中考化学实验探究一题多设问专题12反应后物质成分的探究(原卷版+解析)

这是一份中考化学实验探究一题多设问专题12反应后物质成分的探究(原卷版+解析)，共45页。
在学习了酸碱盐的化学性质后，第 = 1 \* ROMAN I、 = 2 \* ROMAN II两个学习小组的同学都进行了如下图所示的实验，并展开了拓展学习与探究。

（1）上述实验A中无明显现象。B中溶液颜色呈 色。
（2）写出A中发生反应的化学方程式： 。
【提出问题】
（3）反应后A中溶液的溶质成分是什么？
【猜想与假设】猜想一：CaCl2
猜想二：_______
猜想三：CaCl2、Ca（OH）2
猜想四：CaCl2、Ca（OH）2和HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【讨论交流1】
（4）第 = 1 \* ROMAN I组同学经过讨论，一致认为，猜想四是不成立的，原因是 （用化学方程式回答）。
【实验验证1】
（5）小于同学取反应后的溶液少许于另一支试管中，加入适量硝酸银溶液，观察到_______现象，小于同学认为猜想二成立。小敏同学认为，小于同学的方案无法证明猜想二是成立的，原因是 。
（6）小童同学将试管内的溶液倒入烧杯中，向其中逐滴滴加碳酸钠溶液充分搅拌，直至过量。实验过程中产生沉淀的质量与滴加的碳酸钠溶液体积之间关系如图所示，由此小童认为猜想 正确；

【讨论交流2】
第 = 2 \* ROMAN II组同学在讨论方案时，某些同学认为可以直接将B中滴了无色酚酞的碳酸钠溶液倒入A中，根据实验现象来验证猜想，其中甲、乙、丙三位同学的观点如下表。
（7）你认为上述 同学依据预测实验现象得出的结论是不合理的。
【实验验证2】
（8）丁同学将B中溶液倒入A中进行实验，观察到有无色气泡和白色沉淀生成，溶液为红色，与甲、乙、丙三位同学预测的实验现象有所不同。实验中产生的白色沉淀是 (填化学式)，丁同学的实验现象能证明猜想 成立。
【反思拓展】
（9）大家认为还可以选择其他方案来验证猜想。你认为下列方案可行的是 (填序号)。
①测A中溶液的pH
②向A中溶液中通入气体
③向A中溶液中滴加溶液
1．（2023·山东聊城·统考中考真题）某化学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液，已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸，另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动（每种方案或实验的1、2号试管中，都事先分别加入等量的上述两种无色溶液）；
探究一：鉴别酸溶液与碱溶液
【设计实验】
(1)为鉴别哪一瓶是酸溶液，哪一瓶是碱溶液，小明设计了下图所示的四种方案，方案不可行的是_____（填字母序号）。
A． B． C． D．
探究二：探究两瓶溶液的溶质成分
【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么？
【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分，分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示：
【获得结论】
(2)1号试管中的溶质是 （填写化学式）；以上四个实验中，只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是 （填实验序号）。
【讨论质疑】
(3)小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑，大家一致认为2号试管中的原溶液已变质，则变质的化学方程式为 。
探究三：探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分
【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：NaOH、Na2CO3； 猜想二：Na2CO3
【设计实验】
(4)请完善下面的表格。
【反思评价】
(5)小明认为可用Ba（OH）2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验，大家一致认为此方案不可行，理由是 。
2．（2023·四川广安·统考中考真题）在化学课外探究活动中，某兴趣小组进行了“黑面包”实验，向蔗糖（C12H22O11）中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松的“黑面包”，产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知：“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭，并放出热量，产生的炭再与浓硫酸反应，生成了常见的气体，使炭疏松，形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下，同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究：
【提出问题】产生气体的成分是什么？
【作出猜想】
猜想一：只含有CO2
猜想二：只含有SO2
猜想三：一定含有CO2和SO2
【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想 不成立。
【查阅资料】
（1）SO2能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊。
（2）SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液的颜色变浅甚至褪色，且无气体生成。
（3）CO2不能使品红溶液褪色，也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。（部分夹持仪器已略去）

【现象与分析】
【实验结论】猜想三成立。
【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理，类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因 。（用化学方程式回答）
【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化，设计了图2的装置并进行实验，观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅，装置C中澄清石灰水变浑浊，也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用： 。丙同学认为，“黑面包”实验中，炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，依据是 。
3．（2023·四川遂宁·统考中考真题）学习了金属与盐反应的知识，思雨同学在“实验开放日”，将一定量的锌粉加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，她对滤液中溶质成分产生了兴趣并作进一步探究(温馨提示：本题中番号①～④为答题卡上的序号)。
【提出问题】滤液中溶质是什么？
【猜想与假设】
(1)猜想一：AgNO3；猜想二：Zn(NO3)2；猜想三：AgNO3、Zn(NO3)2；
经分析猜想一错误，其理由是① 。
【设计并进行实验】
(2)
【反思与拓展】
(3)①反应物的量不同，可能导致得到的物质种类不同。
②滤渣中含有④ 。
4．（2023·四川乐山·统考中考真题）碳酸钠是生活中常用的盐，其水溶液呈碱性。某同学在完成教材十一单元“碳酸钠溶液与稀盐酸反应”的实验后（如图），对所得溶液溶质的成分进行如下探究。

【反思讨论】
(1)猜想Ⅰ：溶质只有；
猜想Ⅱ：溶质有和 ；
猜想Ⅲ：溶质有和。
【实验探究】
(2)
【反思讨论】
(3)实验2中发生反应的化学方程式为 。
(4)某同学认为只要实验2中有白色沉淀产生，不需要实验1就可以判断猜想Ⅱ不正确，其理由是 。
(5)向碳酸钠与稀硫酸反应后的溶液中进行下列操作，其现象一定能证明碳酸钠过量的是 （填序号）。
a.加入少量酚酞溶液后，溶液呈红色
b.继续加入稀硫酸，产生气泡
c.加入氢氧化钡溶液产生白色沉淀
d.加入少量铁屑后无气泡产生
5．（2023·广东广州·统考中考真题）某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。
(1)制备CO的原理是：（HCOOH在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是 （填标号）。
(2)若甲同学推断正确，反应的化学方程式为 。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是 。
②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe．检验的操作和现象是：取样于试管中， 。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。

①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。（填“400”“600”或“800”）
②图中：x＝ 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应： 。
6．（2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）某初中化学兴趣小组的同学们在老师的指导下，用以下6种试剂：无色酚酞溶液、硫酸钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液、氢氧化钡溶液、稀硫酸，完成下列所有实验活动：
实验活动一：
【对比分析】
(1)四支试管中产生的相同实验现象为： 。
(2)试管①中发生反应的化学方程式为：；试管②中发生反应的化学方程式为： 。
【归纳总结】
(3)根据所学知识并结合老师提供的资料卡片，同学们总结出试管①、②中发生的两个反应可以用同一个离子方程式表示为：，试管③、④中发生的两个反应可以用同一个离子方程式表示为： 。
实验活动二：实验后同学们将4支试管中的所有物质倒入一个烧杯中，充分混合后过滤得滤渣和滤液（废液）。
【提出问题】如何处理废液？（老师提示：要处理成中性，有毒，若存在也需除去。）
【交流设计】
(4)有的同学提出处理废液应先确定溶质成分，再逐一处理。同学们经讨论后认为，从离子角度分析和处理废液相对简单。于是同学们进行了如下实验设计：
【拓展应用】
(5)小组同学们按照设计的实验方案进行了实验，观察到溶液中产生白色沉淀。经老师协助，测定废液中和的个数比大于1∶2。老师让同学们在处理废液时，还要考虑到节约药品这一原则，则处理废液的最佳做法是 。
【反思评价】同学们又讨论了若是其他情况废液该如何处理。老师对同学们能够从多角度来设计方案和分析问题，并从中寻找到解决实际问题较好的方法给予了充分肯定！
7．（2023·辽宁·统考中考真题）在学习了酸、碱的性质后，为加深对酸和碱主要性质的认识，化学兴趣小组同学进行了如下实验活动。

(1)实验活动一：
在试管中加入约2mL硫酸铜溶液，然后滴入几滴氢氧化钠溶液，观察到有蓝色沉淀产生，溶液仍为蓝色。写出产生蓝色沉淀的化学方程式 。继续向试管中加入稀硫酸，振荡，观察到蓝色沉淀消失。
【实验分析】
同学们对此时试管中溶液成分分析后认为：溶液中溶质一定有 ，可能有 。
【实验验证】继续向试管中加入少量氢氧化钠溶液，振荡，观察到 ，证明了可能存在的物质是存在的。
(2)实验活动二：
同学们通过对比实验，验证了氢氧化钙的性质。
通过以上实验，兴趣小组同学们对酸、碱的性质有了进一步的认识。
8．（2023·湖北恩施·统考中考真题）小明在家清洗餐具时发现下水道堵塞，小明爸爸请来的家政师傅拿出几包白色粉状管道疏通剂（如图） ，取部分投入管道并倒入适量水，只见管道中的水上下翻滚，并产生大量泡沫，用工具在管道内搅动几下，管道即通。好奇的小明与化学兴趣小组同学利用剩余的管道疏通剂开展探究活动。
【查阅资料】该管道疏通剂中过碳酸钠的化学式为2Na2CO3·3H2O2，白色晶体，加入水中，剧烈反应并产生气体；香精只起除臭作用。
【理论推测】 兴趣小组的同学们根据所学知识和资料信息推测该气体为氧气。
【实验验证】 同学们选择下列实验装置开展验证实验。

(1)疏通剂与水反应剧烈，你认为应选择 作为发生装置（ 选填“A”或“B”）。
(2)利用装置C收集一瓶气体，将带火星的木条伸入其中，现象为 ，证明小组同学的推测正确。
【深入探究】 为检验疏通剂与水反应后剩余溶液中溶质成分，兴趣小组开展了下表所示的探究实验。（ 提示氧化钙溶液呈中性）
(3)请完善下面的表格。
讨论与分析实验步骤②中不能使用氢氧化钙溶液的原因可能是 。
【交流反思】
(4)下面是管道疏通剂的作用原理，你认为正确的是 。
A．氢氧化钠溶于水放出热，促进管内油脂与其反应。
B．氢氧化钠能使有机残渣快速腐蚀，加快管道疏通。
C．管道疏通剂与水反应产生大量氧气，疏散堵塞物。
(5)经探究，过碳酸钠与水反应生成了碳酸钠和过氧化氢；过氧化氢在碱性条件下快速分解，其化学方程式为 。
9．（2023·湖南益阳·统考中考真题）为除去某海盐(主要成分为NaCl)样品中含有的少量杂质MgCl2，小强向样品溶液中加入适量NaOH溶液后，过滤。他认为滤液中的溶质只含有NaCl，蒸发后即可达到实验目的，而小英对其滤液成分提出了质疑。为此同学们进行了下列实验探究，请你参与探究并完成相关问题。
(1)小强认为滴加NaOH溶液可以除去MgCl2的原因是 (用化学方程式表示)。
【提出问题】滤液中的溶质成分是什么？
【查阅资料】MgCl2溶液显弱酸性；Mg(OH)2是难溶于水的白色固体。
【猜想与假设】
(2)猜想一：溶质只有NaCl
猜想二：溶质有NaCl和MgCl2
猜想三：溶质有NaCl和 。
【实验探究】
(3)甲、乙、丙三个小组同学分别取上述适量滤液于试管中，进行如下探究实验。
【反思交流】
(4)若甲、乙两组同学的实验均无明显现象，则猜想一正确。若甲组同学的实验现象为 ，则猜想二正确。因此大家认为滴加适量试剂很难把握，小英的质疑是合理的，三种猜想结果都有可能。
(5)同学们经过进一步讨论，设计出一个可以除去NaCl中少量MgCl2的合理方法如下：

在上述设计的方法中，向滤液中加入过量稀盐酸的目的是 。
10．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）学习化学的一个重要途径是科学探究，请你完成以下探究活动。
【探究活动一】化学反应后溶液中溶质成分的探究。
如图所示，向碳酸钠溶液和氢氧化钡溶液中，分别滴加稀盐酸，A试管中有气泡产生，B试管中无明显现象。待充分反应后，将两支试管中的溶液倒入同一洁净烧杯中，有气泡和白色沉淀产生。

【提出问题】烧杯中溶液的溶质是什么？
【猜想与假设】
(1)猜想l：溶质为NaCl
猜想2：溶质为NaCl、BaCl2
猜想3：溶质为 。（填化学式）
【验证与探究】同学们取少量烧杯中的溶液于试管中，加入适量的稀硫酸。
(2)若有 现象，则猜想2正确；若有 现象，则猜想3正确。
【归纳与总结】经实验证明，猜想3正确。
(3)反思与评价同学们经过上述实验，认为确定反应后溶液中溶质成分时，除了要考虑生成物外，还要考虑 。
【探究活动二】制备与生产流程的探究。
钨（W）是一种重要的战略资源。下图是生产钨的一种工业流程。

已知：
①白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），还含有CaO、SiO2等。
②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
(4)操作3的名称是 。
(5)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率，但温度不宜太高，原因是 。
(6)操作2所得滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。
(7)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨，此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。
11．（2023·四川凉山·统考中考真题）CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后，欲对剩余废液的组成进行探究，并制定回收CaCl2的方案。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质？
【猜想与假设】猜想一：CaCl2猜想二：CaCl2和HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【探究活动一】取少量废液等分成2份，甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究：
甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变成 色，证明猜想二成立。
乙组同学用图1装置进行实验，将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液，测得数据如图2。

【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析，证明猜想二成立。
I.a点的实验现象为 。
Ⅱ.b点发生反应的化学方程式为 。
Ⅲ.c点对应溶液中全部溶质的化学式为 。
【探究活动二】丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2，理由是 。
【交流与反思】甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其它试剂和仪器的情况下，除去废液中对空气造成污染的物质，建议最好先在废液中加入下面 (填选项序号)试剂。
A．CaO B．Ca(OH)2 C．CaCO3
12．（2023·吉林·统考中考真题）小慧和小字同学在实验室做了如图所示A、B两组探究实验。回答下列问题：

（1）Na2CO3和Ca(OH)2溶液均能使酚酞溶液变色，两种溶液pH 7（填“>”或“”“”或“”“