中考科学压轴专题06 物质的转化相关探究学生版.docx

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中考科学压轴专题06物质的转化相关探究学生版

2020年中考科学压轴专题汇编

专题06物质的转化相关探究

【考点1】混合物识别

【例1-1】.氢氧化镁是一种重要的化工原料,某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成。

用它制备氢氧化镁的流程示意图如下,部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表

沉淀物

Fe（OH）3

Cu（OH）2

Mg（OH）2

开始沉淀

1.9

4.2

9.1

完全沉淀

3.2

6.7

11.1

（1）加入稀盐酸反应后分离溶液A与沉淀SiO2的方法是________；

（2）沉淀C含有两种物质,按出现沉淀的先后顺序依次是（填化学式）________你的判断依据是________；

（3）溶液B与熟石灰反应的化学方程式是________；

【变式1-1】有一包固体粉末,其中含有碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠中的四种物质。

某兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验。

（1）【实验一】甲组同学进行如下探究。

请完成表中空白。

实验操作

实验现象

实验结论及分析

Ⅰ．取少量该固体粉末于烧杯中,加入足量的水溶解、过滤

粉末部分溶解,得到白色滤渣和无色滤液

滤渣中一定含有________

Ⅱ．向滤液中滴加无色酚酞试液

溶液变红

滤液中可能含有________物质（填“酸性”“碱性”或“中性”）

Ⅲ．向Ⅱ中所得溶液滴加足量稀盐酸

________

原固体粉末中一定含有Na2CO3

（2）【实验二】乙组同学进行如下探究。

取21．0g该固体粉末,加入160．0g10%的稀盐酸,恰好完全反应,实验测得产生8．8g二氧化碳,将反应后溶液继续蒸发结晶,得到固体,测定所得固体中含16．0g氯元素。

试综合甲、乙两组同学的实验进行分析并填空。

①乙组实验中一定发生的化学反应是：

①CaCO3+2HCl=CaCl2↑+H2O+CO2↑②________。

②固体粉末的组成中除Na2CO3外,一定还含有的物质是________,可能含有的物质是________（均填写化学式）。

【变式1-2】课外探究小组对实验教师提供的一包白色固体（可能是NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaNO3的一种或几种）进行了下面的实验,且每步实验中均加入足量的试剂,至充分反应。

实验过程、现象见下图：

请分析实验过程并完成以下问题：

（1）实验中不能用稀盐酸代替稀硝酸的原因是________；

（2）滴加Ba（NO3）2的目的是________；

（3）通过计算推断：

原白色固体的成分为________。

【考点2】还原剂和还原反应

【例2-1】.现有一份二氧化锰样品（含有杂质炭）,为测定该样品中二氧化锰的质量分数,兴趣小组设计了如下实验方案：

在一定量的样品中通入某气体a,使杂质炭在加热条件下反应生成CO2,通过吸收气体来进行测定分析。

（1）在使用图甲装置前应先检查气密性,操作是：

先用夹子夹紧橡皮管,再往仪器①中加入足量水,使长颈漏斗下端内出现一段高于锥形瓶中的液面的液柱,当观察到的现象为________时,说明气密性良好。

（2）甲装置制取a气体的化学方程式为________。

（3）兴趣小组同学认为在装置②与③之间接入丙装置更加合理,若没有丙接入,则不能确定________,从而使测量值很可能偏小。

【变式2-1】.兴趣小组同学用氧化铜与足量的炭粉利用图甲所示的装置进行实验,对生成气体的成分  进行探究。

【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳?

【实验与讨论】①打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间。

通入氮气的目的是________。

②关闭K,加热至一定温度使之反应,用气囊收集气体样品。

③除去气体样品中的二氧化碳,并将剩余气体收集在集气瓶中,下列装置中最为合理的是________。

【实验求证】将除尽二氧化碳后的气体样品干燥,仍然用图甲所示的装置进行实验,若A中的固体选用CuO,B中溶液为澄清石灰水,若出现________现象,可说明气体样品中含有一氧化碳。

【变式2-2】某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种,某学习小组的同学为了探究气体的组成,设计了如下装置进行实验（夹持装置已省略）。

实验中出现的现象及在反应前后测量C、D装置的质量（各步反应均完全）记录如下表：

试分析回答下列问题:

（1）请写出A装置中反应的化学方程式________。

（2）能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象应该是________。

（3）若混合气体中含有CO,则a、b、c、d之间满足的关系式为________。

【考点3】陌生物性质与制备

【例3-1】.资料信息：

超氧化钾（KO2）固体与HCl、H2O、CO2都能发生反应,且都有O2产生；CO2不能溶于饱和碳酸氢钠溶液,但HCl能溶于饱和碳酸氢钠溶液。

宇宙飞船中可用KO2。

固体与人呼出的CO2,反应生成氧气：

4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2

为了验证CO2与KO2固体能反应产生氧气。

某小组同学以大理石和浓盐酸反应生成的CO2来与KO2反应制取O2,设计了如图实验装置：

（1）C处应从A,B两种装置中选择________作CO2发生装置；

（2）D装置的足量碳酸氢钠溶液,作用是________；

（3）据资料知,水与水蒸气也能与超氧化钾反应生成氧气。

于是有同学提出,上述实验能生成氧气可能与CO2中混有的水蒸气有关。

若要确认是CO2与超氧化钾反应生成氧气,你对上述实验装置的改进方法是________;

（4）为了除去O2中可能剩余的CO2,F中可盛放过量________溶液

【变式3-1】过碳酸钠（Na2CO4）是一种常见的漂白杀菌剂,其水溶液显碱性,能和盐酸发生下列反应：

2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O。

工业用的过碳酸钠往往含有少量的碳酸钠,为了测定其纯度,某小组选择利用一部分下列仪器（包括药品）进行实验。

请回答下列问题：

（1）为完成实验,需要测定过碳酸钠样品与稀盐酸反应过程中产生的________（填化学式）的体积,从而推算出过碳酸钠的纯度。

（2）请选取该实验需要的装置,并按正确连接顺序排列________（填字母,仪器中的试剂皆足量）。

（3）实验进行一段时间后,不再有气泡产生,此时判定过碳酸钠样品是否完全反应的实验操作方法以及现象是________。

（4）如果已知过碳酸钠样品已经完全反应,那么你认为可能导致实验误差的原因是（一条即可）：

________。

【变式3-2】葡萄糖酸亚铁【（C6H11O7）2Fe】是常用的补铁剂。

工业上制备葡萄糖酸亚铁的方法之一是由刚制备的碳酸亚铁与葡萄糖酸反应而得。

其流程如图：

用下图装置制备FeCO3．回答下列问题：

（1）为了成功制得碳酸亚铁,实验开始时应该________（填打开或关闭K1、K2、K3）,待B中反应即将结束时再打开K2关闭K3,目的是________。

（2）碳酸亚铁过滤时需在表面保留水层的原因是________。

（3）反应Ⅱ后加入葡萄糖酸调节溶液pH至5.8,其原因是________。

（4）葡萄糖酸亚铁溶液结晶、洗涤时均需加入乙醇,其目的都是________。

1.某媒体题为“排污工程施工,毒气放倒三人”的报道,引起某兴趣小组同学的思考。

【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?

【查阅资料】

Ⅰ．排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。

Ⅱ．H2S气体能与CuSO4,溶液反应生成黑色沉淀。

【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下：

猜想1：

有CO、CO2、H2S；猜想2：

有CO、CO2、CH4；

猜想3：

有CO、H2S、CH4；猜想4：

有CO2、H2S、CH4；

猜想5：

有CO、CO2、H2S、CH4。

【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究（夹持仪器已省略）。

【问题讨论】

（1）如果A装置没有明显变化。

则猜想________成立。

（2）要确证猜想5中是否有CH4,某同学认为图示装置有不足之处．需要在装置C与D之间加一个________装置。

改进后,若气体燃烧,且D装置内壁出现________,证明气体中一定含有CH4。

2.实验课上,小科发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。

在老师指导下,小科对该白色粉末的成分进行了研究。

[猜想与假设]猜想I；白色粉末是碳酸钠。

猜想Ⅱ：

白色粉末是氢氧化钠。

猜想Ⅲ：

白色粉末是________。

 [查阅资料]CaCl2溶液、Ca（NO3）2溶液呈中性。

[实验探究]取白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验：

⑴由上述实验可知,猜想________肯定不成立。

⑵适合操作③的X溶液是________（填字母序号）。

A.CaCl2溶液   B.Ca（OH）2溶液     C.Ba（OH）2溶液

⑶操作④需要用到的一种玻璃仪器________。

3.一包白色粉末,由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4和NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。

为探究其组成,进行如下实验：

（1）取少量白色粉末,加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液。

则原白色粉末中一定不含有________。

（2）取

（1）滤出的白色沉淀,加入足量的盐酸,沉淀全部溶解,并产生无色气体。

根据上述实验,如果原白色粉末中含有Na2SO4,则白色粉末的组成是________。

（3）为进一步确定原白色粉末中是否含有BaCl2和NaOH,在

（1）的滤液中加入一种能一次性鉴别出来的试剂,这种试剂可能是    。

A. CO2                                     B. H2SO4                                 C. CuSO4                                D. FeCl3

4.2008年初我国大部分地区遭受了几十年不遇的雪凝灾害。

在抗凝冻过程中,工人在凝冻的道路上洒一种白色粉末后,冰雪开始融化了。

小明想探究这种白色粉末的组成成分,他取少量带回实验室,并在老师的指导下和同学们一起探究。

他们查阅资料、请教老师后,知道白色粉末叫“化冰盐”,且可能由NaCl、KCl、KNO3、CaCO3、MgCl2、CuSO4中的两种或两种以上的物质组成。

为了探究化冰盐是由什么物质组成的,他们设计了如下方案,并进行实验。

（1）实验过程中操作名称：

操作①为溶解,操作②为________；

（2）化冰盐中一定不存在的物质是________；

（3）生成沉淀B的化学方程式为________；

（4）白色沉淀D生成说明“化冰盐”中________NaCl。

（填“一定有”、“不一定有”或“一定没有”）

5.水煤气是一种工业上常用的气体燃料,一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得,含有少量的CO2和水蒸气杂质。

某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行研究。

【查阅资料】

⑴白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色。

⑵Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl,与过量盐酸反应时生成NaCl、H2O、CO2。

【实验假设】①可燃气体只是CO  ②可燃气体只是H2   ③可燃气体是CO、H2的混合气。

【实验过程】实验小组按以下流程进行实验

实验中,发现黑色氧化铜变红,且无水硫酸铜变蓝色,还观察到澄清石灰水变浑浊,证明水煤气为________（填实验假设的序号）,根据实验现象写出无水硫酸铜的一种用途________。

【实验反思】

根据实验结论,甲同学认为实验应保证安全,防止中毒,对尾气的处理方法是________。

【实验拓展】实验后,乙同学认为欲检验所用NaOH是否完全消耗,可向溶液中滴入几滴稀盐酸,若没有气体产生,则溶液中还有NaOH剩余,但丙同学认为乙同学的设计是错误的,理由是（结合化学方程式解释）________。

6.某废液M可能含有硫酸钠、氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种,为确定其成分进行实验。

（1）反应生成气体的化学方程式是________。

（2）M中一定没有________。

（3）为进一步确定M的成分,进行实验,步骤如下：

Ⅰ重新取M样品,滴加过量的试剂X,静置；

Ⅱ取Ⅰ中的上层清液,滴加酚酞；

Ⅲ向Ⅱ中的溶液滴加过量的稀硝酸；

Ⅳ向Ⅲ中的溶液滴加试剂Y。

完成填空：

试剂X是________（选填“氯化钡”或“硝酸钡”）溶液；试剂Y是________溶液。

能确定M中含有氢氧化钠的最主要的一个现象是________；能确定M中含有氯化钠的最主要的一个现象是________。

（需写明现象对应的步骤编号）

7.实验室获取氮气有多种途径,常见的3种方法如下所示。

方法一：

将氨气通入灼热的氧化铜粉末,得到氮气和铜；

方法二：

将空气通过灼热的铜,得到较纯净的氮气和氧化

方法三：

将亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵的混合溶液加热,氮元素全部转化为氮气。

进行实验时可选择的实验仪器如下图所示（省略夹持装置与加热装置）

（1）方法一：

制氮气所需的氨气可以用浓氨水滴加到生石灰中得到,此反应的发生装置最好选用________（填标号）。

生石灰在此反应中的两个作用为①________；②________。

（2）方法二：

为保证所得氮气尽可能纯净,除了使用铜外,还可以向装置________（填标号）中

加人________以除去其它杂质气体。

（3）方法三：

制氮气的化学方程式为________ 。

（4）在以上制取氮气的3种方法中,联合使用方法一和方法二与单独使用方法三相比,具有很多优越性,请从绿色化学的角度进行评价。

________

（5）实验发现,采用方法二得到的氮气在相同条件下比方法三得到的氮气密度总是偏大。

若上述实验设计与操作均无错误,且氮气已完全干燥,请介绍产生这一现象的原因。

________

8.小乐向过氧化钠（Na2O2）与水反应的溶液中滴加酚酞试液,发现溶液先变红后褪色。

【提出问题】溶液红色褪去的原因是什么？

【查阅资料】①Na2O2和H2O反应生成NaOH和H2O2,反应放出的热量使H2O2部分或全部分解为H2O和O2；②滴加酚酞呈现红色的溶液遇到H2O2时,H2O2可以破坏酚酞的分子结构,使酚酞在碱性溶液中不能再显红色；③酚酞在稀碱性溶液中稳定显红色,而在浓氢氧化钠等溶液中显红色后又褪色。

【猜想】猜想A:

氢氧化钠溶液与空气中的CO2反应；

猜想B:

反应后的溶液中存在H2O2；

猜想C：

生成的氢氧化钠溶液可能太浓。

【探究】

（1）小乐认为猜想A不正确,理由是________。

（2）为了验证猜想B和C,请将下列实验操作补充完整。

猜想

实验操作

实验现象

结论

B

取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中,

________；

产生气泡,

木条复燃

猜想B符合题意

C

取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中,

________。

溶液变红,

一会红色消失 

猜想C不符合题意

9.镁是一种银白色的金属,但实验室看到的镁条常常有一层灰黑色的“外衣”,这层灰黑色的外衣是什么物质呢？

甲认为可能是MgO；乙认为可能是Mg2（OH）2CO3；丙认为可能是Mg（OH）2。

（1）丁取来一镁条,除去表面的灰黑色物质后,把镁条在氧

气中点燃,燃烧后产生白色固体。

由此,丁认为________的猜想是错误的。

（2）丁又按图所示的装置进行实验,发现被加热的试管内生成白色固体,且试管口有液滴出现,另一只试管内的澄清石灰水变浑浊。

由此,丁认为________的猜想也是错误的。

（3）大家查阅资料后又知道：

Mg（OH）2和Mg2（OH）2CO3加热后均可分解,产物均为氧化物。

据此请写出Mg2（OH）2CO3受热分解的化学方程式________。

10.菠菜营养丰富,素有“蔬菜之王”的美称。

民间流传：

菠菜豆腐同食,易得结石。

科学兴趣小组对“藏菜豆腐是否不能同食”这个问题进行了探究。

【查阅资料】①波菜含有本富的铁、草酸盐、碳酸盐,豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盘：

②人体结石的主要成分；草酸钙（CaC2O4）：

③醋酸不与草酸钙反应,但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等。

【提出猜想】“菠菜豆腐不能同食”的原因可能是酸菜中的草酸盐与豆腐中的钙盐反应生成草酸钙。

【探究过程】菠菜中部分成分分析

（1）步骤③中加入足量的CaCl2溶液的目的________。

（2）白色沉淀B的化学式为________,由此可见液菜豆腐不能同食。

（3）以下饮食观点正确的是     

A. 禁吃菠菜                                                            

B. 若同食了被某和豆腐,可以喝醋避免结石

C. 高钙牛奶可与菠菜同食                                       

D. 菠菜烹饪时可用开水烫,以降低草酸盐含量

11.为了确定某可燃性气体的成分是H2、CO、还是它们的混合物,某科学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,并进行实验。

将该可燃性气体在氧气中燃烧,把燃烧后生成的气体依次通过装置A、B,发现A质量增加,B中出现浑浊。

试回答下列问题：

（1）该可燃性气体是________。

（2）该可燃性气体在氧气中燃烧的化学方程式为________。

12.由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”,已成为一个严重的社会问题。

某科学研究小组的同学欲对某种塑料的组成分析探究（资料显示该塑料识含有C、H两种元素）,他们设计了如图所示的实验装置。

目的是通过测量有关数据,推算塑料组成元素的含量。

图中字母A至G均表示装置编号。

请根据实验装置,回答下列问题：

（1）由于发生装置A制取的氧气中混有CO2和水蒸气,为使D装置中塑料试样在纯氧中燃烧,装置C中盛放的试剂应该是________。

（2）E、F装置是气体的吸收装置,该处的设计有不正确的地方,如何改进？

________,理由是________。

（3）碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙,装置连接正确进G装置的作用是________。

13.某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验,探究工业炼铁的化学原理,试按要求填空：

（1）硬质玻璃管中观察到的现象是________,写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式________。

（2）实验中先通入一氧化碳的目的是________。

（3）装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是________。

14.氮化铝（AlN）是一种新型材料。

某氮化铝样品中含有碳或氧化铝杂质。

现用如图所示中的一些装置来进行相关实验,根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中氮化铝的质量分数,观察实验现象并确定杂质的成分（实验中导管体积忽略不计）。

资料：

①氮化铝和NaOH溶液能反应,其反应方程式为：

AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑

②氧化铝也能与氢氧化钠溶液反应而全部溶解,但不生成气体；

③氨气极易溶于水,且密度比空气小；

实验步骤：

a．打开分液漏斗的活塞往锥形瓶中加入过量的浓NaOH

b．往锥形瓶中放入适量的AlN样品

c．测定收集到水的体积

d．检验装置气密性

（1）将以上实验步骤按正确顺序排列________（用a、b、c、d字母表示）。

（2）选用试剂X为植物油的目的是________。

（3）待量筒中水面不再变化后,发现锥形瓶底部残留少量固体,则固体成分是什么?

并说明判断依据________。

15.已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下,受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳；在空气中加热,则生成氧化铁和二氧化碳。

某化学兴趣小组用如图所示的装置测定某样品中碳酸亚铁的含量（该装置气密性良好,B中氢氧化钠溶液足量）

实验过程中,先打开K通人一氧化碳再加热；装置A中固体质量不再减少后,停止加热,待装置A冷却到室温后关闭K,实验测得装置A中固体质量减少了a克,装置B中液体质量增加了b克。

请回答下列问题：

（1）写出装置A中发生的一个反应方程式：

________。

（2）能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是：

装置B的质量增加且________。

（3）若生成的二氧化碳全部被装置B吸收,不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应,则a________（填“>”“=”或“<”）b。

（4）D处为收集尾气的装置,应选择________填“甲”“乙”或“丙”）装置。

16.已知某混合气体由H2、CO和CO2三种气体组成。

为验证该混合气体成分,科学研究小组的同学经过讨论,设计了如图1所示的实验方案。

（查阅资料可知：

CuO+H2

Cu+H2O；CuO+CO

Cu+CO2）

根据方案回答下列问题：

（1）装置C在实验中的作用是________。

（2）若证明混合气体中一定存在CO,那么依据的现象是________ 。

（3）小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论。

你认为结论是否可靠？

若可靠,请说明理由；若不可靠,请对图1实验装置提出改进意见。

________。

（4）图1方案中B装置可用来吸收CO2但没有现象。

为证明CO2和NaOH能发生反应,小丁又设计了图2所示的方案。

则图2方案中所加试剂X应该是________。

17.（2017·宁波）碱式氯化镁[Mg（OH）Cl]受热能分解,它分解后的产物是什么？

小科进行了探究。

【猜想】Mg（OH）Cl分解后产物可能有：

Mg、MgCl2、MgO、HCl气体、H2O、Cl2。

老师告诉他产物就是上述猜想中的其中几种,并提示Cl2是一种黄绿色有刺激性气味的气体。

【实验一】取少量的Mg（OH）Cl放入大试管中,按如图所示装置进行实验,加热过程中观察到足量硝酸银溶液中有白色沉淀产生,一段时间后,沉淀不再产生,大试管口也没有液滴形成,管内有固体剩余,无其他现象。

由此推知Mg（OH）Cl分解后产物中有________气体,无其他气体。

【实验二】取少量实验一的剩余固体于试管中,加入足量稀盐酸,没有气泡产生。

由此推知Mg（OH）Cl分解后产物中没有________。

【实验三】再取少量实验一的剩余固体,加入足量稀硝酸,固体全部溶解,再滴入AgNO3溶液,无沉淀产生。

由此推知Mg（OH）Cl分解后产物中没有________。

【结论】Mg（OH）Cl受热分解的化学反应方程式为________。

18.小明发现金属钠在二氧化碳中燃烧生成黑色颗粒和白色固体物质。

经查证黑色颗粒成分是碳,但不清