（广西专用）2019年中考化学复习 专题十七 科学探究题（试卷部分）课件

专题十七科学探究题中考化学(广西专用)1.(2018广西贺州,29,9分)现有一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分。(1)提出问题:该黑色固体粉末成分是什么?(2)作出猜想:猜想一:混合固体是炭粉、CuO猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4猜想三:混合固体是猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4(3)查阅资料:Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应,含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN(硫氰化钾)溶液时变成红色,Fe(OH)2是一种白色沉淀。(4)实验探究:取一定量的固体于试管中,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,过滤,得到滤液A,并对滤液A的成分进行如下探究:好题精练实验操作实验现象实验结论步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉无红色固体析出该固体物质一定没有步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液溶液变成红色滤液A中一定含有的物质是步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色滤液A中还一定含有的物质是(5)讨论交流:①通过以上实验,猜想成立。②写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式:。③Fe3O4与盐酸反应时元素的化合价没有改变,请大家推断Fe3O4中铁元素的化合价为。(6)拓展:请写出同种元素显不同化合价的一种盐(写化学式)。答案(2)CuO、Fe3O4(4)CuOFeCl3FeCl2(5)①二②Fe3O4+8HCl 2FeCl3+FeCl2+4H2O③+2、+3(6)NH4NO3(合理即可)解析(2)一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,其可能组合有四种:①炭粉、CuO,②炭粉、Fe3O4,③CuO、Fe3O4,④炭粉、CuO、Fe3O4,故猜想三应为CuO、Fe3O4。(4)向滤液A中加入足量的铁粉,无红色固体析出,则滤液A中不存在Cu2+,固体物质一定没有CuO;向滤液A中加入少量KSCN(硫氰化钾)溶液,溶液变红,根据所提供资料可知,滤液A中存在Fe3+,说明滤液A一定含有FeCl3;向滤液A中加入足量的NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,说明滤液A中存在Fe3+,有少量白色沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,则滤液A中存在Fe2+,分析可知滤液A中一定含有FeCl3、FeCl2。(5)①分析以上可知,该黑色粉末一定含有Fe3O4,一定不含CuO,故猜想二成立。②Fe3O4和盐酸能发生复分解反应生成盐和水,反应方程式为Fe3O4+8HCl 2FeCl3+FeCl2+4H2O;③根据以上分析,滤液A中存在Fe2+、Fe3+,则Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3。2.(2018福建,15,16分)某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究。实验一氧气制取和性质实验(1)现有如下装置: ①实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为,应选择的发生装置和收集装置分别是(填标号,下同)和。②检查B装置气密性的操作是。③用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,观察到的现象是,反应的化学方程式为。实验二探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响(2)设计如下表实验方案:实验序号H2O2质量分数/%pH温度/℃每分钟气泡数130520230620330112041511305a11b①实验1~3的实验目的是。②a=;b=。实验三探究制取氧气的适宜催化剂(3)实验方案如下:Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用图1装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 图1 图2①每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是。②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是。③从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是。答案(1)①2H2O2 2H2O+O2↑BD或E②用止水夹夹住橡胶管,往长颈漏斗中加水形成一段水柱,观察水柱是否变化(或其他合理答案)③火星四射,生成黑色固体3Fe+2O2 Fe3O4(2)①探究溶液pH对反应速率的影响(或其他合理答案)②1520(或3030)(3)①确保催化剂用量一致(或其他合理答案)②产气速率过快,导致气压过大,橡皮塞被弹出(或其他合理答案)③CuO解析(1)①用过氧化氢溶液制取氧气,有关反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑;过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应无需加热,故应选用固液常温型发生装置B;氧气密度比空气大且不易溶于水,故可用向上排空气法或排水法收集。②可以用止水夹夹住橡胶管,往长颈漏斗中加水,形成一段水柱,若水柱高度不变说明装置气密性良好。③铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,反应的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4。(2)①由表格数据可知,实验1、2、3中过氧化氢的质量分数和温度都相同,只有pH不同,故这三个实验的目的是探究溶液的pH对化学反应速率的影响。②对比实验中只能存在一个变量,故当a=15时,b=20;当a=30时,b=30。(3)①海藻酸钠微球数相同是为了使催化剂用量一致,便于进行对比实验。②有可能是生成气体的速率过快,导致容器里的气压过大,使橡皮塞被弹出,压强瞬间回落。③从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜。3.(2018江西,22,8分)兴趣小组利用提供的试剂:稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液,探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象,而将混合溶液加热一段时间后,意外地闻到刺激性气味。 【提出问题】刺激性气味的气体是什么?【猜想与假设】猜想1:可能是二氧化硫;猜想2:可能是氯化氢;猜想3:可能是氨气。大家讨论后认为猜想3不合理,依据是。【查阅资料】SO2和CO2的化学性质相似,都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式:。【实验探究】如图所示,小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中,观察到,于是他认为猜想2正确。【评价与改进】小煜认为小诚的结论不科学,于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。【结论】加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。【拓展应用】实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体,已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为(填序号)。A.加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物实验操作实验现象如图所示,将产生的气体答案【猜想与假设】质量守恒定律(或反应物中无氮元素等)【查阅资料】Ca(OH)2+SO2 CaSO3↓+H2O【实验探究】溶液由紫色变红色(或溶液变红)【评价与改进】通入澄清石灰水中无明显现象(或不出现白色沉淀)【拓展应用】C解析【猜想与假设】将氯化钠与稀硫酸的混合溶液加热一段时间后产生了刺激性气味的气体,由于反应物中不存在氮元素,故不可能是氨气,猜想3错误。【查阅资料】二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+SO2 CaSO3↓+H2O。【实验探究】猜想2是氯化氢气体,因此将其通入紫色石蕊溶液中,溶液变红色。【评价与改进】如果产生的气体是氯化氢,则将其通入澄清石灰水中,石灰水不会变浑浊,此现象可以证明该气体不是二氧化硫,间接地证明猜想2正确。【拓展应用】由于氯化氢极易溶于水,为了避免生成的气体溶于水,实验室最好采用加热固体氯化钠与浓硫酸的方法制取氯化氢气体,因此选C。难点突破二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,因此将产生的气体通入澄清石灰水后如果没有浑浊现象,说明该气体不是二氧化硫,猜想1不正确,从而间接地证明了猜想2正确。4.(2018山西,29,9分)化学实验过程经常会产生一定量的废液,经过无害化处理可有效防止水体污染。在一次实验课上,兴趣小组的同学们完成了NaOH溶液和Na2CO3溶液的鉴别,并对废液成分展开探究。活动一通过小组合作,同学们完成了下图所示的三组小实验。实验中生成白色沉淀的化学方程式是(写一个)。 活动二小雪将六支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如下图),充分搅拌、静置,观察到杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。由此可以确定:上层溶液中一定不含有的离子是以及一定含有的离子。小组同学对上层溶液中还可能含有的离子进行了如下探究。 【提出问题】上层溶液中还可能含有什么离子?【猜想与假设】上层溶液中还可能含有OH-、C 、Ca2+中的一种或几种。【进行实验】23O实验步骤实验现象实验结论方案一①取少量溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液②继续滴加稀盐酸①溶液变红②产生气泡①有OH-②有C 、无Ca2+方案二取少量溶液于试管中,(指示剂除外)①②①有C 、无Ca2+②有OH-23O23O【反思与评价】(1)小明同学对方案一提出质疑,他的理由是。(2)经过综合分析,最终确定上层溶液中肯定存在的离子有。(3)将烧杯内物质过滤,滤渣回收,向滤液中加入适量进行处理后再排放。答案活动一:Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH(或CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl)活动二:H+(或氢离子)【进行实验】滴加过量的BaCl2溶液,静置,继续滴加CuSO4溶液[或滴加过量的Ca(NO3)2溶液,静置,继续滴加FeCl3溶液](合理即可)①产生白色沉淀②产生蓝色沉淀(或产生红褐色沉淀)(合理即可)【反思与评价】(1)溶液中有C (或Na2CO3)也会使酚酞变红,无法判断是否含OH-[或溶液中有C (或Na2CO3),溶液也显碱性,无法判断是否含OH-](合理即可)(2)Na+、Cl-、OH-、C (或钠离子、氯离子、氢氧根离子、碳酸根离子)(3)稀硫酸(或稀盐酸/酸)(合理即可)23O23O23O解析活动一:氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应也生成碳酸钙白色沉淀,反应的化学方程式分别为Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH、Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl。活动二:六支试管内的剩余物倒在一起有白色沉淀,该白色沉淀一定是碳酸钙,则上层清液中一定不含氢离子,因为碳酸钙与盐酸能发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳。【进行实验】根据离子的性质确定检验方法。OH-能使酚酞变红,能与Cu2+、Fe3+分别结合成Cu(OH)2蓝色沉淀、Fe(OH)3红褐色沉淀。C 与盐酸反应产生二氧化碳气体,与Ca2+、Ba2+分别结合成CaCO3、BaCO3白色沉淀。方案一中用酚酞检验OH-,用稀盐酸检验C ;根据实验结论一定含C 、无Ca2+,一定有OH-,方案二可以用可溶性钙盐、钡盐检验C ,用可溶性铜盐、铁盐检验OH-。【反思与评价】(1)碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变红,无法判断是否含有OH-。(2)经过分析可知上层溶液中一定存在Na+、Cl-、OH-、C 。(3)滤液中含有OH-、C ,显碱性,可以加入适量稀盐酸(或稀硫酸)除去OH-、C 。23O23O23O23O23O23O23O5.(2017广西桂林,29,11分)一些金属易生锈,某小组同学设计如下实验,对金属锈蚀进行探究。【实验一】取5枚去油去锈的洁净铁钉,分别装入下表的试管中,进行实验。(1)通过上述实验可知,温度越高,铁钉生锈速率越(填“慢”或“快”);在(填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。【实验二】为探究铁锈的成分,用下图所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)。【查阅资料】无水硫酸铜能吸收水而变蓝,碱石灰既能吸收水也能吸收CO2。实验图示     生锈时间8min较长时间不生锈5min3min1min (2)请