能高温暴晒,不能 。
(2)硫酸铵中氮元素被植物吸收后,剩余的硫酸使得土壤酸化,可用熟石灰进行改良,反应的化学方程式为 。
2.[2018·张家界]某化学学习小组的同学在学习了《常见的酸》以后,对蚊虫分泌的让人痛痒不止的蚁酸产生了兴趣。
他们在老师指导下对蚁酸进行探究。
查阅资料蚁酸的主要成分是甲酸,甲酸的化学式为HCOOH;甲酸溶于水,在一定条件下发生分解反应生成两种氧化物。
提出问题甲酸溶液是否具有酸性?
实验与结论向盛有甲酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成红色,说明甲酸溶液显 性。
提出问题甲酸分解生成的两种氧化物是什么?
推断与猜想
(1)小组同学根据甲酸中含有氢元素,推测出生成物中含有水。
(2)他们对另一种氧化物提出两种猜想:
猜想①:
二氧化碳;猜想②:
一氧化碳。
实验与结论
为了证明自己的猜想,他们将甲酸分解产生的气体通过图T8-14所示的装置(铁架台已略去)。
观察到的实验现象如下:
图T8-14
Ⅰ.装置A中澄清石灰水无明显变化。
Ⅱ.装置C中的黑色粉末变红色。
Ⅲ.装置D中澄清石灰水变浑浊。
实验结论甲酸具有酸性,在一定条件下分解生成水和 。
拓展延伸人被蚊虫叮咬后,在其叮咬处涂抹 可减轻痛痒。
3.[2018·南京]兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。
实验回顾
(1)铝与稀盐酸反应。
图T8-15
①用如图T8-15A所示装置制取氢气。
铝与稀盐酸反应的化学方程式为 。
②用B装置收集氢气的原因是 。
(2)在金属活动性顺序里,金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢,判断的依据是
。
提出问题
铝能否与水反应生成氢气?
查阅资料
物质
钠与水
铝与水
汞与水
能否发生反应
能反应
能反应
不反应
交流与讨论
(1)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,起到保护膜的作用。
如生活中可用铝壶烧水。
铝与氧气反应的化学方程式为 。
(2)除去铝表面氧化铝薄膜的方法 (举一例)。
除上述方法外,还可以将铝片浸入氯化汞(HgCl2)溶液中,形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。
实验探究
(1)将铝片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1分钟左右,取出,立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中(如图C),其表面生成大量气泡,周围出现白色沉淀。
铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为 。
(2)在导管口a处涂肥皂水,发现导管口有气泡形成,当气泡离开导管后,气泡 (填“下沉”或“上升”),用燃着的木条点燃气泡,发出爆鸣声。
实验结论铝能与水反应生成氢气。
写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式:
。
实验反思
(1)图C装置内,在铝与水反应的过程中,若关闭导管上的活塞K,反应停止,其原理是
。
当再次打开活塞K,
反应继续,产生气泡。
铝未能生成氧化铝,其原因是 。
(2)汞有毒,会污染环境,兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞,用饱和硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。
4.[2018·兰州]可燃冰是一种新型能源,在我国南海储量很高,其主要成分为甲烷(CH4)。
(1)纯净的CH4气体在空气中燃烧的化学反应方程式为 。
(2)CH4能还原CuO,某化学兴趣小组同学设计实验探究CH4还原CuO的反应。
提出问题CH4还原CuO的反应产物是什么?
查阅资料白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色。
实验探究
图T8-16
①在点燃B处酒精灯之前先通入甲烷气体的作用是 。
②点燃酒精灯一段时间后B装置内的现象是 ,证明有铜生成。
③反应过程中,C装置中的现象是 ,证明有水生成。
④D装置内澄清石灰水变浑浊,证明有 生成。
⑤请根据以上信息写出CH4还原CuO的化学反应方程式:
。
5.[2018·乌鲁木齐]超市出现了一种含“污渍爆炸盐”的新产品(如图T8-17),能清除衣服上难以清洗的汗渍、果汁渍。
它的特殊的名称让小明对它产生了探究的兴趣。
图T8-17
(1)小明在超市的 区域购买了此产品。
(2)阅读产品标签:
“污渍爆炸盐”是一种衣物助洗剂,主要成分是过碳酸钠,能在瞬间去除洗衣液难以除去的多种顽固污渍……,本产品不伤衣物,无磷是它的一大优点。
含磷洗涤剂对环境的危害是 。
(3)查阅资料:
过碳酸钠(Na2CO4)是白色结晶颗粒,溶于水会产生碳酸盐和其他化合物。
(4)合理猜想其他化合物为:
Ⅰ.NaOH;Ⅱ.H2O2;Ⅲ.NaOH和H2O2;小明作出以上猜想的理论依据是 。
(5)实验设计:
探究“污渍爆炸盐”水溶液的成分,完成下列表格。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:
取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌
固体完全溶解,形成无色溶液
/
步骤2:
取少量步骤1形成的溶液于试管中,再加入 ,
振荡,静置
白色沉淀
含有Na2CO3
步骤3:
取少量步骤2试管中的上层清液于另一支试管中,再滴加少量MgCl2溶液,振荡
无明显现象
步骤4:
另取一支试管,加入少量步骤1形成的溶液,再加入 ,将带火星木条伸入试管中
含有H2O2
(6)实验结论:
猜想 正确。
写出过碳酸钠与水反应的化学方程式:
。
类型三 有关反应条件及影响因素的探究针对训练
1.[2018·乐山]小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题。
他设计并完成了下表所示的探究实验:
实验操作
实验
现象
实验结论或总结
各步骤结论
总结
实验一
将氯酸钾加热至熔化,伸入带火星的木条
木条
复燃
氯酸钾受热要分解产生氧气,但是
(反应的化学方程式为
)
二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂
实验二
加热二氧化锰,伸入带火星的木条
木条
不复
燃
二氧化锰受热不产生氧气
实验三
木条
迅速
复燃
二氧化锰能加快氯酸钾的分解
(1)请你帮小明同学填写上表中未填完的空格。
(2)在小明同学的探究实验中,实验一和实验二起的作用是 。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是 ;第二方面的实验是要 。
2.[2018·深圳]小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。
结合下列过程,回答有关问题。
(1)MnO2作催化剂
向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2,立即产生大量气泡。
图T8-18
①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式:
。
②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2,从所给装置图中选择并组装一套装置,其连接顺序为 → → 。
(填序号)为了确保实验成功,在装药品之前应该 。
③检验O2的方法是 ,若木条复燃,则证明收集的气体为O2。
(2)FeCl3溶液作催化剂
向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的FeCl3溶液,立即产生大量气泡。
已知FeCl3溶液中主要含有三种微粒:
H2O、Fe3+、Cl-。
问题哪种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用?
假设假设一:
可能是H2O;
假设二:
可能是Fe3+;
假设三:
可能是Cl-。
分析①假设一不可能成立,理由是 。
实验
操作
现象
其他条件不变,向H2O2溶液中加入NaCl溶液
无明显变化
其他条件不变,向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液
无明显变化
其他条件不变,向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液
立即产生大量气泡
结论②假设 成立,而假设一和另一种假设不成立。
(3)催化剂比较
从循环利用的角度分析, (填化学式)更适合作该反应的催化剂。
3.[2017·桂林]一些金属易生锈,某小组同学设计如下实验,对金属的锈蚀进行探究。
实验一取5枚去油去锈的洁净铁钉,分别装入下表的试管中,进行实验。
8min
较长
时间
不生锈
5min
3min
1min
(1)通过上述实验可知,温度越高铁生锈速率越 (填“慢”或“快”);在 (填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。
实验二为探究铁锈的成分,用如图T8-19所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)。
图T8-19
查阅资料
无水硫酸铜能吸收水而变蓝,碱石灰既能吸收水也能吸收CO2。
(2)请指出图中所示实验装置的一个明显缺陷:
。
(3)加热前,先通入CO一段时间,目的是 。
(4)将铁锈样品加热,样品逐渐变黑,无水硫酸铜逐渐变蓝,由此推知铁锈中一定含有 元素,从而推断出空气中
的 参加了铁生锈的反应。
实验记录
铁锈样品
的质量/g
装置B
的质量/g
装置C
的质量/g
反应前
23.2
232.4
198.2
反应后
239.6
211.4
(5)根据上表数据推算,可确定铁锈的成分,用FexOy·nH2O表示,则n= ;若缺少D装置,x∶y的值将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
实验三镁带久置空气中,表面因锈蚀而变黑,此黑色物质是碱式碳酸镁(带结晶水的碳酸镁和氢氧化镁的混合物)。
图T8-20
(6)欲通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件,用如图T8-20所示装置进行探究,试管内可选用的物质如下:
①O2,②水,③CO2,④O2和CO2,⑤CO2和水,⑥O2和水,⑦O2、CO2和水。
至少需要选用 (填序号),才能达到探究镁带锈蚀的条件。
(7)请写出镁带在空气中锈蚀,生成碱式碳酸镁[Mg3(OH)2(CO3)2]的化学方程式:
。
类型四 “创新型”探究针对训练
1.[2018·湖州]高锰酸钾是初中常用的一种试剂,它可以和很多物质反应,发生颜色变化。
小明和小丽把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液和草酸[H2C2O4]溶液混合,发现刚开始反应时溶液褪色不明显,但不久后褪色速度突然加快。
为了探究反应过程中褪色速度加快的原因,小明查到了如下资料:
资料1:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4
K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑。
资料2:
通常情况下,反应物浓度变大,反应加快;温度升高,反应加快。
(1)根据这些资料,小明提出了两个假设。
假设一:
褪色速度突然加快是由反应物浓度变大引起的。
假设二:
褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的。
小明经过分析,否定了假设一,理由是 。
(2)小丽针对假设二进行实验探究后,经过思考,又做了如下实验:
把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份,分装A、B两试管中,同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液,并置于同一水浴中。
迅速向A试管中加入一定量的MnSO4,发现A试管中溶液褪色明显快于B试管。
上述实验中,把两支试管置于同一水浴中的目的是 。
这一实验基于的假设是 。
2.[2018·江西]甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点,是一种新型甜味剂,我国是全球最主要的生产国。
实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成,进行如下实验:
图T8-22
提出问题甜叶菊苷由什么元素组成?
进行实验小晴取适量的甜叶菊苷按图T8-22进行操作,并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。
讨论交流其他同学认为小晴的实验设计不严谨,原因是 。
经改进实验后,检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。
继续探究为了进一步确定其元素组成,利用图T8-23进行实验。
(已知:
C装置中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)
图T8-23
(1)实验前要通一会儿氮气,目的是 。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为 。
数据记录4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后,D装置质量增加2.7g,E装置质量增加8.36g。
(产物被完全吸收)
分析与结论数据分析:
4.02g甜叶菊苷中氧元素的质量为 g,由此可以确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成。
反思评价若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
3.[2018·绥化]在介绍氢气的制法时,老师告诉同学们,铝丝与一种可以用铁制容器盛装的溶液反应,也会生成氢气。
提出问题与铝丝反应的是什么溶液?
交流讨论分析后,大家一致认为该溶液不是稀盐酸或稀硫酸,原因是 。
同学们决定进一步探究。
老师为同学们提供了该溶液。
查阅资料含有不同金属离子的溶液在灼烧时会产生不同颜色的火焰。
钠
钙
钾
黄色
砖红色
紫色(透过蓝色钴玻璃)
实验探究
①小强取该溶液于试管中,向其中滴加紫色石蕊试液,发现紫色石蕊试液变蓝。
②小明用铂丝蘸取该溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色。
③有同学提出应向该溶液中滴加稀盐酸,小美取该溶液于试管中,向其中加入足量的稀盐酸后,没有看到明显现象,这样做是为了排除 (填离子符号)的干扰。
实验结论该溶液为 溶液。
交流反思
①老师告诉同学们,铝与该溶液反应除了生成氢气外,还生成了一种含有Al
的盐,请写出该反应的化学方程式:
。
②金属铝的化学性质较活泼,而生活中使用的铝制品却耐腐蚀,原因是