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2026年中考化学高频压轴题训练——实验探究题
1.实验室获取氮气有很多种途径,常见的有3种方法。
方法一:将氨气(NH3)通过赤热的装有氧化铜的玻璃管,生成铜、氮气和水蒸气,除去水蒸气后测得氮气的密度为1.2508g/L。
方法二:将空气通过灼热的铜,得到较纯净的氮气和氧化铜粉末,测得该气体的密度为1.2572g/L。 进行实验时可选择的实验仪器如下图所示(省略夹持装置与加热装置)。
为保证所得氮气尽可能纯净,除了使用铜外,还可以向装置__________________(选填装置编号)中加入__________________(填名称)以除去其它杂质气体。
下图是实验室用这种方法制N2,并测定生成N2体积的装置(部分装置略去),请回答相关问题。
【查阅资料】
(1)NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O(此反应会放出大量的热);
(2)B部分中冰盐是冷凝作用
【实验探究】
① ;
②20℃时,取含溶质0.21g饱和NH4Cl溶液放入烧瓶,连接装置;
③调节水准管,使其与量气管中液面相平,记录量气管中水面读数为12.0mL;
④打开分液漏斗活塞,逐滴滴入饱和NaNO2溶液,加热至反应发生,移走酒精灯;
⑤烧瓶中不再产生气泡时,关闭活塞;
⑥待冷却至室温,调节两边液面高度相平,记录量气管中水面读数为100.0mL;
⑦处理剩余药品,整理实验台。
【实验分析及数据处理】
加入药品前必须进行的实验①是__________________;
(2)步骤④中,移走酒精灯的目的是 __________________;
(3)计算生成氮气的质量和密度_______。 (计算过程中以及最终数据均保留2位小数)
【解释与结论】
1892年,英国科学家瑞利(Rayleigh)发现,采用方法二得到的氮气在相同条件下比其他方法得到的纯氮气密度总是偏大5‰左右。若实验设计与操作均无错误,且氮气已完全干燥,请解释产生这一现象的原因是__________________________________(已知:相同条件下,气体的相对分子质量越大,密度就越大)。
【反思与评价】
(1)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏瓶之间连接的导管所起的作用是______。
A.防止NaNO2饱和溶液蒸发 B.保证实验装置不漏气
C.使NaNO2饱和溶液顺利滴下 D.防止溶液冲入U形管
(2)科学家瑞利仅仅是从小数点第三位数的差别,发现了新物质。这启示我们在今后的学习 和生活中要学习科学家的_________________ .
A.严谨求实的科学态度和敢于怀疑的批判精神
B.科学研究中遇到疑惑就趁早放弃,不要浪费时间
C.不能因为微小的差异而放过一次成功的机会
D.要相信权威,权威一定是正确的
2.某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分,提出了如下猜想:
a、可能是二氧化碳;
b、可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
Ⅰ、若澄清的石灰水变浑浊。则气体为二氧化碳;
Ⅱ、若澄清的石灰水不变浑浊。则气体为一氧化碳。
请你分析并回答:
(1)另一位同学认为该同学的猜想不严谨,提出了第三种猜想。这位同学的猜想是:___________;
(2)为验证这位同学的猜想,他设计了如下实验方案。
实验方案
预期实验现象
预期实验结论
1.先将气体通过澄清的石灰水
石灰水变浑浊
气体中有___________
2.再通过足量的石灰水溶液
无明显现象
该过程的目的是___________
3.然后气体通过灼热的氧化铜
___________
气体中有一氧化碳
3.草酸晶体(H2C2O4•2H2O)熔点较低,加热会熔化、气化和分解。草酸(H2C2O4)受热会分解,与氢氧化钙的反应为:。
甲、乙两同学对草酸受热分解的产物作如下探究:
(1)猜想与假设:第一种:草酸分解生成 CO2 和 H2;第二种:草酸分解生成 CO2 、CO 和 H2O;第三种:_________。
(2)设计与实验:
甲、乙两同学分别设计了下图所示的 A、B 两套实验装置(图中铁架台略去)。
①甲同学按 A 装置实验,观察到澄清石灰水变浑浊,认为此现象是由草酸晶体受热分解产生的 CO2所导致,此判断____________。(填“严密”或“不严密”)
②乙同学的 B 装置图方框内的仪器未画完整,请你帮他画完___________。乙同学按B装置实验,看到无水硫酸铜由白变蓝,洗气瓶中溶液变浑浊。在尖嘴管口点燃剩余气体,火焰上方罩一个___________,烧杯,有白色固体生成,证明产物中有____________;换一个干、冷烧杯罩在火焰上方,内壁无现象,证明产物中无 H2。
(3)结论与思考:①草酸受热分解的化学方程式为:______________。
②若省略 B 装置方框内的仪器,整套装置也能证明产物中有 CO2(假设每步都反应完全),方法是:____________。
4.三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某化学实验小组对组成中含Fe元素或Cu元素的红色粉末进行了一系列的实验.请回答实验中有关问题:
实验一:探究红色粉末的成分
[查阅资料]①Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和Cu2+,在空气中加热生成CuO.②Cu能与溶液中的Fe3+作用生成Cu2+和Fe2+.③溶液中的Fe3+遇到KSCN溶液呈红色.④H2O2在酸性条件下能将Fe2+转化为Fe3+
[提出假设]假设1:红色粉末是Fe2O3 假设2:红色粉末是Cu2O 假设3:红色粉末是_____
[设计探究实验]取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN溶液.
(1)若假设1成立,则实验现象是_____.
(2)若假设2成立,则实验现象是_____.
(3)若固体粉末完全溶解,滴加KSCN溶液时溶液不变红色,则红色粉末中一定有_____此时发生反应的一个复分解反应的化学方程式为_____.
[实验结果]经实验分析,假设3是正确的.
实验二:测定Cu2O的质量分数
(4)取a g该固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为b g(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为_____.
实验三:利用该红色粉末制取较纯净的胆矾经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下表:
物质
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
实验室可供选择试剂有:A 氨水 B H2O2 C NaOH D Cu2(OH)2CO3
该实验小组设计实验方案如下:
(5)请回答:
①试剂1为_____(从可供选择试剂中选择并填出对应字母编号,②同);
②试剂2为_____;
③固体X的化学式为_____;
④操作I为_____.
5.某食品包装袋中的脱氧剂可能含有铁粉、碳粉、碳酸钠、氯化钠、氧化铁中的一种或几种,化学实验小组同学为确定其成分,进行了如下探究。
探究Ⅰ:脱氧剂中是否含有碳酸钠?
【实验1】
(1)小红取脱氧剂少量于试管中,加入稀盐酸,有气泡产生,小红认为脱氧剂中含有碳酸钠,小刚否定了小红的判断,理由:______。
【实验2】
(2)小刚改进了实验方案,既验证了脱氧剂中含有铁粉,又将铁粉全部除去,同时没有新物质生成.他的实验方案是______。
【实验3】
(3)取除去铁粉的脱氧剂于小烧杯中,加入过量的稀盐酸(如图所示),有气泡产生,反应的化学方程式为______,证明脱氧剂中含有碳酸钠.充分反应后,溶液变成黄色,有黑色不溶物残留,说明脱氧剂中还含有物质______。此时,小烧杯的溶液中含有的阳离子有______。
探究Ⅱ:脱氧剂中是否含有氯化钠?
【实验4】
(4)小鹏从实验3反应后的小烧杯中取溶液少量于试管中,滴加溶液,观察到______的现象,小鹏得出了脱氧剂中含有氯化钠的结论。小明则认为这一结论不准确,理由是______。
【实验5】
(5)反思后,小星取除去铁粉的脱氧剂于小烧杯中,加入足量水溶解,过滤得到滤液;然后向滤液中加入足量M溶液,其中试剂M为______;最后再向溶液中加入溶液,依据产生白色沉淀现象,确定脱氧剂中含有氯化钠。
6.解决燃煤电厂中SO3的排放与控制问题,对保护生态环境有着重要意义。
某兴趣小组设计了用NaOH溶液吸收SO3的实验,将一定量的SO3气体通入NaOH溶液中,并对反应后溶液中溶质的成分进行探究。
【查阅资料】①;②溶液显中性。
【作出猜想】
(1)猜想一:溶质成分是Na2SO4;
猜想二:溶质成分是_____。
【实验探究】
(2)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量反应后的溶液于试管中,加入_____溶液
产生白色沉淀
溶质成分含Na2SO4
另取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液
_____
猜想一正确
【拓展延伸】
(3)燃煤电厂的烟气中除SO3外还含有SO2,若吸收剂还能与SO2反应,则会影响SO3的吸收效果。如图是相同条件下几种吸收剂对SO3的吸收率随时间变化的情况,吸收率最高的是第_____min,吸收率最高的物质是_____(填化学式),相较于该物质其他两种物质吸收效果较差的原因是_____。
7.某化学小组同学对二氧化碳和二氧化硫的有关性质进行了相应的探究实验,请根据所学知识及实验过程,回答下列问题。
(1)物理性质对比实验:将两支相同的已收集满有二氧化碳和二氧化硫的试管,倒置于盛有水的水槽中,出现如图1所示现象的原因是__________。
(2)化学性质的对比实验:将二氧化碳和二氧化硫分别进行如图2实验(部分装置省略),观察到的实验现象是A与D现象接近;B与E现象相同;C与F现象差异很大,C仍为红色,F红色逐渐褪去,加热后又变回红色。化学小组同学只用澄清石灰水检验二氧化碳的方法是否可靠:__________(填“是”或“否”)。请写出与澄清石灰水反应的化学方程式:__________。
(3)写出一种鉴别二氧化碳和二氧化硫的方法:__________。
(4)实验反思:二氧化碳和二氧化硫的化学性质相似之处是__________(写一点即可)。
(5)漂白是溶液褪色的原因之一,如:F装置中品红褪色的原因是漂白造成的;很多其他的化学反应也可以使某些有色溶液褪色。某研究性学习小组同学发现:将气体通入滴有酚酞试液的NaOH稀溶液中,也观察到溶液的红色褪去。该小组同学也想通过实验来探究该溶液褪色的原理,经过大家的讨论和分析后,提出了如下两种假设。
假设一:或与水反应的产物漂白了红色的溶液;
假设二:与氢氧化钠反应,降低了溶液的pH。
请你设计一个简单合理的实验方案,验证以上哪种假设成立:__________。
8.在浓硫酸的催化作用下,固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水,某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究:
【提出问题】生成物中有哪种碳的氧化物?
【猜测】
猜想1
猜想2
猜想3
只有___________
只有CO2
含有CO和CO2
【设计实验】基于猜想3,依据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验:
(1)观察到A装置(填字母)中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有___________气体生成;
(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO:①C装置中澄清石灰水不变浑浊,F装置中___________;②E装置中出现___________的现象;
【实验结论】通过实验探究证明:猜想3成立,将草酸分解的化学方程式补充完整H2C2O4___________。
【问题讨论】
(1)将玻璃管末端制成玻璃球泡的目的是___________。
(2)装置末端酒精灯的作用是___________。
9.某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时,进行了如下探究。
I.探究酸和碱能否发生反应
甲同学向盛有少量KOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由____色变成无色。甲同学得出结论:酸和碱能发生反应。请写出稀硫酸和氢氧化钾溶液反应的化学方程式_________。
II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
乙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究。
【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【查阅资料】硫酸钾的水溶液呈中性,KOH的化学性质与NaOH相似
【提出猜想】(1)K2SO4; (2)K2SO4和_____________.
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象及方程式
实验结论
方案1
向试管中加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的无色溶液。
可观察到溶液中有______产生,化学反应方程式为_______
猜想(2)成立
方案2
用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上,变色后与标准比色卡比较
_______
方案3
向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢滴加NaOH溶液,并不断振荡试管。
开始无明显现象,过一会发现_______
【发散思维】为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的物质是_________(填选项)。
A CuO
B Zn
C Ag
D 氢氧化铜
【拓展与应用】举一中和反应在实际生活中的应用_____________。
10.注射器是一种普通的医疗器械,但它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量,进行了如下探究活动:
[查阅资料] 白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,能与空气中的水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
[设计实验] 为防止实验室污染设计了如下图的装置进行探究活动。
[步骤与现象]
①测量试管和导管的总容积为50mL;
②检查装置的气密性良好;
③装药品,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器;
④用弹簧夹夹紧胶皮管,加热粗铜丝,观察试管中产生的现象;
⑤待试管冷却到室温后打开弹簧夹,观察发生的现象。
[反思与交流]
(1)实验中利用了铜丝的 ___________ 性。
(2)为了使实验达到预期的结论,步骤③中注射器活塞底部至少应调到 ___________ mL处(填整数)。
(3)步骤④中观察到的现象有 ______________________________________ 。
(4)若步骤③中活塞在15mL的位置,则步骤⑤中可观察到的现象是 ______________ 。
11.某校化学兴趣小组将铜块加入到盛稀H2SO4溶液的试管中,铜块不溶解,不发生化学反应。再向此试管中加入KNO3溶液,发现铜块逐渐溶解,有无色气体产生,该气体与空气接触后变成红棕色的气体,最后铜块完全溶解,变成蓝色溶液。
【提出问题】
(1)铜块与什么物质发生了化学反应,产生的气体是氢气吗?
小军同学认为产生的气体一定不是氢气,你认为他作出此判断的合理理由是_________。
(2)稀H2SO4溶液加入KNO3溶液后,溶液中存在四种离子和一种分子,请写出这种分子的化学式_________。
(3)四种离子可能组合形成的化合物有四种,分别是H2SO4,KNO3,HNO3请写出第四种化合物的化学式_________。
【查阅资料】他们通过查阅资料知道:NO是一种无色气体,与空气接触后生成红棕色的NO2气体。
【提出猜想】
猜想一:铜块与KNO3溶液发生了化学反应;
猜想二:铜块与K2SO4溶液发生了化学反应;
猜想三:铜块与_________溶液发生了化学反应。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
解释或结论
①将铜块加入溶KNO3液中。
铜块不溶解
说明猜想一是错误的
②将铜块加入到_________溶液中
铜块不溶解
说明猜想二是错误的
③将铜块加入到稀HNO3溶液中
铜块溶解,有无色气体产生,该气体与空气接触后变成红棕色的气体,溶液变成蓝色
说明猜想三是正确的
【实验结论】猜想三成立。已知铜与稀HNO3反应,反应物的化学计量数之比为3:8,生成物的三种化合物中有一种是硝酸盐,请写出反应的化学方程式___________。
12.甲、乙两同学在学完酸的化学性质后,做了如下实验:
【观察与讨论1】甲同学在做实验时观察到的明显现象是悬浊液由浑浊变澄清 。再滴加无色酚酞溶液,无明显现象(已知CaCl2溶液呈中性)。
【观察与讨论2】乙同学在做实验时开始没有观察到气泡产生,于是对碳酸钠能否与盐酸反应表示怀疑。甲同学通过查阅资料得知:
在碳酸钠溶液中逐滴加入少量稀盐酸,先发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,继续滴加稀盐酸,才能观察到有气泡产生,再发生反应的化学方程式为 ____ 。
【观察与讨论3】甲同学先将废液缓慢倒入一洁净的废液杯中,乙同学在观察到气泡产生后,也将实验废液缓慢倒入该废液杯中,没有观察到明显现象。据此可以确定,甲同学的试管中废液含有的溶质一定有酚酞、
__________ (写化学式),
为了处理实验后产生的废液,甲、乙同学决定对废液杯中最终废液溶质的成分进行探究。
【提出问题】最终废液中除酚酞外还含有什么溶质?
【猜想与假设】猜想1:废液中含有CaCl2、NaCl两种溶质。
猜想2:废液中含有 ________________ (写化学式)三种溶质。
猜想3:废液中含有NaHCO3、CaCl2、 NaCl三种溶质。
【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想,进行了如下实验:
方案
方法步骤
实验现象
实验结论
甲同学
取少量废液于试管中,向其中滴加盐酸,
无气泡产生
猜想3不正确
乙同学实验
取少量废液于试管中,向其中加入 ______
_______
猜想2正确
【表达与交流】甲、乙同学经过实验确认了混合废液中溶质的成分。以下甲乙同学关于废液成分的观点,你赞成的有 ___________ 。
A.可以加入适量的石灰石或熟石灰对混合废液进行处理后排放
B.取混合废液,滴加少量碳酸钠溶液,则一定能观察到白色沉淀
C.取混合废液,滴加少量硝酸银溶液,则一定能观察到白色沉淀
D.可以用碳酸钠溶液对废液成分中氯化钙的含量进行定量测定
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. E 碱石灰 是检查装置的气密性 因为反应放热,防止水准管中水冲出,影响实验 0.11g 1.25g/L 空气中含有密度比氮气大的物质。或空气中含有密度(或相对分子质量)比氮气大的稀有气体,导致密度偏大 C A、C
2. 可能是CO与CO2的混合气体 二氧化碳 除去二氧化碳 黑色固体变红
3. 草酸分解生成 CO2和 H2O; 不严密 澄清石灰水 CO; 称量实验前后盛有碱石灰的干燥管的质量。
4. Fe2O3和Cu2O的混合物 固体完全溶解,溶液变为血红色 溶液变为蓝色,最终溶液中仍有红色固体 Fe2O3和Cu2O B D Fe(OH)3 加热浓缩,冷却结晶
5.(1)铁粉也可与稀盐酸反应生成气体(合理即可)
(2)用磁铁吸引脱氧剂中的铁粉
(3) 碳粉和氧化铁 、、
(4) 产生白色沉淀 反应生成的NaCl(或剩余的盐酸)也能与溶液反应产生白色沉淀(合理即可)
(5)硝酸(或硝酸钙,合理即可)
6.(1)Na2SO4和NaOH(合理即可)
(2) BaCl2(合理即可) 无明显现象(或酚酞溶液不变红)
(3) 10 NaHSO3 和会与SO2反应,影响SO3的吸收效果(合理即可)
7.(1)二者都能溶于水且二氧化硫比二氧化碳的溶解性大
(2) 否
(3)将气体通入品红溶液中
(4)与水反应(或与石灰水反应)
(5)褪色的溶液中再加入足量氢氧化钠溶液(或加热),若不变红,假设一正确(加热若不变红假设二正确)
8. 一氧化碳/CO 二氧化碳/CO2 澄清石灰水变浑浊 黑色粉末变成红色 增大一氧化碳与氧气的接触面积,有利于一氧化碳的充分燃烧 点燃尾气中剩余的一氧化碳,防止污染空气
9. 红 H2SO4 气泡 pH小于7 溶液变红色 ABD 利用氢氧化铝中和过多的胃酸等
10. 导热 10 白磷燃烧,产生大量白烟 注射器活塞向下移动至约5 mL刻度线位置
11. 氢气与空气接触后不会产生红棕色气体 硝酸/ /硫酸钾
12. NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ CaCl2 NaCl、CaCl2、HCl 少量铁粉 有气泡产生,溶液逐渐由无色变浅绿色 ACD
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