中考化學(xué)二輪復(fù)習 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題5 反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分（含解析）

專題5反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分1．課堂上，老師演示氫氣還原氧化銅實驗時，試管內(nèi)壁出現(xiàn)光亮的紫紅色。科學(xué)興趣小組重做了這個實驗，小明發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)壁顯磚紅色。為什么會出現(xiàn)不同的顏色呢？是否產(chǎn)生了別的物質(zhì)？小明查閱了相關(guān)資料。資料1：氧化亞銅是磚紅色不溶于水的固體資料2：氧化亞銅能與硫酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為Cu2O+H2SO4＝Cu+CuSO4+H2O于是，小明往試管中加入一些稀硫酸浸泡一段時間后，根據(jù)產(chǎn)生的現(xiàn)象得出結(jié)論：附著在試管內(nèi)壁上的物質(zhì)中含有氧化亞銅。（1）得出“附著在試管內(nèi)壁上的物質(zhì)中含有氧化亞銅”這一結(jié)論，依據(jù)的現(xiàn)象是。（2）小明與其他幾個興趣小組的同學(xué)進行了交流，發(fā)現(xiàn)加熱前：第一小組是在潮濕的試管中加氧化銅粉未的；第二小組氧化銅粉末堆積在試管底部；第三小組氧化銅粉末薄薄地平鋪在試管內(nèi)壁。三個小組其他操作都相同且規(guī)范。結(jié)果是第一、二小組實驗后試管內(nèi)壁都顯磚紅色，第三小組試管內(nèi)壁顯光亮的紫紅色。通過比較分析，試管內(nèi)壁出現(xiàn)磚紅色物質(zhì)的原因可能是。（3）第三小組實驗雖然很成功，但是實驗后試管內(nèi)壁不容易清洗。老師告訴他們這是由于氧化銅粉末鋪在試管內(nèi)壁上造成的。如何既讓實驗成功又不會在試管內(nèi)壁留下難以清洗的銅？小明經(jīng)過思考重新設(shè)計了一個實驗：他選擇一束光亮的銅絲，對銅絲進行處理，將處理過的銅絲代替氧化銅粉末進行驗，達到了預(yù)期的效果?！敬鸢浮浚?）試管中溶液變藍色，試管壁紅色變淺；故答案為：試管中溶液變藍色，試管壁紅色變淺（2）參與反應(yīng)的氫氣量不足或反應(yīng)不充分（3）繞成螺旋狀后，在酒精燈火焰上灼燒【解析】（1）得出“附著在試管內(nèi)壁上的物質(zhì)中含有氧化亞銅”這一結(jié)論，依據(jù)的現(xiàn)象是：試管中溶液變藍色，試管壁紅色變淺；（2）結(jié)果是第一、二小組實驗后試管內(nèi)壁都顯磚紅色，第三小組試管內(nèi)壁顯光亮的紫紅色。通過比較分析，試管內(nèi)壁出現(xiàn)磚紅色物質(zhì)的原因可能是：參與反應(yīng)的氫氣量不足或反應(yīng)不充分；（3）小明經(jīng)過思考重新設(shè)計了一個實驗：他選擇一束光亮的銅絲，對銅絲進行繞成螺旋狀后，在酒精燈火焰上灼燒處理，將處理過的銅絲代替氧化銅粉末進行驗，達到了預(yù)期的效果。2．某化學(xué)興趣小組同學(xué)利用課余時間進行了以下實驗活動，并對固體X的成分進行了以下探究?！咎岢鰡栴}】固體X的成分是什么？【猜想假設(shè)】猜想一：CaCO3；猜想二：CaCO3和Ca（OH）2；猜想三：Ca（OH）2?！緦嶒炋骄俊啃〗M同學(xué)一致認為猜想三是錯誤的，因為固體X中一定含有碳酸鈣，其理由是（用化學(xué)方程式表示），猜想成分中可能含有Ca（OH）2的理由是。為了進一步驗證X的成分，小組同學(xué)進行了以下實驗驗證?！緦嶒烌炞C】（1）同學(xué)甲取少量固體X于試管中，加入足量的稀鹽酸，現(xiàn)象是。證明猜想一正確。（2）同學(xué)乙取少量固體X于試管中，加入足量水振蕩、靜置，向上層清液中滴加無色酚酞溶液，觀察到，證明含有Ca（OH）2?！痉此荚u價】同學(xué)們經(jīng)過討論后認為甲的實驗不足以確定固體X的成分，理由是。結(jié)合兩位同學(xué)的實驗，證明猜想二正確。【繼續(xù)探究】溶液Y中溶質(zhì)的成分是什么？【猜想假設(shè)】猜想一：NaOH；猜想二：NaOH和Na2CO3；猜想三：NaOH和Ca（OH）2?！居懻摻涣鳌拷Y(jié)合對固體X成分的探究，同學(xué)們認為猜想三是正確的，理由是?！緦嶒烌炞C】請設(shè)計一個實驗方案來證明猜想三正確：（寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）?！敬鸢浮俊緦嶒炋骄俊縉a2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；Ca（OH）2微溶于水，固體X中可能有未溶解的Ca（OH）2；【實驗驗證】（1）有氣泡產(chǎn)生；（2）溶液變紅；【反思評價】加入鹽酸有氣泡，只能說明含有碳酸鈣，不能證明是否含有氫氧化鈣?！居懻摻涣鳌抗腆w中含有氫氧化鈣，所以溶液Y是氫氧化鈣的飽和溶液；【實驗驗證】取少量溶液Y于試管中，滴加碳酸鈉溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明猜想三正確。【解析】【實驗探究】小組同學(xué)一致認為猜想三是錯誤的，因為固體X中一定含有碳酸鈣，其理由是Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH。猜想含有Ca（OH）2的理由是氫氧化鈣微溶于水，固體中可能含有沒有溶解的氫氧化鈣?！緦嶒烌炞C】（1）取少量固體X于試管中，加入足量的稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，證明猜想一正確；（2）取少量固體X于試管中，加入足量水振蕩，靜置，向上層清液中滴加無色酚酞溶液，觀察到溶液變紅色，說明溶液中含有氫氧化鈣，證明證明含有Ca（OH）2?！痉此荚u價】同學(xué)們經(jīng)過討論后認為甲的實驗不足以確定固體X的成分，理出是加入鹽酸有氣泡，只能說明含有碳酸鈣，不能證明是否含有氫氧化鈣；【討論交流】猜想三是正確的，理由是固體中含有氫氧化鈣，則溶液Y中含有反應(yīng)生成的氫氧化鈉和溶解的氫氧化鈣；【實驗驗證】取少量溶液Y于試管中，滴加碳酸鈉溶液，產(chǎn)生白色沉淀說明溶液中含有氫氧化鈣，證明猜想三正確。3．科學(xué)興趣小組做了如下實驗：將一鎂條放入CuCl2溶液中，鎂條表面覆蓋了紅色物質(zhì)，但很快鎂條表面又冒出很多氣泡，他們覺得很奇怪。氣體溶解性（常溫常壓）氫氣難溶氯化氫易溶氨氣易溶氧氣不易溶【提出問題】溶液中冒出的氣泡究竟是怎樣產(chǎn)生的？是什么氣體呢？【猜想】小科：是氧氣；小麗：是氯化氫；小琪：是氨氣（NH3）；小梁：是氫氣。通過查閱資料，小黃馬上否定了小琪的猜想，他否定的依據(jù)是；【實驗探究】他們開始收集所產(chǎn)生的氣體。實驗一：小科用帶火星的木條檢驗該氣體，木條不會復(fù)燃。說明生成的氣體不是氧氣；實驗二：為繼續(xù)探究反應(yīng)后生成的氣體是否是氯化氫，小麗用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗該氣體，試紙不變紅，說明生成的氣體不是氯化氫；實驗三：為確定氣體是否是氫氣，小梁設(shè)計了如圖的實驗裝置（每個裝置的反應(yīng)均完全）。【實驗結(jié)論】（1）若該氣體是氫氣，則在乙裝置中可以觀察到的現(xiàn)象是。（2）甲、丙裝置中的無水硫酸銅可以用濃硫酸替代的是（填甲或丙）。（3）為確定該氣體產(chǎn)生的本質(zhì)原因，小梁用精密pH試紙測試實驗：所用的CuCl2溶液，pH約為5.5，最后確定CuCl2溶液呈酸性。【答案】【猜想】不符合質(zhì)量守恒定律【實驗結(jié)論】（1）黑色固體變?yōu)榧t色固體（2）甲【解析】【猜想】反應(yīng)前有水、鎂和氯化銅，元素包含氫、氧、鎂、氯和銅等，所以反應(yīng)后的產(chǎn)物也只有含有這5中元素，而小琪的猜想為氨氣，含有氮元素，與反應(yīng)前元素不符，所以猜想不合理；故答案為：不符合質(zhì)量守恒定律?！緦嶒灲Y(jié)論】（1）氧化銅為黑色固體，氫氣與氧化銅反應(yīng)生成了銅和水，銅為紅色固體，所以可以看到黑色固體變?yōu)榧t色；故答案為：黑色固體變?yōu)榧t色固體。（2）氣體通入氧化銅前需要排除水蒸氣給后面實驗的影響，所以通入前可以用濃硫酸代替無水硫酸銅，但是反應(yīng)后為了證明氫氣的存在，需要證明水的存在，所以丙中的無水硫酸銅不得被代替，否則無法驗證水的生成；故答案為：甲。4．化學(xué)實驗小組的同學(xué)在用鋅粒與如圖1硫酸溶液（試劑瓶標簽部分腐蝕）反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，并聞到有刺激性氣味。他們對此氣體的成分進行了探究?！咎岢鰡栴}】鋅粒加入該硫酸溶液反應(yīng)生成的氣體是什么？【查閱資料】①濃硫酸與鋅反應(yīng)，但不產(chǎn)生氫氣，也不會產(chǎn)生氧氣，能生成二氧化硫氣體；②二氧化硫有刺激性氣味，易溶于水，能使品紅（一種紅色色素）溶液褪色?！静孪肱c假設(shè)】甲同學(xué)認為：氣體可能是H2；乙同學(xué)認為：氣體可能是SO2；丙同學(xué)認為：氣體還可能是?！緦嶒炋骄俊繛榱蓑炞C上述猜想，同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖2的裝置（部分夾持器材略去，假設(shè)每個能發(fā)生的反應(yīng)都進行完全）進行探究：（1）圖3中D處氣體發(fā)生裝置可選圖2中的（填字母序號）。（2）實驗開始后，觀察到E中品紅溶液褪色，證明氣體中含有。（3）H裝置的作用是。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。（4）F裝置的作用是。（5）G裝置在點燃酒精燈加熱之前應(yīng)先通一段時間的氣體。目的是；加熱一段時間后，觀察到，證明氣體中含有H2?！緦嶒灲Y(jié)論】同學(xué)的猜想是正確的?！痉此寂c交流】①鋅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、水和二氧化硫，為什么反應(yīng)過程中又產(chǎn)生了氫氣呢？用文字簡述原因：。②鋅與濃硫酸、稀硫酸反應(yīng)都可以產(chǎn)生硫酸鋅，如果需要制取硫酸鋅，用鋅與稀硫酸反應(yīng)的優(yōu)點是（任填一種合理的答案）?！敬鸢浮俊静孪肱c假設(shè)】H2、SO2?！緦嶒炋骄俊浚?）B或C（2）二氧化硫（3）吸收二氧化硫；SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O（4）吸收水蒸氣（5）排除內(nèi)部殘留的空氣；黑色固體變?yōu)榧t色，試管壁有小水珠生成【實驗結(jié)論】丙【反思交流】①隨著反應(yīng)的不斷進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩?，稀硫酸與鋅反應(yīng)生成了氫氣。②無二氧化硫的生成，避免污染環(huán)境【解析】【猜想與假設(shè)】隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸濃度變小，稀硫酸與鋅反應(yīng)生成了氫氣，而標簽中硫酸濃度無法判斷，所以推斷濃硫酸時只生成二氧化硫，稀硫酸只生成氫氣，硫酸濃度適中時，反應(yīng)開始時濃度高，生成二氧化硫，隨著反應(yīng)進行，濃度變小，生成了氫氣，所以為兩者混合氣體；故答案為：H2、SO2。（1）硫酸與鋅為固液混合物，不需要加熱，所以選擇B或C為發(fā)生裝置。（2）二氧化硫可使品紅溶液褪色，所以品紅褪色，證明了二氧化硫的存在；（3）二氧化硫是酸雨的主要來源，因此不得直接排放，需要利用氫氧化鈉吸收；二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，書寫化學(xué)方程式注意配平；故答案為：吸收二氧化硫；SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O。（4）濃硫酸具有吸水性，可以吸收水蒸氣。（5）加熱前避免內(nèi)部空氣影響實驗，需要排空；氫氣與氧化銅反應(yīng)生成水和銅，氧化銅為黑色，銅為紅色，所以可以觀察到固體顏色的變化，同時生成的水會在試管壁上形成水珠?！緦嶒灲Y(jié)論】根據(jù)實驗過程與實驗現(xiàn)象，得出氣體中含有二氧化硫和氫，因此丙同學(xué)猜想正確?！痉此冀涣鳌竣贊饬蛩崤c鋅反應(yīng)，濃硫酸不斷消耗，濃度降低，變?yōu)橄×蛩釙r，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，因此會產(chǎn)生氫氣。②根據(jù)題目信息可知，濃硫酸與鋅反應(yīng)后生成了二氧化硫，會污染環(huán)境，而稀硫酸沒有污染性氣體生成。5．草酸存在于自然界的植物中。草酸晶體（H2C2O4?2H2O）無色，熔點為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解。草酸能與氫氧化鈣反應(yīng)生成沉淀：H2C2O4+Ca（OH）2＝CaC2O4↓+2H2O．請回答下列問題：（1）甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物，儀器a的名稱是。裝置B的主要作用是。裝置C中有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中一定有。（2）乙組同學(xué)認為草酸晶體分解的產(chǎn)物中還有CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和如圖所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進行實驗。①乙組同學(xué)的實驗裝置依次連接的合理順序為：A→B→（）←（）→（）→I→D→H。②裝置I中盛有的氧化鐵發(fā)生了顏色變化，欲證明草酸晶體分解的產(chǎn)物中有CO，乙組同學(xué)需要兩次使用裝置D，其現(xiàn)象分別是?！敬鸢浮浚?）酒精燈；冷卻草酸蒸氣，防止與澄清石灰水反應(yīng)生成白色沉淀，干擾二氧化碳的檢驗，二氧化碳（2）①F，D，G②澄清石灰水不變渾濁，澄清石灰水變渾濁【解析】（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是酒精燈；草酸能與氫氧化鈣反應(yīng)生成沉淀，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以裝置B的主要作用是：冷卻草酸蒸氣，防止與澄清石灰水反應(yīng)生成白色沉淀，干擾二氧化碳的檢驗，裝置C中有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中一定有二氧化碳；（2）①除去二氧化碳用氫氧化鈉溶液，濃硫酸具有吸水性，所以乙組同學(xué)的實驗裝置依次連接的合理順序為：A→B→（F）←（D）→（G）→I→D→H；②在實驗室常用氫氧化鈉吸收二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以裝置I中盛有的氧化鐵發(fā)生了顏色變化，欲證明草酸晶體分解的產(chǎn)物中有CO，乙組同學(xué)需要兩次使用裝置D，其現(xiàn)象分別是：澄清石灰水不變渾濁，澄清石灰水變渾濁。6．某班同學(xué)做驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序的實驗，用到的藥品有鐵絲、銅絲、銀絲、稀硫酸和硫酸銅溶液。實驗結(jié)束后，化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲對該實驗的廢液進行探究，請你一起參與。【提出問題】廢液中含有什么物質(zhì)？【交流表達】（1）小明通過觀察，認為廢液中一定含有硫酸銅。他觀察到的現(xiàn)象是。（2）小紅通過分析，認為廢液中一定含有硫酸亞鐵，她的依據(jù)是：?！咀鞒霾孪搿啃∪A認為廢液中還可能含有稀硫酸?！緦嶒烌炞C】小華取少量廢液于試管中，加入少量鋅粒產(chǎn)生現(xiàn)象，則證明廢液中確實含有硫酸。通過分析與實驗，同學(xué)們得出廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸。【拓展應(yīng)用】（1）若將廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，應(yīng)加入過量的。寫出該反應(yīng)過程中的化學(xué)方程式；；（2）反應(yīng)完全后過濾，濾渣中物質(zhì)為，濾液中溶質(zhì)為硫酸亞鐵。【答案】【交流表達】（1）溶液呈藍色（2）鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅?！緦嶒炋骄俊棵皻馀荨就卣箲?yīng)用】（1）鐵；Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu（2）Fe、Cu【解析】【交流表達】（1）硫酸銅溶液為藍色，小明通過觀察，認為廢液中一定含有硫酸銅。他觀察到的現(xiàn)象是溶液呈藍色。（2）鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，所以反應(yīng)后廢液中一定含有硫酸亞鐵?！緦嶒炋骄俊繉⑸倭康匿\粒放入試管中，向其中加入少量廢液，產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有硫酸；【拓展應(yīng)用】（1）通過分析與實驗，同學(xué)們得出廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸。要想把廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，可加入過量的鐵。發(fā)生的反應(yīng)為：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑和Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；（2）加入過量的鐵后，濾渣中含有剩余的鐵和生成的銅，其中鐵和銅是固體，硫酸亞鐵溶于水，所以濾液中溶質(zhì)為硫酸亞鐵，鐵和銅留在濾紙上。7．某實驗小組為探究酸的化學(xué)性質(zhì)，由甲、乙、丙同學(xué)設(shè)計并完成了如圖所示的實驗。（1）甲同學(xué)實驗中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。丙同學(xué)實驗試管中的反應(yīng)現(xiàn)象。【在閱資料】CaCl2、NaCl的溶液是中性，Na2CO3溶液顯堿性。【實驗報究一】確定甲、乙同學(xué)上述實驗后所得溶液中的溶質(zhì)。（2）取甲所得溶液少許，加入石蕊試液，溶液顯紅色，甲所得溶液中一定含有的溶質(zhì)是（寫化學(xué)式）（3）取乙所得溶液少許，加入酚酞試液，溶液顯紅色，乙所得溶液中一定含有的溶質(zhì)是。（寫化學(xué)式）【實驗探究二】確定甲、乙同學(xué)上述實驗所得溶液混合后的成分。（4）甲、乙同學(xué)把上述實驗所得溶液倒入同一廢液缸中，觀察到先有氣泡產(chǎn)生，后有白色沉淀生成。該白色沉淀是（寫化學(xué)式）。同學(xué)們將燒杯內(nèi)的物質(zhì)進行過濾，對所得濾液的溶質(zhì)成分進行探究?！咎岢霾孪搿浚?）甲同學(xué)猜想NaCl：乙同學(xué)猜想：NaCl、CaCl2：丙同學(xué)猜想：NaCl、CaCl2、HCl：你的猜想：?！窘涣饔懻摗浚?）你認為同學(xué)的猜想一定不正確，理由是?！驹O(shè)計實驗】請設(shè)計實驗證明你的猜想正確。實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取少量濾液于試管中，向其中滴加。。猜想成立?！敬鸢浮浚?）Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O；有氣泡冒出，溶液由無色變淺綠色（2）CaCl2、HCl；（3）NaCl、Na2CO3；（4）CaCO3；（5）NaCl、Na2CO3（6）丙；有鹽酸就不會有白色沉淀；氯化鈣溶液；有白色沉淀生成【解析】（1）甲同學(xué)實驗中所發(fā)生反應(yīng)是氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，配平即可；丙同學(xué)實驗試管中的反應(yīng)現(xiàn)象是：有氣泡冒出，溶液由無色變淺綠色；（2）取甲所得溶液少許，加入石蕊試液，溶液顯紅色，甲所得溶液中一定含有的溶質(zhì)是氯化鈣、氯化氫；（3）取乙所得溶液少許，加入酚酞試液，溶液顯紅色，乙所得溶液中一定含有的溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉；（4）甲、乙同學(xué)把上述實驗所得溶液倒入同一廢液缸中，觀察到先有氣泡產(chǎn)生，后有白色沉淀生成，該白色沉淀是碳酸鈣，是氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉；（5）甲同學(xué)猜想NaCl；乙同學(xué)猜想：NaCl、CaCl2；丙同學(xué)猜想：NaCl、CaCl2、HCl；我的猜想是NaCl、CaCl2；（6）我認為丙同學(xué)的猜想一定不正確，理由是有鹽酸就不會有白色沉淀；實驗證明我的猜想：取少量濾液于試管中，向其中滴加氯化鈣溶液，有白色沉淀生成，猜想成立。8．在學(xué)習鹽的化學(xué)性質(zhì)時，老師將一定量的碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合，過濾反應(yīng)后的混合物。老師要求同學(xué)們探究濾液中溶質(zhì)的組成。請你一同參與探究并回答有關(guān)問題。【查閱資料】碳酸鈉溶液顯堿性，氯化鈉，氯化鋇溶液顯中性。請你寫出碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式?！咎岢霾孪搿坎孪?：濾液中溶質(zhì)是NaCl；猜想2：濾液中溶質(zhì)是NaCl和（填化學(xué)式）的混合物；猜想3：濾液中溶質(zhì)是NaCl和Na2CO3的混合物；猜想4：濾液中溶質(zhì)是NaCl、Na2CO3和BaCl2的混合物老師指出猜想4不合理，理由是?！緦嶒炋骄俊浚?）取少量濾液于試管中，滴加2～3滴無色酚酞試液，振蕩，無明顯現(xiàn)象。同學(xué)們認為猜想不成立。（2