江苏专版2020中考化学复习方案题型突破08科学探究题试题.docx

(八)科学探究题类型一物质组成及成分的探究|针对训练|1.2019滨州钙元素是一种重要的金属元素,它可组成氢化钙、氢氧化钙等多种物质。(1)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。某实验探究小组的同学通过查阅资料得知,氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气,请你写出该反应的化学方程式:。(2)该实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2 溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,经检验滤渣的成分是碳酸钙。提出问题滤液中溶质的成分是什么?猜想与假设猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Ca(OH)2;猜想三:NaOH和;猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2。经过讨论,大家认为猜想四不合理,原因是 。实验过程实验步骤现象结论步骤:取滤液,向其中滴加适量的Na2CO3溶液 猜想二不成立步骤:另取滤液,向其中加入足量的溶液产生气泡猜想 成立拓展延伸在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还需考虑 。2.2019泰安在整理实验室时,同学发现7瓶不同的无色溶液(见图T8-4所示),其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损,4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知,2、3、4、5、7号溶液分别是10% NaOH溶液、饱和石灰水、10% Na2CO3溶液、10% CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。图T8-4实验目的给试剂瓶贴上正确的标签;探究部分溶液混合发生的反应。查阅资料CaCl2溶液呈中性,能与Na2CO3发生复分解反应;Ca(OH)2+NaHCO3CaCO3+NaOH+H2O,NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O。实验探究(1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中,向其中分别滴加1号溶液,发现3、4、5号溶液变红色,说明这3种溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”),由该实验可确定的溶液为(写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液,混合均匀后,逐滴加入5号溶液。首先观察到有气泡冒出,然后有沉淀析出。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图T8-5所示,加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图所示。根据图示回答下列问题。图T8-57号溶液是(填名称)。图中b点数据为g。图中hk段发生反应的化学方程式为。(3)取3号溶液于试管中,逐滴加入一定量的6号溶液,观察到溶液变浑浊,过滤,则滤液中含有的溶质可能为NaOH;Na2CO3;NaOH、Na2CO3;NaOH、Ca(OH)2;。实验反思分析上述实验,下列说法不正确的是(填序号)。A.5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液B.该实验无法确定各种试剂,没有完成实验目的C.图中bc段反应过程中溶液的pH变化情况可用图中hk段表示D.碳酸氢钠既能与碱反应,又能与酸反应3.2017常州膨松剂是一种食品添加剂,某研究小组对膨松剂进行了如下探究。趣味实验实验1:和面。向20 g面粉中加入10 mL水,制得的面团编为1号;向20 g面粉中加入10 mL水,再加入2 g膨松剂M,制得的面团编为2号。实验2:发面。将和好的2个面团放入微波炉中加热,几分钟后,取出面团,发现1号面团无明显胀大,2号面团明显胀大且手感比较松软。提出问题膨松剂M的成分是什么?提出假设假设1:M是NH4HCO3;假设2:M是NaHCO3;假设3:M是NH4HCO3和NaHCO3。实验探究1实验步骤实验现象实验结论实验:取少量M于试管中,加热一段时间无刺激性气味;试管内壁有水珠;试管内有固体剩余假设成立;假设不成立提出新问题实验试管中剩余固体是什么?实验探究2实验:将实验所得固体继续加热,无明显现象。冷却,向试管中加水,固体全部溶解,将所得溶液分为2份,向其中1份溶液中滴加稀盐酸,有气泡生成,将生成的气体通入澄清石灰水,有白色沉淀生成;向另1份溶液中滴加足量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液不变红。得出结论实验试管中剩余固体是(填化学式)。反思提高(1)NH4HCO3受热分解的化学方程式是。(2)热稳定性:Na2CO3(填“”“CaHPO4b.碳酸氢钠在水溶液中遇到酸性物质能产生气体c.根据上述反应,产生0.22 g CO2至少需要NaHCO3的质量为0.42 g4.2019无锡水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠(aNa2CO3bH2O2)。某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。查阅资料过氧碳酸钠有Na2CO3和H2O2的双重性质,50 开始分解;过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低。.“鱼浮灵”的制备。实验室用Na2CO3与稳定剂的混合溶液和30%的H2O2溶液反应制备过氧碳酸钠,实验装置如图T8-6所示。图T8-6(1)反应温度不能超过20 的原因是。(2)反应结束后,停止搅拌,向反应液中加入异丙醇,静置过滤、洗涤、干燥,获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的 。.“鱼浮灵”的成分测定。定性检测检测过氧碳酸钠溶液中的成分。(3)请补充完成下列实验报告中的相关内容。实验序号实验步骤实验现象解释或结论取样,加入MnO2粉末,用带火星的木条伸入试管内木条复燃反应的化学方程式 溶液中含有Na2CO3定量研究测定“鱼浮灵”中过氧碳酸钠的组成。实验:称取一定质量的“鱼浮灵”样品于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液,过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钡(BaCO3)固体3.94 g。实验:另称取相同质量的“鱼浮灵”样品于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高锰酸钾溶液,充分反应,消耗KMnO4的质量为1.896 g,该反应的原理是2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O。(4)计算确定过氧碳酸钠(aNa2CO3bH2O2)的化学式。(写出计算过程).“鱼浮灵”的增氧原理。研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化,探究CO32-、OH-对H2O2分解速率的影响,设计了对比实验,实验数据记录如下表。编号试剂pH溶解氧/(mgL-1)H2O6.965.684%H2O2溶液6.016.44Na2CO3溶液+4%H2O2溶液8.149.11NaOH溶液+4%H2O2溶液8.159.12NaOH溶液+4%H2O2溶液9.2610.97(5)由实验可知,常温下,过氧化氢水溶液呈(填“酸性”“中性”或“碱性”)。(6)过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是。类型二物质性质的探究|针对训练|1.2018无锡节选根据图T8-9所示实验装置,回答有关问题。小强和小明两位同学对黄色的FeCl3溶液产生了浓厚的兴趣,查阅资料获得如下信息:FeCl3能与Cu、Fe、Al等金属反应生成FeCl2,如2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2;FeCl3溶液能使无色的苯酚溶液变成紫色。提出问题FeCl3溶液与金属铝反应有哪些现象?FeCl3溶液中的哪种粒子使苯酚溶液变成紫色?实验探究取适量FeCl3溶液于试管中,进行如下实验:图T8-9思考与交流(1)实验前,铝箔表面需要进行打磨处理,其目的是。(2)FeCl3溶液的pH(填“”“”“”或“=”)7。(2)草酸溶液中加入石灰水,生成草酸钙(CaC2O4)固体,该反应的化学方程式为。(二)CaC2O4热分解探究资料:CaC2O4CaCO3+CO。兴趣小组称一定量的CaC2O4固体,在老师的指导下用图T8-14装置进行实验。图T8-14实验一:先通入N2,再加热相应固体,一段时间后停止加热,缓缓通入N2至试管冷却。(1)装置B增重6.6 g,装置B中发生反应的化学方程式为。(2)装置C中观察到的现象,说明反应生成CO。实验二:取出实验一后装置A试管中的剩余固体,按图进行实验。(3)中温度升高,则剩余固体中含有,中产生2.2 g气体。(4)将中溶液蒸发得CaCl2固体22.2 g。结论(1)取用的CaC2O4固体的质量为 g。(2)结合实验及相关数据,本实验中CaC2O4分解的总反应化学方程式为。类型三影响物质变化因素的探究|针对训练|1.2019宁波常温下,铁在潮湿的空气中容易生锈,产物主要为Fe2O3nH2O;铁丝在氧气中燃烧,产物为黑色的Fe3O4。提出问题铁在空气中用酒精灯加热时,是否与空气中氧气发生反应?产物是什么?查阅资料常见的铁的氧化物有三种:FeO、Fe2O3、Fe3O4,其中Fe3O4是磁性物质。FeCl3溶液呈黄色,FeCl2溶液呈浅绿色。探究按图T8-16连接实验装置,检查。向试管内加入铁粉,针筒活塞停在A刻度。加热铁粉的过程中,活塞发生移动。停止加热后,活塞逐渐向左移动,最终停在B刻度。用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末,发现没有粉末被铁钉吸上来。向试管内加入盐酸,发现有气泡产生,溶液立即出现黄色。另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内,发现有气泡产生,溶液变为浅绿色。经检验,步骤、产生的气体相同。图T8-16实验结论与反思(1)步骤中“”处应填: 。(2)步骤、中产生的气体是 。(3)本实验探究的结论是:铁粉在空气中用酒精灯加热时,与空气中氧气发生反应,产物是。(4)结合已学知识和本次探究分析可得,铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的等因素影响。2.2019北京如图T8-17所示“黑面包”实验中,蔗糖(C12H22O11)变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出有刺激性气味的气体。图T8-17提出问题改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢?进行实验分别取5 g糖粉进行实验,根据前2 min 的现象对实验效果进行评分,记录如下:表1实验记录实验糖浓硫酸体积/mL水的滴数温度/效果得分1蔗糖4522652蔗糖51030813蔗糖61550934冰糖41050915冰糖51522886冰糖a530757葡萄糖4153008葡萄糖555009葡萄糖610220处理数据分析表1,计算效果得分均值,结果如下:表2效果得分均值因素均值糖蔗糖79.7冰糖84.7葡萄糖0浓硫酸体积/mL452.0556.3656.0水的滴数546.71057.31560.3温度/2251.03052.05061.3依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。解释与结论(1)蔗糖变成黑色的炭,发生了(填“物理”或“化学”)变化。(2)推测放出的气体含SO2,从元素守恒角度说明理由: 。(3)实验6中,a为mL。(4)根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、滴水和50 。反思与评价(5)表2中,22 对应的均值为51.0,计算该值所依据的3个数据分别是。(6)综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的因素有 。3.2018深圳小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程,回答有关问题。(1)MnO2作催化剂。向5 mL 5%的H2O2溶液中加入少量MnO2 ,立即产生大量气泡。图T8-18写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式:。用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2,从所给装置图中选择并组装一套装置,其连接顺序为 (填序号)。为了确保实验成功,在装药品之前应该。检验O2的方法是,若木条复燃,则证明收集的气体为O2。(2)FeCl3溶液作催化剂。向5 mL 5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的FeCl3溶液,立即产生大量气泡。已知FeCl3溶液中主要含有三种微粒:H2O、Fe3+、Cl-。问题哪种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用?假设假设一:可能是H2O;假设二:可能是Fe3+;假设三:可能是Cl-。分析假设一不可能成立,理由是。实验操作现象其他条件不变,向H2O2溶液中加入NaCl溶液无明显变化其他条件不变,向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液无明显变化其他条件不变,向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液立即产生大量气泡结论假设成立,而假设一和另一种假设不成立。(3)催化剂比较。从循环利用的角度分析,(填化学式)更适合作该反应的催化剂。4.2018北京为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物12.5 g进行系列实验。查阅资料氧化铜(CuO)为黑色固体。碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4 CuSO4+H2O+Cu。进行实验实验1:取质量比111的木炭粉和氧化铜混合物1.3 g,进行实验。序号装置反应后物质的颜色、状态1-1黑色粉末中混有少量红色固体1-2红色固体有金属光泽,混有极少量黑色物质实验2:取一定量的混合物,用1-2装置进行实验。序号木炭粉与氧化铜的质量比反应后物质的颜色、状态2-119红色固体有金属光泽混有少量黑色物质2-2110混有很少量黑色物质2-3111混有极少量黑色物质2-4112无黑色物质2-5113混有较多黑色物质解释与结论(1)配平化学方程式: 1C+ CuO Cu+ CO2。(2)实验1-2中,证明产生了CO2的现象是。(3)实验1的目的是。(4)实验2的结论是 。反思与评价(5)实验2没有进行质量比为114的实验,理由是。(6)为检验2-4的红色固体中是否含Cu2O,所需试剂是。类型四“创新型”探究|针对训练|1.2019大庆某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究活动:作出猜想猜想一:氧气;猜想二:氢气;猜想三:氮气。(1)其他同学认为猜想三是错误的,理由是。进行实验图T8-22分别进行实验:(2)利用图装置进行实验:反应一段时间后,观察到,则猜想一错误。(3)利用图装置进行实验:反应一段时间气体验纯后,在尖嘴处点火观察到,则猜想二正确。得出结论(4)氢氧化钠、水、铝能反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气,请写出此反应的化学方程式:。(5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应,若生成等质量的氢气,则消耗硫酸与氢氧化钠的质量比为。(6)若本实验所用试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液,则观察不到明显的实验现象。其原因是(用化学方程式表示)。(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的性,铝在空气中表面形成一层致密的薄膜,具有一定的抗腐蚀性,写出相应的化学方程式:。2.2019广东某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中,发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。提出问题澄清石灰水为什么没有变浑浊?查阅资料(1)CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸。提出猜想.石灰水已完全变质;.;.CO2中混有HCl。实验方案兴趣小组用原药品继续制取CO2,并进行探究。制备CO2的化学方程式为 。步骤实验操作实验现象结论及化学方程式(1)取少量澄清石灰水于试管中,加入溶液产生白色沉淀猜想不成立(2)将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中 猜想不成立(3)将气体通入盛有溶液的试管中,再加稀硝酸 猜想成立。反应方程式为 实验结论制取的CO2气体中混入了HCl,所以澄清石灰水没有变浑浊。交流讨论若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和。拓展思考回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是 (写一点)。3.2019河南已知:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2。为了证明过氧化钠(Na2O2)固体可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂,某化学兴趣小组的同学利用如图T8-23所示实验装置进行探究活动(铁架台等已略去)。图T8-23(1)A装置中所发生反应的化学方程式为。 (2)请将如图T8-24方框中A装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整。图T8-24(3)D装置的作用是;E装置中可能发生的有关反应的化学方程式为。(4)为了达到实验的目的,以上装置导管接口正确的连接顺序为a接、接、接、接b。(5)氧气可采用B装置收集并用带火星的木条检验,这是利用了氧气的哪些性质?。(6)实验结束后,取C装置中固体溶于水,无气泡产生。请设计实验,检验C装置中固体的成分: (简要写出实验步骤、现象和结论)。(7)某潜水艇上有100人,如果每人每分钟消耗氧气为0.001 kg,假如所需要的氧气全部由Na2O2与CO2反应来提供,则该潜水艇一天所需要Na2O2的质量是多少?4.2019江西化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。联想与实验模仿二氧化碳与水反应进行如图T8-26一所示实验:资料卡片1.二氧化硫与二氧化碳的化学性质相似,能与水反应生成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸也不稳定。2.整个实验在通风橱中进行。图T8-25图T8-26问题与猜想亚硫酸不稳定,为什么红色液体微热后不变为紫色?其原因可能为:猜想1:加热不够充分;猜想2:与空气中氮气有关;猜想3:与空气中氧气有关。探究与验证填写表格中的空格。编号操作现象结论1将图一中红色液体继续加热至沸腾仍为红色猜想1不成立2如图二所示,先通入适量SO2,然后用酒精灯微热先变红后变紫猜想2不成立3如图二所示,先通入适量SO2,再改通入氮气,最后用酒精灯微热 4如图二所示,先通入适量SO2,再改通入,最后用酒精灯微热 猜想3成立分析与结论红色液体微热后不变为紫色的原因是:H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸,进一步实验证明是硫酸。应用与拓展收集某硫酸厂(生产过程中产生SO2)附近刚降到地面的雨水水样,用pH计测得每隔十分钟数据如下表:测定时间5:055:155:255:355:45pH4.954.944.864.854.85(1)分析表中数据,5:15至5:25时间段内水样中主要酸性溶质有。(2)实验社团提出一种处理废气的方案如图T8-27,利用CaCO3粉末、空气为原料,在高温下吸收SO2,写出该反应的化学方程式: 。