江苏省2019中考化学试题研究题库 实验探究题（pdf）课标版

书书书实验探究题类型１　定量探究１．工业铁红主要成分是Ｆｅ２Ｏ３，还含有少量的ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４。【查阅资料】①草酸晶体（Ｈ２Ｃ２Ｏ４·３Ｈ２Ｏ）在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为Ｈ２Ｃ２Ｏ４·３Ｈ２ＯＨ２ＳＯ４△ＣＯ２↑＋ＣＯ↑＋４Ｈ２Ｏ。②碱石灰是固体ＮａＯＨ和ＣａＯ的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。③铁的常见氧化物中铁的质量分数：铁的氧化物ＦｅＯＦｅ２Ｏ３Ｆｅ３Ｏ４铁的质量分数７７．８％７０．０％７２．４％【问题讨论】为了测定铁红中铁的质量分数，小组同学进行如下实验（装置气密性良好）。（１）该实验为了保证进入Ｅ中的气体是纯净、干燥的ＣＯ，则Ｂ、Ｃ、Ｄ中的试剂依次是　　　（填字母序号）。ａ．浓硫酸ｂ．澄清的石灰水ｃ．氢氧化钠溶液（２）Ｃ装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。（３）写出Ｅ装置中所发生反应的一个化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。（４）称取铁红样品１０．０ｇ，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。①若Ｅ中充分反应后得到铁粉的质量为ｍｇ，则　　　　＜ｍ＜　　　　。②若实验前后称得Ｆ装置增重７．７ｇ，则此铁红中铁的质量分数是　　　　。【实验反思】（１）如果缺少Ｇ装置（不考虑其他因素），则测得样品中铁的质量分数会　　　　（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）。（２）该实验装置的一个明显缺陷是　　　　　　　　　　　。【问题讨论】（１）ｃｂａ　（２）检验二氧化碳气体是否除尽　（３）３ＣＯ＋Ｆｅ２Ｏ３高温２Ｆｅ＋３ＣＯ２（或４ＣＯ＋Ｆｅ３Ｏ４高温３Ｆｅ＋４ＣＯ２或ＣＯ＋ＦｅＯ高温Ｆｅ＋ＣＯ２）　（４）①７．０　７．７８　②７２％　【实验反思】（１）偏小　（２）缺少尾气处理装置【解析】【问题讨论】（１）草酸晶体分解产生的气体中含有ＣＯ、ＣＯ２和Ｈ２Ｏ，通过装置Ｅ中ＣＯ和铁红的反应测定铁的质量分数，因此要先除去二氧化碳、水蒸气，故先经过氢氧化钠溶液除去二氧化碳，再经过澄清石灰水确认二氧化碳已经除尽，最后经浓硫酸干燥。（２）装置Ｃ中为澄清石灰水，目的是检验二氧化碳气体是否除尽。（３）Ｅ中的反应为ＣＯ还原铁的不同氧化物的反应，注意化学方程式的配平。（４）若１０ｇ铁红都是ＦｅＯ，则反应完全后产生铁粉质量为１０ｇ×７７．８％＝７．７８ｇ，若１０ｇ铁红都是Ｆｅ２Ｏ３，则反应完全后铁粉质量为１０ｇ×７０．０％＝７．０ｇ，若１０ｇ铁红都是Ｆｅ３Ｏ４，则反应完全后铁粉质量为１０ｇ×７２．４％＝７．２４ｇ，故ｍ在７～７．７８之间。若Ｆ装置增重了７．７ｇ，即反应生成了ＣＯ２的质量为７．７ｇ，根据质量守恒定律铁红中氧元素的质量为７．７ｇ×１６４４＝２．８ｇ，所以铁红中铁元素的质量分数为１０ｇ－２．８ｇ１０ｇ×１００％＝７２％。【实验反思】Ｇ装置是为了吸收空气中二氧化碳和水蒸气，因此若去掉会使Ｆ装置中质量变大，使测得样品中铁的质量分数偏小；此实验中尾气中含有ＣＯ，因此必须处理后排放。２．白云石属于碳酸盐矿物，白云石粉主要成分的化学式可表示为ａＭｇＣＯ３·ｂＣａＣＯ３（杂质是二氧化硅，不溶于水也不与盐酸反应，受热不分解）。某化学兴趣小组对白云石粉极其好奇，决定对其进行探究。【查阅资料】碳酸钙开始分解的温度为８９８℃，１０００℃时完全分解生成生石灰和二氧化碳气体；碳酸镁与碳酸钙的化学性质相似；碳酸镁开始分解的温度为５４０℃，７００℃时完全分解。【实验设计】为测定白云石粉的含钙量及ａ∶ｂ的值，该兴趣小组设计了如图装置并进行实验：【实验步骤】①组装仪器，检查装置的气密性；②准确称取１５．０ｇ白云石粉末放在Ａ装置中，打开弹簧夹，鼓入一段时间氮气，称量Ｂ、Ｃ、Ｄ装置的质量；③关闭弹簧夹，打开控温电加热器，缓缓调升温度至７００℃，持续加热至固体质量不变；④打开弹簧夹，缓缓鼓入一段时间氮气，再次准确称量Ｂ、Ｃ、Ｄ装置的质量；⑤关闭弹簧夹，调升温度至１０００℃，持续加热至固体质量不变，打开弹簧夹，缓缓鼓入一段时间氮气，准确称量Ｂ、Ｃ、Ｄ装置的质量。【分析与计算】（１）装置Ｄ的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。（２）持续加热至固体质量不变后缓缓鼓入一段时间氮气的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。称量装置Ｂ、Ｃ、Ｄ的质量，实验数据记录如表：装置Ｂ／ｇＣ／ｇＤ／ｇ反应前５０．０１００．０５０．０７００℃５０．０１０２．１５０．１１０００℃５０．０１０６．３５０．３（３）计算白云石中钙元素的质量分数　　　　（只写结果，保留一位小数）。（４）白云石（ａＭｇＣＯ３·ｂＣａＣＯ３）中ａ∶ｂ＝　　　（最简整数比），若加热前没有鼓入一段时间的氮气，将会导致ａ∶ｂ的值　　　　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（５）设计实验证明白云石粉已完全分解的实验方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　（写出实验方法、现象、结论）。（１）吸收氮气带出的水蒸气，防止对实验结果造成影响　（２）使残留在装置内的二氧化碳被ＮａＯＨ溶液全部吸收　（３）２６．７％　（４）１∶２　偏大　（５）取少量反应后固体于试管中，加入足量的稀盐酸，无气泡产生，说明完全分解【解析】（１）装置Ｄ的作用是吸收氮气带出的水蒸气，防止测得二氧化碳的质量偏小。（２）持续加热至固体质量不变后缓缓鼓入一段时间氮气的目的是使残留在装置内的二氧化碳气体全部被Ｃ装置中的ＮａＯＨ溶液吸收。（３）根据反应生成二氧化碳的质量可以计算碳酸钙的质量，进一步可以计算白云石中钙元素的质量分数。由表格数据可得知碳酸镁分解产生的二氧化碳应该１０２．１ｇ＋５０．１ｇ－１００．０ｇ－５０．０ｇ＝２．２ｇ，碳酸钙分解产生二氧化碳的质量为１０６．３ｇ＋５０．３ｇ－１０２．１ｇ－５０．１ｇ＝４．４ｇ，设１５．０ｇ白云石粉末中碳酸钙的质量为ｘＣａＣＯ３高温ＣａＯ＋ＣＯ２↑１００　　　　　　４４ｘ４．４ｇ１００４４＝ｘ４．４ｇ　ｘ＝１０ｇ１０ｇ碳酸钙中钙元素质量为１０ｇ×（４０１００×１００％）＝４ｇ白云石中钙元素的质量分数为４ｇ１５．０ｇ×１００％≈２６．７％。（４）设１５．０ｇ白云石粉末中碳酸镁质量为ｙＭｇＣＯ３高温ＭｇＯ＋ＣＯ２↑８４　　　　　　４４ｙ２．２ｇ８４４４＝ｙ２．２ｇ　ｙ＝４．２ｇ根据白云石主要成分的化学式可知８４ａ１００ｂ＝４．２ｇ１０ｇ，解得：ａｂ＝１２，若加热前没有鼓入一段时间的氮气，由于装置内空气中二氧化碳被Ｃ装置吸收，所以导致测得的碳酸镁分解产生的二氧化碳增多，从而会导致ａ∶ｂ的值偏大。（５）设计实验证明白云石粉已完全分解的实验方法是：取少量反应后固体于试管中，加入足量的稀盐酸，无气泡产生，说明完全分解。类型２　反应后物质成分的探究考向１　反应后固体成分的探究３．实验室制取氨气的反应原理为２ＮＨ４Ｃｌ＋Ｃａ（ＯＨ）２△ＣａＣｌ２＋２ＮＨ３↑＋２Ｈ２Ｏ，实验兴趣小组的同学称取一定量的ＮＨ４Ｃｌ和Ｃａ（ＯＨ）２固体于试管中，加热至不再产生气体为止，实验结束后大家对试管中剩余固体的成分产生了兴趣，请你一同参与探究。【作出猜想】猜想一：氯化钙猜想二：氯化钙和氢氧化钙猜想三：　　　　　　【查阅资料】氯化钙水溶液显中性，氯化铵水溶液显酸性。【实验设计】三位同学针对三种猜想分别设计了如下实验。实验操作实验现象结论小明取剩余固体少许于试管中加水溶解，测定其ｐＨｐＨ≠７猜想一　　（填“成立”或“不成立”）小丽取剩余固体少许于试管中加水溶解，向溶液中加入碳酸钠溶液有　　　　产生猜想二成立小敏取少量剩余固体和氢氧化钙混匀后装入试管中加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口湿润的红色石蕊试纸　　　猜想三成立【交流讨论】（１）针对三位同学设计的实验方案，大家讨论后一致认为小丽设计的实验方案不正确，请用化学方程式解释原因　　　　　　　　　　。经过实验同学们得出猜想三成立的结论。（２）根据小敏的实验，同学们还总结出一条农业上施用化肥的注意事项：　　　　　　　　　　　　　　　。【拓展迁移】根据资料和实验归纳，大家认为盐溶液的酸碱性是有规律可循的，与形成盐的酸和碱的酸碱性强弱有关。如氯化钠是由盐酸（强酸）和氢氧化钠（强碱）反应形成的盐，其水溶液呈中性；碳酸钠是由碳酸（弱酸）和氢氧化钠（强碱）反应形成的盐，其水溶液呈碱性；硫酸铵是由硫酸（强酸）和氨水（弱碱）反应形成的盐，其水溶液呈　　　　性。【作出猜想】氯化钙和氯化铵　【实验设计】不成立　白色沉淀　变蓝　【交流讨论】（１）ＣａＣｌ２＋Ｎａ２ＣＯ３ＣａＣＯ３↓＋２ＮａＣｌ　（２）铵态氮肥不能与碱性物质混合施用（合理即可）【拓展迁移】酸【解析】【作出猜想】该反应的反应物为氢氧化钙和氯化铵，所以猜想三是氯化钙和氯化铵固体。【实验设计】根据【查阅资料】得到的信息，氯化钙水溶液显中性，氯化铵水溶液显酸性，所以当溶液的ｐＨ≠７时，说明溶液中溶质除氯化钙外还含有其他物质，即反应后的固体除氯化钙外还含有其他物质；若溶液中有氢氧化钙，则氢氧化钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙白色沉淀，但由于溶液中一定有反应生成的氯化钙，氯化钙也能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙白色沉淀，因此小丽的实验方案不正确；若固体中有氯化铵，取剩余固体和氢氧化钙混匀后装入试管中加热，会有氨气放出，氨气遇湿润的红色石蕊试纸中的水形成氨水，氨水呈碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。【交流讨论】（１）固体中一定含有氯化钙，不论是否有氢氧化钙，加入碳酸钠溶液后都会有白色沉淀生成，发生的反应是氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。（２）铵态氮肥遇碱放出氨气，降低肥效，故不能与碱性物质混合施用。【拓展迁移】硫酸铵可以看成是硫酸与氨水反应的生成物，硫酸是强酸，氨水是弱碱，硫酸铵是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性。考向２　反应后溶质成分的探究４．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知：氢化钙（ＣａＨ２）遇水反应生成氢氧化钙和氢气。探究小组的同学把一定量的ＣａＨ２加入Ｎａ２ＣＯ３溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？【猜想与假设】猜想一：ＮａＯＨ猜想二：ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２猜想三：ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３猜想四：ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因　　　　　　　　　　　　　　　　　。【实验验证】实验现象结论（１）取少量滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液无明显现象猜想　　　不成立（２）另取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸　　　　猜想三成立【反思与拓展】（１）写出氢化钙（ＣａＨ２）与水反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。（２）若向ＮＨ４Ｃｌ的溶液中加一定量ＣａＨ２，充分反应，产生的气体有氢气和　　　　。（３）登山运动员携带ＣａＨ２作为能源提供剂与携带氢气相比，其优点是　　　　　　　　　（写一条即可）。【猜想与假设】Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｎａ２ＣＯ３ＣａＣＯ３↓＋２ＮａＯＨ　【实验验证】（１）二　（２）有气泡产生　【反思与拓展】（１）ＣａＨ２＋２Ｈ２ＯＣａ（ＯＨ）２＋２Ｈ２↑　（２）氨气　（３）携带安全（或携带方便等，合理即可）【解析】【猜想与假设】由于碳酸钠能与氢氧化钙反应，所以二者在溶液中不能共存，反应的化学方程式为Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｎａ２ＣＯ３ＣａＣＯ３↓＋２ＮａＯＨ。【实验验证】（１）碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，滴加碳酸钠溶液无明显现象，说明溶液中没有氢氧化钙，猜想二不成立。（２）碳酸钠能与稀盐酸反应产生气体，根据实验结论“猜想三成立”，可知溶液中有碳酸钠，所以滴加足量的稀盐酸，实验现象为有气泡产生。【反思与拓展】（１）氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，反应的化学方程式为ＣａＨ２＋２Ｈ２ＯＣａ（ＯＨ）２＋２Ｈ２↑。（２）氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，氯化铵能与碱反应产生氨气，所以向氯化铵溶液中加入一定量ＣａＨ２，产生的气体除氢气外，还有氨气。（３）氢化钙是固体，氢气是气体，所以登山运动员携带氢化钙和携带氢气相比，优点是携带安全、携带方便等。５．某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究碱的化学性质时，完成了如图