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人教版2020年中考化学专题复习：科学研究讲义【中考要求】1.依据所给资料提出有探究价值的问题2.对问题的可能答案作出猜想或假设，并作出论证3.从所给资料中获取信息4.根据所要探究的问题设计简单的化学实验方案5.评价化学实验方案6.分析实验现象和处理实验数据，得出结论7.反思探究过程，评价探究结果8.准确表述探究过程和探究结果9.测定空气中氧气的体积分数、测定水的组成、用一氧化碳还原氧化铁、稀释浓硫酸等物质的性质实验和物质的保存方法【真题剖析】例1 关于电解水实验的叙述错误的是 A ．试管a 中的气体是H 2B ．试管b 中的气体能使带火星的木条复燃C ．产生的H 2和O 2的质量比为2 : 1D ．发生反应的化学方程式为↑+↑−−→−222O 2H O 2H 通电例2 在测定空气中氧气含量的实验中，小强采 用了右图所示装置。
在由两个注射器组成的密闭系 统中留有25mL 空气，给装有细铜丝的玻璃管加热， 同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝 在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 。
(2)写出该实验中反应的化学方程式 。
(3)小强测得实验结果如下：反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积25mL22mL由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 2l ％(填“>”、“＝”、“<”)。
-+a b造成该实验出现误差的原因可能是。
(填序号)①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；③加入铜丝量太少；④加入铜丝量太多(4)通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是。
例3 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。
工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。
某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：（1）写出CO还原Fe2O3的化学方程式；（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是；（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是；（4）实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。
题型突破(六)科学探究题类型一对实验条件、实验方法的探究|针对训练|1.[2019·福建]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pH>7。
关于溶液变浑浊的原因,同学们有两种观点:①Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小;②Ca(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Na2CO3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2.[2019·宁波]常温下,铁在潮湿的空气中容易生锈,产物主要为Fe2O3·n H2O;铁丝在氧气中燃烧,产物为黑色的Fe3O4。
提出问题铁在空气中用酒精灯加热时,是否与空气中氧气发生反应?产物是什么?查阅资料①常见的铁的氧化物有三种:FeO、Fe2O3、Fe3O4,其中Fe3O4是磁性物质。
②FeCl3溶液呈黄色,FeCl2溶液呈浅绿色。
探究①按图T6-1连接实验装置,检查★。
向试管内加入铁粉,针筒活塞停在A刻度。
②加热铁粉的过程中,活塞发生移动。
停止加热后,活塞逐渐向左移动,最终停在B刻度。
③用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末,发现没有粉末被铁钉吸上来。
④向试管内加入盐酸,发现有气泡产生,溶液立即出现黄色。
⑤另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内,发现有气泡产生,溶液变为浅绿色。
经检验,步骤④、⑤产生的气体相同。
图T6-1实验结论与反思(1)步骤①中“★”处应填:。
(2)步骤④、⑤中产生的气体是。
(3)本实验探究的结论是:铁粉在空气中用酒精灯加热时,与空气中氧气发生反应,产物是。
(4)结合已学知识和本次探究分析可得,铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的等因素影响。
3.[2018·梧州]梧州市某中学化学兴趣小组的同学查资料知道,乙醇(化学式为C2H6O)俗称酒精,通常情况下化学性质稳定,在一定条件下能与氧气反应。
现对乙醇与氧气反应进行探究。
探究活动一同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红,取出铜丝,发现表面变黑,趁热插入装有无水乙醇的试管中(如图T6-2),铜丝很快变为红色,并闻到刺激性气味。
重复上述操作多次,得到A溶液;经称量,实验前后铜丝质量不变。
铜丝灼烧后生成的黑色物质是,铜丝除了给反应加热外,还起到作用。
图T6-2提出问题生成的刺激性气味的气体是什么?猜想与假设有同学提出刺激性气味的气体可能是:猜想一:SO2; 猜想二:CO2;猜想三:醋酸(C2H4O2)。
讨论与结论一同学们讨论后发表看法:小吴认为猜想一不正确,判断的依据是。
小周认为猜想二也不正确,判断的依据是。
小施认为猜想三有可能正确,原因是醋酸具有挥发性,并有刺激性气味。
探究活动二小施同学设计实验验证后,发现猜想三也不正确。
请补充完成小施的实验操作和现象:取少量A溶液加入试管中,然后。
讨论与结论二老师提示这种刺激性气味气体来源于易挥发的B物质,其相对分子质量为44,且含有C、H、O 三种元素(氢元素的质量分数不超过20%),由此可推知B物质的化学式为。
拓展活动(1)同学们再取少量A溶液加入试管中,加少量无水硫酸铜固体,变蓝色(已知:乙醇、B物质遇无水硫酸铜均不显蓝色),说明乙醇在一定条件下与氧气的反应有生成。
(2)乙醇在微生物(醋酸菌)作用下与氧气反应能生成醋酸,写出该反应的化学方程式:。
4.[2019·安徽]某兴趣小组为探究金属活动性强弱,分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。
(1)比较金属活动性强弱:铝比铜(填“强”或“弱”)。
写出镁与稀盐酸反应的化学方程式:。
(2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时,发现试管中出现灰白色沉淀,该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究:提出假设假设一:含有氯化镁;假设二:含有镁粉;假设三:含有氢氧化镁。
……查阅资料①氯化镁易溶于水;②在一定条件下,镁可与冷水缓慢反应。
设计并进行实验各取少量灰白色沉淀加入2支试管中,进行如下实验:得出结论由实验1可知,假设不成立;由实验2可知,沉淀中不含。
假设三(填“成立”“可能成立”或“不成立”)。
实验反思实验后同学们请教老师得知,灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。
于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口,预期的实验现象是。
(3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件,该小组同学进行了如下实验:在小烧杯中加入一定量稀盐酸和去除氧化膜的镁带,观察实验现象,并测量溶液pH的变化。
结果见下表:根据表中信息回答下列问题。
①请描述溶液pH变化的规律并解释原因:②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想,并设计实验证明猜想:5.某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法,进行了一系列实验探索。
(1)小组用锌与稀盐酸反应制取氢气,该反应的化学方程式为___________________________。
(2)为了加快锌与稀盐酸的反应速率,老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体,为了弄明白速率加快的原因,小组同学提出了以下猜想:猜想一:起促进作用的是硫酸根离子;猜想二:起促进作用的是铜离子;猜想三:生成物质起到促进作用。
为了验证上述猜想是否正确:①小明将硫酸铜换成硫酸钠,发现反应速率几乎没有变化,小明得出猜想不正确。
②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想,小刘认为不需要替换试剂,只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证,该反应的现象为,发生反应的化学方程式为。
此反应发生后反应速率加快依然较明显,小刘得出猜想_____________正确。
(3)小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净,原因是6.[2019·北京]如图T6-3所示“黑面包”实验中,蔗糖(C12H22O11)变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出有刺激性气味的气体。
图T6-3提出问题改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢?进行实验分别取5 g糖粉进行实验,根据前2 min 的现象对实验效果进行评分,记录如下:表1实验记录实验糖浓硫酸体积/mL 水的滴数温度/℃效果得分1 蔗糖 4 5 22 652 蔗糖 5 10 30 813 蔗糖 6 15 50 934 冰糖 4 10 50 915 冰糖 5 15 22 886 冰糖a 5 30 757 葡萄糖 4 15 30 08 葡萄糖 5 5 50 0处理数据分析表1,计算效果得分均值,结果如下:表2效果得分均值依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。
解释与结论(1)蔗糖变成黑色的炭,发生了(填“物理”或“化学”)变化。
(2)推测放出的气体含SO2,从元素守恒角度说明理由:。
(3)实验6中,a为mL。
(4)根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、滴水和50 ℃。
反思与评价(5)表2中,22 ℃对应的均值为51.0,计算该值所依据的3个数据分别是(6)综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的因素有类型二物质变化及实验现象的探究|针对训练|1.[2019·聊城]某同学在点燃蜡烛时,提出固体石蜡可能变成蒸气才能燃烧。
就此看法而言,应属于科学探究环节中的()A.提出问题B.猜想与假设C.进行实验D.获得结论2.[2019·徐州]某兴趣小组对氨气(NH3)的某些性质进行探究。
图T6-5实验回顾(1)按图T6-5甲所示,在小烧杯A中盛有少量浓氨水,小烧杯B中盛有少量含酚酞溶液的蒸馏水,几分钟后,B中溶液变红,原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了(填离子符号)。
若取少许B中变红后的溶液在试管中加热,你认为溶液的颜色会(填“变深”“变浅”或“不变”)。
(2)图乙是该小组对图甲装置的改进,和图甲相比,其优点有(任写一条)。
提出问题氨气在水中的溶解性如何?查阅资料常温常压下,氨气极易溶于水,可用图T6-6所示装置验证。
进行实验步骤1:按图连接装置,检查气密性。
图T6-6步骤2:在干燥的烧瓶内充满氨气,塞上带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入少量水)的胶塞,把玻璃管插入烧杯的水中。
步骤3:打开橡皮管上的止水夹,(填具体操作),使少量水进入烧瓶。
观察到的现象是,产生该现象的原因是_______________________________。
实验完毕,向烧瓶内的氨水中加入少量稀硫酸将其转化为可用作氮肥的(NH4)2SO4,该反应的化学方程式为。
反思拓展实验后请教老师知道,氨水中的NH3大部分与H2O结合成一水合氨(NH3·H2O),则氨水中含有的分子有H2O、、(都填化学式)。
3.[2019·广东]某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中,发现没有变浑浊。
兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
提出问题澄清石灰水为什么没有变浑浊?查阅资料(1)CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。
(2)AgCl不溶于稀硝酸。
提出猜想Ⅰ.石灰水已完全变质;Ⅱ.;Ⅲ.CO2中混有HCl。
实验方案兴趣小组用原药品继续制取CO2,并进行探究。
制备CO2的化学方程式为。
实验结论制取的CO2气体中混入了HCl,所以澄清石灰水没有变浑浊。
交流讨论若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和_________________ ___________________。
拓展思考回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。
你认为该实验成功的原因是___________________________(写一点)。
4.[2018·成都]某项目学习小组进行了如下探究。
查阅资料导电率越大,溶液导电性越强,离子浓度越大。
鸡蛋壳主要成分是CaCO3,其他成分对实验影响忽略不计。
鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。
实验一鸡蛋沉浮将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中,可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到杯底,一会儿又慢慢上浮,到接近液面时又下沉。
(1)冒气泡的原因:(用化学方程式表示)。
(2)接近液面时又下沉的原因:。
实验二鸡蛋壳溶解在烧杯中加入蒸馏水,插入电导率传感器,加入蛋壳粉,搅拌,测得电导率随时间的变化如图T6-7。
图T6-7(3)搅拌的目的是。
(4)图中,ab段电导率变化的原因:。
bc段电导率基本不变的原因:。
实验三鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿(5)由资料知,含氟牙膏(含氟成分为NaF)与蛋壳反应在表面生成氟化钙保护层。
