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中考化学探究题
典题精析
考点 1 探究混合物的成分或某物质的含量
典型例题 1 (2023·广西南宁三模)我国古代劳动人民积累了许多对物质变化的认识,战国时期的《周礼·考工记》中记载有“涑帛”的方法,即人们利用“蜃”(贝壳灰)和“灰”(草木灰)混合加水所得的溶液来洗涤丝帛,使其顺滑亮丽。化学兴趣小组的同学们对其中“混合加水所得的溶液”的成分进行了探究。
图1
图2
【查阅资料】
①草木灰和贝壳灰的主要成分分别为 、 。
②脱胶率越高,所得丝帛越顺滑亮丽;溶质质量分数为 的
溶液的 ,溶质质量分数为 的 溶液的 。
【提出假设】“混合加水所得的溶液”的成分可能是:
猜想Ⅰ:只含有 。
猜想Ⅱ:含有 、 。
猜想Ⅲ:含有 、 。
猜想Ⅳ:含有 、 、 。
思维点拨
混合物成分的探究题,一般以化学反应的生成物为依据,根据反应程度的不同设置试题,重点考查对实验原理的掌握,及对所给信息理解的准确性、思维的严密性和表述的条理性。试题呈现方式灵活、开放,强调过程和方法,是较常见的一类中考题型。解答该类试题时,首先要根据题给信息并结合质量守恒定律,推测反应后物质的可能组成:恰好完全反应时,只有生成物;若反应物有剩余,除生成物外,还含有反应物中的一种或几种,但若几种物质不能共存则猜想不成立。最后根据题目设计的实验操作步骤、现象及结论或自行设计的实验过程,回答有关问题并得出最终结论。
(1)图1中,步骤Ⅰ发生的反应为______ (填“吸热”或“放热”)反应。
放热
【解析】贝壳灰的主要成分是氧化钙,步骤 中氧化钙与水反应生成氢
氧化钙,该反应放出热量。
图1
(2)猜想____(填序号)肯定是错误的,原因是___________________
_______________(用化学方程式表示)。
Ⅳ
【解析】氢氧化钙与碳酸钾不能共存,因此猜想Ⅳ是错误的。氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,据此可写出反应的化学方程式。
【实验探究】
(3)同学们将烧杯丙中的混合物过滤后得到澄清溶液,并对该溶液的成分进行探究。
图1
【解析】①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,步骤①中向少量溶液中通
入 后无明显现象,证明该溶液中没有 。②碳酸钾和稀盐酸
反应能生成 气体,步骤②的实验结论是溶液中没有 ,因此加
稀盐酸后无明显现象。
氢氧化钙[或
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量溶液于试管中,通 入 无明显现象 证明该溶液中没有_____
___________________
②另取少量溶液于试管中, 滴加少量的稀盐酸 ____________ 证明溶液中不含
无明显现象
【交流讨论】
(4)有同学提出步骤②得到的结论不够准确,理由是____________________________________________________________________________________。
【解析】溶液中含有氢氧化钾,因此步骤②中加入少量稀盐酸时,盐酸先与氢氧化钾发生中和反应,无明显现象,待氢氧化钾反应完毕后,过量的盐酸才会与碳酸钾反应产生气体。步骤②只加入少量盐酸,无法判断溶液中是否含有碳酸钾。
若滴入的盐酸不足,盐酸先与氢氧化钾发生反应,无法判断溶液中是否有碳酸钾(合理即可)
【拓展提升】
(5)根据图2的数据分析,选用_________________________溶液洗涤
丝帛效果会更好。
溶质质量分数为 的
【解析】由图2信息可知,溶液显碱性时,碱性越强,对蚕丝胶蛋白的溶解能力越强,故溶质质量分数为 的 溶液洗涤丝帛效果更好。
图2
针对训练
图3
(2023·广西河池二模)某校化学兴趣小组的同学利用图3所示装置进行“硫燃烧现象及酸雨危害模拟”实验。
(1)按图3连接装置,装好药品,塞紧胶塞。
(2)用放大镜聚强光引燃硫粉,可观
察到硫粉燃烧时发出明亮的______色
火焰。
蓝紫
(3)待反应完毕,装置冷却后,用注射器向广口瓶中喷水,可观察到:①绿叶变黄;②小烧杯里收集到一定量的液体;③氧化铜粉末逐渐消失,溶液变成蓝色。
(4)取出小烧杯里收集到的液体(样品)
进行检验,结果表明该溶液为酸性。
【提出问题】
小烧杯里刚收集到的样品中溶质是什么?
图3
【查阅资料】
易溶于水,其化学性质与二氧化碳有相似之处。
易被氧化为 。
不溶于水,能与盐酸反应。
既不溶于水,也不溶于盐酸。
【做出猜想】 猜想Ⅰ:样品中含有 。
猜想Ⅱ:样品中含有 。
猜想Ⅲ:样品中含有_______________ (填化学式)。
、
图3
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.向收集到的样品中滴加_____________________________________________________,过滤 有白色沉淀生成 猜想____正确
Ⅱ.向白色沉淀中加入足量的稀盐酸 沉淀不溶解 过量的 溶液[或 溶液,或 溶液]
Ⅱ
【交流讨论】① 实验操作Ⅰ的目的是______________________________。
②氧化铜粉末消失所发生的反应,从基本反应类型上看属于__________。
使样品中的溶质完全反应,生成沉淀
复分解反应
【拓展延伸】 气体可用氢氧化钠溶液吸收,反
应原理是_______________________________(用化学方程式表示)。
考点 2 反应后物质成分的探究
典型例题 2 (改编题)欣欣在课外阅读中得知:实验室用电石 主要成分 与水反应制取乙炔 ,反应的化学方程式为 。她将一定量的 加入 溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和洗涤后的滤渣,再对滤渣及滤液的成分进行探究。
(1)任务一:
①【提出问题】滤渣的成分是什么?
②【猜想与假设】
猜想一:
。猜想二: 、 。猜想三: 。猜想三明显不正确,你的理由是_______________________________________________________________________________________________________。
【解析】 与水反应会生成 , 和 反应一定会生成 沉淀,故滤渣中不可能只有氢氧化钙,即猜想三明显不正确。
与水反应生成 , 和 反应一定会生成 沉淀,所以滤渣中不可能只有氢氧化钙
③【设计并实验】取少量滤渣于试管中,加入足量水,取上层清液,用
计测得其 ,说明猜想一正确。
(2)任务二:
①【提出问题】滤液中的溶质是什么?
②【猜想与假设】
猜想一:_______。
猜想二: 、 。
猜想三: 、 。
【解析】②将电石加入碳酸钠溶液中,电石与水反应生成乙炔和 C ,接着 会与 反应生成 和 。若 与 恰好完全反应,则反应后滤液的溶质为 ,若 或 有一种过量,则滤液中还会含有 或 。结合猜想二和猜想三可知,猜想一应为 。
序号 实验操作 实验现象 实验结论
1 取少量滤液于试管中,再滴加适 量的碳酸钠溶液 ____________ 猜想二不成立
2 另取少量滤液于试管中,向其中 加入足量稀盐酸 无气泡产生 猜想____不成
立
③【设计并实验】
请完善下面的表格。
【解析】 ③实验1的结论为猜想二不成立,即滤液中不含 ,则向滤液中滴加适量的碳酸钠溶液时,观察不到明显现象。碳酸钠和盐酸反应会生成 气体,若向滤液中滴加过量稀盐酸无明显现象,则说明猜想三不成立。
(3)【实验总结】
①综合上述所有实验,可说明“一定量的 加入 溶液中”时
______________(填 “碳化钙过量” “碳酸钠过量”或“恰好完全反应”)。
恰好完全反应
【解析】由以上实验可知,反应后的滤渣中只有 ,滤液中的溶质
只有 ,说明“一定量的 加入 溶液中”恰好完全反应。
②请写出电石与碳酸钠溶液反应的化学方程式:____________________
_______________________________。
【解析】由分析可知, 和 溶液反应生成 沉淀、
和 ,据此可写出反应的化学方程式。
(4)【拓展延伸】
①若向 溶液中加少量 ,充分反应,现象是有气泡产生并
有____________生成。
②实验室保存电石应注意保持干燥。
红褐色沉淀
【解析】①由探究过程可推理:向 溶液中加少量 ,
与水反应生成 和 气体, 再与 反应生成
沉淀和 ,因此可观察到有气体和红褐色沉淀生成。
思维点拨
该类试题主要探究反应后物质的成分。解答此类试题,首先要根据题给信息及物质间发生的反应,确定反应的生成物,然后还要考虑反应物是否过量,因此一般有三种可能组成:只有生成物;生成物和反应物1;生成物和反应物2。
针对训练
1.(2023·广东深圳中考)已知 与菱铁矿(主要成分为 ,其他
成分不参与反应)反应可制取纳米铁粉。某化学小组的同学进行探究并
完成如下实验。
查阅资料: 能与 反应生成 , 能使无水硫酸铜变蓝色。
与无水硫酸铜不反应。
(1)某同学探究反应后气体的成分,先将反应后的气体通入无水硫酸
铜,无水硫酸铜变蓝色,证明气体中含有________________;再通过足
量的澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为__________
_____________________。
水蒸气 或
(2)对剩余气体的成分有以下猜想:
猜想一: 。
猜想二:________________。
猜想三: 和 。
实验过程如图4所示,其中浓硫
酸的作用是______________________________。
一氧化碳 或
干燥气体,防止影响氢气的鉴别
图4
实验现象 实验结论
甲中现象:____________________乙中无水 变蓝色 丙中溶液变浑浊 猜想____正确
固体由黑色变为红色
三
图4
图5
(3)热处理后的纳米铁粉能
用于除去地下水中的磷元
素。 、 条件下,
热处理纳米铁粉的除磷率与
溶液 的关系如图5所示,
分析可知,_____ 时以及
______(填“酸性”或“碱性”)
条件下进行热处理效果更好。
550
酸性
2.(2022·广西梧州中考)茶垢是茶中的有机物经过一系列变化形成的,不易清洗。使用茶垢清洁剂可以轻松将茶垢除去。梧州某校化学兴趣小组的同学对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了探究:小吴按照说明书将适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中,加入热水浸没茶垢,立即产生大量气泡,一段时间后冲洗茶杯,茶杯光亮如新。
(1)提出问题1:产生的气体是什么?
①查阅资料:茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠 。
②猜想与假设:同学们对该气体的成分提出了三种猜想。
只有
猜想1:只有 。猜想2:_________。猜想3:既有 又有 。
操作 现象 结论
检查装置气密性后,向装置A中加入热 水,将生成的气体依次通过装置B、C,向 装置D中插入带火星的木条 观察到装置B中 ____________,装 置D中的木条复燃 猜想1
正确
无明显现象
图6
③实验验证:小吴利用图6所示的装置对猜想进行了验证。
④拓展实验:小周改用冷水重复上述实验,观察到锥形瓶中有持续的小
气泡缓慢放出,带火星的木条没有复燃。该木条不复燃的原因是______
___________________________。
⑤交流与讨论:老师提示,茶垢清洁剂是利用过碳酸钠与水反应产生具
有强氧化性的活性氧,使茶垢分解、剥离、脱落。因此,使用茶垢清洁
剂时,加入__________的水,效果更好。
温度低时反应缓慢,氧气浓度过低
温度较高
图6
(2)提出问题2:过碳酸钠与热水反应后所得的溶液 中的溶质是什么?①猜想与假设:同学们查阅资料后,提出三种猜想。
猜想1:只有 。
猜想2:只有 。
猜想3:既有 又有 。
操作 现象 结论
步骤1:取少量溶液 ,滴加_____ 有气泡产生 溶液中一定有 ,猜想2不正确
步骤2:另取少量溶液 ,滴加 溶液至不再产生沉淀为止,向上层清 液中加入__________ 无明显现象 溶液中无 ,猜
想3不正确,猜想1
正确
稀盐酸
酚酞溶液
②实验验证:小施从下列试剂中选择合适的试剂完成探究:稀盐酸、饱和 溶液、 溶液、酚酞溶液、 溶液。
③交流与讨论:步骤2中选用 而不用 的原因是__________
_________________________________________________。
会与 反应生成 ,干扰后续对 的检验
(3)总结提升:
①根据过碳酸钠的性质,保存茶垢清
洁剂时应注意_______________________。
②过氧化钠 常用作供氧剂,其与水反应的历程与过碳酸钠类似,
即先与水反应生成过氧化氢和一种碱,之后过氧化氢迅速分解。请写出
过氧化钠与水反应的总化学方程式:______________________________。
密封、防潮、避免高温
图6
考点 3 探究标签受损试剂的成分
典型例题 3 (2022·广西河池中考)某校化学兴趣小组的同学和老师一
起整理实验台时,发现有一瓶未盖瓶塞且失去标签的无色溶液,据老师
回忆:这瓶溶液可能是 溶液或 溶液。于是同学们对这瓶
溶液的成分进行了探究。
(1)提出问题:这瓶溶液的成分是什么?
(2)查阅资料:氯化钙和氯化钠的水溶液呈中性。
【解析】氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性,都能使紫色石蕊溶液变蓝色,因此向样品中滴加紫色石蕊溶液,溶液变蓝色,不能证明该溶液一定是氢氧化钠溶液。
(3)设计实验:
序号 实验操作 实验现象 实验结论
1 取少量样品于试管中,滴加 紫色石蕊溶液 若____________ 该溶液是
溶液
2 取少量样品于试管中,滴加 稀盐酸 若有气泡产生 该溶液是
溶液
溶液变蓝色
(4)交流讨论:
①小李认为方案1的结论不合理,理由是___________________________
___________________。
②写出方案2中有气泡产生的反应的化学方程式:___________________
_____________________。
碳酸钠溶液也呈碱性,也能使紫色石蕊溶液变蓝色
【解析】 向样品中滴加稀盐酸,有气泡产生,是因为碳酸钠与盐酸反应生成了二氧化碳,反应的化学方程式为 。
(5)实验探究:老师指出方案2也不够严谨。经讨论后,小组同学按以下步骤进行实验:
①取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,充分反应后过滤,得到白色沉淀A和滤液B。
②向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。
加入过量氯化钙溶液的目的是__________________; 滤液B中的溶质为
__________________________。
检验并除去碳酸钠
氯化钠、氯化钙、氢氧化钠
【解析】 取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,有白色沉淀生成,说明氯化钙与碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀和氯化钠,故加入过量氯化钙溶液可检验并除去碳酸钠。向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色,说明滤液B中有氢氧化钠,还有反应生成的氯化钠和过量的氯化钙。
(6)实验结论:这瓶溶液的原溶液是 溶液,且溶质已部分变质。
(7)拓展延伸:
①取完药品后,应______________。
②检验滤液B时,下列试剂能代替酚酞溶液的有__(填序号)。
.氧化铜 .铁丝 .硫酸镁溶液
立即盖好瓶塞
【解析】 检验滤液B,即检验氢氧化钠,氧化铜和铁均不与氢氧化钠反应,不能代替酚酞溶液用于检验滤液B;硫酸镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,现象明显,可用于检验滤液B。
思维点拨
解答探究标签受损试剂的成分的题目时,应注意认真阅读标签上的残留信息,根据残留信息排除不符合标签的物质,然后设计实验确定试剂的成分。
针对训练
图7
1.(2023·陕西宝鸡三模)小梅在实验室发现一瓶标签残缺的无色溶液,其标签如图7所示。
【提出问题】该溶液的溶质是什么?
【分析问题】根据老师的介绍及试剂的存放规律,
该溶液的溶质可能是 、 或 中的一种。
【推理分析】
(1)通过分析,该溶液一定不是_________, 理由是_______________
______________________________。
时 饱和溶液的溶质质量分数小于
物质
时溶解度/ 3.89 9.02 35.8
【查阅资料】
【实验探究】
为确定该溶液究竟是剩余两种溶液中的哪一种,同学们设计了如下实验:
实验操作 实验现象 实验结论
取少量溶液于试管中,滴入硝 酸银溶液 有白色沉淀生成 该溶液为氯化钡溶液
图7
(2)发生的反应的化学方程式为________________________________________。
【拓展探究】
(3)小梅在整理实验室时,发现一瓶含有氯化钡的废液,经检测,该溶液显酸性。老师指出,这是某同学进行酸碱中和反应实验产生的废液,则推测参加反应的酸为_____(填化学式)。
图8
(4)为了对该废液进行处理,小梅向废液中逐滴
滴入碳酸钠溶液,滴入碳酸钠溶液的质量 与有
关量的变化关系如图8所示。
①图中纵坐标 表示生成______(填“气体”或“沉
淀”)的质量。
②图中表示氯化钡与碳酸钠溶液反应的区间为____
(填“ ”“ ”或“ ”)段。
沉淀
2.(2023·山东聊城中考)某化学兴趣小组的同学在整理实验室时发现两瓶失去标签的无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(每种方案或实验的1、2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液)。
探究一:鉴别酸溶液与碱溶液。
(1)为鉴别哪一瓶是酸溶液,哪一瓶是碱溶液,小明设计了下列四种
方案,其中不可行的是___(填序号)。
C
A.&1& B.&2& C.&3& D.&4&
【设计实验】
探究二:探究两瓶溶液的溶质。
【提出问题】两瓶无色溶液的溶质各是什么?
【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质,分别向1、2号试管中加入的
试剂及实验现象如下表。
实验序号 实验一 实验二 实验三 实验四
所加试剂 镁条 溶液 溶液 溶液
现象 1号试管 产生气泡 产生白色沉淀 无明显现象 产生气泡
2号试管 无明显现象 产生白色沉淀 产生蓝色沉淀 无明显现象
(2)1号试管中的溶质是_______(填化学式)。在以上四个实验中,
只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液,
该实验是________(填实验序号)。
实验四
【获得结论】
【讨论质疑】
(3)小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出疑问,大家一致认
为2号试管中的原溶液已变质,则变质的化学方程式为_______________
______________。
探究三:探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分。
【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么?
【猜想假设】
猜想一: 、 。
猜想二: 。
(4)请完善下面的表格。
实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论
步骤一:取少量瓶中变质后的氢氧化钠溶液 于试管中,加入足量 溶液充分反应,过 滤 产生白色沉 淀 猜想一成
立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中, 向其中滴加________________ 溶液变红色 滴酚酞溶液
【设计实验】
【反思评价】
(5)小明认为可用 溶液代替步骤一中的 溶液进行实验,
大家一致认为此方案不可行,理由是______________________________
______________________________________________________________
___________。
溶液与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,由于生成了氢氧化钠,无法验证原溶液中是否有氢氧化钠
考点 4 探究物质的变质情况
典型例题 4 (2023·辽宁大连中考)实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠固体,化学小组的同学设计如下方案对其变质情况进行探究。
【实验一】从定性角度,确定氢氧化钠是部分变质还是全部变质。
实验步骤:
Ⅰ.取一定质量的干燥样品于烧杯中,加入足量的水
充分溶解,将溶液转移至锥形瓶中。
Ⅱ.向溶液中加入试剂 ,按图9所示连接装置。
Ⅲ.……
图9
图9
(1)试剂 的名称是__________;步骤Ⅲ的操作及现象是__________________________________________________________________________________________________。
酚酞溶液
打开分液漏斗活塞,将足量氯化钙溶液注入锥形瓶中充分反应,有白色沉淀生成,溶液仍为红色或红色褪去
【解析】氢氧化钠及氢氧化钠变质生成的碳酸钠都呈碱性,都能使酚酞溶液变红。要从定性的角度探究氢氧化钠是否完全变质,需用足量氯化钙溶液除去碳酸钠后,观察溶液是否还显红色,从而确定样品中是否还含有氢氧化钠,故试剂 是酚酞溶液。步骤Ⅲ的操作及现象为:打开分液漏斗活塞,将足量氯化钙溶液注入锥形瓶中,充分反应后,有白色沉淀生成,若溶液仍为红色说明原氢氧化钠固体部分变质,若溶液红色褪去则说明原氢氧化钠固体全部变质。
【实验二】从定量角度,确定氢氧化钠的变质程度(已变质的氢氧化钠
占原氢氧化钠的质量分数)。
(2)同学们在实验一的基础上,仍利用该装置及相关试剂继续实验,通过测定反应生成气体的质量来确定氢氧化钠的变质程度。在称量气体生成前装置及试剂总质量时,有同学认为,在实验一步骤Ⅱ前、后称量均可,理由是 ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
【解析】由于实验一步骤Ⅲ中只发生反应 ,该反应既无气体参加又无气体生成,根据质量守恒定律可知,该反应前后装置的总质量保持不变。
实验一步骤Ⅲ中只发生反应 ,既无气体参加又无气体生成,根据质量守恒定律,反应前后体系的总质量保持不变
本实验中所加试剂过量,但所测定的氢氧化钠变质程度偏小,原因是____________________________________________,此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是______________________________。
【解析】 由于二氧化碳的密度比空气的大,会残留在锥形瓶中,使测得的二氧化碳的质量偏小,导致计算所得的碳酸钠质量偏小,即所测定的氢氧化钠变质程度偏小。氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;足量的盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳所以此时锥形瓶内溶液中溶质的成分是生成的氯化钠、过量或反应生成的氯化钙、过量盐酸中的氯化氢、加入的酚酞等。
二氧化碳的密度比空气的大,会残留在锥形瓶中
氯化钙、氯化钠、氯化氢、酚酞
(3)结合本次探究活动,除了上述测定氢氧化钠变质程度的方法,还可以通过测定其他量达成目的,写出具体操作并简述推断过程: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
将实验一步骤Ⅲ所得混合物过滤,洗涤滤渣并干燥、称量,可得反应生成碳酸钙的质量。根据相关反应的化学方程式,利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量,进而确定变质程度
【解析】除了上述方法外,还可以通过测定实验一步骤Ⅲ生成的碳酸钙沉淀的质量,计算氢氧化钠的变质程度,具体的操作及推理过程为:过滤实验一步骤Ⅲ所得混合物,将所得滤渣洗涤、干燥、称量,即为反应生成碳酸钙的质量;根据相关反应的化学方程式,利用碳酸钙的质量可计算出已变质的氢氧化钠的质量,进而确定变质程度。
思维点拨
从命题点来看,物质变质的探究角度主要有:①氢氧化钠变质的探究;
②氧化钙或氢氧化钙的变质;③铁粉的变质;④碱石灰 和 的
混合物 的变质; 及其他物质的变质等。解答物质变质类试
题,先要根据学过的知识或试题提供的信息,弄清楚物质变质后的生成
物及其性质,以及生成的与未变质时物质性质的差异,然后根据性质差
异采用适当的方法分离混合物或除去变质物,并进一步验证是否还存在
未变质成分,从而确定物质的变质程度:未变质、部分变质或全部变质。
针对训练
1.(2023·广西钦州三模)碳酸氢钠是一种应用广泛的盐。小明家有一包敞口久置于灶台上的碳酸氢钠,可能因受热而变质。同学们对此展开了以下探究:
任务一:探究碳酸氢钠是否变质。
(1)小明设计方案如下:取少量样品于试管中,加水溶解后,滴加几滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,说明碳酸氢钠已经变质。
(2)小刚认为小明的方案不合理,因为___________________________
_________________________。于是小刚进行了如下实验:
实验操作 现象及结论
取少量样品于试管中,加水溶解后,加入足量的 ______________________________溶液 观察到__________,
说明碳酸氢钠已变质
碳酸钠和碳酸氢钠的溶液都显碱性,都能使酚酞溶液变红
(或 等,合理即可)
白色沉淀
任务二:探究碳酸氢钠是否完全变质。
实验操作 现象及结论
取少量小刚实验后的滤液于试管中, 逐滴加入稀盐酸 观察到____________,说明碳酸
氢钠部分变质
有气泡产生
(3)小明查阅资料得知碳酸钠和稀盐酸的反应是分两步发生的。将稀
盐酸逐滴加入碳酸钠溶液的过程中,刚开始无明显变化,一会后才产生
气泡。该反应过程中主要微观粒子的变化示意图如图10所示,图中最右
侧烧杯中空白圈内粒子的化学符号为_____。
图10
【反思交流】
(4)有同学认为,取一定量样品直接加热,将产生的气体通入澄清石
灰水中(实验装置如图11所示),若观察到澄清石灰水变浑浊,也能得
出与小刚相同的结论。写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式:
__________________________________。
图11
任务三:测定碳酸氢钠的变质程度。
(5)小明取这包部分变质的碳酸氢钠样品 于烧杯中,加水充分
溶解,再向其中加入 的稀盐酸,充分反应后,所得溶液恰好
为中性,则变质的碳酸氢钠占原固体碳酸氢钠的质量分数是_____。
2.(2022·广西桂林中考)实验室里有一瓶未盖瓶塞的碱石灰,某学习小组的同学在老师的指导下,以“碱石灰的成分和性质”为主题开展项目式学习。
任务一 查阅资料认识碱石灰。
Ⅰ.制碱石灰的流程:
Ⅱ. 的分解温度是 ; 受热不分解。
(1)煅烧石灰石发生反应的化学方程式是_____________________。
(2)上述制得的碱石灰主要含有 、_______________________和
少量的水。
(或氢氧化钙)
任务二 探究未盖瓶塞的“碱石灰”样品的成分。
(3)做出猜想:样品中的成分可能有4种情况。
猜想 、 。
猜想 、 、 。
猜想 、 、 。
猜想 、 。
(4)实验探究:该小组的同学设计并进行了如下实验(已知 溶液
呈中性)。
实验步骤 现象 结论
Ⅰ.取 “碱石灰”样品于烧杯中,加 入 水,充分搅拌后,静置 烧杯底部有白色固 体 猜想1不正确
Ⅱ.取步骤Ⅰ静置后的上层清液少 许,加入试剂 无明显现象 猜想2不正确
实验步骤 现象 结论
Ⅲ.取步骤Ⅰ静置后的上层清液少 许,滴2滴酚酞溶液 溶液变红色 猜想3正确,
猜想4不正确
Ⅳ.取步骤Ⅲ中变红色的溶液,加入 过量的 溶液 _________________ _____________ 续表
有白色沉淀生成,溶液仍为红色
(5)反思评价:
①实验步骤Ⅰ不严密,理由是____________________________________
_________。
②试剂 可选用___(填序号)。
微溶于水,白色固体可能是
C
A.氯化铁溶液 B.稀盐酸 C.碳酸钠溶液
图12
任务三 测定未盖瓶塞的“碱石灰”样品中各
成分的含量。
(6)实验操作:该小组同学另取“碱石灰”
样品 ,加入 水,充分搅拌、
过滤后,进行图12所示的实验。实验记录如
下表所示。
滤渣 质 量 活塞关闭时整个装置的 总质量(仪器 药品) 打开瓶塞和活塞,反应完成后整个
装置的总质量(仪器 药品)
(7)结论与评价:
①根据数据可计算原样品中各成分的含量,其中 的质量分数是
______。
②该小组同学按上述步骤规范操作,但测得样品中 的质量分数
偏小,可能的原因是____________________________________________
_____。
装置中有 残留(或浓硫酸吸收了空气中的水分)
考点 5 探究物质的性质
典型例题 5 (2023·广西中考)化学兴趣小组的同学们进行稀硫酸化学性质的探究。回答下列问题:
图13
(1)将稀硫酸分别加入图13所示各试管中,无明显现象的是___(填序号),
C
【解析】试管A中镁粉和稀硫酸反应生成硫
酸镁和氢气,现象为有气泡产生。试管B中
氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,现象为黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色。试管C中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,该反应无明显现象。试管D中碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,现象为有气泡产生。试管 中氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和氯化氢,现象为有白色沉淀产生。故无明显现象的是试管C。
要证明该试管中已发生了化学反应,以下方案可行的是____________(填序号)。
①滴入酚酞溶液无明显现象
②测得试管中溶液的 小于7
③滴入 溶液有白色沉淀出现
①、②、④
④滴入 溶液无蓝色沉淀出现
【解析】 要验证稀硫酸和氢氧化钠溶液发生了反应有两种方法:一是检验反应物 和 消失,二是检验有新物质硫酸钠生成。向反应后的溶液中滴入酚酞溶液无明显现象,说明溶液中无氢氧化钠,方案①符合题意。测得反应后溶液的 小于7,说明溶液中无氢氧化钠,方案②符合题意。向反应后的溶液中滴入 溶液,不论硫酸是否发生反应,溶液中的 均能与 反应生成硫酸钡白色沉淀,即该实验无法证明稀硫酸和氢氧化钠溶液发生了反应,方案③不符合题意。向反应后的溶液中滴入 溶液,无蓝色沉淀出现,说明溶液中无氢氧化钠,方案④符合题意。
(2)上述实验结束后,同学们继续探究。
实验步骤 实验现象
步骤1:将试管A中物质全部倒入 试管 中 产生气泡且白色沉淀增加
步骤2:过滤,得到滤液 —
步骤3:向滤液中逐滴滴加氢氧化 钠溶液 开始无明显现象,一段时间后出现
白色沉淀
图13
①步骤2得到的滤液中,溶质的所有可能组合是__________________________________
_______________________(填化学式)。
图13
【解析】将试管A中的物质全部倒入试管 中,
根据实验现象可知,试管A中镁粉过量,镁与
试管 中的氯化氢反应生成氯化镁和氢气,
试管A中的硫酸镁和试管 中过量的氯化钡
反应生成氯化镁和硫酸钡沉淀,即两试管中的
物质混合后,所得滤液中一定含有氯化镁;由
步骤3可知,向混合后所得滤液中加入氢氧化钠溶液,刚开始时无明显现象,一段时间后产生白色沉淀,说明混合后滤液中一定含过量的盐酸,即步骤2所得滤液中一定含有氯化氢;还可能含过量的氯化钡或硫酸镁。因此步骤2所得滤液中溶质的可能组成为: 、 ; 、 、 ; 、 、 。
、 ; 、 、 ; 、 、
图13
①步骤2得到的滤液中,溶质的所有可能组合是__________________________________
_______________________(填化学式)。
②步骤3中,产生白色沉淀之前,一定会发生反应的化学方程式是
__________________________。
【解析】由于步骤2所得滤液中一定含有 ,向滤液中滴加氢氧化钠
后,在产生白色沉淀之前,一定会发生的反应是
。
思维点拨
此类探究题以学习过的物质,或以新信息的形式给出陌生物质的性质,然后对物质的相关性质进行探究验证,得出结论,或对物质的保存等提出建议等,试题难度较大,得分率较低。解答此类试题,首先要清楚学过的物质性质及相关实验现象、化学方程式的书写等,对不熟悉的物质,要从题干中寻找相关信息,将学过的物质性质迁移到新物质进行解答,解答过程中要注意对照实验的应用等。
针对训练
1.(2023·广西南宁一模)胆矾又称蓝矾,被广泛应用于生产、生活中。化学实验小组的同学们将胆矾溶于水,得到蓝色的硫酸铜溶液后进行如下实验。
序号 实验内容 现象或结果
Ⅰ 将硫酸铜溶液滴入氢氧化钠溶液 中 产生____色沉淀
Ⅱ 将硫酸铜溶液滴入________(填 “氯化钡”或“氯化钾”)溶液中 产生白色沉淀
Ⅲ 取打磨后的铝丝放入硫酸铜溶液 中 铝丝表面有少量气泡产生,
析出红色固体,溶液逐渐变
成无色
Ⅳ 用________测量硫酸铜溶液的
蓝
氯化钡
试纸
(1)【进行实验】
(2)【讨论交流】
小组同学讨论后认为:硫酸铜溶液的 ,溶液呈酸性,可推知溶
液中含有____ (填离子符号),因此实验Ⅲ中产生的气体可能是氢气。
图14
(3)【拓展延伸】同学们又设计了如图14所示实验,对硫酸铜溶液与
金属的反应展开进一步探究:
向 形管中注入硫酸铜溶液,取一根粗铜丝弯曲后固定在橡皮塞上,在粗铜丝上缠绕铁丝绒后插入 形管右侧管中。一段时间后发现,铁丝绒和铜丝表面都有红色固体出现,最终 形管液面左低右高。
(4)【分析解释】
形管液面出现左低右高现象的原因可能是________________________
_________________。
铁丝绒生锈消耗氧气,使右侧管内压强减小
图14
【素养提升】同学们还了解到胆矾加热会分解,一定质量的胆矾隔绝空
气加热,固体的质量随温度变化的曲线如图15所示。氧化亚铜
是一种鲜红色粉末,几乎不溶于水,可与稀硫酸反应生成 价铜元素
的化合物和铜单质。
①加热至 时 开始分解,该反应的化学方程式为
___________________________。
图15
②请设计实验方案证明最终产物中含有氧化亚铜:__________________
_________________________________________________________ (写
出步骤和现象)。
取最终产物于试管中,向其中加入足量稀硫酸,溶液变蓝,试管底部仍有红色固体
2.(2023·广西防城港二模)某化学兴趣小组的同学为探究氢氧化钠的化学性质,取三支装有适量氧氧化钠溶液的试管,进行了如下实验:
试管 编号 加入试剂 实验现象
1 先加入无色酚酞溶液,再加入 稀盐酸 溶液先变为____色,后变
为无色
2 通入二氧化碳气体 无明显现象
3 加入氯化铁溶液 有____________产生
试管3中发生反应的化学方式为__________________________________。
红
红褐色沉淀
(1)实验探究1 化学兴趣小组的同学对试管1中反应后溶液中的溶质进一步探究。
①【提出问题】反应后溶液中的溶质(除酚酞外)是什么?
②【做出猜想】
猜想一: 。
猜想二: 、 。
猜想三: 、 。
小方认为猜想三一定错误,原因是__________________________________________。
③【进行实验】为了验证另外2个猜想,小方设计了如下实验:
实验操作 实验现象 实验结论
取少量反应后的溶液于试管中,加 入碳酸钠溶液 有气泡产生 猜想____成立
二
试管1中溶液变为无色,说明溶液中不含
(2)实验探究2 为验证试管2中是否发生了化学反应,同学们将 持
续通入一定量的 溶液中,用数字化实验技术测得反应过程中溶液
的 随时间的变化曲线如图16所示。
图16
已知:本实验条件下, 溶液和 溶液的 分别约为11.0
和8.5。
图16中 点对应溶液的溶质是__________________, 最终溶液 小于
8.5的可能原因是_______________________________________________
___。
、
二氧化碳溶于水后与水反应生成碳酸,使溶液 减小
图16
【反思感悟】对于现象不明显的化学反应,可以通过现代化技术手段进
行数据测定,实现反应过程的“可视化”。
考点 6 实验异常现象的探究
图17
典型例题 6 (2023·湖南郴州中考)图17为某
兴趣小组的同学用大理石和稀盐酸制备 ,
并验证 能和澄清石灰水反应的装置。实验
时观察到澄清石灰水中有气泡产生,但未见浑
浊。同学们对其原因进行了探究。
查阅资料:常温常压下, 的溶解度为 , 的溶解度为
。
图17
(1)【猜想与假设】
猜想一:________________。
猜想二: 中混有氯化氢气体。
澄清石灰水变质
【解析】实验时观察到澄清石灰水中有气泡产
生,但未见浑浊,可能的原因之一是澄清石灰
水变质,变质的石灰水不与 反应;也可能是 中混有氯化氢,将
混合气体通入澄清石灰水中时,石灰水先与通入的氯化氢反应生成氯化
钙和水,而氯化钙不与 反应。
(2)【实验与验证】
①甲同学取少量该澄清石灰水于试管中,用饮料管往试管内吹气,溶液________ (填现象),则猜想一不成立。
变浑浊
【解析】猜想一不成立,说明澄清石灰水没有变质。人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳,因此用饮料管往该澄清石灰水中吹气时,将观察到溶液变浑浊。
图18
②乙同学用图18所示装置进行实验,结果观察到C中溶液变浑浊;为进一步验证,再取B中反应后的溶液,滴加_______ (填化学式)溶液,出现白色浑浊,则猜想二成立。
【解析】猜想二成立,即通入的 中混有 ,则将除去 的 通入澄清石灰水中时,可观察到C中溶液变浑浊;而B中的水吸收 生成盐酸,盐酸能与硝酸银 反应生成白色沉淀氯化银,根据此原理可检验 。
图17
(3)【反思与评价】
①通过上述实验可知,用盐酸制取的气体往往
混有 ,说明盐酸具有______性。
挥发
【解析】盐酸具有挥发性,所以用盐酸制取的气体中往往混有氯化氢气体。
②为除去 中混有的 ,最好选用__(填序号)。
溶液
.浓硫酸
.饱和 溶液
【解析】 溶液能与 、 发生反应,因此不能用 溶液除
去 中的 , 不符合题意。浓硫酸不与氯化氢反应,也不能吸收
, 不符合题意。饱和 溶液与 反应生成氯化钠、水和二
氧化碳, 符合题意。
图17
③丙同学不理解混有 的 为什么不能使澄清石灰水变浑浊。请你向他解释一下:______________________________(用化学方程式表示)。
【解析】 中混有 时,将混合气体通入澄清石灰水中,石灰水先
与通入的氯化氢反应生成氯化钙和水,而氯化钙不与二氧化碳反应,因
此混有 的 通入澄清石灰水中,观察不到澄清石灰水变浑浊。
思维点拨
该类探究题多以教材实验为载体,以探究实验中产生异常现象的原因为目的,结合已学知识进行命题,试题难度较大,注重考查语言表述能力和分析推理能力。解答此类试题,要从实验试剂的用量、是否变质或纯度高低、实验操作中加入试剂的顺序、实验条件的控制等方面考虑,结合题干信息进行分析解答。
针对训练
1.(2022·广西柳州中考)实验室贮存的镁条表面有一层灰黑色的物质,用砂纸打磨后发现镁是一种银白色的金属。镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成白色的氧化镁固体。某化学实验小组的同学对镁条表面的灰黑色物质产生了兴趣,并对其成分进行了如下探究:
(1)提出问题:镁条表面的灰黑色物质是什么?
(2)猜想与假设:同学们根据空气的成分对镁条表面的灰黑色物质提
出了猜想。
猜想一:是 。
猜想二:是 。
猜想三:是 。
猜想四:是 。
实验小组的小军认为灰黑色物质是氧化镁,但是遭到了其他同学的一致
反对,理由是____________________。
氧化镁是白色的固体
(3)设计实验:
实验 序号 实验操作 实验现象 分析与结
论
实验 Ⅰ 取一定量的灰黑色物质于试 管中,滴加稀盐酸,将生成 的气体通入澄清石灰水 试管中固体溶解,有气 泡产生。生成的气体可 使澄清石灰水变浑浊 生成的气
体是_____
_____
二氧化碳
实验 序号 实验操作 实验现象 分析与结
论
实验 Ⅱ 另取一定量干燥的灰黑色物 质于试管中,加热,将生成 的气体依次通过无水硫酸铜 和澄清石灰水 一段时间后,试管中的 灰黑色物质变为白色, 无水硫酸铜变为蓝色, 澄清石灰水变浑浊 无水硫酸
铜变为蓝
色,说明
产物中一
定有____
续表
水
(4)结论与反思:
①写出实验Ⅰ中澄清石灰水变浑浊的化学方程式:__________________
______________。
②根据实验Ⅰ、Ⅱ的现象和结论,得出猜想____正确。
③写出实验Ⅱ中灰黑色物质受热分解的化学方程式:
____________________________________。
四
(5)拓展与提升:镁条表面的灰黑色物质是镁与空气中的氧气、_____
_________共同作用,发生一系列化学反应形成的。为了防止镁条表面
形成灰黑色物质,工业上往往将镁和铝制成合金。现将一块 的镁铝
合金与足量的稀硫酸充分反应,生成 氢气,这块镁铝合金中镁的质
量是____ 。
水和二氧化碳
12
图19
2.(2023·安徽蚌埠三模)某兴趣小组的同学在做“测氢氧化钙溶液导电性”的实验过程中发现了“异常现象”——石墨电极周围出现了白色浑浊,同学们对此进行大胆的猜想和探究。
(1)【查阅资料】一定条件下,氧气可以与石墨电极发生反应。
(2)【提出问题】白色浑浊是什么?
图19
(3)【提出猜想】
猜想一:向饱和氢氧化钙溶液通电后,水的减少使氢
氧化钙固体析出。
猜想二:向饱和氢氧化钙溶液通电后,溶液温度升高
使氢氧化钙固体析出。
猜想三:_______________________________________
_______________________________________________。
正极产生的氧气与石墨电极反应生成二氧化碳,二氧化碳再与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀
(4)【设计实验】
为验证猜想,小组同学分别设计了如下实验方案:
序号 方案 现象 结论
方案1 向 相同浓度的饱和 溶液中加入 蒸馏水,搅拌, 在相同的电压下再次进行导电性实 验 ____________ ____________ __ 猜想一不
正确
方案2 取 相同浓度的饱和 溶液于烧杯中,________ _____________________ 没有明显现象 猜想二不
正确
石墨电极周围出现白色浑浊
加热至电解实验时溶液的温度
序号 方案 现象 结论
方案3 __________________________ 有气泡产生 猜想三正
确
续表
请写出猜想三中产生白色沉淀的化学方程式:______________________
______________。
向浑浊的液体中滴加稀盐酸
(5)【深入探究】
两个容积为 的烧瓶内均收集满 气体,注射器内分别装有
的水和澄清石灰水,连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活
塞2,同时迅速将注射器内的液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞1,一
段时间后,同时振荡烧瓶。传感器定量实时传回的烧瓶内气压变化形成
的图像如图20所示。
图20
①图20乙中,表示注入的是澄清石灰水的是曲线____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②图20乙中 段压强增大的原因是_______________________________
__________________________。
Ⅱ
将注射器里的液体全部压入烧瓶中造成烧瓶内的压强迅速增大
图20
③图21甲是注入澄清石灰水后最终烧瓶中气体的微观示意图(忽略水的挥发,两个活塞为关闭状态),仿照图21甲在图21乙中画出注入水后烧瓶中气体的微观示意图。
图21
【答案】&5& (二氧化碳分子数多于3个即可)
考点 7 探究无明显现象的化学反应
典型例题 7 (2023·广东广州中考)通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
(1)向少量 沉淀中加入稀盐酸,观察到___________________
_________________, 可判断发生了反应。
红褐色固体溶解,溶液由无色变为黄色
【解析】氢氧化铁是红褐色难溶于水的固体,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁溶液显黄色,因此反应过程中固体溶解说明反应物氢氧化铁减少,溶液由无色变为黄色说明有新物质生成,都能说明发生了反应。
(2)向 溶液中通入 ,观察到____________,可判断发生
了反应。
溶液变浑浊
【解析】氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液变浑浊,说明有新物质生成,能说明发生了反应。
(3)向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
①甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,
溶液由红色变成无色,证明溶液中________________, 可判断
与 发生了反应。
氢氧化钙消失了
【解析】氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红。滴加盐酸后溶液由红色变成无色,证明溶液中的氢氧化钙消失了,即氢氧化钙和盐酸发生了反应。
②乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合,然后检验了混合液中含有
和 ,他据此认为 与 发生了反应,且生成了 。你认
为乙同学是否找到了反应发生的证据?请说出你的观点并阐述理由: _
______________________________________________________________
______________________________________。
【解析】氢氧化钙在水中解离出 和 ,氯化氢在水中解离出
和 ,即使氢氧化钙和盐酸不反应,混合后溶液中也会有 和 ,
所以乙同学没有找到反应发生的证据。
没有找到反应发生的证据。因为氢氧化钙溶液中有 ,盐酸中有 ,混合后即使不反应也会存在 和
图22
(4)如图22a所示,向 稀溶
液中缓缓通入 ,测定该过程中
溶液导电能力的变化,实验结果如
图22b(溶液体积、温度的变化可
忽略)。
图22
【解析】氯化氢溶于水形成盐酸, 段盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为 。忽略溶液的体积、温度的变化,则相当于溶液中相同数目的 被替换为 ,此时溶液的导电能力下降了,则导电能力: 。
①分析曲线 段变化,可知其他条件相同时,导电能力: ___ (填“ ”“ ”或“ ”)。
图22
②分析 段变化,可知溶液的导
电能力除了与离子种类有关,还与
____________有关。
【解析】 段表示氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出 和 ,溶液中离子的数目增加,但溶液体积不变,此时溶液的导电能力增大,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子的浓度有关。
离子的浓度
思维点拨
酸、碱、盐溶液之间发生的化学反应,有的伴随着放出气体、生成沉淀、颜色改变等明显现象,但有的没有明显现象出现。对于没有明显现象的化学反应,要探究其是否发生,有两种思路:一是检验实验后的溶液中是否缺少了某种反应物,若缺少了某种反应物,则说明发生了反应;二是检验实验后的溶液中是否出现了新的物质,若出现了新的物质,则说明发生了反应。
针对训练
1.(2023·辽宁丹东中考)对于有明显现象化学反应,可以通过观察现象来帮助我们判断物质是否发生了化学反应;对于没有明显现象的化学反应,可以通过实现从“无现象”到“有现象”的转化,来帮助我们判断是否发生了化学反应。某兴趣小组的同学就此主题进行如下实验,请回答下列问题。
【探究活动一】探究 溶液与 是否发生了化学反应(如图23a所示)。
(1)将胶头滴管中的 溶液滴入充满 的大试管内,无明显现象;再打开分液漏斗活塞,加入足量稀盐酸,观察到____________, 说明有新物质生成,证明
溶液与 发生了化学反应,探究过程中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________(写出一个即可)。
有气泡产生
或
图23
【探究活动二】探究 溶液与稀盐酸是否发生了化学反应(如图23b所示)。
图23
(2)向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液,再加入一定量稀盐酸并振荡,观察到溶液由红色变为___色,证明二者发生了化学反应。
无
(3)同学们继续探究(2)中反应所得溶液中溶质的成分(不包括酚酞)。
①【做出猜想】
猜想一: 。
猜想二:___________。
、
②【实验验证】
实验操作 实验现象 实验结论
向所得溶液中加入碳酸钙粉末 粉末溶解,且__________ __ 猜想二成立
有气泡产生
在交流汇报时,甲、乙两组同学表示,没有按照图23b所示步骤进行操作,而是按照图23c所示,先在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸,观察到无明显现象,再向试管中加入酚酞溶液,出现了两种不同的现象,得出了下列两种结论:
图23
实验现象 结论
甲组实验 溶液仍为无色 与稀盐酸发生了化学反应
乙组实验 溶液变为红色 与盐酸没有发生化学反应
图23
(4)甲组同学认为:溶液仍为无色,说
明溶液不显____性,进而证明__________
___________不存在,得出了 与稀盐
酸发生了化学反应的结论。
碱
(或氢氧化钠)
【分析评价】
图23
(5)同学们不同意乙组所得的实验结论,
原因是______________________________
____________________________________
__________。
如果两者发生了化学反应,但是稀盐酸不足,氢氧化钠有剩余,溶液也会变为红色
(6)小明建议,在乙组实验所得溶液中
继续加入某种药品,即可证明 溶液
与稀盐酸发生了化学反应,可以选用的药
品有_______(填序号)。
A.锌粒 B.稀盐酸 C.铜片
A、B
图23
(7)在探究活动二中,同学们都是从___________的角度来验证化学反应的发生。
反应物减少
2.(2023·广西崇左三模)无明显现象反应的可视化是一项重要的课题,某小组的同学以“探究二氧化碳能否与氢氧化钠反应”为主题展开化学反应可视化的项目式学习。
【任务一】证明反应物的减少或消失。
图24
(1)实验一:向收集满 的软塑料瓶中加入约占
体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪
(如图24)。该实验不能证明 与水发生反应,理由
是_________________________________。
能溶于水,也会使软塑料瓶变瘪
(2)实验二:数字化实验。
图25
图26
按图25所示进行实验,则图26中的曲线___(填“A”或“B”)表示氢氧化
钠溶液与二氧化碳的反应,该反应的化学方程式为__________________
______________。向二氧化碳中加入 蒸馏水的目的是__________
___。
作对比实验
【任务二】证明有新物质生成。
(3)实验三:产物转化法实验。
完成下列表格:
第一组 第二组
步骤1 向氢氧化钠溶液中通入二氧化 碳 向氢氧化钠溶液中通入二
氧化碳
步骤2 向上述溶液中______________ _______________ 向上述溶液中滴加足量的
稀盐酸
实验现象 有白色沉淀生成 有气泡产生
实验结论 氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应 滴加氯化钡溶液(合理即可)
实验反思:第二组同学向步骤1所得的溶液中滴加稀盐酸时,起初并无
明显现象,滴加稀盐酸一段时间后有气泡产生,可能的原因是________
___________________________。
滴加的盐酸先和剩余的氢氧化钠反应
图27
(4)实验四:绿色化实验。
查阅资料:氢氧化钠易溶于乙醇,碳酸钠微溶于乙醇。
进行实验:如图27所示,取 的氢氧化钠乙醇溶
液于试管中,向试管中吹气约 ,观察到的实验现象
为____________。
实验结论:氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
溶液变浑浊
考点 8 项目式探究
典型例题 8 (2023·广西中考)爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时,发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠,而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇:碳酸氢铵不是一种肥料吗,怎么也可以做膨松剂呢?为此,他们进行了如下的探究。
【查阅资料】
;
。
②通过控制碳酸氢铵的用量,不仅能使残留在食品中的氨气含量符合食
品安全标准,还能使食品具有独特的味道。
任务一 初识膨松剂
(1)膨松剂能使食品变松软。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。碳
酸氢铵别名碳铵,碳酸氢钠的俗名是________。
小苏打
【解析】碳酸氢钠俗名是小苏打。
任务二 比较蓬松效果
步骤 具体操作 称量 面粉、 碳酸氢钠 置于蒸发皿中 面粉、 碳酸氢铵置于
蒸发皿中
和面 加入 水,用玻璃棒搅拌至水被吸干,揉搓成面团,盖上 表面皿 烘焙 模拟烘焙过程,用酒精灯加热约 ,熄灭酒精灯,停止实 验 【解析】由题意可知,碳酸氢铵受热分解生成氨气和二氧化碳两种气体,碳酸氢钠受热分解只生成二氧化碳一种气体,则相同质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠完全分解时,碳酸氢铵产生的气体体积比碳酸氢钠产生的气体体积大,因此碳酸氢铵的膨松效果更好。
加热分解等质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠,碳酸氢铵生成的气体更多(答案合理即可)
(2)通过以上实验发现,加入碳酸氢铵的面团更大更松软,其原因是_
______________________________________________________________
_____________。
任务三 测定膨松剂中碳酸氢铵的含量
(3)膨松剂中的其他成分受热不分解,为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量,同学们分别设计了以下实验方案:
①甲同学提出,加热一定质量的膨松剂,使其完全分解。通过测定反应前后物质的质量差来算出碳酸氢铵的含量。
图28
②乙同学认为,膨松剂中可能含有水分,会影响实验结果。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的,故设计了图28所示实验装置及主要步骤。
图28
【解析】 .实验结束后,为了使产生的氨气全部被浓硫酸吸收,需要继续通入氮气将装置内残留的氨气全部赶入装置C中,故步骤4的具体操作是从 端继续通入氮气直到装置冷却至室温。若没有此操作,会使产生的氨气残留于装置内,导致测定的氨气的质量偏小,计算得出的碳酸氢铵的质量也偏小。
.步骤4的具体操作是_______________________________________,若没有此操作,会使测量结果______(填“偏大”或“偏小”)。
从 端继续通入氮气直至装置冷却至室温
偏小
b.装置C用浓硫酸来吸收氨气,由题意可知,发生的是化合反应,反应物是浓硫酸和氨气, 反应在常温下进行,化学方程式为 或 。
图28
.装置C中发生化合反应,其反应的化学
方程式是___________________________
_____________________________。
[或
.装置D的作用是_________________________________________。
图28
防止空气中的水蒸气进入装置C影响测定结果
.浓硫酸具有吸水性,会吸收空气中的水蒸气,装置D中的碱石灰的作用是吸收空气中的水分,防止水蒸气进入装置C后对实验结果产生影响。
③丙同学提出,将图中装置B、C对调,也可以达到实验目的,其理由是 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
【解析】将图中装置B、C对调,装置C可以吸收氨气和水,装置B增加的质量为产生的二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量也可以通过化学方程式计算出碳酸氢铵的含量。
装置B、C对调后,浓硫酸除去氨气和水,碱石灰吸收二氧化碳,称量反应前后对调的干燥管质量,其质量差即为二氧化碳的质量,进而算出碳酸氢铵的含量(答案合理即可)
图28
思维点拨
项目式探究题是近年来出现的一类新题型,试题以项目式学习为载体,以物质的组成、性质、实验操作等为命题主线,分任务进行组合探究。该类试题涉及面广,有时还会与其他学科组合形成跨学科项目式探究题。该类试题难度不大,但综合性强,对学生的综合解题能力有一定要求。解答该类试题时,一定要认真审题,了解题目要求,并对学过的知识进行充分联想与迁移,结合题目提供的信息进行综合分析解答。
针对训练
(2022·广西北部湾经济区中考)纯碱是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃、洗涤剂的生产和造纸、纺织等行业。某化学兴趣小组的同学对纯碱的制备、性质及用途等开展了项目式学习。
(2)饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是_______(填序号)。
A. B. C. D.
B、D
任务一 了解纯碱的制备——侯氏制碱法
侯氏制碱法的主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体,生成
碳酸氢钠和氯化铵 ,再加热碳酸氢钠制得纯碱。
(1)纯碱属于____(填“酸”“碱”或“盐”)。
盐
猜想二: 与 作用,产生较多的 ,使溶液呈碱性。
猜想三:_____________________________________________。
与水作用,产生较多的 ,使溶液呈碱性
(2)提出猜想:
猜想一: 单独起作用,产生较多的 ,使溶液呈碱性。
任务二 探究纯碱的性质 溶液呈碱性
(1)查阅资料:
①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的 。
② 在水中全部解离成 和 。
③ 溶液呈中性, 、 对溶液的酸碱性没有影响。
(3)实验探究:
实验操作 实验现象 实验结论
向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入 2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 猜想一不
成立
向试管中加入一定量的 溶液, 滴入2滴酚酞溶液 溶液无明显变化 猜想二不
成立
①向试管中加入一定量的 溶 液,滴入2滴酚酞溶液 ②往①所得溶液中逐滴加入 溶 液至过量 ①溶液由无色变为 红色 ②_______________ ______________ 猜想三成
立
产生白色沉淀,溶液红色消失
(4)解释与结论:同学们和老师交流,得知 和 作用,产生较
多的 和另一种阴离子。
(5)拓展与延伸:结合任务二的所有信息和结论,运用初中化学所学
知识,经过分析推理可得 溶液中含有的阴离子是____________。
、
任务三 探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
(1)查阅资料: 可用于生产洗涤剂。 溶液呈碱性,可
清洗油污,且溶液碱性越强,去油污效果越好。
(2)实验探究:兴趣小组的同学继续对影响 溶液去油污效果的
因素进行探究。
他们用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为 、 和 的
溶液,并测定溶液的 ,记录数据如下表。
实验编号 溶质质量分数 溶液温度/ 溶液的
① 20 10.90
② 40 11.18
③ 60 11.26
④ 20 11.08
⑤ 50 11.27
⑥ 60 11.30
⑦ 20 11.22
⑧ 40 11.46
⑨ 70 11.50
(3)解释与结论:对比实验①、②和③,可得出的结论是___________
_________________________________________。要证明 溶液的
与溶质质量分数的关系,可选择的3个实验的编号是________。
在浓度相同的情况下,温度越高,碳酸钠溶液的碱性越强
①④⑦
(4)拓展与应用:下列物质可用于去除油污的是______(填序号)。
A. B.
C. D.
B、C
中考化学探究题
备考练习
提分练
图1
1.(2022·山东烟台中考)学习了金属的化学性质后,化学兴趣小组的同学进行了图1所示的实验。
【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色,硝酸亚铁溶液呈浅绿色,硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图1所示的实验,验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
(1)试管①中观察到的实验现象是
______________________________________。
试管③中反应的化学方程式是
_______________________________。
有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色
(2)你认为通过图1所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属
在溶液中的活动性强弱?____(填“能”或“不能”)。
能
图1
图2
【实验二】完成实验一后,同学们将试管①、②、③内反应后的物质都倒入废液缸中(如图2)。他们对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣,待混合物充分反应后,将其过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。
(3)小明将铁丝放入浅绿色滤液中,一段时间后,铁丝表面没有发生
变化。由此判断滤液中含有的溶质是_____________________(填化学
式)。
、
(4)探究滤渣的成分
①【提出问题】滤渣的成分是什么?
②【做出猜想】
小明的猜想:银、铜、铁、锌。
银、铜
你的猜想:猜想Ⅰ为________;猜想Ⅱ为银、铜、铁
③【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确,结合上述实验现象分析,
小明的猜想不正确的原因是______________________________________
___。
锌能与硝酸亚铁反应,溶液不可能呈浅绿色
实验步骤 实验现象 结论
取少量滤渣样品,________________ ________________________________ _____ _________________ _________________ 猜想Ⅱ正
确
向其中加入稀盐酸(答案不唯一,但需与现象保持一致)
有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
④【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确,请你完成下列实验方案。
⑤【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物
外,还需要考虑________________。
反应物是否过量
2.小明从超市买来一袋干果,发现袋里有一个小纸包,上面标明“铁系食品脱氧剂,主要成分:铁粉、活性炭、氯化钠”。化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。
(1)【查阅资料】
①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是:铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。
②活性炭和氯化钠是辅助材料,能提高铁粉的脱氧效果。
③ 溶液能与 溶液反应得到血红色溶液,常用于 的
检验。
(2)【提出问题】这包食品脱氧剂中的铁粉是否变质?
假设一:铁粉没有变质。
假设二:铁粉部分变质。
假设三:铁粉全部变质。
(3)【实验探究Ⅰ】
实验操作 实验现象 结论
实验1 取少量固体于烧杯中,加入 足量稀盐酸,用玻璃棒充分 搅拌,静置,过滤,得滤液A 产生大量气泡 脱氧剂中含
有____
烧杯中溶液呈浅棕 黄色,底部有少量 黑色物质 脱氧剂中含
有C、
实验2 取少量滤液A于试管1中,向 其中滴加______溶液 ______________
溶液呈血红色
(4)【实验结论】假设二正确。
(5)【实验探究Ⅱ】小明为证明这包食品脱氧剂中还有氯化钠,再取
少量滤液A于试管2中,向其中滴加硝酸银溶液,生成白色沉淀,继续滴
加稀硝酸,沉淀不消失。由此证明,食品脱氧剂中含有氯化钠,请写出
生成白色沉淀的化学方程式:______________________________。
(6)【反思评价】小亮认为小明的检验方案并不能证明氯化钠的存在,
你认为其原因是 _______________________________________________
______________________________________________________________
_____。
实验1中加入了稀盐酸,稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,过量的盐酸或氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀
冲刺练
3.(2023·广西柳州一模)硬水加热时易产生水垢,很多工厂需要对硬水
进行软化处理。某小组同学利用溶质质量分数为 的肥皂水来比较
水的硬度。
【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物;软水不含或含较少
可溶性钙、镁化合物。
Ⅰ.探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系。
【进行实验】向蒸馏水中加入 和 的混合溶液,配制两
种不同硬度的硬水。
用蒸馏水和两种硬水完成三组实验,实验记录如下表:
组别 第1组 第2组 第3组 实验操作 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
混合溶液用量/滴 0 0 0 1 1 2 2 2
肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20
产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少
【解释与结论】
(1) 在水溶液中完全以离子形式存在,写出钙离子、氯离子的符
号:______、____。
(2)对比实验②和⑧可知,肥皂水能区分软水和硬水,依据的现象是
______________________________________
实验②中产生泡沫量多,实验⑧中无泡沫
组别 第1组 第2组 第3组 实验操作 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
混合溶液用量/滴 0 0 0 1 1 2 2 2
肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20
产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少
(3)设计第2组实验时,为控制水的硬度相同,实验⑤中 的值应为___。
1
组别 第1组 第2组 第3组 实验操作 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
混合溶液用量/滴 0 0 0 1 1 2 2 2
肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20
产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少
(4)设计第2组实验的目的是____________________________________
_______________。
探究水的硬度相同时,肥皂水用量与产生泡沫量的关系
组别 第1组 第2组 第3组 实验操作 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
混合溶液用量/滴 0 0 0 1 1 2 2 2
肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20
产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少
(5)由上述三组实验得到的结论是_______________________________
______________________________________________________________
_________________。
其他条件相同,当水的硬度相同时,肥皂水用量越多,产生泡沫越多;当肥皂水用量相同时,水的硬度越小,产生泡沫越多
组别 第1组 第2组 第3组 实验操作 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
混合溶液用量/滴 0 0 0 1 1 2 2 2
肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20
产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少
Ⅱ.比较不同水样的硬度。
【进行实验】用四种水样完成实验,记录观察到泡沫产生时所需肥
皂水的用量。
实验操作 水样 肥皂水用量/滴
市售纯净水 2
煮沸后的自来水 6
自来水 9
湖水 14
【解释与结论】
(6)硬度最大的水样是______。
湖水
(7)继续实验,发现山泉水的硬度大于自来水的硬度,实验方案为____
________________________________________________________________
______________________(提示:实验方案需要写全操作、现象、结论)。
取 山泉水样品于试管中,滴加 的肥皂水,观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量大于9滴
实验操作 水样 肥皂水用量/滴
市售纯净水 2
煮沸后的自来水 6
自来水 9
湖水 14
4.(2023·福建中考)为完成“研究钢铁防护的方法”的实践性作业,学习
小组的同学们查得资料:钢铁膜化处理是钢铁防护的重要方法,其目的
是在钢铁表面形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能要做“滴
铜实验”,即往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂,若 后钢铁表面才
出现红色物质,则表明该钢铁表面的保护膜抗腐蚀性能达标,且越迟出
现红色物质,说明保护膜的抗腐蚀性能越好。请和小组同学一起使用某
种膜化剂开展如下研究。
Ⅰ.验证保护膜的抗腐蚀性能。
【实验1】对有膜化和未膜化的薄钢片分别进行滴铜实验,有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟。
(1)出现红色物质的原因是________________________(用化学方程
式表示)。
(2)有膜化的薄钢片出现红色物质的时间明显推迟,原因是_________
_____________________________________________。
腐蚀剂破坏钢铁表面的保护膜需要一定的时间(合理即可)
Ⅱ.探究膜化条件对膜层外观的影响。
【实验2】其他条件相同时,将薄钢片放入 、不同温度的膜化剂
中浸泡 ,观察钢片表面形成的膜层外观,结果如下表:
温度/ 50 60 70 80
膜层外观 粗糙 致密、均匀 致密、均匀 粗糙
1.5 2.0 2.5 3.0
膜层外观 易脱落 粗糙 致密、均匀 致密、均匀
(3)实验3的目的是_____________________________________。
探究不同 的膜化剂对膜层外观的影响
【实验3】已知 时,膜化剂不稳定。其他条件相同时,将薄钢
片放入 、不同 的膜化剂中浸泡 ,观察钢片表面形成的膜
层外观,结果如下表:
(4)根据实验2、实验3的结果可知,膜层外观符合要求的膜化温度、
的范围依次为___________、_________。
Ⅲ.确定抗腐蚀性能较好的膜化条件。
【实验4】依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片进行对
比实验,以确定适宜的膜化温度和 。
(5)实验4中,确定适宜温度的实验方案是________________________
______________________________________________________________
_________________________。
取 、 膜化处理后的钢片,分别进行滴铜实验,观察并记录从滴入腐蚀剂到钢片表面开始出现红色物质所用的时间
Ⅳ.实践反思。
(6)反思上述实践活动,请再提出一个关于钢铁膜化处理可进一步探
究的问题:__________________________________________________。
膜化剂浓度对钢铁膜化处理效果有何影响(合理即可)