2022年中考化学真题(全国通用)22科学探究(解析版).pdf
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1、专题2 2科学探究1.(20 22年 新 疆 中 考)20 21年1 2月9日,我国“天宫课堂 第一课成功授课。兴趣小组同学对其中的“泡腾片实验”很好奇,于是一起开展如下探究。太空水球里放泡腾片天宫课堂开课啦【查阅资 料】(1)维 生 素C(C 6 H 8。6)具有增强机体抵抗力,预防和治疗坏血病等作用。某 品 牌 维 生 素C泡腾片主要成分如 图。(2)柠檬酸为食用酸类,由碳、氢、氧三种元素组成,可增强体内正常代谢,适当剂量对人体无害。柠檬酸易溶于水,20 时,其2%水 溶 液 的p H为2.1。(3)碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的药剂之一,写出该反应的化学方程式 o【提 出 问 题】维
2、生 素C泡腾片溶于水后产生的气体是什么?【猜想与假 设】同学甲认为产生的气体中不可能含有CO和H 2,因为从药品安全角度考虑,氏 易燃易爆,C O一。同学乙认为产生的气体也不可能含有N 2,因为 o同学丙认为该气体可能含有。2、C O2中的一种或两种。【进行试验】实验编号实验操作实验现象实验结论I将 一 片 维 生 素C泡腾片放入装有水的试管中有大量气泡产生I I将带火星的木条伸入试管带火星的木条没有复燃该气 体 中 不 含。2III将气体通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊该气体中含有一【解释与结论】(4)同学丁认为由实验n 不能确定该气体中不含0 2,理由是 o 同学们经过讨论,设计了更为严谨
3、的实验,最终证明了该气体中不含氧气。(5)请你尝试从微粒变化的角度说一说该气体产生的原因_ _ _ _ _ _0【反思与评价】(6)维生素C 泡腾片的保存注意事项是 O(7)通过本次探究活动,同学们对柠檬酸的用途也充满了兴趣,你觉得柠檬酸还可以用来一A.作碳酸饮料的添加剂 B.做金属除锈剂 C.清洗饮水机 D.作锅炉除垢剂【答案】NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 T 有 毒 反 应 物 中 不 含 氮 元 素 二 氧 化 碳#C0?只有纯氧才能使带火星的木条复燃,生成的气体中可能含有较少量的氧气柠檬酸中的氢离子和碳酸氢钠中的碳酸氢根离子结合为碳酸,碳酸分解为水和二氧化碳保持干燥
4、ABCD【解析】查阅资料:(3)碳酸氢钠能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:NaHC03+HC1=NaCl+H2O+CO2 T;猜想与假设:因为泡腾片适用于人服用的不能生成对人体有害的物质,故此不可能生成一氧化碳,一氧化碳有毒,故填:有毒;而根据质量守恒定律反应前的维生素C、柠檬酸和碳酸氢钠中都不含氮元素,故此反应后也不可能生成含氮元素的氮气,故填:反应物中不含氮元素;进行试验:根据将气体通入石灰水中现象是石灰水变浑浊,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故说明气体中含有二氧化碳,故填:二氧化碳;解释与结论:(4)由于只有较纯的氧气才能使带火星的木条复燃,若气体中含有较
5、少氧气或不含氧气都不能是木条复燃,因此木条不复燃不能说明没有氧气,故填:只有纯氧才能使带火星的木条复燃,生成的气体中可能含有较少量的氧气;(5)柠檬酸中的氢离子和碳酸氢钠中的碳酸氢根离子结合为碳酸,碳酸分解为水和二氧化碳;反思与评价:(6)根据题意可知,泡腾片加水后会发生反应,故应在干燥的环境下保存,故填:保持干燥;根据题意可知,柠檬酸水溶液显酸性。A、柠檬酸能与碳酸盐反应生成二氧化碳,可作为碳酸饮料的添加剂,正确;B、酸能和铁锈中的氧化铁反应故做金属除锈剂,正确:C、柠檬酸溶液显酸性能杀死水中的部分细菌,故可以清洗饮水机,正确;D、酸能和水垢中的难溶性钙镁化合物反应,故作锅炉除垢剂,正确。故
6、选:A B C D o2.(2 0 2 2年四川省达州市中考)我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法,为世界制碱工业作出了突出贡献。在工业生产所得的碳酸钠产品中往往会混有少量的氯化钠。某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数,经讨论后设计了如下两种实验方案。【查阅资料】碱石灰的主要成分是C a O和N a O H o【设计与实验】方案甲:“气体质量法”(1)按上图所示连接好装置,检查装置气密性后加入一定质量的碳酸钠样品于装置A中。(2)打开止水夹K通入一段时间的氮气后,称量装置C的质量,并记录。(3)关闭止水夹K,打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸,关闭活塞。(4)待装置A中无气泡
7、产生后打开止水夹K,再次通入氮气一段时间后,关闭止水夹K,第二次称量装置C的质量,并记录。(5)计算。【分析与讨论】装置A中发生反应的化学方程式为 o装置B中 浓 硫 酸 的 作 用 是。步骤(4)中再次通入氮气的目的是 o装置D的作用是。方案乙:“沉淀质量法”过量的ng固体写出上述流程中相关反应的化学方程式:。【得出结论】同学们经过实验,最终都计算出了样品中碳酸钠的质量分数。请你根据方案乙中测定的相关数据,求出样品中碳酸钠的质量分数为 x l O O%(用含有m、n的代数式表示)。【反思与交流】同学们经过讨论认为方案乙优于方案甲,理 由 主 要 是(填字母序号)。A.节约能源 B.操作简便
8、C.保护环境【答案】Na2CO,+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2 T 干燥二氧化碳(或除去二氧化碳中水蒸气)使生成的二氧化碳被C完全吸收 防止空气中水和二氧化碳进入C CaCl,+Na,CO,=CaCO,I+2NaCl B3-100m【解析】【详解】【分析与讨论】装置A 中是碳酸钠和稀硫酸反应,故填:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2 T;浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体,故填:干燥二氧化碳(或除去二氧化碳中水蒸气);无气泡产生后再次通入氮气的目的是使装置内残留的二氧化碳被C完全吸收,故填:使生成的二氧化碳被 C完全吸收;装置D内放有碱石灰,作用是防止空气中的水和二
9、氧化碳进入C,故填:防止空气中的水和二氧化碳进入 C;流程中涉及的反应是碳酸钠和氯化钙反应,故填:CaCl2+Na2CO,=CaCO3;+2NaCl;【得出结论】方案乙中n g 为生成碳酸钙的质量,可计算碳酸钠的质量,过程如下:设碳酸钠的质量为xCaCl,+Na,CO,=CaCO,J+2NaCI106 100 变=r =竺如g碳酸钠的质量分数=xl00%=刊 xlOO%100 ng 100 m 100mx 7 7 g【反思与交流】A、方案甲、乙均不需要加热,节约能源角度不存在乙优于甲的情况,不符合题意;B、乙溶解过滤、洗涤、干燥的操作比甲方案连接装置、称量要简便,符合题意;C、甲不会排放有害气
10、体,乙也没有有害物质排放,不存在乙优于甲的情况,不符合题意;故选:B。3.(2022年湖南省怀化市中考)网红产品自嗨锅和自热米饭深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包,加水后即可加热食物,持续时间长达2 小时。怀化某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,在学校化学实验室对其成分进行探究。【查阅资料】a、发热包内的粉末主要由生石灰、铁粉、铝粉、碳粉、氯化钠等组成;b、铝是一种两性金属,与强酸、强碱溶液反应都能生成H2;c、AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。【实验探究】为确认发热包中各种成分的存在,兴趣小组的同学们设计了实验方案并进行操作。步骤实验操作实验现象实验结论取部分粉末,将磁铁靠近发现
11、有黑色物质被磁铁吸引成分中有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _二将磁铁充分吸附后的剩余粉末分成两份,其中一份加水溶解,过滤,取滤液测pHpH 试纸变蓝紫色pH_ 7 成分中有生石灰三取少量滤液于试管中,先加入过量稀硝酸,再加入少量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 溶液生成白色沉淀成分中有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _四将另一份粉末放入烧杯,加入适量NaOH溶液成分中有铝粉五将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中石灰水变浑浊成分中有碳粉_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,将产生的气体通入澄清石灰水【实验反思】生石灰与水反应放出的热量是发热包主要的热量来源,
12、该 反 应 的 化 学 方 程 式 为;自嗨锅注入冷水后可以升温至150以上,而蒸汽的温度可达到200,反应过程中还会产生大量的气体,操作不当很有可能引发爆炸。用 完 后 的 发 热 包 按(填 厨 余 垃 圾”、”可回收垃圾”或“其它垃圾”)分类处理。【答案】铁 粉 大 于 硝 酸 银 氯 化 钠 生 成 气 体 加 热 Ca(HH2O=Ca(OH)2 其它垃圾【解析】实验探究:铁能被磁铁吸引,取部分粉末,将磁铁靠近,发现有黑色物质被磁铁吸引,说明成分中含有铁粉;pH7显碱性,pH=7显中性,pH 7,溶液显碱性,含有生石灰,生石灰和水反应生成氢氧化钙;己知,AgCl是既不溶于水又不溶于酸的
13、白色沉淀。实验现象为生成白色沉淀,则操作为取少量滤液于试管中,先加入过量稀硝酸,再加入少量硝酸银溶液,生成白色沉淀,说明成分中含有氯化钠,氯化钠和硝酸银生成白色氯化银沉淀;已知,铝是一种两性金属,与强酸、强碱溶液反应都能生成H2;实验结论含有铝粉,则将另一份粉末放入烧杯,加入适量NaOH溶液,观察到生成大量气体,说明存在铝粉:碳和空气中氧气反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳;则将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中加热,将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明成分中含有碳粉;实验反思:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,CaO+H2O=Ca(OH)2;用完后的发热包中含有多种化学成分,应
14、该按其它垃圾分类处理。4.(2022年四川省自贡市中考)某化学兴趣小组将镁条用砂纸打磨后按图I 所示方案进行实验。A 中缓慢产生气泡,B、C 中快速产生较多气泡,且 C 中有白色不溶物产生。图 I装置执分解八、,J/U I图n 图I实 验 中 取 用 镁 条 的 仪 器 是(填“药匙”或 嘴 子”)。(2)同学们经过讨论获知:水能解离出少量H+、0 H ,且镁与稀盐酸反应的化学方程式为:M g+2 H C l=M g C 1 2+H2T,则A中反应的化学方程式为。同学们接着对C中产生的白色不溶物的成分进行了以下探究。【提出问题】C中产生的白色不溶物是什么呢?【查阅资料】M g (O H)2和M
15、 g C C h均为白色不溶物。M g (O H)2和M g C C h均可与盐酸发生复分解反应。M g (O H)2和M g C O 3加热均易分解,分别生成两种氧化物。M g (H C O 3)2可溶于水,且不稳定,易分解为M g C C h、H 2 O、C O 2 0白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。【提出猜想】(3)猜想一:白色不溶物是纯净的M g (O H)2。猜想二:白色不溶物是纯净的 o猜想三:白色不溶物是M g (O H)2、M g C C h的混合物。【实验验证】(4)取该白色不溶物加足量的稀盐酸,发现不溶物全部溶解,并有气体产生,则 猜 想 不成立。再取干燥的该白色不溶物加热
16、分解,并将所产生的气体通过无水硫酸铜,发现无水硫酸铜变蓝,由这两个小实验得出猜想 成立。【拓展探究】(5)如图H,称取干燥的该白色不溶物7 0.4克于热分解装置中,充分加热至不再产生气体,使分解产生的气体依次通过装置D、E,并使分解产生的气体全部被装置D、E吸收,实验后测得装置D增重3.6克,装置E 增重30.8克,若该白色不溶物的组成用xMg(OH)2yMgCO3表示,则 x:y=。(6)装置F 的作用是。【答案】镶子(2)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2T MgCCh(4)一 三(5)2:7(6)防止空气中二氧化碳和水加入D 装置,影响实验结果【解析】(1)镁条是块状固体,应用镶子取用
17、;(2)由题干可知:水能解离出少量H+、OH,则 A 中镁与水反应生成氢氧化镁和氧气,反应的化学方程式为:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2T;(3)C 中产生的白色不溶物是猜想一:白色不溶物是纯净的Mg(OH)2;猜想三:白色不溶物是Mg(OH)2、MgCCh的混合物;因此猜想二:白色不溶物是纯净的MgCCh:(4)碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,取该白色不溶物加足量的稀盐酸,发现不溶物全部溶解,并有气体产生,说明有碳酸镁,则猜想一不成立;氢氧化镁和碳酸镁受热分解生成两种氧化物,则氢氧化镁受热分解生成氧化镁和水,碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳,再取干燥的该白色不溶物加热分解,
18、并将所产生的气体通过无水硫酸铜,发现无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,则有氢氧化镁,由这两个小实验得出猜想三成立;(5)设碳酸镁的质量为x,氢氧化镁的质量为yMgCOy 2 MgO+CO2 T84 44X30.8g84 二 r44-30.8gx=58.8gMg(OH&MgO+H2O58 18y 3.6g58 _ yT i7 6 gy=U.6g则 xMg(OH)21yMgCO3 中 x:y=.-=2:7;58 84(6)装 置F中的生石灰与碱石灰的混合物的作用是防止空气中二氧化碳和水加入D装置,影响实验结果。5.(2 0 2 2年 湖 南 省 衡 阳 市 中 考)某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加
19、热后产生了气体,该气体有刺激性气味,能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。【提 出 问题】该气体的成分是什么?【提出猜想】猜想一:该 气 体 是C C h;猜想二:该 气 体 是S C h;猜想三:该气体是 o【查阅资 料】S O 2能与酸性高镭酸钾溶液反应,使其褪色。S O2+C a(O H),=C aS O,I+H,0【实验设计】【现象与分 析】(1)装 置B中酸性高铳酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有 o装 置B中高锯酸钾溶液必须足量的原因是 o(2)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有C C h,请 写 出 反 应 的 化 学 方 程 式。【实验结论】猜
20、想三成立。【反思交流】(3)若装置B与装置C位置互换,该 实 验 设 计 是 否 合 理,理由是。(4)有同学认为,木炭与浓硫酸加热后生成的产物中,除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,理由是 O【答案】CO2和SO2 二氧化硫#SO2 使SO2完全除去,排除对CO2检验的干扰 CO2+Ca(OH)2=CaCO,+H2O 不合理 SCh也会与Ca(OH)2反应生成沉淀 根据质量守恒定律,反应物中有氢元素,反应产物中一定有氢元素,则至少还有一种产物【解析】提出猜想:根据题干信息,该气体具有刺激性气味,且能使澄清石灰水变浑浊,二氧化硫具有刺激性气味,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故该气体还可能是
21、二氧化碳和二氧化硫的混合物;现象与分析:(1)SO2能与酸性高镭酸钾溶液反应,使其褪色,装置B中酸性高镒酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有二氧化硫;二氧化硫能与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,也能使澄清石灰水变浑浊,故装置B中高镒酸钾溶液必须足量的原因是:使SO2完全除去,排除对CO2检验的干扰:(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O;反思交流:(3)由于二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,如果装置B与装置C位置互换,无法确定是否含二氧化碳,故该实验设计不合理;(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、
22、S、O元素,生成物中含S、C、O元素,故生成物中还应含氢元素,故除上述已验证的物质外,至少还有一种产物。6.(2022年四川省成都市中考)劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。课后同学查阅资料,得知草木灰是一种重要的农家肥,碳酸钾含量高。【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?【查阅资料】1常见草木灰钾含量(以碳酸钾表示)如下表:草木灰种类小灌木灰稻草灰小麦杆灰棉壳灰棉秆灰向日葵杆灰K2CO3(%)8.662.6320.2632.2816.4451.972提取碳酸钾主要过程是:秸秆一草木灰一滤液T固体(1)表 格 中 钾 含 量 最 高 的 草 木 灰 是,同学们选用这种秸秆灰提取碳酸钾。
23、【设计与实验】实验一:提取碳酸钾第一步:燃烧秸秆,收集草木灰,称取20.00g。第二步:用 60水浸洗草木灰(如 图 1)并过滤,浸洗滤渣2 次,合并滤液。第三步:蒸发滤液,烘干得到9.90g固体。图1浸洗实蛉装置图2钾浸取率曲线 min表示每分钟的转数)(2)图 1 实验中,用 60的温水而不用冷水浸洗的原因是(3)根据图2,搅拌器转速控制在每分钟 转,浸取时间为 分钟,比较适宜。实验二:测定碳酸钾含量取实验一中所得固体3.30g进行图3 实验.氢氧化钠溶液(4)实验中需缓慢滴入稀硫酸,原因是(5)装置B 的作用是【数据与解释】(6)称量图3 中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重0.92g
24、。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为%,与表格中数据相比明显偏低,原因可能是(填序号)。a.烧杯中溶液与空气接触 b.固体含有其它钾盐 c.固体含有氯化钠【反思与评价】(7)我国秸秆产量巨大,可作为生物质发电的原料,还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾,其优点有(写一条)。【答案】向 日 葵 杆 灰 相 同 时 间 内,水温高碳酸钾溶解得更快更多,提高溶解效率 500 20 有利于二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收吸收气体中的水蒸气 43.28 be 资源综合利用【解析】【详解】查阅资料(1)根据表格可知,向日葵杆灰中碳酸钾的含量最高,故表格中钾含量最高的草木灰是向日葵杆灰;设计与实验(2)碳酸钾
25、的溶解度随温度的升高而增大,故相同时间内,水温高碳酸钾溶解得更快更多,可提高溶解效率;(3)根据图2,比较四条钾浸取率曲线,可知同一时间下,搅拌器转速在500r/min时,钾浸取率较高,在20分钟的时候出现平缓的浸取率曲线,故搅拌器转速控制在每分钟500转,浸取时间为20分钟,比较适宜;(4)实验中需缓慢滴入稀硫酸,控制硫酸与碳酸钾反应速率,有利于二氧化碳与氢氧化钠溶液充分反应而被吸收;(5)实验测定碳酸钾的含量,碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,装置C 用氢氧化钠吸收二氧化碳,通过增重来确定生成二氧化碳的质量,装置B 中应该为浓硫酸溶液,用来吸收气体中的水蒸气,确保装置C 中增重即为
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