中考复习科学探究题.docx
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1、科学探究题1. (2021 潍坊)过氧化氢性质不稳定,易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴趣小组 探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下:【查阅资料】a.过氧化铜(CuO2)为黄褐色固体b. H2O2 +Cu(OH)2 =CuO2 +2H2O【实验过程】步骤一:制备氢氧化铜向盛有5mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中,滴加少量硫酸铜溶液,产生蓝 色沉淀。步骤二:氢氧化铜与过氧化氢混合向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液直至过量,发现蓝色沉淀变为 黄褐色沉淀,随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀,产生气泡且越来越快,最终试管中得到 黑色沉淀。分析实验过程,请完成以下问题:
2、(1) CuO2中氧元素的化合价为,请写出产生蓝色沉淀的化学方程式 o为验证该气体是否为氧气,可以使用 进行检验。【提出问题】气泡越来越快的原因是什么?【作出猜测】(2)小组成员作出如下猜测:猜测I : Cu (OH) 2作为催化剂加快H2O2分解产生。2;猜测II: CuCh作为催化剂加快H2O2分解产生。2;猜测HI: (填化学式)作为催化剂加快H2O2分解产生02。【验证猜测】某同学立即否认猜测I、II,理由是O简述验证猜测HI正确的实验方案 o【反思拓展】黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化学方程式为 o(5)根据高炉炼铁原理及题干信息解答。【解答】解:(1)通过甲、乙
3、、丙三组比照实验,得出影响石灰石分解的因素是温度;(2)丙组实验加热石灰石时,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑 浊,因为碳酸钙分解生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反响生成碳酸钙和水,化学方 程式为:Ca (OH) 2+CO2=CaCO3 I +H20;此实验不能推断石灰石煨烧产生二氧化碳,因为酒 精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊;(3)丙组实验中,试管B中主要是氧化钙,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,氧化钙与水反响 生成氢氧化钙,氢氧化钙与盐酸反响,酚献红色褪去;又因为氢氧化钙微溶于水,晃动, 试管底的氢氧化钙又继续溶解,溶液呈碱性,使酚醐变红,溶液自下而上又变为红色;
4、(4)由表2不同条件下煨烧产物的活性度(mL)可知石灰石煨烧的最正确温度范围为 11001200c的证据是煨烧不同的时间,在1100 - 1200范围内生成的生石灰活动度均 高;(5)石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiOz,同时能提高单位时间 内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因石灰石高温分解产生的二氧化碳 与焦炭反响生成一氧化碳,可还原生成更多的铁。故答案为:(1)温度:(2) Ca (OH) 2+C02CaC03 I +H20;不能,酒精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变 浑浊;(3)氢氧化钙与盐酸反响,酚醐红色褪去;氢氧化钙微溶于水,晃动,氢氧化钙又继续
5、 溶解,溶液呈碱性,使酚酬变红;(4)滴入稀盐酸,有气体产生;(5)煨烧不同的时间,在1100 - 1200范围内生成的生石灰活动度均高;(6)石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反响生成一氧化碳,可还原生成更多的铁。【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。7. (2021 邵阳)化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝 酸银的混合溶液中,充分反响后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。(1)写出锌粉与硝酸铜反响的化学方程式是 ;(2)探究蓝色滤液的成分。【提出问题】蓝色滤液中溶质的成分是什么?【作出猜测】猜测一:Zn(NO3)2;猜测二:Zn(N
6、C3)2和Cu(NC)3)2;猜测三: ;上述猜测中,该小组有同学直接判断猜测一不合理,理由是【实验设计】为进一步验证上述猜测,科技小组的同学设计了如下实验。实验操作实验现象实验结论相关化学方程式取少量蓝色溶液于试管中,滴加猜测三成立【结论分析】猜测三成立,那么滤渣中一定含有 O【解析】解:(1)反响物是锌和硝酸铜,生成物是铜和硝酸锌,所以方程式是:Zn + Cu(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Cu;(2)【作出猜测】硝酸银溶液比拟多,硝酸银有剩余,所以滤液中含有未反响完的硝酸银,锌 和硝酸银反响生成的硝酸锌,溶液是蓝色,说明一定含有硝酸铜,所以猜测三:Zn(NO3)2 Cu(NC)3
7、)2 和 AgNC)3;溶液是蓝色,说明一定含有硝酸铜,猜测一中不含有硝酸铜,所以猜测一错误;检验滤液中是否含有银离子,利用氯离子,所以加入盐酸,有白色沉淀生成,说明含有硝酸 银,所以猜测三正确;由于滤液中含有硝酸银,所以锌只与硝酸银发生反响,生成了银和硝酸锌,所以滤渣中一定 含有银。故答案为:(l)Zn + Cu(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Cu;(2)Zn(NO3)2 Cu(NC)3)2和AgNC)3;Zn(NC)3)2溶液是无色的,溶液是蓝色,说明一定含有硝酸铜;稀盐酸;产生白色沉淀;HC1 + AgNO3 = AgCl + HNO3; Ago(1)根据化学方程式的书写方法写出
8、方程式;(2)【作出猜测】根据硝酸银溶液比拟多,硝酸银有剩余回答此题;根据溶液是蓝色,说明一 定含有硝酸铜考虑;根据银离子的检验方法考虑。此题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反响那么活泼、不反响那么不活泼” 是正确解答此类题的关键。【答案】Zn + Cu(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Cu Zn(NO3)2 Cu(NO3)2AgNO3 Zn(NC)3)2溶液是 无色的,溶液是蓝色,说明一定含有硝酸铜 稀盐酸 产生白色沉淀HC1 + AgNO3 = AgCl + HNO3 Ag(2021 武汉)(6分)实验室有一包白色固体,其成分为氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠。某兴趣小组为
9、测定固体中各成分的质量分数,进行了以下实验。【探究一】测量样品与盐酸反响得到氯化钠的质量如图1所示,取3. 00g样品置入锥形瓶中,加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸,用 pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部 固体,其质量为3. 48g。(1) a点溶液呈 碱性 (填“酸性” “碱性”或“中性”)。(2)ab段溶液pH降低,发生反响的化学方程式为 NaOII+HClNaCl+IbO或Na2co3+2HC1 = 2NaCl+H20+C02 t(写一个即可)。(3)蒸发时除使用蒸发皿、铁架台(带铁圈)外,还需要用到的仪器有玻璃棒、酒精灯。【探究二】测量样品
10、与硫酸反响生成二氧化碳的体积如图2所示,另取3. 00g样品与足量稀硫酸混合,测得生成二氧化碳的体积为220mL (该 条件下二氧化碳的密度为2. OOg/L;装置气密性良好且忽略二氧化碳的溶解)。(4)结合探究一计算出样品中氯化钠的质量分数为38. 0% (精确到0.1%)。(5)以下因素会导致所测样品中氯化钠的质量分数偏小的是(填标号)。A.探究一中加入的稀盐酸量缺乏B.探究一中蒸发时有液体溅出C.探究二中俯视读取量筒中水的体积D.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留【分析】(1)a点溶液pH大于7,呈碱性。(2)稀盐酸和氢氧化钠反响生成氯化钠和水,和碳酸钠反响生成氯化钠、水和二氧化碳。
11、(3)蒸发时除使用蒸发皿、铁架台(带铁圈)外,还需要用到的仪器有玻璃棒、酒精灯。(4)根据反响的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。(5) A.探究一中加入的稀盐酸量缺乏,导致固体质量增大幅度减小,进一步导致计算的 氯化钠质量偏大,从而导致氯化钠质量分数偏大;B.探究一中蒸发时有液体溅出,导致局部氯化钠损失,导致固体质量增大幅度减小,进 一步导致计算的氯化钠质量偏大,从而导致氯化钠质量分数偏大;C.探究二中俯视读取量筒中水的体积,导致二氧化碳体积偏大,进一步导致碳酸钠质量 偏大,从而导致氯化钠质量分数偏小;D.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留,不影响氯化钠质量分数,是因为残留的
12、 二氧化碳体积与排入图2中的空气体积相等。【解答】解:a点溶液pH大于7,呈碱性。故填:碱性。(2) ab段溶液pH降低,是因为稀盐酸和氢氧化钠反响生成氯化钠和水,和碳酸钠反响 生成氯化钠、水和二氧化碳,发生反响的化学方程式为:NaOH+HClNaCl+&O、Na2co3+2HC1 = 2NaCl+H20+C02 t。故填:岫0口+皿1-由(:1+乩0或岫20)3+211(:1=2岫d+1120+(;02 1。(3)蒸发时除使用蒸发皿、铁架台(带铁圈)外,还需要用到的仪器有玻璃棒、酒精灯。 故填:玻璃棒、酒精灯。(4)设碳酸钠质量为x,与稀盐酸反响生成氯化钠质量为y,氢氧化钠质量为z,Na2c
13、O3+H2sO,一Na2sO4+H2O+CO2 t ,10644x2. OOg/LXO. 22L106 _44丁 2. OOg/LXO. 22L?x= 1. 06g,Na2C03+2HCl = 2NaCl+H20+C02 t1171061.06gy106 , 1171.06g yy=l. 17g,固体质量增大:1.17g-1.06g = 0. 11g,那么氢氧化钠和稀盐酸反响后固体质量增大:3. 48g - 3. 00g - 0. llg = 0. 37g,NaOH+HCl=NaCl+H2O,固体质量增大4058.5 - 40 = 18.5z0.37g40 18.5z 0.37gz = 0.
14、8g,样品中氯化钠的质量分数为:3 QQgL Q6g0 8gX10Q%=38. 0%o3. 00g故填:38. 0%o(5) A.探究一中加入的稀盐酸量缺乏,导致固体质量增大幅度减小,进一步导致计算的 氯化钠质量偏大,从而导致氯化钠质量分数偏大;B.探究一中蒸发时有液体溅出,导致局部氯化钠损失,导致固体质量增大幅度减小,进 一步导致计算的氯化钠质量偏大,从而导致氯化钠质量分数偏大;C.探究二中俯视读取量筒中水的体积,导致二氧化碳体积偏大,进一步导致碳酸钠质量 偏大,从而导致氯化钠质量分数偏小;D.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留,不影响氯化钠质量分数,是因为残留的 二氧化碳体积与排入图2
15、中的空气体积相等。故填:Co【点评】此题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进 行分析、判断,从而得出正确的结论。【解析】【详解】(1)过氧化铜中铜元素显+2价,设氧元素的化合价为无,根据化合物中,正、负化 合价的代数和为零,可得:(+2) +240,k-1;产生蓝色沉淀是氢氧化钠和硫酸铜反响生成氢氧化铜和硫酸钠,该反响的化学方程式为: 2NaOH+CuSO= Cu(OH)? J +Na9SO4 ;氧气具有助燃性,可用带火星的木条进行检验,带火星的木条复燃,说明是氧气; 作出猜测:过氧化氢性质不稳定,易被某些含铜化合物催化分解,氢氧化铜和过氧化氢混 合后,发现蓝色沉淀
16、变为黄褐色沉淀,随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀,蓝色沉淀为氢 氧化铜,黄褐色沉淀为过氧化铜,黑色沉淀应为氧化铜,故可能是CuO作为催化剂加快过 氧化氢分解;验证猜测:根据实验现象,一开始向蓝色沉淀中加入过氧化氢,无气泡产生,生成黄褐 色沉淀后,也无气泡产生,后黑色沉淀产生后,才产生气泡,随着黑色沉淀的增多,气泡 越来越快,说明猜测I、II不正确;取两支试管,一支加入少量氧化铜,另一支不加,分别加入等量、等浓度的过氧化氢溶 液,将带火星的木条分别伸入试管内,加氧化铜的试管,产生大量气泡,能使带火星的木 条复燃,不加氧化铜的,带火星的木条不复燃,说明氧化铜能加快过氧化氢分解; 反思拓展:黄褐色沉淀
17、遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡,是因为过氧化铜和过 氧化氢反响生成氧化铜和氧气,由于反响物中含氢元素,故还有水生成,该反响的化学方 程式为:CuO7+H9O.=CuO+O9 T +h9o【答案】(1).-1(2). 2NaOH+CuSO4= Cu(OH)2 J +Na2SO4(3) .带火星的木条 (4). CuO (5). 一开始向蓝色沉淀中加入过氧化氢,无气泡产 生,生成黄褐色沉淀,也无气泡产生,后生成黑色沉淀后,才产生气泡,且随着黑色沉淀增 多,产生气泡越来越快 (6).取两支试管,一支加入少量氧化铜,另一支不加,分别加入 等量、等浓度的过氧化氢溶液,将带火星的木条分别伸入试管内
18、,加氧化铜的试管,产生大 量气泡,能使带火星的木条复燃,不加氧化铜的,带火星的木条不复燃,说明氧化铜能加快 过氧化氢分解 (7). CuO,+H2O9=CuO+O7 T +h2o(2021 湖州)(7分)小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如下图的装置, 护士告诉他这是一次性输液加热棒,可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底 是什么呢?科学研究小组通过上网查阅资料发现:一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢?科学研究小组设计了 如下实验:(1)探究加热棒内是否含有氯化钠将加热棒内的物质放入烧杯中,加入足量的水充分溶解、过
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- 中考 复习 科学 探究
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