2022年中考化学专题复习:科学探究题突破训练
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这是一份2022年中考化学专题复习:科学探究题突破训练,共26页。试卷主要包含了 学习小组同学在探究 Cu , 小茗同学在学习完酸等内容,欢迎下载使用。
1、 学习小组同学在探究 Cu 、 Al 、 Ag 的活动性顺序时,做了如下两个实验,并由此展开了一系列学习探究活动。
(学习交流)
( 1 )实验中观察到,甲中铝丝表面附着一层 ______ 色固体,乙中溶液颜色变为 ______ 色。
( 2 )你认为通过上述实验 ______ (填 “能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。
(拓展探究)
上述实验后,同学们想进行废液的处理与回收,于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中,观察到混合溶液(即废液)澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的 CuSO 4 和 AgNO 3 ,为此,他们进行了实验并记录如下:
(反思评价)
讨论后大家一致认为实验 2 所得结论不合理。你认为理由是 ______ (用化学方程式表示)。
(拓展应用)
同学们尝试从废液中回收铜,将过量铝粉加入废液中,充分反应后过滤,滤液中存在的金属阳离子是 ______ (写离子符号)。
2、 黑火药是我国古代 “ 四大发明 ” 之一,某项目式学习小组对其组成产生兴趣,进行了以下探究:
(查阅资料)
①黑火药由硝石 (KNO 3 ) 、硫磺粉 (S) 和木炭粉 (C) 混合而成。
② SO 2 能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色。
③ CO 2 不能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色。
(实验方案)
Ⅰ .取黑火药与适量水混合、搅拌、过滤、得到溶液和固体。
Ⅱ .将 Ⅰ 所得溶液蒸发溶剂、冷却,得到晶体,该过程在化学上叫做 ___________ ,在老师帮助下,小组通过其他实验证实晶体为 KNO 3 。
Ⅲ .通过下述实验证实 Ⅰ 得到的固体为 S 和 C 的混合物;按如图组装仪器,先通入 N 2 ,再点燃酒精灯、通入足量 O 2 使 A 中固体完全燃烧。
(记录现象)
(讨论交流)
(1) 装置 A 中硫磺粉、木炭粉发生了 ___________ ( 填 “ 氧化 ” 或 “ 还原 ”) 反应。
(2) 装置 C 中反应的化学方程式为: 5SO2 +2KMnO4 +2 ___________ ═K2 SO4 +2MnSO4 +2H2 SO4 ,实验中装置 C 溶液的 pH 将 ___________ ( 填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ”) 。
(3) 装置 D 的作用是 ___________ 。
(4) 装置 E 中反应的化学方程式为 ___________ 。
3、 某化学兴趣小组以 A 装置为核心装置设计了如图系列实验:(固定装置的仪器已省略)
按如图所示连接仪器,检查整套装置的气密性良好,添加药品,固定装置,进行实验。
( 1 )关闭 K 2 ,打开 K 1 ,将 H 2 O 2 溶液缓缓滴入锥形瓶中,待 D 装置中出现连续均匀气泡时点燃 C 装置中的酒精灯,观察到 V 型管内 a 处的硫燃烧,现象是 ______ ,试写出在 D 装置中反应的化学方程式 ______ ,待 V 型管内的硫燃尽后仍要继续通一段时间的氧气,目的是 ______ 。
( 2 )打开 K 2 ,关闭 K 1 ,继续将 H 2 O 2 溶液缓慢滴入锥形瓶,观察到装置 E 中 ______ (填现象),说明氢氧化钠和稀盐酸一定发生了反应。
( 3 )兴趣小组有同学提出疑问: E 装置内反应后的废液中除酚酞以外还有哪些溶质呢?请你一起参与探究。
(作出猜想)
猜想一: NaCl
猜想二: NaCl 和 NaOH
猜想三: ______ 。
(分析)以上有一种猜想一定错误,请写出错误猜想的序号及错误理由 ______ 。
(资料) NaCl 的水溶液呈中性。
(设计并进行实验)排除了错误猜想后,为了验证其余猜想,同学们进行了如下实验:
(交流反思)该废液未经处理不能随意倒入水池。
4、 实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们对其是否变质进行实验探究。
(提出问题)敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢?
(猜想与假设)
猜想 I :没有变质。
猜想 II : ___________ 。
猜想 III :部分变质。
(实验探究)
同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成相关内容
(1) 小军设计的实验方案
(2) 小慧设计的实验方案
(反思与评价)
(3) 同学们讨论认为,小军的实验结论不严密,理由是 ___________ 。
(拓展实验)
(4) 小慧实验 ②中所加的试剂替换为下列 ________ 操作,也可以实现相同的目的。
a .测溶液的 pH b. 滴加 MgSO 4 溶液 c. 通入 CO 2 d. 滴加稀盐酸
(5) 若要除去 NaOH 溶液中混有的 Na 2 CO 3 ,涉及反应的化学方程式为 ___________ 。
5、 ( 1 )如图为实验室制取并收集气体的装置图,请回答下列问题:
①仪器 a 的名称是 ______ 。
②若用 A 装置制取氧气,写出对应的化学方程式 ______ 。
③若需收集一瓶较纯净的氧气,应选用的装置是 ______ (填装置序号)。
④若用 C 装置收集一瓶二氧化碳气体,其验满的方法是 ______ 。
⑤二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体,比空气的密度大,易溶于水且与水反应。若用 F 装置收集二氧化硫气体,则气体应从 ______ (填 “ b ”或“ c ”)端导入。
( 2 )电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气( Cl 2 )和氢气,并进而生产具有消毒、漂白作用的漂白液。
①粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、 ______ 操作除去,以免破坏电解装置。
②写出电解饱和食盐水的化学方程式 ______ 。
③某同学想知道某一瓶放置一段时间的漂白液是否变质,设计了下列探究实验。
(查阅资料) Ⅰ.制取漂白液(有效成分为 NaClO )的原理:
Ⅱ.在空气中 NaClO 易发生反应: , HClO 能使有色布条褪色,且 HClO 含量越高,漂白效果越好; HClO 易分解,分解后丧失漂白作用
Ⅲ. Ca(ClO) 2 易溶于水
(提出问题)放置一段时间的漂白液是否变质?
(提出猜想)猜想 1 :未变质,溶液中主要成分为 NaCl 、 NaClO
猜想 2 :部分变质,溶液中主要成分为 NaCl 、 NaClO 、 Na2 CO3
猜想 3 :全部变质,溶液中主要成分为 NaCl 、 Na2 CO3
(实验探究)
写出实验操作 ⅱ中产生白色沉淀的化学方程式 ______ 。
(拓展应用)由(查阅资料)和如图可知,需控制 pH 约为 ______ 时(填整数),漂白液具有最佳漂白能力。
6、 学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。某学习小组对铁锈蚀进行探究。
(提出问题)铁锈蚀与哪些因素有关?
(查阅资料)
( 1 )氯化钙固体可作干燥剂。
( 2 )一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
( 3 )常温常压,氢气密度是 dg/mL 。
(设计与实验)
实验一:定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图 1 实验,现象如表。
( 1 )对比 A 、 B 、 C 试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的 ______ 发生化学反应。
( 2 )对比 A 、 D 试管中实验现象,说明铁锈蚀还与 ______ 有关。
( 3 )铁锈蚀后应及时除锈的原因是 ______ ,写出除铁锈的化学方程式 ______ 。
实验二:定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了如图装置,检查气密性,将 5g 铁粉和 2g 碳粉加入三颈烧瓶, t 1 时刻加入 2mL 饱和 NaCl 溶液后,再将一只装有 5mL 稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据。
( 4 )据图, t 2 时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是 ______ 。
( 5 )据图,对比 AB 段和 BC 段说明 ______ 分析 t 3 时刻压强突然变大的原因是 ______ 。
实验三:测定铁锈含量
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥,得 mg 固体,连接如图装置,检查气密性,加入固体与足量稀盐酸进行实验。
( 6 )完全反应后,常温常压下测得生成气体体积为 VmL ,则该固体中铁锈质量分数表达式为 ______ 。
( 7 )该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是 ______ ,解决方法是 ______ 。
(反思与评价)
( 8 )与实验一对比,实验二铁锈蚀明显更快的原因是 ______ 。
7、 小茗同学在学习完酸、碱、盐的化学性质后,进行了如图所示的实验,请你来参与她的探究活动并回答下列问题。
( 1 )甲试管中的化学反应方程式为 ______ ,当小茗同学观察到试管中出现 ______ 的现象时,得出了氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应的结论。乙试管中两种溶液不能发生反应,理由是 ______ 。
( 2 )实验结束后,小若同学将三支试管内的物质全部倒入同一个干净的废液缸中,观察到白色沉淀明显增多,废液缸中液体始终呈红色,为了得出废液缸中废液的溶质成分,小茗同学进行了以下的实验探究。
(提出问题)废液缸中废液的溶质成分有哪些?(酚酞除外)
(进行猜想)
猜想一: NaC1 、 NaOH 、 BaCl 2
猜想二: NaCl 、 NaOH
猜想三: ______
(设计实验)请你帮助小茗同学设计实验方案,证明猜想一成立。
(反思拓展)废液缸中的白色沉淀成分是 ______ (写出化学式)。
8、 已知 Mg 能在 CO 2 中燃烧,根据金属活动性顺序表, Na 的金属活动性比 Mg 强,说明 Na 也能在 CO 2 中燃烧。为了验证,实验小组进行了以下实验探究:
(查阅资料)
①金属钠性质活泼,常温下,金属钠极易与氧气反应,生成白色固体氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠。全属钠还可以与水剧烈反应,放出氢气。
② Na2 CO3 溶液显碱性; CaCl2 溶液显中性。
(实验探究一)
步骤 1 :打开活塞,让 A 装置中产生的气体依次通过 B 、 C ,收集一瓶纯净的 CO 2 气体。
步骤 2 :将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在 CO 2 中继续燃烧,发光放热,冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质。
(问题讨论)
( 1 )为获得纯净的 CO2 ,可利用装置 B 除去 CO2 中混有的 ______ ;装置 C 中盛放的试剂是 ______ 。
( 2 )步骤 2 中生成的黑色固体成分是 ______ 。
(初步结论) Na 能在 CO2 中燃烧。
(提出问题)白色物质是什么?
(猜想与假设)猜想一:氧化钠 猜想二:碳酸钠;
猜想三:氧化钠和碳酸钠的混合物; 猜想四:氢氧化钠。
( 3 )大家讨论后一致认为猜想四是错误的,理由是 ______ 。
(实验探究二)对白色物质是什么进行实验探究,方案设计如下:
方案 1 :取该样品少量于试管中,加入适量的水。振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色。结论:白色物质中一定有氧化钠。
方案 2 :取该样品少量于试管中,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出:
结论:白色物质中一定有 ______ 。
方案 3 :取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,过滤,再向滤液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象。
(反思与评价)
( 4 )甲同学思考后提出方案 1 得出的结论不正确,其理由是 ______ 。
( 5 )请将方案 2 结论补充完整: ______ 。(填化学式)
( 6 )方案 3 中加入过量 CaCl2 溶液的目的是 ______ 。写出此反应的化学方程式 ______ 。
(实验结论)
( 7 )综上所述,你认为猜想 ______ 成立。
( 8 )请写出 Na 在 CO2 中燃烧的化学方程式 ______ 。
9、 碳酸钠在生活中有广泛的用途,某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质,进行了如下实验:向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂,实验现象记录如下:
试管 3 中发生反应的化学方程式为 _______ 。
化学兴趣小组的同学对反应后溶液中溶质的成分进一步探究:小组同学将试管 3 中的物质过滤,得到滤液 A 。
(提出问题)滤液 A 中溶质的成分是什么?
(猜想假设)猜想一: NaOH
猜想二: NaOH 和 Na2 CO3
猜想三: _______
猜想四: NaOH 、 Na2 CO3 和 Ca(OH)2
(活动探究)
1. 小组讨论:有同学认为猜想四不成立,原因是 _______ 。
2. 进行实验:
(反思与评价)
1. 碳酸钠溶液呈 _______ 性,可以和盐酸、氢氧化钙、氯化钡等物质发生反应。
2. 要验证反应后物质的成分,既要考虑生成物,还应考虑 _______ 。
10、 小英设计了探究 SO 2 与 AgNO 3 溶液反应的实验。将 SO 2 通入质量分数为 1.7% 的 AgNO 3 溶液中,反应后过滤得到无色溶液 A 和白色沉淀 B 。对体系中有关物质性质分析得知沉淀 B 可能为 Ag 2 SO 3 , Ag 2 SO 4 或二者混合物。
(查阅资料) Ag 2 SO 4 为白色固体,微溶于水
Ag 2 SO 3 为白色固体,难溶于水,溶于过量的 Na 2 SO 3 溶液
(提出问题)白色沉淀 B 的成分是什么?
(猜想与假设)猜想一:仅有 Ag2 SO4 猜想二:仅有 Ag2 SO3 猜想三: ___________
(实验探究)
(实验结论) SO2 与 AgNO3 溶液反应生成一种酸和沉淀 B ,反应的化学方程式是 ___________ 。
(拓展延伸)
①另取溶液 A ,滴加足量 Ba ( NO3 )2 溶液,无明显现象,再加入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,原因是 ___________ 。
②向盛有少量 AgNO 3 溶液的试管里滴入 Na 2 SO 3 溶液至过量,实验现象是 ___________ 。
11、 在探究碱溶液的化学性质时,某兴趣小组将两支规格相同且充满二氧化碳的试管分别插入氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液中,摆动试管,如下图所示:
(观察现象)
(1) 实验 A 中试管内液面上升,试管内出现浑浊的现象,发生反应的化学方程式为 _______ 。
(2) 实验 B 中试管内液面上升,无浑浊现象。
(提出问题)
氢氧化钠溶液与二氧化碳是否发生了反应。
(讨论交流)
(1) 甲同学根据 B 试管内液面上升的现象,认为氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。
(2) 乙同学认为:由此实验直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密,你认为乙同学的理由是 _______ 。
(3) 丙同学认为:可以从化学反应有新物质生成的角度,来证明二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生化学反应,他发现实验台上有下列试剂:酚酞溶液、石蕊溶液、稀盐酸、稀硫酸、氯化钙溶液、硝酸钡溶液。请你从中选择一种试剂,帮助丙同学设计实验,验证二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生了化学反应。
(实验验证)
(拓展应用)
根据以上实验现象,参考小资料,选用 “ 饱和氢氧化钠溶液 ” 或 “ 饱和氢氧化钙溶液 ” 完成下面问题:
小资料: 20 ℃时氢氧化钠的溶解度为 109g ,氢氧化钙的溶解度为 0.165g 。
(1) 鉴别二氧化碳气体,应该选用 _______ 。
(2) 吸收二氧化碳气体,应该选用 _______ 。
12、 水和溶液在生产生活中用途广泛,请回答下列问题。
( 1 )自来水厂在净化水的过程中加入明矾的作用是 ______ (填 “杀菌”或“使悬浮物沉淀”);水能灭火的主要原因是 ______ 。
( 2 )生活中的下列物质属于溶液的是 ______ (填字母序号,下同)。
A .白酒 B .豆浆 C .糖水 D .泥浆
( 3 )在 2021 年全国两会上, “蓝天、碧水净土保卫战”成为聚焦重点,下列符合这一目标的是 ______ 。
A .生活污水任意排放
B .工业废水坚持达标排放
C .大量使用农药和化肥,增加农作物产量
D .农业上改漫灌为滴灌
( 4 ) t 2 ℃时,向盛有 10mL 水的 Ⅰ、Ⅱ两支试管中分别加入等质量的甲、乙两种固体,充分溶解后,观察到如图 1 所示的现象。图 2 是甲、乙两种固体的溶解度曲线。请回答:
①图 2 中表示甲物质溶解度曲线的是 ______ (填 “ a ”或“ b ”)。
②根据图 2 分析,下列说法正确的是: ______ 。
A .乙中混有少量甲,可用降温结晶法提纯乙
B .等质量甲、乙饱和溶液由 t 2 ℃降温至 t 1 ℃,所得溶液溶质质量分数相等
C .升温可使甲的饱和溶液变为不饱和溶液
D . t 1 ℃时,将 20g 甲物质加入 50g 水中充分溶解,得到 70g 溶液
13、 关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以 “探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
(任务一)认识燃烧
( 1 )酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,下列不属于三者燃烧共有的现象是 ______ (填字母序号)。
A 发光 B 产生有刺激性气味的气体 C 放热 D 产生使澄清石灰水变浑浊的气体
( 2 )写出酒精( C2 H5 OH )完全燃烧的化学方程式 ______ 。
(任务二)探究燃烧的条件及质量变化
( 3 )该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤 1 :室温下,按如图组装装置,装入药品,称量装置总质量为 m 1 g 。
步骤 2 :将锥形瓶浸入 80℃ 的热水中,观察现象。
步骤 3 :取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶;打开止水夹 K 1 ,和 K 2 ,从 K 1 处缓慢通入约 50mL 氧气,再关闭 K1 和 K2 ,称量装置总质量为 m2 g 。
步骤 4 :将锥形瓶再次浸入 80℃ 的热水中,观察现象。
步骤 5 :取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为 m 3 g 。
①通过上述实验,能证明燃烧需要氧气的实验现象是 ______ 。
② m 1 、 m 2 、 m 3 的大小关系是 ______ 。
(任务三)调控燃烧
( 4 )报道显示:国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃,请给出一条合理的灭火建议 ______ 。
(任务四)再探铁的燃烧
( 5 )查阅文献:颗粒直径为 20~30nm 的铁粉,在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识,回答下列问题:
①影响铁燃烧的因素有 _______ 、 _______ (至少答出 2 点)。
②铁与氧气反应的条件不同,产物不同。若 5 . 6g 铁与氧气反应可得 ag 产物,且铁无剩余,则 a 的取值范围是 ______ 。
14、 某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。
(气体制取)
( 1 )实验室用大理石与稀盐酸( 1 : 2 )制取二氧化碳的化学方程式为 ______ 。
( 2 )稀盐酸( 1 :2 )是指浓盐酸与水按体积比 1 : 2 进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为 37% ,密度为 1.19g/cm3 ;水的密度为 1g/cm 3 。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数(计算结果保留一位小数)(写出计算过程) ______ 。
(实验探究)用实验证明碳酸型饮料(如汽水)中含有二氧化碳。兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验:打开汽水瓶盖,立即塞上带导管的橡皮塞,将导管另一端伸入装有试剂的试管中、甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。
甲同学在试管中加入少量澄清石灰水,观察到试管内 ______ ,由此得到结论:该汽水中含有二氧化碳。
乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液,观察到试管内 ______ 。
乙同学认为也能得到甲同学的结论。
(评价反思)兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。
( 1 )丙同学认为甲同学的方案比较合理,其试管中发生反应的化学方程式为 ______ 。
( 2 )丁同学质疑乙同学的方案不够严密,认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管,而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究:
①查阅资料:柠檬酸为无色晶体,易溶于水和酒精;常温稳定,熔点 153 ℃,熔化后沸腾前分解,分解温度约为 175 ℃;柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸。
②乙同学在自己实验的基础上,未增加任何试剂,接着进行了一步实验操作,该操作是 ______ ,可观察到 ______ ,该反应的化学方程式为 ______ 。可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。
15、 碳酸氢钠是一种应用广泛的盐,化学小组对其进行了探究。
(1) NaHCO3 可称为钠盐或碳酸氢盐,它是由 Na + 和 _______ ( 填离子符号 ) 构成,医疗上能用于治疗胃酸 ( 含有盐酸 ) 过多症,反应的化学方程式为 _______ 。
(提出问题)实验室中如何制取少量 NaHCO 3 ?
(查阅资料)
材料一:候氏制碱的原理: ;
。
材料二:研究发现, NaHCO 3 溶于水时吸收热量, Na 2 CO 3 溶于水时放出热量。
(实验制备)根据候氏制碱原理设计如题图 -1 所示装置制取 NaHCO 3 。
反应结束后,将试管中的混合物过滤,洗涤,低温烘干得白色固体。
(2) 烧杯中冰水的作用是 _______ 。
(3) 能进一步确认该白色固体是 NaHCO 3 的实验方案是 _______ ( 须用到的仪器和药品:试管、温度计、水 ) 。
(4) 题图 -2 中碳酸氢钠的溶解度在 60 ℃后无数据的原因可能是 _______ 。
(性质探究)
常温下,取一定量的 NaHCO3 溶液于烧杯中,插入 pH 传感器,向烧杯中持续滴加 CaCl 2 溶液,有白色沉淀生成,当溶液的 pH 变为 6.68 时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的 pH 随时间变化如题图 -3 所示。
(查阅资料)
材料三: NaHCO 3 溶于水后,少量的 HCO 3 - 能同时发生如下变化:
变化 ①: ;
变化 ②: 。
材料四:溶液的酸碱性与溶液中 H + 和 OH - 数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中 OH - 的数目大于 H + 的数目时,溶液的 pH>7 ,反之 pH
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