广西贵港五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-08科学探究题

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广西贵港五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编08科学探究题一、科学探究题1．（2022·广西贵港）铜制品长期露置在潮湿的空气中会因锈蚀生成“铜绿”【化学式为Cu2(OH)2CO3】而使其表面变成绿色。(1)小花同学根据铜绿成分做出猜想：金属铜锈蚀的条件除了有氧气和水外，还必须有二氧化碳，为了证明“必须有二氧化碳”，需要进行下列实验中的_____________（选填实验编号）。(2)小花和同学们利用废旧品中锈蚀严重的废铜屑为原料（假设不含其他杂质）设计了两个方案回收铜。【查阅资料】a.；b.。【分析评价】①X为碳的氧化物时，步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为_____________。②步骤V过程中观察到的实验现象为_____________。③以上两个方案中，你认为哪一个方案更优越并说明理由_____________（理由写一点）。【拓展探究】(3)氢气也能将氧化铜还原为铜。小红和小强各取12.0g氧化铜用氢气还原，反应一段时间后，两份固体均全部变红。小红和小强所得红色固体质量分别为9.8g和10.4g。提出问题：红色固体中含有哪些物质？查阅资料：c.氢气还原氧化铜时也可产生氧化亚铜（Cu2O）。d.氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。分析推断：小红得到的红色固体中含有的物质为_____________（填化学式）。实验检验：请设计简单实验检验小强得到的红色固体的成分_____________。2．（2021·广西贵港）某校甲、乙兴趣小组的同学在“探究纯碱的性质”实验中，分别做了下图所示的四组实验，并将四支试管中的所有物质分别倒入洁净的A、B烧杯中、实验结束后，甲、乙小组同学都观察到烧杯底部有固体不溶物，上层溶液呈红色。【提出问题】烧杯中的上层溶液的溶质除酚酞外，还含有哪些？【猜想假设】一定含有NaCl，可能还含有NaOH、Na2CO3、Ba(OH)2、BaCl2、Na2SO4中的一种或几种。小明同学猜想溶液中的溶质是酚酞、NaCl、Ba(OH)2、Na2SO4小红同学认为小明同学的猜想是错误的，理由是______。【查阅资料】①HNO3与Na2CO3反应是分步进行的：（先），（后）。②BaC12溶液呈中性。【实验探究】甲组同学：往A烧杯中逐滴滴入稀HNO3，一段时间后，才观察到有气泡产生，溶液变无色。烧杯中固体不溶物的质量，随滴入稀HNO3的质量变化关系如图所示。请写出固体不溶物质量增加的反应的化学方程式：______。由此得出溶液中的溶质是酚酞、NaCl、NaOH、______。乙组同学：实验操作实验现象实验结论取B烧杯中的少量溶液于试管中，滴入足量的BaCl2溶液生成白色沉淀，______溶液中的溶质是酚酞、NaCl、NaOH、Na2CO3继续往上述试管中滴入足量的稀HNO3  【交流反思】乙组同学经讨论后，一致认为：根据甲组同学所做实验的现象，无法确定溶液中的溶质是否存在NaOH，理由是______（用文字叙述）。3．（2020·广西贵港）某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后，分别做了A、B、C三组实验：甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为________。实验结束后，甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中，都观察到有气泡产生，甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。【查阅资料】①② ③【实验探究】 实验操作实验现象实验结论甲组取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液变红色气体为CO2、H2；溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、___、HCl乙组分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液，再滴入无色酚酞溶液只观察到溶液变红色气体为H2；溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH往另一支试管中不断滴入稀盐酸_____ 【交流与反思】（1）乙小组同学讨论后认为，甲组同学得出气体成分的结论不严谨，其理由是______。（2）甲、乙小组同学所做实验相同，得出的实验结论却不同，原因是________。【拓展与应用】只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应:____。4．（2019·广西贵港）某化学兴趣小组在学习金属知识后，对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。(1)对金属钙的化学性质进行探究【提出问题】金属钙能否与水反应？【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色。【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式___。【交流与反思】反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是___。(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中，按如图所示装置进行实验(装置气密性良好，装置A、B、C中药品足量，实验操作正确)【实验数据记录】充分反应后，产物被完全吸收，A装置增重0.9g，B装置增重2.2g【分析与结论】该包干燥剂的成分有____(填化学式)，其中Ca(OH)2的质量为___g。【反思与拓展】①停止加热后，需要通入N2一段时间的目的是___。②若没有C装置，会导致含量测定结果偏小的成分是___。5．（2018·广西贵港）某化学兴趣小组同学学习海水“制碱”知识后，到实验室做实验，小华实验：先取2mL Na2CO3溶液遇试管中，再用胶头滴管滴入少量稀盐酸，无明显现象；小红实验：先取2ml稀盐酸于试管中，再用胶头滴管滴入少量Na2CO3溶液，却马上观察到有气泡产生，两人实验所用的Na2CO3溶液、稀盐酸均相同，却观察到不同的实验现象，他们为了查明原因，查阅资料：①HCl和Na2CO3反应时其实是分步进行的，即：Na2CO3+HCl== NaCl+NaHCO3（先），NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑（后）。② NaHCO3溶液与足量澄清石灰水混合会变浑浊。③Ca(HCO3)2溶于水请回答：（1）NaHCO3俗称_________；（2）NaHCO3在医疗上是治疗_________的药剂之一。【提出问题】小华实验后溶液中的溶质是什么？【猜想与假设】猜想①NaCl；② NaCl、NaHCO3；③NaCl、Na2CO3；④NaCl、Na2CO3、NaHCO3【提出质疑】小红认为猜想_____一定不正确。【实验探究】实验操作实验现象结论取适量小华实验后的溶液于试管中，滴入澄清石灰水溶液变浑浊猜想④成立 【交流与反思】（1）大家一致认为上面实验探究结论不正确，原因是_________（用化学方程式表示）。（2）小红认为，小华实验后的溶液应该继续慢慢滴入稀盐酸，若一开始无明显现象，一会后观察到有气泡产生，则猜想__________成立。【归纳与总结】小华实验与小红实验现象不同的主要原因与__________有关。 参考答案：1．(1)bd(2)          固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色     方案二，操作简单（合理即可）(3)     Cu、Cu2O     取样于试管中，加入氨水振荡，红色固体部分溶解，得到蓝色溶液 【分析】 （1）根据化学化学变化过程中元素不变，铜生成“铜绿”【化学式为Cu2(OH)2CO3】，与铜、氧气、水有关，还与二氧化碳有关；为了证明“必须有二氧化碳”，需在控制变量的基础上，选择实验b（有水、氧气、无二氧化碳）和实验d（有水、有氧气、有二氧化碳）作对比实验，故填：bd；（2）①由分析可知：X为碳的氧化物时，步骤Ⅱ中发生反应为一氧化碳与氧化铁加热生成铜和二氧化碳，化学方程式为，故填：；②由分析可知：步骤V中铜不与稀硫酸反应，与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，所以观察到的现象为固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，故填：固体部分溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；③由【查阅资料】图示及分析可知：两个方案中回收铜的质量相等，但方案一需要加热，所以方案二因具有操作简单、节能安全等优点，所以更优越，故填：方案二；操作简单（合理即可）；（3）12.0g氧化铜用氢气还原，若红色固体只有铜，则铜的质量为；若红色固体只有氧化亚铜，则，小红得到的红色固体为9.8g（9.6g<9.8g<10.8g），则红色固体为Cu2O和Cu的混合物，故填：Cu、Cu2O；小强同学得到红色固体10.4g（9.6g<9.8g<10.8g），确定红色固体为Cu2O和Cu的混合物；检验红色固体成分，根据查阅资料d可知，取样于试管中加入氨水，铜不溶解，氧化亚铜溶解，得到蓝色溶液，故填：取样于试管中，加入氨水振荡，红色固体部分溶解，得到蓝色溶液。2． Ba(OH)2、Na2SO4不能共存，会反应生成硫酸钡沉淀          Na2SO4     溶液颜色不变     碳酸钠溶液呈碱性，也能使酚酞溶液变红色，同时硝酸与碳酸钠反应是分步反应，加入少量的硝酸时也没有气体产生，所以无法确定溶液中的溶质是否存在NaOH；【详解】猜想假设：小明同学猜想溶液中的溶质是酚酞、NaCl、Ba(OH)2、Na2SO4，而氢氧化钡和硫酸钠不能共存，所以猜想是错误的；实验探究：甲同学：烧杯中的不溶物中碳酸钡在加稀硝酸反应生成硝酸钡，硝酸钡与烧杯中剩余的硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀，不溶物由碳酸钡变成硫酸钡，质量增加。由这一现象说明溶液中还一定含有硫酸钠；反应的方程式为；Na2SO4；乙同学：根据实验结论溶液中有氢氧化钠和碳酸钠，加入氯化钡后，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀，溶液中因为还有氢氧化钠，故溶液依然显碱性，使酚酞变红，故溶液颜色不变；交流反思：根据查阅资料可知硝酸与碳酸钠的反应是分步进行，少量的硝酸与碳酸钠反应时生成碳酸氢钠和硝酸钠，无气体产生，故在滴加硝酸时，没有气体产生不能确定是否存在氢氧化钠，同时碳酸钠溶液显碱性，也可以是酚酞溶液变红，故填：碳酸钠溶液呈碱性，也能使酚酞溶液变红色，同时硝酸与碳酸钠反应是分步反应，加入少量的硝酸时也没有气体产生，所以无法确定溶液中的溶质是否存在NaOH；3．产生白色沉淀     CaCl2     一开始无明显现象，后产生白色沉淀     紫色石蕊试液变红，溶液显酸性，碳酸钙一定与稀盐酸反应生成了二氧化碳，但是仅凭有气泡产生，无法得出产生了氢气     所用试剂的量不同     【详解】碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故观察到产生白色沉淀；实验探究：甲组：取少量烧杯中的溶液于试管中，滴入紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液变红色，紫色石蕊试液遇酸变红，紫色石蕊试液变红色，说明溶液显酸性，A：铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气；B：氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水；C：碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，烧杯中溶液显酸性，说明稀盐酸过量，故产生的氢氧化钠和稀盐酸反应生成了氯化钠和水，碳酸钙和稀盐酸也反应生成了氯化钙、二氧化碳和水，故溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、CaCl2、HCl；乙组：分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中，往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液，再滴入无色酚酞溶液，只观察到溶液变红色，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，没有观察到白色沉淀产生，说明溶液中不含碳酸钠，无色酚酞试液遇碱变红，溶液变红色，说明溶液显碱性，实验结论为：气体为H2；溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH，故往另一支试管中不断滴入稀盐酸，氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水，待完全反应后，，故实验现象为：一开始无明显现象，后产生白色沉淀；交流与反思：（1）由分析可知，紫色石蕊试液变红，溶液显酸性，碳酸钙一定与稀盐酸反应生成了二氧化碳，但是仅凭有气泡产生，无法得出产生了氢气；（2）甲、乙小组同学所做实验相同，得出的实验结论却不同，原因是：所用试剂的量不同；拓展与应用：氯化铝与氢氧化钠反应：，，故只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应为：。4．Ca+2H2O═H2↑+Ca(OH)2     温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解     CaO、Ca(OH)2、CaCO3     3.7     使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收     氧化钙【详解】（1）实验结论：金属钙能与水反应。经进一步检验，产生的气体能燃烧，由质量守恒定律可知，该气体是氢气，因此钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，反应的化学方程式：Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；交流与反思：反应结束放置一段时间后，溶液变澄清的原因是温度降低氢氧化钙溶解度增大，不能溶解的氢氧化钙全部溶解；（2）分析与结论：A装置中浓硫酸具有吸水性，增重0.9g，B装置中氢氧化钠能吸收二氧化碳，增重2.2g，说明氢氧化钙分解生成了0.9g水，碳酸钙分解生成了2.2g二氧化碳；设：生成0.9g水需要氢氧化钙的质量为x。     x=3.7g；设：生成2.2g二氧化碳需要碳酸钙的质量为y。    y=5.0g；干燥剂中氧化钙质量=10.0g-3.7g-5g=1.3g，该包干燥剂的成分有CaO、Ca（OH）2、CaCO3，其中Ca（OH）2的质量为3.7g反思与拓展：①停止加热后，需要通入N2一段时间的目的是使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收；②若没有C装置，会导致空气中的部分二氧化碳进入B装置中，导致测定的二氧化碳质量偏大，由于氢氧化钙的测定值不变，因此含量测定结果偏小的成分是氧化钙。5．小苏打     胃酸过多     ③     2NaHCO3+Ca（OH）2= CaCO3↓+ Na2CO3+ 2H2O     ④     加入试剂的顺序【详解】（1）碳酸氢钠俗称小苏打；（2）碳酸氢钠会与盐酸反应而消耗胃酸；提出质疑：Na2CO3＋HCl═NaCl＋NaHCO3（先），NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑（后），所以小红认为猜想③一定不正确；交流与反思：（1）碳酸氢钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，化学方程式为：2NaHCO3＋Ca（OH）2＝CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O；（2）碳酸钠会先与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，所以实验后的溶液应该继续慢慢滴入稀盐酸，若一开始无明显现象，一会后观察到有气泡产生，则猜想④成立；归纳与总结：小华实验与小红实验现象不同的主要原因与加入试剂的顺序有关。【点睛】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。