专题20 科学探究-2022年中考化学真题分项汇编（全国通用）（第02期）（解析版）

【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】专题20科学探究1.【2022广州中考】某校学生用盐酸和碳酸钙制备CO2，产生了大量废液。兴趣小组通过以下探究确定废液处理方案。（1）废液成分的确定①写出制备CO2的化学方程式_______。②推测废液所含溶质推测一：_______推测二：CaCl2和HCl③若要用一种药品验证哪种推测成立，可选择的有哪些？_______(填标号)A.石蕊溶液B.AgNO3溶液C.锌粒D.CuO粉末（2）废液的处理实验表明废液中的溶质是CaCl2和HCl，小组决定用Na2CO3除去它们。【提出问题】如何估算Na2CO3固休的用量？【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中，逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液，用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如图所示。【结果讨论】①a→b阶段，观察到烧杯中的现象是_______。②b点后曲线平缓阶段，反应的化学方程式为_______。③c点时，取少量烧杯中的清液于试管中，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明处理100mL废液，所需5.3%的Na2CO3溶液的体积_______120mL。(填“大于”“等于”或“小于”)④将烧杯中的沉淀过滤、干燥、称重，质量为4g。若处理10L该废液，理论上需要Na2CO3固体___g。(实验所用Na2CO3溶液的密度近似看做1g/cm3)【答案】（1）①.32222HOCaCOHClCaClCO②.CaCl2③.ACD（2）①.有气泡产生②.23232NaCOCaClCaCONaCl③.小于④.424【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】【解析】（1）①实验室用大理石（或石灰石）和稀盐酸制取CO2，大理石的主要成分碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式：32222HOCaCOHClCaClCO。②碳酸钙和盐酸恰好完全反应时溶质只有氯化钙，则推测一：氯化钙；盐酸过量时推测二：CaCl2和HCl；③根据推测，主要是证明盐酸的有无即可判断是哪种推测；A、盐酸会使石蕊试液变红色；则样品滴加石蕊试液后变红了，则有盐酸，推测二成立；如果石蕊试液不变色，推测一成立；正确；B、溶液中有氯化钙，提供了氯离子，硝酸银和氯化钙反应产生氯化银沉淀和硝酸，盐酸和硝酸银也会产生氯化银沉淀，所以不能用硝酸银溶液验证是否有盐酸，错误；C、盐酸和锌反应产生氯化锌和氢气，会产生气体；则锌粒中加入样品后产生气泡，则有盐酸，推测二成立；如果没有气泡，推测一成立；正确；D、氧化铜和盐酸反应产生氯化铜和水，固体会减少或消失，溶液变蓝色；则氧化铜中加入样品后固体会减少或消失，溶液变蓝色，则有盐酸，推测二成立；如果固体不减少，溶液不变蓝色，推测一成立；正确；故选ACD。（2）①废液中的溶质是CaCl2和HCl，向其中加入碳酸钠，碳酸钠先和盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳，然后碳酸钠和氯化钙反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠，根据图像a→b阶段，是碳酸钠和盐酸反应，则会观察到烧杯中有气泡产生。②碳酸钠溶液显碱性，b点后曲线平缓阶段，是碳酸钠和氯化钙反应，氯化钠溶液显中性，反应的化学方程式为：23232NaCOCaClCaCONaCl。③c点时，溶液显碱性，碳酸钠过量，结合图像分析，说明处理100mL废液，所需5.3%的Na2CO3溶液的体积小于120mL。④100mL废液，产生碳酸钙的质量是4g，设要碳酸钠的质量是x。232321061061004.24g1004g4gNaCOCaClNaClCaCOxxx则10L（即：10000mL）该废液，理论上需要Na2CO3固体：4.24g10000424g100mLmL。2.【2022湖北宜昌中考】运用化学知识，开展科学探究。探究一、久置的物质能否继续使用【实验探究】小明家中有久置的食品干燥剂（主要成分为生石灰）和消毒用双氧水（过氧化氢溶液），为探究能否继续使用，在老师指导下，他与同学们在实验室探究如下：【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】食品干燥剂消毒用双氧水操作取样于烧杯中，加适量水取样于烧杯中，加适量二氧化锰现象___________没有气泡产生结论还能继续使用___________反思与交流：久置的双氧水可能失效，反应的化学方程式为___________。探究二、某些酸、碱、盐之间能否发生反应【实验探究】化学小组在实验过程中，部分记录如下表：加了酚酞的氢氧化钠溶液碳酸钠溶液硝酸钡溶液滴加稀硫酸溶液呈红色产生气泡产生白色沉淀反思与交流：（1）有白色沉淀生成的反应化学方程式为___________。（2）甲同学认为硫酸与氢氧化钠没有发生反应，其理由是___________；乙同学认为它们发生了反应，只需从“试剂用量”角度作实验改进即可证明，其方法是___________。【废液处理】实验后的废液需进行无害化处理，使溶液呈中性且不含钡离子等。经讨论，同学们将上述废液按下列步骤进行处理：步骤ⅠⅡⅢIV方法将三组废液倒入同一烧杯中静置滴加足量的硫酸钠溶液加过量的X现象浑浊，产生气泡，红色消失分层无明显现象……反思与交流：（1）步骤Ⅱ静置后的上层清液中，除酚酞外一定含有的溶质是___________（填化学式，下同）：溶质种类最多时，溶质有___________。（2）步骤Ⅳ加过量X的目的用化学方程式可表示为___________。【答案】①.烧杯发热②.不能继续使用③.22222HO2HO+O=④.243243HSO+BaNOBaSO+NO=2H（）⑤.溶液颜色无明显变化⑥.继续加稀硫酸至红色消失⑦.NaNO3⑧.NaNO3、Na2SO4、H2SO4、HNO3⑨.3332222HNO+CaCO=CaNO+HO+CO（），【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑【解析】探究一、久置的物质能否继续使用［实验探究］久置的食品干燥剂（主要成分为生石灰），取样于烧杯中，加适量水，因为得出的结论是还能继续使用，所以样品中还含有生石灰，生石灰和水反应放热，故实验现象是：烧杯发热。久置的消毒用双氧水（过氧化氢溶液），取样于烧杯中，加适量二氧化锰，如果还含有过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能分解产生氧气，实验中可观察到有气泡产生，而实验现象是没有气泡产生，说明溶液中已不含过氧化氢，消毒作用已失去，故实验结论是不能继续使用。反思与交流：久置的双氧水失效，是因为过氧化氢分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：22222HO2HO+O=。探究二、某些酸、碱、盐之间能否发生反应反思与交流：（1）硝酸钡溶液中加入稀硫酸，硝酸钡和稀硫酸反应生成白色沉淀硫酸钡，故有白色沉淀生成的反应化学方程式为：243243HSO+BaNOBaSO+NO=2H（）。（2）氢氧化钠能使无色酚酞溶液呈红色，故加了酚酞的氢氧化钠溶液呈红色，由于滴加稀硫酸后溶液仍然呈红色，说明溶液中含有氢氧化钠，甲同学认为硫酸与氢氧化钠没有发生反应，其理由是：溶液颜色无明显变化；根据酸和碱的化学性质，稀硫酸和氢氧化钠能反应生成硫酸钠和水，甲同学的实验是滴加的稀硫酸不足，没有将氢氧化钠完全反应，所以溶液仍然呈红色，如果继续滴加稀硫酸，将氢氧化钠全部反应，溶液就会变为无色，故乙同学认为它们发生了反应，只需从“试剂用量”角度作实验改进即可证明，其方法是：继续加稀硫酸至红色消失。［废液处理］反思与交流：（1）三组实验中加入的试剂除了酚酞，还有稀硫酸、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸钡，稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，稀硫酸和硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸。三组废液混合时观察到的现象是：浑浊，产生气泡，红色消失。红色消失，说明步骤Ⅱ静置后的上层清液中不存在碳酸钠和氢氧化钠，因为这两种物质呈碱性，能使酚酞变红；产生气泡，说明稀硫酸和碳酸钠反应中，稀硫酸不足，碳酸钠有剩余，混合后碳酸钠和硝酸钡与稀硫酸反应产生的硝酸或该反应中剩余的稀硫酸反应生成二氧化碳气体，将三组废液倒入同一烧杯中，硝酸与原来和稀硫酸反应时剩余的氢氧化钠反应生成硝酸钠和水，如果废液混合前硝酸钡有剩余，硫酸钠和硝酸钡也能反应生成硫酸钡和硝酸钠，根据混合后的现象，硫酸、硝酸钡、硫酸钠、硝酸不能确定，但硝酸钡和硫酸、硫酸钠不可能同时存在，故步骤Ⅱ静置后的上层清液中，除酚酞外一定含有的溶质是硝酸钠，其化学式为：NaNO3。因为硝酸钡和【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】硫酸、硫酸钠不可能同时存在，故溶质种类最多时，除酚酞外溶质有：NaNO3、Na2SO4、H2SO4、HNO3。（2）步骤Ⅲ向静置后的上层清液中滴加足量的硫酸钠溶液，无明显现象，说明上层清液中不含钡离子。根据实验后的废液需进行无害化处理，使溶液呈中性且不含钡离子的要求，步骤Ⅲ已证明不含钡离子，而废液中还可能含有H2SO4、HNO3，故步骤Ⅳ加过量X的目的是除去H2SO4、HNO3，因为碳酸钙能跟酸反应，过量的碳酸钙又难溶于水，所以X最好选择碳酸钙，硝酸和碳酸钙反应生成硝酸钙、水和二氧化碳，化学方程式为：3332222HNO+CaCO=CaNO+HO+CO（）；若含有硫酸，硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，化学方程式为：H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑。3.【2022湖南岳阳中考】小明在做课后习题时，看到了化学方程式2244BaCl+HSO=BaSO+2HCl，联想到医院在用X射线检查肠胃病时让患者服用的“钡餐”，其主要成分是BaSO4。【查阅资料】BaSO4不会被人体吸收，对身体无害，但Ba2＋是重金属离子，对身体危害较大。【提出问题】与BaSO4一样，BaCO3也不溶于水，有同学提出BaCO3是否也可用作“钡餐”？【实验探究】模拟胃液环境设计以下方案：实验操作实验现象实验分析实验结论取少量BaCO3粉末于试管中，向其中滴加适量____________产生该现象的化学方程式为______BaCO3不可用作“钡餐”【反思交流】从BaSO4性质角度分析，BaSO4不被人体吸收可作“钡餐”的原因是______。【答案】①.稀盐酸②.有气泡产生③.3222BaCO+2HCl=BaCl+HO+CO④.BaSO4不溶于水，不与胃液中的盐酸反应【解析】[实验探究]胃液中含有盐酸，则实验中滴加稀盐酸，稀盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡、水和二氧化碳，氯化钡是重金属盐，溶于水，会使人中毒，则BaCO3不可用作“钡餐”。实验操作实验现象实验分析实验结论取少量BaCO3粉末于试管中，向其中滴加适量稀盐酸有气泡产生产生该现象的化学方程式为3222BaCO+2HCl=BaCl+HO+COBaCO3不可用作“钡餐”[反思交流]BaSO4不溶于水，不与胃液中的盐酸反应，BaSO4不会被人体吸收，对身体无害，故从BaSO4性质角度分析，BaSO4不被人体吸收可作“钡餐”的原因是BaSO4不溶于水，不与胃液中的盐酸反应。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】4.【2022湖南常德】实验室常用的干燥剂分碱性、酸性、中性三种类别。碱石灰是一种常用的碱性干燥剂，其成分为NaOH和CaO，它吸水能力强，不能干燥二氧化碳气体，在实验室应密封保存。【学习交流】碱石灰不能干燥二氧化碳气体的原因分析原因一：氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠；原因二：_______。实验室有一瓶因敞口久置后变质的碱石灰，某化学兴趣小组对其成分展开讨论与探究：【提出猜想】变质的碱石灰除含水以外，可能还含有哪些成分？猜想一：NaOHCa（OH）2猜想二：NaOHCa（OH）2CaCO3猜想三：NaOHCaCO3猜想四：Na2CO3Ca（OH）2猜想五：Na2CO3CaCO3【提出质疑】兴趣小组部分同学认为猜想_______不合理，应改为_______。【查阅资料】兴趣小组为了更好地进行实验探究，将常见盐的水溶液的酸碱性整理如下：氯化钠硝酸钠碳酸钠氯化钙硝酸钙氯化钡硝酸钡硫酸铜中性中性碱性中性中性中性中性酸性【实验探究】取少量碱石灰样品于试管