2021年河北中考化学复习练习课件：18专题十八　科学探究题.pptx

1、 中考化学 （河北专用） 专题十八 科学探究题 1.(2020河北,35,7分)84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活 动。 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。 【实验1】取少量84消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生;然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么? 【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应; 猜想二:作 ,类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 【实验2】 按上图所示组装实验装置,并 。 向锥形瓶中加入

2、30 mL 84消毒液,注射器中吸入25 mL H2O2溶液。 将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中;每次推入H2O2溶液,待不再产生气泡后,记录收集气 体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的 总体积/mL 140 280 365 x 375 (1)表中的数据x= 。 (2)分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是 。 【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为 。 【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种 消毒

3、剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全! 生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 。 A.不同的消毒剂可随意混合使用 B.使用84消毒液的浓度越高越好 C.使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾 D.84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 答案答案 【实验1】将带火星的木条伸入试管,木条复燃 【作出猜想】催化剂 【实验2】检查装置的气密性 (1)370 (2)第3次产生的氧气量变少,以后不再产生气体 【分析讨论】NaClO+H2O2 NaCl+H2O+O2 【拓展反思】CD 解析解析 【实验1】注意题目要求填写的是证明气体是氧气的实验操作和现象,因此应填写将带火星的木 条伸入试管,木

4、条复燃。 【作出猜想】题目中有提示“类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用”,而分解H2O2溶液制氧气时 MnO2的作用是作催化剂。 【实验2】有气体参加或生成的反应,实验前均需检查装置的气密性;(1)分析表中数据可知第一次加入 5 mL 过氧化氢溶液充分反应后收集到140 mL 气体,第二次再加入5 mL过氧化氢溶液充分反应后又收集 到140 mL气体,而第三次加入5 mL过氧化氢溶液充分反应后仅收集到365 mL-280 mL=85 mL气体,说明 此时装置内NaClO已经反应完毕,再加入过氧化氢溶液也不再有气体生成,仅仅是加入过氧化氢溶液排 出装置内剩余的气体,因此x应该是365+5

5、=370。根据每次反应过程中产生的氧气体积不同,可知NaClO 在反应中不是催化剂而是反应物。 【分析讨论】题目信息中告知NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水,并依据质量守 恒定律,化合价升降总数相等配平方程式。 【拓展反思】A项,不同的消毒剂混合使用有可能会发生化学反应,产生危险;B项,消毒剂必须按照使用 说明书上要求的浓度和使用方法使用,并非浓度越高效果越好;C项,酒精具有可燃性,因此使用75%酒精 消毒应远离明火,防止火灾;D项,有些消毒剂易挥发,有些消毒剂易分解,因此消毒剂均应密封保存。 关键点拨关键点拨 对于我们不熟悉的物质的性质探究,关键是要善于从题目信息中发

6、现与我们熟悉知识的关 系,然后进行迁移和拓展。有时问题的答案就在题中的文字中,尤其要注意解题过程中不要被新物质、 新反应迷惑。 2.(2020山西,29,9分)在一次实践活动中,某小组同学对游泳馆内清澈湛蓝的池水产生了浓厚的兴趣,他们 对池水呈现蓝色的原因、溶质成分、池水处理方法和对环境的影响,展开了连续性问题探究。 活动一:查阅相关资料,寻找池水呈现蓝色的原因。 【查阅资料】水对蓝光的反射作用使水呈现蓝色,水越深蓝色越深。 【交流讨论】光反射引起池水呈现蓝色,从微观角度分析,水分子本身 改变。有同学质疑:池水 呈现蓝色可能加入了硫酸铜。 活动二:检验泳池水中是否加入硫酸铜。 实验步骤 实验现

7、象 实验结论 1.取少量泳池水于试管中,滴加几 滴 有蓝色沉淀产生 池水中含有Cu2+ 2.另取少量泳池水于试管中,滴加足量稀盐酸, 无明显现象,再滴加几滴 产生白色沉淀 池水中含有的离是 ( 用符号表示) 【实验小结】泳池水中含有硫酸铜。步骤1发生反应的化学方程式为 。 【实验调查】同学们咨询了泳馆的管理人员,得知: 池水是定期净化再利用的。 池水中硫酸铜起到抑制藻类繁殖等作用。 活动三:设计泳池水净化模拟实验装置(如图)。 【进行实验】小组同学取一定量的泳池污水于水槽中,再加入适量的絮凝剂(聚合氯化铝),10分钟后,打 开水泵使水循环,在此过程中石英砂的作用是 。 【归纳提升】为保证净化后

8、的池水安全、卫生,还应增加的一个净水步骤是 。 从爱护水资源角度分析,池水净化再利用的好处是 。 答案答案 活动一:【交流讨论】没有 活动二:1.NaOH溶液/Ca(OH)2溶液(合理即可) 2.Ba(NO3)2溶液/BaCl2溶液(合理即可) S 【实验小结】CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4(合理即可) 【进行实验】过滤 【归纳提升】投药消毒 节约用水/防止水体污染(合理即可) 2- 4 O 解析解析 活动一:【交流讨论】光反射引起池水变蓝,没有发生化学变化,所以从微观角度分析,水分子本 身没有发生改变。 活动二:根据有蓝色沉淀产生的现象和泳池水中含有Cu2+可知,向盛有

9、泳池水的试管中滴加的是碱溶液, 如NaOH溶液、KOH溶液、Ca(OH)2溶液等。根据实验结论泳池水中含有CuSO4可知,步骤2是检验泳池 水中含有的S,所以向盛有泳池水的试管中加入可溶性钡盐,如Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液等。 【实验小结】步骤1中若加入的是NaOH溶液,发生反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+ Na2SO4。 活动三:【进行实验】游泳池的污水中加入适量的絮凝剂,会产生沉淀,石英砂起过滤的作用,可除去沉 淀物质。 【归纳提升】为保证净化后的池水安全、卫生,还应该增加投药消毒步骤。池水净化再利用可以 节约用水、防止水体污染等。 2- 4 O 解题技

10、巧解题技巧 在解答活动二的问题时,可根据实验小结泳池水中含有硫酸铜,得出步骤1是检验Cu2+的存在, 步骤2是检验S的存在,然后确定所滴加的试剂。 2- 4 O 3.(2020安徽,16,6分)金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研 究。 【认识铁的腐蚀】 (1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是 (填字母序号)。 A.未擦干的铁锅 B.涂油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯 (2)铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O,其中铁元素的化合价是 。 【探究铁的腐蚀】 (3)该小组用下图甲装置进行实验,起始时量筒内水面处于50 mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水 面最终

11、处于约 (填“40”或“10”)mL刻度处,原因是 。 【拓展探究】 (4)小强同学进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按上图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。 在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/ 10 20 30 40 50 60 70 铁钉质量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响,结论是 。 注意:若答对第(5)小题奖励3分。 (5)有同学认为小强的实验未能真实反映50 以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50 以后铁钉质量没有变 化。请分析铁钉质量没有变化的原因: ;改进

12、实验方案证明你的分析: 。 答案答案 (6分)(1)A(1分) (2)+3(1分) (3)40(1分) 铁腐蚀消耗O2,且空气中的氧气含量约占1/5(1分) (4)温度(1分) 温度越高,铁腐蚀越快(1分,其他合理答案均可) 注意:若答对第(5)小题奖励3分。 (5)50 以后,试管中的氧气耗尽,铁钉的腐蚀停止(1分,其他合理答案均可) 用容积较大的容器代替装 置乙中的试管,分别在50 、60 ,70 下重复上述实验(2分,其他合理答案均可) 解析解析 (1)未擦干的铁锅同时接触水和氧气,最容易生锈,故选A。(2)设Fe2O3中铁元素的化合价为x,氧元 素的化合价为-2,根据化合物中各元素的化

13、合价代数和为0可得, 2x+(-2)3=0,解得x=+3。 (3)空气中氧气 的体积分数约为1/5,铁锈蚀消耗氧气,氧气被完全消耗,液面上升约50 mL1/5=10 mL,所以液面最终处于 约40 mL刻度处。(4)根据放置3天不同温度下铁钉的质量可知,小强同学探究的是温度对铁钉锈蚀快慢 的影响,随着温度的升高,铁钉的质量增加,说明温度越高,铁钉锈蚀越快。(5)由于实验是在一个封闭的 试管中进行的,若50 以后,氧气被耗尽,铁钉的锈蚀就会停止,铁钉的质量将不再变化,这时实验就不能 真实反映出50 以后铁钉锈蚀的快慢。为了保证氧气在50 以后不被完全消耗,可以用容积较大的容 器代替装置乙中的试管

14、,分别在50 、60 、70 下重复题述实验。 易错警示易错警示 设计实验探究50 、60 、70 下铁钉锈蚀的快慢,要注意控制变量。 4.(2020福建,16,9分)请将下列实验报告补充完整。 实验内容 现象 说明、解释或结论 (1)用高锰酸钾制取氧气连接仪器,检查装置气密 性。用 (填仪器名称)取少量高锰酸钾装 入试管中,并在试管口放一团棉花,固定好装置,加 热试管,用排水法收集O2 当观察到 时,开始收集气体 收集O2之前,将集气瓶内空气 完全排净的方法是 产生O2的化学方程式为 (2)酸与碱发生中和反应 .取少量稀NaOH溶液于试管中,滴入2滴酚酞溶 液,再逐滴加入稀盐酸,边滴边振荡,

15、至溶液的颜色 恰好变为无色 .往上述无色溶液中再滴入1滴稀NaOH溶液,观 察现象 步骤中观察到 步骤中“边滴边振荡”的 目的是 答案答案 (1)药匙 导管口有连续并比较均匀的气泡冒出 将集气瓶装满水 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 (2)溶液变红色 使反应充分进行(或“使反应物充分混合”等其他合理答案) 解析解析 (1)取用固体药品常用药匙;若用排水法收集氧气,导管口有连续并比较均匀的气泡冒出时,说 明试管中的空气基本排尽,此时导管口放出的气体是氧气,可以开始收集;将集气瓶装满水就可将集气 瓶中的空气完全排尽;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。(2)步骤中往稀氢氧化钠

16、溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红,逐滴加入稀盐酸,边滴边振荡,目的是使氢氧化钠和盐酸的中和反应充分 进行,至溶液的颜色恰好变为无色时,氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,再往该溶液中滴入一滴稀氢氧化钠 溶液,溶液又变为碱性,酚酞又变为红色。 5.(2020陕西A,17,7分)某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现,有些化学反应发生时没有伴随明 显的现象,他们就此进行了以下探究。 【提出问题】 怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应? 【分析讨论】 同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。 思路:验证有 ;思路:验证反应物减少或消失。 【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究

17、。 组别 第一组 第二组 实验示 意图 【实验结论】 (1)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,观察到试管内液面升高,认为NaOH溶液与 CO2发生了反应。但有同学指出,还应进行CO2与 反应的对比实验才能得出这一结论。 (2)第二组的小文同学向丙中滴入无色酚酞溶液后,观察到溶液颜色 ,得出NaOH溶液与稀 盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,由此他认为 NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl。你认为小亮的结论是 (填“合理”或“不合理”)的。 (3)第二组同学进一步讨论后认为,如果将乙中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室

18、温下测得 该溶液的pH (填“”“”“=”或“”),则她的猜想成立。 答案答案 【实验探究一】(1)酸 (2)氯化钙或CaCl2 红 【实验探究二】CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2(未配平或无“”符号扣1分,化学式错误扣2分) 【得出结论】反应物的浓度大小 【反思交流】 解析解析 【实验探究一】(1)溶液pH=2,说明溶液显酸性。(2)反应生成了氯化钙和二氧化碳,所以需分别 探究氯化钙和二氧化碳对溶液酸碱度的影响。 【实验探究二】加入稀盐酸,有气泡生成,说明固体中仍存在碳酸钙,产生气泡的化学方程式是CaCO3+ 2HClCaCl2+CO2+H2O。 【得出结论】根据两个实验探究

19、,可得出影响反应能否进行的因素之一是反应物的浓度大小。 8.(2017重庆A,22,5分)“对比实验”是科学探究常用的方法,根据下列所示的实验示意图回答问题。 实验1 实验2 (1)实验1中,将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部,观察现象。通过此 实验,可说明燃烧的条件之一是 (填序号)。 A.可燃物 B.空气 C.温度达到着火点 (2)实验2中,把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别伸入两瓶干燥的二氧化碳气体中,下列 有关说法正确的是 (填序号)。 A.CO2与水发生了反应 B.水具有酸性 C.干燥的紫色石蕊纸花变红 D.湿润的紫色石蕊纸花变红 (3)实验3是

20、探究铁钉生锈条件的实验,会出现明显现象的是试管 (填序号),说明铁生锈实际上 是铁与 发生反应。 实验3 答案答案 (5分)(1)C(1分) (2)AD(2分) (3)(1分) 水和氧气(或其他合理答案)(1分) 解析解析 (1)滤纸片和乒乓球碎片都与空气(或氧气)接触,在同时受热的条件下,乒乓球碎片先燃烧,而滤纸 片后燃烧,说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。(2)把干、湿两朵紫色石蕊纸花分别放到 二氧化碳气体中,湿润的紫色石蕊纸花变红而干燥的紫色石蕊纸花不变红,说明二氧化碳与水发生反应 生成了酸性物质,故A、D正确。(3)实验3中,三个试管进行对比,试管中的铁钉明显生锈,而试管、 中的铁钉表面没有明显的变化,说明铁钉只与水接触、只与空气(或氧气)接触都不容易生锈,但与 水、氧气同时接触时容易生锈,说明铁生锈实际上是铁与水、氧气发生反应的结果。