安徽省中考化学复习热点题型第15题科学探究题word版有答案Word文档格式.docx
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【实验反思】
在敞口久置的氢氧化钠溶液中加入盐酸后，意外发现有气泡产生，同学们认为产生意外现象是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳；
二氧化碳。
【实验三】
（2）小艺认为上述对照试验不能证明酸与碱发生了中和反应，小艺的理由是也可能是硫酸铜吸收了空气中的水蒸气；
改进方法：
两支试管中充满氮气后密封，再观察现象。
也可能是硫酸铜吸收了空气中的水蒸气；
两支试管中充满氮气后密封。
【实验四】
（1）小涵的理由是浓硫酸溶于水放热。
浓硫酸溶于水放热。
（2）该实验可能造成的危害是液体飞溅，发生安全事故。
液体飞溅，发生安全事故。
2、某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究。
【提出问题】该瓶药品的化学成分是什么？
【查阅资料]
（1）氢氧化钙是一种白色粉末，俗称熟石灰或消石灰，能与空气中的二氧化碳反应而变质。
（2）氢氧化钙的溶解度曲线如图1。
【猜想假设】猜想一：
Ca（OH）2
猜想二：
CaCO3
猜想三：
Ca（OH）2和CaCO3
实验操作
实验现象
实验结论
（1）取1g样品放入盛有50g水的烧杯中，充分搅拌后，静置
烧杯底部有较多固体未溶解
样品中含有CaCO3
（2）取实验
（1）中上层清液少许于试管中，再向试管中滴加2～3滴无色酚酞溶液。
溶液变红色
样品中含有Ca（OH）2
【得出结论】甲同学认为猜想三正确。
【反思交流】
（1）乙同学认为甲同学的结论不合理，从上述氢氧化钙的溶解度曲线可知，因为烧杯底部较多未溶解的固体也可能是氢氧化钙，所以猜想一可能正确。
（2）丙同学认为要想验证猜想三正确，还需要做如下实验：
取实验
（1）中未溶解固体于试管中，向试管中加入足量的稀盐酸，如有气泡产生，则猜想三正确。
（3）实验室的许多药品都需密封保存。
例如氢氧化钠固体，氢氧化钠固体需要密封保存的原因是：
①
吸收空气中的水蒸气而潮解；
②与空气中CO2反应而变质，氢氧化钠在空气中变质反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
若答对下面的问题（4）奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
（4）同学们在试验Ca（OH）2溶液导电性实验时（如图2），无意中观察到烧杯中的饱和石灰水变浑浊了，于是大家进行了热烈讨论。
假如你也参与其中，请对此现象提出假设，并说明理由，然后设计实验进行验证。
（只要求写出实验方案，不要写出现象及结论）
你的猜想水减少导致饱和的石灰水变浑浊；
理由水通电时会发生分解反应；
实验方案通电前称量一下烧杯与饱和石灰水的质量，实验后再称量一下烧杯与烧杯中物质的质量，观察质量是否减少即可。
【查阅资料】氢氧化钙是一种白色粉末，俗称熟石灰或消石灰；
消石灰；
【猜想假设】氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红色；
溶液变红色；
（1）乙同学认为甲同学的结论不合理，他认为猜想一也可能正确，原因是：
1g氢氧化钙不能完全溶解在50g水中，烧杯底部较多未溶解的固体也可能是氢氧化钙。
烧杯底部较多未溶解的固体也可能是氢氧化钙；
（2）取实验
（1）中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有气泡产生，说明固体中含有碳酸钙，则猜想三正确。
气泡产生；
①吸收空气中的水蒸气而潮解；
②与空气中CO2反应而变质，反应的原理为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；
吸收空气中的水蒸气而潮解；
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
（4）饱和石灰水通电时，可能溶液中的水发生了分解，因为溶剂减少，所以饱和的石灰水变浑浊。
可提出如下猜想：
水减少导致饱和的石灰水变浑浊；
因为水通电时会发生分解反应；
可设计如下实验方案进行验证：
通电前称量一下烧杯与饱和石灰水的质量，实验后再称量一下烧杯与烧杯中物质的质量，观察质量是否减少即可；
水通电时会发生分解反应；
通电前称量一下烧杯与饱和石灰水的质量，实验后再称量一下烧杯与烧杯中物质的质量，观察质量是否减少即可。
3、兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关探究。
【提出问题】它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化？
【实验探究1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中，分别加入几滴紫甘蓝汁液，同时用蒸馏水进行对比实验，观察并记录现象如下：
查阅资料：
【得出结论1】三种溶液的碱性由强到弱的顺序为____。
【实验探究2】
甲同学在烧杯溶液中加入约5ml稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由____色变为____色。
向其中加入稀盐酸，该反应的化学方程式为____。
乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图1所示。
【得出结论2】从微观角度分析，该反应的实质是____。
【实验探究3】向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入一定浓度的盐酸，得列pH变化与时间的关系如图2、图3所示。
回答下列问题加4分，总分不超过60分】
【交流与反思】b点的溶质为____（写化学式），将图2和图3的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合，c点的溶质____（写化学式）。
【得出结论3】通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应过程，可以依次用以下两个化学方程式表示：
____、____。
【结论与反思】探究溶液的酸碱性及反应pH值的变化，可以认识反应的原理及进行的过程。
1.【答案】
氢氧化钠溶液>
碳酸钠溶液>
碳酸氢钠溶液
【解析】
【得出结论1】由上面提供的信息可知，加入紫甘蓝汁液时，溶液显黄色时的碱性比显绿色时强，显绿色时碱性比显蓝色时强，因此三种溶液的碱性由强到弱的顺序为氢氧化钠溶液>
碳酸氢钠溶液。
故答案为：
2.【答案】
【实验探究2】无；
红；
NaOH+HCl=NaCl+H2O
【得出结论2】氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
【实验探究2】甲同学在烧杯溶液中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由无色变为红色；
向其中加入稀盐酸时，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为：
NaOH+HCl=NaCl+H2O。
【得出结论2】从微观角度分析，该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
NaOH+HCl=NaCl+H2O；
【得出结论2】氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
3.【答案】
【交流与反思】NaCl、HCl；
NaCl、NaHCO3；
【得出结论3】Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3；
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2
【交流与反思】碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，b点时稀盐酸过量，因此溶质是反应生成的NaCl和过量的HCl；
将图2和图3的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合，说明向碳酸钠溶液中加入稀盐酸时，碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，然后碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，因此c点的溶质是反应生成的NaCl和NaHCO3。
【得出结论3】通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应的过程是：
碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，然后碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3；
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2。
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2。
4、某化学兴趣小组为探究化学反应中的能量变化，进行以下实验：
【探究一】盐酸与氢氧化钠的反应
（1）写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的化学方程式：
NaOH+HCl=NaCl+H2O。
（2）甲同学设计实验：
向一定量氢氧化钠固体中倒入20mL
4%盐酸，用温度计测量反应前后各溶液的温度。
乙同学认为该实验方案不合理，其理由是氢氧化钠固体溶于水，温度也升高。
（3）丙同学设计了如下三组实验，请你帮助他完成实验方案：
实验编号
实验方案
实验1
向20mL
4%盐酸中倒入20mL水，测定稀释前后溶液的温度。
实验2
5%氢氧化钠溶液中倒入20mL水，测定稀释前后溶液的温度。
实验3
把20mL4%盐酸和20mL5%氢氧化钠溶液混合，测定混合后溶液的温度。
（4）丙同学观察到的实验现象是：
实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和，由此你能得出的实验结论是①氢氧化钠与盐酸能发生化学反应；
②氢氧化钠与盐酸是放热反应，温度升高。
【探究二】盐酸与碳酸氢钠溶液的反应。
如图是丁同学在20℃、基本隔热条件下利用温度传感器，分别测定向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各倒入20mL
13.7%盐酸的温度与时间变化曲线。
实验测得饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大，可忽略不计，据此回答下列问题：
（5）18.0秒后，曲线①逐渐下降的原因是盐酸的浓度很稀，不再放热；
（6）比较曲线①和曲线②，你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是放热（填“放热”或“吸热”）反应，其理由是因为温度升高。
（1）氢氧化钠溶液与盐酸反应生成氯化钠和水，故答案为：
（2）乙同学认为该实验方案不合理，其理由是：
氢氧化钠固体溶于水，温度也升高；
（3）实验2：
向20mL5%氢氧化钠溶液中倒入20mL水，测定稀释前后溶液的温度；
实验3：
把20mL4%盐酸和20mL5%氢氧化钠溶液混合，测定混合后溶液的温度；
倒入20mL水；
实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和，由此能得出的实验结论是：
①氢氧化钠与盐酸能发生化学反应；
②氢氧化钠与盐酸反应时，温度升高；
②氢氧化钠与盐酸是放热反应，温度升高；
（5）18.0秒后，曲线①逐渐下降的原因是：
盐酸的浓度很稀，不再放热；
（6）比较曲线①和曲线②，我认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是放热反应，其理由是：
因为温度升高；
放热；
5、实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。
该实验速率快，产物无污染，某实验小组进行了如下探究。
【探究实验】书本介绍了除了用二氧化锰外，硫酸铜溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解，查阅资料得知，氯化铁溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解。
那么，硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化的效果怎么样呢？
请根据下表四组实验现象，回答下面问题
序号
催化剂
实验步骤
1
FeC13溶液
向5mL4%的H2O2溶液，
滴5滴0.1%FeC13溶液
试管中产生大量气泡
FeC13溶液对H2O2的分解有较好的催化效果
2
向5mL12%的H2O2溶液，
滴5滴0.1%
试管中有适量气泡
3
CuSO4溶液
滴5滴0.1%CuSO4溶液
试管中产生少量气泡
CuSO4溶液对H2O2的分解催化效果一般
4
试管中气泡量很少
【思考分析】
（1）CuSO4属于盐（填“酸”或“碱”或“盐”）
（2）请你写出用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的反应方程式2H2O22H2O+O2↑。
（3）通过实验实验1和3（或实验2和4）（填序号）可以比较硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化过氧化氢溶液分解的效果。
（4）请你从上面的实验，选择一组合适的药品进行实验室制取氧气，4%H2O2溶液，
0.1%FeC13溶液（填催化剂的种类和浓度）。
（5）从上面的实验中，你还能得到什么结论过氧化氢溶液的浓度越大，反应的速率越慢。
若答对以下问题可奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
【拓展延伸】
（6）在老师的鼓励下，同学们继续探究FeCl3溶液中到底是哪种粒子催化H2O2的分解，请你设计一组实验进行探究向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液分别加入同浓度的硫酸铁溶液和氯化钠溶液，观察产生气泡的速率快慢。
（7）另一名同学了解到，加热也可促进过氧化氢溶液分解，于是进行如下实验，分别取5mL12%的H2O2溶液于试管中进行水浴加热，步骤和现象如下：
加热耗时
水浴温度
分解现象
12分
65℃
少量气泡
15分
74℃
明显气泡
21分
87℃
大量气泡
根据该同学的探究，试分析回答，为什么实验室通常不用加热过氧化氢溶液的方法制氧气？
（两点理由）：
一需要加热，消耗能源；
二是反应缓慢，费时较长。
（1）硫酸铜是由金属阳离子与酸根阴离子构成的化合物，属于盐；
盐；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；
2H2O2
2H2O+O2↑；
（3）比较硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化过氧化氢溶液分解的效果，过氧化氢溶液的体积与浓度应完全相同，硫酸铜溶液和氯化铁溶液的体积与浓度也要完全相同，所以可选择实验1和3或实验2和4进行对比；
实验1和3（或实验2和4）；
（4）由表格中的数据以及产生氧气的快慢可知，实验室制取氧气，4%H2O2溶液，0.1%FeC13溶液；
4；
0.1%FeC13溶液；
（5）由实验1和2、实验3和4对比可知，过氧化氢溶液的浓度越大，反应的速率越慢；
过氧化氢溶液的浓度越大，反应的速率越慢；
（6）FeCl3溶液中含有水分子、铁离子和氯离子，水分子无需验证，但是需要验证铁离子和氯离子对过氧化氢分解速率的影响，因此可设计如下实验：
向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液分别加入同浓度的硫酸铁溶液和氯化钠溶液，观察产生气泡的速率快慢；
（7）由实验数据可知，用加热过氧化氢溶液的方法制氧气的缺点是：
二是反应缓慢，费时较长；
二是反应缓慢，费时较长。
6、某校化学学习小组用图1所示装置电解水，为加快电解速率，该小组同学采用了澄清石灰水代替水进行了电解实验，请回答下列问题：
（1）试管a中的气体为，试管b连接的是电源的极
（2）实验时该组同学采用石墨棒作为电极，在电解过程中发现澄清石灰水变浑浊了。
针对此异常现象，该小组进行了如下探究：
【提出问题】
1、电解过程中水不断减少，导致溶液中的氢氧化钙不能继续溶解，形成沉淀。
2、电解过程中，温度升高，导致溶液中的氢氧化钙不能溶解，形成沉淀。
【进行实验】
1、另取相同浓度、体积的澄清石灰水，加入10ml蒸馏水，搅拌，在相同电压下再次进行电解实验，观察到溶液仍然是浑浊的，这说明：
2、取100ml相同浓度的澄清石灰水于大烧杯中，加热至电解实验时上升的温度，没有观察到浑浊。
这说明：
3、该小组采用铂电极电解澄清石灰水，如图3，发现澄清石灰水没有变浑浊，于是提出猜想该澄清石灰水变浑浊的原因可能与有关。
正确回答下列问题加4分，总分不超过60分】
4、另取浑浊的液体，向其中加入稀盐酸，并用二氧化碳传感器测量反应产生的二氧化碳浓度，所得数据如图3，据此推测该浑浊中应该有：
。
产生该物质的原因可能是：
、（请用化学方程式表示）
5、实验最终表明该猜想正确，但实验过程中该小组同学也发现，向浑浊的液体中滴加盐酸，并没有气泡
产生。
其原因可能是。
答案：
（1）氢气；
正
1、溶液变浑浊不是氢氧化钙析出导致的
2、溶液变浑浊不是由于温度升高导致的
3、用石墨棒作为电极
4、碳酸钙；
C+O2一定条件下CO2；
Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O
5、稀盐酸较少，不足以和氢氧化钙反应。
7、“空气中氧气含量测定”再研究
【回顾历史】1774年，某科学家通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验，第一次明确得出空气是由氧气和氮气组成的结论。
（1）上文中这位科学家是___
A.诺贝尔
B.居里夫人
C.门捷列夫
D.拉瓦锡
（2）如图1的微粒示意图可简单表示金属汞与氧气反应的过程，请在反应中方框内画出正确的图示。
【重温教材】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），写出反应的符号表达式___.理论上实验成功时的现象是：
___
___.实际上用该方法测得的氧气含量常常远低于理论值。
【提出问题】实验中装置内部的情况是怎样的，用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?
【进行实验】查阅资料后，学习小组进行如下实验：
（1）将数显设备（电脑等）、三种传感器（压强、温度、O2浓度）、测量装置（反应容器为蒸馏水瓶）按图3所示进行连接。
（2）打开导管活塞，向烧杯内加入适量的水，双手紧贴蒸馏水瓶外壁，___，则说明装置气密性良好。
（3）打开瓶口橡皮塞，加水并调节使蒸馏水瓶和烧杯内液面相平，关闭活塞，打开并调试好传感器和数显设备。
用酒精灯将足量的红磷点燃，立即将燃烧匙伸入瓶中并赛紧橡皮塞
（4）燃烧结束后,装置冷却到室温,打开导管活塞,待瓶内液面不再上升后再向烧杯内加入一定量的水,使烧杯和瓶内的液面相平。
在数显设备上得到的曲线图（纵坐标为O2浓度,横坐标为时间,压强和温度曲线仅表示该段时间内对应的变化情况）如图4所示
【数据分析】
①压强曲线A点表示红磷开始在集气瓶中燃烧，主要判断依据是：
___；
②压强曲线CD段降低的原因是___；
③压强曲线EF段略低于OA段是因为___；
【实验结论】用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气含量的原因是___；
【反思拓展】甲同学认为应该将蒸馏水瓶液面上的容积划分为5等分并加以标记，乙同学认为没有必要，理由是___.
解答：
【回顾历史】
（1）1774年，科学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验，第一次明确得出空气是由氧气和氮气组成的结论。
D.
（2）如图1的微粒示意图可简单表示金属汞与氧气反应的过程，反应中方框内正确的图示如下所示：
【重温教材】
红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为：
4P+5O2
点燃
.
2P2O5；
理论上实验成功时的现象是：
打开止水夹后水进入集气瓶，进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一。
打开止水夹后水进入集气瓶；
进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一。
（2）打开导管活塞，向烧杯内加入适量的水，双手紧贴蒸馏水瓶外壁，导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱，则说明装置气密性良好。
导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱。
①压强曲线A点表示红磷开始在集气瓶中燃烧，主要判断依据是A点对应的氧气浓度开始降低。
A点对应的氧气浓度开始降低。
②压强曲线CD段降低的原因是完全反应后不再放热，温度降低。
完全反应后不再放热，温度降低。
③压强曲线EF段略低于OA段是因为烧杯内液面低于蒸馏水瓶中液面。
烧杯内液面低于蒸馏水瓶中液面。
【实验结论】
用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气含量的原因是红磷燃烧不能将装置中空气中的氧气耗尽。
红磷燃烧不能将装置中空气中的氧气耗尽。
【反思拓展】
甲同学认为应该将蒸馏水瓶液面上的容积划分为5等分并加以标记，乙同学认为没有必要，理由是氧气的体积含量可在数显设备上直接显示。
氧气的体积含量可在数显设备上直接显示。
8、某化学兴趣小组用数字化传感器探究稀NaOH溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH的变化，测定结果如图A、B图所示。
（1）图A表明该反应放热（选填“吸热”或“放热”）。
（2）图B表明实验时是将氢氧化钠滴入稀盐酸（选填“稀盐酸滴入氢氧化钠溶液”或“氢氧化钠滴入稀盐酸”）中。
（3）酸与碱发生中和反应的结果是酸和碱各自的特性都消失。
如图是氢氧化钠与盐酸反应的微观实
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