【卷15】专项素养巩固训练卷（五） 科学探究-2023-2024学年九年级化学下册新课标素养单元与专项测试（人教版）

2023～2024学年下学期九年级化学新课标测试专项素养巩固训练卷(五)科学探究可能用到的相对原子质量：H－10－16C—12Na－23Ca－40类型一物质组成及成分的探究1.(2023湖南衡阳中考，33，★★☆)食盐是生活必需品之一，可以通过海盐或地下盐矿的岩盐精制得到。某化学兴趣小组对市面上一些品牌食盐的成分产生了浓厚的兴趣，进行了一系列的实验探究。【查阅资料】I.食盐中一般会添加微量碘酸钾(KIO3),还可能含有少量氯化钙、氯化镁等杂质。Ⅱ.碘酸钾性质比较稳定，高温不易分解，不与氯化钙、氯化镁反应。Ⅲ.碘酸钾在酸性条件下遇碘化钾可产生碘单质。淀粉遇碘单质变蓝。【探究过程】(1)小宇对某品牌食盐是否加碘提出疑问，并设计了探究方案：取一定质量的该品牌食盐样品，加水充分搅拌，溶解后加入适量淀粉，始终无明显现象。小宇据此现象得出结论：该品牌食盐没有加碘。小李认为小宇的实验方案不严谨，其理由是____________________________。(2)小李认为只要在小宇实验后的溶液中加入_______溶液和稀醋酸即可以证明食盐中是否加碘。该实验中加入稀醋酸的目的是____________________________。(3)小明听爸爸说过，最近家里的菜总是有苦味。小明在询问老师后认为是此食盐可能含有氯化镁导致的。小明取适量该食盐样品，配成溶液，加入少量氢氧化钠溶液，产生_______沉淀，说明该食盐中含有氯化镁。写出该反应的化学方程式：___________________________________。(4)小明曾观察到家里的食盐容易受潮。他询问老师后认为是该食盐中可能还含有氯化钙导致的。他在实验(3)之后的溶液中继续加入NaOH溶液至过量，然后过滤，在滤液中再加入Na2CO3溶液，又产生了白色沉淀，小明得出：该食盐中含有氯化钙。问：①过滤操作中玻璃棒的作用是____________________________；②你认为小明的实验方案_______(填“可以”或“不可以”)证明该食盐中含有氯化钙。【反思交流】该化学兴趣小组完成了对部分品牌食盐成分的探究，他们认为实验设计方案可能还有待完善，相约以后要致力于化学研究，造福人们。2.(2023湖南岳阳中考，44，★★☆)某化学兴趣小组的同学学习了碳酸钠的性质后，甲、乙、丙三位同学分别做了如下实验：(1)甲同学向试管中加入少量的碳酸钠溶液，再滴加几滴酚酞溶液后发现溶液变红，说明碳酸钠溶液呈_______(填“酸性”“中性”或“碱性”)。(2)丙同学向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加氯化钙溶液后，发现溶液变浑浊，请写出反应的化学方程式：___________________________________。(3)丁同学将甲、乙、丙三位同学实验后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中，发现沉淀全部溶解，且有气泡产生，完全反应后溶液呈无色。他们决定对烧杯中溶液的溶质成分进行探究：【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。【提出问题】烧杯中溶液的溶质成分(除酚酞外)有哪些？【作出猜想】猜想I:NaCl、CaCl2；猜想Ⅱ：____________________________(填化学式)。【实验探究】取烧杯中的少量溶液于试管中，向试管中滴加Na2CO3溶液，发现有气泡产生。【实验结论】猜想I成立。【反思交流】小组同学讨论后，认为检验烧杯中溶液的溶质成分除了可以用Na2CO3溶液外，还可用下列选项中的_______代替(填字母)。A.pH试纸 B.铁粉 C.铜粉 D.CuSO4溶液类型二药品变质及变质程度的探究3.(2023吉林松原五模，19，★★☆)小玲在帮妈妈整理厨房时，发现一袋被打开的白色粉末，包装袋上注明袋中粉末是小苏打。小玲在学校学习化学时，知道小苏打受热易分解，于是她将这－袋粉末带到学校，想探究其是否变质。请你和小玲一起探究：【提出问题】该白色粉末是否变质？白色粉末的成分有哪些？【查阅资料】①碳酸氢钠与氢氧化钙反应的化学方程式为2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O；②NaHCO,溶液显碱性，当碳酸氢钠溶液的浓度高于1%时，其与氯化钙也会反应生成白色沉淀；③碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和另一种氧化物。【猜想与假设】(1)猜想一：完全变质(只有_______)；猜想二：部分变质(既有Na2CO3,也有NaHCO3)；猜想三：没有变质(只有NaHCO3)。【实验探究】探究该袋白色粉末是否变质。(2)小玲采取的方法是取少量样品于试管中，加足量的水溶解，滴加氢氧化钙溶液，溶液变浑浊，说明该白色粉末已变质。你认为小玲的方法_______(填“正确”或“不正确")，原因是(3)经过讨论，小组同学一致认为只用一种方法就可以探究出该白色粉末是否变质，还可以探究出其是否完全变质。他们设计了如下表所示的实验：实验操作实验现象实验分析与结论取少量样品于试管中，加足量的水充分溶解，使溶液浓度低于1%，滴人足量的_______溶液有白色沉淀生成该白色粉末已变质取上述反应后的溶液中的上层清液，滴入无色酚酞溶液_____________________猜想二成立【拓展延伸】(4)请写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式：_________________________________________________。4.(2023广东雷州一模，19，★★☆)化学实践活动课上，老师拿来一包久置于空气中的碱石灰干燥剂(氧化钙和氢氧化钠的混合物)，让同学们设计实验进行探究。(1)碱石灰极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质，其中氧化钙与水反应的基本反应类型是_______,氢氧化钠在空气中变质的原因，用化学方程式解释为____________________________,因此碱石灰要_______保存。(2)同学们决定对这包碱石灰成分进行探究。【猜想假设】猜想I:未变质，只含有氧化钙和氢氧化钠。猜想I:部分变质，有氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠等。猜想Ⅲ：完全变质，只含有碳酸钙和碳酸钠。【查阅资料】氯化钙溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性。【设计实验】设计如下流程进行实验：实验实验步骤现象结论实验1取少量碱石灰样品于烧杯中，加入足量的水，触摸烧杯外壁，充分搅拌后过滤，得到滤渣和滤液温度_______(填“升高”“降低”或“没有变化")猜想Ⅲ正确实验2取少量上述滤渣于试管中，滴加过量_______,并将产生的气体通入澄清石灰水中产生气泡，澄清石灰水_____________________实验3取少量上述滤液于另一支试管中，先滴加酚酞溶液，再滴加过量氯化钙溶液溶液先变成红色，_____________________【讨论分析】实验3是否可以先滴加过量氯化钙溶液，再滴入酚酞溶液，为什么？_____________________________________________________________________________。类型三物质的性质及变化规律的探究5.(2023湖南怀化中考，27，★★☆)Vc泡腾片是一种含有大量维生素C的片状药剂，可增强机体抵抗力，用于预防和治疗坏血病等疾病。泡腾片的成分中含有崩解剂，崩解剂在崩解过程中能迅速产生大量气泡(如图1所示)。针对Ve泡腾片投入水中迅速崩解产生大量气泡这一现象，激起了同学们浓厚的兴趣，在老师的指导下，兴趣小组的同学们对某Ve泡腾片的发泡原理进行如下探究活动。请回答相关问题。【查阅资料】①该Vc泡腾片的主要成分有：维生素C(化学式为C6H8O6)、柠檬酸(H3Cl)、食盐(NaCl)、碳酸氢钠(NaHCO3)、淀粉[(C6H10O5)。]山梨糖醇(C6H14O6)等。②泡腾崩解剂包括酸源和碱源，常用的酸源有柠檬酸等，常用的碱源有碳酸氢钠等。③柠檬酸是一种有机酸，碳酸氢钠俗称小苏打。④碱石灰的主要成分为NaOH和CaO的混合物。(1)该泡腾片属于_______(填“混合物”或“纯净物”)，其中维生素C由_______种元素组成。【实验探究】探究一：Vc泡腾片的发泡原理(2)按图2所示装置进行实验，将稀盐酸滴入碳酸氢钠固体中，观察到的现象是____________________________,请写出其反应的化学方程式：___________________________________。(3)图3是稀盐酸与碳酸氢钠反应的微观示意图，结合图2实验可知稀盐酸和NaHCO,反应的微观实质是________________________________________________________。实验结论：结合资料得出该Vc泡腾片的发泡原理是柠檬酸与碳酸氢钠发生反应。探究二：探究Vc泡腾片中NaHCO3的含量为探究该Vc泡腾片中NaHCO3的含量，同学们进行了如图4所示的探究。实验步骤：I.连接装置，检查装置的气密性；Ⅱ.向B装置中加入10.00g泡腾片，反应前称得D装置及药品的质量为200.00g；Ⅲ.按图4所示连接好装置后，关闭K,向B装置中加入足量的稀硫酸，B中发生反应的化学方程式为：H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2↑；Ⅳ.当B装置中不再有气泡产生时，打开K,先通入一段时间的空气(将B装置中产生的CO2气体全部排入D装置)，待D装置中质量不再发生变化，称量D装置及药品质量为201.32g。(原装置中的空气对实验结果的影响忽略不计)。实验结论：(4)根据以上实验可知：图4中A装置的作用是______________,该Vc泡腾片中NaHCO3的质量分数为_______。如果没有E装置，测得NaHCO3的质量分数将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。【实验反思】①由于Vc泡腾片投入水中会迅速产生大量二氧化碳，直接服用易导致腹胀、腹痛，甚至胃肠穿孔，所以应先用水溶解摇匀后再服用；②服用Vc请遵医嘱。6.(2023山东汶上二模，16，★★★)某化学兴趣小组在学习化学知识后，对久置在空气中的生石灰干燥剂组成成分进行了以下探究。【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。【实验探究】该小组称取20.0g干燥剂样品于控温电加热器中，按如图所示装置进行实验。【数据分析】充分反应后，产物被完全吸收，A装置质量增加1.8g,B装置质量增加4.4g。【实验结论】该包干燥剂的成分有_______(填化学式)，其中CaCO3的质量为_______g。【反思与拓展】(1)停止加热后，需要通人N2一段时间的目的是____________________________,并防止装置A中的液体倒吸使玻璃管炸裂。(2)若没有C装置，会导致测定的CaO的质量_______(填“偏大”或“偏小”)。

【参考答案及解析】专项素养巩固训练卷(五)科学探究1.答案：(1)碘酸钾不能使淀粉变蓝(2)碘化钾(或KI)使溶液酸性(3)白色MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl(4)引流可以解析：(1)由查阅的资料可知，食盐中一般会添加微量碘酸钾，碘酸钾不能使淀粉变蓝。(2)由查阅的资料可知，碘酸钾在酸性条件下遇碘化钾可产生碘单质，因此只要在小宇实验后的溶液中加入碘化钾溶液和稀醋酸，碘酸钾就会与碘化钾发生反应产生碘单质，使淀粉变蓝；该实验中加入稀醋酸的目的是使溶液呈酸性。(3)氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠。(4)①过滤操作中玻璃棒的作用是引流。②氯化镁与过量的氢氧化钠完全反应，则所得滤液中不含氯化镁，在滤液中再加入Na2CO3溶液，氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，证明滤液中一定含有氯化钙，因此小明的实验方案可以证明家里的食盐中含有氯化钙。2.答案：(1)碱性(2)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl(3)【作出猜想】HCl、NaCl、CaCl2【反思交流】AB解析：(1)向试管中加入少量的碳酸钠溶液，再滴加几滴酚酞溶液后发现溶液变红，说明碳酸钠溶液呈碱性。(2)向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加氯化钙溶液后，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以溶液变浑浊。(3)【作出猜想】将三支试管中的物质全部倒入烧杯中，沉淀全部溶解，且有气泡产生，说明甲试管中盐酸过量，盐酸将碳酸钙沉淀完全消耗生成氯化钙、水和二氧化碳；反应后溶液呈无色，说明反应后的溶液一定不呈碱性，则烧杯中溶液的溶质成分可能是NaCl、CaCl2或NaCl、CaCl2、HCl。【反思交流】用pH试纸测溶液的pH,若pH小于7，说明溶液中含有盐酸，则猜想Ⅱ成立；铁粉能够与盐酸反应生成氢气，向溶液中加入铁粉，产生气泡，说明溶液中含有盐酸，则猜想I成立；铜不能与盐酸反应，不能证明溶液中含有盐酸；硫酸铜不与盐酸反应，不能证明溶液中含有盐酸。3.答案：(1)Na2CO3(2)不正确碳酸氢钠也能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀(合理即可)(3)氯化钙溶液变红(4)2NaHCO3eq\o(\s\up5(△),\s\do3(＝))Na2CO3+H2O+CO2↑解析：(1)结合猜想二和猜想三，可知猜想一为该袋白色粉末完全变质，成分只有碳酸钠。(2)由于碳酸氢钠能与氢氧化钙发生反应生成碳酸钙沉淀，所以取少量样品于试管中，加足量的水溶解，滴加氢氧化钙溶液，溶液变浑浊，不能说明该白色粉末已变质。(3)根据实验结论该白色粉末已变质，说明白色粉末中一定含有碳酸钠。取少量样品于试管中，加足量的水充分溶解，使溶液浓度低于1%，滴入足量的氯化钙溶液，此时碳酸氢钠不与氯化钙反应，但碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀。根据实验结论猜想二成立，该白色粉末部分变质，含有碳酸钠和碳酸氢钠，题表第一步操作中，碳酸钠与足量的氯化钙完全反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，反应后的溶液中含有碳酸氢钠、氯化钠和氯化钙；氯化钠、氯化钙溶液显中性，不能使酚酞变色，碳酸氢钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变为红色。(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。4.答案：(1)化合反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O密封(2)【设计实验】实验1：没有变化实验2：稀盐酸变浑浊实验3：产生白色沉淀【讨论分析】可以，先滴加过量氯化钙溶液，观察到产生白色沉淀，再滴入酚酞溶液，溶液不变红，也可证明滤液中不含氢氧化钙，可得出猜想Ⅲ正确解析：(1)氧化钙与水反应生成氢氧化钙，属于化合反应；氢氧化钠变质是因为其与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，因此碱石灰应密封保存。(2)【设计实验】根据实验的结论，猜想Ⅲ正确，说明碱石灰已经完全变质，其中只含有碳酸钙和碳酸钠。实验1：碳酸钙难溶于水，碳酸钠溶于水温度变化不明显。实验2：滤渣为碳酸钙，碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，生成的二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以现象是澄清石灰水变浑浊。实验3：滤液中含有碳酸钠，碳酸钠溶液呈碱性，可使无色酚酞变红，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠。【讨论分析】实验3中先滴加过量氯化钙溶液，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，会产生白色沉淀，说明含有碳酸钠；再滴入酚酞溶液，溶液不变红，说明滤液中的溶质没有氢氧化钙。5.答案：(1)混合物3(2)有大量气泡产生，气球变大NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑(3)氢离子和碳酸氢根离子反应生成水和二氧化碳(4)除去空气中的二氧化碳25.2%偏大解析：(1)该Vc泡腾片由多种物质组成，属于混合物。维