2023年中考化学二轮专题复习探究题提升训练（三）

中考化学探究题提升训练（三） 1．甲烷（CH4）气体难溶于水，不与浓硫酸、硫酸铜、碱石灰（氢氧化钠和氧化钙的固体混合物）、澄清石灰水等起反应。甲烷具有还原性，在加热条件下与氧化铜发生反应，生成铜、水和二氧化碳。某化学小组为验证甲烷的组成并测定CuO粉末中CuO的质量分数，设计了如图所示实验。该实验装置气密性良好，实验中所用试剂均足量。 已知：白色无水CuSO4固体遇水会变蓝色。装置C、D、E中分别盛有白色无水CuSO4固体、碱石灰、澄清石灰水。 一、实验步骤： Ⅰ.称取10.0g含有铜粉的CuO粉末 Ⅱ.通入甲烷气体 Ⅲ.点燃酒精灯加热，充分反应后，停止加热 Ⅳ.继续通甲烷至玻璃管冷却 二、有关现象： ①A中黑色固体变红色；②C中未见变蓝色；③E中未见出现浑浊。 三、有关数据： A中玻璃管及 物质总质量/g B装置及物质 总质量/g D装置及物质 总质量/g 反应前 110.0 132.0 130.0 反应后 108.4 132.9 131.1 请回答下列问题： （1）实验室若用无水醋酸钠固体和碱石灰混合加热制取甲烷，则发生装置类型与 　 　（填序号）相同。 A.用石灰石与稀盐酸制二氧化碳 B.用高锰酸钾制氧气 （2）装置B中的试剂应选用 　 　（填序号）。 A.澄清石灰水 B.氢氧化钠浓溶液 C.浓硫酸 （3）甲烷还原氧化铜的化学方程式为 　 　。 （4）含有铜粉的CuO粉末中CuO的质量分数为 　 　。 （5）若实验中CuO未完全反应，则根据实验数据测得的甲烷中碳、氢元素质量比值与实际值相比 　 　。（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 2．学习小组在进行镁带与酸反应的实验时，发现足量镁带与稀盐酸反应后出现了灰白色沉淀，而与稀硫酸反应后，未有此现象，化学小组对这一异常现象开展探究。 【探究一】：探究灰白色沉淀中是否含有过量的镁或反应生成的氯化镁。 （1）①取灰白色固体样品，加入 　 　，无气泡产生，灰白色固体不含镁。 ②取等质量的灰白色固体和MgCl2晶体分别放入同温、等量水中，灰白色固体不溶解而MgCl2晶体全部 　 　，灰白色固体不含MgCl2。 【探究二】：探究灰白色固体产生的原因。 用如图1所示装置（平底烧瓶已固定）分别进行镁带与稀盐酸、稀硫酸反应的实验，其中镁带与稀盐酸反应的实验现象如表所示。 足量镁带和稀盐酸反应的实验现象： 时间/min 2 4 6 8 12 16 18 20 放置过夜 溶液pH 5.8 7.4 8.0 8.6 9.3 9.8 10.0 10.0 10.2 实验现象 大量气泡、无沉淀生成 镁带慢慢溶解，气泡量减少，烧杯底部灰白色沉淀逐渐增加 （2）实验时，使镁条与稀盐酸、稀硫酸反应的操作是 　 　。 （3）根据实验现象推测：①产生灰白色沉淀需 　 　（填“酸性”、“碱性”或“中性”）条件；②灰白色沉淀产生和 　 　（填离子符号）有关。 （4）为证实灰白色沉淀中含有Cl﹣，小赵同学设计了如下实验：过滤，取少量灰白色沉淀，加入足量稀硝酸使其完全溶解，继续滴加 　 　，出现白色沉淀，他得出结论：灰白色沉淀中含有Cl﹣。 【结论】：镁与稀盐酸反应产生灰白色沉淀与溶液中的氯离子有关。 （5）图2是两个实验反应过程中烧瓶内压强的变化情况。根据图示可得出：实验中盐酸生成的氢气体积 　 　稀硫酸反应生成的氢气体积（填“＞、＝、＜”）；反应结束后，烧瓶内压强减少的原因是 　 　。 （6）资料显示：灰白色沉淀为碱式氯化镁，它存在多种组成，受热后分解生成MgO、H2O和HCl，为进一步探究灰白色沉淀Mg2（OH）xCly•nH2O组成，小组同学设计如下实验。 【实验步骤】 ①组装仪器，　 　； ②取20.65gMg2（OH）xCly•nH2O于A中，按图3示装入其他药品（均足量）； ③打开止水夹，缓缓通入一段时间N2后，关闭止水夹； ④称量C质量并记录数据为120.0g； ⑤点燃酒精灯加热至A中固体完全分解，继续通入一段时间N2； ⑥称量C质量并记录数据为123.65g，称量A中残留固体质量并记录数据为8.0g； ⑦数据处理。 【交流讨论】 （7）步骤5通N2的目的是 　 　。 （8）D的作用是 　 　。 （9）根据计算结果，请完整写出该碱式氯化镁的化学式 　 　。 3．某化学兴趣小组在老师指导下进行课外实验，利用如图1所示装置来探究磷单质在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。 【提出问题】足量红磷在密闭的三颈平底烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。 【实验验证】该小组同学按图组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷