化学 探究题的专项 培优 易错 难题练习题附答案Word文件下载.docx

化学 探究题的专项 培优 易错 难题练习题附答案Word文件下载.docx

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2H2O+O2↑，[交流讨论]根据催化剂的定义及性质可知

（1）小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。

2．小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸，溶液无明显变化，他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究，请回答下列问题。

（实验一）

（1）向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液，振荡，再滴入稀硫酸，观察到溶液由_____色变为无色，该反应的化学方程式为_____。

（2）继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液，不断振荡，如果观察到_____现象，证明了滴加的稀硫酸过量。

（实验二）按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度，同学们又设计了实验二，利用NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应，其中试剂丙是_____。

（拓展延伸）CO2通入NaOH溶液中也无明显现象，CO2与NaOH溶液能否发生化学反应呢？

小组同学对此继续探究。

溶质

溶解性

溶剂

氢氧化钠

碳酸钠

水

极易溶

易溶

乙醇

微溶

（查阅资料）常温下NaOH、Na2CO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示：

（实验三）

小组同学设计了多角度验证CO2与NaOH溶液反应的实验，如实验三图所示（装置已连接好，气密性良好，止水夹a和b已关闭，部分仪器已略去）。

（温馨提示）CO2与乙醇不反应，本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。

（1）把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中，轻轻振荡，观察到的现象是_____。

写出该反应的化学方程式_____。

（2）把导管d移出石灰水，打开止水夹a、b，再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2，目的是_____。

过了一段时间后，先把导管d放入澄清石灰水中，接着关闭止水夹a，再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内，观察到三口烧瓶中产生气泡，烧杯中的澄清石灰水变浑浊。

此实验从_____角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。

（总结归纳）对于无明显现象的反应，可以通过改变实验装置，创设新的情境，观察到明显的反应现象，从而判断反应的发生。

【答案】红2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O。

过一会儿后溶液才变成红色；

CuSO4溶液。

生成白色沉淀、气球逐渐变大CO2＋2NaOH===Na2CO3↓＋H2O；

排出装置内的二氧化碳生成物。

实验一

（1）向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液，振荡，再滴入稀硫酸，观察到溶液由红色变为无色，因为氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，配平即可；

（2）继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液，不断振荡，如果观察到过一会儿后溶液才变成红色的现象，证明了滴加的稀硫酸过量；

实验二：

把氢氧化钠溶液、稀盐酸混合在一起，然后滴加CuSO4溶液，没有蓝色沉淀生成，说明氢氧化钠和盐酸发生了反应，因此丙是CuSO4溶液；

实验三：

（1）把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中，轻轻振荡，观察到的现象是：

生成白色沉淀、气球逐渐变大，因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠在酒精中微溶；

（2）把导管d移出石灰水，打开止水夹a、b，再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2，目的是排出装置内的二氧化碳，此实验从生成物角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。

【点睛】

本考点既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写，还对实验进行了评价，综合性比较强，实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等，本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究，同学们要具体分析，综合掌握。

3．为探究铁的化学性质，某学习小组做了如图甲所示实验。

他们观察到试管a中铁粉全部溶解，产生大量气泡，溶液呈①____色，反应的化学方程式为②____；

试管b中有③______色固体生成，该反应的化学方程式为④_____。

为进一步确定试管a所得溶液中的溶质成分和试管b所得固体的组成，他们进行了以下实验探究。

（提出猜想）

（1）试管a中的溶质成分：

猜想一：

FeSO4；

猜想二：

⑤______。

（2）试管b中固体的组成：

猜想三：

Cu；

猜想四：

Fe和Cu。

（实验探究）甲图所示实验结束后，将试管a、试管b内的物质全部倒入同一烧杯中（如乙图所示），他们惊奇地发现烧杯内溶液中产生大量气泡。

（总结交流）经过讨论，大家一致认为上述猜想中正确的是⑥_______。

（拓展探究）某混合溶液由硫酸铜和硫酸溶液组成。

上述小组同学取192.4g该混合溶液于烧杯中，然后往其中加入33.6g铁粉，充分混合后，恰好完全反应。

实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4g。

计算：

（3）原混合溶液中H2SO4的质量______。

（计算结果保留一位小数）

（4）原混合溶液中CuSO4和H2SO4的质量比______。

（5）完全反应后所得溶液中溶质的质量分数_______。

【答案】浅绿Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑红Fe+CuSO4=FeSO4+CuH2SO4和FeSO4猜想二和猜想四19.6g160：

4945.6%

铁和硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，观察到试管a中铁粉全部溶解，产生大量气泡，溶液呈绿色，反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；

试管b中是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，有红色固体生成，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；

提出猜想：

（1）试管a中的溶质成分：

猜想一为铁和硫酸恰好反应，无硫酸剩余，所以溶质只有FeSO4；

猜想二为硫酸过量，溶质为剩余的H2SO4和生成的FeSO4；

总结交流：

甲图所示实验结束后，将试管a、试管b内的物质全部倒入同一烧杯中，发现烧杯内溶液中产生大量气泡。

说明是铁和硫酸反应生成氢气，所以是有铁剩余和硫酸剩余的情况，对应的正确猜想为猜想二和猜想四；

设：

溶液中H2SO4的质量为x，生成的硫酸亚铁的质量为y，消耗的铁的质量为z。

x=19.6g

y=30.4g

z=11.2g

则与硫酸铜反应的铁的质量为33.6g﹣11.2g=22.4g；

硫酸铜的质量为a，生成的铜的质量为b，生成的硫酸亚铁的质量为c。

a=64g

b=25.6g

c=60.8g

原混合溶液中CuSO4和H2SO4的质量比64g：

19.6g=160：

49；

完全反应后所得溶液中溶质的质量分数

。

化学反应后所得溶液的质量等于所有加入物质的质量总和减去生成的气体、沉淀质量以及没有参加反应的不溶物的质量。

4．潜水器中可使用过氧化钠（Na2O2）固体做供氧剂，过氧化钠固体与二氧化碳反应原理是：

2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，为验证该反应产物，某兴趣小组进行如下实验探究。

（查阅资料）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。

（设计实验）小组同学利用如图装置进行实（忽略稀盐酸的挥发）。

（1）装置A中标号仪器名称：

①________，②________。

（2）装置A中反应的化学方程式为________。

（3）装置B的作用是________。

（4）为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳，装置D中盛放的试剂是________溶液。

（5）验证过氧化钠与二氧化碳反应产物

步骤

实验操作

①

将带火星的木条伸入装置E中

_____

产物中有氧气

②

反应后取装置C中少量固体于试管中，加水完全溶解

固体中有未反应的过氧化钠

③

向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸，有气体产生，将产生的气体通入足量澄清石灰水中

产物中有碳酸钠

【答案】分液漏斗锥形瓶

吸收水蒸气氢氧化钠木条复燃有气泡产生澄清石灰水变浑浊

过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气能使带火星的木条复燃。

①分液漏斗，②锥形瓶。

（2）装置A中反应是稀盐酸和石灰石反应生成碳酸钙和二氧化碳，反应的化学方程式为

（3）浓硫酸具有吸水性，故装置B的作用是吸收水蒸气。

（4）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳，装置D中盛放的试剂是氢氧化钠溶液。

（5）过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气能使带火星的木条复燃，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。

有气泡产生

澄清石灰水变浑浊

检验二氧化碳，用澄清石灰水，变浑浊说明是二氧化碳，检验氧气，用带火星的木条，木条复燃，说明是氧气。

5．某化学兴趣小组的同学在做氢氧化钙与盐酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂，因而无法判断酸碱是否恰好完全反应。

于是他们对反应后溶液中的溶质大胆提出猜想，进行了以下探究，请你和他们一起完成下列实验报告。

（提出问题）该溶液中的溶质含有哪些成分？

（查阅资料）CaCl2溶液呈中性

（1）（猜想与假设）猜想Ⅰ：

溶液中的溶质只有________。

猜想Ⅱ：

溶液中的溶质有CaCl2、HCl

猜想Ⅲ：

溶液中的溶质有CaCl2、Ca（OH）2

猜想Ⅳ：

溶液中的溶质有CaCl2、Ca（OH）2、HCl

（2）请写出该反应的化学方程式________________________。

经过讨论，同学们直接得出猜想______是不正确的。

为了验证余下的哪一种猜想是正确的，同学们又做了以下实验。

（3）（进行实验）

①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液

________________

猜想Ⅲ不正确

②再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，向里面加入适量碳酸钙

猜想______不正确

猜想______正确

（4）有气泡生成的化学方程式为________________________。

（5）（拓展）还可以单独用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的________。

A．CuOB．AgNO3C．CuD．NaOH

反应的化学方程式为__________________________。

【答案】CaCl2Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2OⅣ溶液不变色ⅠⅡCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ACuO+2HCl=CuCl2+H2O

（1）盐酸和氢氧化钙反应，反应结果有三种，恰好完全反应、盐酸有剩余、氢氧化钙有剩余，根据已有猜想，还有一种情况是恰好完全反应，猜想为溶液中的溶质只有氯化钙；

（2）盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，反应的化学方程式为Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O。

经过讨论，同学们直接得出猜想Ⅳ是不正确的表述，因为氢氧化钙与盐酸不可能同时存在；

（3）进行实验：

因为猜想Ⅲ中含有氢氧化钙，故滴加酚酞试液不变色，说明不含氢氧化钙，证明猜想Ⅲ不正确；

因为试液中加入碳酸钙有气泡产生，故溶液中含有酸，故猜想Ⅰ不正确，猜想Ⅱ是正确的猜想；

（4）碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，故有气泡生成的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

（5）拓展：

还可以单独用下列物质氧化铜来证明上述猜想是正确的。

因为氧化铜能与盐酸反应生成蓝色溶液，能证明盐酸的存在；

而AgNO3只能证明氯离子的存在，不能证明是否含有酸；

Cu不能和盐酸反应，无明显现象；

NaOH虽然能和盐酸反应，但无明显现象。

故只有氧化铜能用来证明上述猜想是正确的。

反应的方程式为：

CuO+2HCl=CuCl2+H2O。

6．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．

预想的实验现象

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

（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：

预期的实验现象

酚酞溶液

无色溶液变红色

7．请参与下列探究实验:

（实验探究）

结论或解释

（1）

用玻棒分别蘸取95%的酒精、蒸馏水置于火焰上。

酒精_______，蒸馏水_______。

结论:

酒精是可燃物，水不是可燃物。

（2）

在铁片两端放大小相同的硬纸片、乒乓球碎片，在铁片中间加热。

乒乓球碎片先燃烧、硬纸片后燃烧。

乒乓球碎片的________比硬纸片的低。

（3）

在右图中打开分液漏斗的旋塞

①溶液中产生气泡；

②蜡烛火焰a_____填“先于”“后于”）b熄灭。

现象②的原因是:

CO2不助燃；

___________。

（4）

用大烧杯罩住高低两支点燃的蜡烛。

①烧杯底部变黑；

②蜡烛火焰d比c先熄灭。

CO2不助燃，蜡烛不完全燃烧；

d先熄灭的原因是:

_______。

（拓展）堆积的面粉不容易点燃，即使少量点燃也只是小火燃烧；

如果把面粉撒向空中遇火星可能会发生爆炸。

“小火燃烧”和“发生爆炸”的原因分别是:

_______________。

【答案】燃烧不燃烧着火点先于CO2密度比空气大燃烧生成的热气体密度小，占据烧杯的上方，上方氧气含量较低“小火燃烧”的原因是：

因为堆积的面粉与空气接触不充分“发生爆炸”的原因是：

与空气接触面积大，燃烧比较剧烈，空气受热膨胀，发生爆炸

（1）根据酒精是可燃物，水不是可燃物解答；

（2）根据乒乓球碎片先燃烧、硬纸片后燃烧解答；

（3）根据二氧化碳的密度比空气大解答；

（4）根据氧气的密度比空气大，上方氧气含量较低解答；

【拓展】根据面粉与空气的接触面积不同分析解答。

（1）由于酒精是可燃物，水不是可燃物，所以能观察到的实验现象是酒精燃烧，蒸馏水不燃烧；

（2）根据乒乓球碎片先燃烧、硬纸片后燃烧可知，乒乓球碎片的着火点比硬纸片的低；

（3）打开分液漏斗的旋塞，分液漏斗中的盐酸注入烧杯中，与烧杯中的碳酸钠溶液反应，生成二氧化碳，CO2不助燃且密度比空气大。

故能观察到蜡烛火焰a先于b熄灭。

（4）d先熄灭的原因是燃烧生成的热气体密度小，占据烧杯的上方，氧气的密度比空气大，上方氧气含量较低；

【拓展】“小火燃烧”的原因是因为堆积的面粉与空气接触不充分；

“发生爆炸”的原因是与空气接触面积大，燃烧比较剧烈，空气受热膨胀，发生爆炸。

8．在一次化学实验中，两组同学都完成了硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验，但观察到了不同的实验现象。

实验组

甲组

乙组

产生蓝色沉淀

产生蓝绿色沉淀

（1）已知蓝色沉淀是氢氧化铜，写出生成蓝色沉淀的化学方程式____。

（提出问题）乙组产生的蓝绿色沉淀的成分是什么呢？

（查阅资料）Ⅰ．碱式硫酸铜是绿色晶体，在水中溶解度极小，能溶于稀酸溶液。

Ⅱ．碱式硫酸铜的组成不固定，一般可用Cu2（OH）2SO4表示。

（猜想与假设）蓝绿色沉淀是碱式硫酸铜。

（实验二）见图

主要实验操作

现象及结论

取乙组实验后的混合物过滤

得到蓝绿色沉淀

取蓝绿色沉淀，用蒸馏水洗涤多次

无明显现象

向最后一次洗涤液中滴加BaCl2溶液

无沉淀产生

④

取洗涤后的蓝绿色沉淀于试管中，滴加稀盐酸

沉淀全部溶解，得到蓝绿色溶液

⑤

取少量蓝绿色溶液于试管中，滴加试剂X

产生白色沉淀

实验结论：

蓝绿色沉淀是碱式硫酸铜

（解释与结论）实验结论：

（2）步骤③的实验目的是____。

（3）步骤④中的稀盐酸____（选填“能”或“不能”）用稀硫酸代替。

（4）步骤⑤中滴加的试剂X是____。

（反思与评价）

（5）甲组同学在本组实验的基础上进一步完成下列实验：

①过滤，取蓝色沉淀于试管中；

②滴加____，沉淀颜色变为蓝绿色；

③重复实验二中的步骤①～⑤。

经实验验证，氢氧化铜也可以转化为碱式硫酸铜。

此反应的化学方程式为____。

（6）乙组同学认为在自己组原有实验的基础上，继续滴加___，可以将碱式硫酸铜转变为氢氧化铜。

通过实验，也验证了他们的猜想。

（7）为了确保氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜，实验的关键是____。

【答案】CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu（OH）2↓检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净不能BaCl2溶液CuSO4溶液Cu（OH）2+CuSO4=Cu2（OH）2SO4NaOH溶液氢氧化钠溶液要足量（或过量）

（1）.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠，CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu（OH）2↓

（2）.硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，向最后一次洗涤液中滴加BaCl2溶液，无沉淀产生，说明蓝绿色沉淀已经洗涤干净；

（3）.盐酸如果换成硫酸会与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，干扰碱式硫酸铜是验证。

（5）.氢氧化铜和硫酸铜反应生成碱式硫酸铜，所以应滴加CuSO4溶液，反应方程式为Cu（OH）2+CuSO4=Cu2（OH）2SO4（7）.由上述分析可知硫酸铜和氢氧化钠反应时，硫酸铜过量会生成碱式硫酸铜，，以此类推，氢氧化钠过量时易得到氢氧化铜，所以应滴加NaOH溶液，将蓝绿色沉淀转化为蓝色沉淀；

确保氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜，实验的关键是氢氧化钠溶液要足量（或过量）

点睛：

充分利用利用题中的信息。

化学反应中，物质的量不同，生成物可能会不同。

9．二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注，制备二氧化锰是一项有意义的工作，某研究性小组对此展开了系列研究。

Ⅰ.用高锰酸钾制备

资料一:

3K2MnO4+2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2H2O，K2MnO4易溶于水

（1）实验室加热高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式为_____。

将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2。

用稀硫酸而不用水浸取的原因是____。

Ⅱ.用硫酸锰制备

（2）电解MnSO4溶液可制得活性MnO2，同时生成氢气和硫酸，该反应的化学方程式为_____，一段时间后溶液的pH将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

Ш.用废锂电池制备

资料二:

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

用废锂电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）制备纳米MnO2，并进行锂资源回收，流程如下:

请回答下列问题:

（3）“滤液”中溶质的主要成分是_________（填化学式）。

（4）在实验室进行“过滤”操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、_______和_________。

（5）MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2:

②MnO+H2SO4=MnSO4+H2O

③3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2↓