2020年中考人教版化学科学探究《实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素》专题练习

1、某校兴趣小组同学用图1装置进行实验时发现，烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。

（1）观察到“烧杯中饱和石灰水先变浑浊后逐渐澄清”一现象进行探究。 【提出假设】假设1：挥发出的HCl使浑浊变澄清 假设2： 。

【设计实验】为除去CO2中的HCl．小明在图1中甲、乙装置之间增加图2装置，装置的连接顺序是甲→ → →乙（填字母序号）；其中存放的试剂合理是 （填选项序号）。

A．NaOH溶液 B．浓硫酸 C．饱和NaHCO3溶液 D．饱和Na2CO3溶液 【实验现象】饱和石灰水浑浊后，继续通入足量CO2，浊液逐渐变澄清

【得出结论]由以上探究可得出结论是上面假设 成立，用化学方程式解释 。 （2）该兴趣小组在老师指导下，用pH传感器测得图1烧杯中溶液的pH随通入时间的变化曲线如图。 ①AB段pH值不变的可能原因是 ； ②BC段发生的化学方程式主要有 ；

③D点所得溶液的成分除H2O外还有 。

2、学习酸碱盐知识后，同学们知道碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液能发生反应，可观察到溶液变浑浊。甲组同学进行图1所示的实验，却未观察到预期现象。 【提出问题】未观察到浑浊的原因是什么？ 【猜想和假设】

①与氢氧化钙溶液的浓度有关。若使用更大浓度的氢氧化钙溶液，会迅速产生浑浊。

②与碳酸钠溶液的浓度有关。若使用更大浓度的碳酸钠溶液，会迅速产生浑浊。经讨论，同学们认为猜想①不合理，其理由是 。 【进行实验】乙组同学针对猜想②进行实验。

实验目的 实验操作 实验现象 碳酸钠溶液浓度/% 是否浑浊 10 探究猜想② 取4支试管，向其中分别加入…… 5 1 0.5 不浑浊 不浑浊 浑浊 浑浊 【解释与结论】

（1）补全上述实验操作“……”部分：取4支试管，向其中分别加入2mL，浓度为10%，5%，1%，0.5%的碳酸钠溶液，再分别滴加 。

（2）氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液混合出现浑浊的化学方程式是 。

（3）乙组实验证明：猜想② （填“成立”或“不成立”）。理由是 。 【实验反思】

（4）丙组同学对乙组所做实验中未出现浑浊的原因进行探究。设计了多组实验，其中部分同学的实验过程及结果如图2：

丙组同学的实验结论是 。

（5）依据乙、丙两组的实验探究，丁组同学仍使用甲组的仪器和药品对甲组实验进行了改进，当滴入几滴某溶液后，溶液迅速变浑浊。其实验操作是 。

3、在学完酸碱盐的知识后，某兴趣小组开展了如下的探究，请回答相关问题。

（1）向石灰乳中加入一定量的稀盐酸，得到了澄清溶液，写出发生反应的化学方程式： 。已知氯化钙溶液显中性，现用 pH 计测得反应后的溶液的pH=4.3，则此时溶液里的粒子示意图正确的是 （填字母序号）。

（2）已知常温下氢氧化钙的溶解度为 0.17g。若将石灰乳静置一段时间，则得到的上层澄清液体的溶质质量分数为 （精确到 0.01%）。

（3）向石灰石中加入稀硫酸，发现反应缓慢，如何提高该反应速率呢？

查阅资料：石灰石与稀硫酸反应生成 CaSO4，同时产生 CO2气体；且CaSO4微溶于水。Ⅰ．甲同学认为可以用增大稀硫酸浓度的方法来提高该反应速率。取相同质量相同规格的石灰石进行了如下实验：

实验 ①10%硫酸溶液 ②20%硫酸溶液 明显加快 ③40%硫酸溶液 开始很快、又迅速变慢 观察 1 分钟内石灰石 缓慢 表面的气泡放出快慢 由上述实验现象可知，增大稀硫酸的浓度 （填“一定”或“不一定”）能提高该反应速率。请推测出现实验③中现象的原因： 。 Ⅱ．写出另外一种提高该反应速率方法： 。

4、实验课上，同学们利用澄清石灰水检验空气中的二氧化碳，实验中发现各组石灰水浑浊程度存在较大差异，于是设计实验探究影响石灰水浑浊程度的因素。 【进行实验】装置图如图所示。

实验1：取饱和澄清石灰水进行实验。 实验序号 饱和澄清石灰水体积/mL 缓慢通入2L空气后的浑浊程度 1-1 2.0 不明显 1-2 1.5 明显 1-3 1.0 非常明显 1-4 0.5 明显 实验2：利用向饱和石灰水中添加蒸馏水来调节石灰水浓度进行实验（溶液浓度变化引起的溶液密度变化忽略不计）。

实验序号 饱和澄清石灰水体积/mL 加入蒸馏水体积/mL 2-1 2.0 0 2-2 1.5 a 明显 2-3 1.0 b 不明显 2-4 0.5 c 无现象 缓慢通入3L空气后的浑浊程度 非常明显 【解释与结论】

（1）小试管中发生反应的化学方程式为 。 （2）实验1的目的为 。

（3）实验2中a、b、c三处数据，设计合理的是 。 A．0.5 0.5 0.5 B.0.5 1.0 1.5 C.1.0 1.5 2.0 D.1.0 2.0 3.0 （4）实验2的结论是 。 【反思与评价】

（5）通过对比实验1-1和2-1，可得出影响石灰水浑浊程度的另一因素是 ，理由是 。 5、某实验小组用石墨做电极进行电解水实验，为增加导电性，改用氢氧化钙饱和溶液进行电解，实验时除两个电极均有气泡冒出外，在正极石墨电极的附近溶液中还出现了白色浑浊，该小组对白色浑浊出现的原因进行了如图探究。

【资料】

Ⅰ．氢氧化钙的溶解度曲线如图所示。

Ⅱ．氢氧化钙饱和溶液通电后温度约上升5℃。 【猜想】

①电解过程中溶液温度升高导致Ca（OH）2析出而出现白色浑浊。 ②电解过程中水减少导致Ca（OH）2析出而出现白色浑浊。 ③与石墨电极（主要成分是碳）有关。

【实验】 实验 1 实验装置 主要实验操作 实验现象 / 取10mL Ca（OH）2饱和溶液，稍溶液中未出现白色浑浊 加热，溶液温度上升5℃ a、b试管中都有气泡产生；a试管中溶液用石墨做电极，取Ca（OH）2饱和未出现白色浑浊；b试管中溶液明显出现溶液于水槽中，通电2分钟 白色浑浊 更换石墨电极为铜电极，取Caa、b试管中都有气泡产生；与电源正极（OH）2饱和溶液于水槽中，通电相连的铜电极变墨，a、b试管中溶液未2分钟 出现白色浑浊 2 3 （1）Ca（OH）2的溶解度随温度升高而 （填“减少”或“增大”）；实验1中当液

温度上升5℃后得到的溶液为Ca（OH）2 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。 （2）实验1得出的结论是 。

（3）实验2，取b试管中白色浑浊溶液，加10mL水，振荡，发现试管中白色浑浊不溶解，据此证明猜想 （填序号）不合理。

（4）实验3中更换石墨电极为铜电极的目的是 ；与电源正极相连的铜电极变黑的原因是 （用化学方程式表示）；为除去铜电极上的黑色物质，需要的试剂是 （写一种即可）。

（5）通过探究过程，用石墨做电极进行实验时，正极石墨电极附近Ca（OH）2溶液出现白色浑浊的原因是 。

6、某化学实验小组利用蜡烛进行了下列实验。 实验1： 序号 1-1 1-2 1-3 操作 现象 燃烧的蜡烛保持原燃烧的蜡烛熄灭 状 剧烈反应，有大量气泡和水雾生成，燃烧的蜡烛熄灭了 （1）实验1-2中，燃烧的蜡烛熄灭的原因是 。

（2）实验1-3中，反应生成氧气的化学方程式为 。 实验2：

【提出问题】实验1-3中燃烧的蜡烛为什么会熄灭？ 【猜想与假设】

I．蜡烛燃烧生成的二氧化碳导致其熄灭。

II．过氧化氢分解时吸收热量，蜡烛周围的温度降低到着火点以下，导致其熄灭。 III．过氧化氢分解产生的水雾导致蜡烛熄灭。

【进行试验】 序2-1 号 2-2 2-3 操作 有较多气泡和少量水雾产生，蜡烛剧烈反应，有大量气泡和水雾产现有气泡产生，蜡烛火焰无明显燃烧更旺。火焰明亮，温度升高较生，燃烧的蜡烛熄灭，温度升高象 变化，温度升高不明显 明显 明显 【解释与结论】

（3）甲同学认为猜想I不成立，他的依据是 。 （4）通过实验验证，可以得出猜想 （填序号）成立。

（5）上述实验中，能证明氧气有助燃性的实验及现象是 。 【反思与评价】

（6）依据上述实验，若保持实验1-3中蜡烛不熄灭，可采用的方法有 。

7、化学兴趣小组在实验室用大理石与4%的稀盐酸做二氧化碳制取实验，请你写出发生反应的化学方程式 。当观察到试管中不再产生气泡时，发现固体还有剩余，小组同学对此进行探究（杂质不溶于水且不与酸反应）。 【提出问题】不再产生气泡的原因是什么？ 【查阅资料】氯化钙溶液显中性。 【作出猜想】

猜想1：盐酸已经完全反应。 猜想2：剩余固体中无碳酸钙。

猜想3：生成物或杂质附着在大理石表面，阻碍反应继续进行。 【实验一】探究反应后的溶液中是否有盐酸

1、取上述反应后的清液，测得溶液pH=3，说明该溶液显 性，由此得出猜想1不成立的结论。

有的同学对此提出质疑，认为此结论不严谨，你认为这样质疑的理由是 。同学们经过讨论，一致认为通过实验1得出的结论不严谨，还需要通过完成实验2才能得出结论。 2、另取洁净的试管， ，测得溶液pH=5.6。 【得出结论】猜想1不成立。

【实验二】探究剩余固体中是否有碳酸钙

先振荡反应容器，使剩余固体与液体充分接触，发现仍无气泡产生，向容器中滴加少量4%的稀盐酸，发现又有气泡产生，且不再产生气泡时，仍有固体剩余。 【得出结论】猜想 不成立。

【分析讨论】综合实验一和实验二，导致气泡不再产生的原因是 。

【反思提升】（1）反应物的浓度也是影响反应能否进行的因素。（2）在探究反应后溶液显酸性或碱性的问题时，应注意的问题是 。 8、某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴人某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了。

【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色？

【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想： 甲同学：可能是酚酞与O2发生了反应；

乙同学：可能是NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应； 丙同学：可能与NaOH溶液浓度大小有关；

你认为可能还与 有关（写一条即可）。 【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想： （1）甲同学设计了如下实验，请你填写下表。 实验步骤 设计这一步骤的目实验现象 的 实验结论 1将NaOH溶液加热煮沸 2向冷却后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物 油在其上方 溶液变红，过一会儿红色甲同学猜想 消失 不正确 （2）乙同学设计如图1装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确。

请写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式： 。 甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是 。

（3）丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH1溶液，然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图[说明：溶液无色时色度值（透过率）为100%]．请你观察如图2回答问题。写出两条规律性结论： （1） ；

（2） 。

（4）为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，称取10g石灰石（杂质不参加反应）放入烧杯中，加入100g稀盐酸，二者恰好完全反应，反应后烧杯中剩余物质的总质量为106.7g（气体的溶解忽略不计）。请计算该样品中碳酸钙的质量分数。

9、某化学兴趣小组同学往NaOH溶液中滴加无色酚酞溶液时，发现溶液变成红色，可是过了一会儿红色消失，重新恢复为无色。于是该小组在老师指导下对这一现象进行了探究。

【提出问题】溶液的红色为什么会变成无色呢？ 【猜想与假设】

猜想一：可能是所用的酚酞溶液变质了

猜想二：可能是NaOH与空气中的CO2反应了 猜想三：可能是酚酞与空气中的O2反应了 猜想四：可能是与NaOH溶液浓度大小有关

【查阅资料】Na2CO3俗称纯碱，是一种发酵剂，Na2CO3溶液的pH值通常约为10～11.9 【讨论交流】

（1）写出氢氧化钠在空气中变质的化学方程式： 。

（2）对于猜想一，大家认为是错误的。往氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液时，发现溶液变成了红色，说明所用酚酞没变质。

（3）小组同学集体讨论后认为猜想二 （填“合理”或“不合理”），原因是 。 【设计并实验】

（1）为了验证猜想三，小组同学进行了如下实验：先向如图装有该NaOH溶液的试管中，从b处通入密度比空气大的稀有气体，将试管内的空气排尽。然后通过注射器滴入无色酚酞溶液，观察到溶液变成红色，过一会儿红色仍然消失。则猜想三 （填“正确”或“错误”）。

（2）为了验证猜想四，小组同学继续进行实验探究，并得出了实验结论，请你帮助该小组完成下表： 实验操作 实验现象 实验结论 猜想四 在两支同样大小的试管中，分别加入等体积的质量分数5%的氢氧化钠溶液中红色不消失， 为5%的氢氧化钠溶液和10%的氢氧化钠溶液，然后分10%的氢氧化钠溶液中先变红色， 别滴加1-2滴酚酞试液； 然后红色消失 （填“正确”或“错误”） 【拓展延伸】

小组同学百度“酚酞”得知，酚酞（用H2In表示）其实是一种极弱的酸，遇碱溶液变红的变化可表示为：H2In（无色）

In2-（红色），据此信息写出H2In遇NaOH溶液变红的化学反应方程式为 。

参

1、答案为： （1）【提出假设】

假设2：过量的二氧化碳使石灰水变澄清； 【设计实验】b；a；C； 【得出结论]2；：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2； （2）①刚开始排出的气体是空气；

②CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O、Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O； ③CaCl2和HCl。 2、答案为：

【猜想和假设】②饱和石灰水已经是该温度下质量分数最大的溶液（1分）。 【进行实验】

（1）5滴饱和石灰水；

（2）Na2CO3+Ca （OH）2═CaCO3↓+2NaOH； （3）不成立，碳酸钠溶液浓度大却不易产生浑浊；

（4）碳酸钙在5%的碳酸钠溶液中的溶解能力比在水中的溶解能力强； （5）取2mL饱和石灰水于试管中，滴加几滴碳酸钠溶液。 3、解：（1）氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水；测得反应后的溶液的pH=4.3，即溶液显酸性，溶液中存在氯化钙和氯化氢，存在的离子是氢离子、钙离子和氯离子，此外还存在水分子；故填：Ca（OH） 2+2HCl=CaCl 2+2H2O；C；

（2）已知常温下氢氧化钙的溶解度为 0.17g。若将石灰乳静置一段时间，则得到的上层澄清液体的溶质质

量分数为：=0.17%；故填：0.17%；

（3）Ⅰ、由上述实验现象可知，增大稀硫酸的浓度不一定能提高该反应速率。由实验③的现象可知，当稀硫酸的浓度过大时，产生的硫酸钙过多，覆盖在石灰石的表面，减小了反应接触面积，降低了反应速率，所以实验中观察到开始很快、又迅速变慢；故填：不一定；当稀硫酸的浓度过大时，产生的硫酸钙过多，覆盖在石灰石的表面，减小了反应接触面积，降低了反应速率；

Ⅱ、升高温度或将块状石灰石磨成粉末状或边加稀硫酸边振荡都可以加快化学反应的速率；故填：升高温度（或将块状石灰石磨成粉末状或边加稀硫酸边振荡）（合理即可）。 4、答案为：

（1）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O； （2）探究石灰水体积对浑浊程度的影响； （3）B；

（4）在石灰水体积、通入空气体积相同的条件下，石灰水浓度越大，浑浊程度越明显；

（5）通入空气的体积；实验1-1和2-1中，石灰水体积和浓度相同，通入空气的体积不同，浑浊程度不同。 5、解：（1）Ca（OH）2的溶解度随温度升高而减少；

实验1中当液温度上升5℃后得到的溶液为Ca（OH）2 的饱和溶液。 故填：减少；饱和。

（2）实验1得出的结论是出现白色浑浊不是由于溶液温度升高导致的。 故填：出现白色浑浊不是由于溶液温度升高导致的。

（3）实验2，取b试管中白色浑浊溶液，加10mL水，振荡，发现试管中白色浑浊不溶解，据此证明猜想②不合理，即电解过程中水减少不能导致Ca（OH）2析出。 故填：②。

（4）实验3中更换石墨电极为铜电极的目的是验证白色浑浊与石墨电极有关；

与电源正极相连的铜电极变黑的原因是温度升高时铜和氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式：2Cu+O22CuO； 为除去铜电极上的黑色物质，需要的试剂是稀盐酸、稀硫酸等，是因为氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，和稀硫酸反应生成硫酸铜和水。 故填：验证白色浑浊与石墨电极有关；2Cu+O22CuO；稀盐酸。 （5）通过探究过程，用石墨做电极进行实验时，正极石墨电极附近Ca（OH）2溶液出现白色浑浊的原因：通电时，水分解生成氢气和氧气，氧气和碳反应生成二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。 故填：通电时，水分解生成氢气和氧气，氧气和碳反应生成二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。 6、答案为：（1）稀盐酸与碳酸钙反应生成的二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大。（2）2H2O2 2H2O+O2↑．（3）在实验1-1（或实验2-1、2-2）中蜡烛燃烧也生成了二氧化碳，但燃烧的蜡烛不熄灭。（4）III；（5）蜡烛燃烧更旺，火焰明亮；（6）加入少量的水，降低过氧化氢溶液的浓度。 7、解：大理石中碳酸钙能与稀盐酸反应生成了氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑； 【实验一】1、取上述反应后的清液，测得溶液pH=3，说明该溶液显酸性，由此得出猜想1不成立的结论。 有的同学对此提出质疑，认为此结论不严谨，你认为这样质疑的理由是二氧化碳溶于水溶液也显酸性。同学们经过讨论，一致认为通过实验1得出的结论不严谨，还需要通过测定碳酸的pH来分析验证。 2、所以实验2是：另取洁净的试管，注入适量蒸馏水，通入二氧化碳至饱和，测得溶液pH=5.6。 【得出结论】由实验先振荡反应容器，使剩余固体与液体充分接触，发现仍无气泡产生，向容器中滴加少量4%的稀盐酸，发现又有气泡产生，且不再产生气泡时，仍有固体剩余，说明了猜想2、猜想3不成立。 【分析讨论】综合实验一和实验二可知，试管中含有碳酸和酸，但浓度较低，所以导致气泡不再产生的原因是：盐酸浓度太小，反应不能进行。 【反思提升】在探究反应后溶液显酸性或碱性的问题时，应注意的问题是要同时考虑反应物和生成物对溶液酸碱性的影响。 故答为：CaCO3 +2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 【实验一】1．酸 二氧化碳溶于水溶液也显酸性 2．注入适量蒸馏水，通入二氧化碳至饱和 【实验二】猜想2、猜想3； 【分析讨论】盐酸浓度太小，反应不能进行 【反思提升】（2）要同时考虑反应物和生成物对溶液酸碱性的影响。 8、答案为：【猜想与假设】、酚酞本身已变质； 【设计实验】（1）甲同学认为“可能是酚酞与O2发生了反应”，隔绝氧气，设计了如下实验： 实验步骤 设计这一步骤的目的 除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气 隔绝氧气 （2）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O； 若制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，试管中溶液的红色也能褪去； （3）氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快；氢氧化钠溶液的浓度越大，起始颜色越深； （4）75%。 9、答案为： 实验现象 实验结论 【讨论交流】（1）2NaOH+CO2=Na2CO3 +H2O；（3）不合理；如果是NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3溶液显碱性，能使酚酞变红，且红色不会消失； 【设计并实验】（1）错误；（2）正确； 【拓展延伸】H2In+2NaOH=Na2In+2H2O。