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2022年中考化学冲刺练习科学探究题 (1)
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这是一份2022年中考化学冲刺练习科学探究题 (1)，共15页。试卷主要包含了阅读下列短文并回答问题，结合下图所示实验，回答下列问题，在化学分组实验课上等内容，欢迎下载使用。
2022年中考化学冲刺练习：科学探究题
1．化学规律建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用许多化学实验加以验证。
（1）小东同学按照课本上的实验进行验证（如图所示）。一段时间后，可以观察到铁钉表面出现______，其反应的化学方程式为______，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。
（2）小东想既能验证质量守恒定律，又能更快地观察到溶液颜色的变化，提出了以下设想。
【提出设想】设想一：增大硫酸铜溶液的浓度
设想二：用更活泼的金属锌代替铁钉
【实验验证】小东将以上实验进行了如下改进：
实验内容
实验现象
实验1
烧杯中换成饱和硫酸铜溶液
①1小时后溶液颜色几乎不变
②天平读数不变
③铁钉表面有变化
实验2
铁钉换成锌粒
①溶液颜色明显变浅
②天平读数变小
③锌粒表面有变化
【实验分析】从以上现象分析，两个设想都不合适，其中按设想______（填“一”或“二”）进行的实验能够验证质量守恒定律。
实验1中溶液颜色几乎不变的原因可能是______（填序号）。
A．铁与饱和硫酸铜溶液不反应
B．铁表面形成了一层氧化膜，阻止了反应的进一步进行
C．生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行
D．水也参与了该反应，但饱和硫酸铜溶液中水太少
（3）小东通过反复实验和探究得出：向实验1的饱和硫酸铜溶液中加入等体积的水，将实验2中的烧杯换成如图所示装置，均能达到实验目的，但该装置中缺少一种物品，请你在装置图中画出______。
2．阅读下列短文并回答问题。
氢在太阳中的核聚变放出大量光和热，是太阳能的来源，掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。2021年5月，中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了氘、氚核聚变在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录，为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。
氢气是高热值清洁燃料，目前主要通过电解水和天然气重整的方法获取氢气，其中天然气重整制氢的一种原理为：，。氢氧燃料电池已被用作汽车驱动电源，H2和O2在电池内部(含有H2SO4或KOH等物质的溶液)发生反应产生电能。另外，CH4、C2H5OH等也可用作燃料电池的燃料，它们在燃料电池中的反应本质上与它们在O2中的燃烧相同。
(1)氘、氚原子的构成如下表，它们都属于氢元素的原因是_______相同。
原子名称
质子数
中子数
核外电子数
氘(dāo)
1
1
1
氚(chuān)
1
2
1
(2)上述短文出现的物质中，属于碱的是_______(填化学式)。
(3)电解18gH2O理论上能获得_______gH2。
(4)上述天然气重整制氢原理的两个反应中，化合价保持不变的元素是_______。
(5)燃料电池工作时H2SO4溶液中起导电作用的离子是_______(填化学符号)。
(6)CH4在O2中充分燃烧的化学方程式是_______。
3．设计实验、动手操作、观察现象、记录信息、提炼证据、进行推理、形成结论是化学学习的重要方法。
（1）学习化学概念“饱和溶液”——实验“KNO3溶于水”
【实验用品】KNO3（研磨处理）、水、玻璃棒、三脚架、石棉网、酒精灯、烧杯等。
【实验探究】在室温20℃下，向小烧杯中加入20mL水，按下表中设计的操作步骤进行实验。
实验序号
实验步骤
实验现象
实验推理
实验结论
I
加入2gKNO3，搅拌
全部溶解
不一定形成饱和溶液
在一定温度下，一定量水中不能无限制地溶解溶质
Ⅱ
再加入5gKNO3，搅拌
部分溶解
_____
Ⅲ
加热，搅拌
_____
不一定形成饱和溶液
KNO3的溶解度随温度的升高而_____
Ⅳ
再加入5gKNO3，搅拌
全部溶解
不一定形成饱和溶液
Ⅴ
放在冷水的大烧杯中冷
析出晶体
一定形成饱和溶液
KNO3可用_____的方法结晶
增加溶剂的质量，可将饱和溶液转化为不饱和溶液
Ⅵ
_____，搅拌
全部溶解
一定形成不饱和溶液
【实验反思】
①KNO3预先研磨处理的目的是_____。
②实验步骤_____（填实验序号，下同）中KNO3的溶质质量分数最大。
③比较实验步骤 _____中观察到的实验现象，经分析推理，可得出将KNO3饱和溶液转化为不饱和溶液的另一种方法，即升高饱和溶液的温度。
4．在学习盐的化学性质时，老师将一定量的碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合，过滤反应后的混合物。老师要求同学们探究滤液中溶质的组成。请你一同参与探究并回答有关问题。
【查阅资料】碳酸钠溶液显碱性，氯化钠，氯化钡溶液显中性。
请你写出碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应的化学方程式___________________。
【提出猜想】
猜想 1：滤液中溶质是 NaCl；
猜想 2：滤液中溶质是 NaCl 和____________（填化学式）的混合物；
猜想 3：滤液中溶质是 NaCl 和 Na2CO3 的混合物；
猜想 4：滤液中溶质是 NaCl、Na2CO3 和 BaCl2 的混合物
老师指出猜想 4 不合理，理由是_____________。
【实验探究】
（1）取少量滤液于试管中，滴加 2～3 滴无色酚酞试液，振荡，无明显现象。同学们认为猜想____________不成立。
（2）另取少量滤液于另一支试管中，滴加碳酸钠溶液，若有_______________（填实验现象）证明猜想 2 成立。
【问题讨论】
（1）甲同学认为要证明猜想 2 成立也可以改用硫酸钠溶液。你认为甲同学_______________（填“能”或“不能”）达到实验目的。
（2）乙同学认为要证明猜想 2 成立也可以改用硝酸银溶液。你认为乙同学____________（填“能” 或“不能”）达到实验目的，理由是________________。
（3）在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑______________。
5．已知某种铸造钢轨的金属粉末原料中可能含有铁、锰、铜三种金属中的两种或三种，化学小组的同学对该粉末进行探究
（1）提出猜想：
猜想Ⅰ：该粉末由铜、锰组成
猜想Ⅱ：该粉末由铁、锰组成
猜想Ⅲ：1该粉末由铁、锰、铜组成
猜想Ⅳ：该粉末由____________组成。
（2）查阅资料：金属锰、铜不能被磁铁吸引，锰和硫酸亚铁溶液可以发生置换反应锰元素在生成物中显+2价，生成物的溶液为浅粉色。
（3）进行实验
实验目的
实验操作
实验现象
①证明粉末中是否含有铜
取一个小烧杯，加入适量的粉末，再向其中加入过量的___________。
有少量红色粉末不能溶解
②证明粉末中是否含有锰
取5.5g的粉末放入烧杯，再向其中加入过量的硫酸亚铁溶液，反应完全后过滤、干燥、称量固体为5.52g
_____
③证明粉末中是否含有铁
另取5.5g粉末___________（用物理方法），剩余金属粉末的质量为1.12g
_____
（4）初步结论：猜想_______成立，写出实验①中发生反应的一个化学反应方程式为_________________。
（5）数据处理：试计算粉末原料中任意一种金属所占的质量分数____________（用金属的名称和百分数表示，结果保留一位小数）。
6．兴趣小组在做完盐的性质实验后，发现一瓶碳酸钠固体可能混入了氯化钠、硫酸钠中的一种或两种，为此，他们对这瓶固体的成分进行了探究。
【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验结论、分析及化学方程式
（1）取少量该样品于烧杯中，加入适量的水，溶解，得到溶液A
/
/
（2）取少量溶液A于试管中，滴入过量的稀硝酸，再滴入过量的硝酸钡溶液，充分反应后，静置
______
说明该固体中混有硫酸钠。写出证明有硫酸钠存在的化学方程式______
（3）取步骤（2）中的上层清液于试管中，滴入几滴硝酸银溶液
有白色沉淀生成
说明该固体中还混有______，所得溶液中一定含有的阳离子是______（填符号）。
【实验反思】步骤（2）中滴入过量稀硝酸的目的是______。
【实验拓展】兴趣小组还想测定该固体中碳酸钠的质量分数，甲同学利用如图所示的实验装置（气密性良好）进行实验，每一步反应均完全进行。
（1）为达到实验目的，首先称取一定质量的该固体样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作，正确的顺序是______（填序号，可重复选用）。
a.称量装置丙
b.打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞
（2）装置乙的作用是______。
（3）实验过程中若缺少丁装置，会导致所测碳酸钠的质量分数______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
7．结合下图所示实验，回答下列问题：
(1)在实验一中，集气瓶底留水的目的是____。
(2)由实验二可知，CO2具有的性质是_____；
(3)在实验三中，80℃热水的作用是_____。铜片上的白磷燃烧水中白磷不燃烧，由此能够得出燃烧的条件之一是_____。
8．广益九年级的几名同学对蜡烛火焰的焰心进行了以下探究，请你完成其中的一些步骤。
（1）点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1s后取出，现象如图A，这证明焰心________。
（2）向焰心斜向插入一支细短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象（如图B），在玻璃管的上口点燃， 上口产生火焰，这说明焰心物质具有的化学性质是________。
（3）问题与猜想：
提出问题：从短玻璃管导出的物质是什么、猜想与实验：
猜想
实验操作
实验现象
实验结论
猜想①：焰心气体含二氧化碳
在未点燃的细短玻璃管上口罩一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯
澄清的石灰水不
变浑浊
猜想①不
成立
猜想②焰心气体含石蜡蒸气
取一根较长的细玻璃管用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，上端试着用火柴点燃
________
猜想②成立
取下长玻璃管，打开湿毛巾
________
9．某兴趣小组用下图装置进行实验时发现：烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。
(1)石灰水“变浑浊”是因为生成了___(填化学式)。
(2)为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：
【查阅文献】碳酸钙与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙
【提出假设】
假设1：挥发出的HCl使浑浊变澄清；
假设2：_________________________________________________。
【设计实验】为除去CO2中的HCl，小华在上图中甲、乙装置之间增加下图装置，装置的连接顺序是甲→__→___→乙(填字母序号)；其中盛放的试剂合理的是_____(填选项序号)
a．浓硫酸 b．NaOH溶液 c．饱和NaHCO3溶液
【实验现象】饱和石灰水浑浊后，继续通入CO2，沉淀溶解
【得出结论】由上述探究可得出的结论是__________________。
10．在化学分组实验课上。某实验小组的同学对“纯碱的化学性质”进行如图探究：
（1）能证明Na2CO3溶液呈碱性的实验现象是______。
（2）C试管中发生反应的化学方程式为______。
（3）实验结束后，小米出于好奇将D试管中的上层废液与B试管中的废液一起倒入烧杯中发现烧杯中只有气泡产生。同学们对烧杯内混合液中的溶质成分进行如下探究：
【提出问题】烧杯内混合液中的溶质成分是什么？
【猜想假设】
猜想一：NaCl
猜想二：HCl、NaCl
猜想三：______。
【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
取生锈铁钉于试管中，向试管中加入混合液
______
猜想二不成立
取适量的混合液于试管中，滴加______溶液。
有白色沉淀产生
猜想三成立
【反思拓展】若D试管中的上层废液与B试管中的废液混合后无明显现象，则混合后溶液中溶质成分可能的组合有______种。
11．某同学设计了如图所示的实验装置探究“分子的性质”，请据图回答下列问题：
【进行实验】图Ⅰ是课本中的某个探究实验，几分钟后烧杯甲中可观察到的现象是___，此实验说明了分子___．
【实验改进】老师对图I所示的装置进行了改进(如图Ⅱ所示)，并进行了下列操作：
①取一长条形滤纸，等距离滴加无色酚酞试液；
②将滴加了无色酚酞的长条形滤纸放入一洁净的试管中，并在试管口塞一团脱脂棉；
③再往脱脂棉上滴加几滴浓氨水．
几分钟后可观察到的现象是___，该实验说明了___．
【分析讨论】
①若实验Ⅱ的现象不明显，应当进行的改进操作是___．
②改进后图Ⅱ所示装置的主要优点是___．
③实验过程中，若发现滤纸条没有变色，而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色，产生这种现象的原因可能是___．
【拓展延伸】同学们经过讨论后认为，图I和图Ⅱ所示装置虽能够证明分子的性质，但无法影响分子性质的因素，于是又设计了图Ⅲ和图Ⅳ所示装置：
①按照图Ⅲ和图Ⅳ所示装置操作，几分钟后烧杯B中溶液变化有何不同___．
②对比图Ⅲ和图Ⅳ所示的装置，说明了___．
12．化学兴趣小组做了如下实验（如图1），实验结束后，小组同学将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中，观察到有气泡产生。
（1）甲试管中发生反应的方程式为_________________。
（2）混合倒入烧杯之前，乙试管溶液中的溶质为______________。
（3）为确认烧杯内溶液中溶质的成分，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想1：Na2SO4、NaCl；
猜想2：Na2SO4、NaCl、Na2CO3；
猜想3：Na2SO4、NaCl和______________。
【实验验证】取烧杯中的溶液，按图2所示进行实验
小麦同学观察到实验1中的现象为石蕊试液变为红色，得出结论：猜想______________成立。
小刘同学观察到实验2中产生白色沉淀，得出结论：猜想2成立。
同学们讨论后，认为实验2不能得出准确结论，其理由为__________________。
【总结规律】分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑______________
【拓展应用】
（4）取烧杯中的溶液20.0g，慢慢滴加溶质质量分数为40%的NaOH溶液，测得pH变化如图3，求溶液中HC1的质量分数________。（写出详细计算过程）
（5）NaCl固体和浓硫酸微热时可生成硫酸氢钠（NaHSO4），硫酸氢钠水溶液能使紫色石蕊试液变红色。
①微观探析：图4是 NaHSO4与Ba（OH）2反应的微观示意图，根据图4写出Ba（OH）2与NaHSO4反应的方程式为________。
②根据以上信息，同学们得出NaHSO4溶液呈______________性，为证明该结论可以使用酸碱指示剂和测pH的方法，请你再设计另一种方案证明该结论______________。
13．某学习小组将足量Zn条插入一定量的浓H2SO4中，发现Zn表面有大量气泡产生。（注：随着反应进行，硫酸浓度逐渐变小）
【提出问题】气体的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：只有SO2
猜想二：只有H2
猜想三：____________。
【查阅资料】（Ⅰ）SO2可以使品红溶液褪色
（Ⅱ）SO2可以和碱性溶液反应
（Ⅲ）
【实验探究】用下图装置验证猜想（部分夹持仪器省略）
【方案设计】
主要实验步骤
主要现象
解释或结论
①打开止水夹，先通人一段时间N2
②关闭止水夹，将足量Zn条下放，浸入浓硫酸中，点燃E装置处酒精灯
B装置处品红溶液褪色
E装置处_______
猜想三成立
③结束实验
【表达交流】
（1）在步骤①中，通入N2的目的是：___________。
（2）请你设计一个实验，用化学方法证明E装置中CuO未完全反应。
实验步骤
实验现象
结论
_______
_______
CuO未完全反应
【反思拓展】
（1）请你根据上述实验探究，补充Zn与浓硫酸反应的化学方程式Zn+ 2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+_______
（2）已知A1与H2一样，在加热条件下能与CuO发生化学反应，请写出该反应的化学方程式_______。
14．有一包白色粉末，中能含有Ba（NO3）2、KCl、CuSO4、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种，为了确定其成分，进行如下实验：
步骤Ⅰ：取一定量的白色粉末加入足量的水，振荡，静置，得白色沉淀，上层清液为无色。
步骤Ⅱ：过滤，在白色沉淀中加入足量稀硝酸，白色沉淀部分溶解，且有气泡产生。回答问题：
（1）据此推断，该白色粉末中肯定含有______。
（2）写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式：______。
（3）为了确定白色粉末的最终成分，还应进行的实验操作是______。
15．研究小组设计如下实验对燃烧条件进行探究。
【查阅资料】温度达到40℃时白磷才能够燃烧，150℃时棉花才能燃烧。
【实验步骤】
Ⅰ.检查装置（由a、b、c、d连接而成）气密性。
Ⅱ.如图所示，向装置内添加适量药品。
Ⅲ.向装置b烧杯内加入冰水，打开K1，关闭K2，向U型管通入O2。
Ⅳ._____。
Ⅴ.按步骤Ⅳ操作后，观察到白磷及棉花燃烧，在燃烧过程中，关闭K1，打开K2，向U型管通入CO2。回答问题：
（1）检查装置a的气密性的方法：_____。
（2）步骤Ⅲ中，观察到U型管内白磷和棉花都不燃烧，其原因是_____。若往烧杯b中加入适量的氧化钙固体，则可观察到白磷燃烧，原因是_____。
（3）步骤Ⅳ证明可燃物燃烧需要氧气，请完善实验方案并回答问题：
①操作1：关闭K1，打开K2，通入CO2至装置c中。现象：澄清石灰水变浑浊。该操作的目的是_____，澄清石灰水变浑浊的方程式_____。
②操作2：将装置b烧杯内的水换成40℃以上的热水。现象：_____。
③操作3：_____。现象：观察到U型管右端先产生白烟，片刻后U型管右端的棉花开始燃烧。
（4）步骤V可观察到的现象为_____，说明CO2具有的性质有_____。
参考答案：
1． (1) 红色固体 (2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 一 (3) C
2． (1) 质子数 KOH 2 (2) O H+、 (3)
3． (1) 一定形成饱和溶液 全部溶解 (2) 升高 降温 加入过量的水 (3) 增大接触面积，加速溶解 Ⅳ Ⅱ和Ⅲ
4． (1) BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl BaCl2 (2)BaCl2 与 Na2CO3在溶液中不能共存 3 白色沉淀产生 能 (3) 不能 溶液中的氯化钠也能与硝酸银反应产生白色沉淀 反应物是否过量
5．(1) 铁和铜 稀盐酸或稀硫酸 浅绿色溶液变为浅粉色 (2) 用磁铁充分吸引 有大量黑色粉末被磁铁吸引 Ⅲ (3) Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 铁 79.6%
6． (1) 先有气泡产生，后有白色沉淀产生 (2) 氯化钠 Na+、H+、Ba2+ (3) 去除碳酸钠，以免影响氯化钠和硫酸钠的检测 bacba 干燥二氧化碳气体 偏大
7．(1) 吸收二氧化硫，防止污染空气。 (2) 不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大。 (3) 使铜片上的白磷达到着火点，使水中的白磷隔绝氧气。 燃烧需要与氧气接触。
8． (1) 温度最低 可燃性 (2) 上端没有火焰 (3) 导管中部有白色固体(写石蜡或石蜡颗粒不给分)
9． (1) CaCO3 生成的二氧化碳使浑浊变澄清(2) b a c (3) 二氧化碳使饱和石灰水浑浊后变澄清
10． (1) 试管A中溶液变红色 (2) Na2CO3、NaCl (3) 没有明显变化 氯化钙（其它合理也可） 5
11． (1) 烧杯甲中的酚酞溶液变红 在不停地运动 长条形滤纸条上的酚酞点从右到左依次变红 分子在不停地运动 (2) 在试管下面放一张白纸 药品的用量较少（或节约药品） 酚酞与氨水的位置滴反了 (3) 图III所示装置中，烧杯B变红的速率较慢，图IV所示装置中，烧杯B变红的速率较快 分子在不断的运动，且温度越高，分子运动越剧烈
12．(1) HCl NaCl HCl 3 BaCl2与Na2CO3、Na2SO4都会产生白色沉淀或者猜想1、2、3都会产生白色沉淀 反应物是否过量 (2) 由图3可知，加入氢氧化钠溶液的质量为10.0g时，pH=7，说明此时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应
解：设HCl质量分数为x
x=18.25%
答：溶液中HCl的质量分数为18.25% (3) 酸 取NaHSO4溶液，加镁条，产生气泡，则硫酸氢钠溶液呈酸性（或氧化铜、氧氧化铜、碳酸钠溶液等，合理即可）
13． (1) 有SO2，也有H2 黑色固体变红，管口有水珠出现 (2) 排除装置中的空气，防止爆炸 取E中少许固体于试管中，滴加稀盐酸（稀硫酸） (3) 溶液由无色变蓝色 2H2O
14． (1) 硝酸钡、硫酸钠、碳酸钠 BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ (2) 取步骤Ⅰ 的上清液于试管中，滴加过量的硝酸钡，取上清液于另一试管中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液观察现象，如有白色沉淀产生则有氯化钾
15． (1) 把b中的冰水换成80℃的水 关闭K1，推或拉注射器活塞一段距离，松手后活塞回到原处，说明装置不漏气 温度没有达到白磷、棉花的着火点 (2) 氧化钙溶于水放热，使温度达到白磷的着火点 证明b装置U型管中充满二氧化碳 (3) 白磷和棉花都不燃烧 打开K1，关闭K2，向U型管通入O2 白磷和棉花都熄灭 不能燃烧，不支持燃烧
2022年中考化学冲刺练习：科学探究题
1．化学规律建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用许多化学实验加以验证。
（1）小东同学按照课本上的实验进行验证（如图所示）。一段时间后，可以观察到铁钉表面出现______，其反应的化学方程式为______，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。
（2）小东想既能验证质量守恒定律，又能更快地观察到溶液颜色的变化，提出了以下设想。
【提出设想】设想一：增大硫酸铜溶液的浓度
设想二：用更活泼的金属锌代替铁钉
【实验验证】小东将以上实验进行了如下改进：
实验内容
实验现象
实验1
烧杯中换成饱和硫酸铜溶液
①1小时后溶液颜色几乎不变
②天平读数不变
③铁钉表面有变化
实验2
铁钉换成锌粒
①溶液颜色明显变浅
②天平读数变小
③锌粒表面有变化
【实验分析】从以上现象分析，两个设想都不合适，其中按设想______（填“一”或“二”）进行的实验能够验证质量守恒定律。
实验1中溶液颜色几乎不变的原因可能是______（填序号）。
A．铁与饱和硫酸铜溶液不反应
B．铁表面形成了一层氧化膜，阻止了反应的进一步进行
C．生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行
D．水也参与了该反应，但饱和硫酸铜溶液中水太少
（3）小东通过反复实验和探究得出：向实验1的饱和硫酸铜溶液中加入等体积的水，将实验2中的烧杯换成如图所示装置，均能达到实验目的，但该装置中缺少一种物品，请你在装置图中画出______。
2．阅读下列短文并回答问题。
氢在太阳中的核聚变放出大量光和热，是太阳能的来源，掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。2021年5月，中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了氘、氚核聚变在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录，为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。
氢气是高热值清洁燃料，目前主要通过电解水和天然气重整的方法获取氢气，其中天然气重整制氢的一种原理为：，。氢氧燃料电池已被用作汽车驱动电源，H2和O2在电池内部(含有H2SO4或KOH等物质的溶液)发生反应产生电能。另外，CH4、C2H5OH等也可用作燃料电池的燃料，它们在燃料电池中的反应本质上与它们在O2中的燃烧相同。
(1)氘、氚原子的构成如下表，它们都属于氢元素的原因是_______相同。
原子名称
质子数
中子数
核外电子数
氘(dāo)
1
1
1
氚(chuān)
1
2
1
(2)上述短文出现的物质中，属于碱的是_______(填化学式)。
(3)电解18gH2O理论上能获得_______gH2。
(4)上述天然气重整制氢原理的两个反应中，化合价保持不变的元素是_______。
(5)燃料电池工作时H2SO4溶液中起导电作用的离子是_______(填化学符号)。
(6)CH4在O2中充分燃烧的化学方程式是_______。
3．设计实验、动手操作、观察现象、记录信息、提炼证据、进行推理、形成结论是化学学习的重要方法。
（1）学习化学概念“饱和溶液”——实验“KNO3溶于水”
【实验用品】KNO3（研磨处理）、水、玻璃棒、三脚架、石棉网、酒精灯、烧杯等。
【实验探究】在室温20℃下，向小烧杯中加入20mL水，按下表中设计的操作步骤进行实验。
实验序号
实验步骤
实验现象
实验推理
实验结论
I
加入2gKNO3，搅拌
全部溶解
不一定形成饱和溶液
在一定温度下，一定量水中不能无限制地溶解溶质
Ⅱ
再加入5gKNO3，搅拌
部分溶解
_____
Ⅲ
加热，搅拌
_____
不一定形成饱和溶液
KNO3的溶解度随温度的升高而_____
Ⅳ
再加入5gKNO3，搅拌
全部溶解
不一定形成饱和溶液
Ⅴ
放在冷水的大烧杯中冷
析出晶体
一定形成饱和溶液
KNO3可用_____的方法结晶
增加溶剂的质量，可将饱和溶液转化为不饱和溶液
Ⅵ
_____，搅拌
全部溶解
一定形成不饱和溶液
【实验反思】
①KNO3预先研磨处理的目的是_____。
②实验步骤_____（填实验序号，下同）中KNO3的溶质质量分数最大。
③比较实验步骤 _____中观察到的实验现象，经分析推理，可得出将KNO3饱和溶液转化为不饱和溶液的另一种方法，即升高饱和溶液的温度。
4．在学习盐的化学性质时，老师将一定量的碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合，过滤反应后的混合物。老师要求同学们探究滤液中溶质的组成。请你一同参与探究并回答有关问题。
【查阅资料】碳酸钠溶液显碱性，氯化钠，氯化钡溶液显中性。
请你写出碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应的化学方程式___________________。
【提出猜想】
猜想 1：滤液中溶质是 NaCl；
猜想 2：滤液中溶质是 NaCl 和____________（填化学式）的混合物；
猜想 3：滤液中溶质是 NaCl 和 Na2CO3 的混合物；
猜想 4：滤液中溶质是 NaCl、Na2CO3 和 BaCl2 的混合物
老师指出猜想 4 不合理，理由是_____________。
【实验探究】
（1）取少量滤液于试管中，滴加 2～3 滴无色酚酞试液，振荡，无明显现象。同学们认为猜想____________不成立。
（2）另取少量滤液于另一支试管中，滴加碳酸钠溶液，若有_______________（填实验现象）证明猜想 2 成立。
【问题讨论】
（1）甲同学认为要证明猜想 2 成立也可以改用硫酸钠溶液。你认为甲同学_______________（填“能”或“不能”）达到实验目的。
（2）乙同学认为要证明猜想 2 成立也可以改用硝酸银溶液。你认为乙同学____________（填“能” 或“不能”）达到实验目的，理由是________________。
（3）在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑______________。
5．已知某种铸造钢轨的金属粉末原料中可能含有铁、锰、铜三种金属中的两种或三种，化学小组的同学对该粉末进行探究
（1）提出猜想：
猜想Ⅰ：该粉末由铜、锰组成
猜想Ⅱ：该粉末由铁、锰组成
猜想Ⅲ：1该粉末由铁、锰、铜组成
猜想Ⅳ：该粉末由____________组成。
（2）查阅资料：金属锰、铜不能被磁铁吸引，锰和硫酸亚铁溶液可以发生置换反应锰元素在生成物中显+2价，生成物的溶液为浅粉色。
（3）进行实验
实验目的
实验操作
实验现象
①证明粉末中是否含有铜
取一个小烧杯，加入适量的粉末，再向其中加入过量的___________。
有少量红色粉末不能溶解
②证明粉末中是否含有锰
取5.5g的粉末放入烧杯，再向其中加入过量的硫酸亚铁溶液，反应完全后过滤、干燥、称量固体为5.52g
_____
③证明粉末中是否含有铁
另取5.5g粉末___________（用物理方法），剩余金属粉末的质量为1.12g
_____
（4）初步结论：猜想_______成立，写出实验①中发生反应的一个化学反应方程式为_________________。
（5）数据处理：试计算粉末原料中任意一种金属所占的质量分数____________（用金属的名称和百分数表示，结果保留一位小数）。
6．兴趣小组在做完盐的性质实验后，发现一瓶碳酸钠固体可能混入了氯化钠、硫酸钠中的一种或两种，为此，他们对这瓶固体的成分进行了探究。
【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验结论、分析及化学方程式
（1）取少量该样品于烧杯中，加入适量的水，溶解，得到溶液A
/
/
（2）取少量溶液A于试管中，滴入过量的稀硝酸，再滴入过量的硝酸钡溶液，充分反应后，静置
______
说明该固体中混有硫酸钠。写出证明有硫酸钠存在的化学方程式______
（3）取步骤（2）中的上层清液于试管中，滴入几滴硝酸银溶液
有白色沉淀生成
说明该固体中还混有______，所得溶液中一定含有的阳离子是______（填符号）。
【实验反思】步骤（2）中滴入过量稀硝酸的目的是______。
【实验拓展】兴趣小组还想测定该固体中碳酸钠的质量分数，甲同学利用如图所示的实验装置（气密性良好）进行实验，每一步反应均完全进行。
（1）为达到实验目的，首先称取一定质量的该固体样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作，正确的顺序是______（填序号，可重复选用）。
a.称量装置丙
b.打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞
（2）装置乙的作用是______。
（3）实验过程中若缺少丁装置，会导致所测碳酸钠的质量分数______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
7．结合下图所示实验，回答下列问题：
(1)在实验一中，集气瓶底留水的目的是____。
(2)由实验二可知，CO2具有的性质是_____；
(3)在实验三中，80℃热水的作用是_____。铜片上的白磷燃烧水中白磷不燃烧，由此能够得出燃烧的条件之一是_____。
8．广益九年级的几名同学对蜡烛火焰的焰心进行了以下探究，请你完成其中的一些步骤。
（1）点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1s后取出，现象如图A，这证明焰心________。
（2）向焰心斜向插入一支细短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象（如图B），在玻璃管的上口点燃， 上口产生火焰，这说明焰心物质具有的化学性质是________。
（3）问题与猜想：
提出问题：从短玻璃管导出的物质是什么、猜想与实验：
猜想
实验操作
实验现象
实验结论
猜想①：焰心气体含二氧化碳
在未点燃的细短玻璃管上口罩一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯
澄清的石灰水不
变浑浊
猜想①不
成立
猜想②焰心气体含石蜡蒸气
取一根较长的细玻璃管用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，上端试着用火柴点燃
________
猜想②成立
取下长玻璃管，打开湿毛巾
________
9．某兴趣小组用下图装置进行实验时发现：烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。
(1)石灰水“变浑浊”是因为生成了___(填化学式)。
(2)为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：
【查阅文献】碳酸钙与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙
【提出假设】
假设1：挥发出的HCl使浑浊变澄清；
假设2：_________________________________________________。
【设计实验】为除去CO2中的HCl，小华在上图中甲、乙装置之间增加下图装置，装置的连接顺序是甲→__→___→乙(填字母序号)；其中盛放的试剂合理的是_____(填选项序号)
a．浓硫酸 b．NaOH溶液 c．饱和NaHCO3溶液
【实验现象】饱和石灰水浑浊后，继续通入CO2，沉淀溶解
【得出结论】由上述探究可得出的结论是__________________。
10．在化学分组实验课上。某实验小组的同学对“纯碱的化学性质”进行如图探究：
（1）能证明Na2CO3溶液呈碱性的实验现象是______。
（2）C试管中发生反应的化学方程式为______。
（3）实验结束后，小米出于好奇将D试管中的上层废液与B试管中的废液一起倒入烧杯中发现烧杯中只有气泡产生。同学们对烧杯内混合液中的溶质成分进行如下探究：
【提出问题】烧杯内混合液中的溶质成分是什么？
【猜想假设】
猜想一：NaCl
猜想二：HCl、NaCl
猜想三：______。
【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
取生锈铁钉于试管中，向试管中加入混合液
______
猜想二不成立
取适量的混合液于试管中，滴加______溶液。
有白色沉淀产生
猜想三成立
【反思拓展】若D试管中的上层废液与B试管中的废液混合后无明显现象，则混合后溶液中溶质成分可能的组合有______种。
11．某同学设计了如图所示的实验装置探究“分子的性质”，请据图回答下列问题：
【进行实验】图Ⅰ是课本中的某个探究实验，几分钟后烧杯甲中可观察到的现象是___，此实验说明了分子___．
【实验改进】老师对图I所示的装置进行了改进(如图Ⅱ所示)，并进行了下列操作：
①取一长条形滤纸，等距离滴加无色酚酞试液；
②将滴加了无色酚酞的长条形滤纸放入一洁净的试管中，并在试管口塞一团脱脂棉；
③再往脱脂棉上滴加几滴浓氨水．
几分钟后可观察到的现象是___，该实验说明了___．
【分析讨论】
①若实验Ⅱ的现象不明显，应当进行的改进操作是___．
②改进后图Ⅱ所示装置的主要优点是___．
③实验过程中，若发现滤纸条没有变色，而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色，产生这种现象的原因可能是___．
【拓展延伸】同学们经过讨论后认为，图I和图Ⅱ所示装置虽能够证明分子的性质，但无法影响分子性质的因素，于是又设计了图Ⅲ和图Ⅳ所示装置：
①按照图Ⅲ和图Ⅳ所示装置操作，几分钟后烧杯B中溶液变化有何不同___．
②对比图Ⅲ和图Ⅳ所示的装置，说明了___．
12．化学兴趣小组做了如下实验（如图1），实验结束后，小组同学将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中，观察到有气泡产生。
（1）甲试管中发生反应的方程式为_________________。
（2）混合倒入烧杯之前，乙试管溶液中的溶质为______________。
（3）为确认烧杯内溶液中溶质的成分，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想1：Na2SO4、NaCl；
猜想2：Na2SO4、NaCl、Na2CO3；
猜想3：Na2SO4、NaCl和______________。
【实验验证】取烧杯中的溶液，按图2所示进行实验
小麦同学观察到实验1中的现象为石蕊试液变为红色，得出结论：猜想______________成立。
小刘同学观察到实验2中产生白色沉淀，得出结论：猜想2成立。
同学们讨论后，认为实验2不能得出准确结论，其理由为__________________。
【总结规律】分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑______________
【拓展应用】
（4）取烧杯中的溶液20.0g，慢慢滴加溶质质量分数为40%的NaOH溶液，测得pH变化如图3，求溶液中HC1的质量分数________。（写出详细计算过程）
（5）NaCl固体和浓硫酸微热时可生成硫酸氢钠（NaHSO4），硫酸氢钠水溶液能使紫色石蕊试液变红色。
①微观探析：图4是 NaHSO4与Ba（OH）2反应的微观示意图，根据图4写出Ba（OH）2与NaHSO4反应的方程式为________。
②根据以上信息，同学们得出NaHSO4溶液呈______________性，为证明该结论可以使用酸碱指示剂和测pH的方法，请你再设计另一种方案证明该结论______________。
13．某学习小组将足量Zn条插入一定量的浓H2SO4中，发现Zn表面有大量气泡产生。（注：随着反应进行，硫酸浓度逐渐变小）
【提出问题】气体的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：只有SO2
猜想二：只有H2
猜想三：____________。
【查阅资料】（Ⅰ）SO2可以使品红溶液褪色
（Ⅱ）SO2可以和碱性溶液反应
（Ⅲ）
【实验探究】用下图装置验证猜想（部分夹持仪器省略）
【方案设计】
主要实验步骤
主要现象
解释或结论
①打开止水夹，先通人一段时间N2
②关闭止水夹，将足量Zn条下放，浸入浓硫酸中，点燃E装置处酒精灯
B装置处品红溶液褪色
E装置处_______
猜想三成立
③结束实验
【表达交流】
（1）在步骤①中，通入N2的目的是：___________。
（2）请你设计一个实验，用化学方法证明E装置中CuO未完全反应。
实验步骤
实验现象
结论
_______
_______
CuO未完全反应
【反思拓展】
（1）请你根据上述实验探究，补充Zn与浓硫酸反应的化学方程式Zn+ 2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+_______
（2）已知A1与H2一样，在加热条件下能与CuO发生化学反应，请写出该反应的化学方程式_______。
14．有一包白色粉末，中能含有Ba（NO3）2、KCl、CuSO4、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种，为了确定其成分，进行如下实验：
步骤Ⅰ：取一定量的白色粉末加入足量的水，振荡，静置，得白色沉淀，上层清液为无色。
步骤Ⅱ：过滤，在白色沉淀中加入足量稀硝酸，白色沉淀部分溶解，且有气泡产生。回答问题：
（1）据此推断，该白色粉末中肯定含有______。
（2）写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式：______。
（3）为了确定白色粉末的最终成分，还应进行的实验操作是______。
15．研究小组设计如下实验对燃烧条件进行探究。
【查阅资料】温度达到40℃时白磷才能够燃烧，150℃时棉花才能燃烧。
【实验步骤】
Ⅰ.检查装置（由a、b、c、d连接而成）气密性。
Ⅱ.如图所示，向装置内添加适量药品。
Ⅲ.向装置b烧杯内加入冰水，打开K1，关闭K2，向U型管通入O2。
Ⅳ._____。
Ⅴ.按步骤Ⅳ操作后，观察到白磷及棉花燃烧，在燃烧过程中，关闭K1，打开K2，向U型管通入CO2。回答问题：
（1）检查装置a的气密性的方法：_____。
（2）步骤Ⅲ中，观察到U型管内白磷和棉花都不燃烧，其原因是_____。若往烧杯b中加入适量的氧化钙固体，则可观察到白磷燃烧，原因是_____。
（3）步骤Ⅳ证明可燃物燃烧需要氧气，请完善实验方案并回答问题：
①操作1：关闭K1，打开K2，通入CO2至装置c中。现象：澄清石灰水变浑浊。该操作的目的是_____，澄清石灰水变浑浊的方程式_____。
②操作2：将装置b烧杯内的水换成40℃以上的热水。现象：_____。
③操作3：_____。现象：观察到U型管右端先产生白烟，片刻后U型管右端的棉花开始燃烧。
（4）步骤V可观察到的现象为_____，说明CO2具有的性质有_____。
参考答案：
1． (1) 红色固体 (2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 一 (3) C
2． (1) 质子数 KOH 2 (2) O H+、 (3)
3． (1) 一定形成饱和溶液 全部溶解 (2) 升高 降温 加入过量的水 (3) 增大接触面积，加速溶解 Ⅳ Ⅱ和Ⅲ
4． (1) BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl BaCl2 (2)BaCl2 与 Na2CO3在溶液中不能共存 3 白色沉淀产生 能 (3) 不能 溶液中的氯化钠也能与硝酸银反应产生白色沉淀 反应物是否过量
5．(1) 铁和铜 稀盐酸或稀硫酸 浅绿色溶液变为浅粉色 (2) 用磁铁充分吸引 有大量黑色粉末被磁铁吸引 Ⅲ (3) Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 铁 79.6%
6． (1) 先有气泡产生，后有白色沉淀产生 (2) 氯化钠 Na+、H+、Ba2+ (3) 去除碳酸钠，以免影响氯化钠和硫酸钠的检测 bacba 干燥二氧化碳气体 偏大
7．(1) 吸收二氧化硫，防止污染空气。 (2) 不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大。 (3) 使铜片上的白磷达到着火点，使水中的白磷隔绝氧气。 燃烧需要与氧气接触。
8． (1) 温度最低 可燃性 (2) 上端没有火焰 (3) 导管中部有白色固体(写石蜡或石蜡颗粒不给分)
9． (1) CaCO3 生成的二氧化碳使浑浊变澄清(2) b a c (3) 二氧化碳使饱和石灰水浑浊后变澄清
10． (1) 试管A中溶液变红色 (2) Na2CO3、NaCl (3) 没有明显变化 氯化钙（其它合理也可） 5
11． (1) 烧杯甲中的酚酞溶液变红 在不停地运动 长条形滤纸条上的酚酞点从右到左依次变红 分子在不停地运动 (2) 在试管下面放一张白纸 药品的用量较少（或节约药品） 酚酞与氨水的位置滴反了 (3) 图III所示装置中，烧杯B变红的速率较慢，图IV所示装置中，烧杯B变红的速率较快 分子在不断的运动，且温度越高，分子运动越剧烈
12．(1) HCl NaCl HCl 3 BaCl2与Na2CO3、Na2SO4都会产生白色沉淀或者猜想1、2、3都会产生白色沉淀 反应物是否过量 (2) 由图3可知，加入氢氧化钠溶液的质量为10.0g时，pH=7，说明此时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应
解：设HCl质量分数为x
x=18.25%
答：溶液中HCl的质量分数为18.25% (3) 酸 取NaHSO4溶液，加镁条，产生气泡，则硫酸氢钠溶液呈酸性（或氧化铜、氧氧化铜、碳酸钠溶液等，合理即可）
13． (1) 有SO2，也有H2 黑色固体变红，管口有水珠出现 (2) 排除装置中的空气，防止爆炸 取E中少许固体于试管中，滴加稀盐酸（稀硫酸） (3) 溶液由无色变蓝色 2H2O
14． (1) 硝酸钡、硫酸钠、碳酸钠 BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ (2) 取步骤Ⅰ 的上清液于试管中，滴加过量的硝酸钡，取上清液于另一试管中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液观察现象，如有白色沉淀产生则有氯化钾
15． (1) 把b中的冰水换成80℃的水 关闭K1，推或拉注射器活塞一段距离，松手后活塞回到原处，说明装置不漏气 温度没有达到白磷、棉花的着火点 (2) 氧化钙溶于水放热，使温度达到白磷的着火点 证明b装置U型管中充满二氧化碳 (3) 白磷和棉花都不燃烧 打开K1，关闭K2，向U型管通入O2 白磷和棉花都熄灭 不能燃烧，不支持燃烧
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