2022年中考化学实验探究题高分突破01 关于实验传感器图像的探究（含答案）

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高分突破01 关于实验传感器图像的探究
-备战2022年中考化学实验探究题高分突破

1.以某菱镁矿石（主要成分是MgCO3，含少量MnCO3、SiO2）制取MgSO4·7H2O，流程如下：

（1）“酸浸”时，为了提高浸取率，除了搅拌、提高硫酸浓度外，还可采取的措施有______（写出一种）。此时，MnCO3发生反应的化学方程式是______。
（2）“转化”时主要反应是，氯元素反应前后化合价变化情况是______（填“升高”或“降低”）。
（3）硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶，可得到不同的晶体：
温度/℃
-3.9-1.8
1.8-48.1
48.1-67.5
67.5-200
析出晶体
MgSO4·12H2O
MgSO4·7H2O
MgSO4·6H2O
MgSO4·H2O等
①“操作1”的具体操作是：蒸发浓缩滤液至表面有晶膜出现（此时MgSO4溶液已饱和）、______、过滤、洗涤、低温干燥。
②“操作1”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质，该物质是______（填化学式）。循环使用的目的是______。
（4）已知：MgSO4·7H2O中镁元素质量分数为9.76%，采用热分析法测定所得MgSO4·7H2O样品中镁元素质量分数：
①未加热前，测得样品中镁元素质量分数略大于9.76%，可能的原因是______。
②高于900℃后，测得剩余固体中镁元素质量分数大于20%，可能的原因是______。
（5）若用100t菱镁矿石可制得246 t MgSO4·7H2O产品，忽略反应过程中镁元素损失，求该菱镁矿石中MgCO3的质量分数。（写出计算过程）______。

2. 某班同学在做“某些酸、碱、盐之间是否发生反应”的探究实验时发现，酸碱之间的反应，往往没有明显的现象。那么如何判断酸碱发生了化学反应呢？
【提出问题】如何判断酸、碱溶液发生了化学反应？
【实验药品】一定质量分数的稀盐酸、一定质量分数的氢氧化钠溶液(稀)、酚酞溶液、蒸馏水
【实验探究】
(1)甲小组在烧杯中加入50mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴入稀盐酸，发现_______(填现象)，证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应，该反应的化学方程式为_______。
(2)乙小组进行了以下三个实验，并用温度传感器测定实验过程中的温度变化情况，得到了如下图所示的三条曲线。

实验1：50mL稀盐酸与50mL氢氧化钠溶液混合(曲线a)；
实验2：50mL稀盐酸与50mL蒸馏水混合(曲线b)；
实验3：50mL氢氧化钠溶液与50mL蒸馏水混合(曲线c)。
结合实验目的分析，增加实验2、实验3的目的是_______。
对比三条曲线，可以得到如下结论：①氢氧化钠溶液和稀盐酸一定发生了化学反应。②酸碱中和反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
【交流与反思】
(3)甲小组认为，通过实验探究(2)得出“中和反应是放热反应”的结论不严谨，应该补充_______实验。

3．在我市贡井区、大安区交界处有个地名叫“石灰窑”，生产生石灰有悠久的历史。某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂（如图），该校化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下，对该生石灰取样开展了以下探究活动：

【提出问题】
生石灰样品的成分是什么？
【猜想假设】
生石灰样品的成分可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。
【设计实验】
兴趣小组设计出如下实验进行探究。

实验操作
实验现象
实验结论
（1）
取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯外壁。
烧杯壁发热。
　 　。
（2）
将（1）中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入　 　。
溶液变红。
有Ca（OH）2
（3）
取（2）中的少许滤渣于试管中，向其中滴加足量稀盐酸。
　 　。
有CaCO3
【反思评价】
（4）经过讨论，发现通过（2）不能得出样品中一定含有Ca（OH）2，理由是 。
（5）通过小组合作，最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca（OH）2。请写出生成CaCO3的化学方程式 。
【应用交流】
（6）生石灰要 保存。
【拓展延伸】
（7）兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是 （填大写字母）。
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹

4．已知：H2+CuOCu+H2O。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。

Ⅰ.设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。
（1）制取氢气的化学方程式为 。
（2）氧化钙的作用是 。
（3）取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到 ，证明固体产物有Cu2O。
Ⅱ.探究反应生成Cu2O的变化情况。
称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间（t），检测所得固体中Cu2O的质量（m），结果如图2。
（4）由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu2O质量的变化趋势是 。
（5）为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu2O，应采取的措施是 。
Ⅲ.探究反应生成Cu2O的原因。
为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：
假设1.经历2CuO+H2Cu2O+H2O，H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应，且在同一条件下两个反应同时进行。
假设2.经历CuO+H2Cu+H2O、Cu+CuOCu2O、H2+Cu2O2Cu+H2O三个反应。
（6）结合探究Ⅱ结果计算分析，假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是 。
（7）若要确认“假设2”是否合理，在探究Ⅱ的基础上，还需进行的实验是 。

5．实验室有一包白色固体，其成分为氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠。某兴趣小组为测定固体中各成分的质量分数，进行了以下实验。
【探究一】测量样品与盐酸反应得到氯化钠的质量
如图1所示，取3.00g样品置入锥形瓶中，加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸，用pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体，其质量为3.48g。

（1）a点溶液呈 （填“酸性”“碱性”或“中性”）。
（2）ab段溶液pH降低，发生反应的化学方程式为 （写一个即可）。
（3）蒸发时除使用蒸发皿、铁架台（带铁圈）外，还需要用到的仪器有 。
【探究二】测量样品与硫酸反应生成二氧化碳的体积
如图2所示，另取3.00g样品与足量稀硫酸混合，测得生成二氧化碳的体积为220mL（该条件下二氧化碳的密度为2.00g/L；装置气密性良好且忽略二氧化碳的溶解）。
（4）结合探究一计算出样品中氯化钠的质量分数为 （精确到0.1%）。
（5）下列因素会导致所测样品中氯化钠的质量分数偏小的是 （填标号）。
A.探究一中加入的稀盐酸量不足
B.探究一中蒸发时有液体溅出
C.探究二中俯视读取量筒中水的体积
D.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留

6．某同学对收集满二氧化碳气体的集气瓶需要正放的必要性进行了探究。实验步骤如下：
①将有底的空纸筒盖上硬纸板，在电子秤上称得质量为5.39克；
②将该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体，盖上硬纸板，分别正放、倒放在电子秤上，如图甲和图乙，观察并记录读数变化；
③将两次的读数变化绘制成图丙，并得出结论。

回答下列问题：
（1）检验二氧化碳收集满的操作是___________。
（2）纸筒正放时，电子秤读数变小的原因是___________。
（3）结合图丙推测，若纸筒内收集满的是氢气，请在图丁中画出纸筒正放、倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注___________。（纸筒收集满氢气后的质量为5.30克）

7．化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时，将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，但过一会儿红色却消失了。于是，兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么？
【猜想与假设】甲同学：酚酞与O2发生了反应；乙同学：NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应；丙同学：与NaOH溶液浓度大小有关；你的猜想： （写一条）。
【设计与实验】甲、乙、丙三位同学为了验证各自的猜想，设计并进行了如下实验，请你与他们一起探究。
（1）甲同学设计并完成如下实验：
实验步骤
实验目的
实验现象
实验结论
①取少量实验中的NaOH溶液于试管中，再加热煮沸。
　 　
溶液变红，过一会儿红色消失。
甲同学的猜想 　
　
（填“正确”或“不正确”）。
②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方。
　　
（2）乙同学设计如图1所示的装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，他认为自己的猜想正确，试管中反应的化学方程式为 。丁同学认为乙同学的猜想不正确，理由是
，丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因，用pH试纸测量试管中的溶液，结果pH＜7，说明溶液显 性，造成试管中溶液红色褪去的原因可能是 。

（3）丙同学为了验证自己的猜想，使用色度传感器测量溶液颜色的变化（说明：溶液无色时，色度传感器测得的数值为100%）。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞溶液，同时放入色度传感器进行测量，测出溶液颜色的变化曲线如图2所示，由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有 （写一条）。
【实验结论】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。

8．某化学兴趣小组在实验室探究碳酸钠溶液与稀盐酸的反应原理，请你一起完成实验探究。
实验一：在5mL稀盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液，边滴边振荡，直至滴完5mL碳酸钠溶液。
现象：开始有气泡产生，一段时间后无气泡产生。写出碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式
。在反应后的溶液中加入2滴酚酞溶液，溶液变红，则反应后溶液中的溶质是 。
实验二：在5mL碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，边滴边振荡，直至滴完5mL稀盐酸。
现象：整个实验过程无气泡产生。
【提出问题】用量相同的两种反应物，滴加顺序不同，现象为什么不一样呢？
【查阅资料】碳酸钠溶液与盐酸反应：
1.盐酸过量时，反应生成NaCl、CO2和H2O；
2.盐酸不足时，产物是NaCl和NaHCO3。
【假设猜想】实验二结束后，试管中溶液的溶质有哪些？
猜想1：NaCl、Na2CO3和NaHCO3
猜想2：
猜想3：NaCl
猜想4：NaCl和HCl
小明认为猜想3和4明显不合理，理由是 。
【实验探究】实验二结束后，将试管中溶液分成三等份，分别做下列三个实验。
序号
实验操作及实验现象
实验结论
实验1
加入硝酸银溶液，产生白色沉淀
再加入稀硝酸溶液，沉淀不消失
溶液中含 　 　（写离子符号）
实验2
加入 　 　溶液，无沉淀产生
猜想1不成立
实验3
加入 　 　溶液，有 　 　产生。
猜想2成立
【交流反思】用量相同的两种反应物，滴加顺序不同，现象和产物可能都不一样。


9. 化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。
（1）完成“探究某种盐的性质”实验，填写下表。
试管序号
甲
乙
丙
实验操作



实验现象
红色溶液
白色沉淀
无色气体
实验结论
该盐是______（选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”），其水溶液呈______性。
实验解释
丙中发生反应的化学方程式：______。
实验计算
全班同学完成试管乙实验，共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g，实验后最多收集到______g白色沉淀。
（2）处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液（固体已除，大理石中杂质未参加反应），不能直接排放。
【实验方案】先测定废液中HCl的质量分数，再用熟石灰处理废液至中性。
【实验操作】
①称量______NaOH固体，溶解，配制30g5%的NaOH溶液。
②取100mL小烧杯，倒入20g废液样品，插入pH计测定溶液的pH，向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液，实验过程中溶液pH变化如图所示。

③投入______g熟石灰处理剩余废液（写出计算过程）。
【实验反思】
有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl，并得到CaCl2。写出你的观点及理由： 。

10.化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时，将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，但过一会儿红色却消失了。于是，兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么？
【猜想与假设】甲同学：酚酞与O2发生了反应；乙同学：NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应；丙同学：与NaOH溶液浓度大小有关；你的猜想 （写一条）。
【设计与实验】甲、乙丙三位同学为了验证各自的猜想，设计并进行了如下实验，请你与他们一起探究。
（1）甲同学设计并完成如下实验：
实验步骤
实验目的
实验现象
实验结论
①取少量实验中的NaOH溶液于试管中，再加热煮沸

溶液变红，过一会儿红色消失。
甲同学的猜想 （填“正确”或“不正确”）
②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方。

（2）乙同学设计图7所示的装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，他认为自己的猜想正确，试管中反应的化学方程式为 。丁同学认为乙同学的猜想不正确，理由是 ，丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因，用pH试纸测量试管中的溶液，结果pH