中考化学复习专题突破四科学探究题分层作业课件

这是一份中考化学复习专题突破四科学探究题分层作业课件，共60页。PPT课件主要包含了浓硫酸，干燥气体，甲烷和氢气，Cu2+或铜离子，有白色沉淀生成，Na2CO3，密封保存NaOH溶液，浓氨水具有挥发性，节约药品，稀硫酸或稀盐酸等内容，欢迎下载使用。

类型一 混合物成分的探究
1. (2021桂林)在老师指导下，某学习小组同学利用图F6-4-1所示的装置检验某气体a的成分，气体a中含水蒸气、氯化氢、甲烷、氢气中的一种或几种(夹持仪器未画出，假设每步反应均完全)。已知：Ⅰ. 无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色。
(3)装置C中的试剂是__________，它的作用是___________________。(4)必须先通气体a，验纯后，才能点燃酒精灯，否则可能________。(5)若反应后装置E、F分别增重4.2 g、4.4 g，则气体a中一定含有__________________；装置D中的现象是______________________________。(6)装置G的作用是_____________________________ __________________________。
黑色氧化铜粉末变成红色
2. (2022大庆节选)春晚节目《只此青绿》取材于宋朝王希孟的《千里江山图》，画中主要用了石绿、石青两种矿物质颜料。(1)石绿，又称孔雀石，主要成分的化学式为Cu2(OH)2CO3，我国古代曾用孔雀石炼铜，涉及两步反应。请写出第一步反应的化学方程式：___________________________________________。
(2)石青，又称蓝铜矿。主要成分的化学式为xCu(OH)2·yCuCO3，某学习小组设计实验对其组成进行探究。(假设矿石中其他杂质受热不分解，不溶于水且不与稀硫酸反应)方案1：收6.00 g干燥样品放入图F6-4-2甲中硬质玻璃管中加热，充分反应后测得装置C增重0.27 g，装置D增重1.32 g。
装置A和D中盛放的药品应选择：A________(填序号，下同)，D________。①碱石灰②浓硫酸③氯化钙④无水硫酸铜(3)装置E中碱石灰的作用为_______________________________________________________。
(4)实验开始前先关闭弹簧夹b，打开弹簧夹a，通入空气，一段时间后，打开弹簧夹b，关闭弹簧夹a，点燃酒精灯加热。样品充分反应后，停止加热，继续通入空气至玻璃管冷却。反应后继续通空气的目的是________________________________________。
排尽玻璃管内生成的气体，减小实验误差
方案2：向一定质量的干燥样品中加入足量稀硫酸，通过测定产生CO2气体体积和反应后剩余固体的质量来确定其组成，装置如图F6-4-2乙所示。(5)为了减小实验误差，试分析量气装置中液体的选择原则______________________________________，量气装置读数时应________(填序号)，最后平视凹液面最低处读数。①先使量气装置两侧液面相平，再恢复至室温②先恢复至室温，再使量气装置两侧液面相平
不溶解二氧化碳，不与二氧化碳反应
(6)橡胶管a连接分液漏斗和锥形瓶，试推测橡胶管a的作用：____________________________________，_____________________________________________。(7)反应后读数时，若量气装置右侧液面高于左侧(其他操作均正确)，可能会导致测定的气体体积________(填“偏大”或“偏小”)。
平衡压强使液体顺利流下
消除滴加液体的体积对气体体积测定的影响
类型二反 应后物质成分的探究
1. (2022宿迁)某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了以下两个实验。①CuSO4溶液和BaCl2溶液反应②CuSO4溶液和NaOH溶液反应(1)写出实验①发生反应的化学方程式：________________________________________。
CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
(2)实验结束后，将两个实验后的废液倒入到同一干净的烧杯中，充分混合后过滤，得到滤液呈无色。则滤液中一定不含的离子是____________________。取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊溶液，溶液仍为紫色，则滤液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(3)该小组的同学对滤液中溶质成分继续进行如下探究：【提出问题】滤液中溶质成分是什么？【做出猜想】小红认为：只有NaCl；小亮认为：可能有NaCl、BaCl2；小明认为：可能有NaCl、BaCl2、Na2SO4。【交流讨论】从物质共存的角度分析，你认为________同学的猜想一定不正确。你的猜想是______________。
NaCl、Na2SO4
【设计实验】(4)请设计实验证明谁的猜想成立。
2. (2022临沂)小明同学在整理实验室时发现了一瓶敞口放置的NaOH溶液，他认为该溶液可能变质了，于是邀来小琳和小可，对该溶液中溶质成分进行实验探究。【猜想与假设】小可认为该溶液中溶质是NaOH；小琳认为该溶液中溶质是Na2CO3；小明却认为该溶液中溶质是_________________________(填化学式)。
NaOH和Na2CO3
【查阅资料】BaCl2溶液显中性；BaCO3难溶于水。【进行实验】
【实验结论】(1)根据实验①和②可以得出结论：该溶液中一定含有的溶质是________(填化学式)。________同学的猜想一定是错误的。原因是___________________________________________________________。(2)根据实验③和④，你认为小明同学的猜想________(填“正确”或“不正确”)。
【反思与交流】(3)NaOH溶液变质的原因是______________________(用化学方程式表示)。(4)实验室为了防止NaOH溶液变质，正确的措施是_______________________(写一条)。
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
类型三 实验异常现象的探究
1. (2021沈阳节选)加热碳酸氢铵时闻到了刺激性气味，引起了同学们对氨气的兴趣，决定对其进行探究。(一)探究性质与变化【实验方案】如图F6-4-3所示。
【实验现象】(1)实验一中的现象是__________________________。(2)实验二中先滴入浓氨水，一段时间后，再滴入浓盐酸。滴入浓盐酸后观察到的现象：①集气瓶中从下至上出现白烟；②________________________________________________(写一点)。
烧杯B中酚酞溶液变红色
【实验结论】(3)微观上，说明微粒具有的性质是_________________________。宏观上，从物质的性质或变化的角度分析，你得出的结论是____________________(写一点)。【反思与评价】(4)实验二避免了实验一的不足，改进后的优点有____________(写一点)。
【设计方案】如图F6-4-4所示。充分反应后，测得A、B、C三个装置在反应前后的质量变化如下表所示。(假定氮气被完全吸收)
(6)甲同学利用A、B、C三组装置所提供的数据，乙同学利用B、C两组装置所提供的数据，计算出的氮、氢元素的质量比都与理论值明显不符，分析产生误差的原因是_________________________________________________________________________。
(三)探究用途与制法(7)在一定条件下，可用氮气和氢气制得氨气。工业上常用氨气生产氮肥(NH4)2SO4，施肥时，要避免与之混用的是________(填字母，多选)。A. 硝酸钾B. 草木灰(主要成分是K2CO3)C. 熟石灰D. 氯化钾
2. 在学习盐时，同学们了解到CuSO4在分析试剂、有机合成、农业、药用等方面有重要用途，于是项目小组对CuSO4开展了探究活动。在实验探究中对两个异常现象进行了深度学习。任务一：CuSO4溶液与NaOH溶液反应的现象分析【实验活动1】同学们将CuSO4溶液滴加到NaOH溶液中，惊奇地发现产生大量气泡并有绿色沉淀生成。他们针对这一异常现象展开了以下探究活动。
【提出问题】①绿色沉淀是什么？②生成的无色无味的气体是什么？【查阅资料1】①Cu2(OH)2CO3是一种不溶于水的绿色固体，受热易分解生成CO2、CuO和H2O；②CuSO4粉末遇水由白色变为蓝色；③CuSO4、Na2CO3在水溶液中能反应，化学方程式为2CuSO4+2Na2CO3+H2O===Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑。【作出猜想1】小红认为：沉淀是Cu(OH)2，气体是CO2；小明认为：沉淀是Cu2(OH)2CO3，气体是SO2。
【设计实验1】为探究上述问题，在老师的指导下，同学们设计了如下方案并完成了实验。实验①将产生的气体通入_____________________________________，证明产生的气体为CO2；实验②为探究绿色沉淀的成分，设计如图F6-4-5所示实验，观察到装置A中绿色固体逐渐变为黑色，装置B中粉末变_______色，装置C中澄清石灰水变浑浊，装置C中发生反应的方程式为_______________________________。
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
实验③向实验②的装置A内生成的黑色固体中加_______________________________，充分反应后观察到固体溶解，溶液变为蓝色。由以上实验可知，绿色固体受热分解可能生成CuO、CO2和H2O，其成分可能是Cu2(OH)2CO3。【得出结论】NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成绿色沉淀Cu2(OH)2CO3和CO2气体，小红和小明的猜想都不完全合理。
【反思交流1】（1）小芳同学对上述实验得到的结论提出了不同的看法：NaOH溶液与CuSO4溶液反应不可能生成Cu2(OH)2CO3，理由是_____________________________________________________________________。
（2）听了她的解释，大家结合资料分析后认为，与CuSO4发生反应的物质不是NaOH，应该是实验所用的NaOH溶液变质，生成了Na2CO3。请你设计实验证明所用NaOH溶液已完全变质。实验操作：_____________________________________________________________________________________________________；对应实验操作产生的实验现象：________________________________。
①产生白色沉淀，②溶液不变红
【拓展应用】经过此次拓展活动，大家对NaOH密封保存的意义有了更深刻的理解。任务二：CuSO4溶液与Fe反应的现象分析【实验活动2】同学将Fe粉投入盛有CuSO4溶液的试管中，发现生成红色固体的同时有较多的气泡放出。产生的气体是什么物质呢？【作出猜想2】猜想一：O2；猜想二：SO2；猜想三：H2。【查阅资料2】SO2易溶于水，能与NaOH溶液发生反应生成Na2SO3和H2O。
【设计实验2】同学们收集气体，实验①将带火星的木条伸入到收集的气体中，根据____________的现象，证明猜想一不正确；实验②将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量质量，根据_______________________________的现象，证明猜想二不正确；实验③将产生的气体用尖嘴玻璃管导出后点燃，发现气体燃烧，产生淡蓝色火焰，用冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方，烧杯内壁_____________，证明猜想三正确。
【反思交流2】（1）同学们认为【设计实验2】中实验①和实验③的实验方案都存在安全隐患，理由是____________________________。（2）实验结束后，小红认为可以通过更简便的物理方法证明猜想二不正确，她的实验操作是________。
类型四 有关化学反应条件及影 响因素的探究
1. (2022江西)学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。
【评价改进】(1)大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的_______________在反应前后都没有发生改变。
2H2O2===CuSO42H2O＋O2↑
【继续探究】乙同学补做图F6-4-6所示的实验，进而确认了甲同学的实验结论。
(2)根据上述实验中m1∶m2=_____________________，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成_______________________溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。
160∶98(或80∶49)
【讨论交流】(3)大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论。即在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为________g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
【拓展延伸】(4)比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是________(填字母)。a. 溶液的起始温度b. 催化剂的质量c. 溶液的浓度d. 反应起始时间
2. 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)。A. 未擦干的铁锅B. 除油漆的栏杆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)该小组用图F6-4-7甲所示的装置进行实验，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，按图F6-4-7乙所示安装装置放置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所示。
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________________________________________________________________________________。(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：________________________________________________；改进实验方案证明你的分析：_____________________________________________________________________________________________________________________________。
类型五 教材实验深度探究
1. (2021东莞模拟)某化学兴趣小组准备在实验室进行“测量空气中氧气的含量”时，发现实验室的红磷用完了，于是小组成员设计如图F6-4-8所示几种实验方案。
【方案一】小聪同学选用图甲装置进行实验，检查完装置的气密性良好后，向集气瓶中预先加入足量的氢氧化钠溶液。(1)点燃木炭迅速将燃烧匙伸入瓶中并塞紧瓶塞，待熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现进入集气瓶中的液体的体积上升至高于1个等分，造成这种结果的原因为__________________________。
【方案二】小文同学选择了图乙装置进行实验(选用容积为40 mL的试管作为反应容器)。(2)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至10 mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20 mL刻度处，则说明该装置________________________________。(3)实验中，先夹紧弹簧夹，当白磷与氧气充分反应后，再熄灭酒精灯，待装置冷却后打开弹簧夹，注射器活塞将从20 mL刻度处慢慢前移，最终到约为________mL刻度处才停止。
【交流与反思】通过以上两个方案对空气中氧气的含量进行完测量后，小组成员对“方案一”实验后集气瓶中剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，展开了探究，并取样进行了如图F6-4-9所示实验。
(4)“方案一”中集气瓶内氢氧化钠溶液的作用：___________________________(用化学方程式表示)。(5)加入氯化钙溶液发生反应的化学方程式为___________________________________。(6)通过分析上述实验，小组成员小明认为还不能确定样品溶液的溶质成分，应该将实验流程加以改进为_______________________________________，其目的为_______________________________。
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
滴加足量(或过量)的氯化钙溶液
彻底除去样品溶液中的碳酸钠
(7)改进实验后，若无色酚酞溶液不变色，则样品溶液中溶质为________(填化学式)。2. 木炭粉作为还原剂用于金属冶炼有几千年历史，教材用图F6-4-10所示的实验介绍这一知识。(1)木炭粉与氧化铜反应的化学方程式是_____________________________。
(2)酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是____________________________。(3)图中实验现象为________(填字母，多选)。a. 生成二氧化碳气体b. A处试管中黑色粉末变成紫红色c. A处试管中紫红色粉末变成黑色d. B处试管中澄清石灰水变浑浊
(4)由于试管中有空气，实验时应注意：①混合物需进行预热，是为了使试管受热均匀外;②实验结束时，可先用弹簧夹夹紧橡皮管，再熄灭酒精灯，这样做的目的是防止澄清石灰水倒吸入热的试管，使试管炸裂外，还可以防止________________________。【发现问题】实验过程中发现有的小组“黑色固体变成紫红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如下探究。
【知识回忆】(5)碳和氧化铜反应，理论上碳和氧化铜的质量比为________。【作出猜想】产生异常现象可能与所取用木炭粉和氧化铜的质量比有关。【实验探究】小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物(不考虑其中杂质)，分别进行实验，部分实验现象记录如下：
【交流讨论】(6)推测实验5中“C处导管口的现象”是_____________。(7)上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1∶10～1∶12之间，可观察到黑色固体明显变紫红，同时还可减少一氧化碳排放，防止空气污染。
【反思评价】(8)分析发现，实验5中m木炭粉∶m氧化铜比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留，请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因：______________(写一个)。
类型六 素 养 提 升
1. (2022福建)(化学与生活)ZB是常用的阻燃剂。Ⅰ. 用硼酸(H3BO3)与ZnO、H2O合成ZB，ZB的组成会受温度等合成条件的影响。Ⅱ. ZB受热，先释放出水；当温度高于350 ℃，生成ZnO和B2O3固体；继续升温到400 ℃以上，B2O3熔化为玻璃态物质。(1)ZB能起阻燃作用的原因是____________________ _____________________(写一种)。
(2)为研究温度对合成的ZB组成的影响，研究小组在不同温度下制取ZB。实验数据如下表所示。
x、y的数值分别为________和________。
(3)为检测102 ℃时合成的ZB中水的质量分数，某同学利用如图F6-4-11所示的装置(夹持仪器已略)进行实验。①需要不断通入干燥空气的目的是_____________________________________________；②实验时，需要称量获得的数据：ZB样品的质量、__________________________________的质量。
含样品的玻璃直管加热前后
①低于200 ℃时，两份木材粉末质量均保持不变的原因是___________________________________；②图中曲线________(填“a”或“b”)对应的木材粉末是经ZB处理的，判断的理由是___________________________________________________________。
在相同条件下，分别取不同温度下合成的ZB，进行木材粉末灼烧残重实验
(2)某兴趣小组三名同学探究制备CuSO4的新方案，原理如下：Ⅲ. Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O将反应物混合，观察到：开始有少量气泡，而后反应剧烈产生大量气泡，溶液呈蓝色，试管发热。逸出气体能使带火星木条复燃，该气体为________________。他们对反应产生大量气泡非常好奇，推测是某些因素导致了H2O2分解。
甲同学认为是反应生成的CuSO4所导致，乙同学认为是反应放热使温度升高所导致。于是设计了下表实验进行探究。
甲同学对比实验①②认为自己的推测正确，请将表中实验②补充完整。乙同学对比实验________(填实验编号)认为自己的推测正确。丙同学认为，甲、乙同学的结论都不严谨，其理由是______________________________________。
可能是H2SO4或Cu加快了H2O2分解