2024人教版化学九年级下学期课时练--专项素养综合全练(六) 科学探究

中小学教育资源及组卷应用平台
2024人教版化学九年级下学期
专项素养综合全练(六)
科学探究
类型一　物质成分的探究
1.(2023湖南汨罗模拟)实验室有一瓶溶液A的标签破损(如图),某组同学将硫酸钠溶液与它进行反应,有白色沉淀生成,过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。
已知:BaCl2溶液显中性。
探究溶液A中的溶质是什么
【作出猜想】猜想①:BaCl2;猜想②:　　　　。
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验:
实验操作 实验现象 实验结论
取少量溶液A于试管中,向其中滴加氯化铁溶液 　　　 　　　 猜想②正确
写出加入氯化铁溶液时发生反应的化学方程式:　　　　　　　。
【反思拓展】为防止标签被腐蚀,倾倒液体时应注意　　　　　。
2.(2023四川自贡中考)1921年,正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国,其“侯氏制碱法”为我国纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl,某化学兴趣小组对工业纯碱样品展开探究。
【探究一】确定纯碱样品中是否含有NaCl
(1)取样品加水溶解,加入过量稀硝酸,观察到实验现象:有　　　　产生。
(2)取上述溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,观察到实验现象:有
　　　产生。
【结论】样品中含有NaCl。
(3)甲、乙、丙三个同学分别用以下药品代替稀硝酸进行(1)步实验,也能确定样品中是否含有NaCl的是　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)。
甲.CaCl2溶液
乙.稀盐酸
丙.Ba(NO3)2溶液
【探究二】测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数
(4)兴趣小组设计了以下两个测定方案:
方案一:将样品溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量,计算Na2CO3的质量分数。
方案二:如图所示,取样品于锥形瓶中,加入足量稀盐酸。反应结束后,根据球形干燥管的增重计算Na2CO3的质量分数。
【讨论】①上述两个方案中,你认为方案　　　更优。
②方案二锥形瓶内发生反应的化学方程式为　　　 　　　　　。
【探究三】确定Na2CO3溶液的酸碱性
(5)向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变成红色,所以Na2CO3溶液呈
　　　　性。
【知识拓展】
(6)纯碱属于　　　(填“酸”“碱”或“盐”)。
类型二　药品变质及变质程度的探究
3.(2023四川眉山中考)某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖,试剂瓶内壁附着一层白色固体,底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么 怎样产生的
【猜想与假设】
猜想一:碳酸钙;空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙。
猜想二:氢氧化钙;水分蒸发,析出氢氧化钙固体。
猜想三:氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
【实验探究】
(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为　　　　 　　　　　,甲同学得出结论,猜想一正确。
(2)乙同学提出质疑,认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是　　　　　　　　 　　 (用化学方程式表示),并补充实验如下:
实验步骤 实验现象 实验结论
　　　　　 　　　　　 　　　　　 　 　　　　　 　　　　　 　　　　　 白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙
【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【实验反思】
(3)澄清石灰水必须要　　　　保存。
4.(2022湖南邵阳中考)化学药品在实验室中若保存不当,可能会发生变质。某学校化学实验活动小组的同学们为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体药品的成分,进行了下列有关实验。
【猜想与假设】久置的氢氧化钠固体的成分有下面3种可能情况:
猜想一:只有氢氧化钠
猜想二:　　　　　　　　　
猜想三:只有碳酸钠
【实验探究】
实验方案 实验现象 结论
称取m g固体放入试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加足量的BaCl2溶液 　　　 　　　 猜想一 不成立
为了进一步验证是猜想二还是猜想三成立,活动小组的同学们又提出了一个定量实验方案。实验如下:将反应后的物质过滤、洗涤、干燥,称得沉淀的质量为n g(忽略操作过程中物质的损失)。若猜想二成立,则n的取值范围是　　　　　　。
【反思与交流】氢氧化钠曝露在空气中容易变质,其主要原因是
　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示),因此实验室中氢氧化钠固体必须密封保存。
类型三　物质的性质及变化规律的探究
5.(2023甘肃武威中考)某校化学兴趣小组的同学设计实验探究氢氧化钠的化学性质,请你一起参与探究。
【实验过程与分析】
实验一 实验二 实验三
实验 操作
实验 现象 　　　 　　　 无明显现象
实验 结论 氢氧化钠能与紫色石蕊反应 氢氧化钠能与硫酸铜反应 氢氧化钠不能与盐酸反应
(1)实验一的现象:　　　　　　　　。
(2)实验二的现象:　　　　　　　　。
【实验反思与拓展】
(3)实验二中发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　。
(4)某同学认为实验三的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴入稀盐酸,观察到溶液由　　　　色变为无色,由此可知氢氧化钠与稀盐酸确实发生了反应,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)由实验三联想到把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象,那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢 (本实验中忽略CO2溶于水)
①甲同学设计了如图所示实验,当观察到　　　　　　现象时,说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验:取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2,然后向所得溶液中加入　　　　,当观察到　　　　　　　现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
6.(2022贵州毕节中考)一种“贴身暖宝宝”的使用说明书如图,某化学兴趣小组围绕袋内物质展开探究。
品名　××牌贴身暖宝宝 成分　袋内物质:铁粉、水、活性炭、食盐等 内袋材料:微孔透气无纺布 外袋材料:不透气塑料 用法　临使用前,打开外袋取出内袋,直接贴在衣服上,打开外袋后保持温暖12小时
【提出问题】袋内是否含有铁粉
【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上,与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。
【收集证据】磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液,同时　　　　　。
【得出结论】袋内含有铁粉。
【作出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。
【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上,铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。
【反思交流】铁粉燃烧反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。铁丝不能而铁粉能在空气中燃烧的原因是　　　　　　　　　。
【拓展探究】用不同燃料测定空气里氧气的含量:分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷(均足量),电加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙:
(1)温度传感器显示,实验过程中瓶内温度均　　　　(填“升高”或“降低”)。
(2)待铁粉熄灭并恢复至室温后,打开弹簧夹,进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的　　　　。
(3)分析图乙、图丙可知,实验中消耗氧气更彻底的是　　　　(填“铁粉”或“红磷”,下同),消耗氧气速率更快的是　　　　。
答案全解全析
1.【作出猜想】Ba(OH)2(或氢氧化钡)　【设计实验】产生红褐色沉淀　2FeCl3+3Ba(OH)2 2Fe(OH)3↓+3BaCl2　【反思拓展】标签向着手心
解析　【作出猜想】结合标签及猜想①,可知猜想②为氢氧化钡。【设计实验】根据实验结论猜想②正确,可知滴加氯化铁溶液的现象是产生红褐色沉淀;氯化铁与氢氧化钡溶液反应生成氢氧化铁沉淀与氯化钡。【反思拓展】为防止标签被腐蚀,倾倒液体时应使标签向着手心。
2.(1)气泡　(2)沉淀　(3)丙　(4)①一
②Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑　(5)碱　(6)盐
解析　(1)取样品加水溶解,加入过量稀硝酸,碳酸钠和硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,观察到的实验现象为有气泡产生。(2)取(1)得到的溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,结论是样品中含有NaCl,而氯化钠能和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,则观察到的实验现象为有沉淀产生。(3)CaCl2溶液和稀盐酸中均含有氯离子,会对后续实验造成干扰,不能确定样品中是否含有NaCl;Ba(NO3)2溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,没有引入氯离子,不会对后续实验造成干扰。(4)①方案一中过量CaCl2溶液能将碳酸钠完全反应,由沉淀的质量即可求出碳酸钠的质量,进而得到Na2CO3的质量分数;方案二中,生成的二氧化碳气体会带出氯化氢气体和水蒸气,这些气体能全部被氢氧化钠吸收,由此得出的碳酸钠的质量会偏大,导致结果不准确。②方案二锥形瓶内发生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。(5)无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变成红色,所以Na2CO3溶液呈碱性。(6)纯碱由钠离子和碳酸根离子构成,属于盐。
3.(1)CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O　(2)Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O　取少量白色固体于试管中,加入适量的水充分振荡后加入1~2滴酚酞溶液(合理即可)　浊液变红　(3)密封
解析　(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水。(2)氢氧化钙和稀盐酸反应无明显现象,所以乙同学认为甲同学实验结论不够严谨;要证明白色固体中还含有氢氧化钙,可取少量白色固体于试管中,加入适量的水充分振荡,再滴加少量酚酞溶液,若浊液由无色变成红色,说明白色固体中含有氢氧化钙。(3)澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,故澄清石灰水必须要密封保存。
4.【猜想与假设】有氢氧化钠和碳酸钠
【实验探究】有白色沉淀产生　0【反思与交流】2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
解析　【猜想与假设】久置的氢氧化钠固体可能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水。猜想一:只有氢氧化钠,没有变质;猜想二:有氢氧化钠和碳酸钠,部分变质;猜想三:只有碳酸钠,全部变质。【实验探究】由实验结论知,猜想一不成立,说明有碳酸钠,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,可观察到有白色沉淀产生。设m g固体全部是碳酸钠,
BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl
106　　　 197
m g n g
如果猜想二成立,则m g是碳酸钠和氢氧化钠的质量和,则生成沉淀的质量小于 g,即05.(1)溶液变为蓝色　(2)产生蓝色沉淀　(3)2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4
(4)红　NaOH+HCl NaCl+H2O　(5)①气球膨胀　②足量稀盐酸(或CaCl2溶液或BaCl2溶液等)　有气泡产生(或有白色沉淀)
解析　(1)氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变为蓝色。(2)氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应可生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。(4)氢氧化钠溶液与稀盐酸可发生化学反应,验证结论时可先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴入稀盐酸,会观察到溶液由红色变为无色;氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠和水。(5)①氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠,瓶内二氧化碳气体被吸收,瓶内压强减小,气球膨胀,说明反应发生。②碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠无明显现象,可以加入足量稀盐酸,有气泡产生,能证明有Na2CO3生成,或加入CaCl2溶液或BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀出现。
6.【收集证据】产生气泡　【反思交流】3Fe+2O2 Fe3O4　铁粉与氧气接触更充分
【拓展探究】(1)升高　(2)1/5　(3)铁粉　铁粉
解析　【收集证据】根据实验结论可知,袋内含有铁粉,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故可观察到溶液由无色变为浅绿色,同时产生气泡。【拓展探究】(1)红磷和铁粉燃烧都放热,故实验过程中瓶内温度均升高。(2)氧气约占空气体积的1/5,故待铁粉熄灭并恢复至室温后,打开弹簧夹,进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的1/5。(3)根据图乙、图丙可知,实验结束,铁粉燃烧后装置内氧气含量为0.5%,红磷燃烧后装置内氧气含量为3%,故实验中消耗氧气更彻底的是铁粉;由图乙、图丙可知,实验过程中消耗氧气速率更快的是铁粉。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)