中考化学二轮复习 科学探究题特训专题9 物质的性质（含解析）

专题9物质的性质1．1949年10月1日中华人民共和国成立，在开国大典上首次实现了电动升国旗。为保证国旗不被卷入，要求旗杆上的“阻断球”要足够结实，不易被撞裂。在“阻断球”的制作过程中不仅使用了铁，还熔入了一定比例的铬（Cr）等金属，这是利用了合金的性质。在常见金属活动性顺序中没有铬，同学们决定对铬与常见金属镁和铜的活动性强弱进行探究。【查阅资料】铬（Cr）是一种银白色金属，其化合物硫酸亚铬（CrSO4）的水溶液呈蓝色。硫酸亚铬中铬元素的化合价为。【提出猜想】三种金属的活动性强弱为：猜想一：Cr＞Mg＞Cu；猜想二：；猜想三：Mg＞Cu＞Cr【进行实验】实验步骤实验现象实验结论①分别向盛有Cr和Cu两种金属片的试管中加入同体积同浓度的稀硫酸只有盛的试管中有气泡产生，并得到蓝色溶液猜想三错误②向盛有硫酸镁溶液的试管中加入金属Cr无明显现象猜想二正确【交流与讨论】（1）实验前所用的金属片都需用砂纸打磨，目的是。（2）实验①中发生反应的化学方程式为。（3）结合探究结论，有同学提出上述三个实验可进行优化，只需选择三种药品，即可判断金属的活动性强弱。合理的选择是（选填序号）。①硫酸镁溶液②硫酸亚铬溶液③硫酸铜溶液④稀硫酸⑤镁片⑥铬片⑦铜片【拓展延伸】若将步骤①和②中反应后的混合物倒入同一烧杯中，搅拌、过滤，得到固体X和溶液Y．则：（1）溶液Y中溶质的成分（选填序号）。A．一定有MgSO4B．一定有CrSO4C．可能有H2SO4D．可能有CuSO4【答案】硬度比组成它的纯金属大。【查阅资料】+2。【提出猜想】Mg＞Cr＞Cu。【进行实验】①铬；②二。【交流与讨论】（1）除去表面的氧化膜（2）Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑。（3）①③⑥（或②⑤⑦）。【拓展延伸】（1）ABC（2）漏斗；引流。【解析】在“阻断球”的制作过程中不仅使用了铁，还熔入了一定比例的铬（Cr）等金属，这是利用了合金硬度比组成它的纯金属大的性质；[查阅资料]硫酸亚铬中硫酸根化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，铬元素的化合价为+2。[提出猜想]三种金属的活动性强弱为：①Cr＞Mg＞Cu；②Mg＞Cr＞Cu；③Mg＞Cu＞Cr．所以猜想为：Mg＞Cr＞Cu。[进行实验]①铬片上有气泡产生，溶液逐渐变成蓝色，说明铬排在氢前面，实验三中无明显现象，说明铜排在氢的后面；②向盛有硫酸镁溶液的试管中加入金属Cr，无明显现象，说明了镁的活动性大于铬，所以填表如下：实验步骤实验现象实验结论①分别向盛有Cr和Cu两种金属片的试管中加入同体积同浓度的稀硫酸只有盛铬的试管中有气泡产生，并得到蓝色溶液猜想三错误②向盛有硫酸镁溶液的试管中加入金属Cr无明显现象猜想二正确[交流与讨论]（1）由于金属与易与空气中的氧气反应，实验前所用的金属片都需用砂纸打磨，其目的是除去表面的氧化物。（2）由题意可知铬与稀硫酸生成了硫酸根和氢气，所以实验①中发生反应的化学方程式为：Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑；（3）利用①③⑥，把铬片分别放入硫酸镁、硫酸铜溶液中，伸入硫酸镁溶液中的铬片无明显现象，说明镁比铬活泼，伸入硫酸铜溶液中的铬片表面析出黑色固体，说明铬比铜活泼；也可以利用②⑤⑦，把镁片、铜片分别伸入硫酸铬溶液中，镁片表面析出银白色固体，说明镁比铬活泼，铜片表面无明显现象，说明铬比铜活泼。【拓展延伸】（1）A．由于铬、铜活动性小于镁，所以一定有MgSO4，故A正确；B．由于铬能与稀硫酸反应，所以一定有CrSO4，故B正确；C．若硫酸得了量较多，可能有H2SO4，故C正确；D．由于铜补鞥与稀硫酸反应，不可能有CuSO4，故D错误；（2）过滤过程中，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。2．科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学以酸为专题，对酸的五种化学性质进行探究、总结及应用，请回答有关问题：酸的化学性质①﹣﹣酸与酸碱指示剂的作用。酸能使紫色石蕊溶液变成红色，不能使无色酚酞溶液变色。酸的化学性质②图1中M所代表的物质类别是。黄金是一种常见饰品，现实生活中，少数商贩用黄铜冒充黄金出售，可以用化学的方法加以鉴别。某同学为了测定黄铜（铜锌合金）样品的成分，将60g稀HCl分三次加入到盛有10g该样品的烧杯中，所得数据如下表，则该黄铜样品中含锌的质量分数为。实验次数物质质量第1次第2次第3次加入稀盐酸质量/g202020充分反应后剩余固体质量/g8.77.46.4酸的化学性质③﹣﹣酸与金属氧化物的反应。盐酸可用于金属制品表面除锈等。酸的化学性质④﹣﹣酸碱中和反应。该校化学兴趣小组的同学重点以“酸碱中和反应”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸，一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂，于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对实验烧杯溶液中含有哪些溶质展开了讨论。【提出问题】实验的烧杯中溶质含有哪些物质？【提出猜想】猜想一：溶质中只有Na2SO4；猜想二：溶质中可能是Na2SO4和NaOH猜想三：溶质中可能是。【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性【实验探究】小宇同学设计如下的实验方案方法步骤实验现象实验结论方案一取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴入几滴无色酚酞溶液酚酞不变红色猜想一正确猜想二不正确方案二取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴加BaCl2溶液出现白色沉淀猜想三正确方案三取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的黑色CuO粉末，振荡猜想三正确【方案评价】同学们对小宇上述的方案讨论后认为：①方案一存在缺陷，该方案不能证明猜想一是正确的，其原因是。②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是。③同学们经过讨论，一致认为方案三能够证明猜想三是正确的，并讨论除此方案外，还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时，还需考虑反应物的用量。【学科渗透】如图2所示，小宇同学在进行溶液导电性的实验时，将电极两端插入稀H2SO4溶液中，闭合开关，小灯泡正常发光，然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba（OH）2溶液至过量，请推测小灯泡的发光情况为；发生反应的化学方程式是。酸的化学性质⑤﹣﹣酸与盐的反应利用图3所示装置来验证CO2气体的性质，要证明CO2与NaOH溶液能够发生反应，可先加氢氧化钠溶液，再加盐酸，气球的变化是。【方法感悟】在化学实验中，可通过验证反应后生成物的存在，来验证某化学反应的发生。【答案】酸的化学性质②：金属单质；36%。【提出猜想】Na2SO4和H2SO4。【实验探究】黑色粉末溶解，溶液由无色变蓝色【方案评价】①含有Na2SO4和H2SO4的溶液也不能使酚酞试液变色。②硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡。【学科渗透】小灯泡逐渐变暗直至熄灭，后发光逐渐由暗变亮；Ba（OH）2+H2SO4═BaSO4↓+2H2O。酸的化学性质⑤先变大后变小。【解析】酸的化学性质②图1中M所代表的物质类别是金属单质；最终不能反应的是铜，由表中数据可知，合金中铜质量是6.4g，则该黄铜样品中含锌的质量分数为：10g−6.4g10g【提出猜想】猜想一：恰好完全反应时溶质中只有Na2SO4猜想二：氢氧化钠过量时溶质中可能是Na2SO4和NaOH猜想三：硫酸过量时溶质中可能是Na2SO4和H2SO4。【实验探究】实验过程如下所示：方法步骤实验现象实验结论方案一取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴入几滴无色酚酞溶液酚酞不变红色猜想一正确猜想二不正确方案二取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴加BaCl2溶液出现白色沉淀猜想三正确方案三取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的黑色CuO粉末，振荡黑色粉末溶解，溶液由无色变蓝色猜想三正确【方案评价】①方案一存在缺陷，该方案不能证明猜想一是正确的，其原因是含有Na2SO4和H2SO4的溶液也不能使酚酞试液变色。②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡。【学科渗透】如图2所示，逐滴向稀H2SO4中加入Ba（OH）2溶液至过量，氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，随着反应进行，稀硫酸减少，导电性减弱，灯泡变暗，恰好完全反应时，液体几乎不导电，灯泡熄灭，继续加入氢氧化钡溶液时，溶液导电性增强，灯泡发光并且逐渐变亮，因此小灯泡的发光情况为小灯泡逐渐变暗直至熄灭，后发光逐渐由暗变亮；发生反应的化学方程式是：Ba（OH）2+H2SO4═BaSO4↓+2H2O。酸的化学性质⑤先加氢氧化钠溶液，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，导致瓶内气压减小，气球膨胀，再加盐酸，稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，导致瓶内气压增大，气球收缩，因此气球先变大后变小。3．甲、乙两组同学为探究氢氧化钙的化学性质，分别做了如下相同的四个实验：请回答下列问题：（1）试管D中的现象是。（2）以上实验中，能发生反应但无明显现象的化学方程式。【继续探究】实验结束后，甲、乙两组同学分别将本组A、B、C、D四支试管中的物质各倒入一个洁净的大烧杯中，充分反应后静置，发现：①甲组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是（指示剂除外），可能含有的溶质是。②乙组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为红色，则上层清液中一定没有的离子是。【拓展延伸】甲、乙两组同学共同讨论后一致认为两个烧杯底部的白色沉淀为同一物质，请写出本实验过程中产生该白色沉淀的化学方程式（写一个即可）。【答案】（1）澄清石灰水变浑浊，有白色沉淀生成；（2）Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O；【继续探究】①NaCl；CaCl2；②H+；【拓展延伸】Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH【解析】（1）二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成不溶于水的白色沉淀；（2）氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，化学方程式为：Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O；【继续探究】①甲组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色，则上层清液中一定不含有的碳酸钠、氢氧化钠和盐酸，一定含有氯化钠，可能含有氯化钙；②乙组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为红色，则上层清液呈碱性，清液中一定没有氢离子；【拓展延伸】氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，化学方程式为：Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，化学方程式为：CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl。4．KOH溶液中含有H2O，K+，OH﹣能使无色酚酞试液变成红色．某化学兴趣小组想探究KOH溶液是无色酚酞试液变成红色的原因．【提出问题】KOH溶液中的什么成分是无色酚酞试液变红？【猜想】猜想1：KOH溶液中的H2O使无色酚酞试液变红．猜想2：KOH溶液中的K+使无色酚酞试液变红．猜想3：KOH溶液中的（填化学式）使无色酚酞试液变红．【实验探究】实验操作实验现象结论①用试管取少量蒸馏水，流入1﹣2滴无色酚酞试液试管内溶液不变色猜想1不成立②用试管取少量KCl溶液，滴入1﹣2滴无色酚酞试液猜想2不成立③滴入1﹣2滴无色酚酞试液试管内溶液变红【讨论反思】有同学认为猜想①不需要验证就可以排除，你认为该铜须的理由是．【拓展】①向Ba（OH）2溶液中滴入几滴无色酚酞试液，观察到的现象是；②KOH应保存．【答案】猜想3：OH﹣；实验操作反应②实验现象结论①用试管取少量蒸馏水，滴入1﹣2滴无色酚酞试液试管内溶液不变色猜想1不成立②用试管取少量KCl溶液，滴入1﹣2滴无色酚酞试液试管内溶液不变色猜想2不成立③用试管取少量氢氧化钾溶液，滴入1﹣2滴无色酚酞试液试管内溶液变红猜想3成立【讨论反思】酚酞试液本身含有水分子；【拓展】①溶液变为红色；②密封．【解析】【猜想】结合猜想1和猜想2根据氢氧化钾溶液中含有的粒子可以作出如下猜想：是氢氧根离子使酚酞变红的，其符号为：OH﹣；【实验探究】②猜想②不成立，说明溶液没有变色，故实验②的现象为溶液不变色；③根据上述两个实验可以知道水分子和钾离子都不能使酚酞变红，所以实验③中可以直接加入氢氧化钾溶液，观察到溶液变为红色，从而可以判断猜想3成立；【讨论反思】酚酞试液本身就是含有水分子，且氯化钾溶液中含有水，实验②就能同时验证水和钠离子对酚酞变色的影响；【拓展】①氢氧化钡溶液中含有氢氧根离子，同样可以使酚酞变红；②氢氧化钾为碱，能够和空气中的二氧化碳反应而发生变质，所以应该密封保存．故答案为：猜想3：OH﹣；实验操作反应②实验现象结论①用试管取少量蒸馏水，滴入1﹣2滴无色酚酞试液试管内溶液不变色猜想1不成立②用试管取少量KCl溶液，滴入1﹣2滴无色酚酞试液试管内溶液不变色猜想2不成立③用试管取少量氢氧化钾溶液，滴入1﹣2滴无色酚酞试液试管内溶液变红猜想3成立【讨论反思】酚酞试液本身含有水分子；【拓展】①溶液变为红色；②密封．5．（2019•徐州）某兴趣小组对氨气（NH3）的某些性质进行探究。【实验回顾】（1）按图1所示，在小烧杯A中盛有少量浓氨水，小烧杯B中盛有少量含酚酞试液的蒸馏水，几分钟后，B中溶液变红，原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了（填离子符号）。若取少许B中变红后的溶液在试管中加热，你认为溶液颜色会（填“变深”“变浅”或“不变”）。（2）图2是该小组对图1装置的改进，和图1相比，其优点有（任写一条）。【提出问题】氨气在水中的溶解性如何？【查阅资料】常温常压下，氨气极易溶于水，可用图3装置验证。【进行实验】步骤1：按图3连接装置，检查气密性。步骤2：在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞，把玻璃管插入烧杯的水中。步骤3：打开橡皮管上的止水夹，（填具体操作），使少量水进入烧瓶，观察到的现象是，产生该现象的原因是。实验完毕，向烧瓶内的氨水中加入少量稀H2SO4将其转化为可用作氮肥的（NH4）2SO4，该反应的化学方程式为。【反思拓展】实验后请教老师知道，氨水中的NH3大部分与H2O结合成一水合氨（NH3•H2O），则氨水中含有的分子有H2O、、（都填化学式）。【答案】【实验回顾】（1）OH﹣；变浅；（2）环保；【进行实验】挤压胶头滴管的胶帽；烧杯中的水被吸入烧瓶中；氨气溶于水，烧瓶内气压小于大气压；2NH3•H2O+H2SO4＝（NH4）2SO4+2H2O；【反思拓展】NH3•H2O；NH3。【解析】【实验回顾】（1）酚酞溶液变红，说明溶液中含有氢氧根离子，所以原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了OH﹣；又因为氨水具有挥发性，若取少许B中变红后的溶液在试管中加热，你认为溶液颜色会变浅；（2）图2是该小组对图1装置的改进，和图1相比，其优点有：环保；【进行实验】步骤3：打开橡皮管上的止水夹，挤压胶头滴管的胶帽；使少量水进入烧瓶，观察到的现象是：烧杯中的水被吸入烧瓶中；产生该现象的原因是：氨气溶于水，烧瓶内气压小于大气压；氨水和硫酸反应逢生成硫酸铵，化学方程式为：2NH3•H2O+H2SO4＝（NH4）2SO4+2H2O；【反思拓展】实验后请教老师知道，氨水中的NH3大部分与H2O结合成一水合氨（NH3•H2O），则氨水中含有的分子有H2O、NH3•H2O、NH3。6．（2019•兰州）“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂，主要成分是过氧碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2），溶于水能迅速增加水体溶氧量，提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。【查阅资料】1．过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，其水溶液中含有Na+、OH﹣、CO32﹣、H2O2。2．Na+不能催化过氧化氢分解。3．相同温度下，pH相同的溶液，OH﹣的浓度也相同。探究一过氧碳酸钠的化学性质实验步骤实验现象实验解释（化学方程式）1．取样，溶于水，滴加溶液有白色沉淀生成/2．取样，溶于水，加入二氧化锰粉末探究二“鱼浮灵”增氧原理【提出问题】过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有催化作用？【猜想假设】猜想一：CO32﹣猜想二：OH﹣猜想三：【实验过程】相同温度下，进行H2O2溶液以及H2O2溶液中分别加Na2CO3、NaOH的实验，测定相同时间内溶液的pH、溶解氧含量（mg/L），数据如下：实验序号1234试剂H2O2H2O2+Na2CO3H2O2+NaOHH2O2+NaOHpH6.018.148.149.26溶解氧6.449.119.1110.97【实验结论】对比实验数据，证明猜想正确。【反思交流】设计实验2、3的目的是。【答案】探究一：氯化钙，产生气泡，2H2O22H2O+O2↑探究二：【猜想假设】猜想三：CO32﹣和OH﹣【实验结论】二。【反思交流】对比。【解析】探究一：取样，溶于水，滴加氯化钙溶液，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀；取样，溶于水，加入二氧化锰粉末，产生气泡，是因为过氧化氢在二氧化锰成这样反应生成氧气和水，反应的化学方程式：2H2O22H2O+O2↑，实验过程如下所示：实验步骤实验现象实验解释（化学方程式）1．取样，溶于水，滴加氯化钙溶液有白色沉淀生成/2．取样，溶于水，加入二氧化锰粉末产生气泡2H2O22H2O+O2↑探究二：【提出问题】【猜想假设】猜想一：CO32﹣猜想二：OH﹣猜想三：CO32﹣和OH﹣。故填：CO32﹣和OH﹣。【实验结论】对比实验数据可知，产生氧气的量决定于pH，即pH越大，反应速率越快，证明猜想二正确。故填：二。【反思交流】设计实验2、3的目的是对比，通过对比可知，只要溶液pH相等，即氢氧根离子浓度相等，产生氧气速率就相等，与碳酸根离子无关。故填：对比。7．（2019•百色）电子工业中常用覆铜板（以绝缘体为基材，表面覆以铜箔）为基础材料制作印刷电路板（如图所示）。印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣，决定进行探究，请你随他们一起进行探究。【查阅资料]（1）覆铜板制作印刷电路的原理，是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖，然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中，利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉，留下来的就是印刷电路。（2）FeCl3溶液呈酸性，在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+，反应后有Cu2+产生。【提出问题】FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉？【猜想假设】（1）小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性，用石蕊试纸检验FeCl3溶液，试纸变色，他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应，将Cu腐蚀掉，但大家用（填物质的化学式）不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。（2）小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应，Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+，大家也否定他的观点，因为置换反应原理是，而不是一种离子置换另一种离子。（3）根据查阅的信息，小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应，写出反应的化学方程式。【原理分析】根据信息和上述反应的化学方程式，得知铁元素由+3价下降为+2价的特点，从化合价的角度，小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点：①；②。【拓展研究】考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2+，具有很高的回收再利用价值，小组同学继续进行回收探究。在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉，析出0.64gCu（若废液中仍有FeCl3剩余，则锌粉先与FeCl3反应，再与氯化铜反应），则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是g/L（g/L是质量体积浓度的单位，表示的是在每升溶液中所含溶质的质量）。【交流讨论】经思考，小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应。请写出她的推断依据：。【答案】【猜想假设】（1）红；HCl（2）一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物（3）2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2【原理分析】铜元素的化合价由0价上升为+2价；氯元素的化合价反应前后没变化【拓展研究】32.5【交流讨论】氯化铁具有氧化性，铁具有还原性【解析】【猜想假设】（1）小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性，用石蕊试纸检验FeCl3溶液，试纸变红色，他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应，将Cu腐蚀掉，但大家用HCl不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。（2）小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应，Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+，大家也否定他的观点，因为置换反应原理是一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物，而不是一种离子置换另一种离子。（3）根据查阅的信息，小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应，即氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的化学方程式：2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2。【原理分析】从化合价的角度，小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点：①铜元素的化合价由0价上升为+2价；②氯元素的化合价反应前后没变化。【拓展研究】设氯化铁质量至少为x，由2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2，Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu可知，2FeCl3～CuCl2～Zn～Cu，2FeCl3～CuCl2～Zn～Cu，325