湖南专用2019年中考化学复习专题十七科学探究题试卷部分课件.pptx
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1、1.(2018湖南娄底,44,12分)某实验小组的同学在学习了铁的冶炼后,想探究炼铁高炉排放出的 高炉气体中含有污染环境的气体有哪些,请我们共同参与探究并回答下列问题: 【提出问题】高炉气体中含有污染环境的气体是什么? 【作出猜想】猜想一:只有CO; 猜想二:只有SO2; 猜想三:CO和SO2都有;,A组 2014-2018年湖南中考题组,好题精练,【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊(与CO2相似),能使品红溶液褪色,可被酸性高锰 酸钾溶液吸收。 【实验探究】该实验小组的同学组装了如下装置进行实验。,(1)甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色,高炉气体中含有气体 ,B中酸性高锰酸钾 溶液的
2、作用是 ,C中品红溶液的作用是 ; (2)乙同学发现C中品红溶液没有褪色,E中澄清石灰水变浑浊,得出高炉气体中含有CO。丙同 学认为乙同学的结论不正确,理由是 ; (3)该实验小组的同学经过讨论后,改进了实验装置,如下图所示。用氢氧化钠溶液代替酸性高 锰酸钾溶液的优点是 ,写出SO2与NaOH溶液反应的化学 方程式 。 【实验结论】炼铁厂排放的高炉气体中含有有害气体CO和SO2,直接排放到空气中会污染环 境,需达标后才能排放。,答案 (1)SO2(或二氧化硫) 吸收二氧化硫 检验二氧化硫是否除尽 (2)高炉气体中含有二氧化碳,对一氧化碳的检验造成影响 (3)可同时吸收二氧化硫和二氧化碳 SO2
3、+2NaOH Na2SO3+H2O,解析 (1)根据“二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊(与CO2相似),能使品红溶液褪色,可被酸性 高锰酸钾溶液吸收”可知,甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色,说明高炉气体中含有二氧 化硫,B中酸性高锰酸钾溶液的作用是吸收二氧化硫,C中品红溶液的作用是检验二氧化硫是 否被高锰酸钾溶液完全吸收。 (2)高炉气体中含有二氧化碳,CO2能使E中的澄清石灰水变浑浊,从而干扰CO的检验。 (3)氢氧化钠既能与二氧化碳反应,又能与二氧化硫反应。用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾 溶液,能够同时吸收二氧化硫和二氧化碳;SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的化 学方程式为2N
4、aOH+SO2 Na2SO3+H2O。,2.(2018湖南长沙,47,12分)在小英家的仓库里,堆放着一袋袋化肥碳酸氢铵(NH4HCO3)。 过了一个夏天,小英发现这种化肥所特有的刺激性气味变得更浓烈了,有些化肥袋里碳酸氢铵 变少了。检查发现,变少的化肥包装袋没有密封,化肥也没有撒落在地上,更没有人进过仓库开 袋使用。 为了探究这些化肥减少的原因,小英在实验室取了一些碳酸氢铵粉末,放在蒸发皿中加热,过一 会儿观察到粉末完全消失,同时也闻到了这种刺激性气味。粉末为什么会消失呢? (1)【提出问题】碳酸氢铵粉末消失的原因是什么? (2)【猜想】碳酸氢铵在不加热或加热条件下由固态变成它的气态。碳酸氢
5、铵在不加热 或加热条件下发生分解反应,可能产生的物质有氨气和一些氧化物。 (3)【查阅资料】碳酸氢铵属于氮肥,不具有升华的性质,说明上述猜想 (填序号)不 成立;氨气(化学式NH3)具有特殊的刺激性气味,极易溶于水,其水溶液显碱性,但干燥的氨气 不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝;NO2为红棕色气体。NO为无色气体,在空气中易发生反 应:2NO+O2 2NO2。,(5)【应用】利用氨气的化学性质,请写出实验室检验氨气的方法(写出实验操作、现象、结 论): ; 如果你家里有碳酸氢铵化肥,你应该如何保存? 。,(4)【实验操作、现象与结论】,答案 (3) (4 ) (5)用湿润的红色石蕊试纸接触气体,如
6、果试纸变蓝,则为氨气 密封、阴凉、防潮,解析 (3)碳酸氢铵属于氮肥,不具有升华的性质,说明猜想不成立。(4)实验中产生强烈 的刺激性气味,试管壁上有无色液滴且红色石蕊试纸变蓝,说明分解产物中有NH3和H2O,未见 红棕色气体,说明分解产物中没有氮的氧化物。实验的实验现象是澄清石灰水变浑浊,说明 有二氧化碳生成。(5)实验室检验氨气的方法:用湿润的红色石蕊试纸接触气体,若试纸变 蓝,则为氨气;碳酸氢铵易分解,碳酸氢铵化肥应密封保存于阴凉处。,3.(2017湖南衡阳,33,8分)实验室有一瓶标签破损的溶液A(如图),某组同学将碳酸钠溶液与它 进行反应,有白色沉淀产生,过滤后得到澄清滤液。同学们对
7、该实验进行了一系列的探究。 探究一 A溶液中的溶质是什么?,【提出猜想】该组同学认为A溶液的溶质有两种可能: CaCl2 【收集资料】CaCl2溶液呈中性。 【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验:,碳酸钠与其反应的化学方程式为 。 探究二 过滤后滤液中会有哪些溶质? 【提出猜想】 小明的猜想:NaCl和CaCl2 小红的猜想:NaCl 你的猜想: 【设计实验】请你针对“你的猜想”进行实验:,【反思拓展】为防止标签被腐蚀,倾倒液体时应注意: 。,答案 (8分)Ca(OH)2 溶液不变色 Na2CO3+CaCl2 CaCO3+2NaCl NaCl、Na2CO3 取 少量过滤溶液于试管中,向其
8、中滴入盐酸 有气泡产生 标签向着手心,解析 探究一:CaCl2溶液呈中性,Ca(OH)2溶液呈碱性,取少量A溶液于试管中,向其中滴加无色 酚酞溶液,已知实验结论为猜想正确,则实验现象为溶液不变色。CaCl2与Na2CO3反应的化 学方程式为CaCl2+Na2CO3 2NaCl+CaCO3。 探究二:若Na2CO3溶液过量,则过滤后的溶液中溶质为NaCl、Na2CO3;取少量过滤溶液于试管 中,向其中滴入盐酸,若有气泡产生,则说明Na2CO3过量,溶质为NaCl和Na2CO3。 【反思拓展】为防止标签被腐蚀,倾倒液体时标签要向着手心。,4.(2017湖南长沙,47,12分)某同学为了探究木炭和氧
9、化铜在高温条件下反应生成的气体产物 的成分,提出了如下猜想: a.可能是二氧化碳; b.可能是一氧化碳。 并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下: .若澄清石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳; .若澄清石灰水不变浑浊,则气体为一氧化碳。 请你分析并回答:,(1)该同学的猜想是否严谨?请你说明理由。 ; 。 (2)设计一个实验,验证(1)中你的理由。请简述你的实验方 案 。 (3)该实验装置存在的缺陷是 。 (4)反应结束时,停止实验的操作步骤是 。 (5)实验后发现试管内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物,清洗试管的方法是 。,答案 (1)不严谨 气体产物可能是CO和CO2的混合物
10、 (2)先将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,证明气体中有CO2;然后将剩余气体通过足量 NaOH溶液和浓H2SO4,再通过灼热的CuO固体,最后通入澄清石灰水中,若固体变红,澄清石灰 水变浑浊,说明有CO (3)没有尾气处理装置;若产生的气体为CO和CO2,没有验证CO的装置 (4)先将导管移出水面,再熄灭酒精灯 (5)先用足量稀盐酸清洗,再用水洗,解析 (1)木炭在高温条件下与氧化铜反应可能生成CO2,也可能生成CO,还可能生成CO2和CO 的混合气体。(2)在CO2和CO同时存在的情况下要对这两种气体进行检验,一般先检验CO2,然 后利用CO的还原性检验CO。实验时为防止CO2对CO的
11、检验造成干扰,应检验CO2后将其除 去,再进行CO的检验。(3)CO有毒,故应该在装置的最后加一个尾气处理装置;若产生的气体为 CO和CO2,按照题图所示的装置,只能验证气体产物中是否有CO2,不能验证CO是否存在。(4) 实验结束时应先将导管从澄清石灰水中移出,再熄灭酒精灯,防止液体倒吸,使试管炸裂。(5) 实验后装澄清石灰水的试管内壁上附着的是不溶于水的CaCO3,可先用足量稀盐酸清洗,再用 水洗。,易错警示 若CO和CO2同时存在,在进行成分验证时一般先检验CO2,为了不对CO的检验造成 干扰,需要除去CO2,再对CO进行检验。,5.(2016湖南益阳,24,10分)化学课上同学们观察了
12、老师的演示实验。 【演示实验】向盛有少量NaOH溶液的试管中滴加CuSO4溶液。 下课后,同学们发现静置后的试管底部是蓝色沉淀,上层是无色溶液,在老师指导下对无色溶液 进行实验探究。 【提出问题】上层无色溶液中的溶质是什么? 【猜想假设】猜想(1) 溶质是Na2SO4; 猜想(2) 溶质是Na2SO4和CuSO4; 猜想(3) 溶质是Na2SO4和 (填化学式)。 【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性。 【讨论交流】经过讨论后,大家一致认为猜想(2)不成立,理由是 。,【实验探究】同学们分组进行如下实验探究。,【反思与拓展】 经过讨论后,同学们认为还可以滴加其他试剂到上层无色溶液中,也能得到同样
13、的结论。 你认为第三组滴加的X溶液可以是 (写一种即可)。,答案 (每空2分,共10分) NaOH 上层溶液为无色,而CuSO4溶液呈蓝色 (3)CuSO4+2NaOH Na2SO4+Cu(OH)2 石蕊试液(或MgCl2溶液、FeCl3溶液等其他合理答案均给分),解析 根据NaOH与CuSO4反应的化学方程式2NaOH+CuSO4 Na2SO4+Cu(OH)2判断反 应后溶液中的溶质组成时,除考虑生成物Na2SO4外,还应考虑反应物是否有剩余,故猜想(3)中 溶质是Na2SO4和NaOH。CuSO4溶液是蓝色的,而反应后的上层清液呈无色,说明猜想(2)不合 理。第一组加酚酞溶液变红说明溶液显
14、碱性,第二组加硫酸铜溶液生成蓝色沉淀说明溶液中 有NaOH,故猜想(3)正确。第三组所滴加的X溶液应是与NaOH反应有明显现象的物质,如石蕊 试液、MgCl2溶液、FeCl3溶液等。,6.(2016湖南株洲,30,12分)要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分,请你参与华雪同学 的探究: 【查阅资料】碳酸亚铁(FeCO3)具有还原性,在空气中灼烧生成铁的氧化物和CO2气体。 FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,就迅速被氧化成四氧化三铁,四氧化三铁能与 盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。 FeCl2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
15、色, FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出现红色。 【猜想与假设】猜想1:固体成分是氧化铁; 猜想2:固体成分是四氧化三铁; 猜想3: 。 【活动与探究】连接仪器、装好药品如下图所示(加热和固定装置已省略),打开止水夹K,通 入氧气,加热玻璃管X。当Y瓶中产生的沉淀不再增加时,停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷 却。,取玻璃管里的少量固体于试管中,滴加盐酸,微热,固体完全溶解。将所得溶液分成甲、乙两份 进行实验。,【结论与反思】(1)由上述实验现象可知,FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是 ,因此,猜想 (填“1”“2”或“3”)是正确的。 (2)FeCO3在氧气中高温灼烧的化学方程
16、式为 。 (3)上述实验 (填“a”或“b”)是多余的,因为 。 【总结与提升】(1)若实验结束时观察到Y瓶中仍然是澄清的,可能的原因是澄清石灰水的量 不足,导致生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙。碳酸氢钙的化学式为 。 (2)CO2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。 (3)华雪同学经过反思,觉得该实验设计还存在问题,因为如果在实验b中观察到 ,就不能确定哪个猜想是正确的。所以华雪同学又对该实验进行了定量探究:取 11.6 g纯净的碳酸亚铁固体,在空气中高温灼烧至恒重,称得固体质量净减3.6 g。通过计算即 可确定:FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是 。,答案 【猜想与假设】固体成分
17、是氧化铁和四氧化三铁 【结论与反思】(1)氧化铁 1 (2)4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 (3)a 氧化铁、四氧化三铁与盐酸反应后的产物中都有氯化铁,滴加KSCN溶液,都变红色 【总结与提升】(1)Ca(HCO3)2 (2)CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O (3)高锰酸钾溶液褪色 氧化铁,解析 【猜想与假设】根据猜想1、2,可推出猜想3:固体成分是氧化铁和四氧化三铁。 【结论与反思】(1)由所给资料可知:FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,FeCl2溶液中滴 加KSCN溶液,溶液不出现红色,向甲溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,说明甲溶液中含有 FeCl3。
18、FeCl2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能,向乙溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,高 锰酸钾溶液的紫红色不消失,说明乙溶液中不含FeCl2,则氯化铁只是氧化铁与稀盐酸反应生成 的,故FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是氧化铁,即猜想1是正确的。 (2)FeCO3在氧气中高温灼烧生成氧化铁和二氧化碳气体,反应的化学方程式为4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2。 (3)因为氧化铁、四氧化三铁与盐酸反应都有氯化铁生成,滴加KSCN溶液,都变红色,所以实验 a是多余的。 【总结与提升】(2)CO2使澄清石灰水变浑浊,是因为CO2与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和 水,反应的化学方程式为CO
19、2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O。 (3)FeCl2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能,如果在实验b中观察到高锰酸钾溶液褪色,说 明溶液中含有氯化亚铁,不能确定是否含有氧化铁,就不能确定哪个猜想是正确的。华雪同学,又对该实验进行了定量探究:取11.6 g纯净的碳酸亚铁固体,在空气中高温灼烧至恒重,称得固 体质量净减3.6 g。 假设生成的固体为氧化铁,设固体质量净减x。 4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 固体减少质量 464 320 464-320=144 11.6 g x = x=3.6 g 假设成立,即FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是氧化铁。,7.(2016湖
20、南常德,32,12分)实验探究是科学探究的重要形式,请参与以下探究活动并回答问题: (一)测定空气里氧气的含量 (1)A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置,教材实验所需试剂是 水和 (填物质名称),实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等 份,该操作中一定要使用的仪器是 ; (2)小华用A装置测定的氧气含量偏低,可能的原因是 (任答一点); (3)B装置也可用于测量空气中氧气的含量,其实验原理用化学方程式可表示为 ; (4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 ,实验结束移开酒精灯,恢复到室温后读数即可计算出氧气含量,B装置的优点是 (任
21、写一点)。,(二)实验异常现象探究 在学校实验室开放日,小明用氯化钙、碳酸钠、碳酸氢钠的饱和溶液与稀盐酸等药品设计了 复分解反应发生条件的验证实验,请参与他的实验过程。 【查阅资料】 20 时部分物质的溶解度:NaHCO3 9.6 g;Ca(HCO3)2 16.6 g 【实验设计】小明用稀盐酸和上述三种饱和溶液设计出下图所示的四个验证实验,【实验预测】 小明依据所学的“复分解反应发生条件”的规律预测,在四个实验操作中能发生复分解 反应的共有 (填数字)个; 【发现问题】 小明在实验的操作中发现产生了白色沉淀X? 【提出假设】 小明认为X可能是Ca(HCO3)2、 、 (填化学式)中的一种或几种
22、; 【理论计算】 小明依据化学反应方程式经理论计算发现,X不可能是Ca(HCO3)2; 【实验探究】 将实验中的白色沉淀X过滤后,取少量X固体于试管中并加适量水振荡,再滴入几滴酚酞试 液,观察到溶液颜色无变化,说明X一定不是 (填化学式);另取少量X固体滴加稀 盐酸,产生的无色气体能使澄清石灰水变浑浊,则X一定是 (填化学式)。 【拓展延伸】 小明查询得知:高浓度的碳酸氢钠溶液可与氯化钙溶液反应生成白色沉淀。许多化学反应事 实也证实:在不同条件下(如浓度、温度、颗粒物大小等),物质可能体现出不同的化学性质,请 举例说明 。,答案 (一)(1)红磷 量筒(或量筒和胶头滴管) (2)装置漏气(或红
23、磷不足、红磷燃烧后未完全冷却即打开止水夹等其他合理答案也可) (3)2Cu+O2 2CuO (4)使注射器内空气中的氧气与铜充分反应 实验不污染环境(或实验测定准确等其他合理答 案也可) (二)【实验预测】3 【提出假设】Ca(OH)2 CaCO3 【实验探究】Ca(OH)2 CaCO3 【拓展延伸】铁丝能在氧气中燃烧却不能在空气中燃烧(其他合理答案也可),解析 (一)(1)人教版教材中测定空气里氧气含量的实验中所需试剂是水和红磷,将集气瓶内 水面上方空间准确分为五等份应使用量筒和胶头滴管。(2)造成测定氧气含量偏低的原因有: 红磷量不足、装置漏气、装置未冷却到室温就打开止水夹等。(3)B装置
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- 湖南 专用 2019 年中 化学 复习 专题 十七 科学 探究 试卷 部分 课件
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