（山西专版）2018年中考化学复习方案 专题训练（九）科学探究

科学探究12017湖州科学探究小组在探究酸的性质时，做了如下实验：向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升盐酸，观察到黑色粉末很快溶解，并得到蓝绿色溶液。而向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升硫酸溶液，常温下无明显现象。为什么会产生这种差异呢？建立猜想 两种酸溶液的pH不同(注：pH相同，则单位体积溶液中H数目相同)。两种酸溶液中的_不同。实验过程实验次数试剂实验条件实验现象10.2克CuO粉末6毫升pH0的盐酸常温黑色粉末很快溶解，溶液呈蓝绿色20.2克CuO粉末6毫升pH0的硫酸常温无明显现象30.2克CuO粉末6毫升pH0的硫酸0.35克NaCl常温黑色粉末很快溶解，溶液呈蓝绿色40.2克CuO粉末6毫升pH0的硫酸0.35克_常温无明显现象实验结论 常温下，pH相同的盐酸和硫酸溶液与CuO反应现象出现差异的原因是由于_促进了反应的进行。22017毕节某同学查阅资料得知，实验室常用电石(主要成分是CaC2)与水反应制取乙炔(C2H2)，反应的化学方程式为CaC22H2O=Ca(OH)2C2H2(电石中的杂质不溶于水且不与水反应，也不与Na2CO3溶液反应)。在实验室中，该同学把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，并对滤液的成分进行探究。提出问题 滤液中溶质的成分是什么？猜想与假设 猜想一：NaOH、Na2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：NaOH、Ca(OH)2。分析与推理 分析一：若猜想一成立，说明实验中加入的CaC2量少，CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后，Na2CO3剩余。分析二：若猜想二成立，说明实验中加入的CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3恰好完全反应。分析三：若猜想三成立，说明实验中加入的CaC2量多，CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后，Ca(OH)2剩余。由以上分析可推知：反应后滤液中一定存在的溶质是_(填化学式，下同)，可能存在的溶质是_和_。对可能存在的溶质需要进一步实验验证。实验验证实验序号实验操作实验现象实验结论实验一取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸无气泡产生猜想_不成立实验二取少量滤液于试管中，向其中滴加适量碳酸钠溶液_猜想三成立，发生反应的化学方程式为_拓展延伸 若向CuCl2溶液中加入少量CaC2，充分反应，可观察到有气泡产生，同时出现蓝色的_(填化学式)沉淀。实验室保存电石应注意_。32017安徽某兴趣小组用图KZ91中装置进行实验时发现，烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。图KZ91(1)写出甲装置中发生反应的化学方程式：_；石灰水变浑浊是因为生成了_(填化学式)。(2)为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：查阅文献 碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)。提出假设 假设 1：挥发出的HCl使浑浊变澄清； 假设 2：_。设计实验 为除去 CO2中的HCl，小华在图中甲、乙装置之间增加图装置， 装置的连接顺序是甲_(填管口序号)乙；其中存放的试剂合理是_(填序号)。 A浓硫酸 B饱和Na2CO3溶液CNaOH 溶液 D饱和NaHCO3溶液实验现象 饱和石灰水浑浊后，继续通入足量CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。得出结论 由以上探究可得出结论是_。图KZ92(3)该兴趣小组在老师指导下，用pH传感器测得图烧杯中溶液的pH随通入时间的变化曲线如图KZ92所示。AB段pH不变的可能原因是_；D点所得溶液的成分除 H2O外还有_。BC段发生的化学方程式主要有_。42017南充(1)如图KZ93是实验室制取气体的一些装置，据图回答：图KZ93图B中仪器a的名称是_。用高锰酸钾制取氧气的发生装置是_(填序号)，若用C装置收集氧气，验满时，应将带火星的木条放在_(填“b”或“c”)端导管口，若木条复燃，说明氧气已满。(2)小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。查阅资料 KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是_。K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。猜想假设 假设：只含KOH；假设：含KOH和K2CO3；假设：只含K2CO3。进行实验 实验操作步骤实验现象实验结论取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸有气泡产生假设_不正确另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置_假设正确取中上层清液，滴加无色酚酞溶液,_问题讨论 步骤中加入过量BaCl2溶液的作用是_。拓展应用 完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是_。52017泰安碳酸氢钠是小苏打的主要成分，在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上，同学们为了解碳酸氢钠的性质，将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，充分反应后，有气泡逸出，写出该反应的化学方程式：_。同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究：认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分，因此进行了猜想并做了如下实验。实验用品 pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。猜想与假设 反应后溶液中溶质的组成成分可能有哪些？猜想一：硫酸钠；猜想二：硫酸钠、碳酸氢钠；猜想三：硫酸钠、硫酸。实验探究 同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验，请根据结论完成下表。实验方案ABCD实验操作实验现象_产生白色沉淀试纸变色，对照标准比色卡，pH_7_实验结论猜想二不正确猜想三正确猜想三正确猜想三正确得出结论 猜想三正确。评价反思 (1)老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予肯定，同时指出探究中存在一处明显错误操作的是方案_。(2)有同学对实验方案B的结论提出了质疑，认为仅凭此现象不能得出猜想三正确，请说明理由：_。总结提高 依据所给实验用品，请你设计不同的方案确认猜想三是正确的：_。6参考答案1建立猜想 酸根离子(或阴离子)实验过程 Na2SO4实验结论 Cl解析 建立猜想 当两种酸溶液的pH相同时，仍然出现上述实验中现象的差异，可能原因就是盐酸和硫酸溶液中的酸根离子(或阴离子)不同导致。实验过程 为了验证上述猜想，设计实验3、4进行对比，在其他条件相同的情况下，实验3加入了NaCl，则实验4应加入等质量的Na2SO4进行对比，由此可获得正确的结论。实验结论 由上述3、4两个对比实验的现象可以获得的结论：常温下，pH相同的盐酸和硫酸溶液与CuO反应现象出现差异的原因是由于氯离子(Cl)促进了反应的进行。2分析与推理 NaOHCa(OH)2Na2CO3实验验证 一有白色沉淀生成Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH拓展延伸 Cu(OH)2密封保存解析 本题主要考查化学反应前后溶液成分的探究。分析与推理 根据反应的化学方程式：CaC22H2O=Ca(OH)2C2H2可知，反应中生成的Ca(OH)2能与Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀和NaOH，因为电石中的杂质不溶于水且不与水反应，也不与Na2CO3溶液反应，如果Ca(OH)2和Na2CO3溶液恰好反应，则溶液中只剩余NaOH；若Ca(OH)2有剩余，则Na2CO3溶液完全反应，溶液中的溶质则是Ca(OH)2和NaOH；若Na2CO3溶液有剩余，则Ca(OH)2和Na2CO3完全反应，则溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3，所以反应后溶液中的溶质一定有NaOH；可能存在Ca(OH)2或Na2CO3。实验验证 取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸，没有气泡产生，说明溶液中没有碳酸钠，说明猜想一不成立；若猜想三成立，则滤液中有Ca(OH)2和NaOH，因此，取少量滤液于试管中，向其中滴加适量碳酸钠溶液，Ca(OH)2与Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀，方程式为Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH，所以滤液中会看到有白色沉淀生成。拓展延伸 若向CuCl2溶液中加入少量CaC2，CaC2与H2O充分反应生成Ca(OH)2和C2H2，可观察到有气泡产生，生成的Ca(OH)2又能和CuCl2溶液反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀和CaCl2。因为电石易与水反应，所以实验室保存电石应注意密封保存。3(1)2HClCaCO3=CaCl2CO2H2OCaCO3(2)提出假设 产生的CO2使浑浊变澄清设计实验 baD得出结论 挥发出的HCl使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清；CO2只能使饱和石灰水产生的沉淀部分溶解，不能最终使其变澄清(3)一开始排出来的是空气，不会使溶液pH明显变化CaCl2和HCl(或Ca2、H、Cl)Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O、2HClCa(OH)2=CaCl22H2O解析 (1)甲装置内发生碳酸钙与盐酸的反应，生成氯化钙、水和二氧化碳气体；石灰水变浑浊是由于CO2与Ca(OH)2反应生成了难溶的碳酸钙(CaCO3)的缘故。(2)提出假设 由文献资料和浓盐酸具有挥发性可以推测，使浑浊的石灰水变澄清的原因有两个：一是挥发出的氯化氢使浑浊变澄清，二是生成的CO2与CaCO3、H2O作用生成了可溶性的碳酸氢钙使浑浊变澄清。设计实验 除去CO2中混有的HCl气体，气体由长管b通入；吸收试剂能与HCl气体反应且不生成新的杂质气体，不能与CO2反应。浓硫酸不能吸收HCl，NaOH溶液能与CO2反应，Na2CO3能与CO2、H2O反应生成NaHCO3，NaHCO3能与HCl反应生成CO2，所以选NaHCO3。得出结论 足量的CO2气体不能使浑浊的石灰水变澄清，则说明使浑浊石灰水变澄清的物质一定是浓盐酸挥发出的HCl气体。(3)刚开始通入烧杯中的气体是装置甲中排出的空气，所以烧杯中溶液的酸碱度在刚开始(曲线AB段)未出现明显的变化；D点溶液pH小于7，说明此时溶液显酸性，则该溶液中存在的溶质有反应生成的氯化钙(CaCl2)和过量的盐酸(HCl)；在BC段发生的反应有Ca(OH)2分别和HCl、CO2作用使溶液pH降低。4(1)铁架台Ac(2)查阅资料 2KOHCO2=K2CO3H2O进行实验 产生白色沉淀酚酞不变色问题讨论 使K2CO3完全反应完，排除对KOH检验的干扰拓展应用 作钾肥解析 (1)本题考查了实验室制取气体发生装置的选择，应根据反应物的状态与反应所需的条件进行选择；收集氧气的方法有排水法与排空气法，排空气法中应b进c出，当c端出来的气体可使带火星木条复燃时，说明氧气已集满。(2)根据题中所给信息，KOH与NaOH性质相似，可推知KOH相关性质；设计实验检验物质成分，检验过程中，验证某种物质是否存在，需排除其他物质的影响；农业上肥料的分类，分为氮肥、磷肥、钾肥与复合肥。52NaHCO3H2SO4=Na2SO42CO22H2O实验探究 无现象有气泡产生，锌片逐渐溶解评价反思 (1)C(2)因为溶液中的硫酸钠与氯化钡溶液反应也生成硫酸钡白色沉淀，此现象的产生，不能证明溶液中含有硫酸总结提高 取少量的氧化铜粉末于试管中，向试管中加入反应后的溶液，观察到试管中的黑色粉末溶解，溶液变为蓝色，则猜想三正确解析 碳酸氢钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2NaHCO3H2SO4=Na2SO42CO22H2O。实验探究 碳酸氢钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体，向反应后的溶液中加入稀硫酸，无现象，说明猜想二不正确；猜想三正确，说明溶液中含有硫酸，酸溶液的pH7；锌能与稀硫酸反应生成氢气，向反应后的溶液中加入锌片，有气泡产生，且锌片溶解，证明猜想三正确。反思评价 (1)用pH试纸测定溶液的酸碱度时，不能将pH试纸直接放入待测液中，方案C错误。(2)因为溶液中的硫酸钠与氯化钡溶液反应也生成硫酸钡白色沉淀，此现象的产生，不能证明溶液中含有硫酸，无法证明猜想三正确。总结提高 要证明猜想三正确，关键要证明溶液中含有硫酸，还可用酸和金属氧化物反应来验证，方法为：取少量的氧化铜粉末于试管中，向试管中加入反应后的溶液，观察到试管中的黑色粉末溶解，溶液变为蓝色，则猜想三正确，这是因为氧化铜和稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜溶液和水。