2020届中考化学三轮复习《实验探究》专题压轴练习

1、实验探究题类型一物质组成、成分或含量的探究|针对训练|角度1物质组成及反应后成分定性探究1.2019·山西冬季雾霾频发。某校社会实践小组的同学们,对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。信息检索雾是浮游在空气中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其他元素。提出问题某地霾的成分是什么?实验准备选择该地重度雾霾天气,用SDLKC-1000型大流量样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10 g。活动一:探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。实验方案实验步骤实验现

2、象实验结论方案一取5 g样品,加少量熟石灰粉末,混合、研磨  含有铵盐方案二取5 g样品,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加 有白色沉淀生成含有硫酸盐总结反思工业上应加强对污染企业的监管,农业上应合理施用化肥。活动二:探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图所示的创新实验(将活动一得到的残渣,干燥后置于中间凹槽内)。图实验步骤滴入过氧化氢溶液制取O2,排出装置内空气后,再在导管口接上气球。向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水。接通电源,用红热电阻丝点燃残渣。实验现象残渣剧烈燃烧,澄清石灰水变浑浊,气球变大。实验结论霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是。&

3、#160;交流研讨某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生质疑,理由是。 活动三:查阅资料,霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素,其中的有害元素除Cd外,还有。 能力发展请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表:项目雾霾频发的成因控制雾霾频发的做法政府采取的应急措施能源结构不合理推广太阳能发电人工降雨烧散煤取暖 向空中或地面洒水 推广新能源汽车私家车限号出行检查进度小组同学没有进行的探究项目是 。 2.2019·安顺实验室有一包白色粉末,可能含有Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(N

4、O3)2和KCl中的一种或几种,为了确定其成分,某化学兴趣小组进行了如下实验探究。查阅资料CaCl2溶液显中性;K2CO3和“纯碱”的化学性质极其相似;MgCO3微溶于水,不考虑为沉淀。实验步骤步骤:取一定量样品于烧杯中,加足量水充分溶解,有白色沉淀产生,溶液呈无色。初步结论:原粉末中一定不含。 步骤:将步骤中的混合物过滤,进行下一步实验探究。实验探究一小明同学对步骤中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案:实验步骤实验现象实验结论取一定量滤液于试管中,加入足量CaCl2溶液,充分振荡后,再滴加酚酞溶液溶液呈红色由此确定原粉末中含有 请说明加入足量CaCl2溶液的理由:

5、60;。 猜想假设小红同学对步骤中过滤所得固体成分提出了如下猜想:Mg(OH)2BaSO4BaCO3Mg(OH)2、BaSO4BaSO4、BaCO3Mg(OH)2、BaCO3Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3实验探究二小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案:实验步骤实验现象实验结论(1)取一定量过滤所得固体于试管中,加入足量稀盐酸,充分振荡有气泡产生,沉淀完全溶解上述猜想可能成立 (2)向(1)试管中,继续滴加足量的NaOH溶液有白色沉淀产生上述猜想一定成立 请写出(2)中产生白色沉淀的化学方程式:。 归纳总结通过上述实验验证,原粉末中仍不能确定的成

6、分是。 3.某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。查阅资料蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。作出猜想蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。实验验证1 (1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到,证明有水生成。 (2)用涂有饱和澄清石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为。 小明提出质疑:石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后,析出了氢氧化钙。 甲乙图同学们又用如图中甲所示的装置进行实验,1 min后,提起锥形瓶,翻转后注入20 mL饱和石灰水,加塞、振荡,观察到石灰水变

7、浑浊,确定有二氧化碳生成。实验中小明观察到一个意外现象:锥形瓶内壁上有少量黑色物质。交流讨论经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。 为验证一氧化碳,他们设计了如图乙所示的实验。实验验证2 (1)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是。 (2)将a端插入蜡烛的焰心。(3)用酒精灯加热b端的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧,有一氧化碳生成。(4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是。 拓展应用含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源且污染空气,为使其充分燃

8、烧,应采取的措施是(答一条即可)。 4.2019·益阳向一定量的NaOH溶液中慢慢通入CO2气体,看不到明显现象。某实验小组的同学对所得溶液成分进行了如下探究,请你参与他们的探究活动,并完成以下问题。提出问题所得溶液中溶质的成分是什么?查阅资料资料一:将CO2气体慢慢通入一定量的NaOH溶液中,可能发生以下两个化学反应:先发生反应:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。当NaOH反应完全后,继续发生反应:Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3。资料二:Ca(HCO3)2易溶于水;CaCl2溶液与NaCl溶液均呈中性;NaHCO3溶液显碱性,可使酚酞溶液变红色。猜想与假

9、设小组同学通过讨论,提出了以下四种猜想:猜想一:溶质为NaOH和Na2CO3;猜想二:溶质全部为Na2CO3;猜想三:溶质为; 猜想四:溶质全部为NaHCO3。实验探究小组同学设计并完成了如下实验:实验步骤实验过程实验现象实验结论取适量反应后的溶液置于试管中,加入过量CaCl2溶液有白色沉淀生成猜想 不成立取适量步骤反应后的上层清液,滴加几滴酚酞溶液  猜想二不成立取适量步骤反应后的上层清液,滴加适量稀盐酸有气泡产生猜想 成立实验总结针对上述实验,实验小组的同学总结并写出了上述探究过程中的各步反应方程式。你认为步骤发生反应的化学方程式是。

10、60;角度2标签破损的物质成分探究5.2018·十堰某学习小组在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图),经实验员分析得知原瓶溶液中的溶质可能是NaHCO3、NaOH、Na2CO3和NaCl中的一种,四位同学分别对该试剂作出猜想并进行实验探究。图提出问题这瓶试剂是什么溶液?猜想与假设甲猜想:NaHCO3溶液;乙猜想:NaOH溶液;丙猜想:Na2CO3溶液;丁猜想:NaCl溶液。查阅资料上述四种物质的相关信息如下:物质NaHCO3NaOHNa2CO3NaCl常温下溶解度/g9.610921.536常温下稀溶液的pH913117实验探究1取瓶中溶液少许于试管中,滴加几

11、滴酚酞溶液,溶液变红。实验探究2另取瓶中溶液少许于试管中,滴加足量的稀盐酸,产生气泡。实验分析通过实验探究1可知(1)同 学的猜想一定错误。甲同学仔细分析四种物质的相关信息表后发现自己的猜想错误,他的理由是(2) 。 丙同学分析实验探究2并结合以上同学的实验结论,认为原瓶溶液是Na2CO3溶液。实验探究2中发生反应的化学方程式为(3)。 讨论质疑乙认为以上同学分析有漏洞,需要进一步实验确定,于是又进行了如下探究。实验探究3在实验探究1试管中的红色溶液中滴加过量氯化钙溶液(中性),充分反应后,试管中溶液仍呈红色,但有白色沉淀产生。得出结论通过实验探究3可证

12、明这瓶试剂为(4)溶液,但已经部分变质。 反思与拓展学习小组反思了这瓶试剂因为(5)而变质,得出了该溶液正确的保存方法。若要除去该溶液变质部分所采用的方法是(6)(用化学方程式表示)。 角度3物质组成成分定量探究6.2019·黄冈获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后,学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品,进行成分探究。兴趣小组经资料查询,通常瓦斯气体可能含有CO、CO2、CH4等气体,为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种,小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论:图(已知:CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O)(1)同学甲认为,氧化钙的作

13、用是防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰,小组成员一致同意。(2)同学乙认为,若装置C中CuO变红,则除了甲烷与CuO可能发生反应外,还可能发生的反应是(用化学方程式表示)。 (3)同学丙认为,欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而质量增加,说明混合气体中含有CH4的思路不严密,认为需要在(填序号)之间再增加一个D装置(编号为F),才能证明含有CH4。 (4)同学丁认为,B装置可有可无。说说你的看法和理由: 。 (5)同学戊认为,该装置存在着重大安全隐患,小组成员一致同意。 综合上述讨论,兴趣小组将经过安全处理后的混合气体,通过改进后的装置进行了

14、实验探究,请根据实验现象和数据填写结论:装置实验现象/数据实验结论A石灰水变浑浊通过实验现象和数据,小组成员一致认为该气体样品中含有 B无明显现象C黑色粉末变成红色D装置D增重3.6 gE装置E增重4.4 g7.2019·武汉某校实验室有一瓶久置的铁屑,其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数,某兴趣小组按图所示装置进行实验(装置气密性良好;固定装置已略去;氮气不与铁屑中的成分反应;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。图部分实验步骤如下:.称量硬质玻璃管的质量。将样品放入硬质玻璃管中,称量硬质玻璃管和样品的质量。.连接好装置。缓缓通入N2,点燃甲处的酒精喷灯,待硬

15、质玻璃管中固体恒重,记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。.再次连接好装置,继续实验。通入CO,点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重,熄灭酒精喷灯,继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。实验数据记录如下表:质量硬质玻璃管m1硬质玻璃管和样品m2步骤硬质玻璃管和剩余固体m3步骤硬质玻璃管和剩余固体m4请回答下列问题。(1)步骤丙处酒精灯的作用是。 (2)步骤硬质玻璃管中反应的化学方程式为。 (3)样品中氧化铁的质量分数为(用m1、m2、m3、m4的代数式表示)。若步骤中氧化铁没有完全反应,样品中水的质量分数测量结果将(填“偏大”“偏

16、小”或“不变”)。 (4)有关样品,下列说法正确的是(填序号)。 A.样品中氢元素的质量为19(m2-m3)B.样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3-m1C.样品中铁单质的质量为m4-m1D.样品中氧元素的质量为m3-m48.2019·江西足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇,并对其成分进行如下探究。查阅资料嗅盐是由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成,能释放出氨味气体,对人体神经会产生强烈的刺激作用,但过量吸入会危害健康。氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。提出问题嗅盐中

17、盐类物质是什么?实验探究填写表中空格。实验小军的实验小英的实验方案嗅盐与 (填一种物质)混合研磨现象闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝   结论嗅盐中含有NH4+嗅盐中含CO32-确认了小军的实验结论证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵质疑小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见表),进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有 (填离子符号)的可能性。继续探究同学们利用如图所示装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。图反应原理:(NH4)2CO3+2NaOHX+2NH3+ 2H2O。其中X的化学式为。 数据记录实验称取样品

18、质量为m1,反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3,反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。数据处理通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。反思与评价关于该实验的说法正确的是  (填序号,双选)。A.嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为:48(m3-m2)17m1×100%B.倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸C.可以用浓硫酸替代稀硫酸D.停止加热后要通入一段时间空气,否则测定结果会偏小9.2018·厦门一检用如图0所示装置(夹持装置已略去)测定空气中氧气的含量。图0已知:白磷的着火点为40 ;带刻度玻璃管读数从上往下增大。.实验步骤

19、(1)检查图甲装置的气密性:往管B中加适量水,塞紧管A上端的橡皮塞,调整管B的高度,使管B内液面高于另一侧液面,过一段时间,当观察到现象:,说明装置气密性良好。 (2)如图乙所示,将稍过量的白磷放入燃烧匙,塞紧橡皮塞,调整管A与管B内液面处于同一水平线,读取管B内液面读数V0。(3)用激光笔点燃白磷,可观察到管A内现象:,待冷却至室温,调整管A与管B内液面处于同一水平线,读取管B内液面读数V1(如图丙所示)。 (4)如图丁所示,打开管A上端橡皮塞,将管A位置下移,管B上移,至管A中充满水,立即再塞紧上端橡皮塞,调整管A与管B内液面处于同一水平线,读取管B内液面读数V2。.数

20、据记录与处理(5)某次实验记录数据如下表,请根据数据计算并填写表中空格。V0/mL1.87V1/mL8.02V2/mL31.60管A中氧气所占的体积/mL 管A中空气的体积/mL 空气中氧气含量(用数值列式即可) 重复3次实验,计算出空气中氧气含量的平均值。.实验评价(6)与教材实验(装置如图1所示)比较,本实验的优点是(写一条)。 图1类型二变质类探究|针对训练|10.2019·重庆BCa(OH)2变质得到Ca(OH)2和CaCO3的混合物。李琳同学设计了如图3所示实验装置来测定CaCO3的含量。她用气密性良好的装置装上药品并通一会儿N2后关

21、闭止水夹,再打开分液漏斗活塞。提示:碱石灰(可以吸收CO2和H2O)、浓硫酸均足量,稀盐酸不考虑其挥发性。图3(1)通入N2的原因之一是N2的化学性质(填“活泼”或“不活泼”)。 (2)甲装置中发生中和反应的化学方程式为 。 (3)浓硫酸的作用是。 (4)测定CaCO3的含量需要测定两个物理量,其中一个物理量为样品的质量。另一个物理量为(填序号)。 A.滴下的稀盐酸质量B.反应前后乙装置增加的质量C.反应前后丙装置增加的质量D.反应前后丁装置增加的质量若去掉丁装置,测得CaCO3含量(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 甲装置中反应结束

22、后打开止水夹再通入一会儿N2的目的是。 类型三物质的性质探究|针对训练|11.2019·厦门二检研究小组设计下列实验方案探究CO2与NaOH溶液是否发生反应。方案一:查阅资料乙醇不与NaOH、Na2CO3、CO2反应;25 时,NaOH和Na2CO3在乙醇中的溶解度如下表。物质NaOHNa2CO3溶解度/g17.3<0.01实验装置如图5。图5实验步骤.打开K1,关闭K2,从导管口a通入CO2气体,直至观察到饱和NaOH的乙醇溶液中产生大量沉淀,停止通CO2;.从导管口a通入足量氮气;.关闭K1,打开K2,向装置甲的试管中滴入足量的稀盐酸,观察装置乙的现象。(1)步骤

23、产生沉淀的原因是。 (2)步骤的目的是。 (3)步骤装置乙中产生现象的原因是(用化学方程式表示)。 方案二:实验装置如图6丙(三颈瓶内集满CO2气体;装药品后的注射器B的活塞用夹子固定)。图6实验步骤按以下步骤完成实验,通过相对压强传感器测量瓶内压强的变化。整个实验过程的压强随时间变化如图丁。.将注射器A内的NaOH溶液注入瓶中,测量压强直至不再改变;.取下夹子,将注射器B内的盐酸注入瓶中,测量压强直至不再改变;.将两个注射器的活塞都拉回原位,并都用夹子固定,测量压强直至不再改变。(4)检查图丙装置气密性的方法:。 (5)为缩短中反应的时间,可采取的操作

24、是。 (6)写出导致压强变化的主要反应的化学方程式:。 (7)步骤结束后瓶内压强比注入NaOH溶液前小,其原因是。 (8)请结合图丁所示信息,说明NaOH与CO2发生了反应:。 类型四有关反应条件及影响因素的探究|针对训练|12.2019·重庆A小李将实验剩余的FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸,立即产生大量的无色气泡。(1)小李根据组成的元素猜测,无色气体可能是H2、O2、HCl、Cl2中的一种或多种。查阅资料Cl2是黄绿色、有刺激性气味的气体。FeCl3在水中解离出Fe3+、Cl-。根据资料,小李可排除的气体为。 实验一为进一

25、步验证该气体成分,他用燃着的木条伸入收集满该气体的小试管中,只观察到木条燃得更旺,则该气体一定含。 (2)小李认为上述过程中FeCl3溶液作了H2O2分解的催化剂。实验二为进一步探究哪种离子起催化作用,他做了图7所示的对比实验。若要证明FeCl3溶液中的Fe3+对H2O2分解起催化作用,除观察到试管c中无明显现象外,还需观察到的现象为 。 图7(3)小王同学认为由此得出“FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨,还需要补充实验来进一步探究,他们又设计了如下实验:实验三图8X溶液中溶质的化学式为。 得出结论要证明FeCl3溶液作H2O2分解的催化

26、剂,须满足以下两个方面的条件:从定性角度需观察到(填序号)的现象。 A.实验一B.实验二C.实验三从定量角度需得到的关系式为m1=(用m2和m3表示)。 类型五其他类探究|针对训练|13.2019·威海探究辨真伪。如图0,用一次性塑料水杯盛鲜榨果汁时,常用带皮柠檬片作装饰。网上传言,柠檬皮可以溶解这种水杯中的聚苯乙烯,危害人体健康,这种说法是真的吗?为了查明真相,小东用泡沫饭盒(主要成分是聚苯乙烯)和柠檬皮进行探究。图0(1)探究一:柠檬皮真的能溶解聚苯乙烯吗?进行实验将柠檬皮研磨成酱,取一匙涂在泡沫饭盒上,2分钟后饭盒光滑的表面变得凹凸不平,5分钟后凹凸更加明显

27、,10分钟后出现很多小孔。结论与解释柠檬皮中含有柠檬烯(C10H16),柠檬烯是一种(填“有机”或“无机”)溶剂,可以溶解聚苯乙烯。 反思交流用一次性塑料水杯喝水时,聚苯乙烯不会进入人体,放了带皮柠檬片后,聚苯乙烯会被溶解而进入人体,这说明物质的溶解性与 有关。一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯随意丢弃造成的环境问题被称为,果汁加工厂的大量柠檬皮被丢弃浪费,对此你有什么建议? 。 (2)探究二:酸性溶液、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗?实验用品:泡沫饭盒、柠檬皮酱、食醋、纯碱溶液、食盐水、水。查阅资料:酸性溶液、碱性溶液均不能溶解聚苯乙烯。进行实验取一

28、匙柠檬皮酱,与2 mL水混合均匀后涂在泡沫饭盒上;取一匙柠檬皮酱,与2 mL(写溶质化学式)混合均匀后涂在泡沫饭盒上; 取一匙柠檬皮酱,与2 mL(写溶质化学式)混合均匀后涂在泡沫饭盒上。 该实验方案中采用了对照实验的方法。请指出其中的对照实验:第一组对照实验(填实验编号,下同),第二组对照实验。 5分钟后观察到三个泡沫饭盒表面的凹凸程度几乎相同,实验结论为 。 (3)探究三:温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗?请将下表填写完整(柠檬皮中的成分在实验温度下性质稳定)。实验步骤实验现象实验结论   温度越高,越不利于柠

29、檬皮酱溶解聚苯乙烯解释实验结论: 。 【参考答案】类型一针对训练角度11.活动一:放出刺激性气味气体BaCl2溶液(或BaCl2溶液和稀盐酸,合理即可)活动二:实验结论Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O交流研讨可能含有不溶性有机物,它燃烧也会生成CO2(合理即可)活动三:Hg、Pd(或汞、铅)能力发展集中供暖(或煤改电、煤改气,合理即可)汽车尾气检查进度霾中是否含有硝酸盐(或是否含有不溶性有机物或是否含有其他元素或雾霾的危害)2.实验步骤CuSO4实验探究一KOH因K2CO3溶液显碱性,也能使酚酞变红,需排除其干扰实验探究二(1)(2)2NaOH+MgCl2Mg(OH

30、)2+2NaCl归纳总结KCl3.实验验证1 (1)小烧杯内壁有水珠出现(2)Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O氢氧化钙的溶解度减小(或水蒸发)交流讨论炭黑(或碳单质或碳或C)实验验证2 (1)阻挡炭黑,防止炭黑与氧化铜发生反应(4)先撤酒精灯,稍后撤蜡烛拓展应用提供充足的空气(或增大燃料与氧气的接触面积)4.猜想与假设Na2CO3和NaHCO3实验探究四溶液变红色三实验总结CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl角度25.(1)丁(2)在常温下,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数小于10%(3)Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2(4)氢氧化钠(5)敞口放置(6)Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH角度36.(