19专题十九　科学探究题 课件 2021年中考化学（全国）一轮复习.pptx

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1、 中考化学专题十九科学探究题1.(2020湖北武汉,30,6分)如图1所示,小瑾将反应后试管中的物质全部倒入烧杯时,发现烧杯内白色沉淀明显增多。为了探究烧杯内物质的成分,她立即向其中逐滴加入稀硝酸,并不断搅拌,烧杯内沉淀的质量随加入稀硝酸的质量变化如图2所示。图1 图2回答下列问题:(1)图1所示,烧杯内的白色沉淀是 (写化学式)。(2)BC段发生反应的化学方程式为 。(3)A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为 (写离子符号)。B点,烧杯内的沉淀由 种物质组成。(4)检验D点溶液中是否含有氯离子的方法 。答案答案(1)BaCO3、BaSO4(2)BaCO3+2HNO3 Ba(NO3)2+H

2、2O+CO2(3)Na+、Cl-、S2(4)静置,取上层清液少许于洁净试管中,向其中滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则说明含有Cl-;反之,无2-4O解析解析 (1)碳酸钠、硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应可以分别生成BaCO3、BaSO4白色沉淀,化学方程式分别为BaCl2+Na2CO3 BaCO3+2NaCl、Na2SO4+BaCl2 BaSO4+2NaCl。(2)BC段,沉淀质量在不断减少,原因是碳酸钡沉淀和加入的稀硝酸发生反应转化成可溶性的硝酸钡,发生反应的化学方程式为BaCO3+2HNO3 Ba(NO3)2+H2O+CO2。(3)碳酸钠、硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应分别生成BaCO3、Ba

3、SO4白色沉淀,同时生成氯化钠,氯化钠可溶于水,因此溶液中一定含有大量的Na+和Cl-。观察图像可知,AB段沉淀质量仍在增加,说明是碳酸钡沉淀与稀硝酸反应生成的硝酸钡继续与溶液中的S反应生成沉淀BaSO4,因此溶液中还含有大量的S。B点沉淀质量达到最高点,溶液中的S完全反应,但碳酸钡还没有反应完,此时沉淀有两种,即BaCO3、BaSO4。(4)检验氯离子的方法是滴加硝酸银溶液,若产生不溶于稀硝酸的白色沉淀即可证明含有Cl-。由题图可知,D点加入的稀硝酸已经过量,因此取少许上层清液于洁净试管中,向其中滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则说明含有Cl-;反之,则无。2-4O2-4O2-4O误区警示

4、误区警示多种物质之间的反应,除应分析原物质之间能发生的反应外,还应该注意生成物之间是否能够发生化学反应。2.(2019吉林,19,7分)教育部从2018年开始,要求在学校普及垃圾分类回收处理的相关知识。某化学活动小组结合所学的知识对此进行一系列实践活动。.活动探究(1)学会识图分拣垃圾:下列垃圾应投入带有下图图标的垃圾箱内的是 (填字母序号)。A.塑料瓶B.果皮C.碎瓷片(2)学会检验有害气体:含氯塑料焚烧时会产生氯化氢等气体。若要检验焚烧后的气体中有氯化氢,可将其通入 溶液中,有白色沉淀生成即可。.实验探究【提出问题】如何回收处理废旧电池中的镉?【查阅资料】(1)废旧电池中含有镉、汞等元素,

5、这些元素会危害人类健康。(2)镉(Cd)从溶液中析出时呈海绵状固体,在化合物中通常表现为+2价。(3)碳酸镉(CdCO3)、氢氧化镉Cd(OH)2都是白色固体、难溶于水。【设计实验】先将废旧电池进行废旧电池进行处理以制得硫酸镉(CdSO4)溶液,用于以下实验。实验设计实验步骤实验现象实验结论与金属反应取少许溶液于试管中,加入足量的Zn粉,充分反应 Zn可以置换出Cd实验设计实验步骤实验现象实验结论与碱反应取少许溶液于试管中,加入足量的NaOH溶液,充分反应产生白色沉淀用化学反应方程式表示为 与盐反应取少许溶液于试管中,加入足量的 溶液,充分反应产生白色沉淀可用该试剂除去CdSO4【回收处理】实

6、验结束后,将反应后的混合物通过过滤、洗涤、加热,进而再制得镉。【交流反思】请同学们基于化学视角说明垃圾分类回收处理的重要意义 (答一点即可)。答案答案.活动探究(1)A(1分)(2)硝酸银(或AgNO3)(1分).实验探究【设计实验】金属表面有海绵状固体析出(或有固体析出)(1分)2NaOH+CdSO4 Cd(OH)2+Na2SO4(2分)碳酸钠(或Na2CO3)(其他可溶性碳酸盐均可)(1分)【交流反思】节约金属资源或节约能源或保护环境(从资源、能源、污染几方面作答即可)(1分)解析解析.活动探究(1)题图图标是塑料回收标志,表示回收的是塑料制品,故选A;(2)氯化氢可与硝酸银溶液反应生成氯

7、化银沉淀,故可用硝酸银溶液检验。.【设计实验】锌可与硫酸镉反应,生成镉和硫酸锌,故金属表面有海绵状固体析出;硫酸镉与氢氧化钠溶液反应生成的白色沉淀是氢氧化镉,另一种物质是硫酸钠,化学方程式为2NaOH+CdSO4 Cd(OH)2+Na2SO4;由资料可知,碳酸镉为白色沉淀,因此向硫酸镉溶液中加入可溶性碳酸盐(如碳酸钠等)可以产生白色沉淀从而除掉硫酸镉。【交流反思】垃圾分类后可回收再利用,从而节约金属资源,节约能源并保护环境。3.(2019陕西A,22,7分)一种自加热食品包装中加热包的成分有:生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁,使用时需向加热包加水。课堂上老师分别取适量加热包中

8、的固体样品进行如图实验:(1)实验A中,将样品加入水里,触摸烧杯外壁发烫,其原因是 (用化学方程式表示)。(2)实验B中,将一定量稀盐酸加入锥形瓶中,剧烈反应,生成大量气体。学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。.对气体成分进行探究【做出假设】假设一:只有H2假设二:只有CO2假设三:H2和CO2【实验验证】小明同学设计如下实验对气体成分进行探究。当气体通过甲时,澄清石灰水变浑浊,证明假设 不成立。丁中出现 的现象时,证明假设三成立。乙的作用是 。.对锥形瓶内的溶液进行探究实验后,小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,开始一段时间无沉淀生成,其原因是锥形瓶内的溶

9、液中存在 。【总结反思】通过以上探究,小林同学做了如下的反思归纳:a.加热包应密封防潮保存b.向用过的加热包内的固体中,加入过量稀盐酸后过滤,可以回收活性炭c.能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料你认为其中不正确的是 (填字母)。答案答案(1)CaO+H2O Ca(OH)2(化学式错误扣2分)(2).一黑色固体变为红色吸收CO2.盐酸或HCl或氯化氢c解析解析(1)加热包的成分中有生石灰,生石灰与水反应放出大量的热,反应的化学方程式为CaO+H2O Ca(OH)2。(2).当气体通过甲中澄清石灰水时,石灰水变浑浊,说明气体中含有CO2,故假设一不成立;假设三成立,说明气体中还含有

10、H2,氢气与氧化铜在加热条件下反应,现象为黑色固体逐渐变为红色;二氧化碳能与氢氧化钠反应,所以装置乙的作用是吸收CO2。.取锥形瓶内反应后的溶液于试管中,向其中加入氢氧化钠溶液,开始一段时间无沉淀生成,说明溶液中有物质消耗氢氧化钠,根据反应过程可知,原反应过程中盐酸过量,氢氧化钠先与盐酸反应。故原因是锥形瓶内的溶液中存在盐酸。加热包中含有CaO,能与水反应,所以加热包应密封防潮保存,故a正确;向用过的加热包内的固体中加入过量的稀盐酸,熟石灰、铝粉、铁粉、碳酸钠都能与稀盐酸反应生成可溶性物质,氯化钙和硫酸镁易溶于水,所以加入过量的盐酸后过滤,滤渣为活性炭,故b正确;作为加热包的材料,除了要求物质

11、与水混合放热外,还要考虑携带是否方便、是否易于保存和环保等因素,故c不正确。解题关键解题关键探究实验题的解题关键在于明确实验目的,理解实验原理。思路分析思路分析对于实验中气体成分的探究,根据甲中澄清石灰水变浑浊得出气体中含有CO2;根据假设三成立说明气体中含有H2,联想氢气具有还原性得出丁中的反应现象为黑色固体变为红色。4.(2020山东潍坊,26,10分)纳米零价铁(单质铁)在环保领域应用广泛,以菱铁矿(主要成分为FeCO3,不考虑杂质)为原料,制备纳米零价铁的反应为:H2+FeCO3 Fe+H2O+CO2。反应一段时间后,某学习小组对剩余固体的成分进行探究。【提出问题】剩余固体的成分是什么

12、?【做出猜想】剩余固体的成分:猜想一:Fe猜想二:FeCO3猜想三:。【实验探究】该学习小组利用下图装置,对剩余固体成分进行探究,实验操作及现象如下。回答下列问题。(1)装置C中浓硫酸的作用是 ;(2)向装置A中加入稀硫酸后,A中产生气泡且溶液变为浅绿色,小芳同学判断猜想一正确,小刚同学认为小芳的判断不合理,理由是:;(3)装置B中溶液变浑浊,说明 ;(4)观察到装置D中黑色粉末变红色,反应的化学方程式是 。【实验结论】猜想 正确。【反思交流】如果将装置E去掉,(填“能”或“不能”)验证剩余固体中含有Fe,理由是 。答案答案化学方程式和(2)各2分,其余每空1分,共10分【做出猜想】Fe、Fe

13、CO3(或铁、碳酸亚铁)【实验探究】(1)作干燥剂(或干燥气体或除去气体中的水分)(2)FeCO3与稀硫酸反应也能产生气泡且溶液变为浅绿色(或FeCO3+H2SO4FeSO4+H2O+CO2)(3)剩余固体中含有FeCO3(或装置A中产生了二氧化碳)(4)H2+CuOCu+H2O【实验结论】三【反思交流】能可以根据装置D中黑色粉末变红色来判断解析解析【做出猜想】剩余固体的成分有三种可能:Fe或FeCO3或Fe和FeCO3的混合物,故猜想三是Fe和FeCO3。【实验探究】(1)浓硫酸的作用是吸收生成气体中的水分(或干燥氢气)。(2)猜想三中Fe和FeCO3的混合物中加入稀硫酸后,也能产生气泡且溶

14、液变为浅绿色,所以小芳同学的判断不合理。(3)澄清石灰水变浑浊,证明生成了二氧化碳,说明剩余固体中有FeCO3。(4)装置D中黑色粉末变为红色,是氢气和氧化铜反应生成铜和水,化学方程式为H2+CuOCu+H2O。【实验结论】澄清石灰水变浑浊,证明生成了二氧化碳,说明剩余固体中有FeCO3,装置D中黑色粉末变为红色,是氢气和氧化铜反应生成铜和水,证明剩余固体中有Fe,所以猜想三正确。【反思交流】固体和稀硫酸反应生成氢气和二氧化碳,只有氢气能和氧化铜反应,所以没有装置E也能验证固体中有Fe。5.(2019甘肃兰州A,34,7分)“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂,主要成分是过氧碳酸钠(2Na2CO33H

15、2O2),溶于水能迅速增加水体溶氧量,提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。查阅资料1.过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,其水溶液中含有Na+、OH-、C、H2O2。2-3O2.Na+不能催化过氧化氢分解。3.相同温度下,pH相同的溶液,OH-的浓度也相同。探究一过氧碳酸钠的化学性质探究一过氧碳酸钠的化学性质实验步骤实验现象实验解释(化学方程式)1.取样,溶于水,滴加 溶液有白色沉淀生成 2.取样,溶于水,加入二氧化锰粉末 探究二探究二“鱼浮灵鱼浮灵”增氧原理增氧原理【提出问题】过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有催化作用?【猜想假设

16、】猜想一:C猜想二:OH-猜想三:【实验过程】相同温度下,进行H2O2溶液以及H2O2溶液中分别加Na2CO3、NaOH的实验,测定相同时间 内溶液的pH、溶解氧含量(mg/L),数据如下:2-3O实验序号1234试剂H2O2H2O2+Na2CO3H2O2+NaOHH2O2+NaOHpH6.018.148.149.26溶解氧6.449.119.1110.97【实验结论】对比实验数据,证明猜想 正确。【反思交流】设计实验2、3的目的是 。答案答案氯化镁(或氯化钙或其他合理答案)有气泡产生2H2O2 2H2O+O2H2O二排除猜想一C对过氧化氢分解有催化作用2-3O解析解析过氧碳酸钠溶液中有碳酸根离子、氢氧根离子,含钙离子、镁离子的化合物溶液都可以和这两种离子反应产生白色沉淀;二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用,故会有气泡产生;过氧化氢在MnO2作催化剂的条件下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2。疑难突破疑难突破 对于实验目的中的关键字要重视,如探究一是探究过氧碳酸钠的化学性质实验。其中“化学性质”就是关键的字眼,因此要注意提取资料里跟过氧碳酸钠化学性质有关的信息