1、 决胜决胜 2019 中考化学压轴题全揭秘之预测题中考化学压轴题全揭秘之预测题 专题专题 15 科学探究科学探究 1某化学兴趣小组回收废旧干电池填料中的二氧化锰和氯化铵 查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶 于水兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如下图所示 （1）操作 1 的名称是_，该操作中玻璃棒的作用是_ （2）灼烧滤渣 l 的目的是_ （3）二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂，下表是他们的有关实验数据，请你回答有关问题： 二氧化锰与氯酸钾的质量比 1/40 1/20 1/10 1/5 1/3 1/2 2/3 1/1 2/1 生成 1L
2、 氧气所需的时间（s） 124 79 50 54 75 93 106 153 240 据上表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为_时，反应速率最快分析可知反应前后二氧化锰在固体混合 物中质量分数是_（选填“不变”或“变大”或“变小” ） 【答案】过滤 引流 除去二氧化锰中的炭粉 1/10 变大 【解析】 （1）根据流程图操作 1 是不溶性固体和液体的分离，因此是过滤操作，过滤时玻璃棒起到引流的 作用； （2）废旧干电池填料的主要难溶性物质为二氧化锰、炭粉，溶解过滤后的滤渣含有二氧化锰和碳 粉，为回收二氧化锰，需要除去碳粉，灼烧可以把碳粉变成二氧化碳，所以灼烧滤渣 1 的目的是除去二氧 化锰中的炭粉；
3、 （3）根据图表可知生成 1L 氧气所需的时间最少的反应速率最快，所以据上表可知二氧化 锰与氯酸钾的质量比为 1/10 时，反应速率最快；生成的氧气逸出，固体混合物的质量减少，二氧化锰是反 应中的催化剂，在反应前后二氧化锰质量保持不变，所以在固体混合物中质量分数增大。 2以海水（主要含 MgCl2、MgSO4、CaC12）为原料可制备精盐，Mg（OH）2 等。 （1）为使海水中的 MgSO4 转化为 Mg（OH）2 备用，可选用的试剂为_。要使 MgSO4 完全转化为沉 淀加入该试剂的量应_，分离出 Mg（OH）2 沉淀的装置如图，其中有_处错误。 （2）将分离出 Mg（OH）2 后的滤液中除
4、 NaCl 外的可溶物除去，并得到中性的食盐溶液，下列所加试剂： 加过量的 Na2CO3 溶液， 加过量的 BaCl2 溶液， 加适量的稀盐酸， 试剂的添加顺序为_ （填序号） ， 其中稀盐酸的作用为_。 【答案】氢氧化钠溶液 足量 2 除去过量的氢氧化钠和碳酸钠 【解析】 （1）氢氧化钠能和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠。为使海水中的 MgSO4转化为 Mg(OH)2 备用， 可选用的试剂为氢氧化钠溶液； 要使 MgSO4完全转化为沉淀加入该试剂的量应足量； 分离出 Mg(OH)2 沉淀的方法是过滤， 该过滤装置其中有 2 处错误， 即没有利用玻璃棒引流， 漏斗下端没有紧靠烧杯内壁； （
5、2） 氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，氯化钡与碳酸钠反 应生成碳酸钡和氯化钠，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠 和水。试剂的添加顺序为：加过量的 BaCl2溶液除去反应生成的硫酸钠，加过量的 Na2CO3溶液除去氯化钙、 过量的氯化钡，加适量的稀盐酸除去过量的氢氧化钠、碳酸钠。试剂的添加顺序为，其中稀盐酸的 作用为：除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。 3某同学进行如图实验，充分反应后，将试管内的物质倒入同一烧杯中混合再充分反应后过滤，结果 得到滤渣 A 和无色滤液 B。 （1）试管中反应的化学方程式为：_；试管中观察到
6、的现象是：有红色固体出现，溶液 _。 （2）过滤操作中需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和_。 （3）设计实验探究滤渣 A 的成分 （提出问题）滤渣 A 的成分是什么？ （查阅资料）银、铜、铁、铝四种金属中，只有铝可以和氢氧化钠溶液反应，化学方程式为： 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。 （作出猜想）滤渣 A 的成分为： 猜想：银、铜； 猜想：银、铜、铁； 猜想：银、铜、铁、铝。 （分析思考）猜想一定不正确，原因是_。 （进行实验）取两份滤渣样品进行实验： 样品 加入试剂 现象 第一份样品 足量稀盐酸 产生气泡，固体部分溶解，溶液变浅绿色 第二份样品 足量氢氧化钠溶 液 现象 b
7、 （作出判断）如果现象 b 为“产生气泡，固体部分溶解” ，则猜想_成立； 如果现象 b 为_，则猜想_成立。 【答案】Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag 由蓝色变成无色 漏斗 滤渣 A 中一定含有铁 不产生气泡，固体不溶解 【解析】 （1）在试管中，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，反应的化学方程式为： Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag。试管中铝和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，观察到的现象是：有红色固体 出现，溶液由蓝色变成无色； （2）过滤操作中需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗； （3）分析思考： 猜想 一定不正确，原因是滤液是无色溶液，说明硝酸亚铁和铝完全反应生成硝酸铝和
8、铁，因此滤渣 A 中 一定含有铁；作出判断：根据“查阅资料”中提供的信息：银、铜、铁、铝四种金属中，只有铝可以和氢 氧化钠溶液反应产生氢气，如果现象为 b 为“产生气泡，固体部分溶解” ，说明滤渣中含有铝，则猜想成 立；如果现象 b 为不产生气泡，固体不溶解，说明滤渣中不含有铝，则猜想成立。 4某小组同学为探究二氧化锰对过氧化氢分解速度的影响，设计了以下实验： （1）完善实验一、实验二： 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 带火星的木条不复燃 过氧化氢分解的速率较慢 实验二 _ _ （2）实验三：待实验二结束，剩余的液体化学式为_，倒出多余液体，继续向其中加入 5%的过氧化氢 溶液，实验现象
9、为_，得出结论_，写出此时的反应方程式_； （3）实验四，实验之前称量加入二氧化锰的质量为 m1，待实验三结束后，取出二氧化锰，干燥后称量质 量为 m2，则 m1_m2（填“” 、 “” 、 “=” ） ，得出结论_，从液体中取出二氧化锰的操作名 称为_； 【答案】有气泡产生，带火星的小木条复燃 二氧化锰能加快过氧化氢溶液的分解速率 H2O 有气泡产生 二氧化锰反应前后化学性质不变 2H2O22H2O + O2 = 化 学反应前后二氧化锰质量不变 过滤 【解析】 （1）因为二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，过氧化氢溶液中加入二氧化锰能迅速产生氧气， 所以实验现象是有气泡产生，带火星的小木条复燃
10、，根据此实验现象可知，二氧化锰能加快过氧化氢溶液 的分解速率。 （2）过氧化氢发生分解反应生成水和氧气，氧气逸出，所以待实验二结束，剩余的液体是水。 催化剂在反应前后化学性质不变，所以倒出多余液体，继续向其中加入 5%的过氧化氢溶液，试管中又有大 量气泡冒出，所以实验现象为有气泡产生，由此得出结论二氧化锰反应前后化学性质不变，过氧化氢在二 氧化锰作催化剂的条件下发生分解反应生成水和氧气。 （3）催化剂在反应前后质量不变，所以化学反应前 后二氧化锰质量不变。通过过滤可将难溶性的固体与液体分离。 5蔗糖是常用的调味品。对蔗糖的制备及成分进行如下探究： 一、蔗糖的工业制备：工业制备蔗糖的流程如下。
11、（1）实验室进行操作 A 所需玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、_；其中玻璃棒的作用是 _； （2）常利用活性炭的_作用来给糖汁脱色； （3）操作 C 的名称是_，实验室进行该操作时，所用玻璃棒的作用是_； （4）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中主要发生了_（选填“物理”或“化学” ）变化。 二、蔗糖组成探究 （资料卡片） 绿色植物吸收 CO2 和 H2O 先生成葡萄糖，再将葡萄糖转化为蔗糖。 蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧） 。烟灰的作用可能为_作用。 （定性探究）蔗糖可能由碳、氢、氧三种元素组成。 实验 1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，则蔗糖含有
12、_元素。 实验 2：迅速将烧杯倒转过来，加入少量石灰水，石灰水变浑浊，则蔗糖含有_元素。 实验 3：将蔗糖隔绝空气高温加热，容器内壁出现水雾，并产生黑色固体（炭黑） 。通过该实验可证明蔗糖 中一定含有_元素。 （定量探究） 在化学变化前后，元素的种类和质量都不发生改变。现称取 171g 蔗糖，加入少量烟灰点燃，测得生成 264gCO2 和 99gH2O 试计算： （1）171g 蔗糖中各元素的质量_ （2）蔗糖中各原子的个数比。_ 【答案】漏斗 引流 吸附 蒸发 搅拌，防止局部温度过高造成液体飞溅 物理 催化 氢（或 H） 碳（或 C） 碳、氢、氧（或 C、H、O） 17.1g 蔗糖中各元素的
13、质量： 碳：26.4g=7.2g 氢：9.9g=1.1g 氧：17.1g-7.2g-1.1g=8.8g 蔗糖中碳氢氧原子的个数比 是：=12：2:11 【解析】一、 （1）通过过滤可将固体与液体分离，所以操作 A 是过滤。过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏 斗、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流。 （2）活性炭具有吸附性，可吸附色素、除去异味。 （3）给溶液加 热，溶剂蒸发，溶质析出， 。所以操作 C 是蒸发，蒸发操作中玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高造成 液体飞溅。 （4）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中，无新物质生成，所以是物理变化。二、催化剂在化学反 应中改变了化学反应速率，蔗糖不易燃烧，掺入少量
14、烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧） ，烟灰的作用 可能为催化作用。定性探究实验 1：化学反应前后元素的种类不变，点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方 罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，说明生成了水，则蔗糖含有氢元素。实验 2：迅速将烧杯倒转过来，加入少 量石灰水，石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳气体，则蔗糖含有碳元素。实验 3：将蔗糖隔绝空气高温加 热，容器内壁出现水雾，并产生黑色固体（炭黑） ，生成物中含有氢、氧、碳三种元素，则证明蔗糖中一定 含有碳、氢、氧元素。定量探究（1）在化学变化前后，元素的种类和质量都不发生改变，26.4gCO2中碳 元素的质量等于蔗糖中碳元素的质量，9.9gH2O 中氢元
15、素的质量等于蔗糖中氢元素的质量。蔗糖的质量等于 蔗糖中碳元素、氢元素、氧元素的质量之和。 （2）元素质量与相对原子质量之比等于原子个数比。 6水垢是日常生活中常见的物质，某兴趣小组收集了一部分水垢主要成分 CaCO3 和 Mg（OH）2，不考虑 其他成分对实验的影响并对其进行实验探究。 （查阅资料）Mg（OH）2 受热易分解，生成 MgO 和 H2O； 无水硫酸铜是白色固体，遇水变蓝色。 （探究活动一）验 证水垢中的 CaCO3 和 Mg（OH）2 （1）小斌取一定量水垢样品，高温灼烧，将生成的气体依次通过澄清石灰水和无水硫酸铜，观察到澄清石 灰水变浑浊、无水硫酸铜变_色。得出结论：水垢中含
16、CaCO3 和 Mg（OH）2。 （2）小红提出小斌的实验方案存在明显缺陷，小红的理由是_。 （探究活动二）分离水垢中的 CaCO3 和 Mg（OH）2 小林设计了如下实验流程（部分产物已略去） ： （1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_。 （2）滤液 A 中的溶质有_ （用化学式表示） 。 （3）加入 MgCl2 溶液时，发生反应的化学方程式是_。 （4）操作 II 的实验步骤是_。 【答案】 蓝 色。 气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气 。 漏斗 。 CaCl2、MgCl2、HCl MgCl2+Ca（OH）2Mg（OH）2+CaCl2 。 加入足量水溶解，过滤 。 【解析】 【探究活动一
17、】 （1）将生成的气体依次通过澄清石灰水和无水硫酸铜，气体会从石灰水中带出水分， 故无水硫酸铜会变为蓝色； （2）当混合气体先经过澄清石灰水后，会有水分带出，故无水硫酸铜会变为蓝 色，不能说明原混合气体中一定有水生成，故不能确定一定有氢氧化镁； 【探究活动二】 （1）过滤用到的玻 璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗； （2）碳酸钙与过量的稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳气体和水，氢氧化 镁与过量的稀盐酸反应生成氯化镁和水，故反应后滤液 A 中的溶质是氯化钙、氯化镁和过量的稀盐酸； （3） 沉淀 C 是氢氧化镁和石灰乳的混合物，加入氯化镁溶液后，氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯 化钙，故方程式为
18、MgCl2+Ca（OH）2Mg（OH）2+CaCl2； （4）操作 II 是将氢氧化镁固体过滤出来，故 操作 II 是加入足量水溶解，过滤。 7化学实验是进行科学探究的重要手段。请你参与探究并填空： （制取气体） （1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，发生装置可以从上图所示的实验装置中选用 A、B、C，请分 析选择的理由是_，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用_（选填装置序号） 。 （2）因为二氧化碳能溶于水，密度大于空气所以可以选用装置_（选填装置序号）收集。 （废液成分）同学们在做完制取二氧化碳的实验后（用石灰石和稀盐酸制取） ，对反应器内的剩余溶液的溶 质成分产生了
19、兴趣，他们开展了下列探究活动： （提出问题）石灰石和稀盐酸反应后所得溶液中溶质的成分有哪些。 （猜想假设）甲同学猜想：只有 CaCl2； 你的猜想：_（写物质的化学式） 。 （查阅资料碳酸钙难溶于水，氢氧化钙微溶于水，氯化钙溶液呈中性。 （实验过程）将反应器内的剩余溶液倒入烧杯中。 实验操作 实验现象 实验结论 取烧杯中溶液少量于试管中， 向其中加入 _ _ 你的猜想成立 （拓展提高）若要从反应器内的剩余溶液中尽可能多的得到纯净的氯化钙固体，你认为可以向剩余溶液中 加入稍过量的_（写物质的化学式） ，经_、蒸发等操作后即可完成。 【答案】反应物是固体与液体，反应无需加热 B E CaCl2、H
20、Cl 锌粒 有气泡冒出 CaCO3 过滤 【解析】 （1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物是固体与液体，反应无需加热，所以可选择 装置 A 或 B 或 C 来制取；其中 B 装置中的分液漏斗可以控制液体试剂的滴加速率，从而控制反应速率和节 约药品； （2）因为二氧化碳能溶于水，密度大于空气所以可以选用向上排空气法收集，故选：E；猜想假 设石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，若反应恰好完成，则反应 后的溶液中只含氯化钙；若盐酸过量，则反应后的溶液中含有氯化钙和氯化氢；若石灰石有剩余，则反应 后的溶液中只含氯化钙，故填：CaCl2、HCl；实验过程若反应后
21、的溶液中含有氯化钙和氯化氢，则溶液显 酸性，可以取烧杯中溶液少量于试管中，向其中加入锌粒，会观察到有气泡冒出； 拓展提高因为稀盐酸 和碳酸钙反应生成氯化钙、水、二氧化碳气体；所以若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体， 同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的石灰石（CaCO3） ，经过滤、蒸发等操作后即可完成。 8某草木灰(主要成分为 K2CO3，杂质不溶于水)样品，可能还添加了 K2SO4、KCl。某化学兴趣小组进行 了如下实验： （1）样品的预处理： 操作 a 的名称为_，其目的是_ 溶液 A 中主要的阴离子，除 CO32-外，可能还含有_(填离子符号) （2）样品成分的确定：设计
22、实验方案，完成下述表格；限选试剂：稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、氯化钡溶液、 硝酸钡溶液、硝酸银溶液 实验操作 预期现象和必要结论 步骤 1：取溶液 A 少量于试管中，加入足量 _，充分振荡，静置，过滤。 步骤 2：取少量步骤 1 所得的滤液于试管中， _ _，说明样品中未添加 KCl 步骤 3：取少量步骤 1 所得的滤渣于试管中， _ _，说明样品中添加了 K2SO4 【答案】过滤除去草木灰中不溶于水的杂质 SO42-、Cl-加入足量的 Ba(NO3)2溶液加入稀 HNO3酸化，滴入几 滴 AgNO3溶液若无明显现象加入足量的稀盐酸或稀硝酸，充分振荡若固体没有完全溶解 【解析】 （1）根据分离固体
23、和液体的混合物的方法是过滤解答；根据草木灰中可能添加了 K2SO4、KCl 分析解答； （2）根据确定样品的成分分析解答。 （1）为除去草木灰中不溶于水的杂质需进行过滤。故操 作 a 的名称为过滤；草木灰中可能添加了 K2SO4、KCl。故溶液 A 中主要的阴离子，除 CO32-外，可能还 含有 SO42-、Cl-； （2）为除去碳酸钠避免干扰样品成分的确定，故步骤 1：取溶液 A 少量于试管中，加入足 量 Ba(NO3)2溶液，充分振荡，静置，过滤；步骤 2：取少量步骤 1 所得的滤液于试管中，加入稀 HNO3酸 化，滴入几滴 AgNO3溶液，若无明显现象，说明样品中未添加 KCl；步骤 3
24、：取少量步骤 1 所得的滤渣于 试管中，加入足量的稀盐酸或稀硝酸，充分振荡，若固体没有完全溶解，说明样品中添加了 K2SO4。 9晋祠难老泉闻名天下。某化学兴趣小组的同学们在相关人员的帮助下，采集了晋祠水域的水样，并进行 探究。 【查阅资料】 早期晋祠水中主要含有 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-和少量 SO42 Mg(OH)2 是一种难溶于水的白色固体 Ca(HCO3)2 能与 NaOH 发生反应，NaOH 过量时的反应是：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O 随着工业发展，该水域内水位下降。导致难老泉断流。且工业排放物导致水中 SO42含量日趋升
25、高，水 中高浓度硫酸盐会引起腹泻。 【实验探究】 收集到的水样中有泥沙较大,悬浮物等,通过_(填操作名称)得到澄清水样。 对水样进行浓缩，以确保实验现象明显。 验证水样中有 Ca2+。 小明认为可以向水样中加入过量 NaOH 溶液。若有白色沉淀，则说明水样中有 Ca2+。其他同学认为此方案 不正确，原因是_ 。之后同学们一起修改了方案，最终成功验证了水 样中有 Ca2+。 是验证水样中有 Cl和 SO42。 _、_、_、_; 【反思与评价】 第步中可能发生反应的一个化学方程式是_。 同学们猜想该水域的水，可能是硬水检验方法是_。 【总结与提升】 保护生命源泉，爱护人文景观，请提出一条保护难老泉
26、，保护晋祠水的合理化建议_ 。 【答案】 过滤 水中 Mg2+与 OH-结合生成的 Mg(OH)2也是白色沉淀 有气泡产生 Ba（NO3）2 AgNO3 有白色沉淀生成 AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3 取少量水样少许于烧杯中， 向其中加入少量肥皂水， 搅拌， 观察产生泡沫的多少 含有 SO42-的工业废水经过处理后再排放 【解析】 （1） 通过过滤可将难溶性固体与液体分离。 晋祠水中含有 Mg2+， Mg2+与 OH-结合生成的 Mg(OH)2 也是白色沉淀。含有 HCO3-的物质能与酸反应生成二氧化碳气体。溶液中的 Ba2+与 SO42结合能生成不溶 于稀硝酸的白色沉淀 BaSO
27、4。溶液中的 Cl-能与 Ag+结合生成难溶于稀硝酸的白色沉淀 AgCl【反思与评价】 第步是含有 Cl-的可溶性物质与 AgNO3溶液反应生成 AgCl 白色沉淀。检验硬水软水用肥皂水。 【总 结与提升】保护晋祠水的合理化建议是工业废水经过处理达标后再排放。 10 孔雀石主要含 Cu2(OH)2CO3,还含少量 Fe2O3、SiO2,实验室以孔雀石为原料制 CuSO4 5H2O 及 CaCO3， 步骤如下： 请回答下列问题： （1）反应硫酸需过量的原因是_. （2）溶液 A 中含有的溶质是_、_等.(填两种即可) （3）完成操作 1、操作 2 所需的仪器有_. （4）由溶液 B 获得 CuS
28、O4 5H2O，需要经过加热浓缩、_、过滤等操作。 （5）请将反应的主要反应方程式补充完整：CO2+CaCl2+2NH3 H2O=CaCO3+2NH4Cl+H2O,应向 CaCl2 溶液中先加入(或先通入)_,(选填“CO2”或“氨水”)原因是_从反应所得 CaCO3 需经过“洗涤”这 步操作，判断沉淀已洗涤干净的操作方法是：取最后一次洗涤液滴加_溶液，若无白色沉淀，则已洗净。 【答案】 使碱式碳酸铜和氧化铁完全反应 硫酸铜 硫酸铁 acfg 加热蒸发 氨水 使二氧化碳吸收 完全 硝酸银 【解析】本题考查了以孔雀石为原料制备 CuSO45H2O 及 CaCO3的实验流程，要根据已有知识弄清各步
29、操 作然后结合所学知识和题中信息解答。 （1）碱式碳酸铜和氧化铁会与硫酸反应生成硫酸铜和硫酸铁，反应 硫酸需过量的原因是：使碱式碳酸铜和氧化铁完全反应； （2）硫酸和孔雀石反应后生成了硫酸铜和硫酸 铁，所以溶液 A 中含有的溶质是：硫酸铜、硫酸铁； （3）操作 1、操作 2 可以将固体和液体分离，所以操 作 1、2 是过滤操作，过滤需要的仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台等，故选 acfg； （4）由滤液 A 获得 CuSO45H2O，需加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作； （5）氨气的溶解度较大，氨水显碱性，二氧化碳是酸 性气体，所以应向 CaCl2溶液中先加入氨水，原因是：使二氧化碳吸收完全，氯离子和银离子会生成氯化银 沉淀，洗涤干净后的固体中应无氯离子，所以判断沉淀已洗涤干净的操作方法是：取最后一次洗涤液滴加 硝酸银溶液，若无白色沉淀，则已洗净。
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