江苏省苏州市中考化学专题复习《探究题》.pdf
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1、1 畅游学海敢搏风浪誓教金榜题名。决战高考,改变命运。凌风破浪击长空,擎天揽日跃龙门 探究题 解读探究题型 探究题是中考必考题型,具有情境新、综合性强、知识容量大、难度大等特点。常围绕 猜想与假设、进行实验、解释与结论、反思与评价等探究环节设置问题。 突破探究题型 题型一物质成分和性质的探究 方法点拨 此类试题常考查初中化学中重要物质的性质,立足性质、 探究成分。 解答有关反应后物 质成分的探究题时, 一是要根据质量守恒定律去判断物质的成分; 二是除了要考虑生成物外, 还要考虑反应物的量。 典例引路 例1 某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。 【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢
2、两种元素组成。 【作出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。 【实验验证1】 (1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到,证明有水生成。 (2)同学们用图1 所示的装置进行实验,1 分钟后,提起锥形瓶,翻转后注入20mL饱和 石灰水,加塞、振荡,观察到澄清石灰水变浑浊,确定有 (填化学式 ) 生成。 实验中小明观察到一个意外现象: 锥形瓶内壁上有少量黑色物质。 【交流讨论】经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的。 由此他们猜想还可能生成一氧化碳。为验证一氧化碳,他们设计了如图2 所示的实验。 【实验验证2】 (3)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是。 (4) 将 a 端
3、插入蜡烛的焰心。 (5)用酒精灯加热b 端的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不 充分燃烧有一氧化碳生成。 (6)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是。 【拓展应用】 (7)含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源,且污染空气。为使其充分 燃烧,应采取的措施是 (答一条即可 ) 。 (8)若蜡烛 (CxH4y) 充分燃烧只生成二氧化碳和水,则其燃烧的化学方程式为。 2 【解析】 (1) 验证可燃物燃烧是否有水生成的方法是用干冷的烧杯罩在火焰上,观察烧杯内 壁是否有小液滴生成。 (2) 澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成。 【交流讨论】蜡烛中含有碳
4、元素,当其发生不完全燃烧时可生成炭黑。 (3) 为防止生成的炭黑与氧化铜反应,干扰实验,需放置一团棉花阻挡生成的炭黑与氧化铜 接触。 (4) 若先撤蜡烛,空气会进入玻璃管,使炽热的铜被氧化成氧化铜,故应先熄灭酒精灯,待 玻璃管的温度冷却至室温,再熄灭蜡烛。 (5) 要使可燃物充分燃烧可以采用增大氧气浓度或增大可燃物与氧气的接触面积的措施。 (6) 根据蜡烛燃烧的生成物,可知化学方程式为CxH4y +(x+y)O2=2yH2O+xCO2。 【答案】 (1) 烧杯内壁有水雾 (2)CO2 炭黑 (3) 阻挡炭黑,防止炭黑与氧化铜发生反应 (4) 先撤酒精灯,待玻璃管的温度冷却至室温后,再撤蜡烛 (
5、5) 提供充足的氧气( 或增大燃料与氧气的接触面积等) (6) CxH4y +(x+y)O2=2yH2O+xCO2 例 2 某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验,向烧杯中的氢氧 化钙溶液中滴加一定量的稀盐酸后,发现忘记滴加指示剂,此时,他们停止滴加稀盐酸,并 对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。 (1)写出该中和反应的化学方程式: 。 (2)探究烧杯内溶液中溶质的成分。 【作出猜想】 I.溶质可能是CaCl2与 Ca( OH ) 2 . 溶质可能是CaC12 . 溶质可能是CaCl2与 HCl 【查阅资料】CaC12溶液呈中性 【实验设计】 取少量烧杯中的溶液于试管中,并向
6、试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡, 观察到酚 酞试液不变色。 于是排除了猜想I , 你认为排除猜想I 的理由是。 小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想,请你帮他完成实验,填写以下表格: 实验步骤预计现象预计结论 取少量反应后的溶液于试管中, 逐滴加入碳酸钠溶液 猜想正确 猜想正确 【交流反思】 为确定猜想正确,下列几种实验方案不合理的是 (填字母 ) 。 点燃 点燃 3 A.取反应后的溶液于试管中,滴加紫色石蕊试液变红色 B.取反应后的溶液于试管中,加入锌粉冒气泡 C.用洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液,涂抹在pH试纸上,测得溶液的pH7 说明氢氧化钠溶液没有变质 小李取少量溶液于试管中,加入 适量
7、氯化钡溶液 A 说明氢氧化钠溶液已经变质 (1) 小李同学认为小王同学的结论不科学,其理由是。 (2) 小李同学的实验中观察到实验现象A 为,该反应的化学方程式 为。 (3) 小张同学认为该氢氧化钠溶液只是部分变质。为确定小张同学的猜想,应该对小李同 学的实验进行如下改进: 向试管中加入的氯化钡溶液, 再向试管中滴加酚酞试液, 通过观察溶液颜色变化来检验该溶液是否含有氢氧化钠。 (4) 小王同学在测定溶液PH实验中,由于紧张先将pH试纸润湿后再去测氢氧化钠溶液的 pH ,你认为他测出该溶液的pH会 (填“偏大”“偏小”或“不变”) 。 【反思】 (5) 该氢氧化钠溶液变质的原因是 (用化学方程
8、式表示) 。 【拓展应用】 (6) 要证明氢氧化钠溶液是否变质,你认为还可使用与小李实验所加试剂不同类别的试剂 是 (填一种试剂即可,用化学式填写) 。 (7)若要除去上述变质的氢氧化钠溶液中的杂质,应加入适量的 (填化学式 ) 溶液。 10. 小明设计了趣味实验装置( 见右图 ), 其气密性良好。若要使B中尖 嘴导管有“喷泉”产生,则A中加入的固体和 液体可能是 ( ) A. 硝酸铵和水 B. 氯化钠和水 C. 二氧化锰和过氧化氢溶液 D. 铜和稀盐酸 15 11. 小兵同学利用棉签设计了如图实验,a 处滴浓氨水, b 处滴酚酞溶液,过一会他观察到b 处的棉花变红,a 处的棉花不变红。下列说
9、法不正确的是( ) A. 氨分子在不断地运动 B. 氨水的 pH大于 7 C. 所有分子的运动速率相等 D. 该实验药品用量少并能有效防止氨气逸出 12. (2014嘉兴 ) 在按书本装置测定空气中氧气含量的实验时,当装置内的氧气低于一定含 量时, 红磷就不再与氧气反应,从而导致测量结果偏小。有老师对该实验进行了改进,装置 如图所示。在一容器中倒入刚拆封的“暖宝宝”黑色粉末。再在上面放足量的白磷,迅速扣 上烧杯,随后白磷自燃,利用这一装置可更准确地测定空气中氧气的体积分数。 (1)黑色粉末的主要成分是什么?对此同学们做出了以下两种猜想: 猜想一 : 该粉末可能是木炭粉; 猜想二 : 该粉末可能
10、是铁粉。 根 据 学 过 的 科 学 知 识 , 有 同 学 认 为 猜 想 一 肯 定 是 错 误 的 , 你 认 为 他 的 理 由 是。 (2)通过实验证明加入的黑色粉末是铁粉。加入铁粉后使测定结果更加准确,原因 是。 13. ( 2015安徽 ) 为比较相同浓度的FeC13溶液和 CuSO4溶液对 H2O2分解的催化效果. 某研究 小组进行了如下探究: (1)请写出 H2O2分解的化学方程式: 。 【定性研究】 (2) 如图甲,可通过观察来定性比较两者的催化效果。 【定量研究】 16 (3) 如图乙,实验前检查该装置气密性的方法是。 要定量比较两者的催化效果,可测量生成等体积气体所需的
11、。 【深入研究】 (4) 在 FeC13溶液中,究竟是哪种粒子起催化作用呢? 猜想 1: 铁离子 (Fe 3+) 起催化作用 ; 猜想 2: 起催化作用 ; 猜想 3: 起催化作用 ; 请设计实验,验证猜想1。 实验操作实验现象及结论 14. 某小组设计了从某工厂管道烟泥( 含炭黑、 Cu 、 Zn 和 S)回收 Cu的实验方案 : (1) 操作依次为下图中的 (填字母 ) 。 (2)操作中玻璃棒的作用是。 (3)操作会产生一种大气污染物,它的大量排放会造成。 (4)流程中处发生反应的化学方程式: 。 (5)流程加入的金属X是当今世界上产量最高用途最广泛的金属,X 是。 15. (2014广东
12、 ) 某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后,进行了如图的探究。 17 【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是:I.石墨 ; . 。 【实验】用天平称量1. 5 g氧化铜粉末,直接用铝箔纸包裹。 按上述操作步骤实验,黑色粉末,那么猜想 ( 不成立。 【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜,该反应的化学方程式为。 【改进】把石墨棒换成铝粉重复上述操作,又获成功。那么称取等量的铝粉并进行同样的 操 作 , 其 目 的 是。 改 进 后 的 实 验 证 明 , 金 属 铝 与 铜 活 动 性 顺 序 是,该反应的化学方程式为。 【拓展】如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜,效果更好。联想在空气中灼 烧的铁丝
13、不能燃烧,而铁粉能燃烧,其原因是。 16. ( 2015郴州 ) 化学兴趣小组的同学发现实验台上一瓶标签破损的无色溶液( 标签如图 ) 。 他们提出可能是Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3溶液中的一种,于是决定对这瓶溶液进行实验探 究。查阅资料: 三种物质溶液在常温下的pH如下表 : (1) 小新同学认为该溶液不可能是 , 理由是。 (2) 标签破损的原因: 。 (3) 为确定其成分,小新同学设计如下方案进行探究: 实验步骤现象结论 取该溶液少许于试管中,滴加 过量的 BaCl2溶液,振荡 则该溶液是Na2CO3溶液 过滤,向滤渣滴加稀盐酸 (4) 小芳认为可以设计更简单的实验方案,该方
14、案是。 ( 写出实验步骤、现象及结论) 。 17. 蛇纹石矿可以看做由MgO 、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验流 程如图所示 : (1)蛇纹石加盐酸溶解后,溶液里除了Mg 2+外,还含有的金属离子是 。 (2)进行 I 操作时,控制溶液pH=67(有关氢氧化物沉淀的pH见下表 ) ,沉淀物A中含 有。该操作中Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量,溶液pH会升高,可 能导致溶解,会沉淀析出。 氢氧化物溶液 pH 18 开始沉淀沉淀完全沉淀开始溶解沉淀完全溶解 Fe( OH)32.3 3.4 沉淀不溶沉淀不溶 Al( OH)33.3 5.2 7.8 12
15、.8 Mg(OH)28.6 11.1 沉淀不溶沉淀不溶 (3) 物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是。 (4)确定产品碱式碳酸镁mMgCO3nMg (OH) 2xH2O 的组成。某同学组装仪器如图所 示: 资料查询 : MgCO3、Mg (OH) 2受热易分解,各生成对应的两种氧化物。 实验测得 : 硬质玻璃管中剩余的固体质量为2.0g, D处浓 H2SO4增重 0.9 g,E 处碱石灰增 重 1.76 g,A 装置中 NaOH 溶液的作用是 ; 在实验中要持续通入 空气,其目的是 ;通过计算可得碱式碳酸镁的化学式为 4MgCO 3Mg( OH)24H2O。若将 F 装置
16、去掉, 对实验结果的影响是m值 (镇“偏 大” “偏小”或“不变” ,下同 ),x值。 18. ( 2015盐城 ) 实验室中有一瓶长期使用的氢氧化钠固体样品,某兴趣小组的同学对该样 品的成分及含量进行探究。 【发现问题】该样品中含有哪些物质? 【查阅资料】NaOH 在空气中不会转化成NaHCO3; BaCl2溶液呈中性, Ba ( OH ) 2是可溶性碱 ; CO2在饱和的NaHCO3溶液中几乎不溶解。 【提出猜想】猜想 : NaOH 猜想 II : Na2CO3猜想 III : NaOH和 Na2 CO3 【设计实验】 【收集证据】 (l)若现象 A是有气泡产生, 则 X溶液为, 则 (填
17、 “猜想 I ”“猜 想”或“猜想”) 不成立。 (2) 若 X溶液为 BaC12溶液,现象A是有白色沉淀生成,则产生沉淀的化学方程式是。 取反应后的上层清液,测定其pH,当 pH 7(填“ ” “ 7;向溶液中滴加足量稀盐酸,产生大量气泡; 将 产生的气体通入澄清石灰水中,出现浑浊现象,说明有生成。 结论 : 过碳酸钠具有Na2CO3和 H2O2的双重化学性质。 【工业制备】( 如图 ) (3) 稳定剂的作用是 ;稳定剂中MgCl2和 Na2SiO3发生复分解反应,生成一种难 溶物将过碳酸钠粒子包裹住,该反应的化学方程式为。 (4)浊液中加入异丙醇的作用是。 20 (5) 操作中洗涤晶体的试
18、剂最好选用 (填字母 ) 。 A.饱和 NaCl 溶液 B.水 C.异丙醇 D.稀盐酸 (6)根据如表数据,你认为上述制备反应的最佳温度范围是。 温度范围 / 510 1015 1520 20 25 活性氧含量 /% 13.94 14.02 15.05 14.46 “鱼浮灵”的产率/% 85.49 85.78 88.38 83.01 注: 活性氧含量是指产品中能转化为O2的氧元素的质量分数。 【组成测定】 利用如图装置进行产品中活性氧含量测定和过碳酸钠(xNa2CO3yH2O2)组成 的测定 ( 杂质对测定无影响) 。 【查阅资料】“鱼浮灵”中活性氧含量13. 0% 是一等品,10.5%是合格
19、品。 过碳酸钠能与酸反应放出CO2和 O2 (7) 实验前先缓慢通N2一段时间,加热铜网至红热后,再缓慢滴入过量稀硫酸,直至A 中样品完全反应; 继续缓慢通N2,其目的是。 (8)若先滴入稀硫酸,后加热铜网,会导致x:y的值 (填“偏大”或“偏小”) 。 (9)装置 B的作用是 (填序号 ) 。 除去气体中的水蒸气便于观察和控制气流速度 (10)实验测得C装置中铜网增重1. 2 g, D装置增重2. 2 g, 该产品中活性氧含量为 %;属于 (填“一等品”或“合格品”); x:y= 。 20. (2015泉州 ) 为提高实验探究能力,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,对一瓶久 置出现变质硬化
20、的氢氧化钙固体进行如下探究活动。 【探究活动一】检验硬化的氢氧化钙样品是否完全变质。 (1)用化学方程式表示氢氧化钙变质的原因: 。 (2) 检验氢氧化钙样品是否完全变质,进行如下实验: 实验步骤实验现象实验结论 取氢氧化钙样品少量,研细后加适量 蒸馏水充分混合后静置, 该样品还含有氢氧化钙 【探究活动二】测定样品中含有的变质固体(以下用 R表示 ) 的质量分数。取3 克部分变 质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应,测量生成气体的体积( 气体不溶于植物油) ,从 而计算出样品中R的质量, 便可求出样品中R的质量分数。 实验装置 ( 气密性良好 )如图 1 所示。 21 (3) 将稀盐酸滴入样品中
21、,产生气体的化学方程式为,反应一 段时间后,当观察到 (填实验现象 ) ,才停止滴加稀盐酸。 (4) 实验中量筒的作用是。 (5) 实验结束后,量筒内进入水的体积如图2 所示,其读数为 mL。已知在该实验 条件下,生成气体的密度为2g L 1,通过计算,样品中 R的质量分数为。 (6)上述图 1所示实验装置和相关试剂,用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的, 请简要说明测定数据存在误差的原因: (写一个 ) 。 【参考答案】 1. (1)酒精灯 +3 (2) CaC2O4=CaCO3 + CO (3)SO 2 CO2 (4)CO+MgSO4 = MgO+SO2+CO2除去二氧化硫,防止对二
22、氧化碳的检 验产生干扰 (5)没有进行尾气处理 解析 :(2) 根据 CaC2O4中所含元素种类,可推知相对分子质量为100 的盐应为碳酸钙; (3) 二氧化硫能与高锰酸钾反应,使溶液颜色褪去,二氧化碳能使石灰水变浑浊,由此可 知, CO和 Mg SO4反应生成二氧化硫和二氧化碳;(4)C0和 Mg SO4反应生成三种氧化 物, 除二氧化碳和二氧化硫外,根据质量守恒定律,可知另一氧化物为氧化镁,故化学方 程式为 CO+MgSO 4= MgO+SO2+CO2; 由于二氧化硫也能使石灰水变浑浊,为防止其干扰二氧 化碳的检验,故需用装置D吸收二氧化硫。 2. 【实验探究】实验一: 褪色实验二 : 有
23、 SO2和 H2实验三 : 不褪色有爆鸣声 【交流反思】(1) Fe+H 2SO4=FeSO4+H2 2H2+O2 = 2H2O (2) 除去二氧化硫 【拓展延伸】 形成液封, 防止生成的气体逸出平衡试管内外的压强,防止停止加热时 液体倒吸 解析 :【实验探究】 实验一中产生二氧化硫,故可看到 B中品红褪色 ; 根据实验二中现象 “品 红褪色、有爆鸣声” ,可知气体中含有二氧化硫和氢气; 根据实验三的结论“只有氢气”, 可知 B中品红不褪色、有爆鸣声。 【交流反思】 (2) 根据实验目的, 用 E收集气体并进行爆 鸣实验,故需用氢氧化钠吸收二氧化硫。 3. (1)CO 2无刺激性气味 (2)碱
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