1、 中考化学 （河南专用） 专题二十一 科学探究题 1.(2020河南开封一模,7)下列有关实验的设计中,不能达到实验目的的是( ) 答案答案 D 红磷和白磷都与空气接触,且温度相同,但白磷燃烧而红磷不能燃烧,说明红磷的着火点比白 磷高,因此D项实际探究的燃烧条件之一是:温度达到可燃物的着火点。 2.(2020河南安阳期末,9)通过对比实验可探究铁生锈的条件。下列实验设计与探究条件的对应关系正 确的是( ) A.甲和乙:水 B.乙和丙:空气 C.甲和丙:空气 D.甲和丁:水 答案答案 D A项,甲中铁钉只与干燥的空气接触,乙中铁钉只与水接触,水和空气是两个不同的变量,因此 不对应;B项,乙和丙中
2、的铁钉均只与蒸馏水接触,没有与空气接触,条件相同,不能对照;C项,甲中铁钉只 与干燥的空气接触,丙中铁钉只与蒸馏水接触,有两个变量;D项,甲和丁中的铁钉都与空气接触,但控制是 否与水接触这个变量,故可以对照,D正确。 难点突破难点突破 对比实验是其他条件相同,只控制一个条件不同,设置对比组进行对照的实验。 3.(2020河南信阳固始县实验中学模拟,11)如图为一氧化碳还原氧化铁的微型实验。甲酸在浓硫酸的作 用下生成一氧化碳的化学方程式为HCOOH H2O+CO,下列说法不正确的是( ) A.开始时应先预热玻璃管,再挤压滴管 B.实验中玻璃管里粉末由红棕色逐渐变为黑色 C.此装置可以节约药品,且
3、污染小 D.尾气用气球收集,可防止一氧化碳污染空气 答案答案 A 由于一氧化碳是可燃性气体,开始时应先挤压滴管使甲酸分解,等产生的一氧化碳气体将装 置内的空气排出后,再加热玻璃管,防止一氧化碳与空气混合受热时发生爆炸,故A错误。 4.(2020河南漯河实验中学月考,3)下列各实验中都用到了水,有关其作用的叙述中正确的是( ) A.CO2的性质作溶剂 B.铁丝燃烧吸收产物以防止污染 C.稀释浓硫酸作反应物 D.燃烧的条件隔绝空气并提供热量 答案答案 D A项,二氧化碳与水反应生成碳酸,水作反应物,错误;B项,铁丝燃烧生成高温熔融物,瓶内水的 作用是防止高温熔融物炸裂瓶底,错误;C项,稀释浓硫酸时
4、,水作溶剂,错误;D项,热水的作用是隔绝空气 并提供热量,正确。 5.(2020河南开封一模,12)下列实验探究的做法(其他操作均正确),会使实验结果偏大的是( ) A.用H2O2制取一定质量的氧气时,MnO2用量偏多 B.配制一定溶质质量分数的NaCl溶液,量取水时仰视读数 C.测定稀盐酸的pH时,先将pH试纸用水润湿 D.称量一定质量的固体药品时,托盘天平左盘放砝码,右盘放药品 答案答案 C A项,二氧化锰做催化剂,用量多少不会影响氧气的产量。B项,量取水时仰视读数,量取的水 的体积偏大,配得的溶液的质量分数偏小。C项,测定稀盐酸的pH时,将pH试纸事先用水润湿,酸的浓度 变小,测得的pH
5、数值偏大,故正确。D项,称量固体质量时,将砝码放在左盘,物质放在右盘,若称量过程中 使用了砝码,会导致称得的结果偏小;如果称量过程没有使用游码,则称量的结果不会改变。 6.(2020河南郑州外国语学校一模,11)用如图装置进行实验。升温至60 的过程中,仅燃烧;继续升温 至260 的过程中,仅燃烧。下列分析不正确的是( ) A.燃烧,说明白磷是可燃物 B.对比,可说明红磷的着火点比白磷高 C.对比,可验证燃烧需可燃物与氧气接触 D.未燃烧,说明无烟煤不是可燃物 答案答案 D 升温至60 时,处白磷燃烧,说明白磷是可燃物,A正确;处白磷升温至60 时即可燃烧, 处红磷升温至260 时才可以燃烧,
6、说明红磷的着火点比白磷高,B正确;处的红磷被沙子覆盖,没有 与空气中的氧气接触而不能燃烧,处红磷直接与空气中的氧气接触而可以燃烧,说明可燃物燃烧需要 可燃物与氧气接触,C正确;燃烧需要同时具备三个条件,升温至260 后,中的无烟煤因未达到其着火 点而不能燃烧,不能说明它不是可燃物,故该项错误。 知识归纳知识归纳 燃烧的条件:可燃物、氧气、温度达到可燃物的着火点。燃料充分燃烧的条件:一是要有充 足的氧气,二是燃料与氧气要有足够大的接触面积。 7.(2020安徽,12,1分)某实验小组用下图装置进行微型实验。按下列表中选项加入试剂,实验时滴入甲,浸 有丙的棉花不变红的是( ) 选项 甲 乙 丙 A
7、 浓氨水 / 无色酚酞溶液 B 石灰水 碳酸钠 无色酚酞溶液 C 稀盐酸 石灰石 紫色石蕊溶液 D 浓盐酸 锌粒 紫色石蕊溶液 答案答案 B A项,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气运动到浸有无色酚酞溶液的棉花处,氨气溶于水使溶 液呈碱性,酚酞遇碱性物质变红;B项,石灰水与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙,不产生挥发性气体,所 以浸有无色酚酞溶液的棉花不变红;C项,稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳运动到浸有紫色 石蕊溶液的棉花处,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊溶液变红;D项,浓盐酸与锌粒反应生成 氢气,氢气不能使浸有紫色石蕊溶液的棉花变红,但是浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl气体溶
8、于水使浸 有紫色石蕊溶液的棉花变红。 8.(2020河北,6,2分)下图所示实验方案不能达到实验目的的是( ) 答案答案 A A项,酸性溶液和中性溶液都不能使酚酞溶液变色,因此无法证明待测溶液呈酸性;B项,硝酸 钾加水振荡,部分溶解,加热后全部溶解,可证明硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大;C项,电解水生成氢 气和氧气,可证明水是由氢、氧元素组成的;D项,氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,但 反应前后质量不变,可验证质量守恒定律。 9.(2020山东潍坊,15,2分)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用如下实验装置验证CO的有关性质。 已知:HCOOH CO+H2O 下列说法
9、不正确的是( ) A.操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH B.装置丙的作用是防止倒吸 C.装置丁既可检验CO2,又可收集CO D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小 答案答案 A 先点燃乙处酒精灯,再加热CO与空气的混合气体可能会引起爆炸,故A错误;装置丙的作用是 防止倒吸,故B正确;装置丁里盛放澄清石灰水,既可以检验二氧化碳,又可以收集CO,故C正确;该反应生 成水,随着反应进行,浓硫酸的浓度降低,产生CO的速率减小,故D正确。 方法技巧方法技巧 根据一氧化碳还原金属氧化物时,先通一氧化碳,再加热的实验步骤,直接选出错误选项A。 10.(2019河南郑州一中模拟,9)
10、对比法是化学实验重要的方法,课本中的下列实验中,不属于对比实验的 是( ) A.测定空气中氧气含量 B.探究催化剂对反应速率的影响 C.探究铁钉锈蚀的条件 D.探究影响物质溶解性的因素 答案答案 A A项,测定空气中氧气含量实验中,红磷燃烧生成五氧化二磷,氧气被消耗后,烧杯中的水倒流 入集气瓶中,没有进行对比;B项,探究催化剂对反应速率的影响,对盛有双氧水的试管不放入二氧化锰和 放入二氧化锰时产生氧气的情况进行对比,得出放入二氧化锰时产生氧气的速率快,属于对比实验;C项, 探究铁钉锈蚀的条件,将铁钉分别放入干燥空气、放入蒸馏水、一半浸没在水中进行对比,得出当水、 氧气共存时铁钉容易生锈,属于对
11、比实验;D项,探究影响物质溶解性的因素,将均呈紫色的高锰酸钾和碘 单质分别放入水和汽油中进行对比,观察它们在两种不同溶剂中的溶解性,属于对比实验。 11.(2018河南,7,1分)下列实验设计不能达到其对应实验目的的是( ) 答案答案 C C项,碳酸钠与盐酸在烧杯中反应,生成的二氧化碳气体会逸散到空气中,不能达到实验目 的。 易错警示易错警示 验证质量守恒定律时对反应物和仪器的要求:反应物必须选用能够发生化学反应的物质;若 反应过程中有气体参与,反应必须在密闭容器中进行。 12.(2016河南B,22, 4分)现有一包固体粉末,可能是由NaOH、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2中的一种或
12、几种组 成。为探究其成分,某化学小组设计并进行了如下图所示的实验。(已知:BaCO3不溶于水,BaSO4不溶于 水也不溶于酸) (1)固体粉末中一定不含的是 ,一定含有的是 。 (2)为确定固体粉末中可能含有的物质,还需对溶液甲做进一步探究,请设计简单实验方案。(写出实验操 作、现象及结论) 答案答案 (1)Na2SO4(1分) Na2CO3、BaCl2(1分) (2)取样品,加足量的CaCl2溶液或Ca(NO3)2溶液等,取上层清液,滴加无色酚酞溶液,若溶液变红,证明含 有NaOH;若溶液不变红,证明不含有NaOH。(2分) 解析解析 固体加水配成溶液后得到固体乙,向乙中加盐酸,沉淀全部溶解
13、,说明该沉淀是碳酸钡而不是硫酸 钡;则原固体粉末中一定含有碳酸钠和氯化钡,一定没有硫酸钠,可能含有氢氧化钠,也可能不含。为了 确定氢氧化钠是否存在,要先加入足量的氯化钙或氯化钡溶液除去碳酸钠,然后滴加酚酞若观察溶液是 否变红,若变红,则含有氢氧化钠;若不变红,则不含氢氧化钠。 13.(2019河南,25节选,1分)已知:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2。为了证 明过氧化钠(Na2O2)固体可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂,某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验 装置进行探究活动。(铁架台等已略去) (6)实验结束后,取C装置中固体溶于水,无气泡产生
14、。请设计实验,检验C装置中固体的成分。(简要写出 实验步骤、现象和结论) 答案答案 (6)取少量C装置中固体溶于水,加足量CaCl2溶液,有白色沉淀生成;静置,向上层清液中滴加酚酞 溶液。若溶液变红,固体成分为Na2CO3、NaOH;若溶液未变红,固体成分为Na2CO3。(1分) 解析解析 (6)C装置中的固体溶于水无气泡产生,说明过氧化钠已经完全与二氧化碳或水蒸气反应,生成物 是碳酸钠,可能含有氢氧化钠。要证明固体的成分,可先取少量固体溶于水中,配成溶液,再加入足量的氯 化钙或氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明固体中含有碳酸钠;静置,取上层清液,滴加无色酚酞溶液,若溶 液变红,说明固体成分是碳
15、酸钠、氢氧化钠;若溶液未变红,说明固体成分是碳酸钠。 易错警示易错警示 第(6)问首先理解“实验结束后,取C装置的固体溶于水,无气泡产生”这句话,暗示过氧化钠 被完全反应掉,一定转化成碳酸钠,可能含有氢氧化钠。后续设计实验进行验证时,要先取出少量固体加 水配成溶液,然后进行其他操作。 14.(2017河南B,23,3分)化学小组的同学在收集满CO2的集气瓶中放入燃烧的钠,钠继续燃烧,充分反应后 生成黑色的碳和一种白色固体。 (1)对于白色固体的成分,有下列猜想:氧化钠;碳酸钠;氧化钠和碳酸钠的混合物;氢氧化钠;碳 酸氢钠。指出以上不合理的猜想并说明理由。 (2)请设计实验方案证明猜想正确,猜想
16、均不正确。(提示:氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化 钠;碳酸钠溶液呈碱性) (3)写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式。 答案答案 (1)和不合理,因为参加反应的物质中均不含氢元素。 (2)取少量该样品溶于水,先加入足量的CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),若出现白色沉淀,过滤,向滤液里滴加 酚酞溶液,无明显现象,可证明猜想正确,猜想均不正确。 (3)4Na+3CO2 2Na2CO3+C 15.(2020河南省实验中学三模,25)化学实验是科学探究的重要手段。 (1)上图是实验室制取气体的常用装置。 图2是收集某气体的装置,由此推测该气体的性质可能有哪些?(答出一条即可) 请将图1中气体制取
17、的发生装置补画完整。 (2)实验室用干燥、纯净的一氧化碳还原氧化铁并检验气体生成物(已知一氧化碳发生装置得到的CO中 混有杂质CO2和H2O),根据如下装置回答问题。 写出C装置中发生反应的化学方程式: ; D装置的作用是 和 ; 要达到实验目的,装置中导管接口从左到右的连接顺序为:一氧化碳发生装置接 、 接 、 接 。 实验开始后,用数字化实验技术测得反应过程中B装置溶液的pH始终都大于7的原因是 。 (3)将一定量的碳酸钠加入100 g水中得到澄清透明溶液,向其中加入CaCl2溶液至恰好不再产生沉淀,经 过滤、洗涤、干燥,称得沉淀的质量为10 g,计算碳酸钠的质量是多少? 答案答案 (1)
18、密度大于空气(或易溶于水、易与水反应、不与空气成分反应、对空气有害等,合理即可) (2) Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 检验生成物二氧化碳,点燃尾气,防止CO污染空气 c d a b e 氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均呈碱性。 (3)设碳酸钠的质量为x Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3+2NaOH 106 100 x 10 g 106100=x10 g,解得x=10.6 g 答:碳酸钠的质量为10.6 g。 解析解析 (1)题图2收集气体时导管“长进短出”,说明该气体密度比空气大;尾气需要处理且吸收时使 用防倒吸装置,说明该气体极易溶于水或跟水反应
19、;还可能是该气体有毒或容易污染空气等。题图1 中的长颈漏斗末端要伸入液面以下,导管刚露出塞子即可。(2)因为制取的一氧化碳气体中含有二氧化 碳和水蒸气,因此在还原氧化铁之前,要先通入B装置中除去杂质二氧化碳,再通入A装置中除去水蒸气, 然后才能通入C装置中还原氧化铁。因此装置中仪器的接口顺序是:一氧化碳发生装置接c、 d接a、b 接e。D装置的作用是检验生成的气体产物二氧化碳,并处理尾气一氧化碳,B装置中盛有氢氧化钠溶液, 其主要作用是吸收二氧化碳,生成碳酸钠和水。氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均呈碱性,故B中溶液的pH 始终大于7。 难点突破难点突破 题图2装置中右侧的漏斗是防倒吸装置,当吸收极易
20、溶于水或与水反应的气体时,常用此装 置。装置D中的漏斗用于收集并点燃一氧化碳气体,目的是处理尾气。 1.(2020广东深圳,1,1.5分)下列实验不能达到相应目的的是( ) 教师专用题组 A.验证木炭具有吸附性 B.观察乳化现象 C.探究铁生锈的条件 D.验证面粉在一定条件下能爆炸 答案答案 C 木炭能够吸附红棕色气体二氧化氮中的色素,可以验证; B项,洗涤剂对油污有乳化作用,可以 观察到乳化现象;C项,铁钉与水和氧气共同接触时容易生锈,只与氧气接触或只与水接触,均不易生锈,该 选项缺少铁钉与水、与水和氧气同时接触的对比实验,故无法探究铁生锈的条件;D项,面粉是可燃性固 体,向有燃烧蜡烛的密闭
21、装置中鼓入空气,可以使小桶中的面粉因扩散而弥漫到装置内,达到一定浓度即 可引起爆炸,故该项能达到目的。 2.(2019四川成都,12,3分)下列实验中,能达到相应实验目的的是( ) 答案答案 A A项,第一支试管中的铁钉与空气、水充分接触,第二支试管中的铁钉只与干燥的空气接触, 可用于探究水对铁生锈有无影响,实验能达到相应实验目的;B项,稀硫酸与氯化钠溶液不发生化学反应, 不能用于探究质量守恒定律,实验不能达到相应实验目的;C项,将打磨后的铝丝和铜丝分别放入硝酸银 溶液中,Al、Cu均能与AgNO3反应置换出Ag,说明金属活动性强弱顺序为AlAg、CuAg,但无法比较Al 和Cu的金属活动性,
22、实验不能达到相应实验目的;D项,干冷的烧杯上出现水雾可用于检验水蒸气的生成, 进而探究出甲烷的组成中是否含有氢元素,但无法确定是否含有碳元素,实验不能达到相应实验目的。 3.(2019福建,10,3分)t 时,加热烧杯中的石灰水,发现溶液变浑浊,测得此时溶液的pH7。关于溶液变浑 浊的原因,同学们有两种观点:Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小;Ca(OH)2与空气中的CO2反应。 他们设计以下方案进行探究,其中没有意义的是( ) A.将装有浊液的烧杯,用冰水冷却,恢复至t ,观察浑浊是否消失 B.取适量浊液,过滤,往滤渣中加入盐酸,观察是否有气泡产生 C.取适量浊液,过滤,往滤液中加入Na
23、2CO3溶液,观察是否有沉淀生成 D.其他条件不变,隔绝空气,再做一个加热石灰水的对比实验 答案答案 C 由题意可知,探究实验主要围绕两方面来展开,一是氢氧化钙的溶解度随温度的变化情况;二 是氢氧化钙与二氧化碳是否发生了反应。有必要针对氢氧化钙的溶解度随温度的变化展开探究,A合 理;有必要针对氢氧化钙是否和二氧化碳反应展开探究,D合理;取适量浊液过滤,往滤渣中加入盐酸,观 察是否有气泡产生,是为了检验氢氧化钙有没有与二氧化碳反应生成碳酸钙,也是必要的,B合理;取适量 浊液过滤后,往滤液中加入碳酸钠溶液,只要溶液中有钙离子,碳酸钠就会与钙离子反应生成碳酸钙沉淀, 该实验方案没有任何意义,C错误。
24、 4.(2019江苏苏州,25,2分)将草酸(H2C2O4,沸点约150 ,分解温度约190 )隔绝空气加热,得到的混合物 经充分冷却后,残余气体M(CO、CO2中的一种或两种)。为探究M的成分,设计如下图所示实验。下列说 法不正确的是( ) A.若甲试管内溶液变浑浊,则M中一定含有CO2 B.若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊,则M中一定含CO C.若装置甲、乙位置互换,则无法判断M中是否含有CO D.若加热所得混合物不经充分冷却,则M中可能混有草酸蒸气 答案答案 C A项,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,若甲试管内溶液变浑浊,则M中一定含有CO2,正确;B 项,丙中固体变黑是因为氧化铁和一氧
25、化碳反应生成了黑色的铁粉和二氧化碳,二氧化碳可使丁试管内 溶液变浑浊,正确;C项,若装置甲、乙位置互换,二氧化碳会被足量氢氧化钠溶液吸收,再通入澄清石灰水 无变化,则无法判断M中是否含有CO2,但对判断CO的存在无影响,不正确;D项,因为草酸沸点约150 ,分 解温度约190 ,如果温度没有冷却到150 以下,则M中可能混有草酸蒸气,正确。 疑难突破疑难突破 实验室一般用澄清石灰水检验二氧化碳气体,因为两者反应能产生白色沉淀,但是氢氧化钙 的溶解度太小,不能用来吸收二氧化碳;吸收二氧化碳时用溶解度很大的氢氧化钠配成浓溶液来进行。 5.(2017广东深圳,8,1.5分)为了达到相应的实验目的,下
26、列实验设计不合理的是( ) A.分离H2O2溶液和MnO2制O2后的固液混合物 B.除去CO中的CO2气体 C.区分NaCl、NH4NO3、NaOH三种固体 D.探究可燃物燃烧的条件 答案答案 B 分离固体和液体采用过滤的方法,故A正确。将CO和CO2的混合气体通过灼热的氧化铜,会将 CO转化为CO2,不能除去CO2,故B错误。氯化钠溶于水后溶液的温度基本不变,氢氧化钠溶于水后溶液 的温度升高,硝酸铵溶于水后溶液的温度降低,故C正确。铜片上的白磷燃烧、红磷不燃烧,说明燃烧需 要温度达到可燃物的着火点;铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要氧气,故D正确。 6.(2018湖南衡阳,30
27、,3分)如图所示,用胶头滴管向装有固体的广口瓶中滴加液体,使气球变大,则使用的 固体和液体可能是:(请写出三种组合) (1) ; (2) ; (3) 。 答案答案 (1)铁和稀硫酸 (2)MnO2和H2O2溶液 (3)NaOH固体和水(其他合理答案均可) 解析解析 滴加液体后,气球能鼓起变大,说明滴加该液体后瓶内压强增大,瓶内压强增大的原因可能是固体 与液体混合后放出了热量,也可能是生成了某种气体。固体与液体混合后能够产生热量的组合有:生石 灰和水、氢氧化钠固体和水等;固体与液体混合后能够放出气体的组合有:二氧化锰和过氧化氢溶液、 大理石和稀盐酸、活泼金属和稀硫酸等。 7.(2018江苏苏州,
28、32,7分)(1)控制变量,设计对比实验是实验探究的重要方法。 编号 实验内容(均在室温环境下进行) 实验结论 A B 会影响过氧化氢的分 解速率 同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞,观察锥形瓶中的反 应情况 会影响红墨 水在蒸馏水中的扩散 速率 同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水,观察烧杯 中液体颜色变化快慢 (2)观察是学习化学的重要方法。 研究小组进行如下实验,发现均有红棕色二氧化氮气体产生。 查阅资料:4HNO3(浓) 4NO2+O2+2H2O 4HNO3(浓)+C 4NO2+CO2+2H2O 【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应,灼热的碎玻璃在实验中起到的作用 是 。 【实验
29、2】中有红棕色气体产生,能否证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应?请做出判断,并说明 理由: 。 【实验3】中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生,且生成的气体产物中检测出二氧化碳(体积分 数大于0.03%),能否证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应?请做出判断,并说明理由 : 。 答案答案 (1)过氧化氢溶液的浓度 蒸馏水的温度 (2)加热 不能,因为红热的木炭提供了热量,浓硝酸受热会分解产生红棕色气体 不能,因为红热的木炭在空气中燃烧会生成二氧化碳 解析解析 (1)对比实验中,只有过氧化氢溶液的浓度不同,故引起反应速率不同的是过氧化氢溶液的浓 度。对比实验中,只有蒸馏水的温度不同,根据实验现象可知,温度会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速 率。(2)灼热的碎玻璃与浓硝酸不发生反应,根据题给的信息可知,浓硝酸在加热条件下能分解产生二 氧化氮气体,故灼热的碎玻璃起到了加热的作用。由资料可知,由浓硝酸产生红棕色气体的原因可能 为浓硝酸受热分解及浓硝酸和木炭反应,但【实验2】不能证明一定是木炭与浓硝酸反应生成红棕色气 体。红热的木炭露置在空气中,会与氧气直接反应生成二氧化碳。 审题技巧审题技巧 根据“且生成的气体产物中检测出二氧化碳(体积分数大于0.03%)”,可确认反应生成了二 氧化碳。
