专题13 科学探究-【好题汇编】三年(2022-2024)中考化学真题分类汇编(辽宁专用)
2024-09-11
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 实验探究与设计 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.39 MB |
| 发布时间 | 2024-09-11 |
| 更新时间 | 2024-09-11 |
| 作者 | 飞跃化学 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-09-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47314884.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题13 科学探究
类型1 项目化探究
类型2 物质性质和反应规律的探究
类型3 物质组成或成分的探究
类型4 反应后物质成分的探究
题型5 无明显现象反应的探究
类型1 项目化探究
1. (2023辽宁沈阳中考)《礼记》等文献中记载古人用草木灰(主要成分是)与石灰石灼烧后的固体、水混合制取氢氧化钾,用作纺织品漂洗剂。小组同学以“古法制碱”为主题开展了项目式学习。
项目一:实验室模拟古法制碱
【实验设计】制碱的主要流程如图3所示。
(1)①步骤一反应类型是______(填“化合反应”或“分解反应”)。
②请写出步骤二反应的化学方程式:______。
③资料显示,步骤三反应的化学方程式:
【实验实施】小组同学完成步骤一、步骤二实验后,立即进行步骤三实验,如图4所示。
项目二:验证氢氧化钾生成
(2)为了证明步骤三反应的发生,小组同学再次设计并进行了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取图4烧杯静置后底部的少量固体,洗净后置于试管中,加入足量的______,将产生的气体通入澄清石灰水
试管中产生气泡澄清石灰水变浑浊
固体中含有
(3)小明同学认为上述实验结论中的均为步骤三反应生成。点点同学提出质疑,理由应是______。(实验过程中得到的相关物质均未变质)
(4)点点同学提出了新思路:可以通过测量溶液pH的变化证明步骤三反应发生。经测定:常温下饱和溶液的pH为12.7,实验配制的溶液pH为11.3。重新做步骤三实验,向盛有溶液的烧杯中,分3次加入步骤二得到的悬浊液,分别测得烧杯内混合液pH变化后的数据如下:
次数
第一次
第二次
第三次
pH
12.2
13.2
14.0
①小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步骤三反应的发生,依据是______。
②为了进一步验证有KOH生成,还应测定的数据是______,请说明验证的理由:______。
项目三:处理碱性废液
为了:防止污染,同学们用实验室废液处理装置,并按其使用说明,对上述实验产生的碱性废液进行处理。
【处理过程】
(5)①第一步:配制稀硫酸。用______g溶质质量分数为98%的浓硫酸配制溶质质量分数为10%的稀硫酸490g,冷却后倒入软塑料瓶。
②第二步:处理废液。将碱性废液倒入反应槽,开启搅拌机,按压软塑料瓶注入稀硫酸,将pH调至约等于______。当pH稳定后停止搅拌。打开水阀,废液流入过滤槽、活性炭槽,处理达标后排放。
③第三步:处理废渣。
【分析交流】
(6)按说明书建议,装置中应使用稀硫酸、而不用盐酸处理碱性废液,请结合所学知识推测其原因是______。
(7)第二步中搅拌机搅拌的作用是______。
(8)请写出一条在第二步处理废液过程中应注意的安全事项:______。
【总结评价】
实验是学习的一部分,敢质疑、敢创新,一定能在科学探究中收获成功,感受快乐!
【答案】(1) ①. 分解反应 ②. (2)稀盐酸
(3)步骤一中碳酸钙可能未反应完全
(4) ①. 混合液的pH逐渐增大,说明有碱性物质生成,则可以证明步骤三反应的发生 ②. 单独的氢氧化钾溶液的pH ③. 氢氧化钙和碳酸钾的pH均小于14,碳酸钙难溶,若测定出氢氧化钾溶液的pH在14左右,即可说明有氢氧化钾生成
(5) ①. 50 ②. 7
(6)酸碱中和反应放热,盐酸受热会挥发出氯化氢气体
(7)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(8)防止搅拌时液滴飞溅(合理即可)
【解析】
(1)①步骤一碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
②步骤二氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:;
(2)根据实验结论固体中含有 CaCO3,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,取图4烧杯静置后底部的少量固体,洗净后置于试管中,加入足量的稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,可观察到试管中产生气泡澄清石灰水变浑浊;
(3)由于步骤一中的碳酸钙可能没有完全反应,所以上述实验结论中的 CaCO3也可能来自于步骤一中剩余的碳酸钙;
(4)①由于常温下 Ca(OH)2 饱和溶液的pH为12.7,实验配制的 K2CO3 溶液pH为11.3,向盛有 K2CO3 溶液的烧杯中,分3次加入步骤二得到的悬浊液,混合液的pH逐渐增大,说明有碱性物质生成,则可以证明步骤三反应的发生;
②为了进一步验证有KOH生成,还应测定的数据是单独的氢氧化钾溶液的pH,氢氧化钙和碳酸钾的pH均小于14,碳酸钙难溶,若测定出氢氧化钾溶液的pH在14左右,即可说明有氢氧化钾生成;
(5)①根据稀释前后溶质质量不变,则需要溶质质量分数为98%的浓硫酸的质量为;
②pH=7的溶液显中性,因此将碱性废液倒入反应槽,开启搅拌机,按压软塑料瓶注入稀硫酸,将pH调至约等于7;
(6)由于酸碱中和反应放热,盐酸受热会挥发出氯化氢气体,因此不用盐酸处理碱性废液;
(7)第二步中用搅拌机搅拌,可以增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(8)在第二步处理废液过程中应注意,防止搅拌时液滴飞溅。
2.(2022辽宁大连中考)化学小组同学在超市看到一款自热暖足贴,商品标签显示成分有:铁粉、水、活性炭、蛭石、氯化钠。他们利用所学知识开展“自制暖足贴”项目研究,部分过程如下。
【查阅资料】蛭石是一种耐高温的超级保温材料,难溶于水,不与硫酸铜溶液反应。
任务一:自制暖足贴,并将其发热情况与市售暖足贴比较。
【进行实验】分别取2勺铁粉和活性炭,加入无纺布袋中(与市售暖足贴所用无纺布相同),滴加少量氯化钠溶液,混合均匀制得暖足贴。在相同环境下,利用温度传感器测定自制与市售暖足贴温度随时间的变化,形成图像,如图所示。
(1)通过图像可知自制暖足贴有两点不足,分别是_________、________。
(2)小组同学猜想两种暖足贴发热情况存在差异的原因,除了受暖足贴中各成分的质量及其配比影响外,还可能与_______的特性有关。
任务二:估测市售暖足贴中各成分的质量。
【方案设计】利用市售暖足贴中的全部粉末,设计如下方案。
(1)设计步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是________。固体B的成分是_________。
(2)根据上述方案,确定蛭石质量需要的称量数据最少的一组是_________。
【反思交流】小组同学发现只有打开密封包装,暖足贴才会发热,由此推测暖足贴发热还需要_______参加反应,故密封包装还起到了控制反应发生的作用。
【答案】 ①. 温度过高
②. 持续时间短 ③. 保温材料 ④. 分离出粉末中氯化钠 ⑤. 铜粉、活性炭、蛭石的混合物 ⑥. 固体B、碳酸钙、蛭石和氧化铜混合物的质量 ⑦. 氧气
【解析】
任务一:
[进行实验]
(1)通过图像曲线分析可知,自制暖足贴中铁粉氧化过快导致温度过高,容易烫伤。持续时间短,不利于使用;
(2)根据加入物质分析,“自制暖足贴”中未加入蛭石,蛭石是一种耐高温的超级保温材料,所以推测除了受暖足贴中各成分的质量及其配比影响外,还可能与保温材料的特性有关;
任务二:
[方案设计]
(1)步骤Ⅰ过滤、Ⅱ蒸发结晶的目的是分离出粉末中氯化钠;粉末加水过滤后,得固体A为铁粉、活性炭、蛭石的混合物,再加入足量硫酸铜溶液,铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,蛭石难溶于水,不与硫酸铜溶液反应,过滤后得固体B为铜粉、活性炭、蛭石的混合物;
(2)称量碳酸钙质量,通过二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水的方程式,可求出二氧化碳质量,再通过碳与氧气点燃后生成二氧化碳的方程式,可求出碳质量;称量固体B(为铜粉、活性炭、蛭石的混合物)质量,由固体B减去碳质量求出铜粉、蛭石的混合物的质量;称量蛭石和氧化铜混合物的质量,减去铜粉、蛭石的混合物的质量可求出与铜反应的氧气的质量,通过铜和氧气在加热条件下生成氧化铜的方程式,求出铜的质量,最后用固体B的质量减去碳的质量,再减去铜的质量可求出蛭石质量。所以确定蛭石质量需要的称量数据最少的一组是固体B、碳酸钙、蛭石和氧化铜混合物的质量;
[反思交流]只有打开密封包装,暖足贴才会发热,由此推测暖足贴发热还需要氧气参加反应,故密封包装还起到了控制反应发生的作用。
类型2 物质性质和反应规律的探究
3.(2023·辽宁营口)学习完NaOH的性质后,某兴趣小组对KOH的性质展开了如下探究:
【查阅资料】①KOH为白色固体,水溶液为无色;②下表是部分物质的溶解性表(室温)
说明:“溶”表示该物质可溶于水,“不”表示该物质不溶于水。
OH-
K+
溶
溶
Cu2+
不
溶
【设计实验】如图所示,同学们用KOH溶液进行了下列实验:
(1)A实验测得KOH溶液的pH 7(填“>”“=”或“<”);
(2)B试管中的现象是 。
(3)C试管中无明显现象,为了证明二者发生反应,同学们又设计如下实验:
①步骤Ⅱ中若观察到 ,可证明C中发生了化学反应;
②试写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式 。
③同学们猜测反应后的溶液中可能含有X,可选择 加以证明。
【得出结论】
(4)KOH与NaOH化学性质相似,原因是 。
【答案】(1)>
(2)有蓝色絮状沉淀生成
(3)溶液由红色变成无色 锌/碳酸钠/紫色石蕊溶液
(4)水溶液中都解离出氢氧根离子
【解析】(1)氢氧化钾属于碱,溶液显碱性,A实验测得KOH溶液的pH>7;
(2)氢氧化钾溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾,氢氧化铜是蓝色絮状沉淀,B试管中的现象是有蓝色絮状沉淀生成。
(3)①氢氧化钾溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,向氢氧化钾溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红,再滴加稀硫酸,若观察到红色溶液变成无色,可证明C中发生了化学反应,因为溶液由红色变成无色,说明氢氧化钾消失了,一种物质物质被反应完全,就有新的物质生成,有新物质生成的变化属于化学变化;
②氢氧化钾与稀硫酸反应生成硫酸钾和水,该反应化学方程式:。
③同学们猜测反应后的溶液中可能含有X,即证明反应后有酸剩余,依据酸的通性,可以选择活泼的金属(如锌)、碳酸盐、紫色石蕊溶液。
(4)KOH与NaOH都属于碱,在水溶液中都解离出氢氧根离子,KOH与NaOH化学性质相似,原因是都解离出氢氧根离子。
4.(2023·辽宁铁岭葫芦岛)在学习了酸、碱的性质后,为加深对酸和碱主要性质的认识,化学兴趣小组同学进行了如下实验活动。
(1)实验活动一:
在试管中加入约2mL硫酸铜溶液,然后滴入几滴氢氧化钠溶液,观察到有蓝色沉淀产生,溶液仍为蓝色。写出产生蓝色沉淀的化学方程式 。继续向试管中加入稀硫酸,振荡,观察到蓝色沉淀消失。
【实验分析】
同学们对此时试管中溶液成分分析后认为:溶液中溶质一定有 ,可能有 。
【实验验证】继续向试管中加入少量氢氧化钠溶液,振荡,观察到 ,证明了可能存在的物质是存在的。
(2)实验活动二:
同学们通过对比实验,验证了氢氧化钙的性质。
实验操作
实验现象
实验结论
向两支试管中各加入0.1g氢氧化钙粉末,分别加入10mL水和 mL稀盐酸,振荡;再各滴入1~2滴酚酞溶液。
氢氧化钙溶液显碱性
试管甲中固体未完全溶解,试管乙中固体完全溶解,溶液为无色
氢氧化钙的性质为
通过以上实验,兴趣小组同学们对酸、碱的性质有了进一步的认识。
【答案】(1) 、 /硫酸 无蓝色沉淀产生(合理即可)
(2) 10 试管甲中溶液由无色变为红色 微溶于水,能与盐酸反应
【解析】(1)产生蓝色沉淀的反应为硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,该反应的化学方程式为:;
实验分析:硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,观察到有蓝色沉淀产生,溶液仍为蓝色,说明硫酸铜还未完全反应,滴加稀硫酸,氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,故此时溶液中溶质一定有:硫酸铜、硫酸钠,可能含有硫酸;
实验验证:继续向试管中加入少量氢氧化钠溶液,如果溶液中存在硫酸,氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水,待硫酸完全反应后,硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,故观察到无蓝色沉淀产生,说明可能存在的物质是存在的;
(2)要验证氢氧化钙的性质,根据控制变量法,加入水和稀盐酸的体积应相同,则向两支试管中各加入0.1g氢氧化钙粉末,分别加入10mL水和10mL稀盐酸,振荡;再各滴入1~2滴酚酞溶液;
结论为氢氧化钙溶液显碱性,无色酚酞试液遇碱性溶液变红,故现象为:试管甲中溶液由无色变为红色;
向10mL水中加入0.1g氢氧化钙,固体不能全部溶解,说明室温下,100g水中最多能溶解氢氧化钙的质量小于1g,说明室温下,氢氧化钙的溶解度小于1g,说明氢氧化钙微溶于水,无色酚酞试液在碱性溶液中变红,在中性和酸性溶液中均不变色,氢氧化钙溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,而试管乙中固体完全溶解,溶液为无色,说明氢氧化钙能与盐酸反应。
类型3 物质组成或成分的探究
5. (2022辽宁铁岭葫芦岛中考)在某些食品的包装袋内,有一个装有白色颗粒状固体的小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分为生石灰”(如图)。如果将小纸袋拿出来放在空气中,经过一段时间后,会发现纸袋内的白色固体颗粒黏在一起成为块状。同学们在老师的指导下,对纸袋内的物质进行了探究。
【提出问题】白色块状固体的成分是什么
【猜想假设】同学们猜想该固体有CaO、Ca(OH)2中的一种或两种。你认为还可能有_____。
【实验验证】
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取样品于试管中,加水溶解,用手触摸试管外壁。
试管外壁___,
试管底部有白色固体
样品中一定含有CaO
实验2
将实验1中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中通入____气体。
滤液变浑浊
样品中一定含有Ca(OH)2
实验3
取少量实验2中的滤渣,加入足量的稀盐酸。
______
样品中含有你猜想的物质
【反思评价】同学们经过讨论,认为滤液中一定含有Ca(OH)2,样品中不一定含有Ca(OH)2。理由用化学方程式表示为______。
【拓展应用】(1)若证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在,选用下列物质中的_____(填字母)也可达到实验目的。
A.稀硝酸 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液
(2)实验室中,易与空气中某些物质反应的药品更要_____保存。
【答案】 ①. 碳酸钙或CaCO3 ②. 发热 ③. 二氧化碳或CO2 ④. 固体全溶,有气泡产生 ⑤. CaO+H2O=Ca(OH)2 ⑥. BC ⑦. 密封
【解析】猜想假设:Ca(OH)2可以和空气中的二氧化碳反应产生碳酸钙和水,则还可能有碳酸钙;
实验验证:实验1:样品中有氧化钙,氧化钙和水反应产生氢氧化钙的同时放出大量的热,则会观察到试管外壁发热;
实验2:氢氧化钙和二氧化碳反应会产生碳酸钙沉淀和水,则滤液变浑浊,则通入的是二氧化碳气体;
实验3:滤渣中有碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳气体,加入的盐酸足量,将碳酸钙完全反应,则会观察到固体全溶,有气泡产生;
反思评价:滤液中的氢氧化钙,有可能是氧化钙和水反应产生的氢氧化钙,方程式是:CaO+H2O=Ca(OH)2,所以样品中不一定含有氢氧化钙;
拓展应用:(1)证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在,
A、硝酸和氢氧化钙反应产生硝酸钙和水,没有现象;错误;
B、因为氢氧化钙溶液显碱性,酚酞溶液遇到碱性溶液会变红,如果滴入酚酞溶液后溶液变红,则有氢氧化钙,反之则没有氢氧化钙;正确;
C、碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠,溶液中有氢氧化钙,则会有沉淀产生;反之,则没有沉淀产生;正确;
故选BC;
(2)易与空气中的物质反应的药品,需要将其与空气隔绝,则要密封保存。
6.(2022·辽宁盘锦·中考真题)科学探究是认识和解决化学问题的重要实践活动。
近年来,自热食品种类繁多。只需将撕去塑料膜的发热包放入凉水中,就能享用美食,很受年轻人的追捧。实验小组同学买来一份自热食品进行以下探究。
【资料】Ⅰ、发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒。
Ⅱ、铝能和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气,偏铝酸钠溶于水。
探究一:发热包的发热原理。
(1)小组同学取出发热包,撕去塑料膜,放入适量凉水中,可观察到的现象是 ,固体迅速膨胀,同时还可观察到发热包内固体变硬结块,其可能的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)在使用发热包过程中,禁止明火的理由是 。
探究二:反应后混合物中部分成分的探究。
根据以上操作和实验现象回答下列问题。
(3)操作Ⅰ的名称是 。
(4)根据现象①得出:滤液A中一定不含的物质是 。根据现象②③分析得出:固体B中一定含有的物质是 。综合分析得出:现象③中产生的气体,其成分的组成可能为 。
(5)通过以上探究,同学们进行反思总结,你认为其中正确的是 。
A.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料
B.发热包应密封防潮保存
C.禁止用湿手接触发热包
D.使用过程中应保持通风
【答案】 剧烈反应,放出大量热,有气体产生 铝粒、铝与氢氧化钠反应生成的氢气,在空气中遇明火燃烧,可能引发火灾或爆炸(其他合理答案均可) 过滤 碳酸钠/Na2CO3 氢氧化钙、碳酸钙 二氧化碳、二氧化碳和氢气 BCD
【分析】由【资料】可知:发热包去塑料膜,放入适量凉水中,可能发生的反应如下:
(放热)
(产生白色沉淀)
(有气体产生)
【解析】(1)由分析可知:取出发热包,撕去塑料膜,放入适量凉水中,可观察到的现象是剧烈反应,放出大量热,有气体产生,固体迅速膨胀;观察到发热包内固体变硬结块,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙 氢氧化钠,反应的化学方程式为,故填:剧烈反应,放出大量热,有气体产生;;
(2)由分析可知:在使用发热包过程中,禁止明火的理由:铝粒、铝与氢氧化钠反应生成的氢气,在空气中遇明火燃烧,可能引发火灾或爆炸,故填:铝粒、铝与氢氧化钠反应生成的氢气,在空气中遇明火燃烧,可能引发火灾或爆炸;
(3)操作Ⅰ后得到固体和滤液,实现了固液分离,为过滤操作,故填:过滤;
(4)由分析可知:滤液A中可能含有的溶质为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、偏铝酸钠,根据现象①无气泡产生,其中碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,可知滤液A中一定不含的物质是碳酸钠,故填:碳酸钠(Na2CO3);
固体B中一定含有碳酸钙,可能含氢氧化钙,铝粉,由现象②可知固体B一定含有氢氧化钙,根据现象③可知固体B可能含有铝粉,所以固体B中一定含有碳酸钙、氢氧化钙、可能含有铝粉,故填:碳酸钙、氢氧化钙;
综合分析得出:现象③中产生的气体,其成分的组成可能为二氧化碳、二氧化碳和氢气,故填:二氧化碳、二氧化碳和氢气;
(5)A、发热包用于自加热食品,所以发热材料不能有强烈的腐蚀性和毒性,说法错误;
B、发热包中物质的主要成分是生石灰与水反应,所以应密封防潮保存,说法正确;
C、禁止用湿手接触发热包,避免水与发热包成分反应,造成危险,说法正确;
D、使用过程中,发生反应会生成可燃性气体氢气,有限空间内遇明火易发生爆炸,所以使用过程中应保持通风,说法正确。
故选BCD。
类型4 反应后物质成分的探究
7.(2023辽宁大连中考)实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠固体,化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。
【实验一】从定性角度,确定氢氧化钠是部分变质还是全部变质。
实验步骤:
Ⅰ、取一定质量的干燥样品于烧杯中,加入足量的水充分溶解,将溶液转移至锥形瓶中;
Ⅱ、向溶液中加入试剂X,连接装置,如图所示;
Ⅲ、……
(1)试剂X的名称是______;步骤Ⅲ的操作及现象是______。
【实验二】从定量角度,确定氢氧化钠的变质程度(已变质的氢氧化钠占变质前氢氧化钠的质量分数)。
(2)化学小组在实验一的基础上,仍利用该装置及相关试剂继续实验,通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度。在称量气体生成前装置及试剂总质量时,有同学认为,在实验一步骤Ⅱ前、后称量均可,理由是______。本实验中所加试剂过量,但所测定的氢氧化钠变质程度偏小,原因是______,此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是______。
(3)结合本次探究活动,除了上述测定氢氧化钠变质程度的方法,还可以通过测定其他量达成目的,写出具体操作并简述推断过程。
【答案】(1) ①. 酚酞溶液 ②. 打开分液漏斗活塞,将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应,有白色沉淀生成,溶液仍为红色或红色褪去。
(2) ①. 实验一步骤Ⅲ中只发生反应,既无气体参加反应又无气体生成,据质量守恒定律,反应前后总质量保持不变 ②. 二氧化碳的密度比空气的密度大,能残留在瓶中 ③. 氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞
(3)实验一步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量,可得反应生成碳酸钙的质量。根据相关反应的化学方程式,利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量,进而确定变质程度。
【解析】
(1)由于氢氧化钠及氢氧化钠变质生成的碳酸钠都呈碱性,使酚酞溶液变红,现象明显。所以试剂X的名称是酚酞溶液;故填:酚酞溶液。
由于碳酸钠溶液与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,若氢氧化钠是部分变质,则溶液仍为红色;若氢氧化钠是全部变质,则溶液红色褪去。所以步骤Ⅲ的操作及现象是打开分液漏斗活塞,将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应,有白色沉淀生成,溶液仍为红色或红色褪去。故填:打开分液漏斗活塞,将足量氯化钙溶液全部注入锥形瓶充分反应,有白色沉淀生成,溶液仍为红色或红色褪去。
(2)由于实验一步骤Ⅲ中只发生反应CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,既无气体参加反应又无气体生成,据质量守恒定律,反应前后总质量保持不变。所以在称量气体生成前装置及试剂总质量时,有同学认为,在实验一步骤Ⅱ前、后称量均可。故填:实验一步骤Ⅲ中只发生反应CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,既无气体参加反应又无气体生成,据质量守恒定律,反应前后总质量保持不变。
由于二氧化碳的密度比空气的密度大,能残留在瓶中,所以本实验中所加试剂过量,但所测定的氢氧化钠变质程度偏小。故填:二氧化碳的密度比空气的密度大,能残留在瓶中。
氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;足量的盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳。所以此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是生成的氯化钠、过量的氯化钙及生成的氯化钙、过量的盐酸中的氯化氢、酚酞等。故填:氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞。
(3)本次探究活动,除了上述测定氢氧化钠变质程度的方法,还可以通过测定其他量达成目的。比如:实验一步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量,可得反应生成碳酸钙的质量。根据相关反应的化学方程式,利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量,进而确定变质程度。故填:实验一步骤Ⅲ后过滤、洗涤滤渣并干燥、称量,可得反应生成碳酸钙的质量。根据相关反应的化学方程式,利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量,进而确定变质程度。
8.(2023辽宁阜新中考)某校化学兴趣小组同学想检验实验室内一瓶久置的NaOH固体是否变质。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【提出问题】NaOH固体是否变质?
【猜想假设】
猜想一:没有变质,成分全部为NaOH。
猜想二: 发生变质,成分为______(写化学式)。猜想的依据是______。
【实验活动1】甲组同学设计并进行了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液,再向其中加入过量稀盐酸,观察。
______
猜想二正确
该实验中一定发生的反应,其化学方程式为______。
【实验活动2】乙组同学为了证明该NaOH样品变质程度,设计了如下实验方案并进行实验。
取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后,向其中滴加过量氯化钡溶液至沉淀完全,过滤,取少许滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察到无色酚酞溶液______,证明NaOH样品发生了部分变质。
【实验活动3】丙组同学设计了新的实验方案并利用乙组剩余的滤液进行以下实验。
实验操作
实验现象
(1)取少许滤液,滴加MgCl2溶液
产生白色沉淀
(2)取少许滤液,滴加CuSO4溶液
既有白色沉淀又有蓝色沉淀产生
(3)取少许滤液,通入CO2气体
产生白色沉淀
通过【实验活动3】证明该NaOH样品发生部分变质。
【总结提升】乙、丙两组同学通过实验证明NaOH样品发生部分变质的共同思路是______。
【答案】 ①. Na2CO3 或Na2CO3 和NaOH ②. 氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠(或氢氧化钠与二氧化碳发生了反应或) ③. 有气泡产生 ④.
⑤. 变红 ⑥. 检验样品中含有NaOH
【解析】猜想假设:
氢氧化钠易与空气中的二氧化碳发生反应变质,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,若氢氧化钠全部变质,成分为碳酸钠;若氢氧化钠部分变质,成分为氢氧化钠和碳酸钠,故猜想二: 发生变质,成分为Na2CO3 或Na2CO3 和NaOH;作出此猜想,是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠;
实验活动1:
结论是猜想二正确,即氢氧化钠已变质,则存在碳酸钠;故取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液,再向其中加入过量稀盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳气体,能观察到有气泡产生;化学方程式为:;
实验活动2:
结论是NaOH样品发生了部分变质,即样品中含有氢氧化钠和碳酸钠,故取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后,向其中滴加过量氯化钡溶液,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤,取少许滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,滤液中含有氢氧化钠,呈碱性,则观察到无色酚酞溶液变红;
总结提升:
乙、丙两组同学都是通过先除去样品中的碳酸钠,再验证样品中含有氢氧化钠,从而证明NaOH样品发生部分变质。
题型5 无明显现象反应的探究
9. (2024年辽宁省)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应________(填“吸热”或“放热”),化学方程式为________。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作________剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是________。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为________g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为________g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是________。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为________。
【答案】(1) ①. 放热 ②.
(2)指示 (3)C
(4)氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”)
(5) ①. 11.7 ②. 2.7
(6) ①. 氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至刻度附近(或“注射器2中没有发生酸碱中和反应,且注射器2、4的活塞均恢复至刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应”) ②. 注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色(或“反应后注射器4比注射器2温度高”)
【解析】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应是放热反应,故填:放热;
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应方程式是:;
(2)酚酞溶液通常被用作指示剂,故填:指示;
(3)结合实验图和酚酞变色范围,可知a的取值范围应大于13。
A、0<a<8.2,此时溶液基本呈酸性,加入的是2mL某浓度的氢氧化钠溶液溶液应是碱性,故不正确;
B、8.2<a<13,此时溶液应呈红色,而实际上溶液为无色,故不正确;
C、a>13,此时溶液呈碱性,但是无色,与试管①中的情况吻合,故正确,故选C。
(4)一段时间后,重复向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸有气泡产生,说明盐酸将氢氧化钠反应完了,产生的气泡应该是盐酸和氢氧化钠变质产生的碳酸钠之间的反应,两者反应产生了二氧化碳,故填:氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”);
(5)解:设向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为x,
x=11.7g
故填:11.7;
恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以,水的质量=36.7g11.7g=25g,根据提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠沉淀的质量为11.7g-9g=2.7g,故填:2.7;
(6)此实验利用控制变量做对比试验,注射器2中没有发生酸碱中和反应,只是氯化氢溶于水,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应,故填:氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至2mL刻度附近;
为了说明中和反应已发生,可以通过注射器2和4中溶液颜色的变化来说明,注射器2中未发生反应,溶液依然为无色,注射器4中发生反应氢氧化钠消失,溶液不再是碱性,所以溶液的红色会消失。故填:注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色。
10.(2023辽宁丹东中考)对于有明显现象化学反应,可以通过观察现象帮助我们判断物质发生了化学反应;对于没有明显现象的化学反应,可以通过实现从“无现象”到“有现象”的转化帮助判断发生了化学反应。兴趣小组就此主题进行如下实验,请帮助完成下列问题。
【探究活动一】探究溶液与是否发生了化学反应。如图一所示。
(1)将胶头滴管中的溶液滴入充满气体的大试管内,无明显现象;再打开分液漏斗活塞,加入足量稀盐酸,观察到______,说明有新物质生成,证明溶液与发生了化学反应、探究过程中反应的化学方程式为______(写出一个即可)。
【探究活动二】探究溶液与稀盐酸是否发生了化学反应,如图二所示。
(2)向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液,再加入一定量稀盐酸开振荡,观察到溶液由红色变为______色,证明二者发生了化学反应。
(3)同学们继续探究(2)中反应所得溶液中溶质的成分(不包括酚酞)
(作出猜想)猜想一:;猜想二:______。
(实验验证)
实验操作
实验现象
实验结论
向所得溶液中加入碳酸钙粉末
粉末溶解,且______
猜想二成立
在交流汇报时,甲乙两组同学表明,没有按照图二所示步骤进行操作,而是按照图三所示,先在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸,观察到无明显现象,再向试管中加入酚酞溶液,出现了两种不同的现象,得出了下列两种结论:
图三所示实验
实验现象
小组得出的结论
甲组实验
溶液仍为无色
与稀盐酸发生了化学反应
乙组实验
溶液变为红色
与盐酸没有发生化学反应
(分析评价)
(4)甲组同学认为:溶液仍为无色,说明溶液不显______性,进而证明_____不存在,得出了与稀盐酸发生了化学反应的结论。
(5)同学们不同意乙组所得的实验结论,原因是______。
(6)小明建议,在乙组实验所得溶液中继续加入某种药品,即可证明溶液与稀盐酸发生了化学反应,可以选用的药品有______。
A. 锌粒 B. 稀盐酸 C. 铜片
(7)探究活动二中,同学们都是从______的角度来验证化学反应的发生。
【答案】(1)①. 有气泡产生 ②. CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ (2)无
(3)①. NaCl、HCl ②. 有气泡产生
(4)①. 碱 ②. NaOH或氢氧化钠
(5)如果两者发生了化学反应,但是稀盐酸不足,氢氧化钠有剩余,溶液也会变为红色 (6)AB (7)反应物减少
【解析】
(1)将胶头滴管中的 NaOH 溶液滴入充满 CO2 气体的大试管内,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应无明显现象;再打开分液漏斗活塞,加入足量稀盐酸,生成的碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故观察到有气泡产生,说明有新物质生成,证明NaOH溶液与CO2发生了化学反应;
探究过程中反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(2)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变成红色,向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液,溶液变成红色,再加入一定量稀盐酸开始振荡,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,故观察到溶液由红色变为无色,证明二者发生了化学反应;
(3)溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠已完全反应,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水;
若恰好完全反应,猜想一:NaCl;
若盐酸过量,则猜想二:NaCl、HCl;
(实验验证)
根据实验结论:猜想二成立,即反应所得溶液中溶质的成分为NaCl、HCl,
向所得溶液中加入碳酸钙粉末,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故观察到的实验现象是粉末溶解,且有气泡产生,说明反应所得溶液中溶质含有氯化氢,故猜想二成立;
(4)甲组实验:在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸,观察到无明显现象,再向试管中加入酚酞溶液,碱性溶液能使酚酞溶液变成红色,若溶液仍为无色,说明溶液不显碱性,进而证明NaOH不存在,得出了NaOH与稀盐酸发生了化学反应的结论;
(5)乙组实验:在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸,观察到无明显现象,再向试管中加入酚酞溶液,溶液变为红色,NaOH与盐酸没有发生化学反应,同学们不同意这个实验结论,原因是如果两者发生了化学反应,但是稀盐酸不足,氢氧化钠有剩余,溶液也会变为红色;
(6)乙组实验中要证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应,即证明在乙组实验所得溶液中无HCl存在;
A、锌粒与盐酸反应生成氯化锌和氢气,在乙组实验所得溶液中继续加入锌粒,若无气泡产生,说明无HCl存在,故A符合题意;
B、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,试管中的溶液中含酚酞,逐滴加入稀盐酸,如果溶液由红色变成无色,说明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应,故B符合题意;
C、铜片不与稀盐酸,不能达到实验目的,故C不符合题意;
故选:AB;
(7)由上实验可知,探究活动二中,同学们都是从反应物减少的角度来验证化学反应的发生。
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专题13 科学探究
类型1 项目化探究
类型2 物质性质和反应规律的探究
类型3 物质组成或成分的探究
类型4 反应后物质成分的探究
题型5 无明显现象反应的探究
类型1 项目化探究
1. (2023辽宁沈阳中考)《礼记》等文献中记载古人用草木灰(主要成分是)与石灰石灼烧后的固体、水混合制取氢氧化钾,用作纺织品漂洗剂。小组同学以“古法制碱”为主题开展了项目式学习。
项目一:实验室模拟古法制碱
【实验设计】制碱的主要流程如图3所示。
(1)①步骤一反应类型是______(填“化合反应”或“分解反应”)。
②请写出步骤二反应的化学方程式:______。
③资料显示,步骤三反应的化学方程式:
【实验实施】小组同学完成步骤一、步骤二实验后,立即进行步骤三实验,如图4所示。
项目二:验证氢氧化钾生成
(2)为了证明步骤三反应的发生,小组同学再次设计并进行了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取图4烧杯静置后底部的少量固体,洗净后置于试管中,加入足量的______,将产生的气体通入澄清石灰水
试管中产生气泡澄清石灰水变浑浊
固体中含有
(3)小明同学认为上述实验结论中的均为步骤三反应生成。点点同学提出质疑,理由应是______。(实验过程中得到的相关物质均未变质)
(4)点点同学提出了新思路:可以通过测量溶液pH的变化证明步骤三反应发生。经测定:常温下饱和溶液的pH为12.7,实验配制的溶液pH为11.3。重新做步骤三实验,向盛有溶液的烧杯中,分3次加入步骤二得到的悬浊液,分别测得烧杯内混合液pH变化后的数据如下:
次数
第一次
第二次
第三次
pH
12.2
13.2
14.0
①小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步骤三反应的发生,依据是______。
②为了进一步验证有KOH生成,还应测定的数据是______,请说明验证的理由:______。
项目三:处理碱性废液
为了:防止污染,同学们用实验室废液处理装置,并按其使用说明,对上述实验产生的碱性废液进行处理。
【处理过程】
(5)①第一步:配制稀硫酸。用______g溶质质量分数为98%的浓硫酸配制溶质质量分数为10%的稀硫酸490g,冷却后倒入软塑料瓶。
②第二步:处理废液。将碱性废液倒入反应槽,开启搅拌机,按压软塑料瓶注入稀硫酸,将pH调至约等于______。当pH稳定后停止搅拌。打开水阀,废液流入过滤槽、活性炭槽,处理达标后排放。
③第三步:处理废渣。
【分析交流】
(6)按说明书建议,装置中应使用稀硫酸、而不用盐酸处理碱性废液,请结合所学知识推测其原因是______。
(7)第二步中搅拌机搅拌的作用是______。
(8)请写出一条在第二步处理废液过程中应注意的安全事项:______。
【总结评价】
实验是学习的一部分,敢质疑、敢创新,一定能在科学探究中收获成功,感受快乐!
2.(2022辽宁大连中考)化学小组同学在超市看到一款自热暖足贴,商品标签显示成分有:铁粉、水、活性炭、蛭石、氯化钠。他们利用所学知识开展“自制暖足贴”项目研究,部分过程如下。
【查阅资料】蛭石是一种耐高温的超级保温材料,难溶于水,不与硫酸铜溶液反应。
任务一:自制暖足贴,并将其发热情况与市售暖足贴比较。
【进行实验】分别取2勺铁粉和活性炭,加入无纺布袋中(与市售暖足贴所用无纺布相同),滴加少量氯化钠溶液,混合均匀制得暖足贴。在相同环境下,利用温度传感器测定自制与市售暖足贴温度随时间的变化,形成图像,如图所示。
(1)通过图像可知自制暖足贴有两点不足,分别是_________、________。
(2)小组同学猜想两种暖足贴发热情况存在差异的原因,除了受暖足贴中各成分的质量及其配比影响外,还可能与_______的特性有关。
任务二:估测市售暖足贴中各成分的质量。
【方案设计】利用市售暖足贴中的全部粉末,设计如下方案。
(1)设计步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是________。固体B的成分是_________。
(2)根据上述方案,确定蛭石质量需要的称量数据最少的一组是_________。
【反思交流】小组同学发现只有打开密封包装,暖足贴才会发热,由此推测暖足贴发热还需要_______参加反应,故密封包装还起到了控制反应发生的作用。
类型2 物质性质和反应规律的探究
3.(2023·辽宁营口)学习完NaOH的性质后,某兴趣小组对KOH的性质展开了如下探究:
【查阅资料】①KOH为白色固体,水溶液为无色;②下表是部分物质的溶解性表(室温)
说明:“溶”表示该物质可溶于水,“不”表示该物质不溶于水。
OH-
K+
溶
溶
Cu2+
不
溶
【设计实验】如图所示,同学们用KOH溶液进行了下列实验:
(1)A实验测得KOH溶液的pH 7(填“>”“=”或“<”);
(2)B试管中的现象是 。
(3)C试管中无明显现象,为了证明二者发生反应,同学们又设计如下实验:
①步骤Ⅱ中若观察到 ,可证明C中发生了化学反应;
②试写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式 。
③同学们猜测反应后的溶液中可能含有X,可选择 加以证明。
【得出结论】
(4)KOH与NaOH化学性质相似,原因是 。
4.(2023·辽宁铁岭葫芦岛)在学习了酸、碱的性质后,为加深对酸和碱主要性质的认识,化学兴趣小组同学进行了如下实验活动。
(1)实验活动一:
在试管中加入约2mL硫酸铜溶液,然后滴入几滴氢氧化钠溶液,观察到有蓝色沉淀产生,溶液仍为蓝色。写出产生蓝色沉淀的化学方程式 。继续向试管中加入稀硫酸,振荡,观察到蓝色沉淀消失。
【实验分析】
同学们对此时试管中溶液成分分析后认为:溶液中溶质一定有 ,可能有 。
【实验验证】继续向试管中加入少量氢氧化钠溶液,振荡,观察到 ,证明了可能存在的物质是存在的。
(2)实验活动二:
同学们通过对比实验,验证了氢氧化钙的性质。
实验操作
实验现象
实验结论
向两支试管中各加入0.1g氢氧化钙粉末,分别加入10mL水和 mL稀盐酸,振荡;再各滴入1~2滴酚酞溶液。
氢氧化钙溶液显碱性
试管甲中固体未完全溶解,试管乙中固体完全溶解,溶液为无色
氢氧化钙的性质为
通过以上实验,兴趣小组同学们对酸、碱的性质有了进一步的认识。
类型3 物质组成或成分的探究
5. (2022辽宁铁岭葫芦岛中考)在某些食品的包装袋内,有一个装有白色颗粒状固体的小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分为生石灰”(如图)。如果将小纸袋拿出来放在空气中,经过一段时间后,会发现纸袋内的白色固体颗粒黏在一起成为块状。同学们在老师的指导下,对纸袋内的物质进行了探究。
【提出问题】白色块状固体的成分是什么
【猜想假设】同学们猜想该固体有CaO、Ca(OH)2中的一种或两种。你认为还可能有_____。
【实验验证】
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取样品于试管中,加水溶解,用手触摸试管外壁。
试管外壁___,
试管底部有白色固体
样品中一定含有CaO
实验2
将实验1中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中通入____气体。
滤液变浑浊
样品中一定含有Ca(OH)2
实验3
取少量实验2中的滤渣,加入足量的稀盐酸。
______
样品中含有你猜想的物质
【反思评价】同学们经过讨论,认为滤液中一定含有Ca(OH)2,样品中不一定含有Ca(OH)2。理由用化学方程式表示为______。
【拓展应用】(1)若证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在,选用下列物质中的_____(填字母)也可达到实验目的。
A.稀硝酸 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液
(2)实验室中,易与空气中某些物质反应的药品更要_____保存。
6.(2022·辽宁盘锦·中考真题)科学探究是认识和解决化学问题的重要实践活动。
近年来,自热食品种类繁多。只需将撕去塑料膜的发热包放入凉水中,就能享用美食,很受年轻人的追捧。实验小组同学买来一份自热食品进行以下探究。
【资料】Ⅰ、发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒。
Ⅱ、铝能和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气,偏铝酸钠溶于水。
探究一:发热包的发热原理。
(1)小组同学取出发热包,撕去塑料膜,放入适量凉水中,可观察到的现象是 ,固体迅速膨胀,同时还可观察到发热包内固体变硬结块,其可能的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)在使用发热包过程中,禁止明火的理由是 。
探究二:反应后混合物中部分成分的探究。
根据以上操作和实验现象回答下列问题。
(3)操作Ⅰ的名称是 。
(4)根据现象①得出:滤液A中一定不含的物质是 。根据现象②③分析得出:固体B中一定含有的物质是 。综合分析得出:现象③中产生的气体,其成分的组成可能为 。
(5)通过以上探究,同学们进行反思总结,你认为其中正确的是 。
A.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料
B.发热包应密封防潮保存
C.禁止用湿手接触发热包
D.使用过程中应保持通风
类型4 反应后物质成分的探究
7.(2023辽宁大连中考)实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠固体,化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。
【实验一】从定性角度,确定氢氧化钠是部分变质还是全部变质。
实验步骤:
Ⅰ、取一定质量的干燥样品于烧杯中,加入足量的水充分溶解,将溶液转移至锥形瓶中;
Ⅱ、向溶液中加入试剂X,连接装置,如图所示;
Ⅲ、……
(1)试剂X的名称是______;步骤Ⅲ的操作及现象是______。
【实验二】从定量角度,确定氢氧化钠的变质程度(已变质的氢氧化钠占变质前氢氧化钠的质量分数)。
(2)化学小组在实验一的基础上,仍利用该装置及相关试剂继续实验,通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度。在称量气体生成前装置及试剂总质量时,有同学认为,在实验一步骤Ⅱ前、后称量均可,理由是______。本实验中所加试剂过量,但所测定的氢氧化钠变质程度偏小,原因是______,此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是______。
(3)结合本次探究活动,除了上述测定氢氧化钠变质程度的方法,还可以通过测定其他量达成目的,写出具体操作并简述推断过程。
8.(2023辽宁阜新中考)某校化学兴趣小组同学想检验实验室内一瓶久置的NaOH固体是否变质。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【提出问题】NaOH固体是否变质?
【猜想假设】
猜想一:没有变质,成分全部为NaOH。
猜想二: 发生变质,成分为______(写化学式)。猜想的依据是______。
【实验活动1】甲组同学设计并进行了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液,再向其中加入过量稀盐酸,观察。
______
猜想二正确
该实验中一定发生的反应,其化学方程式为______。
【实验活动2】乙组同学为了证明该NaOH样品变质程度,设计了如下实验方案并进行实验。
取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后,向其中滴加过量氯化钡溶液至沉淀完全,过滤,取少许滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察到无色酚酞溶液______,证明NaOH样品发生了部分变质。
【实验活动3】丙组同学设计了新的实验方案并利用乙组剩余的滤液进行以下实验。
实验操作
实验现象
(1)取少许滤液,滴加MgCl2溶液
产生白色沉淀
(2)取少许滤液,滴加CuSO4溶液
既有白色沉淀又有蓝色沉淀产生
(3)取少许滤液,通入CO2气体
产生白色沉淀
通过【实验活动3】证明该NaOH样品发生部分变质。
【总结提升】乙、丙两组同学通过实验证明NaOH样品发生部分变质的共同思路是______。
题型5 无明显现象反应的探究
9. (2024年辽宁省)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应________(填“吸热”或“放热”),化学方程式为________。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作________剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是________。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为________g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为________g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是________。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为________。
10.(2023辽宁丹东中考)对于有明显现象化学反应,可以通过观察现象帮助我们判断物质发生了化学反应;对于没有明显现象的化学反应,可以通过实现从“无现象”到“有现象”的转化帮助判断发生了化学反应。兴趣小组就此主题进行如下实验,请帮助完成下列问题。
【探究活动一】探究溶液与是否发生了化学反应。如图一所示。
(1)将胶头滴管中的溶液滴入充满气体的大试管内,无明显现象;再打开分液漏斗活塞,加入足量稀盐酸,观察到______,说明有新物质生成,证明溶液与发生了化学反应、探究过程中反应的化学方程式为______(写出一个即可)。
【探究活动二】探究溶液与稀盐酸是否发生了化学反应,如图二所示。
(2)向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液,再加入一定量稀盐酸开振荡,观察到溶液由红色变为______色,证明二者发生了化学反应。
(3)同学们继续探究(2)中反应所得溶液中溶质的成分(不包括酚酞)
(作出猜想)猜想一:;猜想二:______。
(实验验证)
实验操作
实验现象
实验结论
向所得溶液中加入碳酸钙粉末
粉末溶解,且______
猜想二成立
在交流汇报时,甲乙两组同学表明,没有按照图二所示步骤进行操作,而是按照图三所示,先在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸,观察到无明显现象,再向试管中加入酚酞溶液,出现了两种不同的现象,得出了下列两种结论:
图三所示实验
实验现象
小组得出的结论
甲组实验
溶液仍为无色
与稀盐酸发生了化学反应
乙组实验
溶液变为红色
与盐酸没有发生化学反应
(分析评价)
(4)甲组同学认为:溶液仍为无色,说明溶液不显______性,进而证明_____不存在,得出了与稀盐酸发生了化学反应的结论。
(5)同学们不同意乙组所得的实验结论,原因是______。
(6)小明建议,在乙组实验所得溶液中继续加入某种药品,即可证明溶液与稀盐酸发生了化学反应,可以选用的药品有______。
A. 锌粒 B. 稀盐酸 C. 铜片
(7)探究活动二中,同学们都是从______的角度来验证化学反应的发生。
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