专题15 科学探究（中考题）

【2014年四川省南充市】今年我市的化学实验操作考试有“制取并收集一瓶二氧化碳”的考题．
（1）指出标号①的仪器名称；
（2）实验室制取二氧化碳选用的发生装置和收集装置为     （填序号），反应的化学方程式为     ．
（3）化学兴趣小组的同学对反应后废液中溶质的成分进行进一步探究．
【提出问题】：废液中的溶质含有哪些物质
【猜想与假设】：猜想Ⅰ：溶液中的溶质只有CaCl₂；
猜想Ⅱ：废液中的溶质有    ．
【进行实验】：兴趣小组的同学取废液进行了以下实验，请你与他们一起完成下列实验报告．

如果猜想Ⅰ正确，有关反应的化学方程式为：                 ；
【反思拓展】：如果猜想Ⅱ正确，要是废液中只含有CaCl₂，正确的处理方法是加入过量的       ．

【2014年黑龙江省绥化市】牙膏摩擦剂的类型很多，如CaCO₃，SiO₂或它们的混合物．某兴趣小组对牙膏摩擦剂的成分进行了如下探究．
【提出问题1】某品牌牙膏中是否含有CaCO₃？
【查阅资料】二氧化硅不与稀盐酸反应．
【实验方案】

①取少量牙膏于试管中，加入适量的稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明摩擦剂中含有_________ （填离子符号）
②取实验①中的溶液，加入碳酸钾溶液，生成白色沉淀，请写出该反应的化学方程式______ ．
【提出问题2】该牙膏中CaCO₃的质量分数是多少？
【实验装置】
【实验步骤】
（1）按如图连接好装置后，发现一处明显的错误，改正为_________ ；
（2）重新连接好装置，并_________ ；
（3）在B装置中加入牙膏样品8．00g；
（4）_________ K₁，_________ K₂（填“打开”或“关闭”），向牙膏样品中滴入10%的盐酸，至B中无气泡产生时，停止滴加盐酸；
（5）_________ ，至C中不再产生沉淀；
（6）将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量．实验数据如图（已知此品牌牙膏中的其他成分不和盐酸反应，装置内试剂均足量．）

【实验分析及数据处理】
（1）若没有A装置，则测定结果将_________ （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）D装置的作用是_________ ．
（3）据上面数据，计算该牙膏样品中碳酸钙的质量分数是_________ ．

【2014年贵州省黔东南州市】学习了CO₂的有关知识后，同学们查阅资料发现Mg能在CO₂中燃烧：2Mg+CO₂═2MgO+C，所以镁着火不能来CO₂来灭火，但没有找到有关Na能否与CO₂反应的介绍．于是同学们展开了钠着火能否用CO₂来灭火的探究．
【提出猜想】钠能发生类似于CO₂与镁的反应，可能的化学方程式为_________ ．
【实验】将燃着的钠伸入装有CO₂的集气瓶中，钠能在集气瓶中继续燃烧．
进一步【查阅资料】得知：
①Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，也能与H₂O反应生成NaOH．
②Ba（OH）₂溶于而BaCO₃不溶于水．
③Na₂CO₃的存在会干扰NaOH的检测．
基于以上资料，同学们认为钠在CO₂中燃烧的产物情况有所不同，并对产物提出了以下几种猜想：
Ⅰ．Na₂O、C；Ⅱ _________ 、C；Ⅲ．NaOH、C；Ⅳ．Na₂O、Na₂CO₃、C
通过理论分析，猜想_________ （填序号）肯定错误的，理由是_________
【验证猜想】

在步骤（2）中BaCl₂溶液为什么要加入至过量？其原因是：_________ ．
【结论】猜想_________ （填序号）是正确的．

“五一”假期，小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关；b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

（1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式__________________________________________。
（2）小兵用下图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是_______________________，氢气应从_______（填e或f或g）管通入。

【收集证据】（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是____________。
【得出结论】（4）结论是_______________________________________________________。
【评价与反思】（注意：若答对（5）（6）两小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分）
（5）下表是小兵第①组实验的详细数据。

请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因_______________________________________________。
（6）锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？设计实验验证_______________________________。

（2013新疆乌鲁木齐）通过一年的化学学习，我们已经了解了常见金属在溶液中的活动性顺序。铬（Cr）是重要的金属材料，越来越受到人们的关注。某化学兴趣小组对Cr，Al，Cu的金属活动性顺序进行了探究，过程如下：
【提出假设】（1）对三种金属的活动性顺序提出的三种可能的假设：
a．Al＞Cr＞Cu      b．Cr＞Al＞Cu       c．      
【设计实验】同温下，取大小相同的打磨过的金属薄片，分别投入到体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象，记录如下：

【控制实验条件】（2）打磨三种金属发生的是        变化；上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是                                    ．
【得出结论】（3）原假设中正确的是       （填假设中a，b或c）．写出铬（铬与盐酸反应后显+2价）与盐酸反应的化学方程式                                      。
【结论应用】（4）根据探究结果，在CuCl₂和AlCl₃的混合液中加入一定量的金属铬，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入盐酸，无明显现象，则滤液中一定含有的溶质是        、       。

（2013云南昆明）人教版新课标化学教材九年级上册（2012教育部审定）“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【实验探究】

【实验结论】
（1）A中产生的气体是        ；
（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的     和    在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；
（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式                            。
【实验评价】
（1）设计实验Ⅳ的目的是                                              ；
（2）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是                  。
【实验拓展】
查阅资料得知：CuO、CuSO₄、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂，下列有关催化剂的说法中正确的是      。
A．MnO₂只能作为氧化氢溶液分解的催化剂
B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
E．酶是一种重要的生物催化剂，它属于糖类

（2013上海）如下图所示进行实验，同时将针筒内全部液体迅速注入容器中，实验内容如下表所示。

（1）实验开始前红墨水左右两端液面保持相平。容器I、II体积相同，装置气密性良好。
（2）实验a中，容器I内产生的现象是_____________________________。红墨水液面位置发生变化的原因____________________________________________________________(用化学方程式表示)。
（3）实验b中，针筒I、II内盐酸足量且溶质质量分数相同，产生气泡更剧烈的容器是________(填“I”或“II”)。
（4）红墨水的位置变化情况是_____________________________________。

（2013陕西）小鹏与小明做完酸、碱、盐相关性质实验后，很感兴趣地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合一起，看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他们一起进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么？
【猜想假设】
猜想①Na₂SO₄、Na₂CO₃
猜想②Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaOH
猜想③Na₂SO₄、H₂SO₄、Na₂CO₃
猜想④Na₂SO₄、H₂SO₄
猜想⑤Na₂SO₄
上述猜想中，你认为不合理的是猜想＿＿（填序号）。
【实验探究】⑴小鹏取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，据此，他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论是＿＿（填“合理”或“不合理”）的，理由是                   。
⑵小明向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液，振荡，溶液变蓝。该反应的化学方程式是    。
【实验结论】根据上述实验探究，你认为猜想＿＿＿（填序号）是正确的。
【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放，这样做的意义是             （答一点即可）。

（2014届江苏省宜兴市第一学期期末试题）小明发现家中一枚戒指生满了铜绿，他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。
［查阅资料］
①真金在空气中不会生锈，生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金；
②铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]，碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H₂O和CO₂。据上述资料可推知，碱式碳酸铜由         种元素组成。
［实验探究］
将该枚生满铜绿的戒指加入过量稀盐酸中，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为蓝绿色。
（1）小明认为：气体中除了含有CO₂外，还可能含有的气体是            。产生该气体的化学反应方程式为                        。
（2）小华认为蓝绿色溶液中除含有氯化锌外，还应该含有       、      。他取适量上述蓝绿色溶液，加入光亮的铁片，观察到了现象：①          ，②         ，从而证实了自己的观点。
（3）小娟取适量新制的FeCl₂溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅。发生反应的化学方程式为                          。结合小华的实验可推知：铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是             。
（4）小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的质量分数，取一枚同材质的“金戒指”，称得质量为3.8g。在老师的指导下，将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处理后，最终得到纯净的氧化铜，称得质量仍然为3.8g（实验过程中铜元素损失忽略不计）。则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少？（写出计算过程）

（2014届上海市闵行区第一学期期末试题）乙炔（C₂H₂）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC₂）与水反应生成，同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质？
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：
猜想一：CaO；猜想二：       (17)        ；猜想三：Ca(OH)₂。
他的依据是               (18)                     。
【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是：     (19)     。
【进行实验】

【实验结论】白色固体是Ca(OH)₂。
写出碳化钙与水反应制取乙炔的化学方程式          (23)             。