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第六部分专题拓展专题十六科学探究题中考物理(广东专用)好题精练1.(2018湖北黄冈,31,5分)对比实验是化学研究中经常采用的方法。化学兴趣小组的同学在研究CO2通入NaOH溶液是否发生了反应,设计了下列两组实验。请和化学兴趣小组的同学一起探究并回答问题:【设计与实验】实验序号实验步骤一实验步骤二实验Ⅰ 实验Ⅱ 【探究与结论】(1)实验Ⅰ中步骤一看不到明显现象,步骤二产生的现象是。(2)实验Ⅱ中步骤二看到有白色沉淀析出,则发生反应的化学方程式是。(3)在实验Ⅱ的步骤一中CO2和NaOH溶液一定发生了化学反应,但却看不到明显的现象,原因是。【拓展延伸】现有下列信息:资料卡片一20℃NaOH、Na2CO3在水中的溶解度物质溶解度(S)/gNaOH109Na2CO321.8资料卡片二20℃NaOH、Na2CO3在乙醇中的溶解度物质溶解度(S)/gNaOH17.3Na2CO30.01请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上资料信息再设计实验Ⅲ,证明CO2确实与NaOH发生了化学反应。实验Ⅲ的操作为:。看到的现象是。答案(每空1分,共5分)(1)有气泡冒出(2)CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl(3)CO2与NaOH溶液反应生成易溶于水的Na2CO3【拓展延伸】将CO2分别通入乙醇和NaOH的乙醇饱和溶液中,观察现象(漏写“饱和”二字也可给满分)乙醇不变浑浊,NaOH的乙醇饱和溶液变浑浊(漏写“饱和”二字也可给满分)解析(1)CO2与NaOH溶液反应生成易溶于水的Na2CO3,盐酸和碳酸钠反应会生成二氧化碳、水和氯化钠,所以在实验Ⅰ中步骤一反应后的溶液中加入稀盐酸,可观察到有气泡产生;(2)实验Ⅱ步骤二中加入的氯化钙溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式是CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl;【拓展延伸】由资料卡片中的信息可知,氢氧化钠既溶于水,也溶于乙醇,而碳酸钠能溶于水,难溶于乙醇,可设计如下实验:将二氧化碳分别通入相同体积的乙醇和NaOH的乙醇饱和溶液中,观察到乙醇不变浑浊,NaOH的乙醇饱和溶液变浑浊,可证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。2.(2017广东,23,10分)某同学进行下图所示的两个实验。 (1)甲实验中反应的化学方程式为。(2)乙实验观察到的现象是,溶液由蓝色变成无色。(3)把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯,发现有白色沉淀生成。他决定对白色沉淀的成分进行探究。【查阅资料】硫酸钡不溶于酸。【提出猜想】白色沉淀为:Ⅰ.;Ⅱ.Mg(OH)2和BaSO4;Ⅲ.Mg(OH)2和MgCO3。【实验方案】【拓展与思考】如果猜想Ⅲ成立,产生此结果的原因是做甲实验时;上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg(OH)2、MgCO3和BaSO4,原因是。实验操作实验现象与结论过滤、洗涤白色沉淀备用;向白色沉淀中加入盐酸至过量①若沉淀全部溶解,且无其他现象,猜想Ⅰ成立;其化学反应方程式为②若且无气体产生,猜想Ⅱ成立③若沉淀完全溶解,,猜想Ⅲ成立答案(1)Na2CO3+Ba(OH)2 BaCO3↓+2NaOH(2分)(2)镁条表面出现红色固体(1分)(3)【提出猜想】Mg(OH)2(1分)【实验方案】①Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O(2分)②沉淀部分溶解(1分)③且有气体产生(1分)【拓展与思考】滴加的碳酸钠过量(1分)甲反应后的溶液中碳酸钠与氢氧化钡不能共存(1分)解析(1)Na2CO3和Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀和NaOH,反应的化学方程式为Na2CO3+Ba(OH)2 BaCO3↓+2NaOH。(2)Mg的活动性比Cu强,镁能与CuSO4溶液反应生成MgSO4和Cu,观察到的现象是镁条表面出现红色固体,溶液由蓝色变为无色。(3)【提出猜想】根据乙实验的现象可知乙实验完成后溶液中的溶质只有MgSO4;甲实验完成后的溶液中一定有NaOH,可能有Na2CO3或Ba(OH)2。由于MgSO4和NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀,故白色沉淀中一定含有Mg(OH)2。若甲实验中Ba(OH)2过量,则还有BaSO4沉淀生成;若甲实验中Na2CO3过量,则过量的Na2CO3与MgSO4反应生成MgCO3沉淀。【实验方案】①Mg(OH)2与盐酸反应生成易溶于水的MgCl2,化学方程式为Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O;②若猜想Ⅱ成立,则沉淀中含有Mg(OH)2和BaSO4,加入盐酸后,沉淀部分溶解且无气体产生;③若猜想Ⅲ成立,则沉淀中含有Mg(OH)2和MgCO3,二者均能与盐酸反应生成易溶于水的物质,且MgCO3与盐酸反应还会产生气体,因此现象为沉淀完全溶解,且有气体产生。【拓展与思考】如果猜想Ⅲ成立,产生此结果的原因是做甲实验时Na2CO3溶液过量;若白色沉淀的成分为Mg(OH)2、MgCO3和BaSO4,甲反应后的溶液中同时存在Na2CO3和Ba(OH)2,但因二者能发生反应,因此不能共存。答题规范描述Mg与CuSO4溶液反应的现象时,不能回答“生成铜”,要注意描述现象,不能指出具体物质。3.(2017广东广州,29,8分)过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2)俗名固体双氧水,溶于水可看作是Na2CO3溶液和H2O2溶液混合。为了方便保存,过碳酸钠样品可能添加少量的MgSO4和硅酸镁中的一种或两种作为稳定剂。已知①双氧水可用于供氧、消毒和漂白;②硅酸镁不溶于水。(1)过碳酸钠的用途不合理的是。A.鱼池供氧剂B.消毒剂C.干燥剂D.漂白剂(2)取少量过碳酸钠样品于烧杯中,加入足量蒸馏水,有不溶于水的固体产生。判断样品中有硅酸镁。(填写“可能”或“一定”)(3)利用实验室限选试剂,设计实验确定该样品中是否添加少量的MgSO4。限选试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、蒸馏水、AgNO3溶液实验操作预期现象和必要结论步骤1:取少量样品于烧杯中,缓慢加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤步骤2:取少量步骤1所得的滤液于试管中,加入,振荡后静置步骤3:取少量步骤2所得的溶液于试管中,①,说明样品中有MgSO4;②,说明样品中没有MgSO4答案(1)C(2)可能(3)步骤2:过量稀盐酸现象:有气泡产生步骤3:加入少量BaCl2溶液,振荡后静置现象:①生成白色沉淀②无明显现象解析(1)过碳酸钠溶于水可看作是Na2CO3溶液和H2O2溶液混合,双氧水可用于供氧、消毒和漂白,不能用作干燥剂,故选C。(2)过碳酸钠样品可能添加了少量的MgSO4,MgSO4能与Na2CO3反应生成微溶物MgCO3,故不溶物不一定为硅酸镁。(3)先加入过量稀盐酸,除去碳酸钠,排除对MgSO4检验的干扰,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑;再滴加少量氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,说明样品中有MgSO4,反应的化学方程式为BaCl2+MgSO4 MgCl2+BaSO4↓;若无明显现象,说明样品中无MgSO4。4.(2017湖北武汉,31,7分)某校实验室有一无色澄清废液,其中除了硝酸钠以外,可能还含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡中的一种或几种。实验活动一:探究该废液的组成。取一定量的无色废液,进行如下图所示实验。 请回答下列问题:(1)原无色废液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”),操作Ⅰ的名称为。(2)生成固体甲的化学方程式为。(3)原无色澄清废液中一定没有(写名称或化学式均可,下同)。实验活动二:处理废液得到较纯净的硝酸钠溶液。将溶液A和原无色废液充分混合,无明显现象。接下来进行如下图所示实验。 (4)混合后废液中一定含有的溶质是(指示剂除外),试剂①是。答案(1)碱性过滤(2)CuSO4+Ba(NO3)2 Cu(NO3)2+BaSO4↓(3)硫酸钠、碳酸钠(4)硝酸钠、硝酸钡、硝酸铜碳酸钠或碳酸钠溶液解析(1)无色废液中滴入酚酞后,溶液变成红色,说明废液呈碱性;通过操作Ⅰ得到固体与液体,故操作Ⅰ为过滤。(2)红色溶液中加入硫酸铜溶液和过量稀硝酸过滤后得到固体甲,说明废液中一定含有硝酸钡,硝酸钡与硫酸铜反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀硫酸钡,化学方程式为Ba(NO3)2+CuSO4 BaSO4↓+Cu(NO3)2。(3)由(2)可知废液中一定含有硝酸钡,硝酸钡与碳酸钠、硫酸钠都能反应,不能共存,故废液中一定没有碳酸钠、硫酸钠;因无色废液呈碱性,则一定含有氢氧化钠。(4)由实验活动一可知无色废液中含有硝酸钠、氢氧化钠和硝酸钡,加入硫酸铜和过量稀硝酸,硫酸铜与硝酸钡反应生成硝酸铜和硫酸钡,氢氧化钠和硝酸反应生成硝酸钠和水,过滤后得到的溶液A中一定含有硝酸钠、硝酸铜、硝酸,可能含有硝酸钡或硫酸铜。溶液A与无色废液混合后无明显现象,说明溶液A中一定没有硫酸铜;混合后废液中一定含有的溶质是硝酸钠、硝酸钡、硝酸铜。混合后废液加入过量氢氧化钠溶液,硝酸铜转化为氢氧化铜沉淀和硝酸钠;要将硝酸钡转化为硝酸钠,需加入碳酸钠将钡离子转化为碳酸钡沉淀;过滤后向滤液中加入适量稀硝酸除去过量的氢氧化钠、碳酸钠。因此试剂①为碳酸钠,试剂②为稀硝酸。5.(2017陕西A,22,7分)同学们在实验室用块状大理石和5%的稀盐酸反应制取CO2,观察不到气泡产生时,发现固体还有剩余,对此进行探究(杂质不溶于水且不与酸反应)。【提出问题】不再产生气泡的原因是什么?【猜想假设】猜想一:盐酸已经完全反应猜想二:剩余固体中无碳酸钙猜想三:生成物或杂质附着在大理石表面,阻碍反应继续进行【实验探究一】反应后溶液中是否有盐酸。(1)小亮取上述反应后的清液,测得溶液pH=2,说明溶液显性,由此得出猜想一不成立的结论。(2)小慧认为此结论不够严谨,还应考虑生成物对溶液酸碱度的影响,补充了如下实验。①取洁净的烧杯,另配制溶液,测得溶液pH=7。②取洁净的试管,加入适量水和紫色石蕊溶液,持续通入CO2,发现溶液变为色。但小亮认为实验②不能说明CO2对溶液酸碱度的影响,他重新改进了实验。③另取洁净的试管,加入适量水,持续通入CO2至饱和,测得溶液pH=5.6。由以上实验可知,该反应的生成物对溶液酸碱度影响不大,猜想一不成立,反应后的溶液中有盐酸。【实验探究二】剩余固体中是否有碳酸钙。小亮先振荡反应容器,使剩余固体和液体充分接触,观察到仍无气泡产生。再向容器中滴加少量5%的稀盐酸,又有气泡产生。一段时间后,不再产生气泡,仍有固体剩余。产生气泡的化学方程式是。由以上实验可知,猜想二和猜想三不成立。【得出结论】根据以上实验探究,可得出影响反应能否进行的因素之一是。【反思交流】小慧又提出,也可能是反应太慢,无法观察到气泡产生。她设计了如下对比实验:取出【实验探究二】所得的部分清液,放置一段时间后,测得pH为X,同时测得【实验探究二】容器中剩余清液的pH为Y,若XY(填“”“=”或“”),则她的猜想成立。答案【实验探究一】(1)酸(2)①氯化钙或CaCl2②红【实验探究二】CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑(未配平或无“↑”符号扣1分,化学式错误扣2分)【得出结论】反应物的浓度大小【反思交流】解析【实验探究一】(1)溶液pH=2,说明溶液显酸性。(2)反应生成了氯化钙和二氧化碳,所以需分别探究氯化钙和二氧化碳对溶液酸碱度的影响。【实验探究二】加入稀盐酸,有气泡生成,说明固体中仍存在碳酸钙,产生气泡的化学方程式是CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O。【得出结论】根据两个实验探究,可得出影响反应能否进行的因素之一是反应物的浓度大小。6.(2017天津,23,10分)酸、碱、盐在生产生活中具有广泛的用途。(1)制作“叶脉书签”需用到10%的氢氧化钠溶液。现配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液。①若用氢氧化钠固体配制,需称量氢氧化钠的质量为g。②用氢氧化钠固体配制10%的氢氧化钠溶液过程中需要用到的仪器除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、胶头滴管、试剂瓶外,还需要。③下列操作正确的是(填字母)。A.称量氢氧化钠固体时,左盘放砝码B.在托盘天平的左右托盘上垫滤纸称量氢氧化钠固体