河南省2022年中考化学总复习：专题9 以实验与探究为中心的综合应用题

专题九以实验与探究为中心的综合应用题类型

以实验为中心的综合应用题考向1金属类1．(2021驻马店三模改编)金属在日常生活中的使用越来越广泛，请回答下列问题：(1)图1是一种太阳能电池板的示意图，其中属于金属材料的是_____(填序号)。(2)图2为利用数字化设备测得的打磨后形状、大小均相同的足量的铝片、铁片分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应时气体压强的变化。①图中表示铁片与稀盐酸反应的曲线是_____(填“a”或“b”)。①②

b

②生活中铝制品不易被腐蚀，用化学方程式表示其原因。4Al＋3O2===2Al2O3③铁制品易生锈，写出用盐酸除铁锈的化学方程式。Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O(3)用图3所示装置进行CO还原CuO的实验，并检验该反应的气体产物。已知：由一氧化碳发生装置得到的CO中混有CO2和H2O。①装置中A处NaOH固体的作用是_________________；实验过程中装置B处的实验现象是_______________。除去CO2和H2O

黑色固体变红

②实验结束后，若要确定装置中A处固体的成分，请设计合理的实验方案。(简要写出实验步骤、现象和结论)取少量装置A处固体加水溶解，加入过量的CaCl2(或BaCl2)溶液，有白色沉淀生成，静置，取上层清液滴加酚酞溶液。若溶液变红，固体成分为Na2CO3和NaOH；若溶液未变红，固体成分为Na2CO3。(4)黄铜是铜、锌合金，常用于制造机器、电器零件等。为测定某黄铜样品中铜的质量分数(不考虑其他杂质)，取20g该黄铜样品加入100g稀硫酸中，恰好完全反应，产生0.2g氢气，请计算该黄铜样品中铜的质量分数。考向2酸碱盐类2．(2021河南一模改编)酸、碱、盐是几类重要的化合物，它们之间能发生复分解反应。(1)复分解反应发生的条件是有沉淀析出，或有气体放出，或有_________________生成。(2)焙制糕点所用发酵粉中含有碳酸氢钠，其俗名为_________。水(或难电离物)

小苏打

(3)某探究小组用氢氧化钠固体和水配制50g5%的氢氧化钠溶液，部分操作如图1所示。①a操作中有错误，请指出错误的原因。氢氧化钠易潮解且腐蚀性强，不能放在纸上称量。②下列操作会导致所配溶液的溶质质量分数偏低的有_______(填序号)。A．a操作中将砝码放在左盘(1g以下用游码)B．b操作中俯视量筒凹液面最低处读数为47.5mLC．c操作中烧杯用水洗涤后未干燥就使用D．d操作中有少量溶液溅出AC

(4)该小组将配制好的氢氧化钠溶液逐滴滴加到稀硫酸中，并通过温度传感器测得溶液温度变化曲线如图2所示。由图可知该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，当滴入6g氢氧化钠溶液时，溶液中的溶质为___________________(填化学式)。若改用溶质质量分数相同的氢氧化钾溶液，滴入10g时溶液pH_____7(填“＞”“＜”或“＝”)。放热

Na2SO4、H2SO4

＜

(5)LiOH和NaOH的化学性质相似。“神舟”飞船内可用盛有LiOH的过滤网吸收航天员呼出的气体，以降低CO2的含量。请计算：用LiOH完全吸收176gCO2，理论上至少需要LiOH的质量为多少？3．酸、碱、盐是初中化学学习的重要内容。(1)小美为探究盐酸的化学性质，做了如下实验：①试管A中的现象是___________；反应后试管C中一定存在的阳离子是_______(填离子符号)。②写出试管B中发生反应的化学方程式。Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑溶液变红

Fe3＋

(2)小华探究氢氧化钙的化学性质时分别用澄清石灰水与图中四种物质反应：①写出小华进行的四个实验中无明显现象产生的反应的化学方程式。Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O②若用另一种盐溶液代替Na2CO3溶液与澄清石灰水反应，小华应选择的试剂是_____(填序号)。A．BaCl2溶液

B．MgCl2溶液C．KNO3溶液

D．Ba(NO3)2溶液(3)硫酸铜、硝酸铜两种物质的溶液均呈_____色；向硫酸铜溶液中加入某纯净物的溶液，能同时将铜离子和硫酸根离子都转变成沉淀，该纯净物的化学式为_____________。B

蓝

Ba(OH)2

(4)取NaCl和BaCl2的固体混合物50g完全溶于水中，向其中加入稀硫酸充分反应，所加稀硫酸的质量与产生沉淀的质量关系如图所示。计算该固体混合物中NaCl的质量分数。考向3气体的制取与性质类4．(2021南阳一模改编)某化学兴趣小组利用如图装置制取CO2并进行相关实验。(1)利用装置A制取CO2，如果让该装置能控制反应的发生和停止，请将装置补画完整。(2)装置C的作用是_______________。(3)装置D中发生反应的化学方程式为__________________。(4)装置E中观察到的现象是_____________________，发生反应的化学方程式为______________________________。干燥二氧化碳

红棕色粉末逐渐变黑

(5)装置F中发生反应的化学方程式为_________________________________________。(6)可用装置G收集尾气CO，利用的CO的性质有_________________________。CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋

H2O

不易溶于水、不

与水反应

(7)某同学用溶质质量分数为14.6%的稀盐酸和大理石反应来制取二氧化碳气体。若需收集10瓶(每瓶以500mL计算)二氧化碳气体，至少需要多少克上述稀盐酸与足量的大理石反应才能制得？(实验条件下二氧化碳的密度为2g/L，结果取整数)5．(2021南阳模拟)请结合图示实验装置，回答下列问题：(1)实验室用装置A制取氧气的化学方程式为____________________________________，收集氧气可以选用装置_________(从C～E中选择)。(2)实验室用装置B制取气体的优点是什么？能够控制反应速率。D(或E)

(3)实验室常用锌和稀硫酸反应来制取氢气，但制得的氢气中往往混有少量的水蒸气。欲使用装置F、G除去少量的水蒸气并收集氢气，则导管口的连接顺序为：发生装置接_____、_____接_____。a

b

d

(4)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，检验气体已经收集满的方法是__________________________________________________。化学小组对石灰石与稀盐酸反应后的溶液产生了兴趣，他们取一定量反应后的溶液，向其中逐滴滴加碳酸钠溶液，并用pH传感器连续监测，得到如图所示的曲线。把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明已集满

①分析图像，写出ab段内发生反应的化学方程式。Na2CO3＋2HCl===

2NaCl＋H2O＋CO2↑②你认为图中cd段上升的原因是什么？反应结束后继续滴加碳酸钠溶液，碳酸钠溶液呈碱性。(5)CO2和NH3在一定条件下反应生成水和尿素[CO(NH2)2]，该方法既可以生产尿素，又可以吸收CO2，减缓温室效应。若用该方法生产90t尿素，请计算理论上可吸收CO2的质量。考向4综合类6．(2021南阳二模改编)化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。(1)下列仪器不能用于加热的是_____(填序号)。a．烧杯 b．量筒c．试管 d．蒸发皿b

(2)某化学小组用图1所示装置制取气体，并验证某种气体的性质。①写出用装置A制取氧气的化学方程式。②若用装置B采用排空气法收集氧气，请将该装置中导管补画完整。③用装置A还可以制取二氧化碳，将收集的纯净、干燥的二氧化碳气体通过装置C，图中Y形导管平放于桌面上，可观察到的现象是_______________________________________________________，用化学方程式解释该现象产生的原因。CO2＋H2O===H2CO3湿润的紫色石蕊试纸变红，干燥的紫色石蕊试纸无明显变化

(3)向盐酸和氯化镁的混合溶液中加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图2所示。①可用_____________________测a点溶液的酸碱度。②c点溶液中溶质的化学式为_____________________。pH试纸(或pH计)

MgCl2、

NaCl

(4)加热15g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气，待反应完全后，得到10.2g固体物质。请计算原固体混合物中氯酸钾的质量。7．某课外兴趣小组的同学对某混合气体进行探究。(1)该混合气体中可能含有水蒸气、一氧化碳、二氧化碳，同学们利用如图所示实验装置探究该混合气体的成分。①甲、乙、丙、丁四种试剂依次是_________________(请从a－氢氧化钠溶液；b－无水硫酸铜；c－澄清石灰水中选择，填序号，试剂可重复使用。提示：无水硫酸铜遇水会变为蓝色)。b、c、a、c

②证明混合气体中有水蒸气的现象是_______________________________；证明混合气体中有二氧化碳的现象是___________________________________；写出D中硬质玻璃管处可能发生的反应的化学方程式：___________________________。装置A中试剂(无水硫酸铜)

变蓝

装置B中试剂(澄清石

灰水)变浑浊

③若混合气体中含有一氧化碳，在F处尚缺少的实验仪器或用品的名称是___________________，目的是_________________________。④若将上述装置中的A、B交换，则不能检验混合气体中是否含有_______(填化学式)。酒精灯(或气球等)

处理尾气，防止污染空气

H2O

8．化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。(1)某铝合金中主要含有铝、铜、镁三种金属，为验证这三种金属的活动性顺序，某同学设计了如图1所示的三个实验。①实验甲中铝丝会出现的现象是___________________，该反应的化学方程式为___________________________________。②另一位同学认为实验乙、丙中均无明显现象，对完整的结论没有作用，都可以省去。你的看法是_____(填序号)。A．乙、丙都可以省去B．乙、丙都不能省去C．丙可以省去，乙不能省去D．乙可以省去，丙不能省去表面析出红色物质

2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu

C

(2)趣味实验：如图2所示。实验时，先打开弹簧夹，再将胶头滴管中的水挤入充满干燥氯化氢气体的烧瓶中，可观察到什么现象？为什么？烧杯中的水沿导管进入烧瓶，形成“红色喷泉”(或烧杯中的水进入烧瓶，烧瓶内的液体呈红色)。因为氯化氢气体极易溶于水而使烧瓶内压强减小；氯化氢的水溶液(或盐酸)呈酸性，能使石蕊溶液变红。(3)粗盐的主要成分是NaCl，下图是除去粗盐中MgCl2、Na2SO4、CaCl2等杂质的流程图。①写出一个操作Ⅱ中反应的化学方程式。MgCl2＋Ba(OH)2===Mg(OH)2↓＋BaCl2[或Na2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2NaOH]②写出加入过量Na2CO3溶液的目的。除去CaCl2、生成的BaCl2和过量的Ba(OH)2。(4)钛和钛合金性能优良，广泛应用于航空、造船和化学工业中。工业上常用钠来制取钛，在高温时，钠与四氯化钛(TiCl4)反应生成氯化钠和钛。若用该方法制取1.2kg钛，计算理论上需要钠的质量。类型

以科学探究为中心的综合应用题9．金属与人类的生活和生产密切相关。(1)自行车支架常用锰钢来制造，利用了合金____________________(写一条)的性能。(2)我国的北斗导航系统采用铷原子钟提供精确时间。图1是铷元素(Rb)的原子结构示意图，m＝_____，铷离子的符号为_______。硬度大(或耐腐蚀等)

37

Rb＋

(3)在研究金属性质时，某小组同学进行了如下实验探究。将一定量的锌粉加入到Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液呈无色，然后对滤纸上的物质进行探究。【提出问题】滤纸上的物质是什么？【作出猜想】甲认为是Ag、Cu的混合物，乙认为是Ag、Cu、Zn的混合物，丙认为只有Cu。【交流讨论】大家一致认为丙的猜想不合理，原因是____________________________________________________________________________________________________________________。

金属活动性顺序：Zn＞Cu＞Ag，因此Zn先把Ag从它的盐溶液中置换出来，然后再置换出Cu，所以滤纸上一定有Ag

【实验与结论】同学们通过实验确定了滤纸上物质的成分，请填写下列空白。实验步骤现象和有关反应的化学方程式结论取少量滤纸上的物质置于试管中，向其中滴加适量的_________有气泡产生，反应的化学方程式为_________________________________________的猜想正确稀盐酸

Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

乙

(4)实验室利用图2所示装置进行模拟炼铁的实验。同学们取10g赤铁矿进行实验，实验结束后发现盛有足量氢氧化钠溶液的试管中增重6.6g，试计算该赤铁矿中氧化铁的质量。10．实验是实现科学探究的重要途径。请回答以下有关化学实验的问题：(1)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色的粉末，通常情况下能分别与CO2、H2O发生反应生成O2。为了验证Na2O2与CO2反应生成的气体是O2，某化学兴趣小组的同学设计了下图所示装置。①用化学方程式表示装置B的作用：____________________________________________，装置C集气瓶内的试剂是_________。②如何验证Na2O2与CO2反应生成的气体是O2？将带火星的木条靠近装置E中的导管出口，若木条复燃，证明生成的气体是O2。NaHCO3＋HCl===NaCl＋

H2O＋CO2↑

浓硫酸

(2)某同学在集满二氧化碳的集气瓶中放入燃烧的钠，发现钠继续燃烧，充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体，于是他对白色固体进行探究。【查阅资料】氧化钠为白色固体，其与水反应生成氢氧化钠。【作出猜想】白色固体的成分可能为：a．氧化钠b．碳酸钠c．氧化钠和碳酸钠的混合物d．氢氧化钠【交流讨论】其中有一项猜想不合理，请指出不合理的猜想并说明理由。d；反应物中不含氢元素，不可能生成含氢元素的氢氧化钠。【实验探究】取少量白色固体于试管中，加水溶解，___________________________________________________________________________________________________________(补全实验步骤和现象)。【得出结论】猜想b正确。写出钠在CO2中燃烧的化学方程式：______________________________。

向溶液中加入足量的CaCl2(或BaCl2)溶液，产生白色沉淀，静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液，溶液为无色

(3)氢氧化钠在工业上常用于吸收含有氯气的废气。氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠(NaClO)和水。若要吸收71g氯气，理论上需要20%的氢氧化钠溶液的质量是多少？11．(2021解析与检测)某化学小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯内的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一段时间后，发现忘记滴加指示剂。于是他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。(1)从微观角度分析，中和反应的实质是_________________________________________________________。

氢离子和氢氧根离子结合生成水分子(或H＋＋OH－===H2O)

(2)探究烧杯内溶液中的溶质成分：【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？【作出猜想】猜想①：可能是NaCl和NaOH；猜想②：可能只有NaCl；猜想③：可能是___________________。NaCl和HCl

【进行实验】方案实验操作实验现象结论方案一取少量烧杯内溶液于试管中，滴加几滴酚酞溶液，振荡____________猜想①不正确方案二取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量____________猜想②不正确，猜想③正确溶液不变色

有气泡产生

方案二中发生反应的化学方程式是____________________________

_____________________。 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑

【反思与拓展】①分析反应后所得物质成分时，除了考虑生成物，还需考虑___________________。②验证烧杯内溶液的溶质中含有HCl，除以上方案外，下列物质单独使用也能完成该实验的是_________(填序号，多选)。A．pH试纸 B．铜C．紫色石蕊溶液 D．石灰石反应物是否有剩余

ACD

(3)化学小组完成上述实验活动后，测得实验产生废液的pH＜6.5(已知：酸、碱废液的pH在6.5和8.5之间达到排放标准)。为测定废液中氯化氢的质量分数，同学们取了200g废液，当加入1.48g熟石灰时，测得溶液的pH＝7。请计算废液中氯化氢的质量分数。12．(2021洛阳二模)某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现，有些化学反应发生时没有伴随明显的现象，他们对此进行了以下探究。【提出问题】怎样证明NaOH溶液分别与CO2、稀盐酸发生了反应？【分析讨论】同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。思路Ⅰ：验证反应物减少或消失；思路Ⅱ：验证有_____________。新物质生成

【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。【实验结论】(1)第一组的同学观察到试管内液面升高，认为NaOH溶液与CO2发生了反应，此反应的化学方程式为_______________________________。但有同学指出，还需进行CO2与_______反应的对比实验才能得出这一结论。(2)第二组的小文向丙中滴入无色酚酞溶液后，观察到溶液颜色___________，得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮向丁中滴入AgNO3溶液后，观察到有白色沉淀生成，由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl，你认为小亮的结论_________(填“合理”或“不合理”)。CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O

H2O

仍为无色

不合理

(3)第二组的同学进一步讨论后认为，将乙中的溶液蒸发结晶，再将得到的晶体溶于水，若在室温下测得该溶液的pH_____7(填“＞”“＜”或“＝”)，则能证明有NaCl生成。【拓展应用】第一组的同学向反应后的溶液中加入某无色溶液，观察到有白色沉淀生成，也得出了NaOH溶液与CO2发生了反应的结论，生成白色沉淀的化学方程式为__________________________________________________________。＝

CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl