中考化学专题针对训练科学探究.docx
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中考化学专题针对训练科学探究
2019中考化学专题针对训练:
科学探究
1.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.现有一包白色粉末,可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种。
某化学小组为确定其成分,做了以下探究:
【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性。
(1)步骤Ⅰ.取少量固体于烧杯中,加足量的水,搅拌,过滤,得到白色沉淀和无色滤液。
步骤Ⅱ.取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中,加入过量的稀硝酸,沉淀全部溶解,有气泡产生,得到无色澄清透明的溶液。
根据上述两步实验,小组同学认为白色粉末中一定不含有的物质是____________________。
同时确定了白色粉末中一定含有的物质,并写出了步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式是______________________________。
(2)为了进一步确定白色粉末中可能含有的物质,小组同学利用步骤Ⅰ所得的滤液继续探究。
【讨论猜想】小组同学对滤液中溶质成分作出了多种猜想,其中滤液中含有三种溶质的猜想分别是:
猜想一:
______________________________;猜想二:
______________________________。
【实验探究】小组同学共同设计如下方案来证明诸多猜想中猜想二成立,请完成下列表格:
实验步骤
实验现象
实现结论
______________________________
________________________________
______________________________
______________________________
猜想二成立
【实验结论】小组同学通过以上探究,最终确定了白色粉末的成分。
3.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________________。
4.在化学课上,老师带来一瓶未知溶液A,已知它是稀盐酸或稀硫酸中的一种,进行如下实验:
观察到烧杯中的现象是______________________________。
【提出问题】A是哪一种酸?
老师要求甲、乙同学用反应后的溶液B分别展开探究。
【查阅资料】碳酸银、氯化银均为白色沉淀。
【猜想假设】甲同学:
A是稀盐酸;乙同学:
A是稀硫酸。
【实验探究】
【评价交流】
(1)甲同学的实验__________(填“能”或“不能”)得出正确结论,乙同学的实验__________(填“能”或“不能”)得出正确结论。
(2)实验3发生反应的化学方程式为_________________________________,反应后所得溶液中一定含有的离子是________________。
根据乙同学实验结论可知实验1中生成沉淀的化学方程式为_________________________________。
【归纳总结】通过乙同学的实验可以得出:
选择试剂鉴别溶液中的待测离子时,如果待测溶液中含有干扰离子,则应在鉴别前,先另选试剂将干扰离子变成__________除去。
经讨论我们能够总结出,除去溶液中干扰离子的一般方法是:
选择试剂将干扰离子变成________________________除去。
5.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:
_______________________________________________________________________。
6.皮蛋又称松花蛋,因其风味独特,深受人们喜爱。
某兴趣小组在市场上获得了少许腌制皮蛋的原料,拿到实验室进行实验。
将该固体混合物放于烧杯中,缓慢加入足量的蒸馏水,充分溶解后过滤,得到白色沉淀A和无色澄清滤液B。
【提出问题】
(1)白色沉淀A是什么?
(2)无色滤液B中的溶质有哪些?
【查阅资料】腌制皮蛋的原料配方是少量NaCl、CaO和过量Na2CO3的固体混合物。
【理论推理】
(1)白色沉淀A是CaCO3,请写出生成该沉淀的化学方程式______________________________。
(2)滤液B中含有Na2CO3、NaOH、NaCl三种溶质。
【实验验证】为证明滤液B中存在的三种溶质,同学们进行了如下实验。
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
取少量滤液B于试管中,加入过量的Ba(NO3)2溶液,过滤
__________________
滤液B中含有Na2CO3、NaOH、
NaCl
Ⅱ
取少量步骤Ⅰ中所得滤液于试管中,加入酚酞溶液
__________________
Ⅲ
另取少量步骤Ⅰ中所得滤液于试管中,先加入足量的稀硝酸,再加入________________溶液
产生白色沉淀
【拓展提升】
(1)向步骤Ⅰ中加入过量Ba(NO3)2溶液的目的是___________________________。
(2)小妮同学认为若将步骤Ⅰ中的Ba(NO3)2溶液换为BaCl2溶液,进行以上实验,最终也能证明滤液B中存在的三种溶质。
你认为是否合理__________(填“合理”或“不合理”)。
(3)小轩同学认为向滤液B中先加入酚酞溶液,后加入过量的Ba(NO3)2溶液,也能得出滤液B的溶质中含有Na2CO3和NaOH的结论,你是否同意他的观点并说明理由___________________________________。
7.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___________________________________________________________________。
8.要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分,请你参与华雪同学的探究:
【查阅资料】①碳酸亚铁(FeCO3)具有还原性,在空气中灼烧生成铁的氧化物和CO2气体。
②FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,就迅速被氧化成四氧化三铁,四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
③FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出现红色。
【猜想与假设】猜想1:
固体成分是氧化铁;猜想2:
固体成分是四氧化三铁;猜想3:
_________________________________。
【活动与探究】连接仪器、装好药品如图所示(加热和固定装置已省略),打开止水夹K,通入氧气,加热玻璃管X。
当Y瓶中产生的沉淀不再增加时,停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却。
取玻璃管里的少量固体于试管中,滴加盐酸,微热,固体完全溶解。
将所得溶液分成甲、乙两份进行实验。
实验编号
实验步骤
实验现象
a
向甲溶液中滴加KSCN溶液
溶液变红色
b
向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液的紫红色不消失
【结论与反思】
(1)由上述实验现象可知,FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是______________________,因此,猜想__________(填“1”或“2”或“3”)是正确的。
(2)FeCO3在氧气中高温灼烧的化学方程式为_________________________。
(3)上述实验__________(填“a”或“b”)是多余的,因为_________________________。
【总结与提升】
(1)若实验结束时观察到Y瓶中仍然是澄清的,可能的原因是澄清石灰水的量不足,导致生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙。
写出该反应的化学方程式_______________________________。
(2)CO2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为__________________________。
(3)华雪同学经过反思,觉得该实验设计还存在问题,因为如果在实验b中观察到_________________________,就不能确定哪个猜想是正确的。
所以华雪同学又对该实验进行了定量探究:
称量反应前后固体质量变化,通过计算确定FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是氧化铁。
9.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_____________________。
10.一次用餐中,小丽对“固体酒精”产生好奇,于是她买回一袋,和同学一起对其进行研究。
【查阅资料】固体酒精中含有酒精、氢氧化钠等物质。
【提出问题】固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?
【作出猜想】小丽猜想:
没有变质,只含有氢氧化钠。
小明猜想:
全部变质,只含有碳酸钠。
你的猜想:
部分变质,含_____________________________。
氢氧化钠在空气中变质的化学方程式为_____________________________。
【实验探究】小丽取少量固体酒精在水中充分溶解后过滤,取上述滤液于试管中,滴入几滴稀盐酸,无明显现象;小丽说氢氧化钠没有变质,小明认为她的结论不正确,其理由是____________________________________________。
请你补全实验设计,填写表格中的①②③,证明固体酒精中氢氧化钠是否变质及变质的程度如何。
实验操作
实验现象
实验结论
①________________________________________
有气泡产生
小丽的猜想不成立
②________________________________________
③________________________
__________________________
你的猜想成立
【拓展应用】除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,方法是______________________________________(用化学方程式表示)。
11.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______________________________。
12.实验小组在探究“酸与碱能否发生反应”时,进行了如图所示实验。
请根据实验回答:
【探究实验一】酸能否与可溶性碱发生化学反应。
甲同学进行了实验一,能观察到的明显现象是______________________________,同时测定反应后溶液的pH=2,说明酸能与可溶性碱发生化学反应。
【探究实验二】酸能否与难溶性碱发生化学反应。
乙同学进行了实验二,当滴入几滴稀盐酸后,发现试管②中无明显变化,于是得出“酸不能与难溶性碱反应”的结论。
丙同学对此产生质疑,并利用实验后的物质继续探究:
【分析】丙同学测定试管②中上层清液的酸碱度,读出pH=12,说明上层清液中的溶质是______________________________。
【解释】丙同学由此认为乙同学的结论不正确,原因是____________________________。
【验证】丙同学利用上述实验后的废液进行实验,将试管②中物质全部倒入一大烧杯中,静置,再将实验探究一所得溶液缓慢逐滴加入,说明酸能与难溶性碱发生化学反应的现象是______________________________。
【拓展】实验探究一、二中,反应均涉及到的化学方程式是_____________________________。
丙同学将实验一所得溶液缓慢加入的过程中,除上述现象外,大烧杯中还可观察到的现象是_____________________________。
13.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______________________________________________________。
14.某实验小组的四位同学在探究碱的性质时发现氢氧化钠、氢氧化钙等可溶性碱都能使酚酞溶液变红。
他们想进一步探究:
不溶性的氢氧化镁是否也能使酚酞溶液变红。
为此,他们将适量的氢氧化镁加入到盛有热水的烧杯中搅拌,然后向
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