一、中考初中化学科学探究题1.)已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:C+2CuO2Cu+CO2↑.化学兴趣小组对该实验产物(假设反应物已完全反应)作如下探究:探究一:检验产物的成份(提出问题)实验产物是暗红色固体,很难观察到紫红色固体.暗红色固体是什么?(查阅资料)氧化亚铜(Cu2O)为红色固体;Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O.(猜想与假设)暗红色固体除铜外还可能含有Cu2O.(设计实验)取少量暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到现象:_______________________,说明暗红色固体含有Cu2O.探究二:测定产物中Cu2O的含量原理:Cu2O+H2Δ2Cu+H2O,称取一定质量的固体样品,用如图装置进行实验(固定装置略去,碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物),通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的.(1)装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是______________________________________;(2)若不加装置e,实验结果会偏高,原因是_________________________________________;(3)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是________①打开K2,关闭K1②检查装置的气密性③连接仪器④关闭K2,打开K1,通氢气一段时间(4)还可通过测定反应前后装置______(填“a”、“b”或“c”)的质量达到实验目的.【答案】固体部分溶解,溶液变成蓝色盐酸易挥发,挥发出的氯化氢能被碱石灰吸收,影响测定结果 d中的碱石灰能够吸收空气中的水和二氧化碳③②④① c【解析】【分析】【详解】试题分析:探究一:[设计实验]取少量暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到固体部分溶解,溶液变成蓝色,说明暗红色固体含有Cu2O.探究二:(1)装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是盐酸易挥发,挥发出的氯化氢能被碱石灰吸收,影响测定结果.(2)若不加装置e,实验结果会偏高,原因是d中的碱石灰能够吸收空气中的水和二氧化碳,从而使测定的水的质量偏高,会导致计算的Cu2O的质量偏高,从而导致实验结果会偏高.(3)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是:先连接仪器,检查装置的气密性,再关闭K2,打开K1,通氢气一段时间,把装置中的水蒸气和二氧化碳排出,再打开K2,关闭K1,点燃酒精灯.(4)还可通过测定反应前后装置c的质量达到实验目的,反应前后装置c的质量差即为Cu2O中氧元素的质量,根据氧元素的质量可以计算Cu2O的质量,进一步可以计算产物中Cu2O的含量.考点:实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;酸的物理性质及用途;酸的化学性质.2.兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。
(实验回顾)(l)铝与稀盐酸反应。
①用图1所示装置制取氢气。
铝与稀盐酸反应的化学方程式为__________。
②用B装置收集氢气的原因是____________。
(2)在金属活动性顺序里,金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢,判断的依据是__________。
(提出问题)铝能否与水反应生成氢气?(查阅资料)物质钠与水铝与水汞与水能否发生反应能反应能反应不反应(交流与讨论)(I)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,起到保护膜的作用。
如生活中可用铝壶烧水。
铝与氧气反应的化学方程式为_____________。
(2)除去铝表面氧化铝薄膜的方法(举一例)_________。
除上述方法外,还可以将铝片浸入氯化汞( HgCl2)溶液中,形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。
(实验探究)(1)将铝片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1分钟左右,取出,立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中(如上图),其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。
铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为__________。
(2)在导管口a处涂肥皂水,发现导管口有气泡形成,当气泡离开导管后,气泡______(填“下沉”或“上升”),用燃着的木条点燃气泡,发出爆鸣声。
(实验结论)铝能与水反应生成氢气。
写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式____________。
(实验反思)(1)图2装置内,在铝与水反应的过程中,若关闭导管上的活塞K,反应停止,其原理是_______。
当再次打开活塞K,反应继续,产生气泡。
铝未能生成氧化铝,其原因是________。
(2)汞有毒,会污染环境,兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞,用饱和硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。
【答案】2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑氢气难溶于水,不与水反应。
金属是否位于氢前面。
4Al+3O2==2Al2O3用砂纸打磨2Al+3HgCl2==2AlCl3+3Hg上升2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑关闭活塞K,容器内压强增大,把液体压回烧杯,固体与液体分离,反应停止。
容器内充满氢气,铝无法与氧气接触。
【解析】【实验回顾】(l)铝与稀盐酸反应。
①铝与稀盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑。
②用B装置收集氢气的原因是氢气难溶于水,不与水反应。
(2)在金属活动性顺序里,金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢,判断的依据是金属是否位于氢前面。
【提出问题】铝能否与水反应生成氢气?【交流与讨论】(1)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,起到保护膜的作用。
铝与氧气反应的化学方程式为4Al+3O2==2A12O3。
(2)除去铝表面氧化铝薄膜的方法是用砂纸打磨。
还可以将铝片浸入氯化汞( HgCI2)溶液中,形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。
【实验探究】(1) 将铝片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1分钟左右,取出,其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。
铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为2Al+3HgCl2==2AlCl3+3Hg,铝比汞活泼。
(2)在导管口a处涂肥皂水,发现导管口有气泡形成,当气泡离开导管后,气泡上升,用燃着的木条点燃气泡,发出爆鸣声,这是我们检验氢气常用的方法。
【实验结论】铝能与水反应生成氢气。
铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式是2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑。
【实验反思】(1)图2装置内,在铝与水反应的过程中,若关闭导管上的活塞K,反应停止,其原理是关闭活塞K,容器内压强增大,把液体压回烧杯,固体与液体分离,反应停止。
当再次打开活塞K,反应继续,产生气泡。
铝未能生成氧化铝,其原因是容器内充满氢气,铝无法与氧气接触。
点睛∶金属活动顺序表的应用⑴排在氢前面的金属可以与稀硫酸或盐酸反应置换出氢气,排在氢后面的金属则不能⑵排在前面金属可以把排在其后面的金属从它的盐溶液中置换出来⑶从左到右金属活动性越来越弱。
3.某中学实验探究小组的同学进行了下列四个实验:A 向Ca(OH)2溶液中通入少量的CO2B 向Ca(OH)2溶液中滴加酚酞溶液C 向Ca(OH)2溶液中滴如稀盐酸D 向Ca(OH)2溶液中滴CaCl2溶液请回答下列问题:(1)提出问题:该小组探究的问题是碱的_________性质。
(2)交流与讨论:①实验A中观察到的现象是________、反应的化学方程式为________。
②实验C中没有现察到明显现象,小明认为不能判断Ca(OH)2与稀盐酸是否发生了反应。
为了证明Ca(OH)2与稀盐酸确实发生了反应,小明设计用Ca(OH)2溶液、稀盐酸和酚酞试液进行实验的方案、实验过程如图:所加试剂甲乙丙分别是:甲_______乙_______丙_______。
写出Ca(OH)2与稀盐酸反应的化学方程式_____________________。
(3)探究拓展:小宇和小娟对实验D反应后过滤得到的无色滤液进行了探究。
小宇猜想溶液中含有一种溶质,是氯化钙;小娟猜想滤液中含有两种溶质,是氯化钙和_______。
为验证哪位同学的猜想是正确的,请你帮他们设计实验方案并填写下列实验报告:实验步骤实验现象实验结论【答案】化学①Ca(OH)2溶液变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O Ca(OH)2溶液酚酞试液稀盐酸 Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O Ca(OH)2酚酞试液溶液由无色变为红色【解析】【详解】(1)上述实验A.B.C中都有新物质生成,所以发生的属于化学变化,探究的是氢氧化钙的化学性质;故填:化学;(2)①氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以实验①中观察到氢氧化钙溶液变浑浊;故填:Ca(OH)2溶液变浑浊;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;②探究Ca(OH)2与稀盐酸确实发生了反应时,可设计如下实验:向氢氧化钙溶液中滴加无色的酚酞试液,观察到溶液变成红色,然后用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,当观察到溶液由红色恰好变成无色时,说明二者恰好完全中和,氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水;故填:Ca(OH)2溶液;酚酞试液;稀盐酸;Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;(3)D实验的溶液是无色的,说明溶液显中性或酸性,即溶液中的溶质是氯化钙或氯化钙与氯化氢。
酸性溶液能使紫色的石蕊试液变红色,所以可取滤液于试管中,加入紫色的石蕊试液,若观察到溶液变成红色,则说明滤液中含有两种溶质,即小娟同学的猜想是正确的;故填:氯化氢;紫色的石蕊试液;溶液变成红色。
4.甲、乙两名同学分别做了碳酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应的实验,反应后都进行过滤得到无色滤液,他们对自己得到的无色滤液中溶质的成分进行探究。
请你一同参与他们的探究活动。
【提出猜想】他们各自所得滤液中溶质的成分有如下几种可能:A.NaOH B.Na2CO3、Ba(OH)2、NaOHC.________________ D.Na2CO3和NaOH【讨论交流】上述猜想中,肯定不成立的是B(填猜想序号),其理由是____________。
【实验探究】甲、乙两同学为了验证各自所得滤液的成分,分别进行了如下实验:【反思与评价】经过讨论,大家一致认为甲同学的实验结论是正确的,乙同学的实验结论不一定正确。
请你帮乙同学设计实验,进一步确定乙同学得到的滤液中溶质的成分。
【答案】 Ba(OH)2、NaOH Na2CO3和Ba(OH)2能发生反应 Na2CO3产生白色沉淀加入Ba(OH)2溶液或Ca(OH)2溶液,无明显现象 A【解析】根据质量守恒定律及各种物质的用量可知,各自所得滤液中溶质的成分有如下几种可能:A.NaOH B.Na2CO3、Ba(OH)2、NaOH C.Ba(OH)2、NaOH; D.Na2CO3和NaOH;【讨论交流】上述猜想中,肯定不成立的是B,其理由是Na2CO3和Ba(OH)2能发生反应/Na2CO3和Ba(OH)2不能共存/Na2CO3+Ba(OH)2=2NaOH+BaCO3↓;根据实验结论可知,取少量滤液于试管中,加入足量的碳酸钠溶液,产生白色沉淀,证明猜想C正确;【反思与评价】经过讨论,大家一致认为甲同学的实验结论是正确的,乙同学的实验结论不一定正确。