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2026年中考化学突破热点训练专题:科学探究题
1.某实验小组的甲、乙两同学围绕Na2CO3进行了如图一所示的实验。实验结束后,丙同学把A、B两支试管中的物质倒入同一洁净的烧杯中(如图二),充分混合后发现白色沉淀明显增加。
(1)往试管内滴加液体所用的仪器是______(填仪器名称);小组同学将C中液体过滤后,对所得滤液的主要成分进行了如下探究:
【猜想与假设】实验小组的同学对滤液的成分作出了如下猜想:
猜想一:滤液中的溶质是NaCl、Na2CO3
猜想二:滤液中的溶质是NaCl、CaCl2
猜想三:滤液中的溶质是NaCl、CaCl2、HCl
猜想四:滤液中的溶质是______
【讨论与交流】通过认真讨论,小组同学排除了其中一种不合理的猜想。
(2)你认为不合理的猜想是______,理由是______。
【进行实验】丁同学取少量滤液置于试管中,向试管中滴加一种物质,发现有无色气泡生成。
(3)你认为丁同学向滤液中滴加的物质是______。
【实验结论】通过探究,小组同学得出了猜想一是正确的结论。
【实验反思】分析实验后所得溶液中溶质成分时,除生成物外,还要考虑______。
2.实验课上,老师向滴有无色酚酞试液的NaOH红色溶液中滴加稀HCl,同学们观察到溶液颜色由红色变为无色,说明酸碱发生了中和反应。
【提出问题】HCl和NaOH是否恰好完全反应了?
【查阅资料】①常温下,酚酞在pH≤8.2的溶液中呈无色,在pH>8.2的溶液中呈红色。
②相同温度下,NaOH稀溶液中溶质的质量分数越大,溶液pH越大。
③
【猜想假设】
①氢氧化钠过量,溶液pH>7:
②恰好完全反应,溶液pH=7:
③HCl过量,溶液pH<7。
【理论论证】分别取少量反应后的无色溶液于3支试管中,按下列方案实验:
实验操作
实验现象
实验结论
方案1
加入少量碳酸钙粉末
无明显现象
假设__________错误(填序号)
方案2
加热蒸发
蒸发过程中,发现溶液由无色变为红色
假设①正确
方案3
滴加几滴硫酸铜溶液
_____________
【结论分析】反应后的无色溶液中还有少量NaOH,此时pH的范围_________;加热蒸发一段时间后,恢复至常温,当溶液的pH>8.2时,变为红色。
【反思总结】向某碱性溶液中滴加2~3滴无色酚酞试液,振荡后,溶液的颜色_________变为红色。(填“一定”或“不一定”)
3.钙是一种非常活泼的金属,易与氧气、水等发生反应,加热时能与氮气化合。某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙,并探究其实验式。
(1)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中,目的是:________; ______;
(2)制备氮化钙的操作步骤:在检查装置气密性后,①_________;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后,先熄灭酒精灯,继续通氮气至玻璃管冷却到室温后再关闭活塞K;④拆除装置,取出产物。
(3)步骤①一段时间后再点燃酒精灯,其目的是___________;第③步停止加热后若不继续通气至室温,可能的后果是____________;
(4)数据记录如下:
空玻璃管质量m0/g
玻璃管与钙的质量m1/g
玻璃管与产物的质量m2/g
14.80
15.08
15.15
计算得到实验式CaxN2,其中x=_________。
4.氢化钙(CaH2)是一种白色细颗粒状固体,能与水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组的同学将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中,立即产生大量气泡,且溶液变浑浊。充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤渣的主要成分是_______(填写化学式)。为进一步确定滤液中所含溶质的成分,他们进行了以下实验探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【提出猜想】猜想一:NaOH: 猜想二:NaOH和Ca(OH)2;
猜想三:__________; 猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
经过分析,大家一致认为上述猜想四不合理,原因是(用化学方程式表示):________。
【实验探究】
实验方案
实验操作
现象
方案一
取一定量的滤液于试管中,往其中滴加少量稀盐酸
无明显实验现象
方案二
取一定量的滤液于另一试管中,往其中滴加________
_____
【讨论交流】根据实验现象,得出猜想三是正确的。请解释方案一中无明显现象的原因是_______。
【反思拓展】
若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2,充分反应,产生的气体有______,写出该反应的化学方程式_______。
5.某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
(1)写出该中和反应的化学方程式:________。
(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:可能是CaCl2和Ca(OH)2
猜想二:可能只有CaCl2
猜想三:CaCl2、Ca(OH)2和HCl
猜想四:_______________(填化学式)
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】同学们经过讨论,一致认为猜想三不正确,理由是:_________。
实验步骤1:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,实验现象:___________。
结论:猜想一不正确。
实验步骤2:取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量,实验现象:_______。
结论:猜想二不正确,猜想四正确。
【反思与拓展】
要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2应向烧杯中加入过量的___________。
6.探究铜生锈的条件
【提出猜想】根据铜锈的组成推测,铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝,并打磨光亮。设计了如下图所示的5个实验并持续观察。
编号
①
②
③
④
⑤
实验
现象
无明显现象
无明显现象
铜丝表面有绿色物质
无明显现象
无明显现象
【解释与结论】
(1)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”,其目的是_____。
(2)得出“铜生锈一定与O2有关”的结论,依据的两个实验是_____(填编号)。
(3)对比实验①和③,得出的结论是_____。
(4)为验证猜想,实验⑤广口瓶中除铜丝外,还应有的物质是_____。
(5)由上述实验可推知,铜生锈的条件是_____。
【反思与应用】
(6)结合上述实验,你对保存铜制品的建议是_____。
7.天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】:甲:CO2 、H2O ; 乙: CO、H2O;
丙: NH3 、CO2 、H2O; 丁: CO2 、CO、H2O 。
你认为 ______ 同学的猜想是错误的,理由是 _______________________ 。
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
(1)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能”或“否”) _______ ;
(2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是 ________________________________ ;
(3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色粉末变成红色,由此推断 ___ 同学猜想成立;
(4)请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式: __________________________________ 、 ____________________________________ 。
8.草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,可用于制镍催化剂。
【探究一】
某小组用废镍催化剂(主要成分含有Ni,还含有少量的Al2O3、Fe)制备草酸镍晶体的部分实验流程如图1:
(1)“粉碎”的目的是______。
(2)“酸浸”的目的是为了得到NiSO4,但同时会生成新的杂质,写出生成杂质的化学反应方程式______、______。
(3)“一系列操作”主要是为了除去溶液中铁元素对应的离子和______(填写离子符号)等。
(4)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率(硫酸镍的产率)随时间变化如图2。从工业生产和能源利用率的角度分析,“酸浸”的最适宜温度与时间分别为______(单项选择)。
A.30℃、30min B.90℃、150min
C.70℃、120min D.90℃、120min
(5)发生“沉镍”反应后生成草酸镍晶体,其化学方程式为______,“沉镍”后的滤液在农业中可用作______。
【探究二】对草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)进行热重分析,温度与TG%的关系如图3所示
【查阅资料】①NiC2O4·2H2O加热至200℃左右完全失去结晶水,生成NiC2O4;继续加热,则剩余固体会受热分解生成镍的氧化物、CO2和CO。
②
(6)A点(TG=90.16)物质的化学式______。
(7)C点(TG=45.36)物质的化学式______。
9.化学课堂上,同学们在老师的指导下进行了分组实验。
(查阅资料)氯化钙溶液、氯化钠溶液都呈中性。
(1)第I组实验:探究酸和碱的反应。向试管中加入少量的氢氧化钙溶液,并滴入几滴无色酚酞溶液,充分振荡后,再逐滴滴入稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌,观察到溶液由红色变为无色,测得溶液的pH<7.该过程中发生反应的化学方程式为_______,反应后溶液中的溶质为_______。
(2)第Ⅱ组实验:为了探究一瓶忘记盖瓶塞的氢氧化钠溶液中溶质的成分,同学们进行了如下实验。
(提出猜想)
猜想1:溶质是氢氧化钠;猜想2:溶质是________(填化学式);猜想3:溶质是碳酸钠。
(设计实验)
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量样品于试管中,向其中加入适量的氯化钡溶液,充分反应后,过滤,向滤液中滴加几滴无色酚酞溶液
_______
猜想3成立
发生反应的化学方程式为________。
(交流讨论)
老师问:“若向少量样品中,加入足量的稀盐酸,如果有气泡产生,猜想3一定成立吗?”同学们交流讨论后,一致认为猜想3不一定成立,原因是________。
10.(1)某化学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2 CO3的NaOH固体。于是他们对该固体中Na2 CO3的含量进行探究。
[查阅资料]
Ⅰ、碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
Ⅱ、无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
[设计实验]同学们用图1所示装置测定反应后生成CO2的质量(装置气密性良好,浓硫酸、碱石灰均足量)。称取一定质量的样品于锥形瓶中,通入一段时间空气后,向样品中滴加稀硫酸,待样品反应完全,继续通入一段时间空气后,测出生成CO2的质量,计算。
①图1中,装置A中反应化学方程式为______(写出一个即可);浓硫酸的作用是______。待样品反应完全,继续通入一段时间空气,目的是______。为测出生成CO2的质量,需要在样品反应前后分别称量装置______(填装置序号)的质量。
②小红同学认为图1装置设计还存在一个明显敏陷,可增加图2中的装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为______(按气流方向填装置序号)。
③小青同学认为图1中如果没有D装置,测得该固体中Na2 CO3的含量会偏大,原因是______。
[反思与评价]设计实验方案应使实验简便、误差小。
(2)现有一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分。
[查阅资料]Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应,生成FeCl2和FeCl3,含有Fe3+的盐溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液时变成红色。
[实验探究]取一定量的固体于试管中,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,则黑色固体中一定含有______。过滤,得到滤液A,并对滤液A的成分进行如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
实验1:取一定量滤液A于试管中,插入银白色铁丝
铁丝上无红色固体析出
该固体物质一定没有______
实验2:______
______
滤液A中一定还含有的物质是氯化铁
通过实验判断该固体物质一定还含有Fe3O4,写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式:______。
11.某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究,请你参与。
[查阅资料]
20℃时,部分物质的溶解度。
物质
Ca(OH)2
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
0.16
109
21.8
9.6
探究一:探究氢氧化钙的性质
20℃时,在盛有5g Ca(OH)2固体的A烧杯中加入40mL水,用玻璃棒搅拌,静置,取上层部分清液于B烧杯中。
(1)向A烧杯中滴加几滴酚酞溶液,观察到的现象是____,再加入过量稀盐酸,反应的化学方程式为____
(2)向B烧杯中通入CO2,观察到澄清石灰水变浑浊。
(3)由上述实验可知氢氧化钙的性质____。
[实验拓展]
(4)向上述(1)反应后的A烧杯中滴加碳酸钠溶液,测得其pH随反应时间的变化如图。AB段的实验现象是___,BC段发生反应的化学方程式为____
探究二:二氧化碳通入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液中溶质成分的探究。
[设计和实验] 20℃时,甲、乙两组同学设计如图装置分别进行实验。
甲组:从a端缓慢通入CO2,一段时间后II中变浑浊,停止通CO2,I中溶质为X。打开活塞,滴加足量稀盐酸。
[解释与结论]
(1)经分析X是NaHCO3。实验过程中,Ⅰ中产生的现象是____
乙组:从a端缓慢通入CO2,一段时间后II中无明显现象,停止通CO2,Ⅰ中溶质为Y。打开活塞,滴加足量稀盐酸,II 中变浑浊。
[解释与结论]
(2)乙组同学认为Y只有Na2CO3。你认为该结论是否合理,结合分析Y的成分说明理由____。I 中一定发生反应的化学方程式为_____。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 胶头滴管 NaCl 三 碳酸钙与稀盐酸不能共存 稀盐酸(合理即可) 反应物是否过量
2. ③ 产生蓝色沉淀 7<pH≤8.2 不一定
3. 便于观察氮气流速 防止空气进入反应管 打开活塞K通入氮气 排尽装置内空气 产生倒吸 2.8
4. CaCO3 NaOH、Na2CO3 Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ 氯化钡溶液(合理即可) 产生白色沉淀 稀盐酸的量很少,先全部与氢氧化钠反应了 氢气、氨气 CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
5. CaCl2和HCl 氢氧化钙与盐酸不能共存 溶液不变色 先有气泡产生,后产生白色沉淀 碳酸钙
6. 除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水 ②、③ 铜生锈一定与CO2有关 氧气与二氧化碳 与氧气、水、二氧化碳同时接触 在干燥的环境下保存
7. 丙 反应前不含氮元素 否 空气中含有CO2 和H2O,干扰对产物的鉴别 丁
8.(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2) Fe + H2SO4= FeSO4 + H2↑ Al2O3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 3H2O
(3)Al3+
(4)C
(5) NiSO4+(NH4)2C2O4=NiC2O4↓+(NH4)2SO4 氮肥
(6)NiC2O4∙H2O
(7)Ni2O3
9.
CaCl2、HCl NaOH、Na2CO3 有白色沉淀沉淀,溶液不变色
当溶质是碳酸钠和氢氧化钠时,加入足量的盐酸也会产生气泡(答案合理即可得分)
10. 干燥气体 排出滞留在装置中的二氧化碳气体 C GABFCD 装置C会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 炭粉 氧化铜 取一定量滤液A于试管中,加入硫氰化钾溶液 溶液变红色
11. 溶液由无色变为红色 固体;微溶于水,能与指示剂作用;能与某些非金属氧化物反应生成盐和水;能与酸反应生成盐和水 产生大量气泡 无色溶液中逐渐有固体析出(变浑浊),滴盐酸后有气泡产生,固体逐渐溶解(消失) 不合理,根据通入的CO2的量的不同情况,Y的溶质成分可能还有:NaOH和Na2CO3,Na2CO3和NaHCO3,NaHCO3这三种情况。三种情况均能与稀盐酸反应产生气体且使澄清石灰水变浑浊
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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