中考精选广东省中考化学第2部分专题突破专题四科学探究课时作业.docx

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中考精选广东省中考化学第2部分专题突破专题四科学探究课时作业

专题四　科学探究

类型一　有关物质成分的探究

1．（2016·张掖）某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂。

因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。

【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么？

【猜想】猜想一：

只有CaCl2；

猜想二：

____________；

猜想三：

含有CaCl2和Ca（OH）2；

猜想四：

含有CaCl2、HCl和Ca（OH）2。

同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是________________________________。

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。

【进行实验】同学们设计如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的。

请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。

方案

实验步骤

实验现象

方案一

取少量溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液

____________________

方案二

取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液

____________________

方案三

取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入__________

产生气泡

【反思交流】

要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的__________，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为__________________________。

2．（2016·昆明）在老师的指导下，小乐同学探究金属和盐溶液反应时，发现将钠放入MgCl2溶液中有气泡和白色沉淀产生。

为了进一步探究，小乐同学将充分反应后的混合物过滤，得固体A和滤液B。

【查阅资料】

①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气；②MgCl2溶液呈酸性。

【分析与思考】

小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断：

（1）产生的气体是__________（填序号）。

①CO2②H2③Cl2

（2）取A加入过量稀盐酸，A全部溶解，无气泡产生，则A的化学式是__________。

【提出问题】

滤液B中溶质的成分是什么？

猜想一：

NaCl猜想二：

NaCl、MgCl2

猜想三：

NaCl、NaOH猜想四：

NaCl、MgCl2、NaOH

小乐同学认为猜想_________不成立，理由是___________________________________。

【实验探究】

实验操作

实验现象

实验结论

步骤一：

取少量滤液B于试管中，滴加几滴无色酚酞，振荡，观察现象

溶液__________

猜想三不成立

步骤二：

取少量滤液B于试管中，滴加适量NaOH溶液，振荡，观察现象

产生白色沉淀

猜想______成立

【结论】在金属活动性顺序里，钠不能将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来。

【拓展】将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到一定温度时，钠可以从MgCl2中置换出镁，该反应的化学方程式是________________________________。

3．（2016·泰安）实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣。

【查阅资料】①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，受热易分解；

②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；

③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水；

④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。

【发现问题】查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成。

为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：

探究一：

碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分。

【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②________________；③碳和氧化铜的混合物。

【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告：

实验操作与现象

实验结论

____________________________________________________

猜想②正确

探究二：

碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。

【进行实验】选择如下图所示装置进行验证：

步骤一：

连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气；

步骤二：

关闭活塞，依次连接装置A→B→________→________（填“C”或“D”）；

步骤三：

点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。

【解释与结论】①当观察到______________________________________，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O，写出装置C中反应的化学方程式________________________________；

②写出Cu2（OH）2CO3受热分解的化学方程式________________________________。

【反思与评价】上述装置中A的作用是________________________________。

4．（2016·广州）皮蛋是我国传统的蛋制品，深受人们喜爱，由少量NaCl、CaO和过量Na2CO3混合得到的粉末状混合物A是腌制皮蛋的配方之一。

（1）某化学兴趣小组从市场获取少量混合物A于烧杯中，缓慢加入足量的蒸馏水，边加边搅拌，静置，过滤得滤液。

①该过程发生反应的化学方程式为____________________________________，______________________________。

②滤液中除含有Cl－、OH－外，还含有的阳离子是__________。

（2）在混合物A中加入少量ZnSO4可改善皮蛋品质，该兴趣小组获得某样品，探究在混合物A中是否添加了少量ZnSO4。

设计实验方案，完成下述表格。

限选用品与试剂：

稀盐酸、pH试纸、BaCl2溶液、蒸馏水、AgNO3溶液。

实验操作

预期现象和必要结论

步骤1：

取少量样品于烧杯中，缓慢加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤

______________________

步骤2：

取少量步骤1所得的滤液于试管中，____________________________________

______________________

步骤3：

____________________________________________________________________

__________________，说明样品中有ZnSO4；__________________，说明样品中没有ZnSO4

5.（2016·咸宁）实验室有一包白色粉末，可能含有CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH和NaCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下探究。

实验前小组同学对五种物质从酸、碱、盐的角度进行了初步分类，其中CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaCl属于__________。

【查阅资料】BaSO4固体不溶于水，也不溶于稀盐酸。

【实验探究】甲同学设计了如下的实验方案。

实验步骤

实验现象

实验结论

a.取少量该粉末于试管中，加入足量水充分溶解

有白色沉淀

原粉末中一定含有CaCO3

b.将步骤a试管中物质过滤，向滤液中滴加酚酞溶液

溶液变红

原粉末一定含有__________

乙同学认为甲同学步骤a的结论不一定正确，其理由是________________________________（用化学方程式表示）。

他补充了如下实验，取白色沉淀于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生且________________。

从而得出结论：

步骤a中得到的白色沉淀全部是CaCO3。

丙同学取甲同学步骤b中已变红的溶液，向其中逐滴滴入稀硫酸，发现有白色沉淀生成且溶液褪色。

溶液褪色的原因用化学方程式表示为________________________________。

【总结归纳】通过以上探究，原白色粉末中无法确定的成分是__________（填化学式）。

类型二　有关物质变质的探究

6．（2016·衡阳）某化学学习小组的同学对一瓶久置的氢氧化钠的化学成分产生了兴趣，他们根据自己已学的知识进行如下探究，请你共同参与并填空：

【猜想假设】猜想一：

只有氢氧化钠

猜想二：

是氢氧化钠和碳酸钠的混合物

猜想三：

________________________

【查阅资料】

（1）BaCl2溶液显中性；

（2）Na2CO3溶液与BaCl2溶液能反应产生白色沉淀。

【实验探究】

实验步骤

实验现象

实验结论

（1）用小试管取少量固体样品加水完全溶解，再滴加过量BaCl2溶液

产生白色沉淀

猜想________不正确

（2）取

（1）中的少量上层清液于试管中，滴加酚酞溶液

________________

猜想二正确、猜想三不正确

【实验结论】

该氢氧化钠样品已部分变质，其化学成分是NaOH与Na2CO3的混合物，引起NaOH变质的化学方程式为______________________________。

【反思交流】

（1）实验室应__________保存氢氧化钠；

（2）某同学认为用CaCl2溶液代替BaCl2溶液也可以得到同样的结论，另一位同学认为不可以，理由是：

CaCl2溶液和NaOH溶液相混合也会出现________________，因为Ca（OH）2是________________________。

类型三　有关物质性质或变化规律的探究

7．（2016·资阳）研究小组对氯水（氯气的水溶液）进行探究。

（1）测定氯水的酸性。

取少量氯水，向其中滴加__________（选填指示剂字母），一开始应观察到滴加的指示剂在氯水显__________色。

a．无色酚酞试液b．紫色石蕊试液

（2）氯水具有漂白性，请你参与“氯水使品红试纸褪色”的探究。

【提出问题】氯水中的什么成分使品红试纸褪色？

【查阅资料】氯水中部分Cl2与水发生反应：

Cl2＋H2O===HClO＋HCl。

【猜想】猜想1：

氯水中的水使品红试纸褪色。

猜想2：

氯水中的Cl2使品红试纸褪色。

猜想3：

氯水中的HCl使品红试纸褪色。

猜想4：

氯水中的__________（填化学式）使品红试纸褪色。

【实验探究】

实验操作

实验现象

结论

①用水润湿品红试纸，观察

__________

猜想1不成立

②把品红试纸放入干燥的氯气中，观察

试纸不褪色

猜想2不成立

③______________________，观察

试纸不褪色

猜想3不成立

【结论】通过探究，找到了氯水中使品红试纸褪色的物质。

【思考】实验

（1）向氯水中滴加几滴所选指示剂后，最终观察到的现象是____________________。

8．（2016·江西）如图是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图：

【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为________________________________，加热后产生黑色的氧化铜。

【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究：

【查阅资料】在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：

6NaOH＋4CuSO4===3Na2SO4＋Cu4（OH）6SO4↓，生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解。

【提出猜想】根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：

猜想Ⅰ：

硫酸铜溶液呈酸性；

猜想Ⅱ：

生成的硫酸钠使溶液呈酸性。

【实验与结论】

实验①：

用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其pH________（填“﹥”“﹤”或“＝”）7，硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立。

实验②：

向盛有硫酸钠溶液的试管中滴加石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈________（填“酸”“中”或“碱”）性，猜想Ⅱ不成立。

【交流与反思】

（1）乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是________________________________________________________；

（2）在化学反应中，相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同，请另举一列__________（写出反应物即可）。

类型四　有关变化条件、影响因素的探究

9．（2016·烟台）久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。

【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。

【实验设计】兴趣小组同学取打磨光量的铜丝，设计了如图所示的四个实验。

【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均无铜锈出现。

（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是________________________________。

（2）B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是__________________________。

【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的______________________共同作用的结果。

【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜。

查阅资料：

Cu2（OH）2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑

Cu2（OH）2CO3

2CuO＋H2O＋CO2↑

下面是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：

方案一　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　方案二

【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是__________（填化学式）。

②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是__________。

③步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为______________________________________。

④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：

方案一__________（填“＞”“＝”或“＜”）方案二。

以上两种方案中，方案二优于方案一，理由是_________________________（任答一点）。

10．（2015·湘潭）燃烧是我们熟悉的现象。

某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件：

　　图1　　　　　　　图2　　　　　　　图3

（1）如图1进行实验，观察实验现象。

红磷不能燃烧是因为______________________，水中白磷不能燃烧是因为__________________________。

（2）改进后的装置（如图2）与图1相比，其优点是____________________________。

欲使图2中的红磷着火，可将试管从水中取出并________________后才能对试管加热。

（3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图3所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是__________________。

（4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”。

比如用脱脂棉包裹好过氧化钠（Na2O2），往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇到水生成O2和另一种物质，其反应的化学方程式为__________________________，该反应是______________（填“吸热”或“放热”）反应，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是______________________。

11．小雨阅读课外资料得知：

双氧水分解除了用二氧化锰外还可用氧化铜等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探究兴趣。

【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？

它是否比二氧化锰催化效果更好？

【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。

实验序号

KClO3质量

其他物质质量

待测数据

①

1.2g

②

1.2g

CuO　0.5g

③

1.2g

MnO2　0.5g

（1）上述实验应测量的“待测数据”是______________________。

（2）若实验②比实验①的“待测数据”更________（填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。

（3）将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中，___________________________________________________（简述操作和现象），说明黑色粉末的化学性质在反应前后保持不变。

【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。

【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是_______________________。

【实验拓展】查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。

下列有关催化剂的说法中正确的是________。

A．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂

B．同一个化学反应可以有多种催化剂

C．催化剂只能加快化学反应的速率

D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物

类型五　有关反应实质、变化现象及变化原因等问题的探究

12．（2016·雅安）某化学兴趣小组把金属钠放到硫酸铜溶液中，实验并非如想象的有红色铜析出，而是生成一种蓝色沉淀。

同学们非常好奇并进行实验探究。

（1）【提出问题】金属钠放到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应？

（2）【查阅资料】钠是非常活泼的金属，能与水发生剧烈反应，并放出气体，生成的溶液显碱性。

（3）【实验探究】实验一：

把一小块擦干净的金属钠放到装有少量蒸馏水的试管中，点燃生成的气体，听到“噗”的一声后燃烧起来；说明有__________生成。

实验二：

在剩余的溶液中滴加硫酸铜溶液，发现有蓝色沉淀。

（4）【实验总结】实验一中发生反应的化学方程式是______________________________；实验二中发生反应的化学方程式是________________________________________。

（5）【实验拓展】兴趣小组又将一小块擦干净的金属钠放入盛有FeCl3溶液的烧杯中，观察到发生了化学反应，该反应的化学方程式是____________________________________。

13．（2016·兰州）兴趣小组的同学用如图所示的装置进行草酸晶体分解实验的探究，请你参与过程分析。

【查阅资料】

（1）实验室常用氢氧化钠溶液除去二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳。

（2）草酸晶体（H2C2O4·3H2O）在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为H2C2O4·3H2O

CO2↑＋CO↑＋4H2O。

【Ⅰ：

问题讨论】

（1）实验前应该先________________________；

（2）进入D装置的气体是纯净、干燥的CO，则A、C装置中的试剂依次是__________、__________（填名称）；

（3）写出A装置中发生反应的化学方程式______________________________；

（4）B装置的作用是______________________________；

（5）对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是：

①加热前___________________；②停止加热后___________________________________________；

（6）证明草酸晶体分解产物中存在CO的现象是______________________________。

【Ⅱ：

实验评价】反思：

请指出上述实验装置的一个明显缺陷______________________________。

14．（2015·江西）实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动：

【提出猜想】小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气；小雨猜想是二氧化碳。

其他同学认为小雨的猜想是错误的，理由是______________________________。

【进行实验】利用图Ⅰ所示装置分别进行实验：

（1）小红：

反应一段时间后，将带火星的木条放在a处，观察到______________，则她的猜想错误。

（2）小敏：

①用图Ⅱ所示装置干燥从a导管出来的气体，将管口a与______（填“b”或“c“）端管口连接。

②反应一段时间，点燃干燥后的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。

【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（NaAlO2），反应的化学方程式为______________________________________________。

【交流讨论】有同学认为，小敏的实验方案有欠缺，步骤②中存在安全隐患，理由是______________________________________________。

【反思提升】许多重大科学发现，源自对实验中异常现象的大胆质疑，深入研究。

下列科学成果中，有两项是通过对异常现象研究得出的，它们是________（填序号）。

A．波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂

B．侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法

C．拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气

D．张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值

参考答案

1．【猜想】含有CaCl2和HCl　Ca（OH）2和HCl会发生反应

【进行实验】

方案

实验步骤

实验现象

方案一

紫色石蕊溶液变红色

方案二

黑色粉末逐渐溶解，溶液变蓝色

方案三

锌粒（其他合理答案均可）

【反思交流】碳酸钙　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑

2．【分析与思考】

（1）②　

（2）Mg（OH）2

【提出问题】四　氯化镁和氢氧化钠会发生反应

【实验探究】无明显现象　二

【拓展】2Na＋MgCl2

2NaCl＋Mg

3．【猜想与假设】氧化铜

【设计方案】取黑色粉末，加入足量稀硫酸，充分反应后，黑色固体全部溶解形成蓝色溶液

【进行实验】D　C

【解释与结论】①C中石灰水变浑浊，D中无水硫酸铜变蓝

CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O

②Cu2（OH）2CO3

2CuO＋H2O＋CO2↑

【反思与评价】除去空气中的水分和二氧化碳，防止对产物的检验造成干扰

4．

（1）①CaO＋H2O===Ca（OH）2

Ca（OH）2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH　②Na＋

（2）

实验操作

预期现象和必要结论

向其中加入足量的稀盐酸，振荡

有气泡产生

向步骤2反应后溶液中加入少量的BaCl2溶液，振荡

若有白色沉淀生成若无明显现象

5.盐　【实验探究】NaOH

BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl　沉淀完全溶解

2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O

【总结归纳】NaCl

6．【猜想假设】只有碳酸钠

【实验探究】

（1）一　

（2）溶液变红

【实验结论】CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O

【反思交流】

（1）密封　

（2）浑浊　微溶于水的物质

7．

（1）b　红

（2）