2020年中考化学实验考题突破04教材基础实验及拓展（二）讲练新人教版.docx

04 教材基础实验及拓展（二）（讲练）【题型概述】水的电解、探究燃烧的条件、探究金属的锈蚀、化学反应前后物质的质量有无变化（即质量守恒）、金属活动性顺序的探究、碱变质的探究等实验，在每年的中考题中常考，题型涉及也很广泛，比如选择题 、填空题、探究题等。考查内容主要以课本为主，会有创新性的拓展考查。这部分试题需要学生，首先掌握好课本上这一部分实验的基础考点，再通过全国各地的考题以及变式考题，研究题型，探究解题方法，提高解题技巧。【考点梳理】考点一：水的电解1、原理：2H2O2H2+O2（分解反应）2、实验现象：通电后，两电极上都有大量的气泡产生，液面下降，一段时间后，正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1：2。3、气体检验：（1）正极：用带火星的木条，带火星的木条复燃，证明正极产生的气体是氧气；（2）负极：用燃着木条，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明负极生成的气体是氢气。4、结论：（1）水是由氢元素和氧元素组成的。（2）水在通电的条件下分解成氢气和氧气，并且它们的体积比是2：1。（3）化学变化的本质：在化学反应中，分子分解成原子，而原子不可再分，原子又重新结合成新的分子。考点二：探究燃烧的条件1、实验现象：铜片上的白磷燃烧，发黄光，放热，产生大量白烟。红磷不燃烧。水下的白磷不燃烧。2、实验结论：通过实验现象 对比说明燃烧需要：温度达到着火点。通过实验现象 对比说明燃烧需要：氧气。3、小结燃烧的条件：物质具有可燃性； 可燃物跟氧气充分接触；可燃物的温度达到着火点以上；三者同时具备才可以燃烧。考点三：探究金属的锈蚀1、铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3xH2O）发生化学反应。2、影响金属锈蚀的因素：铁的纯度、环境温度、氧气浓度酸碱性等都是影响锈蚀的因素。3、铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时用稀盐酸或稀硫酸除去Fe2O36HCl2FeCl33H2O。考点四：探究化学反应前后物质的质量有无变化1、药品选择依据：（1）药品能发生化学反应，且反应现象明显。（2）实验验证：有气体参加或生成的实验必须在密闭容器里进行；否则如：有气体生成的实验没密闭，天平会不平衡（生成的气体逸散到空气中）；如：有气体参加的实验没密闭，天平会不平衡（没有称量参加反应的气体）。2、实验设计：方案一：装置；液体与液体反应，有固体生成；敞口；天平平衡；能验证守恒定律。方案二：装置；固体与气体反应，有固体生成；密闭；天平平衡；能验证守恒定律。实验结论：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。考点五：金属活动性顺序的探究1、探究依据：在金属活动性顺序里：（1）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）氢后的金属不与酸发生置换反应。（2）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）2、实验方案设计（1）比较两种金属的活动性强弱：方法一：将打磨过的金属分别插入等溶度的稀盐酸或硫酸中，观察是否反应或反应的剧烈程度。方法二：将打磨过的一种金属单质放入另一种金属的盐溶液中，观察是否反应。（2）比较三种金属的活动性强弱：方法一：两盐夹一金：将活动性排在中间的金属单质分别放入其它两种金属的盐溶液中，观察现象。方法二：两金夹一盐：将活动性最强和最弱的金属单质放入活动性在中间的金属的盐溶液中，观察现象。3、实验注意事项（1）实验前需要将金属进行打磨，目的是除去金属表面的氧化膜和污物。（2）比较金属活动性时，需要注意在、控制变量法的应用，如酸溶液或盐溶液的温度、浓度、体积，金属的形状、表面积等需要一致。考点六：碱变质的探究（一）氢氧化钠变质探究1、变质原因：2NaOHCO2Na2CO3H2O。2、探究氢氧化钠是否变质：分析只需检验样品中是否含有CO32-。3、实验方案：（1）加入稀酸溶液，产生气体通人澄清石灰水，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。实验中的化学方程式分别：Na2CO32HCl2NaClH2OCO2、Ca（OH）2CO2CaCO3H2O。（2）加入澄清石灰水（或氢氧化钡），产生白色沉淀：Ca（OH）2Na2CO3CaCO32NaOH。（3）加入氯化钡（或氯化钙）溶液，产生白色沉淀：BaCl2Na2CO3BaCO32NaCl。3、探究氢氧化钠是部分变质还是全部变质：分析在有CO32-存在的情况下，检验是否有OH-。思路：先除尽CO32-（除去时，且不可引入OH-），再检验OH-。（1）除尽CO32-的方法：取样品加过量的加入BaCl2（或CaCl2）溶液，产生白色沉淀：BaCl2Na2CO3BaCO32NaCl。（2）OH-检验的方法：加紫色石蕊试剂、紫色石蕊溶液变蓝；或加入无色酚酞试剂、无色酚酞试液变红。（二）拓展：氢氧化钙变质变质原因：Ca（OH）2CO2CaCO3H2O。探究分析：是否变质、部分变质和全部变质。【典题聚焦】题型一：水的电解【例1】【2019广东省】电解水实验装置如图所示。下列说法正确的是（）A电解前后元素种类不变 B实验说明水由H2和O2组成C反应的化学方程式为2H2O2H2+O2 Da管收集的气体能使燃着的木条燃烧更旺【答案】A【解析】A、由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，故选项说法正确。B、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误。C、反应的化学方程式为2H2O2H2+O2，故选项说法错误。D、a试管与电源负极相连的试管内的气体体积多，是氢气，不能使燃着的木条燃烧更旺，故选项说法错误。故选：A。【技巧点拨】本题难度不大，掌握电解水的实验现象、结论（正氧负氢、氢二氧一）等是正确解答本题的关键。【变式训练】1、【2019辽宁葫芦岛】电解水实验如图所示，下列说法正确的是（）A正极得到的气体是氢气 B负极得到的气体具有可燃性C该实验说明水由氢气和氧气组成 D实验结束时产生的氢气和氧气的质量比为2：1【答案】B【解析】A、电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，故正极得到的是氧气，故A错误；B、电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，故负极得到的是氢气，氢气具有可燃性，故B正确；C、水是由氢元素和氧元素组成的，故C错误；D、电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，产生的氢气与氧气的体积比是2：1，质量比是1：8，故D错误；故选：B。2、【2019.北京】氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。（1）右图中，产生氢气的试管是_（填“1”或“2”）。（2）我国开发出一种新型催化剂，实现了在光照下分解水，反应的化学方程式为_。【答案】（1）1；（2）2H2O22H2+O2。【解析】（1）电解水时正极产生的是氧气，负极产生的气体是氢气，它们的体积比为1:2，即1产生的是氢气；（2）在催化剂和光照下分解水的反应的化学方程式：2H2O22H2+O2。题型二：探究燃烧的条件【例2】【2019.北京】用下图装置进行实验。升温至60的过程中，仅燃烧；继续升温至260的过程中，仅燃烧。下列分析不正确的是（ ）A燃烧，说明白磷是可燃物 B对比，可说明红磷的着火点比白磷的高C对比，可验证燃烧需可燃物与氧气接触 D未燃烧，说明无烟煤不是可燃物【答案】D【解析】无烟煤是可燃物，未燃烧，是因为温度没有达到着火点，不能说明无烟煤不是可燃物。故选D。【技巧点拨】熟悉常见气体的制备原理以及对应的化学方程式，对应的制取与收集装置以及验满、检验等，用多功能装置，用排空气法收集气体时，气体密度比空气大的从长管进，密度比空气密度小的从短管进。【变式训练】1、【2019山东德州】根据如图所示的实验现象分析，下列说法错误的是（ ）A.对比说明物质燃烧需要与空气接触 B.中使温度达到白磷着火点是利用了铜的导热性C.烧杯中的热水只起提高温度的作用 D.对比说明红磷着火点高于白磷【答案】C【解析】对比说明物质燃烧需要与空气接触；中使温度达到白磷着火点是利用了铜的导热性；烧杯中的热水可以提高温度，也可以隔绝空气的作用；白磷燃烧，红磷不燃烧可以说明红磷着火点高于白磷。故选C。2、【2019湖南怀化】用如图装置在相应条件下完成下列实验探究燃烧条件：B盛木炭粉。由A处通N2一段时间后，加热B，B、C无明显变化。待B冷却至室温，由A处通入O2一段时间，B、C无明显变化。由A处继续通入O2，加热B，木炭粉燃烧，C中溶液变浑浊。结论：由、可知燃烧需要 ；由、可知燃烧需要 。【答案】与氧气接触；温度达到着火点。【解析】可燃物在氮气中加热不燃烧，可燃物在氧气中加热燃烧，由、可知燃烧需要与氧气接触；可燃物通入氧气未加热不燃烧，可燃物通入氧气加热燃烧，由、可知燃烧需要温度达到着火点；题型三：探究金属的锈蚀【例3】【2019广东省】探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是（ ）A甲和乙：水 B乙和丙：空气 C甲和丙：空气 D甲和丁：水【答案】D【解析】A、一段时间后，甲和乙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误。B、一段时间后，乙和丙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误。C、一段时间后，甲和丙试管中的铁钉均不生锈，不能探究铁锈蚀的条件，故选项错误。D、一段时间后，甲试管中的铁钉不生锈，丁试管中的铁钉生锈，可用于探究探究铁锈蚀的条件，故选项正确。故选：D。【技巧点拨】本题难度不大，设计实验时要掌握其原理和区别，掌握对比实验的关键是必须至少有一组作为对照是正确解答本题的关键。【变式训练】1、【2019重庆B卷】为了探究铁制品锈蚀的条件，小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行下面的四组实验，一段时间后只在实验I中观察到了红褐色的锈斑，其他均无明显变化。下列说法错误的是（ ）A.I和说明铁制品锈蚀需要O2 B.I和说明铁制品锈蚀需要H2OC.I和说明H2O和O2同时存在，铁制品不一定发生锈蚀D.和说明铁制品的锈蚀与铁制品内部结构有关【答案】D【解析】I和对比实验说明铁制品锈蚀需要O2；I和对比实验说明铁制品锈蚀需要H2O；I和对比实验说明H2O和O2同时存在，铁制品不一定发生锈蚀；和说明铁制品的锈蚀与铁制品内部结构和水有关。故选D。2、【2019广东深圳一模】我国矿物种类齐全，储量丰富。工业上从从含有金属元素的矿石中提炼金属。其中赤铁矿是炼铁的主要原料。请回答下列问题： (1)铁制品广泛应用于生产、生活中。下列不属于铁合金的是_(选填字母)。A.Fe(OH)3 B.生铁 C.不锈钢 铁钉生锈，属于_变化(选填“物理”“化学”)：下图是探究铁钉在不同条件下发生生锈的实验，其中铁锈蚀最快的是_(选填字母)。【答案】（1）A；化学；B【解析】（1）铁合金是铁与一种或几种元素组成的中间合金，属于混合物，A项氢氧化铁属于纯净物，不属于合金。铁钉生锈，产生了新的物质氧化铁，属于化学变化，铁生锈的条件是：与空气（或氧气）、水接触，故B项铁锈蚀的最快。题型四：化学反应前后物质的质量有无变化【例4】【2019年山东省青岛一模】为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验，请根据图示回答问题：（1）甲同学设计的实验如图 A 所示，反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；两种物质反应后，托盘天平的指针 选填“向左”、“向右”或“不”）偏转，原因是 。（2）乙同学设计的实验如图B所示，通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量 。（3）两位同学通过交流反思得到启示：在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在 装置中进行（4）从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是 （选填序号）原子种类 分子种类 原子数目 分子质量 分子数目 原子质量【答案】（1）向右；锌和稀硫酸反应生成的氢气逸出（2）不变（3）密封（4）【解答】（1）两种物质反应后，托盘天平的指针向右偏转，原因是锌和稀硫酸反应生成的氢气逸出故填：向右；锌和稀硫酸反应生成的氢气逸出（2）乙同学设计的实验如图B所示，硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，反应前后指针不发生偏转，通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量不变故填：不变（3）在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在密封装置中进行故填：密封（4）反应前后原子种类一定不变；反应前后分子种类一定改变；反应前后原子数目一定不变；反应前后分子一定改变，不同的分子质量可能相等，也可能不相等；反应前后分子数目可能改变，也可能不改变；原反应前后子质量一定不变故填：【技巧点拨】要弄清楚药品是否发生化学反应，以及反应是否有气体生成或参与，同时明确装置是否需要密闭，这些是质量守恒定律的实验探究的解题关键。【变式训练】1、【2018山东滨州】下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（）ABCD【答案】C【解析】A、镁燃烧生成氧化镁，由于不是在密封容器中进行，不能用于验证质量守恒定律；B、稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳逸出装置，不能用于验证质量守恒定律；C、氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，能够用于验证质量守恒定律；D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，生成的氢气逸出装置，不能用于验证质量守恒定律。故选：C。2、【2019.河北】根据如图所小的实验回答问题。（1）甲为蒸发溶液的实验。加热时若不搅拌，造成的后果是 ；当观察到 时，停止加热。（2）乙为通过红磷燃烧前后质量的测定验证质量守恒定律的实验。用红热的玻璃管引燃红磷，实验现象是：红磷燃烧，产生 ，放出大量热。实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止 ；实验时若取用红磷的量不足，对实验的结果 （选填“有”或“没有”）影响。【答案】（1）液体飞溅；蒸发皿中出现较多固体。（2）白烟；瓶塞飞出；没有。【解析】（1）甲为蒸发溶液的实验。加热时若不搅拌，造成的后果是液体飞溅；当观察到蒸发皿中出现较多固体时，停止加热。故填：液体飞溅；蒸发皿中出现较多固体。（2）红磷燃烧，产生白烟，放出大量热；实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止瓶塞飞出；实验时若取用红磷的量不足，对实验的结果没有影响，这是因为无论红磷是否完全反应，天平都保持平衡。故填：白烟；瓶塞飞出；没有。题型五：金属活动性顺序的探究【例5】【2019湖北鄂州】小亮学完合金后，知道了不锈钢的主要成分是铁，白铜中含有铜和镍（Ni）。他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。（1）查阅资料镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4，并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化学方程式： 。（2）猜想与假设根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料，对以上三种金属的活动性作出猜想：猜想FeNiCu；猜想 。（3）实验探究把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中，过一会儿取出，发现镍片表面无明显变化。证明 （填“猜想”或“猜想”）成立。（4）拓展延伸用铜片、NiSO4溶液和 ，通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。【答案】（1）查阅资料Ni + H2SO4NiSO4 + H2；（2）猜想与假设NiFeCu；（3）实验探究猜想；（4）拓展延伸铁片。【解析】（1）查阅资料根据反应物和生成物判断反应方程式：Ni + H2SO4NiSO4 + H2；（2）猜想与假设根据Ni可以与稀硫酸反应，说明Ni比Cu活泼，猜想NiFeCu；（3）实验探究把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中，过一会儿取出，发现镍片表面无明显变化说明Fe比Ni活泼，猜想成立；（4）拓展延伸用铜片、NiSO4溶液和铁片，通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。【技巧点拨】会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。【变式训练】1、【2018四川成都】探究锌、铜、镁的金属活动性时，下列现象、分析或结论正确的是（）A盐酸的浓度可以不同B铜片表面有气泡 C镁片的试管表面发烫D活动性CuZnMg【答案】C【解析】A、探究锌、铜、镁的金属活动性时，要注意变量的控制，注意要除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，则盐酸的浓度必须相同，故选项说法错误。B、铜的金属活动性比氢弱，与稀盐酸不反应，铜片表面无明显变化，故选项说法错误。C、金属与酸的反应属于放热反应，镁片的试管表面发烫，故选项说法正确。D、根据金属活动性顺序，活动性MgZnCu，故选项说法错误。故选C。2、【2019山东省聊城一模】某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：【查阅资料】铁的活动性比铜强【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：猜想一：RFeCu； 猜想二： ； 猜想三：FeCuR【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究主要操作主要现象结论甲将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中 。猜想一正确乙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 （填“快”或“慢”）丙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中 。写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 。【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：（1）金属与氧气反应的难易和剧烈程度；（2）金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；（3）金属与 是否反应【答案】【进行猜想】故填：FeRCu【收集证据】主要现象甲R丝表面附着一层红色固体乙快丙不能燃烧3Fe+2O2Fe3O4【归纳总结】盐溶液【解析】【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：猜想一：RFeCu； 猜想二：FeRCu； 猜想三：FeCuR故填：FeRCu【收集证据】实验探究如下表所示：主要操作主要现象实验结论甲将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中R丝表面附着一层红色固体猜想一正确乙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快丙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中不能燃烧铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2Fe3O4故填：3Fe+2O2Fe3O4【归纳总结】比较金属活动性强弱的常见方法有：金属与氧气反应的难易和剧烈程度；金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度；金属与盐溶液是否反应故填：盐溶液题型六：碱变质的探究【例6】【2019湖南郴州】甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的 NaOH 溶液变质程度进行实验探究。（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加 23 滴酚酞溶液，观察到 ，他认为该溶液未变质。（2）乙同学查阅资料获知，Na2CO3溶液遇指示剂变色与NaOH 溶液相同，认为甲同学的检验方法不正确。乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，观察到 ，他认为已完全变质。写出此现象的化学方程式 。（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，他的猜想是 。 他用如下实验方案来证明自己的猜想：取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在 。（填化学式）静置后取上层清液于另一支试管中，加入 23滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在 。（填化学式）【答案】（1）溶液变红。（2）有气泡产生；Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2。（3）氢氧化钠部分变质；Na2CO3。NaOH。【解析】（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加 23 滴酚酞溶液，观察到溶液变红，他认为是氢氧化钠，于是认为该溶液未变质，故填：溶液变红。（2）乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，由于碳酸钠能与盐酸反应产生气体，故观察到有气泡产生，他认为已完全变质，出现此现象的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2，故填：有气泡产生；Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2。（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，故提出新的猜想是氢氧化钠部分变质。 故填：氢氧化钠部分变质；取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在碳酸钠，故填：Na2CO3。静置后取上层清液于另一支试管中，加入 23滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在氢氧化钠，故填：NaOH。【技巧点拨】掌握好氢氧化钠（或氢氧化钙）的变质原因、碳酸根离子的检验和除去方法、氢氧根离子的检验，并且注意选择试剂的量，以及种类，是正确解答本题的关键。【变式训练】1、【2019辽宁营口】化学实验小组的同学在实验室里发现桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，他们对溶质的成分产生了探究的欲望。【查阅资料】Ca2+和OH-在水溶液中不能大量共存【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？【提出猜想】猜想一：NaOH溶液部分变质 猜想二：NaOH溶液完全变质【实验探究】（1）氢氧化钠溶液变质的原