河北省2020屆中考化學(xué)復(fù)習(xí)題型專練 科學(xué)探究之物質(zhì)元素組成和性質(zhì)探究 包含答案

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1、 河北?2020?屆中考化學(xué)復(fù)習(xí)題型專練 科學(xué)探究之物質(zhì)元素組成和性質(zhì)探究 1.?興趣小組用如圖所示裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗。圖?1?實驗中，當(dāng)燃燒停止、冷 卻后打開彈簧夾，進入集氣瓶中水的體積約占瓶內(nèi)原液面以上容積的?70%?。圖?2?實驗中， 發(fā)現(xiàn)鎂條燃燒除生成白色固體外，還生成少量淡黃色固體。 【問題與思考】(1)圖?1?實驗說明鎂條與氮氣發(fā)生了反應(yīng)，依據(jù)是：__________________。 (2)圖?2?實驗中淡黃色固體除含鎂元素外還有什么元素？ 【查閱資料】①鎂能與氮氣

2、劇烈反應(yīng)生成黃色的氮化鎂固體； ①氮化鎂可與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氨氣。 【作出猜想】圖?2?實驗中淡黃色固體是氮化鎂。 【實驗一】按圖?3?進行實驗，取少量圖?2?實驗中淡黃色固體放入?B?燒杯中，觀察到?B 燒杯中產(chǎn)生白色沉淀并有氣泡產(chǎn)生，A?燒杯中無色酚酞溶液變成 色。確定淡黃色 固體中含有氮元素，理論依據(jù)是 。 【實驗二】將實驗一中的白色沉淀分離、洗滌后加入稀鹽酸，沉淀溶解，在老師的指導(dǎo) 下進一步確定白色沉淀為氫氧化鎂。寫出沉淀溶解過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 _______________________________。 【推理】已知氮化

3、鎂與水反應(yīng)過程中沒有元素化合價的改變，試寫出氮化鎂的化學(xué) 式 。 【討論交流】(1)同學(xué)們都知道空氣中氮氣與氧氣的體積比，圖?2?實驗中生成的氧化鎂 卻遠多于氮化鎂，請你解釋其原因 。 (2)鎂條在空氣中久置表面會變黑，欲進一步證明鎂條表面的黑色物質(zhì)中含有碳酸鹽，所 需的試劑是__________________________。 2.?金屬銅在空氣中長時間放置后，表面會生成一層綠色物質(zhì)。某興趣小組的同學(xué)查閱資料 得知，該綠色物質(zhì)俗稱“銅綠”，且受熱易分解。小組同學(xué)為驗證“銅綠”的組成進行了如下 探究活動。 【實驗過程】

4、實驗一： 實驗步驟 (1)取少量銅綠于試管 中，加入適量稀硫酸 (2)將(1)中產(chǎn)生的氣體通 入澄清石灰水中  實驗現(xiàn)象 固體溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液呈 色 ________________________________ ________________________________ ________________________________  實驗結(jié)論 銅綠中含有?Cu2＋ 銅綠中含有?CO23－ ____________________

5、____________ 實驗二：另取少量銅綠隔絕空氣加熱，發(fā)現(xiàn)綠色粉末變?yōu)楹谏?，試管?nèi)壁上有水珠出現(xiàn)。 【實驗結(jié)論】綜合以上兩個實驗，可以確定銅綠中含有 種元素。 【實驗改進】小明經(jīng)過思考認為只需進行一個實驗就可確定銅綠的元素組成，他設(shè)計的 實驗如下： (1)按圖?1?所示組裝儀器，將銅綠裝入試管中，用酒精燈加熱，可觀察到試管中的綠色固 體變?yōu)楹谏?，玻璃管中的無水硫酸銅粉末變藍，燒杯中的澄清石灰水變渾濁。 (2)由上述現(xiàn)象可得出銅綠加熱后分解的生成物中含有氧化銅、水和 ；最終得

6、 出了銅綠的元素組成。 【分析討論】實驗小組的同學(xué)經(jīng)過討論后，認為黑色固體中不一定只含有氧化銅，也可 能含有碳，待裝置冷卻后，同學(xué)們?nèi)≡嚬苤械墓腆w，加入足量稀硫酸，觀察 到 ，說明黑色固體全部是氧化銅，反應(yīng)的化學(xué)方程 式為 。 【拓展延伸】鐵制炊具易生銹，在使用完后，需采用 的方法防止銹蝕。 3.?小明發(fā)現(xiàn)銅質(zhì)水龍頭表面出現(xiàn)了一層綠色物質(zhì)，小明和同學(xué)們特別好奇，于是決定對該 綠色物質(zhì)進行如下探究。 【查閱資料】銅長期暴露在潮濕的空氣中會生銹，表面有綠色物質(zhì)生成，俗稱銅綠，主 要成分是堿式碳酸銅，化學(xué)式為?Cu2(OH

7、)2CO3。 探究一：銅在什么條件下會生銹？ 【提出猜想】同學(xué)們對空氣中參與銅生銹的物質(zhì)提出以下猜想： 猜想①：O2 猜想①：H2O 猜想①：N2 【交流討論】經(jīng)過討論后，同學(xué)們一致認為猜想_______________________________ 不合理，請解釋理由_________________________________________。 【拓展提升】除上述猜想外，你認為參與銅生銹的物質(zhì)可能還有 。 探究二：銅綠的化學(xué)性質(zhì) 【實驗?1】小芳同學(xué)取一定量干燥的銅綠放在試管中隔絕

8、空氣加熱，如圖所示。一段時 間后，觀察到綠色粉末逐漸變成黑色，試管口有無色液滴生成，且燒杯中的澄清石灰 水變渾濁，請你用化學(xué)方程式解釋澄清石灰水變渾濁的原因 。 【實驗?2】小華同學(xué)另取一定量的銅綠于試管中，加入適量的稀鹽酸，可觀察到的現(xiàn)象 是 。 ① 【得出結(jié)論】根據(jù)小芳、小華同學(xué)的實驗，同學(xué)們總結(jié)出銅綠的化學(xué)性質(zhì)為：?銅綠受 熱易分解：①銅綠能與稀鹽酸反應(yīng)。 【反思交流】同學(xué)們從安全角度考慮，認為小芳同學(xué)在結(jié)束實驗?1?時，應(yīng)該進行的操作 是 。 ① 【拓展應(yīng)用】?小明發(fā)現(xiàn)不同地點收集的兩個銅器(一個是純銅做的，一個是青銅做的)，

9、 純銅器的銅綠比青銅器的少，他據(jù)此分析青銅比純銅易銹蝕，小明的分析是否全面？ 請你說明理由_________________________________。 ①日常生活中為防止銅制品、鐵制品的生銹，應(yīng)保持其表面潔凈和干燥；在金屬表面 涂保護層：鍍一層不易生銹的金屬；改變金屬的組成和結(jié)構(gòu)。 4.?參觀溶洞后，同學(xué)們對洞中“石筍”的形成產(chǎn)生了興趣。 【查閱資料】 (1)溶洞中石灰?guī)r?(主要成分為碳酸鈣?)遇到溶有二氧化碳的水會化合生成溶解性較大的 碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2]。 (2)當(dāng)碳酸氫鈣受熱時，會分解生成碳酸鈣沉積在洞底，

10、最終形成“石筍”。 【提出問題】碳酸鈣真的能與二氧化碳和水反應(yīng)嗎？ 【進行實驗】小明將圖?1?所示①①裝置連接進行實驗，依據(jù)裝置①中現(xiàn)象______，得出 碳酸鈣能與二氧化碳和水反應(yīng)的結(jié)論。寫出①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。 圖?1 圖?2 【交流討論】小剛認為上述實驗結(jié)論的得出不夠嚴謹，還有可能是____________與碳酸 鈣反應(yīng)。 【改進實驗】小紅設(shè)計了圖?2?所示裝置并按“M→ →N”(選填“ab”或“ba”)的連接 順序與圖?1?裝置進行組合，再次進

11、行了實驗，證明了“碳酸鈣能與二氧化碳和水反應(yīng)”。 圖?2?中?X?溶液可以是 (選填“飽和碳酸氫鈉溶液”或“飽和氫氧化鈉溶液”)。 【拓展應(yīng)用】 (1)水中含有較多碳酸氫鈣時會導(dǎo)致水質(zhì)偏硬，生活中利用 操作可以便捷地降 低水的硬度。 (2)當(dāng)水中含有較多氯化鈣時，在不改變水的酸堿度的情況下，可以通過加入適量 (選填序號)來降低水的硬度。 A.?食鹽 B.?蔗糖 C.?純堿 D.?食醋 5.?糕點疏松劑的主要成分中含有碳酸氫鈉，某化學(xué)興趣小組對碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)進行探 究。 【探究實驗一】碳酸氫鈉溶液的酸堿性：用玻璃棒蘸取碳酸氫鈉溶液滴

12、在pH?試紙上并 與 對比，讀出其?pH?約為?10，由此得出結(jié)論是：碳酸氫鈉溶液呈堿性。 【探究實驗二】碳酸氫鈉能否與酸反應(yīng)：取少量固體放入試管中，滴加足量的稀鹽酸， 現(xiàn)象為 。結(jié)論：碳酸氫鈉能與酸反應(yīng)。 【探究實驗三】碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：取一定量的碳酸氫鈉放在銅片上加熱，如圖所示。 (1)加熱一段時間后，觀察到燒杯內(nèi)壁有水珠。 (2)充分加熱后，將燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，加入適量的澄清石灰水，振蕩，觀察到石灰水變 渾濁。 (3)通過進一步實驗來確定充分加熱后的固體產(chǎn)物的成分。限選試

13、劑及儀器：稀鹽酸、氯 化鈣溶液、澄清石灰水、無色酚酞溶液、蒸餾水、試管、膠頭滴管。 序號 實驗操作 取少量加熱后的固體產(chǎn)物放入 試管?A?中，加入適量蒸餾水， ① 充分振蕩溶解，滴加足量氯化 鈣溶液，振蕩，靜置 取操作①后的上層清液于試管 預(yù)期現(xiàn)象????????????????結(jié)論 產(chǎn)生白色沉淀??????????產(chǎn)物含 ①  B?中，滴加 產(chǎn)物不含?NaOH 請分析上述操作①中不能用澄清石灰水代替氯化鈣溶液的理由是 。 根據(jù)上述實驗結(jié)論，寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式 。

14、 6.某化學(xué)?興趣小組的同學(xué)在探究氫氧化鈉的性質(zhì)時?,將二氧化碳通入盛有氫氧化鈉溶液的 試管中,沒有觀察到現(xiàn)象,小組同學(xué)對氫氧化鈉和二氧化碳是否發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生了興趣,他們 又做了如圖所示兩組實驗。 (1)實驗一:將氫氧化鈉溶液加入裝有二氧化碳的軟塑料瓶中?,旋緊瓶蓋振蕩,觀察到軟塑 料瓶變癟,小組同學(xué)認為氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)?,反應(yīng)的化學(xué)方程式 為 。其中一位同學(xué)提出了質(zhì)疑,認為根據(jù)上述實驗現(xiàn)象不足以 證明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),其理由是 ,得到了小組其他同學(xué) 的認同。 (2)實驗二:小組同學(xué)將實驗一做了改進,將注射器?1?中的氫氧化鈉溶液注

15、入擰緊瓶蓋的軟 塑料瓶中振蕩?,觀察到軟塑料瓶變癟?,再將注射器?2?中的氯化鋇溶液注入瓶中?,觀察 到 ,證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)。 (3)實驗結(jié)束后,興趣小組的同學(xué)又提出了新問題:實驗二軟塑料瓶內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么? 【查閱資料】a.氯化鋇溶液呈中性;b.碳酸鋇不溶于水。 【設(shè)計實驗】小組同學(xué)繼續(xù)進行實驗,請你補充完整。 實驗結(jié)論及 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 ①將軟塑料瓶中的物質(zhì)過濾?,取少量 化學(xué)方程式 軟塑料瓶內(nèi)溶液中的溶質(zhì) 溶液不變色 濾液于試管中,向其中滴加酚酞溶液 是 ;步驟②反應(yīng)的

16、 化 學(xué)???方???程???式 ②向步驟①的試管中滴加稀硫酸 產(chǎn)生白色沉淀 為????????????[?來源?:][?來 源:] 【?實?驗?反?思?】?在?分?析?化學(xué)?反?應(yīng)?后?所?得?物?質(zhì)?成?分時?,?除?考?慮?生?成?物?外?,?還需?考?慮?的?是 。 7.?某化學(xué)興趣小組為探究金屬鋁和銅的活動性強弱，開展了以下活動。 【查閱資料】 經(jīng)查閱，金屬鋁在常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜。該反應(yīng)的化學(xué) 方程式為 。 【對比實驗】 編號 甲 乙

17、丙 操作 將表面未打磨的鋁絲浸入?CuSO4?溶液中 將表面打磨后的鋁絲浸入?CuSO4?溶液中 將表面未打磨的鋁絲浸入?CuCl2?溶液中 現(xiàn)象 無明顯現(xiàn)象 鋁絲表面析出紅色固體 鋁絲表面析出紅色固體 (1)比較實驗乙和實驗 (選填“甲”或“丙”)可得知：打磨能破壞氧化鋁薄膜。 (2)據(jù)此可知金屬活動性?Al?比?Cu (選填“強”或“弱”)。 (3)小明同學(xué)對實驗丙的現(xiàn)象進行分析，認為?H2O?對氧化鋁薄膜有破壞作用。但此觀點 馬上被其他同學(xué)否定，否定的依據(jù)是____________________________

18、____。 【猜測與探究】 小組同學(xué)針對實驗丙的現(xiàn)象，經(jīng)討論后猜測：Cl－破壞了氧化鋁薄膜。 為檢驗此猜測是否正確，他們首先向兩支試管中加入等量且相同的?CuSO4?溶液，并 均浸入表面未打磨的鋁絲，然后進行了新的探究： 操作 (1)向一支試管中再 加入?NaCl?固體 現(xiàn)象 鋁絲表面析出紅色固體 結(jié)論 氧化鋁薄膜被破壞 推論 Na＋或?????能破 壞氧化鋁薄膜 (2)向另一支試管中 再加入?Na2SO4?固體  ____________________??氧化

19、鋁薄膜未被破壞 Na＋和?SO24－都不能 破壞氧化鋁薄膜 【結(jié)論與反思】 得出結(jié)論：前述猜測 (選填“正確”或“不正確”)。 總結(jié)反思：本次探究充分運用了比較法和控制變量法。 8.?鐵、鋁、銅是生活中常見的三種金屬，同學(xué)們在使用三種金屬制品的過程中，發(fā)現(xiàn)鋁制品 和銅制品的表面一般不會進行防銹處理，而鐵制品的表面常常會刷一層油漆或者鍍一層其 他金屬，防止銹蝕。?鐵制品的表面常會刷一層油漆防止其銹蝕，其原理是 。 【提出猜想】鋁和銅制品表面一般不進行防銹處理，而鐵制品的表面要進行防銹處理的 原因：三種金屬的活動性順序的不同。

20、 【實驗探究】同學(xué)們將粗細長短相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入到等體積、等濃度的 稀鹽酸中，記錄實驗現(xiàn)象如下： 根據(jù)現(xiàn)象得 操作 出金屬活 動性順序 Fe＞Al 片刻后現(xiàn)象 有少量氣泡 無氣泡 無氣泡 Fe＞Cu 幾分鐘后現(xiàn)象 有少量氣泡 有大量氣泡 無氣泡 【討論交流】為什么同一個實驗得出了兩種結(jié)論呢？同學(xué)們帶著這個疑問查閱了相關(guān)資 料，明白了鋁絲在稀鹽酸中短時間內(nèi)無氣泡，是因為鋁表面的 會先與鹽酸反 應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 【反思評價】做金屬性質(zhì)實驗時需將金屬進行打磨，打磨的

21、目的 是 。 【實驗驗證】為了進一步確認鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序，同學(xué)們又將兩根粗 細相同，打磨過的鐵絲分別插入到等體積、等濃度的硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液中： 根據(jù)現(xiàn)象得出金 操作 屬活動性順序 現(xiàn)象 無明顯現(xiàn)象 Al＞Fe＞Cu 【拓展遷移】若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，只需合理安排金屬絲的插入順序(能 與鹽酸反應(yīng)的要一次將鹽酸消耗完)，也能證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序。 金屬絲的插入順序為 。 9.?小米同學(xué)發(fā)現(xiàn)近段時間家中轎車的車標不如原來?“亮”了，查閱資料發(fā)現(xiàn)車標是鍍鉻的。 好奇的小米

22、想探究鉻(Cr)與常見金屬鐵、銅的活動性強弱，邀請你一同參與。 【知識回放】金屬活動性順序：K Ca Na Mg Al Zn Sn Pb (H) Hg Ag Pt Au。請你在橫線上填寫對應(yīng)金屬的元 素符號。 【查閱資料】鉻(Cr)是銀白色有光澤的金屬，在空氣中表面能生成抗腐蝕性的致密氧化 膜。?鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成藍色的硫酸亞鉻(CrSO4)溶液……鋁是銀白色有光澤的 金屬，能與稀硫酸反應(yīng)，生成無色的硫酸鋁溶液…… 【提出猜想】猜想?1：Cr?>?Fe?>?Cu； 猜想?2：Fe?>?Cu?>?Cr；?猜想?3：Fe?>?Cr?>?Cu。

23、 【進行實驗】小米同學(xué)取大小相等的三種金屬片，用砂紙打磨光亮；再取三支試管，分 別加入等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸。 實驗一 實驗二 實驗三 實驗方案 鐵片表面產(chǎn)生氣泡較 鉻片表面產(chǎn)生氣泡較 實驗現(xiàn)象 慢，溶液變?yōu)闇\綠色 快，溶液變?yōu)樗{色 鉻能和稀硫酸發(fā)生反 銅不與稀硫酸反應(yīng) 實驗結(jié)論 應(yīng)，反應(yīng)速率較快 三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系是 【問題討論】(1)將鉻片投入?FeSO4?溶液中，反應(yīng)能否進行？若能進行，請寫出反應(yīng)的 化學(xué)方程式 。 (2)小林提出用硫酸銅溶液代替上述實

24、驗中的稀硫酸也能得出三種金屬在金屬活動性順 序中的相對位置關(guān)系，小燕認為不可行，理由是_____________________。 應(yīng)生成氫氧化鈉，會影響對氫氧化鈉的檢驗???2NaHCO3=====?Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 參考答案 1. 【問題與思考】(1)進入集氣瓶中水的體積約占瓶內(nèi)原液面以上容積的?70% 【實驗一】紅 化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變(或質(zhì)量守恒定律) 2 【實驗二】Mg(OH)2＋2HCl===?MgCl?＋2H2O 【推理】Mg3N2 【討論交流】(1)氧氣比氮氣的化

25、學(xué)性質(zhì)活潑 (2)稀鹽酸(或稀硫酸)和澄清石灰水 2. 【實驗過程】實驗一：(1)藍 (2)澄清石灰水變渾濁 【實驗結(jié)論】四(或?4) 【實驗改進】(2)二氧化碳(或?CO2) 4 【分析討論】黑色固體全部溶解，溶液變?yōu)樗{色?CuO＋H2SO4?===?CuSO?＋H2O 【拓展延伸】擦干水分(合理即可) 3. 【交流討論】① 堿式碳酸銅中不含氮元素(合理即可) 【拓展提升】CO2 3 【實驗?1】CO2＋Ca(OH)2?===?CaCO?↓＋H2O 【實驗?2】銅綠溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)樗{色 【反思交流】先將導(dǎo)管從石灰水中移出

26、，再熄滅酒精燈 【拓展應(yīng)用】①不全面，因為不同的地點空氣成分的含量略有不同(合理即可) 4. 【進行實驗】澄清石灰水先變渾濁，再變澄清 CaCO3＋2HCl?===?CaCl2＋H2O＋CO2↑ 【交流討論】二氧化碳中混有的氯化氫氣體遇水形成的鹽酸 【改進實驗】ba 飽和碳酸氫鈉溶液 【拓展應(yīng)用】(1)煮沸 (2)C 5.?【探究實驗一】標準比色卡 【探究實驗二】固體溶解并產(chǎn)生氣泡 【探究實驗三】(3)①Na2CO3 ①無色酚酞溶液 溶液不變紅 澄清石灰水與碳酸鈉溶液反 ① 6.?(1)2NaOH+CO2 Na2CO

27、3+H2O 二氧化碳能溶于水?且與水反應(yīng)也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象 (2)有白色沉淀生成 (3)氯化鈉、氯化鋇 H2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2HCl 【實驗反思】反應(yīng)物是否過量 7.?【查閱資料】4Al＋3O2===?2Al2O3 【對比實驗】(1)甲 (2)強 (3)實驗甲的?CuSO4?溶液中也有水，但實驗無明顯現(xiàn)象(合理即可) 【猜測與探究】(1)Cl－ (2)無明顯現(xiàn)象 【結(jié)論與反思】正確 8.?隔絕空氣(或氧氣)和水 【實驗探究】Al＞Fe＞Cu 3 【討論交流】氧化鋁(或?Al2O3) Al2O3＋6HCl?===?2AlCl?＋3H2O 【反思評價】除去金屬表面的氧化膜和污物 【實驗驗證】鐵絲表面附著紅色固體，溶液由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色 【拓展遷移】銅絲、鐵絲、鋁絲(或鐵絲、銅絲、鋁絲) 9.?【知識回放】Fe Cu 【進行實驗】銅片表面無明顯現(xiàn)象 鐵能和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率較慢 Cr?>?Fe?>?Cu 【問題討論】(1)能，Cr＋FeSO4===?CrSO4＋Fe (2)鉻、鐵均能置換出硫酸銅溶液中的銅，只能說明二者均比銅活潑，無法進一步比較鉻、 鐵的金屬活動性強弱