中考化学专题训练九 科学探究.docx
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中考化学专题训练九科学探究
标题
1.[2017·湖州]科学探究小组在探究酸的性质时,做了如下实验:
向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升盐酸,观察到黑色粉末很快溶解,并得到蓝绿色溶液。
而向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升硫酸溶液,常温下无明显现象。
为什么会产生这种差异呢?
[建立猜想]①两种酸溶液的pH不同(注:
pH相同,则单位体积溶液中H+数目相同)。
②两种酸
溶液中的________不同。
[实验过程]
实验
次数
试剂
实验
条件
实验现象
1
0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的盐酸
常温
黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
2
0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸
常温
无明显现象
3
0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克NaCl
常温
黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
4
0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克________
常温
无明显现象
[实验结论]常温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液与CuO反应现象出现差异的原因是由于________促进了反应的进行。
2.[2017·毕节]某同学查阅资料得知,实验室常用电石(主要成分是CaC2)与水反应制取乙炔(C2H2),反应的化学方程式为CaC2+2H2O===Ca
(OH)2+C2H2↑(电石中的杂质不溶于水且不与水反应,也不与Na2
CO3溶液反应)。
在实验室中,该同学把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,并对滤液的成分进行探究。
[提出问题]滤液中溶质的成分是什么?
[猜想与假设]猜想一:
NaOH、Na2CO3;猜想二:
NaOH;猜想三:
NaOH、Ca(OH)2。
[分析与推理]分析一:
若猜想一成立,说明实验中加入的CaC2量少,CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后,Na2CO3剩余。
分析二:
若猜想二成立,说
明实验中加入的CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3恰好完全反应。
分析三:
若猜想三成立,说明实验中加入的CaC2量多,CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后,Ca(OH)2剩余。
由以上分析可推知:
反应后滤液中一定存在的溶质是________(填化学式,下同),可能存在的溶质是________和________。
对可能存在的溶质需要进一步实验验证。
[实验验证]
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量滤液于试管中,向其中加入过量稀盐酸
无气泡产生
猜想________不成立
实验二
取少量滤液于试管中,向其中滴加适量碳酸钠溶液
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
猜想三成立,发生反应的化学方程式为____________
[拓展延伸]若向CuCl2溶液中加入少量CaC2,充分反应,可观察到有气泡产生,同时出现蓝色的________(填化学式)沉淀。
实验室保存电石应注意________。
3.[2017·安徽]某兴趣小组用图KZ9-1中Ⅰ装置进行实验时发现,烧杯中饱和石灰水先变浑浊,后逐渐澄清。
图KZ9-1
(1)写出甲装置中发生反应的化学方程式:
_
_______________________;石灰水变浑浊是因为生成了________(填化学式)。
(2)为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”,该小组同学开展了如下活动:
[查阅文献]碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)。
[提出假设]假设1:
挥发出的HCl使浑浊变澄清;
假设2:
________________________________________________________________________。
[设计实验]为除去CO2中的HCl,小华在图Ⅰ中甲、乙装置之间增加图Ⅱ装置,装置的连接顺序是甲→________→________(填管口序号)→乙;其中存放的试剂合理是________(填序号)。
A.浓硫酸B.饱和Na2CO3溶液
C.NaOH溶液D.饱和NaHCO3溶液
[实验现象]饱和石灰水浑浊后,继续通入足量CO2,沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。
[得出结论]由以上探究可得出结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图KZ9-2
(3)该兴趣小组在老师指导下,用pH传感器测得图Ⅰ烧杯中溶液的pH随通入时间的变化曲线
如图KZ9-2所示。
①AB段pH不变的可能原因是________________________________________________________________________
____________;D点所得溶液的成分除H2O外还有______________。
②BC段发生的化学方程式主要有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.[2017·南充]
(1)如图KZ9-3是实验室制取气体的一些装置,据图回答:
图KZ9-3
①图B中仪器a的名称是________。
②用高锰酸钾制取氧气的发生装置是________(填序号),若用C装置收集氧气,验满时,应将带火星的木条放在________(填“b”或“c”)端导管口,若木条复燃,说明氧气已满。
(2)小明在帮老师整理实验室时,发现一瓶未密封的KOH固体,对其成分提出以下假设,并在老师的指导下进行实验探究。
[查阅资料]①KOH与NaOH的化学性
质相似。
请用化学方程式解释KOH变质的原因是________________________________。
②K2CO3溶液呈碱性,BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。
[猜想假设]假设Ⅰ:
只含KOH;假设Ⅱ:
含KOH和K2CO3;假设Ⅲ:
只含K2CO3。
[进行实验]
实验操作步骤
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸
有气泡
产生
假设____
不正确
②另取少量样品于试管中,加水溶解,加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置
_______________________________________________________
_________________
假设Ⅲ
正确
③取②中上层清液,滴加无色酚酞溶液,________________________________________________________________________[问题讨论]步骤②中加入过量BaCl2溶液的作用是________________________________________________________________________。
[拓展应用]完全变质的KOH也有利用价值,从K2CO
3的组成或性质看,这瓶变质的试剂在农业上的用途是________________________________________________________________________。
5.[2017·泰安]碳酸氢钠是小苏打的主要成分,在生产和生活中有许多重要的用途。
化学课上,同学们为了解碳酸氢钠的性质,将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合,充分反应后,有气泡逸出,写出该反应的化学方程式:
____________________________________________。
同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究:
认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分,因此进行了猜想并做了如下实验。
[实验用品]pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。
[猜想与假设]反应后溶液中溶质的组成成分可能有哪些?
猜想一:
硫酸钠;猜想二:
硫酸钠、碳酸氢钠;猜想三:
硫酸钠、硫酸。
[实验探究]同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验,请根据结论完成下表。
实验
方案
A
B
C
D
实验
操作
实验
现象
________
产生白色沉淀
试纸变色,
对照标准
比色卡,pH
________7
________
________
实验
结论
猜想二
不正确
猜想三
正确
猜想三正确
猜想三
正确
[得出结论]猜想三正确。
[评价反思]
(1)老师对同学们能用多种方案进行探究,并且得出正确的实验结论给予肯定,同时指出探究中存在一处明显错误操作的是方案________。
(2)有同学对实验方案B的结论提出了质疑,认为仅凭此现象不能得出猜想三正确,请说明理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[总结提高]依据所给实验用品,请你设计不同的方案确认猜想三是正确的:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
1.[建立猜想]酸根离子(或阴离子)
[实验过程]Na2SO4
[实验结论]Cl-
[解析][建立猜想]当两种酸溶液的pH相同时,仍然出现上述实验中现象的差异,可能原因就是盐酸和硫酸溶液中的酸根离子(或阴离子)不同导致。
[实验过程]为了验证上述猜想②,设计实验3、4进行对比,在其他条件相同的情况下,实验3加入了NaCl,则实验4应加入等质量的Na2SO4进行对比,由此可获得正确的结论。
[实验结论]由上述3、4两个对比实验的现象可以获得的结论:
常温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液与CuO反应现象出现差异的原因是由于氯离子(Cl-)促进了反应的进行。
2.[分析与推理]NaOH Ca(OH)2 Na2CO3
[实验验证]一 有白色沉淀生成
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
[拓展延伸]Cu(OH)2 密封保存
[解析]本题主要考查化学反应前后溶液成分的探究。
[分析与推理]根据反应的化学方程式:
CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2↑可知,反应中生成的Ca(OH)2能与Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀和NaOH,因为电石中的杂质不溶于水且不与水反应,也不与Na2CO3溶液反应,如果Ca(OH)2和Na2CO3溶液恰好反应,则溶液中只剩余NaOH;若Ca(OH)2有剩余,则Na2CO3溶液完全反应,溶液中的溶质则是Ca(OH)2和NaOH;若Na2CO3溶液有剩余,则Ca(OH)2和Na2CO3完全反应,则溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3,所以反应后溶液中的溶质一定有NaOH;可能存在Ca(OH)2或Na2CO3。
[实验验证]取少量滤液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,没有气泡产生,说明溶液中没有碳酸钠,说明猜想一不成立;若猜想三成立,则滤液中有Ca(OH)2和NaOH,因此,取少量滤液于试管中,向其中滴加适量碳酸钠溶液,Ca(OH)2与Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀,方程式为Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,所以滤液中会看到有白色沉淀生成。
[拓展延伸]若向CuCl2溶液中加入少量CaC2,CaC2与H2O充分反应生成Ca(OH)2和C2H2↑,可观察到有气泡产生,生成的Ca(OH)2又能和CuCl2溶液反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀和CaCl2。
因为电石易与水反应,所以实验室保存电石应注意密封保存。
3.
(1)2HCl+CaCO3===CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3
(2)[提出假设]产生的CO2使浑浊变澄清
[设计实验]b a D
[得出结论]挥发出的HCl使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清;CO2只能使饱和石灰水产生的沉淀部分溶解,不能最终使其变澄清
(3)①一开始排出来的是空气,不会使溶液pH明显变化 CaCl2和HCl(
或Ca2+、H+、Cl-)
②Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O、2HCl+Ca(OH)2===CaCl2+2H2O
[解析](1
)甲装置内发生碳酸钙与盐酸的反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气
体;石灰水变浑浊是由于CO2与Ca(OH)2反应生成了难溶的碳酸钙(CaCO3)的缘故。
(2)[提出假设]由文献资料和浓盐酸具有挥发性可以推测,使浑浊的石灰水变澄清的原因有两个:
一是挥发出的氯化氢使浑浊变澄清,二是生成的CO2与CaCO3、H2O作用生成了可溶性的碳酸氢钙使浑浊变澄清。
[设计实验]除去CO2中混有的HCl气体,气体由长管b通入;吸收试剂能与HCl气体反应且不生成新的杂质气体,不能与CO2反应。
浓硫酸不能吸收HCl,NaOH溶液能与CO2反应,Na2CO3能与CO2、H2O反应生成NaHCO3,Na
HCO3能与HCl反应生成CO2,所以选NaHCO3。
[得出结论]足量的CO2气体不能使浑浊的石灰水变澄清,则说明使浑浊石灰水变澄清的物质一定是浓盐酸挥发出的HCl气体。
(3)①刚开始通入烧杯中的气体是装置甲中排出的空气,所以烧杯中溶液的酸碱度在刚开始(曲线AB段)未出现明显的变化;D点溶液pH小于7,说明此时溶液显酸性,则该溶液中存在的溶质有反应生成的氯化钙(CaCl2)和过量的盐酸(HCl);②在BC段发生的反应有Ca(OH)2分别和HCl、CO2作用使溶液pH降低。
4.
(1)①铁架台 ②A c
(2)[查阅资料]2KOH+CO2===K2CO3+H2O
[进行实验]Ⅰ 产生白色沉淀 酚酞不变色
[问题讨论]使K2CO3完全反应完,排除对KOH检验的干扰
[拓展应用]作钾肥
[解析]
(1)本题考查了实验室制取气体发生装置的选择,应根据反应物的状态与反应所需的条件进行选择;收集氧气的方法有排水法与排空气法,排空气法中应b进c出,当c端出来的气体可使带火星木条复燃时,说明氧气已集满。
(2)根据题中所给信息,KOH与NaOH性质相似,可推知KOH相关性质;设计实验检验物质成分,检验过程中,验证某种物质是否存在,需排除其他物质的影响;农业上肥料的分类,分为氮肥、磷肥、钾肥与复合肥。
5.2NaHCO3+H2SO4===Na2SO4+2CO2↑+2H2O
[实验探究]无现象 <
有气泡产生,锌片逐渐溶解
[评价反思]
(1)C
(2)因为溶液中的硫酸钠与氯化钡溶液反应也生成硫酸钡白色沉淀,此现象的产生,不能证明溶液中含有硫酸
[总结提高]取少量的氧化铜粉末于试管中,向试管中加入反应后的溶液,观察到试管中的黑色粉末溶解,溶液变为蓝色,则猜想三正确
[解析]碳酸氢钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2NaHCO3+H2SO4===Na2SO4+2CO2↑+2H2O。
[实验探究]碳酸氢钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体,向反应后的溶液中加入稀硫酸,无现象,说明猜想二不正确;猜想三正确,说明溶液中含有硫酸,酸溶液的pH<7;锌能与稀硫酸反应生成氢气,向反应后的溶液中加入锌片,有气泡产生,且锌片溶解,证明猜想三正确。
[反思评价]
(1)用pH试纸测定溶液的酸碱度时,不能将pH试纸直接放入待测液中,方案C错误。
(2)因为溶液中的硫酸钠与氯化钡溶液反应也生成硫酸钡白色沉淀,此现象的产生,不能证明溶液中含有硫酸,无法证明猜想三正确。
[总结提高]要证明猜想三正确,关键要证明溶液中含有硫酸,还可用酸和金属氧化物反应来验证,方法为:
取少量的氧化铜粉末于试管中,向试管中加入反应后的溶液,观察到试管中的黑色粉末溶解,溶液变为蓝色,则猜想三正确,这是因为氧化铜和稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜溶液和水。
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