湖北省十堰市五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-07科学探究题

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湖北省十堰市五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编07科学探究题一、科学探究题1．（2022·湖北十堰）某化学兴趣小组同学在探究碱的化学性质时，设计并完成了如下实验：【实验探究一】Ⅰ、向滴加有酚酞的NaOH溶液中慢慢滴入稀盐酸（如图1所示），边滴加边振荡，测得试管①中最终溶液的pH=2。Ⅱ、分别称取0.5g氢氧化钙粉末置于两支试管中，各滴加2mL水，振荡；再向试管②中加入2mL水、试管③中加入2mL稀盐酸（如图2所示）。振荡并观察现象。Ⅲ、向盛有氢氧化钠溶液的试管④中加入少量硫酸铜溶液，振荡。静置后测得上层清液的pH=12,继续向其中滴加几滴稀盐酸（如图3所示），试管⑤中无明显现象。（1）实验Ⅰ中，能证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是___________。试管①最终溶液中含有的溶质有（酚酞除外）___________。（2）实验Ⅱ中用水作对照实验，其目的是___________。（3）试管④中发生反应的化学方程式是___________。【分析讨论】甲同学通过“试管⑤中无明显现象”得出“盐酸不能与Cu（OH）2发生反应”的结论。乙同学认为甲同学的结论不正确，于是继续开展如下探究。【实验探究二】取试管①反应后的溶液逐滴滴入试管⑤中，直至过量，边加边振荡。（4）实验探究二中依次观察到的现象有___________。【结论】盐酸能与Cu（OH）2发生反应。【交流反思】最终试管⑤溶液中大量存在的离子有___________。2．（2021·湖北十堰）十堰某中学化学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分，他们查阅工厂的有关资料，推测出污水中可能含有盐酸、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或几种物质，小组同学取污水进行了探究：【查阅资料】碳酸钠溶液呈中性【实验探究】实验一：小组同学用pH试纸测得的污水的pH=2，由此得出污水中一定不含___________，原理是：___________（用化学方程式表示）。实验二：为检测污水中可能含有的成分，甲同学做了如下实验：实验操作实验现象实验结论取少量污水于一支洁净试管中，向其中滴加少量的___________溶液有白色沉淀生成污水中一定含有硫酸钠 实验二中生成白色沉淀的化学方程式为___________。【得出结论】兴趣小组确定了废水的成分【反思与评价】乙同学经过思考后，用物理方法也得到了甲同学的实验结论，他的实验操作及实验现象是：___________。3．（2020·湖北十堰）复习常见的碱的性质时，在老师引导下同学们进行了归纳，并设计了学案。以下是学案的部分内容，请你完成。【知识回顾】氢氧化钠溶液因与空气中的______________（填物质化学式）发生反应易变质，所以必须密封保存。【举一反三】Ba（OH）2是一种易溶于水的碱，向Ba（OH）2溶液中加入少量液态三氧化硫，反应的化学方程式是_______________。【实验探究一】碱能与酸发生中和反应，为探究中和反应是否已经发生，设计了如下实验：（1）向盛有澄清石灰水的烧杯中先滴加几滴酚酞溶液，再缓慢滴加稀盐酸，边加边搅拌。当观察到____________，说明中和反应已经发生。（2）向盛有少量石灰乳的烧杯中加入适量稀盐酸，并搅拌，观察到白色浑浊完全消失，该实验____________（填“能”或“不能”）说明中和反应已经发生。【实验探究二】向盛有氯化铜溶液的烧杯中加入过量稀氢氧化钠溶液，观察到______________，说明碱能与某些盐发生反应。【实验探究三】在完成实验探究一、二后，将三只烧杯中的所有物质倒入废液缸，最终得到澄清溶液。该溶液中除酚酞外，一定含有的溶质有_______________。【归纳总结】碱能跟某些非金属氧化物、酸、某些盐反应，还能使酸碱指示剂显色。4．（2019·湖北十堰）化学兴趣小组的同学按图示装置(KI, K2开始处于关闭状态)及步骤探究碱的化学性质。 [实验步骤]实验I:沿分液漏斗将一定量NaOH客液注入A中，关闭漏斗活塞。实验II：打开KI,观察到B中部分溶液倒吸入A中，待停止倒吸。实验III：打开K2,观察到C中溶液分别倒吸入A、B中，轻轻振荡，直到液面稳定。[思考与交流]（1）B中滴有酚酞的Ca（OH)2溶液呈红色，说明Ca（OH)2的溶液的pH___7. (填“<”“>"或“=”)（2）实验I中在A装置的锥形瓶内观察到的现象有______________________________根据实验I和II____(填“能”或“不能”)证明CO2和NaOH溶液发生了反应。（3）实验III，B中反应的化学方程式是_________________（4）实验III，C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内，充分反应后溶液星无色。经分析，瓶中混合物一定含有水、氯化钠和酚酞，可能含有碳酸钙。为进步确定溶液中还可能含有哪些溶质，提出以下猜想: (已知:氯化钙溶液呈中性)猜想一: CaCl2:猜想二:___________________①请完成猜想二。②请你帮助设计实验方案，验证猜想正确(写出实验操作过程及实验现象)______________5．（2018·湖北十堰）某学习小组在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液，（如图所示），经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是 NaHCO3，NaOH，Na2CO3，NaCl中的一种，请你对该试剂作出猜想并进行实验探究：【提出问题】这瓶试剂是什么溶液？【猜想与假设】甲猜想：NaHCO3溶液乙猜想：NaOH溶液丙猜想：Na2CO3溶液丁猜想：NaCl溶液【查阅资料】上述四种物质相关信息如下物质NaHCO3NaOHNa2CO3NaCl常温下溶解度/g9.610921.536常温下稀溶液的pH913117 【实验探究1】取瓶中溶液少许于试管中，滴加几滴酚酞溶液，溶液变红。【实验探究2】另取瓶中溶液少许于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生生气泡。【实验分析】通过【实验探究1】可知_____同学的猜想一定错误。甲同学仔细分析四种物质的相关信息表后发现自己的猜想错误，他的理由是_____。丙同学分析【实验探究2】并结合以上同学的实验结论，认为原瓶溶液是NaCO3溶液。【实验探究2】中发生反应的化学方程式为_____。【讨论质疑】乙认为以上同学分析有漏洞，需要进一步实验确定，于是又进行了如下探究。【实验探究3】在【实验探究1】试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液（中性），充分反应后，试管中溶液仍呈红色，但有白色沉淀产生。【得出结论】通过【实验探究3】可证明这瓶试剂为_____溶液，但已经部分变质。【反思与拓展】学习小组反思了这瓶试剂因为_____而变质，得出了该溶液正确的保存方法，若要除去该溶液变质部分所采用的方法是_____（用化学反应方程式表示）。
参考答案：1．溶液由红色变为无色     氯化钠和氯化氢     证明盐酸和氢氧化钙发生了化学反应          溶液由无色变成红色，然后由红色慢慢又变成无色，接着蓝色沉淀逐渐消失，溶液变为蓝色     钠离子、氯离子、氢离子、硫酸根离子、铜离子【解析】【详解】【实验探究一】（1）氢氧化钠溶液显碱性，能使无色的酚酞试液变红色，向烧杯中滴加稀盐酸，盐酸与氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠和水，会观察到溶液的颜色由红色变成了无色；故填：溶液由红色变为无色；因为测得试管①中最终溶液的pH=2，说明盐酸过量，所以试管①最终溶液中含有的溶质有（酚酞除外）有反应生成的氯化钠和过量的氯化氢。（2）实验Ⅱ中用水作对照实验，其目的是证明氢氧化钙是与盐酸反应了而不是溶于水了；（3）试管④中氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠，发生反应的化学方程式为;【实验探究二】（4）因为试管⑤中的溶液显碱性，说明存在氢氧化钠，随着试管①反应后的溶液的酸性溶液的加入，盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，溶液慢慢变成中性后，继续滴加试管①反应后的溶液，盐酸会与氢氧化铜沉淀反应生成氯化铜和水，过量后，溶液显酸性，因此会观察到溶液由无色变成红色，然后由红色慢慢又变成无色，接着蓝色沉淀逐渐消失，溶液变为蓝色。【交流反思】氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠；若测得试管⑤清液的pH=12，说明溶液显碱性，存在氢氧化钠，向试管⑤中滴加的几滴盐酸与氢氧化钠发生了中和反应，还没有来得及与氢氧化铜沉淀反应，所以没有观察到难溶性的氢氧化铜溶解，所以试管⑤中存在的溶质是氯化钠、硫酸钠、氢氧化钠；试管①中氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，最终溶液的pH=2，盐酸过量 ，所以试管①中的溶质是氯化钠和过量的氯化氢；取试管①反应后的溶液逐滴滴入试管⑤中，直至过量，边加边振荡，盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，后与氢氧化铜反应生成氯化铜和水，所以试管⑤中的溶液最终存在溶质：氯化钠、硫酸钠、氯化铜、氯化氢，故最终试管⑤溶液中大量存在的离子有钠离子、氯离子、氢离子、硫酸根离子、铜离子。2．氢氧化钠；     NaOH+HCl═NaCl+H2O。      氯化钡溶液      BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl      取适量废液于蒸发皿中，加热，蒸发皿中出现白色固体 【解析】【分析】稀盐酸显酸性，pH小于7，和氢氧化钠反应生成氯化钠和水；硫酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠。【详解】【实验探究】实验一：小组同学用pH试纸测得的污水的pH=2，说明溶液显酸性，说明溶液中含有盐酸，盐酸和氢氧化钠不能共存，由此得出污水中一定不含氢氧化钠，原理是氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式：NaOH+HCl═NaCl+H2O。故填：氢氧化钠；NaOH+HCl═NaCl+H2O。实验二：根据甲同学做的实验现象可知，有白色沉淀生成，从结论中可知，该污水中一定有硫酸钠，故白色沉淀是BaSO4。据此推断，氯化钡和硫酸钠反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠，故可以判断加入溶液为氯化钡。实验二中生成白色沉淀的化学方程式为：BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl。故填：氯化钡溶液；BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl。 【反思与评价】乙同学经过思考后，用物理方法也得到了甲同学的实验结论，他的实验操作及实验现象是：取适量废液于蒸发皿中，加热，蒸发皿中出现白色固体，白色固体是水和氯化氢蒸发后剩下的硫酸钠。故填：取适量废液于蒸发皿中，加热，蒸发皿中出现白色固体。3．二氧化碳（或CO2）     Ba(OH)2+ SO3= BaSO4↓+ H2O     溶液由红色变成无色     不能     有蓝色沉淀生成     氯化钙、氯化钠、氯化铜（填化学式也正确）【解析】【详解】[知识回顾]氢氧化钠溶液因与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水而变质，所以必须密封保存；[举一反三]Ba（OH）2是一种易溶于水的碱，向Ba（OH）2溶液中加入少量液态三氧化硫，二者反应生成硫酸钡沉淀和和水，反应的化学方程式是Ba(OH)2+ SO3= BaSO4↓+ H2O；[实验探究一] （1）向盛有澄清石灰水的烧杯中先滴加几滴酚酞溶液，石灰水使酚酞试液变红，再缓慢滴加稀盐酸，边加边搅拌。当观察到溶液由红色变成无色，说明中和反应已经发生；（2）向盛有少量石灰乳的烧杯中加入适量稀盐酸，并搅拌，观察到白色浑浊完全消失，该实验不能说明中和反应已经发生，因盐酸中有较多水，氢氧化钙可能是被水溶解而使溶液澄清；[实验探究二]向盛有氯化铜溶液的烧杯中加入过量稀氢氧化钠溶液，氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，观察到有蓝色沉淀生成，说明碱能与某些盐发生反应；[实验探究三]在完成实验探究一、二后，将三只烧杯中的所有物质倒入废液缸，探究一实验后溶液中一定有氯化钙，探究二后溶液中一定有氯化钠，在废液缸中所有物质混合时，最终得到澄清溶液，说明探究一中酸过量，能和探究二中生成的氢氧化铜和过量的氢氧化钠反应，且氢氧化铜和氢氧化钠无剩余，反应分别生成氯化铜和氯化钠，酸可能有剩余。故该溶液中除酚酞外，一定含有的溶质有氯化钙、氯化钠、氯化铜，可能含有稀盐酸。4． >     B装置中的液体倒吸进A装置     不能               取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸溶液，产生气泡，则说明含有碳酸钙【解析】【分析】二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，稀盐酸和氢氧化钙生成氯化钙和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。【详解】[思考与交流] （1） B中滴有酚酞的溶液呈红色，说明的溶液的pH>7。（2）实验I沿分液漏斗将一定量NaOH溶液注入A中，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，装置内的压强减小，故在A装置的锥形瓶内观察到的现象是B装置中的液体倒吸进A装置，二氧化碳能溶于氢氧化钠溶液，故根据实验I和II不能CO2和NaOH溶液发生了反应。（3）实验III，C中稀盐酸倒吸进B中，发生的反应是稀盐酸和氢氧化钙生成氯化钙和水，化学方程式是。（4）①碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。故猜想一： ：猜想二：。②取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸溶液，产生气泡，则说明含有碳酸钙。【点睛】二氧化碳能溶于水，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。5．丁     在该温度下，碳酸氢钠的饱和溶液的溶质质量分数小于10%　。     Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑　。     氢氧化钠     敞口放置     Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH　。【解析】【详解】（1）通过【实验探究1】可知，该溶液呈碱性，而氯化钠溶液呈中性，故丁同学的猜想一定错误；（2）由于在该温度下，碳酸氢钠的溶解度是9g，碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数为：＜10%，故甲同学发现自已的猜想错误；（3）实验探究2中有气泡产生，是碳酸钠和盐酸反应生成了氯化钠、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；（4）在实验探究1试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液（中性），充分反应后，试管中溶液仍呈红色，但有白色沉淀产生说明含有碳酸钠和氢氧化钠，故通过实验探究3可证明这瓶试剂为氢氧化钠溶液，但已经部分变质； （5）这瓶试剂因为敞口放置而变质，若要除去该溶液变质部分可以加入适量的氢氧化钙溶液，反应方程式为Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH