2019年中考初中化学实验探究专项练习

2019年中考初中化学实验探究专项练习【提出问题】实验中产生异常现象的原因是什么?【初步探究】甲同学将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中。实验现象如下：滴加CuSO4溶液的量实验现象第1～6滴产生蓝色沉淀，振荡后沉淀消失，形成亮蓝色溶液第7～9滴产生蓝色沉淀，振荡后沉淀不消失，沉淀逐渐增多第10～20滴蓝色沉淀不再增加，振荡后沉淀逐渐变为浅绿色【实验结论】反应物的量是实验出现〝异常〞的主要因素。【再次探究】两种异常现象产物是什么?【查阅资料】①碱式硫酸铜是一种浅绿色固体，化学式可表示为aCuSO4·bCu(OH)2难溶于水，在酸溶液中可发生反应生成Cu2+、SO42—和H2O。加热时能分解生成氧化铜、非金属氧化物和氧气。②铜酸钠[Na2Cu(OH)4]能溶于水，溶液呈亮蓝色。该溶液不稳定，久置或加热易生成氧化铜沉淀。③碱式硫酸铜、氢氧化铜、铜酸钠之间可逐步转化。【猜想假设】Ⅰ.Cu(OH)2在NaOH溶液中溶解生成铜酸钠。Ⅱ.实验中形成浅绿色沉淀是碱式硫酸铜。【实验探究】Ⅰ.乙同学向Cu(OH)2中加入过量饱和NaOH溶液，沉淀溶解，滴加少量稀硫酸，出现黑色沉淀。Ⅱ.丙同学取出实验中浅绿色固体，分成等质量两份，一份高温灼烧后只得到1.6gCuO固体，另一份滴加10%的稀盐酸至恰好完全反应，共用去盐酸10.95g。【结论解释】猜想Ⅰ成立。出现黑色沉淀原因是由于中和反应是放热的，中和反应放热使铜酸钠分解成氧化铜，所以出现黑色沉淀。。猜想Ⅱ成立。a：b=1:3。【实验反思】丁同学按照书本要求向2mLCuSO4溶液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液，始终未形成亮蓝色溶液，说明实验现象还与反应物的浓度有关，实验时要遵守实验要求。2.为探究金属镁的化学性质，甲、乙两化学兴趣小组分别完成了以下实验：【甲组同学实验】将光亮的镁条放入滴有酚酞的NaHCO3饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体，溶液红色加深。【乙组同学实验】将点燃的镁条插入盛满CO2的集气瓶内，镁条继续剧烈燃烧，生成白色固体并有黑色物质附着于集气瓶内壁。【提出问题】①甲组同学实验产生的气体和白色固体成分；②乙组同学实验反应后的产物。【对甲组同学实验进行探究】确定气体和固体的成分【查阅资料】①Mg(HCO3)2能溶于水；②硫酸铜固体为白色，遇水变蓝；③MgCO3、Mg(OH)2加热易分解，分别生成两种氧化物。(1)溶液红色加深，那么反应后溶液的碱性增强(填〝增强〞、〝不变〞或〝减弱〞)。(2)点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象。那么该气体为H2(写化学式)。(3)对白色固体做出如下猜测并进行实验：【作出猜想】猜想Ⅰ：白色固体可能是MgCO3；猜想Ⅱ：白色固体可能是Mg(OH)2；猜想Ⅲ：白色固体可能是MgCO3和Mg(OH)2。【初步验证】取洗净后的白色固体，加入足量的稀盐酸或硫酸、稀硝酸溶液，观察到有气泡产生，那么白色固体一定含有MgCO3，得出猜想Ⅱ错误。【设计实验】为进一步确定固体的成分，设计了以下实验方案，请你一起参与探究活动。实验操作实验现象实验结论取干燥的白色固体充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体通入盛有硫酸铜固体的U型管硫酸铜固体由白色变成蓝色猜想Ⅲ正确【对乙组同学实验进行探究】确定实验反应后的产物【查阅资料】①MgO+H2O(热水)＝Mg(OH)2，Mg(OH)2在热水中溶解度增大，在热水中显碱性；②MgC2+2H2O＝Mg(OH)2+C2H2↑。【作出猜想】猜想Ⅰ：产物是MgO和C；猜想Ⅱ：产物是MgO、MgC2和C。提出以上猜想的依据是质量守恒定律。【实验分析】为探究白色固体的成分，兴趣小组同学进行了如下实验：①取少量反应后的固体混合物放入试管，加入足量热水，无气体放出，说明猜想Ⅱ不正确；②为了验证另一种猜想中白色固体成分，请设计一个简单实验。实验操作是取步骤①试管中的上层清液，滴加酚酞溶液，溶液变红；【实验反思】通过本实验，对〝CO2不助燃〞，你有什么新的认识：燃烧不一定需要氧气。3.3.材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁。〔一〕铁材料的有关知识〔1〕人类使用金属先后经历了〝青铜〞〝铁器〞时代，直到近代才开始大量使用铝材料．这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al、Fe、Cu．〔2〕钢铁材料通常分为生铁和钢．如图1是我国2019年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票．邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中①以上表达中不涉及到的材料是B〔选填序号〕．A、合金B、无机非金属材料C、有机合成材料②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2③钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施在铁制品表面喷漆.〔二〕铁及其化合物的实验1．将Fe粉溶于稀H2SO4，此反应属于置换反应〔反应类型〕．用点燃法检验生成的H2前必须验纯．2．向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成Fe(OH)2白色淀变为灰绿色．①生成Fe(OH)2反应的化学方程式2NaOH+FeSO4—Fe(OH)2↓+Na2SO4；．②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe(OH)2接触空气生成Fe(OH)3,反应化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O—4Fe(OH)3．生成的Fe(OH)3分解为Fe2O3．③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO4•2Fe(OH)2O3〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为取少量洗涤液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，没有明显变化．〔三〕灰绿色固体的热分解实验兴趣小组称取此固体6.44g，在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验．[查阅资料]①Fe(OH)2在150℃～200℃时完全分解为FeO；②FeSO4在450℃～500℃时完全分解为Fe2O3，1．加热前后及过程中均通入N2，加热前通N2的目的是将装置内的空气排出．2．控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图3所示．B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O，当加热到t1℃时，装置C中的现象为紫红色的溶液颜色慢慢变浅．①图3中E点对应的m1=6.08g．解析：图3中E点对应的m1为2FeSO4•2Fe〔OH〕2•Fe2O3中的氢氧化亚铁分解为FeO后剩余固体的质量，设生成水的质量为x2FeSO4•2Fe〔OH〕2•Fe2O3—2H2O644366.44gx=0.36g那么m1=6.44g-0.36g=6.08g②图3中F点对应物质中Fe2O3的质量为3.2g．解析：设生成Fe2O3的质量为y，6.44g2FeSO4•2Fe〔OH〕2•Fe2O3中含有FeSO4的质量为：6.44g×152×2644×100%=3.04g6.44g2FeSO4•2Fe〔OH〕2•Fe2O3中含有Fe2O3的质量为：6.44g××100%=1.6g3041603.04gy=1.6g图3中F点对应物质中Fe2O3的质量为1.6g+1.6g=3.2g③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，得到纯净的磁性Fe3O4．加热过程中发生两个反应，且反应前后固体总质量不变．请写出其中一个反应的化学方程式4.某化学实验小组的同学把镁条放入到饱和的碳酸氢钠溶液里，发现溶液中发生了反应并产生大量气体和白色不溶物。查阅资料得到：物质钠与冷镁与冷镁与水蒸铁与冷铁与水蒸气450℃～500℃2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑450℃～500℃2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑高温Fe2O3+FeO
Fe3O4控温电加热器N2ABCD浓硫酸KMnO4溶液NaOH溶液样品电热丝水水气水能否反发生应剧烈反应缓慢反应能反应不反应加热条件下能反应①MgCO3和Mg(OH)2均为白色不溶物②MgCO3和Mg(OH)2均可跟盐酸发生复分解反应③酚酞溶液遇碳酸氢钠溶液呈浅红色，遇碳酸钠溶液呈红色④金属的活动性顺序越强，越优先与酸反应该同学对反应物中产生的白色不溶物做出了如下猜测：【提出假设】猜测1：白色不溶物只可能是MgCO3；猜测2：白色不溶物只可能是Mg(OH)2；猜测3：白色不溶物可能是MgCO3和Mg(OH)2。【进行实验】某同学设计了如下实验方案，探究发生的反应并验证反应产物。实验Ⅰ:用砂纸打磨镁条后〔目的是除去表面氧化膜〕，将其放入盛有适量滴有酚酞溶液的饱和碳酸氢钠溶液的试管中。试管中的溶液与镁条迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红；收集并点燃产生的气体，发现该气体能燃烧，并发出淡蓝色火焰，确定该气体为氢气，那么该气体的燃烧产物为H2O。实验Ⅱ：取实验Ⅰ中少量的浑浊液体，过滤，洗涤干净沉淀后向沉淀中加入足量稀盐酸，发现产生气泡，沉淀全部溶解，于是推测猜想2不成立，那么猜想1、3可能成立。实验Ⅲ：取实验Ⅱ中的滤液，向其中加入少量的CaCl2稀溶液，发现溶液中只有白色沉淀产生，推测得出滤液中含有Na2CO3。〔填化学式〕【得出结论】该化学实验小组通过请教老师，得出该反应的产物为：MgCO3•Mg(OH)2•3H2O、Na2CO3、H2和CO2。【分析交流】该同学发现市场上某种即热饭盒有混有少量铁粉的镁粉与水反应提供热量。于是取了部分该固体混合物加入到一定量的稀硫酸中发现有气泡产生，且反应结束后有固体剩余。根据提示④可知，剩余固体中一定有铁。解析：由于镁的活动性大于铁，所以镁优先与稀硫酸反应，如果反应结束后有固体剩余，应一定有铁。5.纯碱是重要的化工原料〔一〕制备探究：如图是工业生产纯碱的主要流程示意图．[查阅资料]①粗盐水中含有杂质MgCl2、CaCl2；②常温下，NH3极易溶于水，CO2能溶于水，③NaHCO3加热易分解，Na2CO3加热不易分解．〔1〕写出除去粗盐水中MgCl2的化学方程式:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl〔2〕在工业生产纯碱工艺流程中，先〝氨化〞后〝碳酸化〞的目的是有利于溶液吸收二氧化碳，〝碳酸化〞时，NaCl、NH3、CO2和H2O相互作用析出NaHCO3，写出该反应的化学方程式NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。粗盐水沉淀cccc过滤固体C氨化碳酸化过滤煅烧c纯碱NH3CO2NH4Cl溶液气体D〔3〕〝碳酸化〞后过滤获得的NH4Cl可用作氮肥，也可先加热NH4Cl溶液，再加入熟石灰获得循环使用的物质是NH3；〔4〕煅烧制得纯碱的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。〔二〕成分探究[提出问题]纯碱样品中含有哪些杂质？[猜想]猜想一：可能含有NaHCO3；猜想二：可能含有NaCl；猜想三：NaHCO3和NaCl[实验探究]确定纯碱中是否含NaHCO3．实验装置和主要实验步骤如下：①称量D、E装置总质量为200.0g，检查装置的气密性，将10.6g纯碱试样放入锥形瓶中，按上图组装仪器，进行如下操作打开K1、K2，关闭K3，后缓缓鼓入一段时间空气；②按一定要求正确操作后，加入足量稀硫酸，待锥形瓶中不再产生气泡时，再次打开止水夹K1，从导管a处再次缓缓鼓入空气；③一段时间后再次称量装置D、E的总质量为204.84g．[实验讨论]〔5〕步骤①中〝如下操作〞是指为了把装置内的空气排出来；〔6〕装置B中一定发生的化学反应方程式为：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑；〔7〕装置B中生成CO2的质量为4.84g，通过计算说明纯碱中A含NaHCO3〔填字母〕。〔写出计算过程〕A、一定能B、一定不能C.可能D.无法确定解析：设质量为x碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳的质量是4.4gNa2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑1064410.6gx=4.4g设质量为y的碳酸氢钠与稀硫酸反应生成二氧化碳的质量是4.4gNaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O8444y=8.4g4.4g因为10.6g样品生成CO2的质量为4.84g，故样品中一定含有碳酸氢钠〔8〕另取10.6g样品，加入ag14.6%的盐酸恰好完全反应，再