专项06 科学探究

九下专项综合全练(六)科学探究类型一物质成分的探究1.(2023内蒙古包头中考)学完盐的性质,同学们对常见的盐产生浓厚兴趣,于是开展了家用果蔬洗盐的实验探究。【查阅资料】1.碱性溶液可使残留在果蔬上的农药毒性降低。2.家用果蔬洗盐主要成分是碳酸钠、碳酸氢钠,部分含有氯化钠。【设计实验】实验一:探究某果蔬洗盐溶液的酸碱性。取少量样品于试管中,加水溶解得无色溶液,向其中滴加酚酞溶液,溶液变红。说明果蔬洗盐溶液呈性。

实验二:探究某果蔬洗盐中是否含有氯化钠。取少量样品于试管中加水溶解,向所得溶液加入过量稀硝酸,有气泡产生,反应后再向其中加入少量AgNO3溶液。请你预测可能出现的实验现象,并根据实验现象写出相应的结论:。

【反思评价】(1)实验二中加入过量稀硝酸,若要证明此时溶液呈酸性,可选用的一种试剂是(填字母)。

a.氧化铁 b.氢氧化钠 c.氯化钾(2)部分同学认为可将实验二的稀硝酸改为稀盐酸,你认为是否合理,并说出理由:。

2.(2023湖南益阳中考)为除去某海盐(主要成分为NaCl)样品中含有的少量杂质MgCl2,小强向样品溶液中加入适量NaOH溶液后,过滤。他认为滤液中的溶质只有NaCl,蒸发后即可达到实验目的,而小英对其滤液成分提出了质疑。为此同学们进行了下列实验探究,请你参与探究并完成相关问题。小强认为滴加NaOH溶液可以除去MgCl2的原因是(用化学方程式表示)。

【提出问题】滤液中的溶质成分是什么?【查阅资料】MgCl2溶液显弱酸性;Mg(OH)2是难溶于水的白色固体。【猜想与假设】猜想一:溶质只有NaCl猜想二:溶质有NaCl和MgCl2猜想三:溶质有NaCl和

【实验探究】甲、乙、丙三个小组同学分别取上述适量滤液于试管中,进行如下探究实验。组别甲乙丙实验操作实验现象无现象溶液变为色

产生白色沉淀实验结论猜想三正确【反思交流】若甲、乙两组同学的实验均无明显现象,则猜想一正确。若甲组同学的实验现象为,则猜想二正确。因此大家认为滴加适量试剂很难把握,小英的质疑是合理的,三种猜想结果都有可能。同学们经过进一步讨论,设计出一个可以除去NaCl中少量MgCl2的合理方法如下:在上述设计的方法中,向滤液中加入过量稀盐酸的目的是。

3.(2022云南中考)有一包白色粉末,可能由NaCl、Na2SO4、CuSO4、Na2CO3、CaCO3中的一种或几种组成,为确定其成分,某化学兴趣小组进行如下实验探究,请你参与探究并回答相关问题。【提出问题】该白色粉末的成分是什么?【查阅资料】(1)部分物质在水中的溶解性表(室温):物质AgNO3AgClAg2SO4Ag2CO3溶解性溶不溶微溶不溶(2)AgOH不稳定,在溶液中分解生成难溶于水的物质。【实验探究】实验步骤实验现象及结果实验结论①取该白色粉末样品于烧杯,加足量水溶解样品全部溶解,得到无色溶液A白色粉末中不含

②取少量无色溶液A于试管,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤得到无色溶液B和白色沉淀C白色粉末中含有

③向白色沉淀C中加入过量稀盐酸沉淀部分溶解,并有气泡冒出④在无色溶液B中滴加几滴AgNO3溶液产生白色沉淀白色粉末中含有NaCl【交流与解释】(1)白色沉淀C中加入过量的稀盐酸,产生气泡的化学方程式为。

(2)在老师的指导下,通过讨论,同学们认识到由上述实验探究尚不能得出白色粉末中含有NaCl,理由是。为了进一步确定白色粉末中是否含有NaCl,继续进行如下探究。【继续探究】实验步骤实验现象实验结论⑤另取少量无色溶液A于试管中,加入过量的溶液,振荡,静置

产生白色沉淀白色粉末中含有NaCl⑥取实验⑤所得上层清液于试管,加入AgNO3溶液产生白色沉淀通过上述实验探究,确定了该白色粉末的成分。【拓展与反思】在混合溶液中,检验某种离子时,需排除离子间的相互干扰。类型二物质变质情况的探究4.(2023山东烟台中考)某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙,猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如下表所示:实验步骤实验现象实验结论取少量该氧化钙样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加到红色石蕊试纸上①烧杯壁变热,石蕊试纸变为蓝色样品中含有氧化钙和氢氧化钙②烧杯底部有白色固体样品中含有碳酸钙【交流讨论】小组讨论后,同学们认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是(用化学方程式表示);“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是。

兴趣小组同学为准确测定该瓶氧化钙的成分,进行了如下探究。【提出问题】该瓶氧化钙中都有哪些成分,各成分的质量比是多少?【查阅资料】氢氧化钙在一定温度下能分解:Ca(OH)2CaO+H2O↑。碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。【设计并实施实验】兴趣小组设计了如下图所示的实验(装置气密性良好)。取10.0g该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中,先通入一会儿空气,再称量C、D装置的质量。然后边通入空气,边用酒精喷灯加热(能达到1000℃高温),至固体不再发生变化,继续通一会儿空气。实验后测得C装置增重0.9g,D装置增重1.1g。【形成结论】该氧化钙样品中的成分是,它们的质量比是。

【反思评价】E装置的作用是。如果没有A装置,可能会导致氧化钙样品成分中的测定结果偏大。【拓展应用】为废物利用,兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体。与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响,为什么?。5.(2022辽宁葫芦岛中考)在某些食品的包装袋内,有一个装有白色颗粒状固体的小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分为生石灰”。如果将小纸袋拿出来放在空气中,经过一段时间后,会发现纸袋内的白色固体颗粒黏在一起成为块状。同学们在老师的指导下,对纸袋内的物质进行了探究。【提出问题】白色块状固体的成分是什么?【猜想假设】同学们猜想该固体有CaO、Ca(OH)2中的一种或两种。你认为还可能有。

【实验验证】序号实验操作实验现象实验结论实验1取样品于试管中,加水溶解,用手触摸试管外壁试管外壁,试管底部有白色固体

样品中一定含有CaO实验2将实验1中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中通入气体

滤液变浑浊样品中一定含有Ca(OH)2实验3取少量实验2中的滤渣,加入足量的稀盐酸

样品中含有你猜想的物质【反思评价】同学们经过讨论,认为滤液中一定含有Ca(OH)2,样品中不一定含有Ca(OH)2。理由用化学方程式表示为。

【拓展应用】(1)若证明实验2滤液中Ca(OH)2的存在,选用下列物质中的(填字母)也可达到实验目的。A.稀硝酸 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液(2)实验室中,易与空气中某些物质反应的药品更要保存。

九下专项综合全练(六)科学探究答案全解全析1.【设计实验】实验一:碱实验二:若有白色沉淀产生,则果蔬洗盐中含有氯化钠;若无白色沉淀产生,则果蔬洗盐中不含氯化钠【反思评价】(1)a(2)不合理,改为稀盐酸后,溶液中会引入氯离子,无法验证果蔬洗盐中是否含有氯化钠解析【设计实验】实验一:碱性溶液能使无色酚酞溶液变红;取少量样品于试管中,加水溶解得无色溶液,向其中滴加酚酞溶液,溶液变红,说明果蔬洗盐溶液呈碱性。实验二:取少量样品于试管中加水溶解,向所得溶液加入过量稀硝酸,有气泡产生,反应后再向其中加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则果蔬洗盐中含有氯化钠;若无白色沉淀产生,则果蔬洗盐中不含氯化钠。【反思评价】(1)氧化铁与稀硝酸反应生成硝酸铁和水,硝酸铁溶液呈黄色,观察到溶液由无色变成黄色,说明溶液呈酸性,a符合题意;氢氧化钠与稀硝酸反应生成硝酸钠和水,无明显现象,不能判断溶液是否呈酸性,b不符合题意;氯化钾与稀硝酸不反应,无明显现象,不能判断溶液是否呈酸性,c不符合题意。(2)将实验二的稀硝酸改为稀盐酸的做法不合理,改为稀盐酸后,溶液中会引入氯离子,无法验证果蔬洗盐中是否含有氯化钠。2.2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaCl【猜想与假设】NaOH【实验探究】红【反思交流】产生白色沉淀除去过量的氢氧化钠(或NaOH+HClNaCl+H2O)解析NaOH与MgCl2反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaCl。【猜想与假设】若NaOH与MgCl2恰好完全反应,滤液中溶质只有NaCl;若氯化镁过量,滤液中溶质有NaCl和MgCl2;若氢氧化钠过量,滤液中溶质有NaCl和NaOH。【实验探究】若猜想三正确,说明滤液中溶质有氯化钠和氢氧化钠。氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,故在滤液中滴加酚酞溶液,可观察到溶液变红。【反思交流】若猜想二正确,说明滤液中溶质有NaCl和MgCl2,甲组同学在滤液中加入氢氧化钠溶液,NaOH与MgCl2反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,故甲组同学的实验现象为产生白色沉淀。样品溶液中滴加了过量的氢氧化钠溶液,则滤液中含有杂质氢氧化钠,需加入过量稀盐酸除去氢氧化钠,盐酸具有挥发性,所以滴加过量稀盐酸,加热蒸发,最终可得到NaCl固体。3.【实验探究】CuSO4和CaCO3Na2SO4和Na2CO3【交流与解释】(1)BaCO3+2HClBaCl2+H2O+CO2↑(2)步骤②中加入过量的氯化钡溶液时引入了氯离子,干扰了氯化钠的检验【继续探究】硝酸钡解析【实验探究】碳酸钙不溶于水,硫酸铜溶液是蓝色的,故白色粉末中不含CuSO4和CaCO3。向白色沉淀C中加入过量稀盐酸,沉淀部分溶解,并有气泡冒出,说明白色沉淀C为硫酸钡和碳酸钡,白色粉末中含有Na2SO4和Na2CO3。【交流与解释】(1)碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳。(2)步骤②中加入过量的氯化钡溶液,引入了氯离子,故不能得出白色粉末中含有NaCl。【继续探究】为避免干扰NaCl的检验,步骤⑤中所选试剂不能含有Cl-,结合步骤②知,可加入过量的硝酸钡溶液。4.【交流讨论】CaO+H2OCa(OH)2氢氧化钙微溶于水,白色固体也可能是没有溶解的氢氧化钙【形成结论】氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙38∶37∶25【反思评价】防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置氢氧化钙、碳酸钙【拓展应用】没有影响,因为变质前后钙元素质量不变,最终钙元素完全转化到氯化钙中,所以制取的氯化钙的质量不变解析【交流讨论】有可能是氧化钙和水反应生成的氢氧化钙使石蕊试纸变蓝;氢氧化钙微溶于水,白色固体可能是未溶解的Ca(OH)2。【形成结论】实验后测得C装置增重0.9g,说明氢氧化钙分解生成0.9g水,即样品中含有氢氧化钙;D装置增重1.1g,说明碳酸钙分解生成1.1g二氧化碳,即样品中含有碳酸钙。设10.0g该氧化钙样品中氢氧化钙的质量为x,碳酸钙的质量为y。Ca(OH)2CaO+H2O↑7418x0.9g7418=x0.9gCaCO3CaO+CO2↑10044y1.1g10044=y1.1g样品中氢氧化钙和碳酸钙的质量之和为3.7g+2.5g=6.2g<10.0g,则样品中还含有氧化钙,其质量为10.0g-6.2g=3.8g。样品中氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的质量比是3.8g∶3.7g∶2.5g=38∶37∶25。【反思评价】E装置的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置。如果没有A装置,空气中的水蒸气、二氧化碳能被浓硫酸、碱石灰吸收,会导致氧化钙样品中氢氧化钙、碳酸钙的测定结果偏大。5.【猜想假设】CaCO3【实验验证】发热CO2滤渣全部溶解,有气泡产生【反思评价】CaO+H2OCa(OH)2【拓展应用】(1)BC(2)密封解析【猜想假设】Ca(OH)2可以和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,则固体中还可能有碳酸钙。【