2024年中考化学二轮专题测试——实验探究题

2024年中考化学二轮专题测试——实验探究题 实验探究题 1．老师提供了下列药品：①铁片、②铜片、③银片、④硫酸亚铁溶液、⑤硫酸铜溶液、⑥硝酸银溶液、⑦稀硫酸，要求实验小组用这些药品证明铁、银、铜三种金属活动性顺序的可行方案，并用实验验证其中一种方案。 （1）经讨论，小组找出了以下四组药品组合方案，请你用序号完善方案四、 方案一：②④⑥ 方案二：①③⑤ 方案三：①②⑤⑥ 方案四：①②　 　⑦ （2）小明同学选择通过如下操作验证方案三： ①第一步试管中观察到的现象是：　 　； ②第二步发生反应的化学方程式为：　 　； ③小朋同学用没有打磨的铜片和铁片做小明同样的实验，结果两步都没有观察到变化现象，其原因是　 　； （3）小月认为如果铜片足量，方案三可以简化为①②⑥，仍然只需要两步即可得出结论。她的第一步的操作是　 　（请用文字简略叙述）。 （4）有同学提出，按小月的思路，有可能找到只用两种药品就能得出结论的简化方案。分析可知，这样的方案　 　（选填“有可能”或“不可能”）找到。 2．某同学在实验室里发现了一种外观为银白色的金属M，他产生了探究这种金属活动性的兴趣。在老师的指导下，对M、锌和铜三种金属的活动性顺序进行了探究。 【查找资料】金属M的硫酸盐溶液是无色的。 【提出猜想】 （1）猜想l：锌＞铜＞M 猜想2：锌＞M＞铜 猜想3：　 　 【实验探究】 （2）实验前，要先将金属M用砂纸打磨表面，理由是　 　。 （3）将打磨后的金属M放入硫酸铜溶液中，现象是　 　，说明金属活动性：M＞铜。 （4）将打磨后的金属M和锌分别放入稀硫酸中，稀硫酸与金属M反应比与锌反应剧烈，说明金属活动性：　 　。 【实验结论】 （5）猜想　 　是正确的。 3．锡纸花甲粉鲜味十足，用“锡纸”包住，能充分锁住食物的原汁原味。制造“锡纸”时用到了一种常见金属。化学小组对“锡纸”进行了以下探究。（金属与金属化合物溶液反应时只考虑置换反应） 【提出问题】“锡纸”中的金属是什么？ 【猜想与假设】小明依据生活中常见金属的种类，提出如下猜想： 猪想1：铝 猜想2：铁 猜想3：锡 猜想4：铜 猜想5：锌。 小组同学讨论后认为猜想4不成立，理由是　 　。 【查阅资料】（1）金属锌片在室温下很脆，锌粉是一种深灰色固体； （2）氯化锡、硝酸锡溶液均为无色。 【进行实验】 实验1：小红利用磁铁对锡纸尝试吸引，证明了猜想2不成立。她所观察到的现象是　 　。 实验2：取“锡纸”反复折叠，“锡纸未破损”，因此猜想　 　不成立。 实验3：小刚取一片“锡纸”，先进行打磨处理，然后放入试管中，再向试管中加入一定量硫酸锌溶液。观察到“锡纸”表面出现深灰色固体。 【实验结论】“锡纸”的主要成分为　 　。 【实验反思】 实验2中，硫酸锌溶液还可以用　 　来代替； A．氯化亚铁 B．氯化铜 C．硝酸银 D．氯化锡 E．氯化铝 4．该兴趣小组同学为了测定变质的烧碱样品中Na2CO3的质量分数。（碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物） （1）首先设计了图1所示的装置，加入过量的盐酸反应后，通过右侧注射器内收集到气体的量计算出Na2CO3的质量分数（所使用注射器最大量程为20mL），写出锥形瓶内所发生变化的化学方程式（写一个即可　 　；小李认为该方案中需要控制样品取用的量，这是因为　 　； （2）该兴趣小组同学在反思上面实验后设计了如图2的装置测定变质的烧碱样品中Na2CO3的质量分数，反应的开始、结束都要用注射器反复的排送空气； 实验步骤为： ①检查装置的气密性 ②称10g烧碱样品放入广口瓶中，D处注射器内加入适量的稀硫酸，准确称量装置F的质量320g，连好装置 ③打开弹簧夹，反复推拉注射器Al0次，准确称量装置F的质量320.5g ④关闭弹簧夹，然后推动注射器M的活塞，让稀硫酸逐滴滴入样品中，直到不再产生气泡为止 ⑤打开弹簧夹，缓缓推拉注射器Al0次 ⑥再准确称装置F质量为321.6g 问题探究： （Ⅰ）图2中E装置的作用是　 　； （Ⅱ）若步骤⑤中注射器A推拉速率过快，则测定的Na2CO3的质量分数会　 　 （填“偏大”、“偏小”、“不变”），理由是　 　； 5．下图是实验室制取气体的常用装置。 （1）写出用A 装置制取氧气的化学方程式：　 　。 （2）实验室用B装置制取二氧化碳，可以控制反应的发生和停止。简述使反应停止的原理：　 　 （3）若用C装置干燥氢气，请将该装置补画完整。 6．如图1是实验室制取气体的常用实验装置，请回答相关问题。 （1）写出标号仪器的名称：a　 　。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为　 　。 （3）实验室制取二氧化碳，相比装置B，装置C的优点是　 　。 （4）乙炔（C2H2）又称电石气，是一种无色、无味，不溶于水的气体；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔。你认为制取较纯净的乙炔应选择的制取和收集装置是　 　。（填字母） 7．复分解反应有气体、沉淀或水生成，在溶液中，复分解反应的实质是构成物质的离子之间重新组合的过程。如图为小涵同学在实验室进行的两个实验，两支试管中均未观察到明显的现象。 【提出问题】上述两支试管内是否发生了化学变化？ 【进行实验】 （1）小涵和化学学习小组的同学们一起设计并完成了下列两组实验： 实验组别 实验操作 实验现象 实验结论 第一组 取少许试管①实验后的混合物于另一支试管中，滴入几滴酚酞溶液 　 　 试管①内发生化学反应 第二组 取少许试管②实验后的混合物于另一支试管中，滴入足量的氯化钡溶液，充分反应后过滤，向滤液中滴加硝酸银溶液 两次都有白色沉淀 试管②内没有发生化学反应 【讨论分析】 （2）写出试管①内发生反应的化学方程式：　 　，得出试管①内发生反应的理由是根据实验现象可知，混合后溶液中没有　 　（填离子符号）。 （3）大家讨论后认为第二组实验结论不正确，若要得出正确的实验结论，需要做的改进是　 　，并重新进行实验。 【拓展交流】 （4）一段时间后，小华同学取少量剩余的NaOH溶液于试管中，滴入足量的稀硫酸，观察到产生气泡，可能的原因是　 　。 （5）NaNO2溶液一般不与其他溶液发生复分解反应，理由是　 　。 8．某兴趣小组的同学进行了“沸腾的雪碧”趣味小实验：①关闭止水夹，将浓氢氧化钠溶液推入盛有二氧化碳的烧瓶中；②一段时间之后，打开止水夹，观察到雪碧“沸腾了”。 （1）写出装置二中发生的反应方程式：　 　。 （2）产生步骤②中现象的原因：　 　，所以雪碧中的CO2溶解度因压强减小而减小，CO2从水中逸出。 （3）实验结束后，取装置二中部分液体于试管中，向其中滴加酚酞溶液，观察到　 　。 9．同学们已经掌握了实验室制取气体的一些方法和规律，请你结合下列装置回答问题。 （1）写出标号仪器的名称：①　 　，②　 　。 （2）实验室用A装置制取氧气，应选用的药品是　 　，其中起催化作用的是　 　，该反应的化学方程式为　 　。若要收集较纯净的，应选用的收集装置　 　。（填字母序号） （3）实验室用装置可以制取气体，该反应的化学方程式为　 　，装置B的优点是　 　，用D装置收集，用　 　检验是否收集满了。 （4）已知氨气是一种密度比空气小，且极易溶于水的气体。实验室制取氨气的化学反应原理：，则实验室制取氨气选择的发生装置是　 　（填字母序号）。若用装置收集氨气，气体应从　 　端（填“a”或“b”）通入集气瓶。 10．某品牌制氧机用一包白色颗粒和一包黑色粉末为原料，用来制取氧气。某化学兴趣小组学习了氧气制取后对该品牌制氧机制取氧气进行探究。 【查阅资料】 （1）白色颗粒成分为过碳酸钠，化学式为2Na2CO3·3H2O2，它是过氧化氢与碳酸钠的化合物，遇水后放出氧气。黑色粉末为二氧化锰。将过碳酸钠和二氧化锰放入水中，会发生如下两个反应：；生成的H2O2会发生分解反应生成氧气，其化学方程式是________。 【提出问题】过碳酸钠溶于水后产生的气体中是否含有CO2？ 【实验1】 （2）将产生的气体通入澄清石灰水中，没有明显现象。 用集气瓶收集一瓶该气体，向其中伸入________，观察到预期现象，这是利用了氧气________的性质。 【得出结论】产生的气体中不含有CO2. 【提出新问题】 （3）根据质量守恒定律猜测，过碳酸钠溶于水后得到的无色液体成分：①只含NaOH；②只含Na2CO3；③________。 【实验2】 （4）甲乙两位同学分别进行了两次实验。 甲同学取少量反应后上层清液于试管中，滴入两滴酚酞试剂，溶液由无色变为红色，所以得出结论：液体中只含NaOH。 乙同学取少量反应后上层清液于试管中，滴加过量CaCl2溶液，产生白色沉淀并过滤，在滤液中滴加两滴酚酞试剂，溶液________(填现象)，得出结论：液体中只含Na2CO3. 【分析讨论】 （5）甲同学结论不严谨，原因是________。 【延伸拓展】 （6）家用制氧机用过碳酸钠而不用过氧化氢溶液的原因是_____(填字母)。 A. 过碳酸钠是固体且较稳定，易于携带 B. 过氧化氢溶液不稳定，易分解，不易存放 C. 过碳酸钠不用加入二氧化锰就能快速产生氧气 11．某同学利用下列装置进行气体的制取和收集实验。请问答下列问题。 （1）写出仪器B的名称：　 　。 （2）实验室用加热高锰酸钾固体制取并收集氧气，应选用的装置是　 　（填字母序号，下同）；所选装置中还需要改进的方法是　 　。 （3）实验室常用　 　（填药品名称）制取二氧化碳，发生装置要能达到“随开随起，随关随停”，需要选用的仪器有B和　 　。 （4）某同学选用B和C装置组合制取氧气，该组合的优点是　 　，反应的化学方程式为　 　。 12．请结合如图装置图回答问题。 （1）实验室用A装置制取O2，发生反应的化学方程式是　 　。选用装置E收集O2，的依据是　 　。 （2）实验室用装置BF组合制取CO2，并测量收集CO2气体的体积，使用的药品是　 　(填名称)。在水面上放上一层植物油作用是　 　。 13．在实验室中做实验时，某同学将稀盐酸加入氢氧化钠样品中看到有气泡产生，查验标签后确认药品没有拿错。 探究活动一：为什么会看到气泡？ 【提出猜想】氢氧化钠溶液变质了。 【原因分析】 （1）氢氧化钠溶液与空气中的　 　反应生成碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应有气体生成。 【结论】氢氧化钠溶液已经变质。 探究活动二：该氢氧化钠溶液的变质程度？ 【提出猜想】猜想①：部分变质；猜想②：全部变质。 【实验验证】 （2）实验方案（一）：取少量待测溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，若溶液变红，则说明该待测溶液部分变质，猜想①正确。 请你判断该方案是否合理　 　，理由是　 　。 （3）实验方案（二）：取少量待测溶液于试管中，先向其中加入足量的澄清石灰水，再加入无色酚酞溶液，若观察到先有白色沉淀产生，后溶液变红的现象，则说明猜想①正确。 请你写出发生反应的化学方程式　 　。小刘同学提出异议，原因是　 　。 （4）实验方案（三）：取少量待测溶液于试管中，先向其中加入足量的溶液，再加入无色酚酞溶液，若观察到　 　，则说明猜想①正确。 【实验结论】该溶液部分变质。 【交流讨论】小明同学认为，根据上述实验可推断，猜想①正确。小王又设计了如下补充实验： （5）取原溶液少量于试管中，逐滴加入溶液至　 　。静置，分层。 （6）取上层清液，向其中加入溶液，若有蓝色沉淀产生，则说明氢氧化钠溶液部分变质，化学方程式：　 　。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。 【实验拓展】 （7）为了测定某变质的氢氧化钠样品的纯度，小红同学设计如图装置（铁架台略去）。已知饱和碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳。集气瓶中盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，理由是　 　。要测定出样品的纯度，需要测定的量有　 　。 14．如图是木炭在氧气中燃烧的实验操作，试完成下列问题： （1）A图中，夹持木炭的工具是　 　。 （2）C图中，木炭在氧气中燃烧时发生的现象是　 　。燃烧停止后，取出坩埚钳，往集气瓶里加少量澄清石灰水，振荡，发生的现象是　 　。 （3）B图中，用坩埚钳夹取一小块木炭在火焰的　 　部分迅速烧红。C图中盛装氧气的集气瓶瓶口盖上玻璃片的目的是　 　。 （4）图C的实验中，反应的文字表达式为　 　，属于　 　反应。 15．实验课上，同学们进行了氧气的制取和性质实验，请你与他们一起完成实验报告的填写。 【实验目的】练习实验室制取氧气和检验氧气性质的方法。 【实验用品】 （1）大试管、单孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、　 　、集气瓶、水槽、酒精灯、玻璃片、坩埚钳，细铁丝棉花、火柴高锰酸钾。 【实验原理】 （2）制取氧气的化学方程式为　 　。 【实验步骤】 （3）①按图1装置制取并收集氧气。 ②按图2装置验证氧气性质。将铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，　 　，伸入集气瓶中。 【问题与交流】 （4）图1集气瓶内收集的氧气不纯，可能的原因是　 　。 （5）图2集气瓶内水的作用是　 　。 16．某化学学习小组以“气体的制备”为主题开展跨学科实践活动。实验室现有高锰酸钾、块状大理石、稀盐酸以及下列仪器，请回答下列问题： （1）仪器a的名称是　 　。 （2）甲同学选择气体的发生装置，若选择装置A制取O2，反应的化学方程式为　 　﹔若选择装置B制取CO2，反应的化学方程式为　 　，发生装置C相对于B的优点是　 　。 （3）乙同学选择气体的收集装置，若选择装置　 　（填字母）既可以收集H2，也可以收集O2。 （4）丙同学通过查阅资料，利用实验室的药品和生活中的材料自制“制氧机”，装置如下图： 【资料】过硫酸钠（Na2S2O8）与水反应可以生成Na2SO4和O2。 【操作】在大塑料瓶和小塑料瓶中加入水，然后再往大塑料瓶中加入过硫酸钠。 【现象】大塑料瓶瓶壁温热，瓶内产生气泡，与输液管相连的小塑料瓶也有气泡冒出。 【评价】 ①小塑料瓶中装水的目的是　 　（写一个即可）； ②反应一段时间后，检验鼻氧管出气孔处有O2的操作是　 　。 17．乙炔（C2H2）气体和氧气反应能产生高温火焰，常用于切割和焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC2）与水反应生成，同时还生成一种白色固体。 【提出问题】白色固体是什么物质？ （1）【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能： 猜想一：CaO；猜想二：CaCO3；猜想三：　 　。 （2）【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：　 　。 （3）【进行实验】 取少量白色固体于试管中，滴加稀盐酸，没有观察到 　 　，证明猜想二不成立。 （4）取少量白色固体加入到水中，取上层清液，滴加 　 　，溶液变红色，证明猜想三成立。 （5）【实验结论】 碳化钙与水反应的化学方程式：　 　。 18．下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。 试回答下列问题： （1）以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集干燥、纯净的（气体，按照要求设计实验装置，连接仪器。（提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收） ①所选仪器的连接顺序为　 　（从左到右填写装置序号字母）。 ②上述装置A生成的化学方程式　 　。 ③小毅同学进一步研究该气体的性质实验一验证气体二氧化碳写出该反应的化学方程式　 　；实验二中，观察到气球　 　（填“上浮”或“下沉”），证明二氧化碳具有　 　的性质。 （2）以过氧化氢溶液为原料（为催化剂）制备氧气，并对某种塑料的组成元素进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H、O三种元素），所选仪器按“碱石灰干燥管”的顺序连接（其中、均为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置气密性，使该塑料试样在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应）。 ①仪器E的玻璃管中塑料试样的质量为6g，充分燃烧后，测得装置质量增加3.6g，装置D质量增加8.8g，则在该塑料试样中碳、氧元素的质量比为　 　（写最简整数比）；若没有装置，则上述计算出来的碳、氧元素质量比会　 　（选填“偏小”“不受影响”“偏大”之一）。 （3）化学小组的同学测定某氧化铁样品（杂质为Fe）中的质量分数，设计了实验方案，所选仪器按“CO（含有少量水蒸气和”的顺序连接（、为氢氧化钠洗气瓶），检查装置的气密性，称取该氧化铁样品20g，加到E中玻璃管内，然后进行实验，经充分反应，测得玻璃管内固体质量为16.4g。请根据上述信息，回答下列问题： ①根据上述数据进行计算可知，该氧化铁样品中和单质Fe的质量之比为　 　（填最简整数比）。 ②从环保角度考虑，该套实验装置还存在明显的不足之处，你的具体改进建议是　 　。 19．某化学兴趣小组同学在探究碱的化学性质时，设计并完成了如下实验： 【实验探究一】 Ⅰ、向滴加有酚酞的NaOH溶液中慢慢滴入稀盐酸（如图1所示），边滴加边振荡，测得试管①中最终溶液的pH=2。 Ⅱ、分别称取0.5g氢氧化钙粉末置于两支试管中，各滴加2mL水，振荡；再向试管②中加入2mL水、试管③中加入2mL稀盐酸（如图2所示）。振荡并观察现象。 Ⅲ、向盛有氢氧化钠溶液的试管④中加入少量硫酸铜溶液，振荡。静置后测得上层清液的pH=12，继续向其中滴加几滴稀盐酸（如图3所示），试管⑤中无明显现象。 （1）实验Ⅰ中，能证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是　 　。试管①最终溶液中含有的溶质有（酚酞除外）　 　。 （2）实验Ⅱ中用水作对照实验，其目的是　 　。 （3）试管④中发生反应的化学方程式是　 　。 【分析讨论】甲同学通过“试管⑤中无明显现象”得出“盐酸不能与Cu（OH）2发生反应”的结论。乙同学认为甲同学的结论不正确，于是继续开展如下探究。 【实验探究二】取试管①反应后的溶液逐滴滴入试管⑤中，直至过量，边加边振荡。 （4）实验探究二中依次观察到的现象有　 　。 【结论】盐酸能与Cu（OH）2发生反应。 【交流反思】最终试管⑤溶液中大量存在的离子有　 　。 20．氢氧化钠溶液和稀盐酸反应时无明显实验现象，为证明反应的发生，某兴趣小组进行了如下实验。 （1）【实验过程】 写出该反应的化学方程式　 　。 （2）小李同学用pH传感仪测得烧杯内溶液pH的变化（如图），则实验中胶头滴管所加的X溶液是　 　。从微观角度解释该反应的本质是　 　。 （3）上述实验从　 　（填“反应物减少”或“新物质生成”）角度说明了反应的发生。 （4）图中c点对应溶液中的离子种类有　 　（填符号）。为证明C点溶质成分，可选用的物质有　 　（填序号） A．无色酚酞 B．锌粒 C．氧化铜固体 D．碳酸钠溶液 （5）【实验反思】 小张同学另取氢氧化钠和稀盐酸的混合溶液，用玻璃棒蘸取该溶液在酒精灯上加热，出现白色固体，他认为该现象也能说明反应已发生。你是否同意并给出理由　 　。 （6）【实验改进】能否让可溶物沉淀？ 室温时，氯化钠的溶解度为36g。在室温下，取一定量市售溶质质量分数为3.5%浓盐酸与7.85g饱和氢氧化钠溶液（含4g氢氧化钠）恰好完全反应。溶液沸腾，恢复至室温后，理论上析出氯化钠的质量为　 　。该实验也能说明中和反应　 　热量。（填“放出”或“吸收”） 学科网（北京）股份有限公司 $$