专题12科学探究-2022年中考化学二轮热点题型归纳与变式演练(江苏专用).docx
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1、专题12科学探究目录来源:中国&*教育出版网#一、热点题型归纳【题型一】有关气体成分的探究1【题型二】有关固体成分的探究4来源:zzst%&【题型三】有关反应后物质成分的探究7二、最新模考题组练9【题型一】有关气体成分的探究【典例分析】下图为某家长带着小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮发生爆炸的画面。现要探究某下水道的可燃性气体成分:【猜想】()含可燃性气体CO;()含可燃性气体CH4;()含可燃性气体CO和CH4。【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将塑料瓶倒转,使_,将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用。【进行实验】步骤实验操作实验现象结论(1)导出瓶中气体,通过装有
2、_的洗气瓶目的是除CO2等酸性气体(2)再通过装有浓硫酸的洗气瓶目的是除去_(3)将步骤(2)的气体导出点燃:用吸附少量无水硫酸铜粉末的石棉贴在小烧杯内壁,再把小烧杯斜罩于火焰上方;用内壁沾有澄清石灰水的小烧杯罩于火焰上方无水硫酸铜_;烧杯内壁变浑浊证明有H2O生成;证明有_生成【作出判断】根据上述实验现象,甲同学认为猜想正确;而乙同学认为甲的判断不严谨。因为猜想_也有相同的现象。如需进一步确认还应检验_的存在,其方法是_。【拓展】若需要工人进入下水道清理淤泥,打开下水道井盖后应首先进行的操作是_。【答案】【收集气体】水流出【进行实验】(1)烧碱(或NaOH)溶液(2)水蒸气(3)变蓝色;CO
3、2(或二氧化碳)【作出判断】CO将气体通过加热的氧化铜(或将气体通过动物鲜血)【拓展】鼓风排气【解析】【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将矿泉水瓶倒转,使瓶内水倒完,将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用,这样就收集了一瓶地下水道中的气体。【进行实验】(1)由于氢氧化钠能与二氧化碳等酸性气体反应,可用氢氧化钠除去CO2等酸性气体;(2)由于浓硫酸具有吸水性,常用来干燥气体;(3)实验室常用无水硫酸铜来检验水、澄清的石灰水检验二氧化碳;【作出判断】根据上述实验现象,甲同学认为猜想正确;而乙同学认为甲的判断不严谨。因为猜想也有相同的现象。如需进一步确认还应检验CO的存在,
4、由于一氧化碳具有还原性,其方法是将气体通过炽热的氧化铜粉末,看粉末是否变红。【拓展】由于地下水道中含有可燃性的气体,若需要工人进入下水道清理淤泥,打开下水道井盖后应首先进行的操作是通风。【提分秘籍】1. 通常考查的有CO、CO2.CH4.NH3.HCl、O2.H2.N2等气体的检验,以及它们的化学性质和一些反应产物的检验等。气体检验方法实验现象O2将带火星的木条伸入瓶中木条复燃CO2将气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊CO点燃气体,在火焰上方罩一内壁涂有澄清石灰水的小烧杯石灰水变浑浊将气体通过灼热的CuO,再通过澄清石灰水CuO由黑色变成红色,石灰水变浑浊H2点燃气体,在火焰上方罩一干冷的小烧
5、杯烧杯内壁有水滴出现将气体通过灼热的CuO,再通过无水CuSO4粉末CuO由黑色变成红色,无水CuSO4由白色变成蓝色H2O将气体通过无水CuSO4粉末无水CuSO4由白色变成蓝色NH3闻气味有氨臭味用湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝CH4点燃气体,在火焰上方罩一干冷的小烧杯,然后将烧杯迅速倒转,往烧杯中倒入澄清石灰水产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水滴出现,澄清石灰水变浑浊HCl将气体通入硝酸银溶液有白色沉淀生成2. 进行混合气体中各成分的检验时,要考虑检验的先后顺序,以排除干扰。如检验CO、CO2.水蒸气、H2的混合气体时,检验顺序为水蒸气CO2H2CO。来源:zzst#%*【变式演练】在老师指导下,
6、某学习小组同学利用下列装置检验某气体a的成分,a中含水蒸气、氯化氢、甲烷、氢气中的一种或几种(夹持仪器未画出,假设每步反应均完全)。www%.z#zstep.co&m*中国*教育#出&版网%已知:I.无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色。II.H2+CuO CuH2O;CH4+4CuO 4CuCO22H2O(1)检验a中是否含水蒸气的装置是_(填字母序号)。(2)用装置B检验a中是否含氯化氢,X试剂可选(填数字序号)。AgNO3溶液NaOH溶液石蕊溶液酚酞溶液(3)装置C中的试剂是_,它的作用是_。(4)必须先通气体a,验纯后,才能点燃酒精灯,否则可能_。(5)若反应后装置E.F分别增重4.2g、4
7、.4g,则a中一定含有_;装置D中的现象是_。(6)装置G的作用是。【答案】(1)A(2) (3) 浓硫酸;除去混合气体中的水蒸气(4) 发生爆炸(5) CH4.H2;黑色粉末逐渐变成红色固体(6)防止空气中二氧化碳进入F装置中【解析】(1)检验a中是否含水蒸气的装置是A,是因为无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色,故填:A;来源:中国%*教育出版网(2)AgNO3能与氯化氢反应产生白色沉淀,可用来检验氯化氢气体,故选项正确;NaOH能与氯化氢反应,但无明显现象,不能用来检验氯化氢气体,故选项不正确;氯化氢气体溶于水呈酸性,石蕊溶液遇酸变红,可用来检验氯化氢气体,故选项正确;酚酞溶液遇酸不变色,不能
8、用来检验氯化氢气体,故选项不正确;故选;(3)装置C中的试剂是浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,可以除去混合气体中的水蒸气,故填:浓硫酸;除去混合气体中的水蒸气;(4)甲烷和氢气都是可燃性气体,若气体不纯,遇明火可能发生爆炸,因此必须先通气体a,验纯后,才能点燃酒精灯,故填:发生爆炸;(5)E增重4.2g,则说明生成水的质量为4.2g、F增重4.4g,则说明生成二氧化碳的质量为4.4g;假设混合气体中只含有甲烷,设甲烷与氧化铜反应生成4.4g二氧化碳的同时,生成水的质量为x,则有CH4+4CuO 4CuCO22H2O 44 36 4.4g x=X=3.6g由于F装置中测得生成水的质量为4.2g3.6g
9、,所以a中一定含有CH4.H2;氢气、甲烷都能与氧化铜反应生成铜,所以可以观察到装置D中黑色粉末逐渐变成红色固体,故填:CH4.H2;黑色粉末逐渐变成红色固体;(6)空气中含有二氧化碳气体,装置G的作用是防止空气中的二氧化碳进入F装置中,故填:防止空气中二氧化碳进入F装置中。【题型二】有关固体成分的探究【典例分析】某白色固体可能由BaCl2.NaOH、Na2CO3.Na2SO4.Fe3O4中的一种或几种物质组成。同学们为了确定该白色固体的成分,进行了如下实验探究:【资料卡片】BaCl2溶液显中性。【初步结论】(1)甲同学根据固体的描述确定样品中一定没有_(填化学式),原因是_。www&.zz*
10、st#【初步探究】同学们的实验过程及现象如图所示。【交流讨论】(2)同学们认为:无色溶液M中一定含有_(填化学式),向无色溶液M中加入酚酞溶液后变成红色,说明溶液M显碱性,需对溶液M继续探究。【提出问题】使溶液M显碱性的物质是什么?【猜想与假设】(3)猜想一:是氢氧化钠;猜想二:是碳酸钠;猜想三:_。【探究与结论】(4)乙同学取无色溶液M于试管中,加入过量的氯化钡溶液,振荡,静置,观察到_,证明无色溶液M中含有碳酸钠,此过程中发生反应的化学方程式为_。来源:中教&%*网(5)丙同学为进一步证明无色溶液M中的成分,取乙同学实验所得上层清液少许于试管中,加入_,观察到_,证明猜想三成立。综合分析,
11、乙同学加入过量氯化钡溶液的目的:证明无色溶液M中含有碳酸钠,_。来源:中%教&网#【实验结论】(6)原白色固体中一定含有的物质是_(填化学式)。【答案】(1)Fe3O4;四氧化三铁是黑色固体来源:中%教*网#(2)NaCl(3)是氢氧化钠和碳酸钠ww#w.zzste&p.co*m(4)有白色沉淀产生;BaCl2Na2CO3= BaCO32NaCl(5)酚酞溶液;溶液变成红色;除尽碳酸钠,防止对检验氢氧化钠产生影响(6)BaCl2.NaOH、Na2CO3【解析】(1)甲同学根据固体的描述确定样品中肯定没有Fe3O4,原因是四氧化三铁是黑色固体。(2)同学们认为:无色溶液M中一定含有氯化钠,是因为
12、白色沉淀中加入足量稀盐酸,产生气泡,沉淀全部溶解,说明白色沉淀是氯化钡和碳酸钠反应生成的碳酸钡,同时生成氯化钠。(3)猜想三补充完整:是氢氧化钠和碳酸钠。(4)乙同学取无色溶液M于试管中,加入过量的氯化钡溶液,振荡,静置,观察到产生白色沉淀,证明无色溶液M中含有碳酸钠,此过程中碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,发生反应的化学方程式为:BaCl2+Na2CO3BaCO3+2NaCl。(5)丙同学为进一步证明无色溶液M中的成分,取乙同学实验所得上层清液少许于试管中,加入酚酞试液,观察到溶液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠证明猜想三成立;综合分析,乙同学加入过量氯化钡溶液的作用:证明无色溶液M
13、中含有碳酸钠,除尽碳酸钠,防止对检验氢氧化钠产生影响。(6)原白色固体中一定有的物质是BaCl2.NaOH、Na2CO3。【提分秘籍】w*w&固体混合物成分的探究:中国教&育*出版网1. 一般可采用加水溶解,加酸碱指示剂判断溶液酸碱性,加酸观察是否产生气体,加碱溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液等观察是否产生沉淀等方法进行探究。2. 若为盐或碱的固体混合物,一般可先加水溶解,再依据构成该盐或碱的阴、阳离子的特殊性质,加入合适的试剂,检验离子是否存在,从而判断相应物质是否存在;对于不溶解的固体,可加酸观察是否溶解或产生气体。3. 若为金属混合物,一般加酸观察是否产生气体;或使金属与盐溶液
14、反应,观察是否有固体析出或溶液颜色变化。【变式演练】某固体样品中可能含有Ba(OH)2.KOH、K2SO4.CaCO3.K2CO3中的一种或几种,某化学兴趣小组对固体样品的成分进行了如下探究:步骤1:取少量固体样品于烧杯中,加足量水,充分搅拌、静置后烧杯底部有白色固体。步骤2:取少量步骤1所得上层溶液于试管中,滴加过量的氯化钡溶液,有白色沉淀产生,过滤,向白色沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解并产生气体。向滤液中加入酚酞溶液,无色酚酞溶液变红。步骤3:取13.8g固体样品加入足量的稀盐酸,充分反应后产生4.4g二氧化碳。结合以上探究过程,下列说法正确的是()A由步骤1可知,固体样品中一定含有
15、CaCO3B步骤2过滤后所得滤液中一定含有K+、Ba2+、Cl-、OH-C该固体样品中一定没有Ba(OH)2D该固体样品的组成最多有三种情况【答案】BD【解析】A.步骤1:取少量固体样品于烧杯中,加足量水,充分搅拌、静置后烧杯底部有白色固体,原固体样品中不一定含有CaCO3,也可能是氢氧化钡与K2SO4或K2CO3产生的白色沉淀,故选项说法不正确;B.取少量步骤1所得上层溶液于试管中,滴加过量的氯化钡溶液,有白色沉淀产生,过滤,向白色沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解并产生气体,说明原固体中含有碳酸钾和硫酸钾,向滤液中加入酚酞溶液,无色酚酞溶液变红,说明滤液呈碱性,溶液中含有氢氧根离子,由于
16、滴加的氯化钡过量,钾离子又不会转化为沉淀,所以步骤2过滤后所得滤液中一定含有K+、Ba2+、Cl-、OH-,故选项说法正确;来源:中国教&育出版%网#C.若原固体样品中氢氧化钡含量较小,步骤1中未将碳酸钾和硫酸钾反应完全,再进行步骤2实验,也会出现上述现象,故选项说法不正确;D.假设原固体混合物中碳酸盐只有碳酸钾,设生成4.4g二氧化碳需碳酸钾质量为x,则有K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2138 44www.z#z%&X 4.4g=x=13.8g来源:%#中&教*网假设原固体混合物中碳酸盐只有碳酸钙,设生成4.4g二氧化碳需碳酸钙质量为y,则有CaCO3+2HCl=CaCl2+H
17、2O+CO2100 44y 4.4g=y=10g由上述分析及数据可知,原固体混合物中一定含有碳酸钾、硫酸钾和碳酸钙;由步骤2可知,溶液呈碱性,说明原固体中还含有氢氧化钡、氢氧化钾中的一种或两种,所以该固体样品的组成最多有三种情况,故选项说法正确。故选BD。【题型三】有关反应后物质成分的探究【典例分析】实验室有一瓶标签破损的溶液A(如图),某组同学将硫酸钠溶液与它进行反应,有白色沉淀生成,过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。已知:BaCl2溶液显中性。探究.溶液A中的溶质是什么?来源:中*&国%教育#出版网【作出猜想】猜想:BaCl2;猜想:Ba(NO3)2;猜想:Ba(OH)
18、2。www.z&zstep.co#m*经过讨论,同学们认为猜想不成立,理由是_。【设计实验1】同学们设计了如下方案并进行实验:实验操作实验现象实验结论取少量溶液A于试管中,向其中滴加氯化铁溶液_猜想正确写出加入氯化铁溶液时发生反应的化学方程式:_。来源:%&zzs*探究.同学们继续实验,将探究中反应后溶液进行过滤,滤液中有哪些溶质?来源:中国%教育出版#*网【作出猜想】猜想一:BaCl2;猜想二:FeCl3和BaCl2;你的猜想:_。同学们观察到滤液为无色,则猜想_不正确。【设计实验2】请你针对“你的猜想”进行实验:实验步骤实验现象实验结论取少量滤液于试管中,向其中滴加_溶液变红你的猜想正确【
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