北京市中考化学总复习题型突破06科学探究练习.docx
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北京市中考化学总复习题型突破06科学探究练习
题型突破（六） 科学探究
题型分类突破
类型一 控制变量——对比实验探究
角度1 物质性质的探究
1.[2017·北京]高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。
实验小组对高锰酸钾的某些性质进行研究。
图T6-1
Ⅰ.不稳定性
（1）如图T6-1所示进行实验,受热分解的化学方程式为 ,3.16gKMnO4产生O2的质量为 g。
（2）用向上排空气法收集O2的原因是 。
Ⅱ.腐蚀性
查阅资料KMnO4溶液呈中性、有腐蚀性。
进行实验
实验1:
将新鲜鸡皮在不同浓度的KMnO4溶液中浸泡相同时间,现象如下表。
KMnO4溶液浓度
0.002%
0.01%
0.1%
1%
鸡皮的变化
无明显变化
边缘部分变为棕黄色
全部变为棕色
全部变为黑色
实验2:
将铜片分别浸泡在4种溶液中进行实验,所得数据如下表。
编号
①
②
③
④
实验
铜片质
量/g
实验
前
0.54
0.54
0.54
0.54
18小
时后
0.54
0.52
0.54
0.43
解释与结论
（3）实验1的目的是 。
（4）实验2中通过对比②和④,得出的结论是 。
（5）实验2中,欲得出“KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性”的结论,需要对比 （填编号）。
（6）实验2中,铜片被腐蚀的反应如下,补全该反应的化学方程式。
5Cu+2KMnO4+8H2SO4
5CuSO4+2MnSO4+K2SO4+
图T6-2
2.[2018·房山一模]彩漂洗衣液能够去渍、除菌,白色和彩色织物均可使用。
彩漂洗衣液中含有过氧化氢。
实验小组对过氧化氢的某些性质进行探究。
Ⅰ.不稳定性
（1）过氧化氢易分解。
实验室用其制取氧气时,所选用的发生装置为 （填序号）。
（2）6.8g过氧化氢全部分解产生O2的质量为 g。
Ⅱ.漂白性
查阅资料过氧化氢溶液可漂白一些有色物质。
进行实验
实验1:
室温下用10%的过氧化氢溶液浸泡一块红色布条,浸泡时间与布条颜色变化如下表。
浸泡时间
20min
40min
60min
布条颜色
的变化
无明显
变化
颜色稍
变浅
颜色明
显变浅
实验2:
将红色布条分别浸泡在4种溶液中,现象如下表。
序号
①
②
③
④
实验
布条颜
色变化
（20min）
无明显
变化
颜色稍
变浅
颜色稍
变浅
颜色明
显变浅
解释与结论
（3）实验1的目的是 。
（4）实验2中,欲得出“其他条件相同时,升高温度可使过氧化氢溶液的漂白性增强”的结论,需要对比实验 （填序号）。
（5）实验2中,通过对比②③④,得出的结论是 。
（6）根据上述实验,推测“使用彩漂液时水温不宜超过50℃”的原因是 。
角度2 反应条件类的对比探究
3.[2018·北京]为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1~2.5g进行系列实验。
查阅资料①氧化铜（CuO）为黑色固体。
②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:
Cu2O+H2SO4
CuSO4+H2O+Cu。
进行实验
实验1:
取质量比1∶11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g,进行实验。
序号
装置
反应后物质的颜色、状态
1-1
黑色粉末中混有少量红色固体
（续表）
1-2
红色固体有金属光泽,混有极少量黑色物质
实验2:
取一定量的混合物,用1-2装置进行实验。
序号
木炭粉与氧化铜的质量比
反应后物质的颜色、状态
2-1
1∶9
红色固体有金属光泽
混有少量黑色物质
2-2
1∶10
混有很少量黑色物质
2-3
1∶11
混有极少量黑色物质
2-4
1∶12
无黑色物质
2-5
1∶13
混有较多黑色物质
解释与结论
（1）配平化学方程式:
1C+ CuO
Cu+ CO2↑。
（2）实验1-2中,证明产生了CO2的现象是 。
（3）实验1的目的是 。
（4）实验2的结论是 __________________________________________ 。
反思与评价
（5）实验2没有进行质量比为1∶14的实验,理由是 。
（6）为检验2-4的红色固体中是否含Cu2O,所需试剂是 。
4.[2016·北京]镁条在空气中久置表面会变黑。
某小组同学设计并进行实验,探究镁条变黑的条件。
图T6-3
查阅资料常温下,亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应。
猜想与假设常温下,镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。
进行实验通过控制与镁条接触的物质,利用图T6-3所示装置（镁条长度为3cm,试管容积为20mL）,分别进行下列5个实验,并持续观察20天。
序号
主要实验操作
实验现象
1
先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸
镁条始终无明显变化
2
加入2mLNaOH浓溶液
镁条始终无明显变化
3
先加入2mL浓硫酸再通入约4mLCO2
镁条始终无明显变化
4
先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2
镁条始终无明显变化
5
先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2
镁条第3天开始变黑,至第20天全部变黑
解释与结论
（1）实验1和2中,NaOH浓溶液的作用是 （用化学方程式表示）。
（2）实验1的目的是 。
（3）实验3中,试管内的气体主要含有CO2、 。
（4）得出“镁条变黑一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是 （填序号）。
（5）由上述实验可推知,镁条变黑的条件是 。
反思与评价
（6）在猜想与假设时,同学们认为镁条变黑与N2无关,其理由是 。
（7）欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐,所需要的试剂是 。
5.[2018·石景山一模]碘化钾（KI）保存不当会变质。
实验小组进行以下实验探究KI变质的因素。
提出问题1KI变质的条件是什么?
查阅资料
①KI为白色粉末,暴露在空气中或久置会被氧化为碘（I2）而泛黄变质。
②碘水中含较多KI时,滴加淀粉溶液显紫色或蓝紫色
进行实验分别取适量KI于燃烧匙中,再分别放入盛有不同物质的集气瓶中,塞紧胶塞,若干天后观察。
实验1
实验2
实验3
实验4
固体变潮、表面变微黄
固体无明显现象
固体变潮、无其他明显现象
固体变潮、表面变黄
继续实验:
取实验1中少量微黄固体溶解,加入淀粉溶液,溶液变紫色。
取实验4中少量黄色固体溶解,加入淀粉溶液,溶液变紫色。
解释与结论
（1）实验3的目的是 。
（2）对比实验 ,可以得出KI变质一定与水有关。
（3）从上述实验可推知,KI变质的条件是 。
提出问题2CO2的作用是什么?
进行实验分别取10mL同浓度的KI溶液于3支试管中,再向试管2中通入CO2,向试管3中滴加几滴盐酸;分别测溶液的pH;几分钟后,观察溶液的颜色;再向试管中滴入淀粉溶液,观察溶液的颜色。
实验现象记录如下:
试管序号
1
2
3
溶液pH
pH=8.5
pH=6.5
pH=4.5
溶液颜色
无色
浅黄色
黄色
滴加淀粉溶
液后的颜色
无色
紫色
深紫色
较长时间后,观察到试管1中溶液变为紫色。
解释与结论
（4）试管1实验的目的是 。
（5）CO2在KI变质过程中的作用是 。
反思与评价
（6）探究KI变质条件时,同学们排除了氮气和稀有气体的影响,其原因是 。
6.[2018·海淀一模]某兴趣小组发现铁钉生锈需要几天的时间,询问老师如何加快铁钉生锈的速度。
老师说氯化物可能加快铁钉生锈的速度。
提出问题氯化物对铁钉生锈有怎样的影响?
查阅资料
Ⅰ.NaCl、CaCl2、CuCl2等由氯离子与金属离子构成的盐属于氯化物。
Ⅱ.铜能与氧气反应,生成黑色的CuO。
Ⅲ.CuO能与稀硫酸发生反应:
CuO+H2SO4
CuSO4+H2O。
进行实验、分析解释、获得结论
实验1:
探究氯化物对铁钉生锈速度的影响。
试管
编号
①
②
③
④
实验
现象
2天后,铁钉表面出现红色
1天后,铁钉表面出现红色
1天后,铁钉表面出现红色
7分钟时铁钉表面出现红色,20分钟后试管底部出现红色沉淀
（1）对比实验①②③可以得到的结论是 。
（2）小组同学认为,试管④中的红色沉淀可能是铁锈,也可能是铜。
他们认为红色沉淀可能是铜的理由是 （用化学方程式解释）。
实验2:
探究试管④中红色沉淀的物质组成。
实验步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
取出试管④中的铁钉,过滤剩余物,洗涤滤纸上的物质
固体为红色
Ⅱ
将步骤Ⅰ所得红色固体加入试管中,再向试管中加入足量的
红色固体大部分溶解,溶液变为黄色
Ⅲ
将步骤Ⅱ所得混合物过滤,洗涤、干燥滤纸上的固体后,置于石棉网上充分加热
红色固体变黑
Ⅳ
向试管中加入步骤Ⅲ所得黑色固体,再加入足量稀硫酸
黑色固体全部溶解,溶液变为蓝色
（3）步骤Ⅱ中所加入的试剂是 。
（4）步骤Ⅲ、Ⅳ的实验目的是 。
（5）由实验2可得出结论:
试管④中红色沉淀的物质组成是 。
反思与评价
（6）结合实验1、2的结论,对于“氯化物对铁钉生锈速度的影响”,小组同学提出了进一步的假设:
。
7.[2018·东城一模]某兴趣小组同学进行溶液的导电性实验研究。
查阅资料
（1）溶液的导电性是指溶液传导电流的能力。
溶液导电是因为溶液中存在大量自由移动的离子
（2）利用图A所示的装置试验溶液的导电性,灯泡越亮,表示溶液的导电性越强。
（3）溶液的导电性也可以用电导率仪（如图B）测定出的电导率数值大小进行衡量。
电导率数值越大,溶液的导电性越强。
图T6-4
提出问题1溶液是否都能导电?
进行实验125℃时,用图A装置进行如下三个实验。
实验
编号
液体
现象
实验结论与解释
1-1
100mL水
灯泡不亮
水不导电
1-2
100mL10%的硝酸钾溶液
灯泡亮
硝酸钾溶液能导电
溶解在水中的硝酸钾能够解离出自由移动的K+和N
1-3
100mL10%的蔗糖溶液
灯泡不亮
蔗糖溶液不导电
溶解在水中的蔗糖不能解离出自由移动,仍以蔗糖分子形式存在
提出问题2溶液的导电性是否受溶液浓度和温度的影响?
进行实验2-130℃时,测定不同浓度氯化钠溶液的电导率,将数据记录下表。
氯化钠溶
液浓度/%
1.4
2.8
4.2
5.6
7.0
电导率值（S/m）
2.000
3.219
4.533
5.800
7.133
进行实验2-2
氯化钠溶液浓度/%
1.4
5.6
13.0
变化曲线
解释与结论
（1）实验1-1的目的是 。
（2）通过实验1-2和实验1-3的对比,说明 对溶液的导电性有影响。
（3）实验2-1中,溶解在水中的氯化钠解离出的离子是 ,分析实验数据,能够得出的结论是 。
（4）根据实验2-2,不能够得出“对于氯化钠溶液来说,温度越高,溶液的导电性越强”原因是 。
反思与交流
（5）完成实验1-3后,有同学认为没有必要做实验1-1,理由是 。
8.[2018·丰台一模]暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理,某小组同学设计并进行实验,探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。
Ⅰ.探究铁生锈的条件
图T6-5
（1）由实验B和C得出铁生锈需要与水接触,画出实验C的实验装置图。
（2）证明铁生锈需要与氧气接触的实验现象是 。
Ⅱ.探究影响铁生锈速率的因素
查阅资料暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。
猜想假设
①活性炭能加快铁粉生锈的速率。
②食盐能加快铁粉生锈的速率。
进行实验下表是2g铁粉、5g水与不同量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录。
实验编号
活性炭/g
食盐/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
x
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
解释与结论
（3）表中x的值为 。
（4）对比实验1和3,得出的结论是 。
（5）欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”,需要对比 （填实验编号）。
反思与评价
（6）下列说法正确的是 。
A.暖贴在使用前要密封保存
B.暖贴使用后剩余物可以回收利用
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
角度3 异常现象类的探究
9.[2018·密云一模]学习酸、碱、盐知识后,同学们知道碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液能发生反应,可观察到溶液变浑浊。
甲组同学进行图T6-6所示的实验,却未观察到预期现象。
图T6-6
提出问题未观察到浑浊的原因是什么?
猜想和假设
①与氢氧化钙溶液的浓度有关。
若使用更大浓度的氢氧化钙溶液,会迅速产生浑浊。
②与碳酸钠溶液的浓度有关。
若使用更大浓度的碳酸钠溶液,会迅速产生浑浊。
经讨论,同学们认为猜想①不合理,其理由是 。
进行实验乙组同学针对猜想②进行实验。
实验目的
实验操作
实验现象
探究猜想②
取4支试管,向其中分别加入……
碳酸钠溶液浓度/%
是否浑浊
10
不浑浊
5
不浑浊
1
浑浊
0.5
浑浊
解释与结论
（1）补全上述实验操作:
取4支试管,向其中分别加入 。
（2）氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液混合出现浑浊的化学方程式是 。
（3）乙组实验证明:
猜想②不成立,碳酸钠溶液浓度在0.5%~10%的范围内,能否出现浑浊与碳酸钠溶液的浓度有关,其关系是 。
实验反思
（1）丙组同学对乙组所做实验中未出现浑浊的原因进行探究。
设计了多组实验,其中部分同学的实验过程及结果如下:
图T6-7
丙组同学的实验结论是 。
（2）依据乙、丙两组的实验探究,丁组同学仍使用甲组的仪器和药品对甲组实验进行了改进,当滴入几滴某溶液后,溶液迅速变浑浊。
其实验操作是 。
10.[2018·门头沟一模]如图T6-8的加热袋常用于野外加热食物。
加热袋中的固体粉末含镁粉、铁粉和氯化钠,使用时向其中加入水袋中的水,即可产生大量热。
实验小组针对放热过程中的反应原理展开探究。
图T6-8
查阅资料
常温下镁粉能与水发生置换反应,且放热。
进行实验同学们用图T6-8所示装置进行模拟实验:
分别取不同成分的固体粉末放入甲中,通过分液漏斗向其中均加入8mL水,读取甲中所得固液混合物的最高温度,实验记录如下表:
（实验时的室温为22.8℃）
实验序号
A
B
C
D
E
F
固体成分
Mg
Fe
Mg+Fe
Mg+NaCl
Fe+NaCl
Mg+Fe+NaCl
乙中现象
少量肥皂泡,难以点燃
少量肥皂泡,难以点燃
较多肥皂泡,点燃有爆鸣声
无肥皂泡
大量肥皂泡,点燃有爆鸣声
混合物温度
23.1℃
22.8℃
23.1℃
24.2℃
22.8℃
27.2℃
解释与结论
（1）实验B,乙中现象为 。
（2）实验A证明了镁粉与水能反应,完成该反应的化学方程式Mg+2H2O
+H2↑。
（3）使镁粉与水迅速反应并放热的最佳方法是向镁粉中加入 。
反思改进
（4）同学们分析实验数据发现,升高的温度没有达到食品加热袋的效果,其可能的原因是 。
（5）同学们根据实验结果进一步猜测,实验F中的反应结束后,甲中剩余固体混合物中仍然含有铁粉,检验其铁粉存在的实验方案为:
取少量固体混合物 。
（6）从上述实验初步得出“NaCl溶于水没有热量的变化”的结论,依据的两个实验是 （填实验序号）。
11.科学探究小组在探究酸的性质时,做了如下实验:
向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升盐酸,观察到黑色粉末很快溶解,并得到蓝色溶液。
而向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升硫酸,常温下无明显现象。
为什么会产生这种差异呢?
建立猜想①两种酸溶液的pH不同（注:
pH相同,则单位体积溶液中H+数目相同）;
②两种酸溶液中的 不同。
实验过程
实验次数
试剂
实验条件
实验现象
1
0.2克CuO粉末和6毫升pH为0的盐酸
常温
黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝色
2
0.2克CuO粉末和6毫升pH为0的硫酸
常温
无明显现象
3
0.2克CuO粉末、6毫升pH为0的硫酸和0.35克NaCl
常温
黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝色
4
0.2克CuO粉末、6毫升pH为0的硫酸和0.35克
常温
无明显现象
实验结论
常温下,pH相同的盐酸和硫酸与CuO反应现象出现差异的原因是 促进了反应的进行。
类型二 物质成分探究
12.[2018·延庆一模]某化学小组用石灰石（含杂质SiO2、CaO,还可能含有少量的Fe2O3）与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体,实验结束后对废液中的溶质成分进行探究（溶解于水中的气体成分忽略不计）。
提出问题废液中的溶质含有哪些物质?
查阅资料
①SiO2不溶于水,且不与稀盐酸反应。
②FeCl3溶液遇到硫氰化钾（KSCN）溶液能够很灵敏的显现出红色。
③FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在,若pH>3.8时,FeCl3会完全与水发生反应生成Fe（OH）3沉淀。
④已知反应:
CaCl2+Na2CO3
CaCO3↓+2NaCl。
假设猜想
（1）该小组同学一致认为废液中一定含有CaCl2,用化学方程式表示其原因是 。
（2）结合以上资料,该小组同学作出以下三种合理的猜想。
猜想1:
溶质只有CaCl2
猜想2:
溶质有CaCl2和HCl
猜想3:
溶质有CaCl2、HCl和FeCl3
请写出猜想3中有HCl和FeCl3的依据 。
实验验证
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:
取少量过滤后的废液于试管中,滴加 溶液。
溶液没有变红
废液的溶质中不含FeCl3
步骤2:
另取少量过滤后的废液于试管中,加入过量的Na2CO3溶液。
猜想2成立
反思评价
（1）上述步骤2中,小明同学提出可以通过检测废液的pH来判断是否含有HCl。
你认为该方案是否合理,其原因是 。
（2）根据实验结论,实验结束后若要回收CaCl2溶液,正确的操作是:
向废液中加入过量的 ,过滤。
13.氢氧化钠是重要的工业原料,也是实验室常用的药品。
小明和小芳做了如下探究:
（1）小明查阅资料得知,氢氧化钠溶液露置在空气中容易变质,其变质的化学方程式为 。
（2）小明向氢氧化钠溶液中加入稀硫酸,该中和反应的实质是 ;然后对反应后废液的溶质进行了如下探究:
提出问题氢氧化钠溶液和稀硫酸反应后,溶质是什么?
查阅资料①硫酸钠溶液呈中性;②氯化钡和硫酸或硫酸钠都能反应生成白色沉淀。
猜想假设猜想Ⅰ:
硫酸钠和氢氧化钠;猜想Ⅱ:
硫酸钠和硫酸;猜想Ⅲ:
。
设计实验
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量废液于试管中,滴入几滴酚酞试液
溶液无明显变化
猜想Ⅰ不成立
②另取少量废液于试管中,滴入几滴氯化钡溶液
猜想Ⅱ成立
反思与评价小芳认为实验操作②得出的结论不成立。
为了证明猜想Ⅱ成立,可以向废液中加入少量氧化铜粉末,原因
是 （用化学方程式表示）。
14.[2018·怀柔一模]某些铜制品在空气中久置,表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。
某化学实验小组设计并进行实验,探究铜生锈的条件和铜锈的成分。
提出猜想根据空气的成分推测,铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
进行实验实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝,并打磨光亮。
设计了如下图所示的5个实验并持续观察。
编号
①
②
③
④
⑤
实验
现象
无明显现象
无明显现象
铜丝表面
有绿色物质
无明显现象
无明显现象
解释与结论
（1）猜想与假设时,同学们认为铜生锈与N2无关,其理由是 。
（2）得出“铜生锈一定与O2有关”的结论,依据的两个实验是 （填编号）。
（3）为验证猜想,图中实验⑤中应选取的物质是 。
图T6-9
（4）由上述实验可推知,铜生锈的条件是 。
（5）同学们用图T6-9装置检验铜制品表面的绿色物质中含有碳酸盐,则A中的物质是 ,B中的实验现象是 。
15.[2018·西城一模]食品工业中碘化钾（KI）可用作营养增补剂。
碘化钾是白色固体,在空气中久置会“泛黄”变质。
某实验小组对碘化钾变质后的成分及变质的条件进行探究。
Ⅰ.探究变质后的固体成分
查阅资料淀粉溶液遇碘（I2）变蓝。
进行实验
实验1:
编号
①
②
操作及现象
加热变质后的KI固体,黄色消失,产生的紫色蒸气使淀粉溶液变蓝。
向变质后的KI固体中滴加稀盐酸,产生的气体使澄清石灰水变浑浊。
Ⅱ.探究变质的条件
猜想与假设常温下,KI固体“泛黄”变质可能与O2、CO2和水蒸气有关。
进行实验
实验2:
利用下图装置和表中所列物质分别进行实验,放置相同时间,现象如下表。
装置
编号
①
②
③
④
试管中的物质
O2和H2O
O2和CO2
H2O和CO2
O2、CO2和H2O
固体颜色
无明显变化
无明显变化
无明显变化
固体泛黄
解释与结论
（1）实验1中石灰水变浑浊的原因是 __________________________________ （用化学方程式表示）。
（2）由实验1中现象推知,“泛黄”变质后的固体中含有的物质是 。
（3）由实验2
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