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。