（推荐）中考复习专题三-探究类(包含计算)

1、专题三1. 钢铁工业是国家工业的基础。 (1)右图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图， 根据图示回答下列问题。21世纪教育网 若右图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写 出A区和B区所发生主要反应的化学方程式： A区： B区：(2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。 设计实验 用一氧化碳还原纯净的氧化铁 粉末，实验装置如右图。进行实验 该小组按上述实验设计，在一定 温度下进行了实验，测得下列数据： 反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量660g(玻璃管的质量为600g) 反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量658g(冷却到室温称量)分析与讨论 本实验中，

2、玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部 是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。 查阅资料 一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。 一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。 实验与猜想 该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和。 进行猜想：黑色固体粉末可能 a全部为铁 b c。 得出结论 通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为(写名称) 。 反思与评价 一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应

3、时间。 实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有。 A收集一氧化碳 B吸收二氧化碳 C检验二氧化碳2. 某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生气体的成分。 【查阅资料】Fe与浓H2SO4反应，加热，有SO2生成C与浓H2SO4反应，加热，有CO2和SO2生成SO2可使澄清石灰水变浑浊SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能SO2可与酸性KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能碱石灰的主要成分为NaOH和CaO 【实验探究】 （1）称取24.0g铁钉放入60.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到的溶液X并收集到气体Y。甲同学通过实验测定并推知气体Y中SO2气体的体积分数为66.7

4、%。同学们认为气体Y中还可能还有H2和Z气体，则Z气体可能是。探究实验的主要装置如下图所示： （2）装置A中试2）装置A中试剂的作用是。 （3）为确认Z的存在，需要将装置甲（如右图所示）接入上述装置的（填编号）之间。装置甲中的液体名称是。 （4）实验中，如果观察到装置D中，且装置E中，则可确认Y中还有H2气体。 （5）如果需要测定限定体积气体Y中H2的含量（H2约为0.01g）。除可用测量H2体积方法外，（选填：“能”或“不能”）用称量上图中装置D、装置E的质量变化的方法，通过计算说明你判断的理由。3. 电解水实验可以确定水的组成。甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究。 【提出问题

5、】电解水后的液体一定呈中性吗？ 【查阅资料】 图所示装置可用于电解水实验； 硫酸钠可增强水的导电性，硫酸钠溶液呈中性。 【实验与讨论】 三位同学分别向U形管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液，接通直流电，观察现象，点解一段时间后，断开电源。（1） 实验中发现试管电极附近的溶液迅速变红，管电极附近的溶液任为无色，乙同学用pH试纸测定管电极附近的溶液，pH小于7。 说明试管电极附近的溶液呈性，管附近的溶液呈（选填“酸”、“碱”或“中”）性。（2）甲同学将实验后U形管中的溶液按图所示倒入烧杯中，发现红色立刻消失。 乙同学、丙同学将试验后U形管中的溶液按图所示分别倒入烧杯中，发现红色不完全消失。 经讨论与分析

6、，乙、丙同学的试验中溶液的红色不消失，原因可能是酸。（3）甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等，再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中，观察现象： 甲同学的溶液仍为无色。 乙同学的溶液中红色仍不消失。 丙同学的溶液中红色。（4）甲、乙、丙同学分析了实验现象，为确证溶液的酸碱性，又进行下列实验： 甲同学用来测定溶液，原因是。 乙同学向溶液中滴加，使溶液中红色刚好褪去。因为造成（3）中溶液的红色仍不消失的原因是。 【解释与结论】 用硫酸钠增强水的导电性时，点解后溶液混合均匀，呈中性。 【交流与反思】 甲同学取55g质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解，消耗了5g水后，则电解后硫酸钠溶液的质量分数为。

7、 甲同学的老师上课时用NaOH增强水的导电性，点解后溶液的碱性。 乙同学的老师上课时用H2SO4增强水的导电性，点解后溶液的酸性。4.一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系 列化工原料和燃料的化学，(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生 反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为 得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。 I用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气根据(1)中所写的化学方程式合成气中

8、CO和H2的质量比为 。还原CuO的装置合成气浓NaOH溶液浓硫酸浓硫酸浓NaOH溶液 A B C D E 用合成气还原足量氧化铜实验装置如下图所示：【设计买验步骤连接好装置并检查气密性。装入药品，通人一段时间合成气。分别称量装置D、E的质量。缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。再次分别称量装置D、E的质量。完善实验设计经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。进行实验该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：装置D的质量装置E的质量反应前292.4g198.2g反应

9、后296.0g201.5g装置C中出现 色物质。称量数据如右表所示。现象分析和数据处理甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。 乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。 丙同学提出，实验步骤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响? (选填“是”或“否”，并说明理由)。拓展探究该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O； 白色的无水

10、硫酸铜遇水会变成蓝色。 HCuO实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。无水CuSO4 F G I上图装置F中盛放的试剂名称是 。上图装置的正确连接顺序是 (填字母，且每套装置限用一次)。实验反思除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为 (写出一个原因，并说明理由)。 5. 一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。CO是从煤的气化或合成气得到的。（1）煤的气化主要反应有：2C+O2=2CO C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2上述反应属于化合反应的是 （填序号），属于氧化反应的是

11、 （填序号）。（2）合成气可通过天然气的重整得到，如CH4+H2O=CO+3H2 合成气可制二甲醚，二甲醚被称为21世纪的新型燃料。合成气还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的部分生产过程示意如下：二甲醚（CH3OCH3）可由合成气（CO和H2）在一定的条件下制的。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物，写出该反应的化学方程式： 。合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用是 。（3）化学兴趣小组的同学为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数。甲同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后，用下图所示装置以合理的操作步骤测定(假设杂质始终不发生变化)。实验中持续通入干燥的氮气。加热

12、前缓缓通入一段时间，其作用是 。停止加热前是否需要先断开a和b的连接处以防止倒吸？为什么？ 。如果氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同学用氢氧化钠溶液的质量变化测定出氧化铁的质量分数将 (选填“偏大”、“偏小”或“准确”)，原因是 。 乙同学取矿石样品10g，加入足量稀盐酸，完全反应后，共用去稀盐酸1095g过滤得到滤渣2 g(假设杂质既不溶于水也不与酸发生反应)。请你和乙同学起计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数和反应后溶液中溶质的质量分数。（请写出计算过程）。6. 在古代，人们常用贝壳（主要成分是碳酸钙，杂质不参加反应且不溶于水）和纯碱为原料制取烧碱，某小组同学按图所示流程进行实验，请

13、你参与讨论并回答相关问题（1）贝壳高温煅烧时，发生反应的化学方程式是 ；（2）操作中用到的玻璃仪器有烧杯、 、玻璃棒；（3）溶液蒸发结晶得到固体C的过程中，常用玻璃棒搅拌，其目的是 ；【问题与发现】该小组同学所得到固体C一定是纯净的NaOH吗？【猜想与假设】根据反应原理，甲、乙、丙三位同学提出以下猜想： 甲：纯净的NaOH 乙：NaOH和Na2CO3的混合物 丙：NaOH和Ca（OH）2的混合物【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案，对自己的猜想进行验证实验操作、现象和结论如下表，请参与他们的探究并完成所缺内容实验操作现象结论甲取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴酚酞试液溶液

14、变红猜想成立乙取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加足量 无气泡产生猜想不成立丙取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴饱和 溶液 猜想成立7. 某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。【提出猜想】红色粉末可能的组成有：只有Cu；只有 ；是Cu 、Fe2O3的混合物 【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3Cu = 2FeCl2CuCl2【实验探究】 （1）甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的和，而乙同学认为只能排

15、除猜想，你认为 的观点正确（填“甲”或“乙”）。（2）丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按红色粉末少量澄清石灰水COAB右下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表： 反应前反应后组玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g组洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g【交流讨论】 （1）在装置A中先通CO气体的作用是 。 （2）应该选择 组的实验数

16、据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第 组（填序号）。（3）写出A装置中发生反应的化学方程式 ；实验中观察到A装置中的现象为 。（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？ （填“需要”或“不需要”），理由是 。【反思评价】丁同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？ 。 1 （1） (2) 实验与猜想 氧化亚铁 （FeO） 铁和四氧化三铁 四氧化三铁（二者可以互换，化学式也可） 得出结论 四氧化三铁 【反思与评价】 AB2 (1)C02 (2)除去S02 (3)BC 澄清石灰水 (4)黑色固体出现红色 白色

17、固体出现蓝色 (5)能(或不能)回答“能”与“不能”只要与理由匹配均可给分 解：设001g的H2与D中Cu0充分反应后可生成的水的质量为x H2+Cu0=Cu+H20 2 18 001g x X=009g 由生成水的质量可知： 水中含有的氧元素质量为0090.01=008g，则参加反应的Cu0中氧元素的质量 为008g； 反应前后，装置D中的质量变化为参加反应的Cu0中氧元素的质量，装置E的质量变化 为生成水的质量，装置D、装置E的质量变化分别为008g和009g。 能，可用电子天平称量出装置D或装置E的差量。(或不能，因为实验室中托盘天平只能称准到01g。)3 【实验与讨论】(1)碱酸 (2

18、)不足(或酸液残留在管壁上等) (3)恰好褪去(或立即消失) (4)pH试纸 实验中滴加酚酞的溶液变为元色，可能呈中性，也可能因酸过量而显酸性，故用pH试 纸来确认。 稀硫酸(或酸) 乙同学用pH试纸测定管电极附近溶液时消耗了少量酸 【交流与反思】22 增强 增强4 (1)CH4+H2O=CO+3H2(2)I14：3 完善实验设计 进行实验红 现象分析和数据处理 如果只有CO和H。还原足量CuO，合成气中CO与H2的分子个数比为1：3。生成物中碳元素与氢元素的质量比为2；1 如果只有CH4还原足量CuO，生成物中碳元素与氢元索的质量比为3:1现测得CO2的质量：2015g-1982g=33g

19、H20的质量：8960g一2924g=36g 生成物中碳元索与氢元索的质量比：(33g)：(36g)=9：4 9；4介于2：1和3：1之间 由此可推测出，除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有来反应的CH4，且 CH4也还原了CuO。(合理过程均给分) 否。因为带走水蒸气会使测得的CO2质量偏低而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于2 ：1，所以对推测结果无影响。(合理叙述均给分） 拓展探究澄清石灰水 HGFI 实验反思因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比太置2：1，所以可能是合成气中参与反应的CO与H2的分子个数比大于1：3(或H2未完全参加反应、生成的水未被完全吸收

20、等) 6考点：物质的相互转化和制备。分析：（1）根据碳酸钙分解的反应原理书写方程式；（2）依据过滤所用仪器分析解答；（3）蒸发溶液时，玻璃棒的作用是通过搅拌使液体受热均匀，防止液滴飞溅；【探究与验证】依据乙的猜想和所出现的现象分析解答；【反思与评价】分析题目所示反应流程图，纯碱溶液和氢氧化钙不一定恰好反应，再根据纯碱溶液和氢氧化钙溶液均显碱性分析解答解答：解：（1）碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，方程式是：CaCO3CaO+CO2；故答案为：CaCO3CaO+CO2；（2）过滤可以将不溶水的固体物质与液体分离，故操作是用过滤的方法将固体B和溶液分离；过滤用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；故答案为：漏斗；（3）溶液蒸发结晶得到固体C的过程中，常用玻璃棒搅拌，目的是防止液体受热不均匀，液滴飞溅；故答案为：使液体受热均匀，防止液滴飞溅；【探究与验证】乙的猜想是氢氧化钠与碳酸钠，碳酸钠与酸反应可生成气体；根据乙操作所出现的现象和结论