广东省中考化学总复习专题四科学探究课时练习.docx
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广东省中考化学总复习专题四科学探究课时练习
专题四 科学探究
类型一 有关物质成分的探究
1．（2017绵阳）化学兴趣小组的同学发现实验台上有一瓶标签残缺的试剂（如图），同学们对此进行了如下探究。
【提出问题】这是一瓶什么溶液？
【猜想与假设】海天同学的猜想是Na2SO3溶液；刘浩同学的猜想是Na2SO4溶液；你的猜想是__________________（写一种）。
【查阅资料】
Ⅰ.白色沉淀BaSO3不溶于水，但溶于稀盐酸。
Ⅱ.硝酸具有强氧化性，能将BaSO3氧化成BaSO4。
Ⅲ.Na2SO3与稀盐酸反应产生SO2，SO2能使石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。
【进行实验】
Ⅰ.海天同学取适量的该溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生无色气体，他认为自己的猜想成立，而刘浩同学认为他的结论不合理，原因是________________。
Ⅱ.刘浩同学为了验证自己的猜想，做了如下实验：
取适量的该溶液于试管中，先滴加足量的BaCl2溶液，再滴加过量稀硝酸，现象为______________________________，刘浩同学认为自己的猜想成立。
Ⅲ.卓玛同学对刘浩同学的猜想又提出了质疑，她认为加BaCl2和稀硝酸，Na2SO3也会产生沉淀，为了验证自己的观点，做了如下实验：
步骤
操作
实验现象
实验结论
步骤1
取少量该溶液于试管中，滴加足量的BaCl2溶液
____________
无
步骤2
向步骤1的试管中滴加足量的稀盐酸
__________________
此溶液不是Na2SO4
步骤3
将步骤2中产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色
__________________
写出卓玛同学实验过程中的化学方程式：
_____________________________。
2．（2017安顺改编）2017年5月，我国在南海海域成功开采天然气水合物——可燃冰。
可燃冰是甲烷与水在低温、高压的条件下形成的无色、冰状固体，是最具发展前景的能源之一。
可燃冰主要成分是CH4·nH2O，在开采过程中，甲烷泄漏，会导致严重温室效应。
某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】甲CO2、H2O；乙CO、H2O；丙NH3、CO2、H2O；丁CO2、CO、H2O。
你认为__________同学的猜想是错误的，理由是__________________________________。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下列装置，进行验证：
（1）A、B装置的顺序不能颠倒，原因是_____________________________________。
（2）实验中用纯净O2而不用空气的原因是___________________________。
（3）实验中观察到A中______________________，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断__________同学猜想成立。
（4）请写出C中红色粉末变成黑色的化学方程式：
______________________________。
【反思与交流】燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间的原因是________________。
3．（2017牡丹江）家庭厨房或卫生间的管道常被厨余垃圾或脱落的头发堵塞而令人烦恼。
市面上有固态、液态两种管道疏通剂，研究小组购买了这两种管道疏通剂进行探究。
【查阅资料】
①固态管道疏通剂主要成分为NaOH、NaNO3和铝粉。
②铝粉能与NaOH溶液反应并能放出热量，其化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
③BaSO4、BaCO3都不溶于水，BaSO4也不溶于酸。
探究一：
【提出问题】固态管道疏通剂能够疏通管道的原理是什么？
【实验验证】
操作
现象
解释与结论
将菜叶、头发、米饭等垃圾放入烧杯中，然后加入少量固态管道疏通剂，再加入__________
烧杯中产生大量气泡，烧杯壁发热，垃圾翻动，一段时间后菜叶、米饭部分溶解并分散成小颗粒，头发变成碎屑
反应中产生的______________使垃圾翻动。
NaOH使垃圾分散成小颗粒，头发变成碎屑
【反思评价】经过大家讨论，认为固态管道疏通剂虽然能疏通管道，但使用过程中不安全，理由是__________________________________________。
目前超市出售更多的是液态管道疏通剂。
液态管道疏通剂的成分主要是NaOH和一种钠盐。
探究二：
【提出问题】液态管道疏通剂中除NaOH以外，另一种钠盐是什么呢？
【猜想假设】这种钠盐是NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3中的一种。
【实验验证】（不考虑疏通剂中其他成分对实验的影响）
操作
现象
结论
取少量液态疏通剂加入试管中，滴加__________溶液
产生白色沉淀
该钠盐是Na2SO4，写出该反应的化学方程式：
__________________
【提出质疑】同学们认为该实验不能证明这种钠盐一定是Na2SO4，理由是________________________。
请你补充一个实验证明该钠盐是Na2SO4：
____________________________。
【拓展延伸】NaOH有强烈的腐蚀性，能腐蚀皮肤和衣物等，但管道疏通剂正是利用了它的腐蚀性，将“弊”变“利”。
请你再举出一个利用物质的“弊”为生活服务的例子：
_______________________________________________________________________。
类型二 有关反应后成分的探究
4．（2017泰安）碳酸氢钠是小苏打的主要成分，在生产和生活中有许多重要的用途。
化学课上，同学们为了解碳酸氢钠的性质，将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，充分反应后，有气体逸出，写出该反应的化学方程式__________________________________________，同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究：
认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分，因此进行了猜想并做了如下实验：
【实验用品】pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。
【猜想与假设】反应后溶液中溶质的可能组成成分：
猜想一：
硫酸钠 猜想二：
硫酸钠、碳酸氢钠 猜想三：
硫酸钠、硫酸
【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验，请根据结论完成如表实验现象中的空格。
实验方案
A
B
C
D
实验操作
实验现象
____________
产生白色沉淀
试纸变色，对照标准比色卡，pH________7
____________
实验结论
猜想二不正确
猜想三正确
猜想三正确
猜想三正确
【得出结论】猜想三正确。
【评价反思】
（1）老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予了肯定，同时指出探究中存在一处明显操作错误是________________________________。
（2）有同学对实验方案B的结论提出了质疑，认为仅凭此现象不能得出猜想三正确，请说明理由______________________________________________________________________。
【总结提高】依据所给实验用品，设计不同的方案确认猜想三是正确的，请你写出你的实验方案___________________________________________________________________。
5．（2017新疆）钙元素是一种重要的金属元素，它形成的物质种类很多。
（1）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂。
某实验探究小组的同学通过查阅资料得知：
CaH2能与H2O反应生成Ca（OH）2和H2，请你写出该反应的化学方程式__________________________________________。
（2）生石灰溶于水可制得熟石灰，该反应过程中能量的变化是__________（填“吸热”或“放热”），实验室可以用______________测定其溶液的酸碱度。
（3）实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca（OH）2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？
【作出猜想】
猜想一：
NaOH猜想二：
NaOH和Ca（OH）2
猜想三：
NaOH和__________________猜想四：
NaOH、Na2CO3和Ca（OH）2
经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是___________________________。
【实验过程】
实验步骤
现象
结论
实验Ⅰ：
取滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液
__________________
猜想二不成立
实验Ⅱ：
另取滤液，向其中加入足量__________________
产生气泡
猜想______成立
【拓展延伸】在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑_____________________。
6．（2017南通改编）实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。
化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验进行探究：
Ⅰ.探究CO与Fe2O3的反应产物（夹持仪器已略去）
【实验过程】步骤1：
在通风橱中，按图Ⅰ连接装置并检验装置的气密性。
步骤2：
在玻璃管内装入Fe2O3粉末，试管Ⅰ中装入澄清石灰水。
步骤3：
从a端通入CO一段时间，待____________________，再点燃酒精灯。
【实验现象】反应一段时间后，玻璃管内粉末由______色变成黑色，生成的黑色固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。
试管Ⅰ中出现白色沉淀：
____________________（用化学反应方程式表示）。
【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体；铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。
【作出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想：
猜测Ⅰ：
Fe； 猜测Ⅱ：
Fe3O4； 猜测Ⅲ：
Fe和Fe3O4。
【实验验证】取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，说明__________（填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正确的。
【拓展研究】进一步查阅资料，发现CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ）和氨水的混合液]。
因此可在装置Ⅰ后再连接下图装置Ⅱ，其目的是______________________________，装置Ⅰ、Ⅱ的连接顺序：
b连接__________（填“c”或“d”）。
Ⅱ.原料气CO的制备
方法一：
加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO，同时还得到两种金属氧化物，写出该反应的化学方程式：
____________________________________________。
方法二：
加热草酸晶体（H2C2O4·2H2O）制备CO：
H2C2O4·2H2O
CO↑＋CO2↑＋3H2O
已知：
常压下，草酸晶体的熔点为101℃。
比较草酸晶体的熔点和分解温度，分析若选用上图装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO，可能存在的问题是______________________________。
7．（2017广东）某同学进行下图两个实验。
（1）甲实验中反应的化学方程式为______________________________。
（2）乙实验观察到的现象是______________________________，溶液由蓝色变成无色。
（3）把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯，发现有白色沉淀生成。
他决定对白色沉淀的成分进行探究。
【查阅资料】硫酸钡不溶于酸。
【作出猜想】白色沉淀为：
Ⅰ.____________________；Ⅱ.Mg（OH）2和BaSO4；Ⅲ.Mg（OH）2和MgCO3。
【实验方案】
实验操作
实验现象与结论
过滤、洗涤白色沉淀备用；向白色沉淀中加入盐酸至过量
①若沉淀全部溶解，且无其他现象，猜想Ⅰ成立；其化学反应方程式为____________________________________________。
②若______________________且无气体产生，猜想Ⅱ成立。
③若沉淀完全溶解，____________________，猜想Ⅲ成立
【拓展与思考】如果猜想Ⅲ成立，产生此结果的原因是做甲实验时______________________________；上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg（OH）2、MgCO3和BaSO4，原因是______________________________________________________。
类型三 有关物质变质的探究
8．（2016吉林）兰兰在家里发现了一包过期的海苔，包装内有一个小纸袋，上面写着“石灰干燥剂”（主要成分为CaO），海苔过期了，石灰干燥剂有没有变质呢？
兰兰拿着这包石灰干燥剂约化学老师一起到实验室进行如下探究。
【辨析俗称】“石灰干燥剂”中的石灰是指__________（填字母）。
A．消石灰B．生石灰
C．石灰石
【猜想与假设】猜想一：
石灰干燥剂没有变质；猜想二：
石灰干燥剂部分变质；猜想三：
石灰干燥剂完全变质。
【进行实验】兰兰分别取该石灰干燥剂进行如表实验，并记录。
实验目的
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一：
验证有无CaCO3
______________
猜想一不成立
实验二：
____________
无明显放热现象
猜想三成立
【异常现象】兰兰整理实验，清洗仪器时，突然发现实验二中的烧杯壁明显发热。
【分析释疑】实验二的结论不准确，请用化学方程式解释烧杯壁明显发热的原因：
_________________。
【更正结论】该石灰干燥剂部分变质，猜想二成立。
【反思与评价】石灰干燥剂表面的覆盖物，影响了正确结论的得出，兰兰由此联想到生活中有些物质表面的覆盖物，是起保护作用的。
试举一例：
________________________。
【拓展延伸】从确定这包石灰干燥剂成分的角度，请你再提出一个具有探究价值的问题：
______________。
类型四 有关物质性质的探究
9．（2017达州改编）小明、小芳二位同学为探究盐酸的化学性质，做了如下实验：
（1）试管A中的现象是______________________________，反应后试管B中一定有的阳离子是______（写离子符号）。
（2）试管C中反应的化学方程式______________________________。
（3）小芳同学把反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。
过滤，得到白色沉淀和无色滤液。
小芳同学欲探究无色滤液中的溶质成分：
小芳同学分析得出无色滤液中一定不含HCl，理由是__________________________。
【提出问题】无色滤液的溶质是什么？
【作出猜想】①NaCl；②NaCl和CaCl2；③NaCl、CaCl2和Na2CO3；④NaCl和Na2CO3。
小明认为猜想__________一定不正确，原因是________________________________。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液
无明显现象
猜想________成立
②取少量滤液于试管中，滴加少量________
有气泡产生
10．某化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究，以下是教学片断，请你参与其中。
【学生实验】将二氧化碳分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。
【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？
【猜想假设】猜想①：
两者发生了化学反应；猜想②：
两者没有发生化学反应。
【实验探究】
（1）小华设计了如图所示的A、B两个实验。
实验现象：
A中软塑料瓶变瘪，B中____________________________________。
反应的化学方程式为________________________________________。
（2）小红认为小华的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低。
小明同学却对此提出质疑，他认为小华的实验不严谨，其理由是_________________________________，要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是________________________________________。
（3）小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮她填写实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
向B实验后的溶液中加入__________
______________________
验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应
【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。
【反思拓展】通过此探究实验，我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同的角度证明反应的发生，这两个角度是__________________________________。
11．（2017南京）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：
液体名称
蒸馏水
碳酸氢钠溶液
碳酸钠溶液
氢氧化钠溶液
紫甘蓝汁液显示的颜色
蓝紫色
蓝色
绿色
黄色
【查阅资料】
pH
7.5～9
10～11.9
12～14
紫甘蓝汁液显示的颜色
蓝色
绿色
黄色
【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。
a点表示的含义是__________________________。
【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，得到pH变化与时间的关系如图2、图3所示。
【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点的溶质为______________________（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中pH的变化，可以认识反应的原理及进行的过程。
类型五 有关影响因素的探究
12.（2017大庆）化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量，为了探究影响化学反应速率的因素，以过氧化氢分解为研究对象进行实验。
三个小组均可采用如图装置进行实验，记录收集10mL氧气的时间，实验室可供选择的试剂有：
2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。
A组：
探究催化剂对化学反应速率的影响
取5mL10%H2O2溶液，三次实验分别加入0.5gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验，记录数据如下：
试剂
MnO2
红砖粉末
CuO
t/s
10
60
20
由此可出结论：
MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问。
补充对比实验，操作为________________________________。
结果：
长时间（大于100s），收集到很少量气体。
更正结论：
红砖粉末__________（填“有”或“无”）催化作用，三者中__________催化效率最高。
B组：
探究浓度对化学反应速率的影响
甲同学：
取10mL5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t1。
乙同学：
取10mL2.5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t2。
实验结果：
____________________。
结论：
浓度越大，反应速率越快。
丙同学：
对实验设计提出疑问，并补充实验_______________________。
记录时间t3，且t1＜t3＜t2。
更正结论为：
当________________时，反应物浓度越大，反应速率越快。
C组：
探究__________对化学反应速率的影响。
取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验，两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5，且t4＞t5。
结论：
当反应物浓度和催化剂相同时，________________________________。
综上所述：
①为了研究某一因素对化学反应速率的影响，必须_____________________。
②探究发现影响化学反应速率的因素有__________________________等。
13．（2016烟台）久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。
【实验设计】兴趣小组同学取打磨光亮的铜丝，设计了如图所示的四个实验。
【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均无铜锈出现。
（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是__________________________________________________________。
（2）B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是__________________________。
【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的____________________共同作用的结果。
【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜。
查阅资料：
Cu2（OH）2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑，Cu2（OH）2CO3
2CuO＋H2O＋CO2↑
下面是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：
方案一 方案二
【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是_______
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