2020中考化学二轮专题训练：科学探究(二)(无答案)

科学探究（二）

探究物质的性质

1．硫酸氢钠(NaHSO4)溶于水形成无色溶液，请预测其化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。限选试剂是：NaHSO4溶液、BaCl2溶液、FeSO4溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸、酚酞溶液、紫色石蕊溶液、镁条、炭粉、氧化铜。

2．实验室开放日，化学小组的同学来到实验室，对酸的性质很感兴趣，向老师提出研究硝酸的性质，老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究。

【实验设计】

（1）将石蕊试液滴入稀硝酸中，预计石蕊试液由紫色变色。

（2）将Zn片投入稀硝酸中，预计将产生氢气。

【实验验证】

同学们按上述设计做了实验，却发现石蕊变色后一会儿即褪去，Zn片投入稀硝酸后，溶液中冒出气泡，产生无色气体A，在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B。

【提出问题】

（1）石蕊试液变色后为何会褪色？

（2）上述产生的无色气体是什么？硝酸具有哪些特性？

【查阅资料】

看到如此异常的现象，在老师的指导下，同学们上网查到了下列资料：

（1）硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐，但不生成H2。

（2）含氮元素的某些气态物质的物理性质：

【猜想与分析】

（1）小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净，含有其他杂质造成的，要证明小明的观点，应进行的操作是。（2）大家一致认同了红棕色气体B是NO2，但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法：

①小丽同学认为A是NH3，但遭到了大家的一致反对，原因是

。

②小强同学认为A是N2，也遭到大家的一致反对，原因是

③经讨论，最终大家获得了A是NO，NO在试管口遇氧气生成NO2的共识。

【实验探究】

小红同学对硝酸与Cu反应很感兴趣，便取了一小块Cu片投入稀硝酸中，发现Cu片溶解，也出现了上述Zn与稀硝酸反应的类似现象，确认生成了NO，并在老师的帮助下，测出恰好反应的Cu和HNO3的化学计算量数之比为3∶8，由此获得了Cu与稀硝酸的反应化学方程式：___________ ________________。【交流与反思】

（1）根据探究结果，请你解释稀盐酸跟Cu不反应而稀硝酸却能跟Cu反应的原因：

。3．实验课上，老师分析金属与盐溶液的反应时指出，在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把位于后面的金属从它的盐溶液中置换出来，但钾、钙、钠等除外。小明很好奇，于是做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验。

【查阅资料】①钠能与水反应生成一种碱，同时放出气体。

②氢氧化铜受热至60 ℃～80 ℃变暗，温度再高则分解为相应的金属氧化物和水。

【实验探究一】探究生成的气体是什么？

小明将上述实验药品放入锥形瓶中，立即塞上带导管的单孔塞，将导管通入肥皂水中，将燃着的木条靠近飘起的肥皂泡，有爆鸣声。说明生成的气体是，点燃该气体前一定要先。

【实验探究二】探究滤渣的成分是什么？

【猜想与假设】滤渣中含有Cu(OH)2和，还可能含有Cu。

【实验验证】

应生成氢氧化铜。请写出生成蓝色沉淀的化学方程式：_______________________________________。【实验探究三】探究无色滤液的溶质是什么？

【猜想与假设】猜想①：Na2SO4；猜想②：。

【实验验证】

【反思与交流】钠加入硫酸铜溶液中出现黑色物质的可能原因是

。

探究有关反应条件及影响因素

1．一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究。 【实验一】取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验：

实验图示

生锈时间

8 min

较长时间不生锈

5 min

3 min

1 min

）通过上述实验可知，温度越高，铁钉生锈速率越 (；在 (性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。

【实验二】为探究铁锈的成分，用下图所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)。 【查阅资料】无水硫酸铜能吸收水而变蓝，碱石灰既能吸收水也能吸收CO 2。 （2）请指出上图所示实验装置的一个明显缺陷：

。

（3）加热前，先通入CO 一段时间，目的是

。

（4）将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中一定含有 元素，从而

推断出空气中的 参加了铁生锈反应。 【实验记录】

铁锈样品

的质量/g 装置B 的质量/g 装置C 的质量/g 反应前 23.2 232.4 198.2 反应后

239.6

211.4

（5x y 2＝ ；若减少y

的值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

【实验三】镁带久置空气中，表面因锈蚀而变黑，此黑色物质是碱式碳酸镁、带结晶水的碳酸镁和氢氧化镁的混合物。

（6）欲通过实验探究：镁带在空气中锈蚀的条件，用如右图所示装置，试管内可选用的物质如下：①O 2，

②水，③CO 2，④O 2和CO 2，⑤CO 2和水，⑥O 2和水，⑦O 2、CO 2和水。至少需要选用 (填数字序号)，才能达到探究镁带锈蚀的条件。

（7）请写出镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg 3(OH)2(CO 3)2]的化学方程式：

________________________________________________。

（8）反思：防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域中的重大问题，请你提出一条保护金属资源的措施：。

2．某同学按课本要求做CuSO4溶液与NaOH溶液反应的实验，有蓝色沉淀生成，对该沉淀进行加热，一般看到蓝色沉淀变黑色，可有时却看到蓝色沉淀变绿色。该同学对这异常现象产生了兴趣，决定对这现象产生的实验条件进行探究。

【查阅资料】难溶性碱受热易分解成对应的金属氧化物。写出上述生成蓝色沉淀以及蓝色沉淀变黑色的化学方程式：______________________________________，________ _________________。【提出问题】加热蓝色沉淀没有出现黑色固体，与什么因素有关？

【作出猜想】1.与CuSO4溶液过量有关；2.与NaOH溶液过量有关。

【设计实验】限选试剂：1%的NaOH溶液，20%的NaOH溶液，20%的CuSO4溶液，1%的CuSO4溶液

关键是。【拓展与反思】进一步查阅资料可知上述绿色物质是溶解度比氢氧化铜更小的水胆矾[化学式为Cu4(OH)6SO4]，在碱性较强的条件下容易形成，继续加热一段时间该绿色固体则可产生黑色沉淀，写出该反应的化学方程式：__________________________________________。

定量数据测定探究

1．实验室现有一瓶含少量水的碳酸氢铵样品，为测定其中碳酸氢铵的质量分数，某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验(该装置气密性良好，装置B、C中所装药品均足量，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。已知：碳酸氢铵受热易分解，反应的化学方程式为NH4HCO3===NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，

NH3能被酸溶液吸收。

部分实验步骤如下：

Ⅰ.打开弹簧夹，通入一段时间的氮气；

Ⅱ.关闭弹簧夹，给碳酸氢铵样品加热；

Ⅲ.当样品反应完全，……，再停止加热，直到玻璃管冷却；

Ⅳ.实验完毕，测得装置B、C中药品的质量分别增加了m1、m2。

请回答下列问题：

（1）NH4HCO3属于(填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)，装置B中盛放的液体是。

（2）装置C中发生反应的化学方程式为________________________________。

（3）步骤Ⅲ中，停止加热前应进行的操作是。

（4）该样品中碳酸氢铵的质量分数为______________________(用m1、m2的代数式表示)。

创新型探究

1．(2018广东)请参与下列探究实验：

【实验探究】

步骤实验操作实验现象结论或解释

（1）用玻棒分别蘸取95%的酒精、

蒸馏水置于火焰上

酒精，蒸馏水

结论：酒精是可燃物，

水不是可燃物

（2）在铁片两端放大小相同的硬纸

片、乒乓球碎片，在铁片中间

加热

乒乓球碎片先燃烧、硬纸片后燃烧

结论：乒乓球碎片的

比硬纸片的低

（3）在图中打开分液漏斗的旋塞

①溶液中产生气泡；②蜡烛火焰

a(填“先于”或“后于”)b熄

灭

现象②的原因是CO2不助燃；

__________________________

__

（4）用大烧杯罩住高低两支点燃的

蜡烛①烧杯底部变黑；

②蜡烛火焰d比c先熄灭

CO2不助燃，蜡烛不完全燃烧；

d 先熄灭的原因是：

爆炸。“小火燃烧”和“发生爆炸”的原因分别是

。