安徽省2020年中考专题训练:科学探究题(二)
安徽省2020中考专题训练：科学探究题（二）
1.某兴趣小组用使用块状石灰石和稀盐酸制取二氧化碳。当观察不到有气泡产生，发现固体仍有剩余。
【提出问题】剩余液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】根据实验室制取二氧化碳的反应原理                              (填化学方程式)，同学们一致认为剩余液中一定有CaCl2，小芳认为废液中的溶质还可能含有              (填化学式)。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【实验探究】
（1）小芳为了证明自己的猜想是正确的，选择pH试纸进行实验。取上层清液，用pH试纸测得溶液的pH=2，说明溶液显           性；pH测定中，“上层清液滴到试纸上”的后一步操作是                                  。
（2）小明选择了另外一种物质进行实验，也得到了与小芳同样的结论，他所选用的物质可能是            。
【交流讨论】
（3）小芳将反应后的剩余混合液加热，冷却后，取上层清液测pH，发现pH值略有上升，请简述产生此现象的可能原因                                                。
（4）若想要处理剩余液得到只含CaCl2一种溶质的溶液，小芳选择向剩余液中加入过量的                (填选项序号)，反应完成后过滤。
A．碳酸钙粉末          B．氢氧化钠      C．熟石灰          D．生石灰 
【注意：若答对以下问题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。】
【拓展应用】利用传感器对二氧化碳性质再探究。
                                                                   
步骤1：如图1所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的液体（分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液）。连接好装置和压强传感器。
步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体（水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液）注入各自烧瓶中，关闭活塞。
步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图2所示。
（1）导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是：                          。利用现有的装置，在不使用其他试剂的情况下，请你写出继续降低E点的操作方法：                            。
（2）曲线2与曲线3差异较大的原因是                                        。
2.在一次化学实验中，同学们将饱和CuSO4溶液逐滴加到5mL饱和NaOH溶液中，观察到以下异常实验现象：
实验序号
滴加CuSO4溶液的量
实验现象
①
第1﹣6滴
产生蓝沉淀，但振荡后沉淀消失，形成亮蓝溶液
②
第7﹣9滴
产生蓝沉淀，且沉淀逐渐增多；振荡后沉淀不消失，很快沉淀逐渐变黑
（1）在实验①中同学们根据所学初中化学知识判断蓝沉淀是Cu(OH)2，请你写出生成蓝沉淀的化学方程式________。
实验①中蓝沉淀为什么消失？同学们继续进行如下探究。
【查阅资料】Ⅰ．Cu(OH)2在室温下稳定，70℃﹣80℃时可脱水分解生成CuO
Ⅱ．酮酸钠[Na2Cu(OH)4]溶于水，溶液呈亮蓝   
（2）【猜想与讨论】小陶认为蓝沉淀消失可能是Cu(OH)2发生了分解。其他同学一致否定了他的猜测，理由是________ 。
同学们交流讨论后，提出以下两种猜想：
猜想一：少许Cu(OH)2可溶于足量水中。
猜想二：Cu(OH)2可在足量NaOH浓溶液中溶解，溶液呈亮蓝。
（3）【实验探究】为验证猜想，同学们用Cu(OH)2粉末（其它试剂可任选）设计如下实验。请你填写表中的空格。
实验序号
实验方法与操作
实验现象
结论
③
将少许Cu(OH)2粉末加到5mL蒸馏水中，充分振荡
________
猜想一错误
④
________ 
________
猜想二正确
【注意：若答对以下问题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。】
（4）【结论与反思】（1）根据实验，并进一步查阅资料知道，Cu(OH)2在NaOH溶液中溶解生成Na2Cu(OH)4， 反应的化学方程式是________。
（2）根据实验可知饱和CuSO4溶液与饱和NaOH溶液的反应是放热反应，依据的实验现象是________。   
3.某化学实验小组对 “影响石灰石与盐酸反应速率的因素——盐酸的浓度和石灰石的颗粒大小等”进行了如下实验探究，请你参与。
【进行实验】室温下，选用20mL不同溶质质量分数的盐酸(4%和6%)分别与1g颗粒状或块状的石灰石进行实验(固定夹持仪器略去)。   
（1）石灰石与盐酸反应的化学方程式为________。   
（2）按如图装置进行实验，在装药品前应检查该装置的气密性，具体的做法是________。开始实验时，应将20mL稀盐酸________(填“快速”或“缓慢”)推入锥形瓶中，以保证盐酸能全部推入锥形瓶中。   
（3）【处理数据】实验小组进行实验后，获得的相关实验数据如表所示：
实验
编号
盐酸的溶质质量分数
(均取20mL)
石灰石固体形状
(均取1g)
二氧化碳的体积/mL
(均收集前30s的气体)
a
4%
颗粒
64.0
b
4%
块状
40.4
c
6%
颗粒
98.2
d
安徽中考时间2020具体时间6%
块状
65.3
①要比较不同溶质质量分数的盐酸对反应速率的影响，可选择的实验编号是________(写
一组)，由此可得到的结论是________。
②从上述实验得出石灰石的颗粒大小对反应速率影响的结论是________。   
【注意：若答对以下问题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。】
（4）如表是实验时记录生成的二氧化碳气体的体积和对应的时间的一组实验数据(每间隔4s读数一次)：
时间/s
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
气体体积/mL
16.0
22.2
29.4
39.3
50.4
57.6
62.0
64.7
66.0
66.0
从上表数据可以分析得出，到20s后反应速率逐渐________，其主要原因是________。   
（5）你认为影响石灰石与盐酸反应速率的因素还有________，请设计实验方案验证你的猜想：________   
4.善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要法。某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究。
Ⅰ．提出问题：
问题1：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？
问题2：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑固体一定是单质铁吗？
Ⅱ．解决问题
【问题1】查询资料：
a．铁常见的氧化物有氧化铁（Fe2O3）、四氧化三铁（Fe3O4）和氧化亚铁（FeO）。
b．四氧化三铁是具有磁性的黑晶体，可以被磁铁吸引。它不溶于水，可以近似地看作是氧化亚铁和氧化铁的化合物，能与酸反应生成两种盐。
C.氧化亚铁是不溶于水的黑粉末，能与酸反应，无磁性，不能被磁铁吸引。
（1）请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式                      。
（2）有一包黑粉末，可能是铁粉、Fe3O4粉末、FeO粉末中的一种。请你设计一种实验
方案进行鉴别。
实验步骤
实验现象及结论
步骤一：取少量样品用磁铁吸引
现象：                           
步骤二：
【问题2】同学们查阅资料得知CO与氧化铁反应，在不同的温度下，氧化铁因失氧程度不同而生成其他铁的氧化物（或铁单质）和CO2。小组同学设计了如图1所示的实验装置测定一氧化碳与氧化铁反应后的固体产物。
（3）实验开始应通入一氧化碳，再点燃酒精灯，目的是                                        。
【注意：若答对以下问题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。】
（4）同学们采集了用某种热分析仪记录的CO与氧化铁反应的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线，如图2所示。根据相关信息，回答如下问题：
①图1虚线中装置的具体作用是                                。
②在0~400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是                               
③图中X=          g，B点剩余固体的化学式是                        。
5.化学小组对金属钠产生了浓厚的兴趣，在老师的帮助下，提出了“金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜?”“金属钠是否能在二氧化碳中燃烧?”等问题。请你参与他们的探究，并回答相应的问题：
查阅资料：①金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠；   
②金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气。
实验探究：
实验1：探究金属钠是否能置换出硫酸铜溶液中的铜
实验操作
实验现象
结论与解释
用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中
出现蓝沉淀，但没有红的物质析出
金属钠_________(填“能”或“不能”)置换出硫酸铜溶液中的铜
同上，将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液
溶液变红
钠与水反应的化学方程式是_________。
实验2：探究金属钠是否能在二氧化碳中燃烧?
实验操作
实验现象
结论与解释
将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中
钠在CO2中继续燃烧，冷却，瓶内附着黑颗粒，并粘附着白物质。
产物中一定有_________。
实验3：探究白物质是什么?
实验操作
实验现象
结论与解释
①取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无酚酞试液。
溶液变成红
产物中一定还有
            。
②取该样品少量于试管里，滴加足量          。
有气泡冒出
③取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的氯化钙溶液，出现              ，然后过滤，再向溶液里滴加无酚酞试液
无明显现象
注意：若答对下列小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
实验反思：
（1）金属钠保存在煤油中的原因是                                。
（2）实验3中③“向滤液中加入过量的氯化钙溶液”的原因是                              。能否将氯化钙溶液换成澄清石灰水？                                          。（用化学方程式解答）

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