考点40 科学探究题

2018中考化学试题汇编：考点40科学探究题1．（2018•安徽）“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验：盛有氢氧化钠、亚甲蓝（C16H18N3SCl）、葡萄糖混合液的试管，经振荡、静置后溶液颜色会出现反复变化（如图1）。某兴趣小组开展如下探究，回答下列问题。（1）混合液中属于人类基本营养物质的有水和糖类。（2）小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入N2（填化学式）。（3）小红利用图2装置，从A端吹入呼出的气体，混合液由无色变蓝色，由此不能（填“能”或“不能”）得出猜想①正确，原因是呼出的空气中还含有氧气、氮气。（4）为探究猜想②，利用图2装置设计实验方案：从A中通入足量的氧气，混合液由无色变蓝色，说溶液中溶入O2。【分析】（1）根据食物中的营养元素解答；（2）根据空气中含有的成分解答；（3）根据呼出的空气中含有氧气、二氧化碳、氮气等解答；（4）根据题中信息分析解答【解答】解：（1）混合液中属于人类基本营养物质的有水和糖类；（2）氢氧化钠、亚甲蓝（C16H18N3SCl）、葡萄糖混合液与空气接触，空气中主要含有氧气、二氧化碳、氮气，小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入N2；（3）小红利用图2装置，从A端吹入呼出的气体，混合液由无色变蓝色，由此不能得出猜想①正确，原因是呼出的空气中还含有氧气、氮气；（4）为探究猜想②，利用图2装置设计实验方案：从A中通入足量的氧气，混合液由无色变蓝色，说溶液中溶入O2答案：（1）糖类；（2）N2（3）不能；呼出的空气中还含有氧气、氮气；（4）从A中通入足量的氧气，混合液由无色变蓝色，说溶液中溶入O2【点评】本题趣味实验为背景考查了氧化还原反应，注意题目信息的提取是解题的关键，难度中等。2.（2018•江苏宿迁）实验课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种，为确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究，请你参与其中并回答问题。[提出猜想]甲组：铜粉；乙组：氧化铁粉末；丙组：____________________。[设计实验]方案1：取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的___________(从下列试剂中选择：氯化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液)振荡，若甲组猜想正确，则实验现象为__________________。方案2：取8g红色粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间(实验装置如图1所示)，停止加热并继续通入CO至装置冷却。若乙组或丙组猜想正确，则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是____________。实验时要先通CO再加热的目的是______________________。[数据处理]等装置完全冷却到室温，称量硬质玻璃管内剩余固体质量为mg。若乙组猜想正确，则m的取值范围是________________。[实验反思]图1虚线框内的装置是用于吸收CO2；并收集CO，请从图2(广口瓶内均为氢氧化钠溶液)中选择最合适的装置______________(填序号)。【答案】(1).铜粉和氧化铁粉末(2).稀盐酸(3).无明显现象(4).3CO+Fe2O32Fe+3CO2(5).排尽硬质玻璃内空气，防止爆炸(6).5.6≤m8(7).③【解析】（1）丙的猜想可能是氧化铁和铜的化合物；（2）铜不与酸反应，故可加入稀盐酸，如固体不溶解，则说明只有铜，猜想甲正确；（3）硬质玻璃管内是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；实验时要先通CO再加热的目的是排尽硬质玻璃内空气，防止爆炸；管中剩余固体可能是单质铁或铁与氧化铁的混合物，当完全是铁的时候，8个的氧化铁可以生成铁的质量为5.6个，当完全没有反应时，固体的质量为8g，故m的范围为5.6≤m8；（4）吸收二氧化碳需要导管通入氢氧化钠溶液中，收集一氧化碳需要用排水法收集，故导管也要插入集气瓶底，故选③；3．（2018•安徽）某兴趣小组在相同条件下，将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯，并敞口存放于空气中，烧杯中物质质量随时间变化如表，回答下列问题。时间质量/g水饱和石灰水稀盐酸浓硫酸氯化钠浓溶液氯化钙浓溶液1天8.168.378.6411.189.3810.252天5.765.946.6912.558.4710.33（1）下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是D（填字母序号）（图中表示氧原子，○表示氢原子）（2）石灰水在空气中久置后有浑浊现象，写出该反应的化学方程式Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。（3）为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择上表中的CaCl2（填溶质的化学式）。（4）将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到2.26g晶体，则该溶液是不饱和（填“饱和”或“不饱和”）溶液。（已知该温度下氯化钠的溶解度为36.1g）（5）为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化，该小组开展如下探究。①甲同学猜想浓度可能会变大，理由是盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的蒸发量。②为验证甲同学的猜想是否正确，设计实验方案：取等质量的原盐酸和久置的盐酸，滴加相同滴数的酚酞试液，再分别滴加等浓度的氢氧化钠溶液；当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液；比较消耗氢氧化钠溶液的体积即可判断久置盐酸浓度的变化情况。（6）乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00g，敞口放置一段时间后部分变质，得到18.80g溶液，由此能否计算所得溶液中溶质组成？若能，请计算其组成；若不能，请补充完成实验方案设计，同时说明需要测定的数据（用a表示），并计算a的取值范围。（不要求写出计算过程）【分析】二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；溶质质量分数=×100%，饱和溶液溶质质量分数=×100%。【解答】解：（1）下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是D，这是因为水蒸发时，液面以上的单位体积的水分子个数应该小于液面以下位体积的水分子个数。故填：D。（2）石灰水在空气中久置后有浑浊现象，是因为氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。（3）浓硫酸能够吸收水蒸气，可以用作干燥剂，但是浓硫酸具有强腐蚀性，使用时不安全；由表中信息可知，浓氯化钙溶液能够吸收水蒸气，可以用作干燥剂，因此为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择上表中的CaCl2。故填：CaCl2。（4）将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到2.26g晶体，则该溶液溶质质量分数为：×100%=22.6%，该温度下氯化钠饱和溶液质量分数为：×100%=26.5%，由计算可知，该溶液是不饱和溶液。故填：不饱和。（5）①甲同学猜想浓度可能会变大，理由是盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的蒸发量。故填：盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的蒸发量。②验证甲同学的猜想是否正确的实验方案：取等质量的原盐酸和久置的盐酸，滴加相同滴数的酚酞试液，再分别滴加等浓度的氢氧化钠溶液；当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液；比较消耗氢氧化钠溶液的体积即可判断久置盐酸浓度的变化情况。故填：取等质量的原盐酸和久置的盐酸，滴加相同滴数的酚酞试液，再分别滴加等浓度的氢氧化钠溶液；当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液；比较消耗氢氧化钠溶液的体积即可判断久置盐酸浓度的变化情况。（6）由于只知道氢氧化钠溶液质量及其质量分数和最终得到的溶液质量，因此不能判断溶质组成；实验方案：将18.8g溶液蒸干，称量固体质量是ag，通过计算可知a的取值范围；没有变质时，固体质量为：20.00g×20%=4.00g，设完全变质时，固体质量为x，2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，801064.00gx=，x=5.30g，a的取值范围是：4.00＜a＜5.30，故答案为：不能；将18.8g溶液蒸干，称量固体质量是ag，通过计算可知a的取值范围；4.00＜a＜5.30。【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。4．（2018•北京）为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1～2.5g进行系列实验。【查阅资料】①氧化铜（CuO）为黑色固体。②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4═CuSO4+H2O+Cu。【进行实验】实验1：取质量比1：11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g，进行实验。序号1﹣11﹣2装置反应后物质的颜色、状态黑色粉末中混有少量红色固体红色固体有金属光泽，混有极少量黑色物质实验2：取一定量的混合物，用1﹣2装置进行实验。序号木炭粉与氧化铜的反应后物质的颜色、状态质量比2﹣11：9红色固体有金属光泽混有少量黑色物质2﹣21：10混有很少量黑色物质2﹣31：11混有极少量黑色物质2﹣41：12无黑色物质2﹣51：13混有较多黑色物质【解释与结论】（1）配平化学方程式：1C+2CuO2Cu+1CO2↑。（2）实验1﹣2中，证明此事了CO2的现象是澄清石灰水变浑浊。（3）实验1的目的是探究氧化铜与木炭的受热面积对其反应的影响。（4）实验2的结论是木炭与氧化铜质量比为1：12时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1：12。【反思与评价】（5）实验2没有进行质量比为1：14的实验，理由是木炭与氧化铜的质量比为1：13时，氧化铜已过量。（6）为检验2﹣4的红色固体中是否含Cu2O，所需试剂是稀硫酸。【分析】根据题干提供的信息结合物质间反应的实验现象进行分析解答，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，氧化亚铜能与硫酸反应使溶液变蓝，据此解答。【解答】解：（1）碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑，故填：1；2；2；1。（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故证明生成了CO2的现象是澄清石灰水变浑浊，故填：澄清石灰水变浑浊。（3）实验1中实验1﹣1混合物的受热面积大于实验1﹣2中混合物的受热面积，故是探究氧化铜与木炭的受热面积对其反应的影响，故填：探究氧化铜与木炭的受热面积对其反应的影响。（4）实验2提供的数据以及实验现象可以看出，木炭与氧化铜质量比为1：12时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1：12，故填：木炭与氧化铜质量比为1：12时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1：12。（5）实验2没有进行质量比为1：14的实验，是因为当木炭与氧化铜的质量比为1：13时，氧化铜已过量，故填：木炭与氧化铜的质量比为1：13时，氧化铜已过量。（6）为检验2﹣4的红色固体中是否含Cu2O，根据题干提供的信息，氧化亚铜能与硫酸反应生成蓝色的额硫酸铜反应，故所需试剂是稀硫酸，故填：稀硫酸。【点评】本题考查的是化学反应实验条件的实验探究，完成此题，可以依据题干提供的信息结合已有的物质的性质进行。5．（2018•甘肃白银）火锅是我国独创的美食，历史悠久。火锅常用的一种燃料是固体酒精。某化学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇，对其成分进行探究。请你回答下列问题。【查阅资料】a．固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。b．氯化钙、氯化钠溶液均呈中性。【提出问题】①酒精中是否含有碳元素？②固体酒精中的氢氧化钠是否变质？【实验探究】①按右图所示进行实验，发现烧杯内壁有一层白膜，可得出酒精精中含有碳元素的结论，理由是烧杯内壁出现白膜说明有二氧化碳生成，依据化学反应前后，元素的种类不变，所以酒精中含有碳元素。②取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀，请用化学方程式表示该沉淀是如何形成的：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl由此说明氢氧化钠已变质。③为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组进行探究。甲组同