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2024年中考化学二轮考点复习:科学探究题
1.1775年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,仿照这个历史上著名实验的原理,如今我们的化学教育家积极探索、不断创新,先后设计出了如图所示的实验装置。
【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量远低于21%?
【分析讨论】
(1)实验装置漏气;
(2) 导致装置内氧气有剩余;
(3)
【实验改进】①如图2所示的实验装置进行实验探究,实验前在集气瓶里先装进a体积的水,其作用:一是为了加快集气瓶的冷却速度; 二是 。
②写出该实验中反应的文字表达式 。
③空气中的氧气的体积分数为: (用含a、b、c的式子表示)
(4)如图3所示的实验装置进行实验探究。
测得实验结果如下(气体体积):(单位:mL)
反应前玻璃管内
反应前注射器内
反应后注射器内
40
30
18
①在实验过程中,不断推拉注射器的目的是 。
②由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数为 。(写出计算算式和结果)
【实验结论】(5)研究空气的成分实验是在密封容器内进行。
(6)该物质在空气中可以燃烧且只与空气中的氧气反应。
(7)燃烧后的产物 。(填固体或气体)
2.某组同学按图 1 装置进行实验,分别将足量的红磷、木炭放入集气瓶中燃烧,采集数据如图 2、图 3。
注 1:装置气密性良好,p0是瓶内初始气压,p1和 p2是反应结束恢复到室温时瓶内的气压;
注 2:相同条件下,气体的压强与气体所占的体积成正比。
(1)反应开始时瓶内压强瞬间变大的主要原因是 。
(2)图 3 中,p0与 p2几乎相等是因为 。
(3)图 2 中 p1的理论值应是 (用 p0表示)。
(4)由图 3 压强关系 p2 ≈p0可知, (填“能”或“不能”)用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量。
(5)用燃烧法测定空气中氧气的含量,在选择药品时,从生成物角度出发,我们应该考虑的是 。
3.登山运动员登山时常用氧化钙作为供氢剂,用来提供能源。某兴趣小组同学对放置了一段时间的氢化钙取样进行探究。
【查阅资料】氢化钙(CaH2)是一种固态储氢物质,它遇水剧烈反应释放出氢气,并生成氢氧化钙。氢化钙储存不当容易发生变质转化为碳酸钙。
【提出问题】该氢化钙样品与水反应是否还能生成氢气?
【实验1】小组同学用适量氢化钙样品和水进行实验。
(1)请写出氢化钙与水反应的化学方程式: 。
(2)如图所示是小组同学设计的两个实验装置,为便于控制反应速率,最好选用装置 (选填“A”或“B”)。
(3)向装置中加入药品并开始实验。锥形瓶中快速产生气泡:将导管插入肥皂水中,吹出肥皂泡,用燃着的木条靠近上升到空中的肥皂泡,肥皂泡被点燃。请写出“肥皂泡被点燃”的化学方程式: 。
【得出结论】该氢化钙样品与水反应还能生成氢气。
【提出新问题】实验1中不再产生气泡后,锥形瓶中有较多白色浑浊物。白色浑浊物是什么?
【分析讨论】
(4)氢化钙与水反应生成了氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,白色浑浊物中一定含有氢氧化钙,氢化钙在保存过程中可能变质,故白色浑浊物中还可能含有 。
【实验2】按如图所示,将白色浑浊物装入锥形瓶中,用注射器注入适量稀盐酸,并利用二氧化碳传感器测得锥形瓶中二氧化碳的体积分数随时间的变化如图所示。
(5)实验2图中说明有二氧化碳生成的依据是 。
【反思拓展】
(6)保存氢化钙的一条建议是 。
4.已知某固体混合物A中含有CuSO4、 FeCl3、NaNO3、BaCl2、 CaCO3五种物质中的两种或多种,为了确定成分,分别进行下列实验(假设所有的反应都恰好完全)。
根据以上实验分析:
(1)实验二发生反应的化学方程式为 。
(2)由实验一可以确定在混合物A里,上述五种物质中肯定不存在的物质是 (写化学式)
(3)根据实验一、二的现象,大帝同学认为混合物A只含有FeC13、BaC12 请对大帝同学的结论进行评价: 。
实验三:达意同学将所得溶液C和溶液E充分混合,得到溶液G;
(4)该溶液G中一定存在的阴离子是 。
(5)为确定可能存在的物质是否存在,取原固体混合物溶于足量的水中,先加入适量的 ,过滤,再向滤液中加入适量 过滤蒸发后,若有白色固体存在则证明含有该物质。
(6)根据上述探究我们可以总结出,若溶液中存在多种固体溶质,当只有一种可能存在的固体溶质不能通过加入某种试剂产生明显现象来证明时,可通过先加入相应的试剂 ,然后将所得的液体蒸发来判断其是否存在。
5.某地因不合理堆放硝酸铵固体而发生爆炸,老师告诉同学们药品存放必须严格管理,否则会有安全隐患。实践活动时,同学们在老师的带领下对硝酸铵进行了一系列的探究活动。
活动一:了解硝酸铵的用途
【查阅资料】硝酸铵是一种常见的化工原料,无色无味,透明或白色的晶体。可用于制冷剂、炸药以及生产化肥。
【交流讨论】
(1)硝酸铵属于 (填“酸”或“碱”或“盐”)。
(2)硝酸铵能补充植物生长所需主要营养元素中的 元素,因此在农业上可用作化肥。
活动二:探究硝酸铵溶解时的吸放热现象
【进行实验】向烧杯中加入约30mL的蒸馏水,用温度计测得水的温度为T1℃,向其中加入一定量硝酸铵固体,搅拌至完全溶解,用温度计测得溶液的温度为T2℃。
【实验结论】根据加入硝酸铵固体前后液体温度T1>T2,可以得出结论 。
活动三:探究硝酸铵的化学性质
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量硝酸铵固体于研钵中,加入 固体,研磨
硝酸铵可以与碱发生反应
【交流讨论】上述实验步骤中发生反应的化学方程式为 ,该反应的基本反应类型是 。
【实验反思】在老师的帮助下同学们还探究出硝酸铵受热易分解。通过以上探究,同学们作出如下反思:
(3)硝酸铵用作化肥时,为避免降低肥效,不宜与碱性物质混合施用。
(4)硝酸铵应 保存。
6.为探究酸的化学性质,某化学小组利用稀盐酸进行了如下实验操作。
实验
A
B
C
D
E
【记录现像】实验后,溶液不再为无色的是 (填字母)。
【发现问题】实验结束后,将D、E试管中的废液倒入一只洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。
【分析问题】同学们分析后认为,有气泡产生,是因为混合前E试管中的溶液含有 (填化学式)。最终产生的白色沉淀一定是碳酸钙。
【继续探究】将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行如下探究:
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】
猜想一:只有
猜想二:NaCl和CaCl2
猜想三:NaCl和Na2CO3,
猜想四:NaCl和HCl
猜想五:NaCl、CaCl2和HCl
【进行讨论】经过讨论,同学们一致认为猜想四和猜想五不合理,理由是 (用化学方程式解释)。
【实验验证】同学们分别取少量滤液于试管中,设计了如下方案进行验证。
实验步骤
实验现象
小马
加入碳酸钠溶液
无明显现象
小龙
加入硝酸银溶液
产生白色沉淀
小虎
加入稀盐酸
产生气泡
【实验评价】你认为, 同学的实验方案是不合理的。
【实验结论】由以上实验现象可知,猜想三成立。
【反思拓展】小虎实验中所用的稀盐酸,还可以改为 (只写一种)溶液,也能达到实验目的。
7.实验室有失去标签的四瓶无色溶液,分别为Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸、NaCl溶液中的一种,为鉴别它们将这四瓶无色溶液分别标号为A、B、C、D,某校化学兴趣小组的同学邀你一同参与实验探究:
【提出问题】A、B、C、D分别是什么溶液?
【实验药品】失去标签的四瓶溶液和无色酚酞试液。
【实验仪器】试管、橡胶滴管、烧杯等。
【收集证明】
实验操作
实验现象
实验结论
(1)分别取A、B、C、D溶液少量于试管中,两两混合
A、B混合产生大量气泡,C、D混合无明显现象
A、B是 溶液中的一种(填写化学式)
C、D是 溶液中的一种(填写化学式)
(2)各取A、B、C、D溶液于四支试管中,分别滴加两滴无色酚酞试液,振荡
A、D变红,B、C无明显现象
A为 溶液;C为 溶液;由此区分出B、D溶液
【反思与体会】鉴别物质的关键是利用物质的特征性质。
【继续探究】
(3)将实验操作(2)实验后的四支试管中的溶液,倒入一洁净的烧杯中,充分反应静置后发现,烧杯底部有白色沉淀,上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是 (指示剂除外),可能含有的溶质是 ,为验证可能含有的溶质确实存在,应补充实验的实验方案为 。
8.探究甲醇的合成
【查阅资料】一氧化碳能使湿润黄色氯化钯试纸变成蓝色。
(1)合成装置中 CO2 与 H2 生成甲醇的同时还产生一种相对分子质量最小的氧化物,写出反应的化学方程式 。
(2)受实际反应条件的影响,合成装置中可能含有二氧化碳与一氧化碳。 某同学设计如下图装置,抽取合成装置中的混合气体进行证明,若含有 CO 则 A中的现象是 ,为证明含有 CO2 则 B中的试剂为 。
9.某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果.请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)图I实验中发生反应的文字表达式为 .
(2)图Ⅱ实验的操作步骤如下:
①点燃酒精灯.
②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹.
③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管.
④读取注射器活塞的数据.
你认为正确的实验操作顺序是 (填序号).
(3)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10mL刻度处先慢慢向 移,最后在约 mL刻度处才停止.
(4)下列实验操作,对实验结果有影响的是(本题为多选)
A加热时,没有夹紧弹簧夹(活塞没有弹出)
B白磷的量不足
C没有等试管冷却就松开弹簧夹读数
D用干燥的红磷代替白磷作实验
(5)用上述图I实验装置测定的结果是:空气中氧气含量与正常值有较明显的偏小,其操作上的原因可能是(要求答出二种):
(6)另一个同学也设计了一个实验方案,装置和操作同图I,只不过用木炭代替了红磷.当木炭停止燃烧,集气瓶冷却至室温,打开铁夹后,水会不会进入集气瓶?为什么?
(7)请说出图Ⅱ的优点 .
10.类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸(H2C2O4)的化学性质与碳酸相似。已知碳酸易分解,草酸在受热条件下也分解,仅生成三种氧化物。某校研究性学习小组对此展开探究:
(1)小明首先根据草酸中含有 元素,可推测生成物中含有水。
(2)小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证。
【假设一】生成物中有二氧化碳。
实验一:将生成的气体通入澄清石灰水,实验现象用化学方程式表示: 。
小明据此判断生成物中含有二氧化碳。
【假设二】生成物中有一氧化碳。
实验二:小明用如图装置进行实验,从而证明生成物中含有一氧化碳。
请回答:
A装置中黑色固体粉末是 (填化学式),A装置中的实验现象是 。
(3)讨论交流:小芳认为,小明的“实验二”不需要B装置也能够推断出生成物中含有一氧化碳,理由是 。小芳认为,从环保的角度看,“实验二”装置有一个缺陷。请你指出该缺陷: ,处理的方法是: 。
11.化学兴趣小组同学发现实验台上按如下顺序摆放着7瓶不同的无色溶液(如图所示),其中4、5号试剂瓶标签破损.
【提出问题】这两瓶试剂的成分分别是什么?
【查阅资料】①碱性的亚硫酸钠(Na2SO3)溶液、Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液均可发生复分解反应,产生白色沉淀.
②Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+H2O.
③CO2与SO2均可以使澄清石灰水变浑浊.
【作出猜想】根据受损标签的信息,推测4、5号溶液可能分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液、Na2SO3溶液或NaCl溶液中的一种.
【实施方案】各取少量4、5号溶液于试管中,分别进行下列两组实验.
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
溶液均由无色变成红色
4、5号溶液均不可能是上述猜想中的 溶液.
实验2
均产生白色沉淀
4、5号溶液可能分别是Na2SO3溶液和Na2CO3溶液中的一种.写出其中一个反应的化学方程式
.
【继续实验】为了进一步确定4、5号溶液的成分,同学们分别取少量4、5号溶液于试管中继续实验.
实验操作
实验现象
实验结论
4号溶液是Na2CO3溶液
5号溶液是Na2SO3溶液.
【实验反思】同学们经过分析认为4号溶液还可能是变质的NaOH溶液.于是设计了以下实验方案进行验证.请完成下列实验报告.
实验操作
实验现象
实验结论
4号溶液是部分变质的NaOH溶液.
12.某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验 (图 1)。
(1)在空气中点燃镁条的主要现象为 。
(2)小明认为根据质量守恒定律, 燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。镁条完全燃烧后, 称量发现石棉网上的燃烧产物质量反而比反应前镁条质量小, 其主要原因是 。
(3)小红按图 2 装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有一些黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;
③氮化镁可与水反应生成氨气, 氨气能使酚酞溶液变红。
【做出猜想】黄色固体为 Mg3N2
【实验探究】
实验操作
实验现象及结论
如图,取燃烧产物于烧杯B中,加入适量 ,然后用大烧杯罩住小烧杯A和B 。
现象:
结论:燃烧产物中含Mg3N2
【反思交流】
①为什么在发生化学反应前后各物质的质量总和相等?请从微观角度解释。
②空气中 N2的含量远大于 O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的 MgO 却远多于Mg3N2,为什么 呢?请给出合理的解释 。
【拓展延伸】
①如果用图 2 装置(气密性良好)和药品(足量)测定空气中氧气含量,该实验所测得的氧气体 积分数 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
②2.40g 镁条在某氧气和氮气的混合气中完全燃烧,所得固体质量最有可能是 。
A 3.33g B 4.00g C 3.28g D 3.96g
13.某课外小组的同学利用老师提供的下列仪器、药品进行实验探究
(1)甲同学设计了两种制取氧气的方案
A 把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中;
B 把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中。
能得到平稳氧气流的是 ,(填A或B)
(2)老师提供的红砖粉末有什么作用?乙同学联想二氧化锰作过氧化氢的催化剂,于是想到红砖粉末是否也可以作过氧化氢的催化剂?请你一起参与探究,并回答有关问题
【猜想与假设】红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】乙同学设计了如下三个实验:
实验:取一定量过氧化氢溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,将带火星的木条伸入试管中,木条没有复燃。说明过氧化氢在常温下分解缓慢。
实验二:在实验一的试管中加入1克红砖粉末,有大量气泡产生,伸入带火星的木条,木条复燃。说明 。
实验三:待反应结束后,将试管中的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体的质量仍为1克,说明
【实验结论】乙同学认为红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。
【反思评价】丙同学认为要证明乙同学的结论正确,还需要再补充一个探究实验这一探究实验的目的是 。
【拓展】下表是丁同学探究影响过氧化氢分解速率的因素时所记录的数据,通过对数据的分析,你得到的结论是 。
催化剂及其质量
反应结束所需要的时间/min
过氧化氢溶液的浓度
30%
15%
5%
W克二氧化锰
0.3
0.9
2.1
W克红砖粉末
8.0
10.0
17.0
14.某实验小组同学用Ba(OH)2溶液与稀盐酸进行酸碱中和反应实验,如图。反应一段时间后发现未滴加酸碱指示剂。此时停止加入稀盐酸,立即向烧杯内滴加酚酞试液,振荡后溶液呈无色。实验结束后,他们对烧杯内溶液的成分进行探究。(提示:BaCl2溶液呈中性)
【提出问题】该溶液中溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:BaCl2 猜想二:BaCl2、Ba(OH)2 猜想三:
【分析讨论】该溶液中滴加酚酞试液不变色。说明溶液不显碱性。则猜想二不成立。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
取该溶液少量于试管中,加入Na2SO4溶液
产生白色沉淀
猜想三成立
另取该溶液少量于试管中,
【反思评价】分析反应后溶液中溶质的成分时,需要考虑的因素有 。
15.已知:①稀硫酸不易挥发,且能与碳酸钠反应,反应的化学和程式为:
Na2CO3+ H2SO4 ==Na2SO4+H2O+CO2↑
②浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,能用来干燥二氧化碳气体。
某化学兴趣小组利用下图所示装置和不同的试剂开展了以下实验探究(装置气密性良好)。
实验一:探究燃烧的条件。
A 装置中液体为热水,导管口放有一小块白磷;B 装置中的固体为二氧化锰,分液漏斗中的液体为 溶液;C 装置中的液体为冷水,导管口也放有一小块白磷。连接导管 ab。先打开 K1、K2,再打开分液漏斗的活塞,加入足量的液体后关闭活塞。通过对比 A、C 装置中的实验现象,说明物质燃烧的条件之一为 。
实验二:制取较纯净的二氧化碳(用排水法收集)。
A 装置中的液体为 ;B 装置中的固体为大理石,分液漏斗中的液体为稀盐酸;D 装置中的液体为水。依次连接 BDE 装置,导气管正确的接口顺序为:a 。
实验时,先打开 K1,关闭 K2,再打开分液漏斗的活塞,加入足量的液体后,关闭活塞。反应一段时间直至观察到 ,说明 B 装置中的空气已基本排尽。接下来的操作是 ,就可在 D 装置中收集到较纯净的二氧化碳。
实验三:验证 CO2 与水反应。
A 装置中的液体为紫色石蕊溶液;B 装置中的固体为碳酸钠,分液漏斗中的液体为稀硫酸;C 装置中的液体为浓硫酸;D 装置中的液体为水;E 装置中放一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花。依次正确连接 装置(填装置的字母序号,各装置限用一次)。先打开 K1 和 K2,再打开分液漏斗的活塞,加入足量的液体后关闭活塞, 观察到 。
试卷第1页,共3页
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