2020中考化学总复习满分必刷200题08科学探究20题(含解析)3130.pdf
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1、2020 中考化学总复习满分必刷 200 题 满分必过探究 20 题 12020 年 1 月 25 日总建筑面积为 3.39 万平方米的火神山医院正式开工,火神山医院在建造过程中用到了 HDPE 膜。老师告诉同学们 HDPE 膜具有极好的抗冲击性和防潮性,听完老师的描述后,同学们对 HDPE 膜的组成元素产生了浓厚的兴趣,进行了如下探究。【提出问题】HDPE 膜由什么元素组成?【查阅资料】HDPE 膜能够燃烧,燃烧可能生成一氧化碳;碱石灰主要成分是氢氧化钠固体和氧化钙固体。【实验探究】如图所示,先通入干燥氮气,再将 4.2 g 的 HDPE 膜样品在一定质量的氧气中点燃,并将燃烧产物依次通过装
2、置 A、B、C、D(装置中每步反应均进行完全)。【实验记录】装置质量 A 装置总质量 C 装置总质量 实验前 100.0 g 100.0 g 实验后 105.4 g 113.2 g【实验分析】(1)实验前,先通入氮气的目的是 。(2)装置 A 中浓硫酸的作用是 。(3)实验中观察到装置 B 中黑色粉末变成红色,证明燃烧产物中有 。(4)装置 C 中发生的化学反应方程式为 。(5)装置 D 的作用是 。【数据处理】4.2g 的 HDPE 膜样品中含碳元素的质量为 g,含氢元素的质量为 g。【实验结论】HDPE 膜由碳元素、氢元素组成,不含其他元素的理由是 (用数据分析)。【反思拓展】实验中的 4
3、.2g HDPE 膜样品燃烧消耗的氧气质量为 m,则 m 的取值范围为 。【答案】【实验分析】(1)排尽试管内的空气,防止加热时发生爆炸(2)吸收水分(3)一氧化碳(CO)(4)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(5)防止外界空气中的水和二氧化碳进入 C 装置中,影响测量结果【数据处理】3.6 0.6【实验结论】生成物中碳、氢元素的质量之和为 4.2g【反思拓展】9.6 m14.4【解析】可燃性气体或物质遇到明火有可能发生爆炸,所以排尽试管内的空气,防止加热时发生爆炸;由于浓硫酸具有吸水性,故利用其吸水性;一氧化碳具有还原性,可还有氧化铜,生成红色的铜;氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳,其方程
4、式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;由于空气中含有水分和二氧化碳,故防止外界空气中的水和二氧化碳进入 C 装置中,影响测量结果;A 装置吸收水分,其吸收的质量为 105.4g-100g=5.4g,故氢元素的质量为:5.4g(2/18)100%=0.6g;C 装置的作用是吸收二氧化碳,吸收的质量为 113.2g-100g=13.2g,故碳元素的质量为 13.2g(12/44)100%=3.6g。因为 3.6g+0.6g=4.2g,所以不含其他元素。根据化学方程式计算,0.6g 的氢气完全燃烧需要氧气为4.8g;3.6g 碳完全燃烧生成二氧化碳是消耗氧气为 9.6g;当 3.6g 的碳
5、不完全燃烧生成一氧化碳时,消耗氧气为 4.8g;故消耗氧气的最少量为 4.8g+4.8g=9.6g;消耗氧气的最大量为:4.8g+9.6g=14.4g,故 9.6 m14.4。2某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【实验 1】按图 1 所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。【实验 2】按图 2 所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。(1)实验 1 中,红磷燃烧的主要现象是 。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是 。(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需
6、要注意的事项是 (写一点)。(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验 1、实验 2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图 3、图 4 所示。依据图 3,图 4 信息,(填“实验 1”或“实验 2”)的测定方法更准确,判断依据是 。(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图 1 或图 2 装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是 (写两点)。【实验 3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。(5)甲同学设计图 5 所示装置进行测定。浓 NaOH 溶液的作用是 (用化学方程式表示)。(6)乙同学提出,仅利用图 6 所示装置,在不添加其他试剂的前提下
7、,也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的,操作方法是 。【答案】(1)产生了大量的白烟 氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于大气压(2)装置的气密性要良好(3)实验 2 反应后,实验 1 集气瓶内剩余氧气的体积分是 8.6%,实验 2 集气瓶内氧气几乎要耗尽(4)能够和氧气反应,生成物不是气体(5)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(6)用冰水冷却集气瓶,打开 K【解析】(1)实验 1 中,红磷燃烧的主要现象是:产生了大量的白烟等。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开 K,水能倒吸入集气瓶的原因是:氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于大气压。(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注
8、意的事项是装置的气密性要良好等。(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验 1、实验 2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图 3、图 4 所示。依据图 3,图 4 信息可知,实验 2 测定方法更准确,判断依据是:反应后,实验1 集气瓶内剩余氧气的体积分是 8.6%,实验 2 集气瓶内氧气几乎要耗尽。(4)用图 1 或图 2 装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是能够和氧气反应,生成物不是气体;(5)二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水,化学方程式是:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O;(6)由于密封装置内气体的压强随温度的降低而减小,为达到实验目的,操作方法是用冰水冷
9、却集气瓶,打开 K,瓶内为温度降低,压强减小,氢氧化钠溶液被吸入,吸收了二氧化碳,可以测定出集气瓶中二氧化碳的体积分数。3某化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验,实验装置如图。实验时 a 中的固体由黑色变红色,b 中的试管内产生气泡和白色沉淀。(查阅资料)氧化亚铜(Cu2O)是红色固体,能与稀硫酸发生如下反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,铜离子在溶液中显蓝色。(提出问题)已知实验后 a 中的红色固体含有单质铜,是否还含有氧化亚铜(Cu2O)呢?(1)(实验验证)取 a 中的红色固体少量于试管中,加入稀硫酸溶液,试管中出现溶液变蓝色,证明固体中确实含有_。(2)(提出问
10、题)木炭还原氧化铜产生的气体是什么?(提出猜想)猜想一:只有 CO2;猜想二:只有 CO;猜想三:含有 CO 和 CO2。(提出质疑)有同学认为猜想二错误,他们的理由是_;(3)(设计实验)基于猜想 3,根据 CO 和 CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验 观察到 A 装置中的澄清石灰水变浑浊,证明产生气体中有 CO2气体生成,A 装置中的化学反应方程式为:_;有两种实验现象都能分别证明产生的气体中含有 CO;C 装置中澄清石灰水不变浑浊,F 装置中出现_的现象;E 装置中出现_的现象,E 装置中化学反应方程式为_;(4)(实验结论)通过实验探究证明:猜想 3 成立。(交流反思)兴趣小组认
11、为图 1 装置不够完善,为了防止尾气对空气的污染,应该把图 1 装置中的b 部分装置换成下列_装置(填字母序号)。【答案】(1)Cu2O (2)一氧化碳不能和氢氧化钙反应(3)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 澄清石灰水变浑浊 黑色固体变红 CuO+COCu+CO2(4)A 或 C 或 D 【解析】实验验证 取 a 中的红色固体少量于试管中,加入稀硫酸,试管中出现固体部分溶解,溶液由无色变成蓝色,说明氧化亚铜和硫酸反应生成了硫酸铜,证明固体中确实含有 Cu2O。提出质疑甲同学认为猜想二错误,理由是一氧化碳不能和氢氧化钙反应,因此 b 中的试管内不能产生白色沉淀。设计实验观察到 A 装置
12、中的澄清石灰水变浑浊,证明产生气体中有 CO2气体生成,A 装置中的化学反应方程式为:CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O;C 装置中澄清石灰水不变浑浊,F 装置中出现澄清石灰水变浑浊的现象;E 装置中出现黑色固体变红的现象,E 装置中是一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反应的化学反应方程式为 CuO+COCu+CO2;交流反思为了防止尾气对空气的污染,应该把上图装置中的 b 部分装置换成如图 2 中的 A、C、D都可以,这是因为 A、C、D 装置都能够防止一氧化碳进入空气中。4“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂,能吸收空气中的氧气,二氧化碳、水蒸气等化学兴趣小组的同学在某食品袋中发
13、现一包“双吸剂”,其标签如图所示 同学们对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么?【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁Fe+2FeCl33FeCl2 碱性的 Na2CO3溶液可以和中性的 CaCl2溶液发生复分解反应【作出猜想】久置固体中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和 CaCO3 (1)【实验探究 1】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告,请你补充完整:实验操作 实验现象 实验结论 取少量固体放于试管中,滴加一定量的_,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口,导管另一端伸入澄清石灰水中 试管中固体逐渐减
14、少,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液,澄清的石灰水变浑浊 样 品 中 一 定 含 有_,不 含Fe2O3 取少量样品放入试管中,加水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞试液 试管底部有不溶物,上层清液由无色变为红色 样品中含有_【实验质疑】小组同学通过讨论认为实验中并不能得出一定含 Fe2O3的结论,理由是_(用化学方程式表示)。为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分进行如下定量试验。(2)【实验探究 2】取 3g 样品研碎,并用磁铁充分吸引后,得到剩余固体 2.6g,按照如图流程进行实验,请回答相关问题:操作二、操作三名称是_;固体的成分是_(填物质化学式,下同);烧杯 A 中溶液和加入
15、的碳酸钠溶液反应化学方程式为_;依据实验探究 1,2 中现象的分析及数据计算判断,这包久置“双吸剂”固体的成分是_。【实验反思】下列对实验探究 1、2 的反思,不正确的是_(填字母序号)。A对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合 B实验探究 2 烧杯 C 中的溶质为 Na2CO3和 NaOH C实验探究 1、2 中都有气体产生,但生成的气体成分不同 D在原样品中加入足量盐酸有 4 个反应发生 【答案】(1)稀盐酸 Fe 和 CaCO3 氧化钙或氢氧化钙 Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3=3FeCl2(2)过滤 CaCO3和 Fe2O3 Ca(OH)2+Na2
16、CO3CaCO3+2NaOH Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3 【实验反思】D 【解析】【实验探究 1】由题目中可知固体成分可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和 CaCO3 ,由表中实验现象:“试管中固体逐渐减少,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液,澄清石灰水变浑浊”说明固体和一种物质反应生成了二氧化碳气体(澄清石灰水变浊的气体),和一种含有 Fe2+的物质(得到浅绿色溶液),实验室里制取二氧化碳气体的方法为用石灰石和稀盐酸反应,其化学方程式式为:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,而铁也可以和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,其化学方程式为:Fe+
17、2HClFeCl2+H2,可以推出加入的这种物质为稀盐酸,固体物质中一定有的物质是 Fe 和CaCO3;其他的固体物质中可以和稀盐酸反应的有:氧化钙和盐酸反应生成氯化钙(溶液为无色)和水,其反应化学方程式为:CaO+2HClCaCl2+H2O;氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙(溶液为无色)和水,其反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O;氧化铁和盐酸反应生成氯化铁(溶液为黄色)和水,其反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O 由于最后所得溶液没有显黄色,也就是溶液中没有,所以固体物质中一定没有 Fe2O3。加水溶解后,氧化钙可和和水反应生成氢氧化钙,同
18、时反应放出大量的热,生成的氢氧化钙的溶液呈碱性,能使无色的酚酞试液变成红色。【实验质疑】由于氧化铁和盐酸反应生成的氯化铁,可能会继续与铁反应生成氯化亚铁;【实验探究 2】(1)过滤可以将固体与液体分开。(2)取 3g 样品研碎,并用磁铁充分吸引后,得到剩余固体 2.6g,所以已经出去了铁粉,溶解过滤的固体的质量为 2g,其中含有碳酸钙还可能有氧化铁,由碳酸钙与盐酸反应方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 100 44 由于生成气体 0.44g 所以固体中含有 1g 碳酸钙,所以固体中含有碳酸钙和氧化铁。(3)氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,方程式为Ca(OH
19、)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH。(4)由于固体成分可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和 CaCO3,能够被磁铁吸引的 0.4g 固体是铁,剩余的 2.6g 固体中还可能含有 Fe2O3(不溶于水)CaO能和水反应生成 Ca(OH)2、Ca(OH)2(微溶于水,加足量的水后完全溶解)和 CaCO3(不溶于水),剩余的固体中的物质可能为:Fe2O3和 CaCO3,溶解的物质为 0.6g,所以滤液的成分为 Ca(OH)2和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,其化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH;又生成沉淀为 1g。设生成 1g 碳酸钙固体所需的氢氧
20、化钙质量为 x。Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH;74 100 x 1g 74=1001解得 x=0.74g0.6g,所以滤液中的氢氧化钙有部分是由氧化钙与水反应生成。由上面的分析可知固体物质的成分为:Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。【反思与评价】A、对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合;故 A 正确;B、由分析中可知实验中氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,溶质有 NaOH,由于加入的是过量的碳酸钠溶液,因此里面的溶质还有 Na2CO3 ,故 B 正确;C、由实验探究 1 可知实验中产生的气体为氢气和二氧化碳气体两种,由实验探究 2
21、可知实验中产生的气体为二氧化碳气体所以生成的气体成分不同;故 C 正确;D、由固体物质的成分为:Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3;最起码五种物质都与盐酸反应,反应个数多于 5 个;故 D 错误。5同学们在实验室用块状大理石和 5%的稀盐酸反应制取 CO2,观察不到气泡产生时,发现固体还有剩余,对此进行探究(杂质不溶于水且不与酸反应)。(提出问题)不再产生气泡的原因是什么?(猜想假设)猜想一:盐酸已经完全反应 猜想二:剩余固体中无碳酸钙 猜想三:生成物或杂质附着在大理石表面,阻碍反应继续进行(实验探究一)反应后溶液中是否有盐酸。(1)小亮取上述反应后的清液,测得溶液 pH=2
22、,说明溶液显_性,由此得出猜想一不成立的结论。(2)小慧认为此结论不够严谨,还应考虑生成物对溶液酸碱度的影响,补充了如下实验。取洁净的烧杯,另配制_溶液,测得溶液 pH=7。取洁净的试管,加入适量水和紫色石蕊溶液,持续通入 CO2,发现溶液变为_色。但小亮认为实验不能说明 CO2对溶液酸碱度的影响,他重新改进了实验。另取洁净的试管,加入适量水,持续通入 CO2至饱和,测得溶液 pH=5.6。由以上实验可知,该反应的生成物对溶液酸碱度影响不大,猜想一不成立,反应后的溶液中有盐酸。(实验探究二)剩余固体中是否有碳酸钙。小亮先振荡反应容器,使剩余固体和液体充分接触,观察到仍无气泡产生。再向容器中滴加
23、少量 5%的稀盐酸,又有气泡产生。一段时间后,不再产生气泡,仍有固体剩余。产生气泡的化学方程式是_。由以上实验可知,猜想二和猜想三不成立。(得出结论)根据以上实验探究,可得出影响反应能否进行的因素之一是_。(反思交流)小慧又提出,也可能是反应太慢,无法观察到气泡产生。她设计了如下对比实验:取出(实验探究二)所得的部分清液,放置一段时间后,测得 pH 为 X,同时测得(实验探究二)容器中剩余清液的 pH 为 Y,若 X_Y(填“”“”或“”),则她的猜想成立。【答案】(1)酸(2)氯化钙或 CaCl2 红(实验探究二)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(得出结论)反应物的浓度大小(
24、实验探究二)【解析】(1)酸性物质的 pH 范围为 07,故该溶液为酸性;(2)考虑生成物对反应的酸碱度的影响,则应该配制生成物的溶液,即氯化钙溶液;石蕊溶液遇到酸性物质变成红色,遇到碱性物质变成蓝色,将二氧化碳通入水中,会生成碳酸溶液,碳酸为酸性,故溶液变成红色;【实验探究二】加入少量酸后,有气泡产生,说明碳酸钙与盐酸发生反应生成了二氧化碳,化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2;【得出结论】由实验一的结论可知,反应后的溶液中仍有盐酸,但是不与剩余固体中的碳酸钙反应,向容器滴加少量 5%的稀盐酸后,盐酸浓度增大,反应进行,可以判断反应物的浓度是影响反应进行的重要因素;
25、【反思交流】所得清液取出部分仍然含有低浓度的盐酸,而剩下部分中盐酸继续反应,浓度减小,溶液 pH 增大,故 XY。6实验室使用块状石灰石(CaCO3)和稀盐酸制 CO2,当观察不到有气泡产生,固体仍有剩余时,通常认为反应结束,剩余液呈中性,某兴趣小组对此进行了以下探究【实验操作】向试管中加入 5 粒石灰石,倾倒约试管体积 13 的稀盐酸(1:1);观察不到气泡中,仍有固体剩余;将试管静置(1)取上层清液,用 pH 试纸测得溶液 pH=2,说明溶液是_性;pH 测定中,“上层清液滴到试纸上”的后一步操作是_。(2)【实验思考】反应剩余液中有哪些物质?其中能使溶液 pH=2 的有哪些?【实验探究】
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- 2020 中考 化学 复习 满分 200 08 科学 探究 20 解析 3130
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