2022中考化学实验探究题：实际应用型（无答案）

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2022中考化学实验探究题：实际应用型（难度：★★★★★）1. 阅读文章，回答下列问题。 牙膏是我们日常口腔清洁的必需品。依据添加剂的成分和含量不同，可将牙膏分为高磨擦剂含量牙膏和低磨擦剂含量牙膏，其主要数据如下表。   摩擦剂保湿剂香精发泡剂增稠剂其他添加剂高磨擦剂含量牙膏40%-50%10%-30%0.8%-1.8%1.5%-3.0%1%-2%0.3%-6%低磨擦剂含量牙膏15%-25%35%-65%0.85%-1.5%1.0%-2.5%0.2%-0.9%0.3%-6%其中，清洁牙齿主要通过摩擦剂来实现。其摩擦性取决于磨擦剂的形状、大小、硬度和含量。常见的摩擦剂有碳酸钙、二氧化硅和氩氧化铝[Al(OH)3]等。碳酸钙具有较高的摩擦性，硬度大，储量丰富、一般用来做经济型牙膏。二氧化硅的摩擦性较低，在使用过程中易于保护牙龈，适于老人及牙齿受损的人群。氢氧化铝分为普通氢氧化铝和球形氢氧化铝（如图1、2），它们具有白度高、光泽好等优点，但球形氢氧化铝的表面更加光滑，其生产工艺流程如图3。    在实际生产中，通常会选用多种磨擦剂混合使用。例如，用二氧化硅和碳酸钙混合使用，既能保留牙膏对牙菌斑、牙结石的清洁效果，又可以避免其对牙齿的磨损。  （1） 碳酸钙中含有的非金属元素共________种。常见摩擦剂中属于氧化物的是________。 （2） “高摩擦剂含量牙膏”的成分中，含量一定高于“低摩擦剂含量牙膏”的是________。 （3） 影响摩擦剂摩擦性的因素有________。 （4） 适用于老人及牙齿受损人群的摩擦剂是________。 （5） 球形氢氧化铝的生产工艺流程中，反应物除 NaAlO2外，还有________。 （6） 下列说法正确的是________（填序号） A通常多种摩擦剂混合使用比单独使用效果好  B普通氢氧化铝比球形氢氧化铝对牙齿的磨损更小  C选取摩擦剂时，除考虑摩擦性，还需要考虑原料的成本 2. 小明同学假期在家看电视台一档“家有妙招”栏目中介绍一种“活性炭软化水“的妙招，心里泛起了嘀咕：活性炭真的可以除去硬水中钙、镁离子而使硬水软化吗？于是他到学校实验室进行了如下一系列的探究。 （1） 探究一：活性炭能否软化硬水 他按节目中介绍的方法做了一个与“妙招”制作原理相同的简易的净水装置。  （实验1）在两个体积相等的烧杯中，一个加入硬水。一个加经过简易净水器净化后的硬水，各20mL，再分别加等体积的肥皂水，振荡，观察到的现象如下：________。  （得出结论）用活性炭不能软化硬水。  （2） （评价与反思）在实验中一般可通过________来降低水的硬度，做此操作时要在烧瓶中加入几粒碎瓷片，目的是________，日常生活中常采用煮沸方法软化水。 （3） 探究二：煮沸能否一定软化硬水 （查阅资料）  ①水的硬度是水中所溶解的可溶性钙镁化合物引起的，硬水中所溶解的钙镁化合物可分为两类：钙、镁的碳酸氢盐，如碳酸氢钙（Ca(HCO3)2）等；钙、镁的硫酸盐或氯化物。如CaCl2等。一般所说水的硬度是由上述两类化合物引起的。请计算出CaCl2中钙元素化合价为________。  ②Ca(HCO3)2加热分解产生碳酸钙、水、二氧化碳等物质。碳酸钙难溶于水，请写出Ca(HCO3)2加热分解的反应的文字表达式________。  （4） （实验2）为方便研究他准备了碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液来代表两类不同的钙镁化合物。 实验编号实验操作实验现象①分别取5mL的碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液于A、B两支试管中，同时加热A试管中产生大量气泡，有沉淀产生，B试管无明显现象②在上述实验后，分别滴加4滴肥皂水，振荡A试管中有大量的泡沫，B试管中泡沫较少（得出结论2）煮沸实际上只能降低________类所引起的水的硬度。  （评价与反思2）小芳同学提出，上述实验②不做也可以得出实验的结论，理由是________。 3. 质检人员义务为农民检测化肥(如图)，她们抄取化肥袋上化肥的名称：碳铵、氯化铵、硫铵、磷矿粉、过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾。若你参加了检验组成员，请你探究。     [提出问题]怎样检验这些化肥?  （1） [设计实验1]首先，通过物理方法设计方案如下（不填表格）：  收集到的各种化肥外观       气味       溶解性       观察外观，将上述化肥初步分类。你认为灰白色化肥一类是①________；其它为白色。  闻气味：在白色化肥中能闻到明显气味的是碳铵，该化肥被检验出来。  溶解性：没有检验出的灰白色化肥分别放在等量水中，搅拌静置，不溶于水的被检验出化肥是②________。  （2） [设计实验2]对没有区分开的白色化肥分别加入熟石灰粉末，进行研磨有氨味的是③________；写出一个研磨有氨味的化学反应方程式④________。 （3） [反思交流] ①上述化肥中，对氯化物和硫酸盐，检验它们时，先加入⑤_____；  ②终上所述，归纳检验化肥由易到难的步骤，每步用一个字概括为⑥1________ 2 ________3________4________ 5再检验阴离子 4. 苦卤中提取氯化钾 氯化钾是低钠盐的主要添加剂，从海水晒盐后的苦卤中可以提取氯化钾。    （1） 物理方法提取 苦卤的主要成分是氯化镁和氯化钠，其次是硫酸镁和氯化钾。它们的溶解度曲线如图1所示，提取过程如下：  ①将苦卤在较高温度下（填操作名称）________析出氯化钠和硫酸镁。  ②将①中所得混合物进行________操作得到母液。  ③将母液降温，氯化钾和氯化镁析出。在较低温度下用水洗涤，即可获得较纯净的氯化钾。  （2） 化学方法提纯 工业生产的氯化钾中含有少量硫酸镁杂质，不能满足科研的需要，实验室提纯过程如图2所示：    ①提纯过程所用试剂X、Y分别是（写溶质化学式）________、________，所加试剂均稍过量的目的是________。  ②写出提纯过程中发生反应的化学方程式________。  ③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有（写符号）________。 5. 硫酸是一种重要的化工原料，也是实验室中常用的化学试剂。下面是对硫酸的性质、制取、用途等方面的探究，请你共同参与并回答有关问题。 （探究一）硫酸的性质  （1） 探究浓硫酸的某些特性。 ①用小木棍蘸取少量浓硫酸，放置一会后，可观察到________。  ②浓硫酸的稀释：浓硫酸稀释过程如图1所示，b中盛放的物质是________，a的作用是________。  ③兴趣小组把98%的浓硫酸10ml和63.3%的硫酸溶液约20mL分别放入两个相同的小烧杯中，称量、观察、记录、分析，根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图2，由图2曲线你能得到的实验结论：________，________（写两点）。  （2） 探究稀硫酸的化学性质。 如图3将适量的稀硫酸分别加入A～E的五只烧杯中。  ①有产生气泡的是________（填序号，下同）；有白色沉淀生成的是________。  ②能证明C中发生化学反应的现象是________。  （3） 请写出稀硫酸的一种用途________。 （4） （探究二）硫酸的工业制法。 工业上以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程如图4所示  。   ①接触室中发生的化学方程式为________。  ②依据生产硫酸的工艺流程图，下列说法正确的是________（填字母序号）。  A、为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎    B、催化剂能够提高SO2的反应速率和产量  C、吸收塔中得到的产品为混合物        D、沸腾炉排出的矿渣可供炼铁  ③接触室中的SO2平衡转化率与温度及压强的关系如图5所示。催化剂活性与温度的关系见图6．在实际生产中，SO2催化氧化反应的条件选择常压和450℃（对应图中A点），而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是________；________。 （5） （探究三）探究某黄铁矿中FeS2的含量。 同学们进行了如下实验探究。  （查阅资料）①4FeS2+11O2 高温 2Fe2O3+8SO2  ②Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O  （实验探究）  Ⅰ称取1.60g黄铁矿样品放入如图7所示装置（夹持装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气、高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至完全反应。 Ⅱ反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如图8处理 （问题讨论）  ①I中装置甲瓶内盛放的试剂是氢氧化钠溶液，其作用是________；II中滤液所含的溶质一定有________。  ②（含量测定）  II中最终得到的4.66g固体是________（填化学式）。  ③计算该黄铁矿中FeS2的质量分数为________。（写出计算过程）  （6） （交流反思） ①如果缺少甲装置，则最终测得FeS2的质量分数将会________（填“偏大”“偏小”“不变”）  ②如何证明II中所加BaCl2溶液已过量（请简要写出操作方法及现象）________。 6. 过氧化镁（MgO2）是一种镁精细化工产品。在医疗上可用来治疗消化不良、胃酸过多等疾病。在环境保护方面，过氧化镁可用来处理地下水污染的土壤。还可以用于牙膏，对牙齿有漂白和防过敏的作用。某化学兴趣小组对过氧化镁的性质和制备等进行了以下研究。 （1） 一．过氧化镁的性质 过氧化镁（其中氧元素的化合价为________）是一种白色的粉末，其外观与物理性质与氧化镁相似。化学性质不够稳定，不溶于水，但逐渐的被分解放出氧气。过氧化镁有强氧化性，常温下比较稳定，但是加热时会分解生成氧气和氧化镁。请下出该反应的化学方程式________。  （2） 过氧化镁易溶于稀盐酸，发生反应：MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2同时温度升高，说明该反应热量________填“放出”或“吸收”）。 （3） 二．过氧化镁的制备 下图是利用碱式碳酸镁（Mg2( OH)2CO3）和30%的过氧化氢溶液来制取过氧化镁。    （资料）  ①碱式碳酸镁与碳酸镁有相似的化学性质，能与稀盐酸反应产生二氧化碳  ②氧化镁与过氧化氢反应放出大量的热  检测煅烧过程碱式碳酸镁完全分解的方法是________  （4） （写出具体的操作和现象）上述生产过程加入稳定的剂的作用是________。 （5） 用上述碱式碳酸镁在 550、600、650 及 700 ℃下煅烧一定的时间生成氧化镁。用上述条件制备的氧化镁分别与 30% 双氧水反应合成过氧化镁产率（见图1和图2）。碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在________℃，煅烧的时间适宜控制在________ h。    （6） 结果分析：在适宜的温度和时间下，碱式碳酸镁能完全分解，并且得到的氧化镁颗粒表面积最大，能与30%过氧化氢充分反应，所以产率高。推测700℃时，产率明显降低的可能的原因________。 （7） 三．过氧化镁产品纯度检测 在生产过程中，过氧化镁中常常含有少量的氧化镁杂质（其他杂质不考虑），以下是该小组进行纯度检测的实验装置和实验步骤。  ①检查装置气密性，装入药品（样品质量为0.7g），调节刻度管使左右两边液面相平，刻度管度数为10.0mL。  ②打开分液漏斗开关，待瓶中无气泡产生时，关闭开关。再次调节刻度管使左右两边液面相平，刻度管度数为122mL。  稀盐酸中放入的少量硫酸铜溶液目的是________。  （8） 根据上面实验数据计算样品中过氧化镁的质量分数是________（写出具体的计算过程，实验条件下O2密度为1.429g/L）。   （9） 该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大，你觉得可能的原因是（      ） A . 生成的氧气有少量溶于水             B . 未等装置冷却到室温就开始读数 C . 杂质与盐酸反应能产生少量的气体     D . 滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积