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初中化学实验探究题精选中考试题.docx

1、初中化学实验探究题精选中考试题专题五实验探究题1.(2018山东潍坊中考)金属镁可与热水反应生成氢氧化镁和氢气,所得溶液呈碱性,可使酚酞溶液显红色。某同学将镁条放在水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞溶液,变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去了。(1)镁与热水反应的化学方程式是。(2)查阅资料:溶液红色褪去的原因是溶液碱性减弱。【提出问题】导致溶液碱性减弱的原因是什么?【假设与分析】假设1:可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应。假设2:可能是溶液吸收了空气中的。假设3:可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而。由碱的性质可知,假设1不成立。【实验探究】实验操作实验现象结论1.取上述

2、红色溶液,保持温度不变,在空气中放置一段时间,观察现象。 假设2成立2.取上述红色溶液,观察现象。红色褪去假设3成立【拓展延伸】(3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时,产生蓝色沉淀。请解释其原因:。(4)除上述金属外,根据金属活动性顺序,预测也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象(举一例即可)。答案(1)Mg+2H2O Mg(OH)2+H2(2)假设2:CO2(或二氧化碳)假设3:减小实验操作实验现象红色褪去隔绝空气冷却至室温(或放置一段时间至室温)(3)钠与水反应生成氢氧化钠;氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀(4)钾或钙(K或Ca)解析(1)镁与热水反应生成氢氧化镁和氢气,化学方程式为Mg+2H

3、2O Mg(OH)2+H2。(3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液中时,产生蓝色沉淀,因为钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠。(4)根据金属活动性顺序,预测钾(或钙)也能跟硫酸铜溶液反应产生题述现象,因为钾(或钙)比钠活泼。2.(2018新疆乌鲁木齐中考)超市出现了一种含“污渍爆炸盐”的新产品(如图),能清除衣服上难以清洗的汗渍、果汁渍。它的特殊的名称让小明对它产生了探究的兴趣。(1)小明在超市的区域购买了此产品。(2)阅读产品标签:“污渍爆炸盐”是一种衣物助洗剂,主要成分是过碳酸钠,能在瞬间去除洗衣液难以除去的多种顽固污渍本产品不伤衣物,无磷是它的一大

4、优点。含磷洗涤剂对环境的危害是。(3)查阅资料:过碳酸钠(Na2CO4)是白色结晶颗粒,溶于水会产生碳酸盐和其他化合物。(4)合理猜想其他化合物为:.NaOH;.H2O2;.NaOH和H2O2;小明做出以上猜想的理论依据是。(5)实验设计:探究“污渍爆炸盐”水溶液的成分,完成下列表格。已知:Mg(OH)2是难溶于水的白色固体。实验步骤实验现象实验结论步骤1:取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌固体完全溶解,形成无色溶液步骤2:取少量步骤1形成的溶液于试管中,再加入,振荡,静置白色沉淀含有Na2CO3步骤3:取少量步骤2试管中的上层清液于另一支试管中,再滴加少量MgCl2溶液,

5、振荡无明显现象步骤4:另取一支试管,加入少量步骤1形成的溶液,再加入,将带火星木条伸入试管中含有H2O2(6)实验结论:猜想正确。写出过碳酸钠与水反应的化学方程式:。答案(1)洗涤用品(2)导致水体富营养化,产生水华现象(4)质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变(5)过量BaCl2溶液(答案合理均可)不含NaOH少量MnO2溶液中有气泡,带火星的木条复燃(6)Na2CO4+H2O Na2CO3+H2O2解析(1)“污渍爆炸盐”可以清洗汗渍、果汁渍,属于洗涤用品,因此应在超市的洗涤用品区购买。(2)含磷洗涤剂污染水体,导致水体富营养化,产生水华现象。(4)小明根据质量守恒定律,化学反应前后元

6、素种类不变进行了猜想。(5)步骤2:取少量步骤1的溶液,加入过量氯化钡溶液或氯化钙溶液,有白色沉淀生成,证明“污渍爆炸盐”水溶液中含有碳酸钠;步骤3:取步骤2的上层清液,向其中加入氯化镁溶液,无明显现象,说明“污渍爆炸盐”水溶液中一定不含氢氧化钠;步骤4:取少量步骤1的溶液加入少量二氧化锰,溶液中有气泡产生,将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,说明“污渍爆炸盐”水溶液中含有过氧化氢。(6)由以上实验可知,“污渍爆炸盐”溶于水后的溶液中含有碳酸钠和过氧化氢,因此猜想正确;过碳酸钠与水反应的化学方程式为Na2CO4+H2O Na2CO3+H2O2。3.(2018辽宁沈阳中考)加热碳酸氢铵时闻到了刺

7、激性气味,引起了同学们对氨气的兴趣,决定对其进行探究。(一)探究性质与变化【实验方案】如图所示:【实验现象】(1)实验一中的现象是。(2)实验二中先滴入浓氨水,一段时间后,再滴入浓盐酸。滴入浓盐酸后观察到的现象是:集气瓶中从下至上出现白烟;。【实验结论】(3)微观上,说明微粒具有的性质是。宏观上,从物质的性质或变化的角度分析,你得出的结论是(写一点)。【反思与评价】(4)实验二避免了实验一的不足,改进后的优点有(写一点)。(二)验证氨气中氮、氢两种元素的质量比【查阅资料】(5)氨气在加热条件下能与氧化铜反应:2NH3+3CuO 3X+N2+3H2O,X的化学式是。【设计方案】如图所示:(假定氮

8、气被完全吸收)【数据处理与误差分析】充分反应后,测得A、B、C三个装置在反应前后的质量变化如下表所示:装置ABC数据减少了4.8 g增加了6.0 g增加了2.8 g(6)甲同学利用A、B、C三组装置所提供的数据,乙同学利用B、C两组装置所提供的数据,计算出的氮、氢元素的质量比都与理论值明显不符,分析产生误差的原因是。(7)若用A、C两组装置所提供的数据计算,与理论值是否相符?写出简单的计算过程证明你的结论。(三)探究用途与制法(8)在一定条件下,可用氮气和氢气制得氨气。工业上常用氨气生产氮肥(NH4)2SO4,施肥时,要避免与之混用的是(填序号)。A.硝酸钾B.草木灰(主要成分是K2CO3)C

9、.熟石灰D.氯化钾(9)工业上生产的(NH4)2SO4中常常混有少量KCl,检验其是否含有KCl的操作方法是。附:部分碱、酸、盐的溶解性表(20 )阴离子阳离子OH-NCl-SH+溶、挥溶、挥溶K+溶溶溶溶N溶、挥溶溶溶Ba2+溶溶溶不Ag+溶不微说明:“溶”表示那种物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水,“挥”表示挥发性,“”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。答案(一)(1)烧杯B中酚酞试液变红(2)浸有酚酞试液的纱布条红色消失(3)不断运动氨水有挥发性;浓盐酸有挥发性;氨水显碱性;氨气能与(浓)盐酸反应(4)节约药品;污染小;环保;现象明显(其他合理答案均可)(二)(5)C

10、u(6)浓硫酸吸收了未反应(过量)的氨气,导致计算出的氢元素质量偏大(7)氨气中氮元素和氢元素的质量比是143解法一:mO=4.8 g=mH=0.6 gmN=2.8 g=所以与理论值相符解法二:利用氧元素的质量是4.8 g计算出水的质量是5.4 gmO=4.8 gmH=5.4 g-4.8 g=0.6 gmN=2.8 g=所以与理论值相符或用文字叙述上述过程(其他合理答案均可)(三)(8)BC(9)取少量样品于试管中,加适量的水溶解,滴加硝酸钡溶液至不再产生白色沉淀,静置,取上层清液加入硝酸银溶液(其他合理答案均可)解析(一)实验一中,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到烧杯B中,使酚酞试液变

11、红色;实验二中先滴入浓氨水,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气使浸有酚酞试液的白纱布变红色,再滴入浓盐酸,浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与氨气反应生成氯化铵白色固体,浸有酚酞试液的白纱布红色消失。由题述实验可得出,微观上分子在不断运动;宏观上浓盐酸、浓氨水具有挥发性,氨水显碱性,氨气能与盐酸反应等。(二)(5)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,可推出X的化学式是Cu。(6)装置B的作用是吸收生成的水,根据水的质量计算出水中氢元素的质量,参加反应的氨气中氢元素的质量等于水中氢元素的质量;装置C质量的差值即生成的氮气的质量,氮气的质量等于参加反应的氨气中氮元素的质量;若氨气过量,浓硫

12、酸质量的增加量为生成的水和过量的氨气的质量的和,导致测出的氢元素的质量偏大。(7)装置A减少的质量为氧化铜中氧元素的质量,故氧元素质量为4.8 g,生成的水中氧元素的质量等于氧化铜中氧元素的质量,故水中氢元素的质量为0.6 g,即参加反应的氨气中氢元素质量为0.6 g,参加反应的氨气中氮元素质量等于生成的氮气的质量,即2.8 g,故氮元素与氢元素的质量比为2.8 g0.6 g=143,与理论值相符。(三)(8)硫酸铵是铵态氮肥,不能与碱性物质混合使用,故选B、C。(9)检验氯化钾应取样品加水溶解,向溶液中加入硝酸钡溶液至不再产生沉淀(硫酸根离子反应完全),静置,向上层清液中滴加硝酸银溶液,若产

13、生白色沉淀,则含有氯化钾。4.(2018云南中考)某白色固体可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种物质组成,某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分,进行了如下的实验探究,请你参与并回答相关问题。.初步探究:小金同学设计的实验过程及现象如下图所示。【查阅资料】BaCl2溶液显中性。【初步结论】(1)原白色固体中一定有的物质是,一定没有的物质是。(2)M溶液中的溶质一定有,一定没有氯化钡。【交流讨论】小英同学认为:无色溶液M变红色,说明溶液M中含有碱性物质,但不能由此推导出原固体物质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定,需对溶液M继续进行探究。为此同学们进行了如下的探究

14、:.继续探究:【提出问题】无色溶液M中有氢氧化钠吗?【猜想与假设】猜想一:有NaOH猜想二:没有NaOH【探究与结论】实验步骤实验现象实验结论A.取无色溶液M于试管中,加入过量的氯化钡溶液,振荡,静置证明溶液M中有碳酸钠并被除尽B.取实验A所得上层清液于试管中,加入猜想一正确在老师的指导下,同学们通过交流、讨论、实验,圆满地完成了这次探究活动。答案【初步结论】(1)氯化钡、碳酸钠硫酸钠(2)氯化钠(或NaCl)【探究与结论】实验步骤实验现象实验结论产生白色沉淀酚酞试剂(合理答案均可)溶液变红色(与所加试剂对应即可)解析【初步结论】(1)取白色固体加足量的水溶解,过滤有白色沉淀生成,根据所给的物

15、质判断白色沉淀为碳酸钡或硫酸钡。向白色沉淀中加足量的稀盐酸,产生气泡,沉淀全部溶解,可以判断白色沉淀是碳酸钡而不是硫酸钡,从而判断原白色固体中一定含有氯化钡和碳酸钠,一定没有硫酸钠。(2)氯化钡溶液和碳酸钠溶液反应生成氯化钠和碳酸钡,氯化钠易溶于水,所以M溶液中一定含有氯化钠。向无色溶液M中加酚酞试剂,溶液呈现红色,说明无色溶液M呈碱性,溶液M中至少含有氢氧化钠、碳酸钠中的一种。再加入适量的碳酸钠溶液,无沉淀产生,溶液为红色,说明溶液M中一定不含氯化钡。5.(2018云南昆明中考)我国西北地区有很多咸水湖,其中最大的是柴达木盆地的察尔汗盐池。某盐湖附近的农民通过“冬天捞碱,夏天晒盐”获得大量湖

16、盐。小伟同学取该湖盐样品进行探究。【提出问题】该湖盐样品的成分是什么?【查阅资料】冬天捞碱的“碱”指Na2CO3,夏天晒盐的“盐”指NaCl。【猜想与假设】猜想一:Na2CO3猜想二:NaCl猜想三:Na2CO3和NaCl【实验探究】实验实验操作实验现象实验结论实验一取少量样品于试管中,加适量水溶解后,加入过量稀HNO3产生能使澄清石灰水变浑浊的气体猜想不成立实验二向实验一所得的溶液中加入适量的猜想三成立【拓展延伸】为进一步确定该湖盐样品中Na2CO3的质量分数,小伟同学再取该湖盐样品10.00 g做了如下图所示的补充实验。(1)反应结束之后通入空气的目的是。(2)装置A中浓NaOH溶液的作用

17、是(用方程式表示)。(3)实验结束后测得装置D增重0.44 g,则湖盐样品中Na2CO3的质量分数为%(保留一位小数)。答案【实验探究】二AgNO3溶液产生白色沉淀【拓展延伸】(1)将装置B中生成的CO2全部赶入装置D中(2)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O(3)10.6解析【实验探究】实验一中加入过量稀硝酸后,产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳,故样品中一定含有碳酸钠,猜想二不成立;实验二中实验结论为猜想三成立,实验一所得溶液中溶质应含有NaCl、NaNO3、HNO3,则加入的试剂应为硝酸银溶液,硝酸银与氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠,现象为产生白色沉淀。【拓展延伸】(2)装置

18、A中浓氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠与水;(3)装置D增重0.44 g,即B中生成的二氧化碳的质量为0.44 g,根据碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式,已知二氧化碳的质量,可以求出参加反应的碳酸钠的质量为1.06 g,样品质量为10.00 g,故样品中碳酸钠的质量分数为10.6%。6.(2017江苏徐州中考)某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。(1)按图甲装好药品,连接装置(夹持仪器已略去)。其中A装置的作用是。图甲(2)加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣。该气体燃烧的化学方程式

19、为。(3)同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”,玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。【查阅资料】铁有三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色;铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应。【实验探究】实验步骤实验现象实验结论倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上黑色固体不变色黑色固体中一定没有(填物质名称)取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量溶液,且有红色固体出现黑色固体中一定含有【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应,有关的化学方程式是。【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置,设计出图乙装置,并分别选用

20、湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,实验都获得成功。甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,请你写出一条:。分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是(填字母)。图乙A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水和保水性能B.新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来C.本身不含水的固体物质,不能用作供水剂答案(1)提供水蒸气(2)2H2+O2 2H2O(3)氧化亚铁和氧化铁硫酸铜黑色固体部分溶解铁和四氧化三铁【探究结论】3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4H2【拓展创新】操作简单AB解析(1)A装置的作用是提供水蒸气;(2)加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向

21、上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣,说明气泡中的气体是氢气,氢气燃烧生成水;(3)倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上,黑色固体不变色,说明黑色固体中一定没有氧化亚铁和氧化铁;取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量硫酸铜溶液,黑色固体部分溶解,并且产生红色固体,说明黑色固体中含有铁和四氧化三铁。【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应生成四氧化三铁和氢气。【拓展创新】甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,例如操作更简单,节约药品,供水物质丰富,节约能源等。疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能,A正确;新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来,B正确;本身不含水的固体物质,也可以用作供水剂,该说

22、法不正确,故填AB。7.(2017山东潍坊中考)某工业铁红(Fe2O3)样品中可能混有一种黑色的金属氧化物杂质。根据工业制取铁红的流程分析,该杂质可能是FeO或CuO。兴趣小组同学为探究样品中是否含有杂质及杂质的成分,进行如下实验。(1)甲组同学分别取质量相等的样品和Fe2O3,加入试管、中,然后加入等体积稀硫酸进行如图对照实验,并得出结论:样品中不含杂质。你认为该结论(填“合理”或“不合理”)。(2)乙组同学按下列步骤进行实验:收集资料上述三种氧化物在加热条件下,都能与氢气反应得到相应的金属单质和水。三种氧化物中氧元素的质量分数由大到小的顺序为。铁粉中混有少量铜时,难以从金属颜色确定是否含有

23、金属铜。设计方案进行实验乙组同学用下图装置进行实验(碱石灰是氧化钙与氢氧化钠的固体混合物)。乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为AFB。检验装置气密性后,向各装置中加入药品。装置F中试剂X是溶液,装置C的作用是。下列实验操作步骤的合理顺序是(填写操作编号)。a.加热装置D中反应管b.检验H2的纯度c.打开装置A中分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中加入稀盐酸该实验处理尾气的方法是。实验分析与结论乙组同学的两次实验数据如下表:(两次实验工业铁红均与氢气完全反应)实验编号加入装置D中工业铁红的质量(g)实验后装置E的增重(g)18.02.6216.05.2分析数据,你的实验结论是 。请帮助乙组同学设计

24、实验方案确认该样品中杂质的成分 。(写出操作、现象和结论,若该样品中不含杂质本题不必作答)答案(1)不合理(2)收集资料Fe2O3FeOCuO设计方案进行实验CDE氢氧化钠或NaOH(答案合理即可)吸收水蒸气,干燥H2cba点燃使H2燃烧或用气囊收集H2实验分析与结论该工业铁红样品中含有杂质或该工业铁红样品中含有FeO或CuO取少量装置D中的固体于试管中,加入足量稀硫酸,振荡。若固体完全溶解,则含有FeO;若固体不完全溶解,则含CuO解析(1)少量FeO或CuO与稀硫酸反应生成的FeSO4或CuSO4不足以改变Fe2(SO4)3溶液的颜色,故结论不合理。(2)收集资料:Fe2O3中氧元素的质量

25、分数为100%=30%,FeO中氧元素的质量分数为100%22.2%,CuO中氧元素的质量分数为100%=20%。设计方案进行实验:乙组同学的原理是利用氢气还原工业铁红,根据生成水的质量判断是否含有杂质及杂质的成分。实验时按从左到右的顺序应为制取H2、除去HCl、除去H2O(g)、还原工业铁红、吸收反应生成的H2O(g)、防止空气中的H2O(g)进入的装置,故装置的连接顺序为AFCDEB。装置F是为了除去HCl,可装入氢氧化钠溶液;装置C中的浓硫酸是为了除去氢气中混有的水蒸气。用氢气还原工业铁红的步骤是制取氢气、检验氢气的纯度、还原工业铁红,故顺序为cba。实验分析与结论:设8.0 g氧化铁完

26、全反应生成水的质量为x。3H2+Fe2O32Fe + 3H2O 160 54 8.0 g x=x=2.7 g,而实验中只生成了2.6 g水,说明该工业铁红中一定含有杂质。8.(2016山东临沂中考)某饮用水中含有较多的碳酸氢钙Ca(HCO3)2,属于硬水,煮沸时会有水垢生成。实验小组欲探究该水垢的主要成分。【猜想与分析】分析Ca(HCO3)2与水的元素组成,该水垢的主要成分可能是:CaO:Ca(OH)2 :CaCO3:Ca(OH)2和CaCO3小强同学认为该水垢中不会存在CaO,理由是。【实验与事实】实验现象解释或结论实验一将适量的水垢和水装入试管中,充分振荡后静置。用滴管取上层清液于小试管中

27、,然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液不变色Ca(OH)2微溶于水,其水溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝色。不变色说明水垢中一定没有实验二按下图所示方案进行实验反应一段时间后水垢消失,溶液澄清;玻璃片上澄清石灰水变浑浊石灰水变浑浊,说明有CO2生成,则水垢中一定含有【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理:,。【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,长期饮用硬水对人体健康不利。在日常生活中,可使用来检测饮用水是硬水还是软水。答案【猜想与分析】CaO易与水发生化学反应【实验与事实】Ca(OH)2CaCO3【原理与呈现】CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2OCO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O【实践与应用】肥皂水解析【实验与事实】实验一:Ca(OH)2微溶于水,其水溶液显碱性。滴加紫色石蕊溶液后,紫色石蕊溶液不变为蓝色,说明水垢中一定没有氢氧化钙。实验二:水垢与稀盐酸反应产生了能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体,证明水垢中一定存在碳酸钙。【原理与呈现】水垢中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。【实践与应用】在日常生活中常用肥皂水鉴别硬水和软水,加入肥皂水后,硬水中浮渣多、泡沫少,而软水中浮渣少、泡沫多。9.(2016安徽中考)氨

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