中考化学 第2篇 专题聚焦 专题五 科学探究试题

1 专题五专题五 科学探究科学探究 一、选择题 1 1某同学通过实验比较四种金属的活动性强弱。他取等质量的金属粉末分别与足量的 等质量分数的稀盐酸反应，实验结果记录在下表。由此得出的实验结论正确的是(B) 金属是否放出气体收集 20 mL 气体所需时间 X 是 4 s Y 不 / Z 是 43 s W 是 97 s A.W 是最不活泼的金属 B四种金属的活动性顺序为 XZWY CY 一定是铜 D在单位时间内，产生的气体量由多到少的顺序为 XYZW 2 2(2015，苏州)通过下列图示实验得出的结论中正确的是(B) A图 1 所示实验既说明甲烷具有可燃性，又说明甲烷中含有碳、氢两种元素 B图 2 所示实验既说明二氧化碳密度比空气大，又说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃 烧 C图 3 所示实验既说明电解水生成氢气和氧气，又说明水是由氢气和氧气组成的 D图 4 所示实验既可探究可燃物的燃烧条件，又说明红磷不是可燃物 3 3在化学活动周中，某校兴趣小组同学在课题组(培养中学生基本科学素养的化学实 验教学研究)老师的指导下，将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置(如图甲)改进为新 的实验装置(如图乙)，改进后的实验装置相对于原装置，以下评价不恰当的是(C) A反应容器体积小，药品消耗少 B装置简洁，减少了图甲装置中导管引起的误差 C白磷比红磷着火点高，使用更安全 D容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量 2 4 4(2016，青岛)(双选)下图是某兴趣小组设计的四个实验装置示意图，其中能够达到 实验目的的是(AC) 二、实验探究题 5 5(2016，广安)蚊虫叮咬时能在人体皮肤内分泌出蚁酸，让人痛痒不止。某课外兴趣 小组在老师的带领下决定对蚁酸进行探究。 【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？ 【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为 HCOOH，蚁酸在一定 条件下会分解成两种氧化物。 【实验与探究一】 向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊溶液，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶 液显_酸_性。 【实验与探究二】 (1)小明同学根据蚁酸中含有氢元素，推测出生成物中含有水； (2)另一种生成物是气体，小刚提出两种猜想： 猜想：该气体是_二氧化碳_；猜想：该气体是一氧化碳。 为了证明自己的猜想，他们将蚁酸分解产生的气体通过如图所示的装置(铁架台已略去)， 观察现象。 .实验时装置 A 中无明显变化，则猜想_不成立_(填“成立”或“不成立”)。 .实验时装置 C 中的实验现象是_黑色固体变为紫红色_，由上述实验现象，得出猜 想成立。 【评价与反思】E 处酒精灯的作用是_燃烧除去一氧化碳，避免空气污染_。 6 6(2016，丽水)小科同学对实验中已经变质的氢氧化钠固体进行探究。 【提出问题】氢氧化钠是否完全变质？ 【猜想与假设】 部分变质，固体是 NaOH 和 Na2CO3的混合物； 全部变质，固体是 Na2CO3。 【查阅资料】 NaOH 溶液与 FeCl3溶液会发生反应，有红褐色絮状沉淀等现象出现； 3 NaCl 溶液和 BaCl2溶液均呈中性。 【进行实验】 步骤实验操作实验现象 1 取少量固体于小烧杯中，加水充分溶解固体全部溶解 2 取少量烧杯中的溶液于试管中，加入过量的 BaCl2溶液产生白色沉淀 3 取步骤 2 试管静置后的少量上层清液于另一试管中，再加 入少量 FeCl3溶液 产生红褐色絮状沉淀 【解释与结论】 (1)请将步骤 3 实验操作补充完整； (2)步骤 2 加入过量 BaCl2溶液的目的是_检验并除去溶液中的碳酸钠_； (3)根据实验现象，可确定该固体是 NaOH 和 Na2CO3的混合物。 【交流与评价】小科同学把步骤 3 中的 FeCl3溶液改成无色酚酞试液，若无色酚酞试 液变红，也可以确定该固体是 NaOH 和 Na2CO3的混合物。你认为是否合理？_合理_。 原因：_足量 BaCl2溶液与 Na2CO3反应除去 Na2CO3，溶液中剩下 BaCl2、NaCl 均呈中 性，若酚酞变红色，则可说明固体含有 NaOH，也就可以确定该固体是 NaOH 和 Na2CO3的混 合物_。 7 7(2016，江西)下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_2NaOHCuSO4=_Na2SO4Cu(OH) 2_，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： 6NaOH4CuSO4= 3Na2SO4Cu4(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.硫酸铜溶液呈酸性； 猜想.生成的硫酸钠使溶液呈酸性。 【实验与结论】 实验：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，猜想成立。 实验：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_中_(填“酸” “中”或“碱”)性，猜想不成立。 【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可以判断猜想不成立， 理由是_甲组同学实验中也有硫酸钠生成，若它显酸性，在此条件下氢氧化钠与硫酸铜反 应会生成蓝白色沉淀_。 (2)在化学反应中，相同的反应物因其质量比不同可能会导致生成物不同，请另举一例 _碳和氧气(或乙醇和氧气或甲烷和氧气等)_ (写出反应物即可)。 4 8 8(2015，滨州)某化学课堂围绕“酸碱中和反应” ，将学生分成若干小组，在老师引 导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。 【演示实验】将一定量的稀 H2SO4加入到盛有 NaOH 溶液的小烧杯中。 【学生板演】该反应的化学方程式_H2SO42NaOH=Na2SO4_2H2O_。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是 什么？ 【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下，请你补上猜想四。 猜想一：只有 Na2SO4 猜想二：有 Na2SO4和 H2SO4 猜想三：有 Na2SO4、H2SO4和 NaOH 猜想四：_NaOH、Na2SO4_ 乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是_猜想 三_，理由是_H2SO4和 NaOH 在溶液中不能共存_。 【实验探究】 (1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴 CuSO4溶液，无明显变化，溶液 中一定没有_NaOH_。 (2)为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用了老师提供的 pH 试纸、 Na2CO3溶液、BaC12溶液，进行如下三个方案的探究。 实验方案测溶液的 pH 滴加 Na2CO3 溶液 滴加 BaCl2 溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对比 比色卡，pH7 有气泡产生产生白色沉淀 实验结论 溶液中有 H2SO4 溶液中有 H2SO4 溶液中有 H2SO4 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予了肯定。 同时指出(2)中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了如下两处错误： 实验操作中的错误是_pH 试纸浸入溶液中_； 实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是_Na2SO4与 BaCl2反应也会生成白色 沉淀，不能证明一定有 H2SO4存在_。 9 9(2016，威海)探究影响化学反应速率的因素： (1)发现和提出问题 镁在空气中能够剧烈燃烧，铁丝在氧气中能够剧烈燃烧，而真金不怕火炼，这说明决 定物质之间能否发生反应以及反应速率的内因是_反应物本身的性质(或反应物的组成/结 构/组成和结构)_。 蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，这一事例中影响化学反应速率的因素是_反 应物的浓度(或氧气的浓度)_；夏天，将食品放在冰箱里不容易变质，这一事例说明温度 5 也能影响化学反应速率。温度如何影响反应速率呢？ (2)猜想与假设 温度越高，反应速率越快。 (3)收集证据 实验药品：颗粒大小相同的锌粒；两份相同溶质质量分数、不同温度的稀硫酸(20 、 40 )。 供选仪器：药匙、气体发生装置 2 套(气密性良好)、量筒 2 支、分液漏斗、秒表、胶 头滴管、水槽、大试管 2 支。 利用上述仪器和药品，补充完成下表的实验报告。 观察或测 量的量 选用的仪器实验步骤实验现象实验结论 产生相同体积 (一试管)的气体 所需时间 气体发生装置、 秒表、胶头滴管、 水槽、大试管、 药匙、量筒 1.分别取相同数 量(或质量)的锌 粒于两套气体发 生装置中；2.分 别取相同体积、 不同温度的稀硫 酸加入到两套气 体发生装置中； 3.记录收集一试 管气体所需的时 间 温度高的，收集 一试管气体所需 的时间短 温度越高，反应 速率越快。反应 的化学方程式是 ZnH2SO4=_Zn SO4H2。 该实验可以观察或测量的量有多种，除了上述观测点外，可以观察或测量的量还有(写 一条)_相同时间内收集气体的体积(或反应结束所需的时间或消耗等量锌粒所需的时间或 消耗等量的稀硫酸所需的时间)_等。 (4)结论与解释 从微观的角度分析“温度越高，反应速率越快”的原因是_温度越高，微粒运动速率 加快，有效碰撞机会增多_。 (5)拓展分析 根据其他测定方法，实验小组的同学绘制了锌粒与稀硫酸反应产生氢气的速率随时间 变化的曲线，如图所示。请据图分析： 时间 0t内，反应速率逐渐加快的主要原因是_反应放热，温度升高，反应速率加快 _；时间t以后，反应速率逐渐减慢的主要原因是_随着反应的进行，反应物的浓度减小， 反应速率减慢_。 1010(2016，宜昌)设计方案是实验探究的保证，感悟方法是探究的根本目的。某合作 学习小组开展了如下探究。 实验一：检验氢氧化钠溶液中是否含有氢氧化钙。 【分析】从组成上看，氢氧化钙和氢氧化钠都属于碱，它们在水溶液中都能电离出相 6 同的_OH_(填符号)，所以具有相似的化学性质。但由于电离出的 Na和 Ca2不同，所 以性质也有不同。设计实验时可加入能电离出 CO的试剂，利用 CO与 Ca2结合产生 2323 白色沉淀这一特殊现象予以检验。 【设计方案并实验】 实验操作现象结论 方案一 取少量待测溶液于试 管中，通入 CO2 出现白色沉淀 方案二 取少量待测溶液于试 管中，滴加 K2CO3或 Na2CO3或(NH4)2CO3溶 液 出现白色沉淀 氢氧化钠溶液中含有 氢氧化钙 写出上述方案中出现白色沉淀的一个化学方程式_CO2Ca(OH)2=_CaCO3H2O或 Na2CO3Ca(OH)2=_CaCO32NaOH_。 【方法感悟】在检验物质时，要分析物质的组成和_性质(或化学性质)_，据此选择 加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论。 【延伸探究】 实验二：有一包白色固体，可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸 钠和硝酸钡中的一种或几种。为探究其组成，某合作学习小组设计方案并进行了如下实验： (1)上述实验中，过滤操作用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和_漏斗_。 (2)小晶同学通过上述实验推知：白色固体样品中一定不含有_Ba(NO3)2_。 (3)为确定白色固体样品中可能存在的物质，小燕对沉淀 C 进行实验。 实验操作现象结论 取少量沉淀 C 于试管中，加 入过量稀 HCl(或稀 HNO3) 有气泡产生，沉淀全部消失 白色固体样品中一定含有 Na2CO3 (4)小虎同学认为白色固体中还有物质不能确认其是否存在，其理由是(用化学方程式 表示)：_BaCl22AgNO3=_2AgClBa(NO3)2(或 BaCl2_Na2CO3=_BaCO32NaCl_) _。如要确认，只需将上述实验方案中所加的一种试剂改为_Ba(NO3)2溶液_即可。 【方法感悟】若其他物质的存在对所检验的物质有干扰时，可先将干扰物质转化，再 选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论。 1111(2016，河南化学竞赛)某研究性学习小组对“氯碱工业”生产的烧碱样品(可能含 有碳酸钠、氯化钠等杂质)进行如下探究。 .定性探究 实验证明 实验步骤实验现象解释或结论 取适量烧碱样品置于试管 中，加水溶解，并用手触摸 试管外壁。 试管外壁发热 原因是_氢氧化钠固体溶于 水放热_ 7 向所得的溶液中逐滴加 入过量_稀硝酸_ 一开始无明显现象，一段时 间后产生能使澄清石灰水变 浑浊的气体。 样品中含有的杂质是_碳酸 钠_。 向所得的溶液中滴加几 滴硝酸银溶液 产生白色沉淀 样品中还含有的杂质是_氯 化钠_ .定量探究 ： 用下列装置测量烧碱样品中含碳酸钠的质量分数(提示：碱石灰成分为 CaO 和 NaOH)。 请回答下列