广西桂林五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编-07科学探究题

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广西桂林五年（2018-2022）中考化学真题分题型分层汇编07科学探究题一、科学探究题1．（2022·广西桂林）实验室里有一瓶未盖瓶塞的碱石灰，某学习小组的同学在老师的指导下，以“碱石灰成分和性质”为主题开展项目式学习。任务一：查阅资料认识碱石灰Ⅰ、制碱石灰的流程：Ⅱ、Ca（OH）2的分解溫度是580℃；NaOH受热不分解。（1）煅烧石灰石发生反应的化学方程式是______。（2）上述制得的碱石灰主要含有NaOH、______和少量水。任务二：探究未盖瓶塞的“碱石灰”样品的成分【作出猜想】样品中的成分可能有下列几种：猜想1：Ca（OH）2、NaOH猜想2：CaCO3、Ca（OH）2、NaOH猜想3：CaCO3、NaOH、Na2CO3猜想4：CaCO3、Na2CO3【实验探究】该小组同学设计并进行了如下实验（已知BaCl2溶液呈中性）。实验步骤现象结论①取5 g“碱石灰”样品于烧杯中，加入50 g水，充分搅拌后，静置烧杯底部有白色固体猜想1不正确②取①烧杯中上层清液少许，加入试剂X无明显现象猜想2不正确③取①烧杯中上层清液少许，滴2滴酚酞溶液溶液变红猜想3正确，而猜想4不正确④取③变红的溶液，加入过量BaCl2溶液______ 【反思评价】（3）实验①方案不严密，理由是______。（4）试剂X可选用______（填字母序号）。A．氯化铁溶液       B．稀盐酸      C．碳酸钠溶液任务三：测定未盖瓶塞的“碱石灰”样品中各成分的含量。小组同学另取 “碱石灰”样品10.00g，加入100.00g水，充分搅拌、过滤后，按如图进行实验。实验记录如下表。滤渣质量活塞关闭时整个装置总质量（仪器+药品）打开瓶塞和活塞反应完成后整个装置总质量（仪器+药品）8.00 g442.64g442.20g 【结论与评价】（5）根据数据可计算原样品中各成分的含量，其中NaOH的质量分数是______。（6）该小组同学按上述实验规范操作，测得样品中Na2CO3的质量分数偏小，原因是______。2．（2021·广西桂林）在老师指导下，某学习小组同学利用下列装置检验某气体a的成分，a中含水蒸气、氯化氢、甲烷、氢气中的一种或几种(夹持仪器未画出，假设每步反应均完全)。已知：I.无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色。II.①；② (1)检验a中是否含水蒸气的装置是__________(填字母序号)。(2)用装置B检验a中是否含氯化氢，X试剂可选__________(填数字序号)。①AgNO3溶液     ②NaOH溶液 ③石蕊溶液     ④酚酞溶液(3)装置C中的试剂是__________，它的作用是__________。(4)必须先通气体a，验纯后，才能点燃酒精灯，否则可能__________。(5)若反应后装置E、F分别增重4.2g、4.4g，则a中一定含有__________；装置D中的现象是__________。(6)装置G的作用是__________。3．（2020·广西桂林）某学习小组对酸与碱发生中和反应进行探究，请你参与实验。实验活动一：用酸碱指示剂探究酸与碱反应的过程。【实验1】小组同学设计并进行如下实验。实验编号实验方法与操作实验现象解释与结论①取3mL溶质质量分数为4%的NaOH溶液于试管中，滴1、2滴酚酞溶液_____加入稀盐酸后，NaOH溶液中_____（填离子符号）浓度减小，进而证明酸与碱能发生反应。②向上述溶液逐渐滴入稀盐酸，振荡溶液刚好褪色③向上述刚好褪色的溶液中再滴2滴溶质质量分数为4%的NaOH溶液，振荡后，再次滴入微量稀盐酸，振荡_____ （1）配制50g溶质质量分数为4%的NaOH溶液，所需水的质量是_____g。（2）向上述刚好褪色的溶液中加入_____（填字母序号）也能达到实验目的。A MgCl2溶液B 稀H2SO4C AgNO3溶液D Ba（OH）2溶液实验活动二：用变色硅胶验证酸与碱反应生成了水。【查阅资料】Ⅰ.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。Ⅱ.无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。【实验2】小组同学在老师的指导下，进行如图所示的三个实验。【讨论与交流】（3）证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是_____。小芳认为【实验2】不严密，还应补充的实验是_____。（4）实验过程中，观察到丙的U形管内液面左低右高，出现该现象的原因可能是无水醋酸与氢氧化钠反应时放热或_____。4．（2019·广西桂林）实验课上，老师知道某兴趣小组进行粗盐提纯的实验，邀请你帮助他们完成下面的实验报告。【实验名称】粗盐的提纯【查阅资料】（1）粗盐中含有泥沙及少量可溶性MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质。（2）Ba（OH）2是一种易溶于水的强碱。【主要玻璃仪器】量筒、烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯【主要试剂】粗盐样品、稀盐酸、BaCl2溶液，NaOH溶液，Na2CO3溶液，蒸馏水【实验过程】步骤及目的过程及说明一、去除粗盐中的泥沙1．称取粗盐样品10.0g，用蒸馏水充分溶解2．过滤去除泥沙的溶液I以上两步操作中均需要使用到玻璃棒，玻璃棒的作用分别是：溶解时：____；过滤时：____。二、去除可溶性杂质将溶液I按如图流程图进行处理：1、加入“过量NaOH溶液时”，发生反应的化学方程式是____。2、过滤后，所得的滤渣成分有____种。3、判断“稀盐酸适量”的方法是____。三、获得产品将溶液Ⅱ注入____（填仪器名称）中，蒸发结晶，观察到____，停止加热，利用余热蒸干。装置完全冷却后，获得干燥的产品9.4g。四、数据处理该粗盐样品中氯化钠的质量分数是94% 【结果与反思】（1）实验操作、试剂和装置均不存在问题，老师却指出该样品中氯化钠的质量分数不是94%，原因是____。（2）小明提出，如果步骤二中只调换“过量的NaOH溶液”与“过量的BaCl2溶液”的加入顺序，对除杂结果也不会产生影响，你____（填“同意”或“不同意”）小明的观点。5．（2018·广西桂林）实验课上，同学们发现一瓶久置空气中的氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下，同学们对该白色粉末的成分进行了讨论。【猜想与假设】       猜想I：白色粉末是碳酸钠猜想II：白色粉末是氢氧化钠猜想III：白色粉末是_____________________【查阅资料】CaCl2溶液，Ca(NO3)2溶液呈中性。【实验探究】取白色粉末溶于水形成溶液A，设计如下实验：(1)由上述实验可知，猜想_______肯定不成立。(2)若操作①滴加过量稀盐酸有气体B产生，而滴加少量稀硫酸可能没有气体B产生。其可能的原因是：_____________(用化学方程式回答)。(3)适合操作③的X溶液是_______(填字母序号)。A．CaCl2溶液 B．Ca(OH)2溶液 C．Ba(OH)2溶液 D．Ca(NO3)2溶液(4)操作④需要用到的玻璃仪器是______________。(5)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。方案一：________________________________________。方案二：_________________。 
参考答案：1． CaCO3CaO+CO2↑     Ca（OH）2或氢氧化钙     有白色沉淀生成，溶液仍为红色（答全才给分）     Ca（OH）2微溶于水，白色固体可能是Ca（OH）2     C     9.4%     装置中有CO2残留（或浓硫酸吸收了空气中的水）【详解】任务一：（1）煅烧石灰石，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，该反应方程式为：；（2）碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙加入氢氧化钠溶液，其中氧化钙与水反应生成氢氧化钙，故上述制得的碱石灰主要含有NaOH、氢氧化钙和少量水；任务二：实验探究： 由结论猜想3正确，而猜想4不正确，即为①烧杯中上层清液含有碳酸钠和氢氧化钠，步骤③取①烧杯中上层清液少许，滴2滴酚酞溶液，溶液变红，说明溶液显碱性，步骤④取③变红的溶液，加入过量BaCl2溶液，氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，氢氧化钠与氯化钡不反应，溶液仍然显碱性，故现象为有白色沉淀生成，溶液仍为红色，即可证明猜想3正确，而猜想4不正确；反思与评价：（3）实验①取5 g“碱石灰”样品于烧杯中，加入50 g水，充分搅拌后，静置，烧杯底部有白色固体，说明猜想1不正确，该方案不严密，因为Ca（OH）2微溶于水，白色固体可能是Ca（OH）2；（4）由结论猜想2不正确，说明溶液中不含有氢氧化钙，含有碳酸钠，②取①烧杯中上层清液少许，加入试剂X，无明显现象，则A、若X为氯化铁溶液，氯化铁中的铁离子会与氢氧根离子反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，实验现象不是无明显现象，不符合题意；B、若X为稀盐酸溶液，稀盐酸溶液会与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，实验现象不是无明显现象，不符合题意；C、若X为碳酸钠溶液，碳酸钠溶液会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，实验现象是无明显现象，说明不含氢氧化钙，符合题意。故选C；任务三：结论与评价：（5）由 上述实验可得出猜想3正确，即“碱石灰”中有 CaCO3、NaOH、Na2CO3，故取 “碱石灰”样品10.00g，加入100.00g水，充分搅拌、过滤后，由于碳酸钙难溶于水，氢氧化钠与氢氧化钙能溶于水，则滤渣即为碳酸钙的质量，，加入足量的稀盐酸，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故整个装置的总质量减少的即为生成二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为442.64g-442.20g=0.44g，设碳酸钠的质量为x，解得x=1.06g，则氢氧化钠的质量为10g-8g-1.06g=0.94g，故原样品中NaOH的质量分数是；（6）该小组同学按上述实验规范操作，测得样品中Na2CO3的质量分数偏小，即为计算得出二氧化碳的质量偏小，可能是因为浓硫酸吸收了空气中的水，使得反应完成后整个装置总质量偏大，则生成二氧化碳质量偏小，碳酸钠质量分数偏小；若装置中有CO2残留，也会使反应完成后整个装置总质量偏大，则生成二氧化碳质量偏小，碳酸钠质量分数偏小。2． A     ①③     浓硫酸     除去混合气体中的水蒸气     发生爆炸     CH4、H2     黑色粉末逐渐变成红色固体     防止空气中二氧化碳进入F装置中【详解】（1）检验a中是否含水蒸气的装置是A，是因为无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色，故填：A；（2）①AgNO3能与氯化氢反应产生白色沉淀，可用来检验氯化氢气体，故选项正确；②NaOH能与氯化氢反应，但无明显现象，不能用来检验氯化氢气体，故选项不正确；③氯化氢气体溶于水呈酸性，石蕊溶液遇酸变红，可用来检验氯化氢气体，故选项正确；④酚酞溶液遇酸不变色，不能用来检验氯化氢气体，故选项不正确；故选①③；（3）装置C中的试剂是浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，可以除去混合气体中的水蒸气，故填：浓硫酸；除去混合气体中的水蒸气；（4）甲烷和氢气都是可燃性气体，若气体不纯，遇明火可能发生爆炸，因此必须先通气体a，验纯后，才能点燃酒精灯，故填：发生爆炸；（5）E增重4.2g，则说明生成水的质量为4.2g、F增重4.4g，则说明生成二氧化碳的质量为4.4g；假设混合气体中只含有甲烷，设甲烷与氧化铜反应生成4.4g二氧化碳的同时，生成水的质量为x，则有由于F装置中测得生成水的质量为4.2g＞3.6g，所以a中一定含有CH4、H2；氢气、甲烷都能与氧化铜反应生成铜，所以可以观察到装置D中黑色粉末逐渐变成红色固体，故填：CH4、H2；黑色粉末逐渐变成红色固体；（6）空气中含有二氧化碳气体，装置G的作用是防止空气中的二氧化碳进入F装置中，故填：防止空气中二氧化碳进入F装置中。3． 溶液由无色变为红色     OH-     溶液红色变淡     48     D     甲、乙中的硅胶不变色，丙中硅胶由蓝色变为红色     验证醋酸钠能否使硅胶变色实验     氢氧化钠溶解放热【详解】[实验一]酚酞在碱性溶液中显红色，所以此时可以观察到溶液变为红色；反应后为中性，此时再加入氢氧化钠溶液，溶液又显碱性，溶液变为红色，而加入少量盐酸，氢氧化钠未被全部消耗完毕，碱性变弱，颜色变淡的；故答案为：溶液由无色变为红色；溶液红色变淡；OH-。（1）溶剂质量＝50g﹣50g×4%＝48g；故答案为：48。（2）加入是氢氧化钠溶液，属于碱，在下列物质中属于碱性的只有D氢氧化钡溶液，故选D；故答案为：D。（3）甲实验检验了氢氧化钠固体能否使硅胶变色，实验乙检验了无水醋酸能否使硅胶变色，证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是甲、乙中的硅胶不变色，丙中硅胶由蓝色变为红色；实验2中已检验氢氧化钠固体、无水醋酸能否使硅胶变色，无色醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水，因此需要补充实验：验证醋酸钠能否使硅胶变色；（4）氢氧化钠溶解也可以放热，造成内部温度升高，所以可以使压强增大，造成水位变化；故答案为：氢氧化钠溶解放热。4． 加速溶解     引流     2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaC1     4     盐酸逐滴加入至刚好不再产生气泡     蒸发皿     有大量晶体析出（或有少量液体剩余）     提纯过程中反应生成了氯化钠     同意【详解】[实验过程]一、以上两步操作中均需要使用到玻璃棒，玻璃棒的作用分别是：溶解时：加快溶解速率；过滤时：引流；二、1、加入“过量NaOH溶液时”，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，发生反应的化学方程式是：2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaC1；2、过滤后，所得的滤渣成分有4种，即氢氧化钠和氯化镁生成的氢氧化镁、氯化钡和硫酸反应生成的硫酸钡、碳酸钠和氯化钙生成的碳酸钙、碳酸钠和过量的氯化钡生成的碳酸钡；3、滤液中的溶质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠，加入盐酸时，盐酸先与氢氧化钠反应，后与碳酸钠反应生成二氧化碳，产生气泡，判断“稀盐酸适量”的方法是：盐酸逐滴加入至刚好不再产生气泡；三、获蒸发结晶时，将溶液Ⅱ注入蒸发皿中，蒸发结晶，观察到有大量晶体析出（或有少量液体剩余）时，停止加热，利用余热蒸干。装置完全冷却后，获得干燥的产品9.4g。[结果与反思]1.实验操作、试剂和装置均不存在问题，老师却指出该样品中氯化钠的质量分数不是94%，原因是提纯过程中反应生成了氯化钠；2.如果步骤二中只调换“过量的NaOH溶液”与“过量的BaCl2溶液”的加入顺序，对除杂结果也不会产生影响，同意小明的观点，这是因为只要碳酸钠溶液的加入顺序在氯化钡溶液之后就不影响实验结果。【点睛】除杂的原则：只除杂，不引杂。即所加试剂只能与杂质反应，不能与想要的主要成分反应，同时不能引入新的杂质。5． 碳酸钠和氢氧化钠     Ⅱ     2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O     AD     烧杯、漏斗、玻璃棒     滴加酚酞试液，酚酞试液变红色，说明溶液A中含有氢氧化钠     滴加氯化镁溶液，产生白色沉淀，说明溶液A中含有氢氧化钠【详解】（1）该白色固体可能是碳酸钠、氢氧化钠，也可能是两者的混合物；操作①中加入过量的稀硫酸产生气体，该气体可以使澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，则说明样品中含有碳酸钠，则猜想Ⅱ一定不正确；（2）操作①中滴加少量的稀硫酸，没有气泡产生，可能是硫酸先和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水；（3）操作③中滴加过量X溶液的目的是为了将溶液中的碳酸钠完全除去同时生成中性的物质，防止后续对氢氧化钠的检验产生干扰，氯化钙和硝酸钙都可以将碳酸钠除去，同时生成中性的氯化钠和硝酸钠，而氢氧化钙、氢氧化钡则和碳酸钠反应生成碱性的氢氧化钠，不符合题意；（4）操作④是将沉淀和溶液进行分离，所以是过滤操作，所用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒；（5）操作⑤是想要检验溶液中是否含有氢氧化钠，可以用酸碱指示剂，也可以滴加能和碱反应生成沉淀的试剂。