一、中考初中化学科学探究题
1.某化学拓展课堂的主题是:探秘氯化钠样品。 主题Ⅰ 探究氯化钠样品中杂质的成分
已知所提供的氯化钠样品中,可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。甲同学的实验探究过程记录如下:
根据以上实验信息,甲同学得出结论:此氯化钠样品中含有的杂质是硫酸钠。 (实验分析)
(1)步骤①中加入适量NaOH 溶液的目的是_____。
(2)乙同学认为步骤③中不需要加入足量稀盐酸,你是否同意他的观点?_____(选填“同意”或“不同意”),请说明原因_________。 主题Ⅱ 测定氯化钠样品中氯化钠的质量分数
确定了氯化钠样品中杂质的成分后,甲同学对样品中氯化钠的质量分数进行测定。称取20.0g 氯化钠样品于烧杯中,加足量的水充分溶解,再向其中加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止,沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,其质量为 2.33g。该样品中氯化钠的质量分数是_____。(写出计算步骤,计算结果精确到 0.1%)
【答案】判断杂质中是否含有氯化镁 不同意 加入稀盐酸要排除碳酸钠的干扰 92.9% 【解析】 【分析】
氢氧化钠和氯化镁反应生成氯化钠和氢氧化镁白色沉淀,无明显现象,说明不含氯化镁,加入碳酸钠溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,无明显现象,说明不含氯化钙,加入氯化钡溶液生成白色沉淀,说明含有硫酸钠。 【详解】
(1)氢氧化钠和氯化镁反应生成氯化钠和氢氧化镁白色沉淀,故步骤①中加入适量NaOH 溶液的目的是判断杂质中是否含有氯化镁。
(2)乙同学认为步骤③中不需要加入足量稀盐酸,不同意他的观点,原因是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,加入稀盐酸要排除碳酸钠的干扰。
称取20.0g 氯化钠样品于烧杯中,加足量的水充分溶解,再向其中加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止,沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,其质量为2.33g,则生成的硫酸钡的质量为2.33g,设样品中硫酸钠的质量为x
Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4?142233 x2.33g142233= x2.33gx=1.42g
20g-1.42g?100%=92.9% 该样品中氯化钠的质量分数是
20g【点睛】
样品中氯化钠的质量分数=氯化钠的质量?100%
样品质量
2.我市某校化学兴趣小组利用图装置进行“硫燃烧现象及酸雨危害模拟”实验,
(1)按图装置连接仪器,装好药品,塞紧胶塞;
(2)用放大镜聚强光引燃硫粉,可观察到硫粉燃烧时发出明亮的_______色火焰 (3)冷却后,用注射器向广口瓶中喷水,可观察到:
①绿叶变黄 ②小烧杯里收集到一定量的液体; ③氧化铜粉末逐渐消失,溶液变成蓝色.
(4)取出小烧杯里收集到的液体进行检验,结果该溶液为酸性(样品) (提出问题)小烧杯里刚收集到的样品中溶质是什么?
(查阅资料)①SO2易溶于水,化学性质与二氧化碳有相似之处;②H2SO3易被氧化物为H2SO4;③BaSO3不溶于水,能与盐酸反应;BaSO4既不溶于水,也不溶于盐酸. (作出猜想)
猜想Ⅰ:样品中溶质含有H2SO3;猜想Ⅱ:样品中溶质含有H2SO4;猜想Ⅲ:样品中溶质含有_______________________(填化学式) (实验探究) 实验操作 向刚收集到的样品中滴加过量的Ba(OH)2溶液,过滤 向白色沉淀中加入足量的 _________ 实验现象 有白色沉淀生成 猜想 _________正确 沉淀不溶解 实验结论
(交流讨论)
(1)向刚收集到的样品中滴加过量的Ba(OH)2溶液的目的是_____________________ (2)酸雨能腐蚀金属制品,从基本反应类型上看主要反应属于___________ (拓展延伸)
SO2气体可用氢氧化钠溶液吸收,反应原理是______________(用化学方程式表示) 【答案】蓝紫 H2SO3和H2SO4 稀盐酸 Ⅱ 让样品中的溶质完全反应生成沉淀 置换反应 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 【解析】 【详解】
(2)硫在氧气中燃烧时,发出明亮的蓝紫色火焰,并放出热量;故填:蓝紫。 [作出猜想]酸雨中的溶质可能是H2SO4;也可能是H2SO3;还可能既有H2SO3又有H2SO4;故填:H2SO3和H2SO4。
[实验探究]H2SO3和H2SO4都能与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,但BaSO3不溶于水,能与盐酸反应;BaSO4既不溶于水,也不溶于盐酸;所以可向样品中加入Ba(OH)2生成白色沉淀,再用盐酸验证白色沉淀是BaSO3还是BaSO4,或者两种都有,从而验证样品中溶质的成分。
向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀不溶解说明沉淀中只有硫酸钡,故填:Ⅱ。 [交流讨论]
(1)向刚收集到的样品中滴加过量的Ba(OH)3溶液的目的是让样品中的溶质完全反应生成沉淀;
故填:让样品中的溶质完全反应生成沉淀。
(2)酸雨能腐蚀金属制品,从基本反应类型上看主要反应属于置换反应;故填:置换反应。 [拓展延伸]
二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;故填:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
3.某实验小组的同学在做氢氧化钙溶液与稀盐酸反应的实验时,忘记加入指示剂,为探究反应溶液中溶质的成分,又进行了以下实验探究。 (提出问题)反应后溶液中溶质是什么?
(假设猜想)猜想一:溶质是CaCl2; 猜想二:溶质是CaCl2和Ca(OH)2 猜想三:溶质是________________; 猜想四:溶质是CaCl2、Ca(OH)2和HCl (资料)CaCl2溶液呈中性
同学们经过讨论,一致认为猜想______是错误的,理由是_____________________________; (进行实验)
实验一 实验操作 取少量反应后的溶液于试管实验现象 ______________ 结论 猜想二不成立 中,滴入酚酞溶液 实验二 再取少量反应后的溶液与另一只试管中,加入少量铁粉 ______________ 猜想三成立
(交流反思)边巴同学认为,只用下列一种试剂______________(填序号),也可以得出上述猜想三成立。
①AgNO3 ②Fe2O3 ③NaOH (拓展延伸)
(1)在判断反应后所得溶液中溶质成分时,既要考虑生成物,还要考虑________________;
(2)写出实验二中反应的化学方程式__________________________________________; (3)倾倒猜想三的废液前,可向废液中加入足量_______________并过滤,才能使废液中的溶质只含有CaCl2。
【答案】CaCl2和HCl 四 氢氧化钙和氯化氢不能共存,会发生反应 酚酞溶液不变红 有气泡产生 ② 反应物是否过量 Fe+2HCl=FeCl2+H2? 碳酸钙 【解析】 【详解】
(1)反应后溶液的溶质成分,有三种可能:第一、两种反应物恰好完全反应,溶液中只有生成物溶质氯化钙,第二、其中一种反应物过量,溶液中溶质为氯化钙和氢氧化钙,第三、另一种反应物过量,溶液中溶质为氯化钙和氯化氢,故填写:CaCl2和HCl;
(2)猜想四不合理,因为氢氧化钙和氯化氢不能共存,会发生反应,故答案为:四,氢氧化钙和氯化氢不能共存,会发生反应;
(3)滴入酚酞溶液,结论为猜想二不成立,说明溶液中没有显碱性的物质,故现象为:酚酞溶液不变红,填写:酚酞溶液不变红;
(3)猜想三成立,说明溶液中溶质为CaCl2和HCl,当加入铁粉时,铁粉与稀盐酸反应,产生氢气,故填写:有气泡产生;
(4)①、猜想一、二、三种都有氯化钙,加入AgNO3后,都产生白色沉淀,无法鉴别, 故不符合题意;
②、Fe2O3只与稀盐酸反应生成黄色溶液,猜想三有HCl,可以得出猜想三成立,故符合题意;
③、NaOH与稀盐酸反应,无明显现象,无法得出猜想三成立,故不符合题意; (5) 判断反应后所得溶液中溶质成分时,既要考虑生成物,还要考虑反应物是否过量,故填写:反应物是否过量;
(6)实验二是铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2?
(7)因猜想三中有氯化氢,倾倒猜想三的废液前,可向废液中加入足量碳酸钙并过滤,使氯化氢转化为氯化钙,过滤掉多余的碳酸钙,才能使废液中的溶质只含有CaCl2,故填写:碳酸钙。 【点睛】
该题为实验探究中的探究物质成分题,解题关键是:三种猜想的确定(生成物必须有,反应物只能过量一种),验证猜想时要找几种猜想中不同的物质验证,相同的物质不用验证。
4.实验与探究
某兴趣小组为探究CO2气体与金属Mg的反应,设计了一套制取纯净、干燥CO2气体,并用过量CO2与热的金属Mg充分反应的实验。请回答相关问题。 Ⅰ、利用下列装置和相关药品进行实验
(1)检查装置A气密性的操作是:______ (2)装置B的作用是:______
(3)实验时应先_______,一段时间后再_______(填代号) a、点燃D处酒精灯
b、打开A装置中的弹簧夹,从长颈漏斗处加入稀盐酸 Ⅱ、探究Mg与CO2反应的产物
可观察到D处的实验现象有黑白两种固体产生。查阅资料黑色固体为碳单质,白色固体是镁的化合物。为探究白色固体的成分,进行了假设与猜想 (4)猜想1 白色固体是MgO 猜想2 白色固体是MgCO3 猜想3 白色固体是_______
(5)验证与结论 取D 中固体适量于试管,加入足量的_____,观察到:有黑色固体不溶物,白色固体消失,_____的现象,则猜想1成立。猜想2和猜想3不成立的可能原因是_______
【答案】关闭弹簧夹(或止水夹),从长颈漏斗加水使漏斗颈内的液面高于锥形瓶内的液面,静置一段时间,两液面高度不变,则气密性好 除去CO2中的HCl气体 b a MgO和MgCO3的混合物 稀硫酸或稀盐酸 无气体产生(或无使石灰水变浑浊的气体产生) 加热时氧化镁不能与二氧化碳反应(或碳酸镁受热分解) 【解析】 【详解】