2021年中考化学探究题

1、2021年中考化学一轮培优特训卷压轴专题一 探究题1.“化学反应条件的控制是实验灵魂”。小林和同学在老师指导下,探究了“影响过氧化氢分解速度的因素”。【实验】(1)取两支大试管,分别倒入适量的5%、10%的过氧化氢溶液,再加入等质量的二氧化锰,各收集一集气瓶气体,发现浓度大的先收集满。该操作过程中合理的排列顺序_(填序号)。检验装置的气密旋紧连有导管的单孔塞将水槽中待收集气体的集气瓶注满水有连续稳定气泡再排水集气向大试管内倒入适量过氧化氢溶液再加入少许二氧化锰粉末(2)取a、b两支试管加入等体积5%的过氧化氢溶液,再分别加入少许二氧化锰粉末、氧化铜(CuO)粉末,发现a中比b中产生气泡多且快。

2、随即用带火星的木条分别悬空伸入试管内,发现a中火星复燃,b中火星仅发亮但不复燃。【结论】根据实验(1)(2)得出影响过氧化氢溶液分解的因素是_、_【反思】“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解的催化剂？【实验】实验步骤和现象如下:小林分别向两支试管中加入等质量等浓度的过氧化氢溶液,向其中一支试管加入一药匙红砖粉末,然后将两支试管中的气体通入水中比较产生气泡的快慢,发现加入红砖粉末的试管中反应较快。将反应较快的试管内固体过滤,洗涤、烘干。用烘干后的固体重复步骤的实验,现象与步骤完全相同。试回答:步骤的实验目的是_。小林认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂,但老师认为小林同学的

3、实验还缺少一个关键步骤,请指出来_【拓展提高】小林在实验时,联想到了卖鱼卖虾的商贩用过氧化钙(CaO2)增加水池中的含氧量,于是提出如下猜想。【猜想】过氧化钙与水反应可制取氧气。实验装置实验主要过程检查装置气密性加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎收集不到气体；该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出实验结论:过氧化钙与水反应_(填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。【分析与反思】(1)过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小林认为商贩用过氧化钙做增氧剂的主要原因是_(2)小林希望对此实验进行改进,使该反应加

4、快,请你帮他提出合理化建议_。【计算】该兴趣小组的同学们购得用于增氧的过氧化钙产品(杂质不含钙元素),标签如图所示。主要成分:过氧化钙(CaO2)净含量:10g钙(以Ca计):40%-45%化工厂出品(1)过氧化钙的相对分子质量为_(2)过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比为_(3)过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气,_g过氧化钙与37g氢氧化钙含钙量相当。(4)该产品(如图)中过氧化钙的质量分数至少为_2.小刚同学在学习化学知识后,知道进入久未开启的菜窖可能造成死亡。于是他和小强一起对自家久未开启的菜窖内的气体成分进行了探究。【提出问题】菜窖内气体的成分是什么？【查阅资料】蔬菜在一定条件下发酵生

5、成气体,其成分可能含有CO2、CH4等；NaOH溶液可以与二氧化碳反应,而且比石灰水吸收二氧化碳效果更好。【猜想与假设】小刚认为菜窖内的气体含有CO2和CH4【实验探究】他们对菜窖内的气体进行取样,并按图所示装置进行实验(1)若装置A中澄清石灰水变浑浊,证明气体样品中含有_(2)装置B内发生反应的化学方程式为_(3)装置D内浓硫酸的作用是_。(4)E处观察到干燥冷烧杯内壁有_出现,待火焰熄灭后,把烧杯迅速倒转过来,立刻向烧杯内倒入少量澄清石灰水并振荡,石灰水变浑浊,证明气体样品中含有_。E处气体燃烧的化学方程式为_。【实验结论】气体样品中含有CO2和CH4,小刚的猜想正确。【反思与评价】(5)

6、小强观察上述实验装置发现:装置A和装置C完全相同,他认为可以取消装置C。你是否认同_(填“认同”或“不认同”),理由是_(6)根据上述实验探究结果,气体样品中含有CO2,由于二氧化碳_,所以进入久未开启的菜窖前,应向菜窖内通入大量的空气3.某化学实验小组利用蜡烛进行了下列实验实验1:(1)实验1-2中,燃烧的蜡烛熄灭的原因是_(2)实验1-3中,反应生成氧气的化学方程式为_实验2：【提出问题】实验1-3中燃烧的蜡烛为什么会熄灭？【猜想与假设】.蜡烛燃烧生成的二氧化碳导致其熄灭。.过氧化氢分解时吸收热量,蜡烛周围的温度降低到着火点以下,导致其熄灭。.过氧化氢分解产生的水雾导致蜡烛熄灭。【进行试验

7、】【解释与结论】(3)甲同学认为猜想不成立,他的依据是_(4)通过实验验证,可以得出猜想_(填序号)成立。(5)上述实验中,能证明氧气有助燃性的实验及现象是_【反思与评价】(6)依据上述实验,若保持实验1-3中蜡烛不熄灭,可采用的方法有_4.某兴趣小组对氢氧化钡溶液和稀盐酸混合后是否发生化学反应展开了系列实验。【实验操作】如图所示,用试管取6mL氢氧化钡溶液,往试管中加入6mL稀盐酸,等分成两份。【实验证明】(1)往其中一份混合液中滴入几滴酚酞溶液,发现溶液呈无色,说明溶液中不存在的离子是_,证明两者发生了反应。【继续探究】(2)能否再设计一个实验证明盐酸中H+参加了反应？于是往混合液中滴入石

8、蕊溶液,发现变红色,溶液呈酸性,不能证明盐酸中H+参加了反应。讨论后,形成了新的对照实验方案,将步骤补充完整:往盛有另一份混合液的试管中,加入足量的镁片；_,加入等量的镁片。(3)证明原混合液的盐酸中H+参加了反应的现象是_【微观解释】(4)从微观上分析:氢氧化钡溶液和稀盐酸反应的实质是_5.“低钠盐”可以控制钠的摄入量从而防止高血压等疾病。国内某些生产厂家为改变“低钠盐”的口味,还会在低钠盐”中加入少量的镁盐(MgSO4或MgCl2中的一种)。某兴趣小组的同学对某“低钠盐”样品中添加的镁盐的成分进行如下探究镁盐？【提出问题】该“低钠盐”中添加了哪种【猜想与假设】猜想1:添加了MgCl2猜想2

9、:添加了MgSO4【设计实验】写出步骤2中发生反应的化学方程式_【拓展与应用】若将NaCl溶液中含有的少量MgSO4除去,下列提供的试剂中,可选用的是_(填字母)。A.NaOH溶液B.baCl2溶液C.AgNO3溶液D.Ba(OH)2溶液6.碱石灰是实验室常用的干燥剂,新制碱石灰是CaO和NaOH固体的混合物。【提出问题】:敞口放置一段时间的碱石灰样品中的成分是什么？【问题猜想】:碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、_、CaCO3和Na2CO3五种物质,猜想含有碳酸钠的依据_(用化学方程式表示)。【查阅资料】:BaCl2溶液呈中性。【实验探究】:实验小组进行了以下实验探究。7.冬季雾霾频发,

10、某校社会实践小组的同学们,对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。【信息检索】雾是浮游在空中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其它元素。【提出问题】某地霾的成分是什么？【实验准备】选择该地重度雾霾天气,用SDKC-1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10g(1)活动一:探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。【总结反思】工业上应加强对污染企业的监管,农业上应合理施用化肥。(2)活动二:探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验。将

11、活动一得到的残渣,干燥后置于中间凹槽内。【实验步骤】滴入过氧化氢溶液制取O2,排出装置内空气后,再在导管口接上气球；向右边的凹槽内滴人澄清的石灰水；接通电源用热电阻丝点燃残渣【实验现象】残渣剧烈燃烧,澄清石灰水浑浊,气球变大。【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式为_【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,理由是_(3)活动三:查阅资料,霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素,其中的有害元素除Cd外,还有_【能力发展】请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表:【检查进度】小组同学没有进行的探究项目是_8.某活动小组的同学查阅资料得知,传统腌制松花蛋

12、的主要配料是生石灰、纯碱和食盐。小组同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液,对滤液中溶质的成分进行探究:【猜想与假设】甲同学认为:可能是NaCl、Na2CO3、Ca(OH)2；乙同学认为:可能是NaCl、NaOH、Na2CO3；丙同学认为:可能是NaCl、NaOH、Ca(OH)2；丁同学认为:可能是NaCl、NaOH【交流与评价】(1)经过讨论,大家一致认为_同学的猜想不合理,其理由一是_；理由二是_【活动与探究】(2)乙同学取原滤液向其中加入一定量的稀盐酸观察到有大量气泡产生,于是得出该滤液中的溶质是NaCl、NaOH、na2CO3的结论,证实了自己的猜想。丙同学取原滤液向

13、其中加入Na2CO3溶液无现象,据此否定了自己的猜想；他又重新取原滤液,向其中加入CaCl2溶液观察到_,得出了和乙同学相同的结论,丁同学为了验证上述结论也取原滤液向其中滴加了少量稀盐酸,却发现无气泡产生。【解释与结论】(3)大家经过分析找出了丁同学所用试剂与乙同学相同,却没有看到气泡的原因,你认为可能的原因是_经过上述四位同学的共同努力,大家终于对滤液中溶质的成分得出了正确结论。【应用与拓展】(4)假设乙同学的猜想是合理的,现只用一种试剂对滤液进行处理,回收NaCl晶体。请简述其操作过程_9.化学实验过程经常会产生一定量的废液,经过无害化处理可有效防止水体污染。在一次实验课上,兴趣小组的同学

14、们完成了NaOH溶液和Na2CO3溶液的鉴别,并对废液成分展开探究。活动一 通过小组合作,同学们完成了上图所示的三组小实验。写出实验中生成白色沉淀的化学方程式为_(写一个)。活动二 小雪将六支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图),充分搅拌、静置。观察到杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。由此可以确定:上层溶液中一定不含有的离子是_以及一定含有的离子。小组同学对上层溶液中还可能含有的离子进行了如下探究【提出问题】上层溶液中还可能含有什么离子？【猜想与假设】上层溶液中还可能含有OH、CO32、Ca2+中的一种或几种【进行实验】【反思与评价】(1)小明同学对方案一提出质疑,他的理由是_(2)

15、经过综合分析,最终确定上层溶液中肯定存在的离子有_(3)将烧杯内物质过滤,滤渣回收,向滤液中加入适量_进行处理后再排放。【参考答案及解析】九年级(全) 专题一 探究题1.(1)或 (2)应物浓度 催化剂种类 证明红砖粉末在反应前后的化学性质没有改变实验开始和结束时没有称量红砖粉末的质量 不能 过氧化钙在水中能持续、缓慢放出氧气所以可以作为增氧剂 加热过氧化钙和水的混合物或加入催化剂(合理就给分) 72 5:4 36 72%解析【实验】利用过氧化氢溶液分解氧气的实验操作为:检验装置的气密性将水槽中待收集气体的集气瓶注满水向大试管内倒入适量过氧化氢溶液再加入少许二氧化锰粉末旋紧连有导管的单孔塞有连

16、续稳定气泡再排水集气,其中检查装置气密性和集气瓶注满水的操作可以互换,故操作顺序为或；【结论】根据实验(1)(2)可以得出影响过氧化氢溶液分解的因素是反应物浓度和催化剂种类；【实验】步骤的实验目的是验证红砖粉末在反应前后的化学性质没有改变；催化剂应该符合反应前后质量和化学性质均不变,故小林同学的实验还缺少一个关键步骤,即实验开始和结束时没有称量红砖粉末的质量；【实验结论】过氧化钙与水反应反应速率极为缓慢,不能用于实验室制取氧气；【分析与反思】(1)商贩用过氧化钙做增氧剂的主要原因是过氧化钙在水中能持续、缓慢放出氧气；(2)对于反应过慢的反应,可以加入合适的催化剂,或者升高反应温度；【计算】(1

17、)过氧化钙化学式为CaO2,故过氧化钙的相对分子质量=40+162=72；(2)过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比=40:162=5:4；(3)假设过氧化钙质量为a,则有：a eq f(40,40+162) 100%=37g eq f(40,40+172) 100%,解得a=36g；(4)由图可知,钙的质量分数最低为40%,故钙元素质量最少为100g40%=40g,故过氧化钙的质量=40g( eq f(40,40+162) 100%)=72g,故过氧化钙的质量分数= eq f(72g,100g) 100%=72%2.(1)二氧化碳 (2)2NaOH+CO2na2CO3+H2O (3)干燥气体 (

18、4)水珠 甲烷 CH4+2O2CO2+2H2O(5)不认同 装置A和装置C虽然相同,但作用不同,装置A的作用是检验气体样品中是否含有二氧化碳,装置C的作用是检验气体样品的二氧化碳是否除尽,若取消装置C,有可能造成气体样品中的二氧化碳对后面的检验结果造成干扰 (6)不能供给呼吸解析(1)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以若装置A中澄清石灰水变浑浊,证明气体样品中含有二氧化碳。(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2na2CO3+H2O (3)浓硫酸具有吸水性,所以装置D内浓硫酸的作用是干燥气体。(4)甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳,所以E处

19、观察到干燥冷烧杯内壁有水珠出现,待火焰熄灭后,把烧杯迅速倒转过来,立刻向烧杯内倒入少量澄清石灰水并振荡,石灰水变浑浊,证明气体样品中含有甲烷,E处气体燃烧的化学方程式为CH4+2O2 eq o(sup5(点燃),sdo3() CO2+2H2O(5)氢氧化钠的作用是除去二氧化碳,装置C的作用是检验二氧化碳的除杂是否彻底,装置A和装置C虽然相同,但作用不同,装置A的作用是检验气体样品中是否含有二氧化碳,装置C的作用是检验气体样品的二氧化碳是否除尽,若取消装置C,有可能造成气体样品中的二氧化碳对后面的检验结果造成干扰。(6)二氧化碳不能供给呼吸,所以进入久未开启的菜窖前应向菜窖内通入大量的空气。3.

20、(1)稀盐酸与碳酸钙反应生成CO2,CO2密度大于空气的密度,且CO2不燃烧,也不支持燃烧,使燃烧的蜡烛与O2隔绝 (2)2H2O22H2O+O2 (3)实验1-1(或2-1、2-2)中蜡烛燃烧也生成二氧化碳,但燃烧的蜡烛不熄灭(4) (5)实验2-2中生成有较多气泡和少量水雾产生,蜡烛燃烧更旺 (6)降低过氧化氢溶液浓度解析(1)1-2中稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,故蜡烛熄灭。(2)过氧化氢在二氧锰做催化剂的条件下反应生成水和氧气,反应的方程式为:2H2O22H2O+O2 (3)实验1-1(或2-1、2-2)中蜡烛燃烧也生成二氧化碳,但燃烧的蜡烛不熄灭,故猜想

21、错误。(4)由实验2-1、2-2、2-3可知,反应过程中温度没有降低,猜想错误,猜想正确。(5)实验2-2中生成有较多气泡和少量水雾产生,蜡烛燃烧更旺,说明氧气具有助燃性。(6)由实验对比可知,浓度较低时,产生的水雾较少,可以防止蜡烛熄灭,故方法是降低过氧化氢溶液浓度。4.(1)OH (2)用试管取3mL相同质量分数的稀盐酸和3mL水混合(或另用试管取3mL相同的稀盐酸)(3)第步产生的气体比第步慢(或少) (4)H+和OH-结合生成H2O解析(1)酚酞溶液遇碱性溶液变红,是因为碱性溶液中含有氢氧根离子,若加入酚酞溶液不变色,则说明溶液中不含有氢氧根离子；(2)中是向反应后的混合溶液中加入足量

22、的镁片,为了证明溶液中的氢离子参加了反应,中应采用向等量稀盐酸中加入等量的镁片进行对比实验；(3)若氢离子发生了反应,则混合液中氢离子的浓度相比反应前盐酸中浓度减小因此在反应中,混合液中镁片的反应速率要比在盐酸中镁片的反应速率低,可以看到产生气泡比慢；(4)从微观角度讲,氢氧化钡溶液与盐酸反应属于酸碱中和反应,反应实质是氢离子和氢氧根离子结合生成了水分子。5.NaOH(合理即可) 有白色沉淀生成 Ba(NO3)2或BaCl2、Ba(OH)2Ba(NO3)2+Na2SO4BaSO4+2NaNO3 D解析【设计实验】“低钠盐”可能添加的镁盐是氯化镁或硫酸镁中的一种。步骤1的目的是除尽溶液中的镁离子

23、,因此应该选择的试剂是除Ba(OH)2外的其他可溶性碱,可观察到的现象是有白色沉淀生成。步骤2中得出猜想2正确,则该“低钠盐”中添加的镁盐是硫酸镁,因此步骤2要检验溶液中存在硫酸根离子,故加入的试剂为量Ba(NO3)2或BaCl2、Ba(OH)2溶液。步骤2中生成白色沉淀的反应为硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠,反应的化学方程式为Ba(NO3)2+Na2SO4BaSO4+2NaNO3【拓展与应用】A.NaOH溶液能和MgSO4反应生成Mg(OH)2沉淀和Na2SO4,引入了新杂质,故A不正确；B.BaCl2溶液与MgSO4反应生成BaSO4沉淀和MgCl2,引入了新杂质,故b不正确；C.A

24、gNO3溶液和NaCl能够发生反应生成氯化银和硝酸钠,引入了杂质,故C不正确；D.Ba(OH)2溶液与MgSO4反应生成BaSO4沉淀和Mg(OH)2沉淀,通过过滤即可除去,故D正确。故选D6.Ca(OH)2 2NaOH+CO2na2CO3+H2O CaO、NaOH Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH 有白色沉淀生成 检验并除去滤液中的Na2CO3,防止其对步骤的检验产生干扰 一定解析氧化钙能与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙,所以碱石灰样品中还可能含有氢氧化钙,化学式为:Ca(OH)2；氢氧化钠与二氧化碳与反应生成碳酸钠和水。猜想含有碳酸钠的依据2NaOH+CO2=na2CO

25、3+H2O；【实验探究】CaO与水反应生成氢氧化钙放出热量,NaOH溶于水放出热量。取少量样品与烧杯中,加入少量水,烧杯底部不发热,原样品中一定不含CaO、naOH；若样品中含有Ca(OH)2和Na2CO3时,二者可以发生化学反应生成CaCO3和氢氧化钠,所以原样品中不一定含CaCO3,反应的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH；氯化钡溶液能与碳酸钠溶液发生复分解反应生碳酸钡白色沉淀和氯化钠向滤液中加入过量的BaC溶液,搅拌实验现象是有白色沉淀生成,原样品中一定含碳酸钠；碳酸钠溶液和氢氧化钠都呈碱性,碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰。加过量BaCl2溶液的作用是检验

26、滤液中的Na2CO3并除去Na2CO3,防止其对步骤的检验产生干扰；向所得清液中滴加无色酚酞试液。酚酞变红说明滤液中一定含氢氧化钠。原样品中没有氢氧化钠,氢氧化钠是由碳酸钠和氢氧化钙反应生成,说明原固体中一定含有氢氧化钙。7.(1)有刺激性气味的气体产生 硝酸钡溶液 (2)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O霾中可能含有不溶性有机物,含有碳元素,与氧气反应也会生成二氧化碳(3)Pb、Hg 集中供暖 汽车尾气的排放 霾中是否含有硝酸盐解析活动一:要探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐,铵根离子会与碱性物质混合产生有刺激性气味的氨气,而硫酸根离子能与钡离子结合产生硫酸钡沉淀；活动二:【实验结论】装置内

27、澄清石灰水变浑浊是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,因为根据题干提供的信息,霾中可能含有不溶性有机物,含有碳元素,与氧气反应也会生成二氧化碳。活动三:霾中含有的Pb、Hg、Cd等金属元素是有害元素。【能力发展】烧散煤取暖会造成雾霾,可以采用集中供暖的方法,汽车尾气的排放会造成雾霾。【检出进度】该小组同学没有进行霾中是否含有硝酸盐的实验探究。8.(1)甲 滤液中的溶质一定有NaOH Na2CO3和Ca(OH)2在溶液中不能共存(2)有白色沉淀生成 (3)丁同学滴加的盐酸量很少与NaO

28、H反应(或NaOH量较多与少量盐酸反应或盐酸与Na2CO3反应生成的少量CO2被NaOH吸收) (4)向滤液中加入足量稀盐酸,充分反应后蒸发结晶解析(1)甲同学的猜想是错误的,原因是水CaO+H2O=Ca(OH)2 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,故滤液中的溶质一定有NaOH,且Na2CO3和Ca(OH)2在溶液中不能共存。(2)Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl,会有白色沉淀生成。(3)丁同学滴加的盐酸量很少与NaOH反应或NaOH量较多与少量盐酸反应,或盐酸与Na2CO3反应生成的少量CO2被NaOH吸收(4)氢氧化钠、碳酸钠都能与稀盐酸反应生成氯化钠,加入足量的稀盐酸,除尽氢氧化钠、碳酸钠,然后蒸发结晶即可得到氯化钠。9.Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH(或Na2CO3+CaCl2CaC