（河北专版）2018届中考化学复习 第二编 重点题型突破篇 专题8 实验探究题（精练）练习

1专题八实验探究题,中考专题精讲)此类题一般围绕科学探究的八个要素进行设计，主要是考查学生提出问题、设计实验方案、预测实验现象、分析实验结果、评价实验方案的能力等，针对全书的重要知识点进行全方位的考查，是化学试题中综合性较强且难度较大的试题。从考查目标看，既有知识与技能、过程与方法，同时也常会涉及情感态度与价值观；从考查知识点看，既包括实验现象、化学用语、实验操作等基础知识，也包括一些常用的实验方法，如对比、控制变量等；从考查形式看，主要是按照科学探究的主要过程来呈现问题。解题难点，主要在对实验方案的设计和理解上。,中考题型分类示例)有关物质成分和性质的探究这类试题，有的围绕一个或多个化学反应，以反应后物质成分是什么为线索展开探究。有的就某一物质的成分是什么展开探究。还有的以我们学过的某些重点物质(典型的单质、氧化物、酸碱盐)为对象，或以某种在九年级化学中未研究过的物质为对象，通过资料的形式告诉我们一些相关信息，要求通过实验对其相关性质进行验证。【例1】(2015河北中考)同学们用高锰酸钾制氧气，制取结束清洗仪器时，发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。问题一：黑色固体是什么？【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解，进行分析判断。判断依据不是KMnO4KMnO4能溶于水形成紫红色溶液不是________(填化学式)冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水是MnO2其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体，证明上述判断正确，加入的液体是________。问题二：用什么洗掉MnO2?【交流讨论】MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质的组成最相近，理由是________。这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为________，由此推测MnO2也能与稀盐酸反应。【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化。【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。MnO2有什么化学性质？用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸(H2C2O4)溶液试一试。【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡。问题三：生成了什么气体？【交流讨论】化学变化过程中元素不变，因为________，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。【实验验证】经检验，产生的气体是CO2。检验CO2气体的操作和现象是：________。【反思提高】以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是：________，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。2【解析】问题一：【交流讨论】由高锰酸钾受热分解的化学方程式(2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑)可知，反应后的黑色固体，有可能是未分解的高锰酸钾，或分解生成的K2MnO4或MnO2；根据物质性质及实验现象判断不是锰酸钾；【实验验证】能使带火星木条复燃的气体是氧气，在常温下能分解产生氧气的物质是过氧化氢溶液，MnO2对过氧化氢溶液的分解起催化作用，能使过氧化氢在常温下分解产生氧气。问题二：【交流讨论】MnO2由金属元素和氧元素组成，Fe2O3也由金属元素和氧元素组成，MnO2与Fe2O3都属于金属氧化物，金属氧化物能与稀酸发生复分解反应；问题三：【交流讨论】根据质量守恒定律，反应前后各种元素的种类不变，反应物中除Mn外，只含有C、H、O元素，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等中的一种；【实验验证】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验室中常用澄清石灰水来检验某种气体是否为二氧化碳；【反思提高】通过以上探究过程，可得出清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先确定难溶物的成分，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。【答案】问题一：【交流讨论】K2MnO4；【实验验证】过氧化氢溶液(或双氧水)；问题二：【交流讨论】都是金属氧化物(或它们都由金属元素和氧元素组成)；Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O；问题三：【交流讨论】反应物中含有C、H、O元素；【实验验证】将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊；【反思提高】先确定难溶物的成分(或确定难溶物是什么物质)1．(2017河北中考)小明在市场看到，鱼老板将一勺白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来，小明对这种“白色粉末”很感兴趣，与小刚进行了相关探究。【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4)，常温下，与水反应生成氧气。【实验1】小明选用如图所示装置中的__B__(选填序号)进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体，经检验，该气体是氧气，检验方法是__将燃着的木条伸入集气瓶内，木条燃烧的更旺，证明是氧气__。【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么？【做出猜想】根据过碳酸钠与水的组成作出三种猜想。猜想一：Na2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：Na2CO3和NaOH。【实验2】小明取溶液M，滴加CaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，他认为白色沉淀是CaCO3，溶液中一定含有Na2CO3。小刚提出质疑，产生的白色沉淀不一定是CaCO3，他的理由是：__氯化钙与氢氧化钠反应，生成微溶性的氢氧化钙__。【实验3】小刚取溶液M，滴加稀HCl，观察到__有气泡产生__，证明溶液中一定含有Na2CO3，从而否定了猜想二。Na2CO3与稀HCl反应的化学方程式为__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O__。【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，他们向溶质M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层清液，加入__无色酚酞溶液__，无明显现象，证明溶液中无NaOH溶液，猜想一正确。该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水，原因是：__碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，无法证明原溶液中否含有氢氧化钠__。【反思拓展】(1)根据过碳酸钠的性质，保存时应注意防潮。(2)检验A、B两种物质是否同时存在，一定要考虑二者性质的互相干扰问题。有关物质组成及成分的探究要明确题干所提供的科学探究的步骤，根据题意，提出合理科学的猜想，不能使猜想进入“死胡同”，要使3探究路宽广，依据离子或元素的性质选择可行的物质及方案去探究物质的组成。【例2】(2016河北中考)蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。【做出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。【实验验证】方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。方案二：小刚用如图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。(1)观察到________出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。(2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下：实验过程实验现象________，点燃酒精灯①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光；②________。写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：________。【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。【拓展交流】(1)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11。小红发现：蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因是________。【解析】方案一：根据质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变，蔗糖和氧气发生反应后生成了水和二氧化碳，反应后有碳、氢、氧三种元素，反应前也有这三种元素，由于反应物氧气中已经含有氧元素，所以蔗糖中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。方案二：(1)实验开始先通入一会儿氮气，可以将玻璃管中的空气排尽，再给蔗糖加热，这样可以保证反应物只有蔗糖，如果观察到干冷的小烧杯的内壁里有水雾的现象，就可以说明蔗糖中含有氢元素和氧元素；(2)碳在氧气中会剧烈燃烧，发出白光，又是继续利用的上述装置进行实验，所以需要先向装置中通入氧气，而碳完全燃烧会生成二氧化碳，所以小烧杯中需要加入适量的澄清石灰水，二氧化碳会与澄清石灰水发生反应使其变浑浊。这个实验过程中共涉及两个化学反应：碳在氧气中燃烧，二氧化碳与澄清石灰水反应产生白色沉淀。【拓展交流】(1)空气中含有的氧气在加热的条件下能与蔗糖发生反应生成二氧化碳和水，会干扰实验，同时空气中的二氧化碳和水蒸气会干扰实验。蔗糖中氧元素的质量＝氧原子的个数×氧原子的质量，氢元素的质量也同理。所以氧元素和氢元素的质量比＝(氧原子的个数×氧原子的相对原子质量)∶(氢原子的个数×氢原子的相对原子质量)，而氧原子的相对原子质量是氢原子的相对原子质量的16倍，所以在蔗糖中氧元素的质量是氢元素质量的8倍。4【答案】【实验验证】蔗糖燃烧有氧气参加反应；(1)小烧杯内壁有水雾；(2)向小烧杯中加澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气；小烧杯中的澄清石灰水变浑浊；C＋O2=====点燃CO2或Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；【拓展交流】(1)排尽玻璃管内的空气(或阻止氧气参加反应)；(2)氧的相对原子质量是氨的16倍2．(2014河北中考)某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡由碳、氢两种元素组成。【做出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。【实验验证】(1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到__烧杯内壁有水雾__，证明有水生成。(2)用涂有饱和澄清石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__。小明提出质疑：石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙，还可能是饱和石灰水受热后__氢氧化钙的溶解度变小__，析出了氢氧化钙。同学们又用图1所示的装置进行实验，1分钟后，提起锥形瓶，翻转后注入20mL饱和石灰水，加塞、振荡，观察到石灰水变浑浊，确定有二氧化碳生成。实验中小明观察到一个意外现象：锥形瓶内壁上有少量黑色物质。【交流讨论】经分析，同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的__炭黑__。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。为验证一氧化碳，他们设计了如图2所示的实验。【实验验证】(1)实验前，先在玻璃管的中部放入一团棉花，其目的是__阻挡生成的炭黑，防止生成的炭黑与氧化铜反应__。(2)将a端插入蜡烛的焰心。(3)用酒精灯加热b端的糊状物，一段时间后，观察到黑色物质变成红色，证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。(4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色，接下来的操作是：__先撤酒精灯，稍后撤蜡烛__。【拓展应用】含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质，浪费资源，且污染空气。为使其充分燃烧，应采取的措施是__增大燃料与氧气的接触面积或增大氧气的浓度等__(答一条即可)。有关物质变质问题的探究有关物质变质