2022年浙江省中考科学复习专题五 化学实验探究（课件 58张PPT)

(共58张PPT)
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2022年中考科学
复习
浙教版
专题五　化学实验探究
1．化学探究题往往会出现新情景，考查的却是基础知识，因此要根据材料联想到对应的化学知识；
2．要从化学的视角解决问题，实验猜想、实验设计、实验结论等要有科学依据，应用化学原理进行分析推理；
3．实验的评价往往从反应原理是否合理、实验方案是否完善、探究过程是否合理以及经济效益、资源利用、环境保护等方面进行思考；
4．当有新情景出现时，往往会给出一些新资料、新信息，通过仔细阅读、提取这些信息能够帮助我们找到解题的突破口；
5．近几年，课本实验中的异常现象分析也是常考的点，需要我们关注实验并对实验异常现象进行总结分析；
6．高频考点有物质的成分、实验异常现象分析、化学反应速率等。
题型一　物质的成分
【例1】　某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分(锡纸中以一种金属为主，其他成分对实验无干扰)，开展了以下探究活动。
【提出问题】锡纸中的金属是什么？
【建立猜想】根据锡纸有银白色金属光泽，并结合金属活动性、价格等因素，猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一种。
【探究过程】
【探究过程】
【探究过程】
【交流评价】
小科对实验结论提出质疑：“无明显现象”并不代表没有发生反应，因为铝与硫酸锌反应[2Al＋3ZnSO4===3Zn＋Al2(SO4)3]生成的金属锌为银白色，与铝颜色相同，因此无法得出结论。请在不改变反应原理的前提下运用定量方法完善实验方案，并根据预期结果得出相应结论：
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1.取一定量锡纸，用盐酸除去可能存在的氧化膜，取出后用蒸馏
水清洗并且晾干，称量质量即为m；2.把锡纸放入烧杯中，加入
一定量饱和硫酸锌溶液直至浸没锡纸，充分反应后，取出锡纸用
蒸馏水清洗并且晾干，称量质量即为n；3.如果n大于m，则锡纸
中金属是铝，如果m＝n，则锡纸中金属是锡
【继续探究】运用完善后的方案进行实验，分析实验结果，得出初步结论：锡纸中金属是铝。
2．小明发现某食品包装袋中有一个小袋，上面标有“成分：生石灰、铁粉；作用：防潮、防氧化”等字样。他想了解袋内粉末是否已失效，取少量粉末在水中充分溶解，滴入无色酚酞发现不变色。通过查阅资料获知，常温下铁在空气中不能反应生成Fe3O4和FeO，于是对粉末成分做出如下猜想：
猜想一：可能是CaCO3和Fe；
猜想二：可能是CaCO3和Fe2O3；
猜想三：可能是______________________。
【实验设计】小明设计了如图所示的实验：
CaCO3、Fe、Fe2O3
【实验与分析】
(1)向A装置中加入稀盐酸，B装置中出现浑浊现象，证明样品中含有CaCO3。
(2)若粉末中含有Fe，装置E中应观察到的现象是__________________________。
【评价与反思】
上述实验中，如果将E装置去掉，是否还能验证粉末中含有Fe，请说明理由___________________________________________。
无水硫酸铜遇水变蓝色
能，能通过D中氧化铜的颜色变化来判断
题型二　实验异常现象分析
【例2】　兴趣小组某同学在做铜与硝酸银溶液反应的实验，当观察到铜丝表面有银白色固体出现时，发现试管内溶液未显蓝色，与所学知识不符。组内同学即展开讨论，认为溶液未显蓝色是因为铜离子浓度太小，于是对铜离子浓度太小的原因进行了如下猜想：
猜想一：硝酸银溶液浓度不够大。
猜想二：铜丝中含有比铜活泼的金属。
猜想三：______________________________。
铜与硝酸银反应的时间太短
【实验验证】
(1)验证猜想一：你的方案是_____________________________ ____________________________________________。
(2)验证猜想二：取上述相同的铜丝，选择一种酸或盐溶液在相同条件下进行实验，观察实验现象，得出结论。请你在矩形框内画出实验装置图，并标出所选物质。
其他条件不变，用浓度更大的硝
酸银溶液，重复实验，观察实验现象，得出结论
(3)验证猜想三：进一步实验……
______________________________________________________。
铜与硝酸银反应的时间加长，观察溶液颜色是否变蓝
2．小明在实验室做镁条和稀盐酸反应的实验时，发现试管中产生大量气体、试管壁发烫。放置较长时间后，试管底部有沉淀生成。针对这一现象，小明进行了探究：
(1)小明最初认为试管底部的沉淀可能是镁与稀盐酸反应生成大量的MgCl2不能完全溶于水所致。但随后小明通过实验证实了沉淀不是MgCl2。你认为小明的实验操作是___________________
____________________________________________________。
取少量沉淀于试管中，加入水
(2)小明查阅资料知道镁与水在加热的条件下能生成氢氧化镁(难溶性物质)和氢气。于是他进行了实验验证：将去除氧化膜的镁条和水放在试管中加热，发现镁条表面有少量气泡生成。停止加热后，却始终没有观察到沉淀。请对“没有观察到沉淀”这一结果作出合理的解释_____________________________________
______________________________________________________。
镁与水在加热条件下反应生成了氢氧化
镁，覆盖镁条表面，阻止了镁与水的继续反应
(3)镁与水反应没有观察到沉淀，而镁与稀盐酸混合却有沉淀，小明经过思考，认为沉淀的产生与氯离子有关。后来查阅资料得知，沉淀的主要成分是一种可溶于稀硝酸，并生成氯化镁、硝酸镁和水的碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。请你设计实验验证沉淀中含有氯元素__________________________________________
______________________________________________________。
取洗涤干净后的沉淀，加入试管，加入稀硝酸
溶解后，加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成说明含有氯元素
题型三　化学反应速率
【例3】　整理实验器材时，小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物，倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中，观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此，他十分好奇：与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度？
查阅资料：①相互接触的两种活动性不同的金属，同时放入酸中，活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。
小柯根据下表进行实验，观察并记录现象。
(1)第一组实验中“？”处的数据应为_______。
(2)为了定量比较产生气体的快慢，可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量________________________，然后进行比较。
20
相同时间收集的气体体积
(3)请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后，锌粒与稀硫酸反应速度加快的原因______________________________________
______________________________________________________。
硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在
锌粒表面，加快了锌与稀硫酸的反应速度
3．小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。
(1)图中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的____管接c。
(2)他选用2克完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验。获得表格数据。由此推断实验是通过___________
_________________来体现反应快慢的。
甲
b
相同时间内产生气体多少
(3)小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是：_________________________________。
(4)实验中小敏发现锌与盐酸反应时，一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想：锌与盐酸反应快慢还与______有关。
没有换用不同浓度盐酸多次实验等
温度
诊断自测
1．在研究碱的性质时，向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量Ca(OH)2溶液，拧紧瓶盖并振荡，瓶变瘪，但溶液中并未出现浑浊，那么Ca(OH)2溶液是否与CO2反应呢？于是同学们进行了猜想和实验：
猜想一：Ca(OH)2溶液与CO2不反应，是CO2溶于水导致瓶内气压变小而变瘪。
猜想二：Ca(OH)2溶液与CO2反应，生成了可溶性物质。
(1)将表中“？”处的内容补充完整：__________。
(2)能判断“Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应”的依据：
______________________________________________________________________________________________________________。
(3)查阅资料得知：A瓶中未出现浑浊是因为过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2，有人提出，只要利用现有装置和试剂，对实验一稍作补充或改进就能观察到浑浊现象、请简要说明你的做法：___________________________________
______________________________________________________________________________________________________________。
蒸馏水
A、B两瓶均变瘪，且A瓶的变瘪程度更大(或氢氧化钙溶液与二
氧化碳混合后，溶液的pH变小)
将足量的饱和氢氧化钙溶液加入集
满二氧化碳的塑料瓶中(或继续向A瓶内加入足量的饱和澄清
石灰水)
2．氯气(Cl2)是一种黄绿色气体，它可溶于水，得到黄绿色的氯水。它易与氢氧化钠反应，不与硫酸反应。
(1)小明对氯气溶于水的过程中所发生的变化提出了两种假设：
假设1：氯气溶于水的过程中只有物理变化。
假设2：氯气溶于水的过程中既有物理变化又有化学变化。
小明向氯水中加入紫色石蕊试液，发现溶液先变红后褪色。由溶液变红可知氯水显______性，从而知道氯气溶于水的过程中发生了化学变化。假设2成立。
(2)小明对褪色现象产生了兴趣，查阅资料后了解到氯水有漂白性。氯水中有氯气分子，还有氯气与水反应得到的盐酸和次氯酸(HClO)。他对氯水的漂白性提出了3种假设：
酸
A．盐酸有漂白性 B．氯气有漂白性
C．次氯酸有漂白性
经过认真思考，小明否定了假设A，请写出依据
______________________________________________________。
盐酸能使紫色石蕊溶液变红，且不褪色
实验室制备的氯气往往带有水蒸气和其他杂质。为了探究氯气是否具有漂白性，必须要用纯净、干燥的氯气。图甲是小明为了干燥氯气所设计的装置图。请在图甲中将广口瓶中的导管画完整，并在图中的“”处写出试剂名称。最后，将经过除杂后得到的干燥氯气通入装有有色布条的试管中(如图乙)。布条颜色不变。得出结论：氯气不具有漂白性。
(3)次氯酸除了有漂白性外还有不稳定性。小明设计了一套装置。收集到一试管次氯酸见光分解后生成的气体，将带火星的木条伸入试管，发现木条复燃。说明分解产物中含有_________。
氧气
3．在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中，小科发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白色沉淀。
【提出问题】
灰白色沉淀是什么物质？
【提出猜想】
小科在老师指导下，猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种：
①镁；②氯化镁；③氢氧化镁；④碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。
老师肯定了小科的猜想，并鼓励他继续进行实验探究。
【实验探究】
步骤一：将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤，得到滤液和灰白色滤渣。
步骤二：取滤液于试管中，加入适量的氯化镁粉末，粉末全部溶解。
步骤三：取少量灰白色滤渣于试管中，加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，无其他现象。
步骤四：将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中，加入过量稀硝酸，滤渣全部溶解，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生。
【实验反思及结论】
(1)从步骤二可知，灰白色沉淀不可能是氯化镁，因为滤液是氯化镁的_________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)从步骤三可知，该沉淀中没有____。
(3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了_________________
_____________。
(4)根据实验探究可知，该反应产生的灰白色沉淀中一定含有________________。
不饱和
镁
除尽滤渣表面的氯化镁
碱式氯化镁
4．二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。为了比较两者的催化能力，小明按图甲所示装置进行了如下实验。
①取1.5毫克过氧化氢酶和8毫升蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。
②用注射器A从容器中抽出2毫升气体，用注射器B将2毫升H2O2溶液注入容器中，采集数据。直至反应结束。
③用3.1毫克、5.6毫克过氧化氢酶及1.5毫克、5.6毫克、10.7毫克二氧化锰重复上述实验，获取数据如图乙。
(1)步骤②将注射器B中的2mLH2O2溶液全部注入容器前，用注射器A先从容器中抽出2毫升气体，其目的是
______________________________________________________。
(2)小明分析相关数据，得出“过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强”这一结论，其依据是
_____________________________________________________。
调整密闭容器内的压强，使得测定结果更准确
在相同时间内，加入过氧化氢酶的容器内压强更大
(3)查阅资料得知：过氧化氢分解为放热反应。小明推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中过氧化氢分解突然变慢。请说明其理由：
______________________________________________________________________________________________________________。
过氧化氢酶质量过大反应速率加快，过氧化氢酶的活性受热后
降低，所以催化效果减弱，反应速率突然变慢
5．小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：
步骤1：利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器收集20mLO2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧，如图乙所示。
步骤2：一段时间后，观察U形管内的铁丝其现象如表所示。
(1)步骤1中，检查U形管内是否已充满O2的方法是
___________________________________________________。
(2)铁制品锈蚀的条件之一是需要O2，在此实验中能支持此条件的证据是_______________________________________________
_____________________________________________________。
(3)通过对比实验现象，此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是__________________________________。
在b口放带火星的木条，如果木条复燃，则装满氧气
潮湿的普通铁丝，通入氧气后，有较多红褐色锈斑；
注射器中氧气减少
水分和金属的内部结构
6．小君和小英同学发现：带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，他们进行了如下探究：
【设计实验】小君设计了如图的装置，该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是____________________________________
____________。
稀释过氧化氢溶液，减缓过氧化氢的分解速率
【实验研究】第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡____________放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星竹签分别插入①～③号瓶中，记录实验现象。
获得第一组实验现象后，小君又做了第二组实验，并记录实验现象。两组实验数据和现象见下表：
连续、均匀
得出上述两组实验现象后，小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验，则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是____%。
【实验结论】再经过数次实验并计算后得出：能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
【继续探究】小君认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气，请你提出实验改进的措施_________________________
_____________________________________________________。
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收集氧气前增加气体的干燥装置，再用抽气法收集氧气
7．为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质，小柯取少量样品配制成溶液，再取少量溶液分别装入两支试管中，进行了如甲、乙两图所示实验。(注：BaCl2溶液呈中性)
(1)小柯认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。你认为小柯的观点是否正确，并说明理由_________________________
_____________________________________________________。
不正确，无论氢氧化钠是否
完全变质，都会使酚酞试液变红
(2)分析乙图实验的现象，可以确定样品的变质情况为_______。
(3)进一步探究：另取少量样品溶液，加入一定质量分数的稀盐酸，直至过量。请在丙图中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。
部分变质
8．小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，并使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。
(1)小柯用向上排空气法收集氧气时，以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准；用排水法收集氧气时，以观察到__________________________________________为氧气集满的标准。
(2)以上两种方法中，________法收集到的氧气更纯净。
(3)向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有( )。
A．氧气的密度略大于空气的密度
B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C．当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气
D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散
当气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时
排水
ACD
9．在制取CO2的实验中，小科发现质量相同而粗细不同的大理石与盐酸反应，CO2的产生速度细的比粗的快得多。
(1)经思考后，小科设计了如下实验。请你完成下表：(每次实验用大理石质量1g，盐酸20mL)
实验
序号 实验
温度 大理石
颗粒 盐酸质量
分数(%) 实验目的
① 20 粗 5 实验①②：探究大理石和盐酸的反应速率与大理石颗粒粗细的关系；实验①③：探究大理石和盐酸的反应速率与_____
___________的关系
② 20 细 5
③ 20 粗 10
盐酸质量分数
(2)为了比较反应速度，设计如图1所示装置，其中量筒的作用是__________________。
(3)实验①中CO2体积随时间的变化关系如图2所示，请在图上画出实验②中CO2体积随时间变化关系的预期结果。
测CO2的体积
10．资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80℃时，才有较多氧气产生，而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快，所需时间短。
(1)小晨按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃，那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是_________________________________
_____________________________________________________。
(2)小柯利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误_________________________
_____________。
加热过氧化氢溶液的同时，溶液中的水蒸气随氧气一起逸出，环境湿度较大，氧气的量较少
长颈漏斗的下端未伸入液面以下
(3)采用相同质量5%的H2O2溶液，图丁虚线表示加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出利用催化剂制取氧气的大致曲线。(假定两种方法H2O2均完全分解)。
11．科学兴趣小组的同学在学了俗称为苏打的碳酸钠后，得知它还有一个俗称为小苏打的“兄弟”，这个“兄弟”的性质是否和它相似？它们之间能发生转化吗？
小明查阅了资料，将相关信息整理如表：

下面是小明同学进行的探究：
(1)用试管取适量NaHCO3溶液，向试管中滴加酚酞试液，观察试液颜色变化。此实验的目的是____________________________。
(2)在研究Na2CO3与NaHCO3转化时，小明觉得Na2CO3转化为NaHCO3过程中，由于NaHCO3溶于水，整个过程不会有明显现象。老师笑着对小明说：“做实验吧，实验会告诉你答案。”于是小明在老师的指导下，向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2，起初无明显现象，继续不断地通入CO2，溶液中出现了白色沉淀。这让小明很疑惑：NaHCO3溶于水，为什么还有白色沉淀呢？小明经过思考，明白了白色沉淀产生的原因是__________________ _______________________________________________________
______________________________________________________。
碳酸钠与二氧化碳反应后要生成碳酸氢钠，而碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，所以出现了白色沉淀
检验NaHCO3溶液是否显碱性
(3)在小明同学的带动下，兴趣小组又对NaHCO3的其他性质进行了探究，发现两“兄弟”既有相似的性质也有不同的个性。从微观角度分析，造成两“兄弟”不同个性的原因是____________不同。
酸根离子
12．1674年，英国化学家约翰·梅猷为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图甲)。
Ⅰ.将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里，把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上，用绳索将小铁块悬挂在陶罐的正上方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙，再使铁块浸入稀硝酸中，观察到铁块表面迅速产生大量气泡，钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性，能与铁发生如下反应：4HNO3＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O]
Ⅲ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙)，立即取出铁块，以防气体外逸。
Ⅳ.等待一段时间后，水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应：4NO＋3O2＋2？===4HNO3)
分析与评价：
(1)步骤Ⅳ中的“？”处应填__________。
(2)从图丙到图丁过程中，钟罩内水位上升的原因是___________
_____________________________________________________________________________________________________________。
(忽略温度变化的影响)
一氧化氮
与氧气参加了反应，气体减少，使钟罩内气压减小，外界大气压大于钟罩内气压，水被压入钟罩，导致钟罩内水位上升
H2O
实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应，无论是一氧化氮过量还是氧气过量，均会使测定的结果偏小