《备战中考化学压轴题专练（广东广州专用）》专练09 科学探究题 （解析版）

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专练 09 科学探究题
1．（2021•华师附中一模）酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，某小组用一定浓度的 NaOH 溶液和
一定浓度的盐酸反应来进行相关探究。
（实验探究Ⅰ）
相同条件下往 50 mL 一定浓度的 NaOH 溶液中滴加 50 mL 一定浓度的盐酸，并用玻璃棒搅拌，观察到溶液
的温度升高，由此现象得出两者能发生反应的结论。通过查阅相关资料后，发现此结论不够严谨，设计了
下列 3个对比实验：
①50 mL 一定浓度的盐酸与 50 mL 蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
②50 mL 一定浓度的 NaOH 溶液与 50mL 蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
③50 mL 一定浓度的盐酸与 50 mL 一定浓度的 NaOH 溶液混合，测量溶液温度的变化。用数字化实验技术
测得以上 3个实验的溶液温度随时间变化的关系如图所示。
（1）由图可知，盐酸、NaOH 溶液稀释时均________（填“放热”或“吸热”），但它们稀释时温度的变化量
远________两溶液混合时温度的变化量。
（2）从微观角度分析，此中和反应的温度变化主要是由于________（填离子符号）两种离子发生反应放
出热量的缘故。
（实验探究Ⅱ）
（1）往装有 50 mL 一定浓度的 NaOH 溶液的烧杯中滴加 2~3 滴酚酞试液，再________，溶液颜色由红色
恰好变为无色时，可说明两者发生了反应。
（2）取一定量反应后的无色溶液加热蒸发，“意外”发现溶液由无色又变成红色。同学们对此红色溶液中溶
质的成分（酚酞除外）进行再探究。
查阅资料：酚酞在 pH<8.2 的溶液中呈无色，在 8.2<pH<14 的溶液中呈红色。
作出猜想：猜想一：NaCl 猜想二：NaCl、NaOH 猜想三：NaCl、NaOH 和Na2CO3
大家认为猜想三溶液中可能存在 Na2CO3的原因是________。
实验验证：取少量样品溶液于试管中，滴加________，猜想三错误。
原因分析：反应后无色溶液中仍存在少量 NaOH，加热蒸发，当溶液的 pH 在________范围内，溶液的颜
色变红。
总结反思：向某碱性溶液中滴加 2~3 滴无色酚酞试液，振荡后溶液的颜色不一定变红。
【答案】I.(1)放热 低于 (2)H+、OH- II.(1)逐滴加入一定浓度的盐酸
(2)氢氧化钠和空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和水 足量稀盐酸，无气泡产生 8.2<pH<14
【详解】
[实验探究Ⅰ]
（1）由图可知，实验①、实验②中，溶液在稀释过程中温度都有上升，故盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均
放热，结合实验③曲线，可以发现盐酸、氢氧化钠溶液稀释时温度的变化量远低于两溶液混合时温度的变
化量；故填：放热；低于。
（2）从微观角度分析，中和反应实质氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，此中和反应的温度变化主要
是由于氢离子和氢氧根离子两种离子发生反应生成水分子放出热量的缘故，故填：H+、OH-。
[实验探究Ⅱ]
（1）在 50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加 2~3 滴酚酞试液，再逐滴加入一定浓度的盐酸，并用玻璃棒
搅拌，溶液颜色由红色刚好变为无色时，可说明两者发生了反应，故填：逐滴加入一定浓度的盐酸。
（2）氢氧化钠容易和空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故大家认为猜想三溶液中可能存在 Na2CO3；
实验验证：取样，滴加足量的稀盐酸，无气泡产生，猜想三错误，因为碳酸钠能和盐酸反应生成二氧化碳
气体，产生气泡；
原因分析：由资料可知，酚酞在 pH<8.2 的溶液中呈无色，在 8.2<pH<14 的溶液中呈红色。反应后无色溶液
中仍存在少量 NaOH，加热蒸发，随着溶剂水的不断减少，氢氧化钠的浓度逐渐增大，溶液的 pH 逐渐增大，
当溶液的 pH 在8.2<pH<14 范围内，溶液的颜色变红；故填：氢氧化钠和空气中二氧化碳反应生成碳酸钠
和水；足量的稀盐酸，无气泡产生；8.2<pH<14。
2．（2021•广大附中一模）高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。小组对高锰酸钾的某些性质进行研究。
Ⅰ.不稳定性
（1）高锰酸钾受热易分解，化学方程式为______，3.16g KMnO4完全分解后质量减少______g。
Ⅱ.腐蚀性
（查阅资料）KMnO4溶液呈中性，有腐蚀性。
（进行实验）
实验 1：将新鲜鸡皮在不同浓度的 KMnO4溶液中浸泡相同时间，现象如表。
KMnO4溶液浓
度0.002% 0.01% 0.1% 1%
鸡皮的变化 无明显变化 边缘部分变为棕黄
色
全部变为棕
色全部变为黑色
实验 2：将铜片分别浸泡在 4种不同的溶液环境中进行实验，所得数据如表。
实验编号 ① ② ③ ④
浸泡铜片的溶液成分 25mL 0.1%
KMnO4溶液
25mL 0.1%
KMnO4溶液
+10 滴浓硫
酸
25mL 蒸馏
水+10 滴浓
硫酸
25mL 1%
KMnO4溶液
+10 滴浓硫
酸
铜片质量/g 实验前0.54 0.54 0.54 0.54
18 小时后 0.54 0.52 0.54 0.43
（解释与结论）
（2）实验 1的目的是：在相同条件下，探究______与______之间的关系。
（3）实验 2中，通过对比②和④，得出的结论是：在相同条件下，______。
（4）实验 2中，欲得出“KMnO4和硫酸共同作用才有腐蚀性”的结论，需要进行对比的实验有______
（填实验编号）。
【答案】(1) 0.32
(2)高锰酸钾溶液质量分数 腐蚀性 (3)高锰酸钾溶液质量分数越高，对铜片的腐蚀性越强
(4)①②③
【详解】
（1）高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，书写化学方程式注意配平及气符号，所
以化学方程式为 ；反应后减少的质量为氧气质量，设生成氧气的质量
为m，
m＝0.32g；
（2）实验 1中，变量为高锰酸钾溶液的质量分数，而鸡皮则是表示不同的腐蚀程度，所以可看到随着高锰
酸钾溶液质量分数的增大，鸡皮腐蚀形成越强；
（3）②和④的变量为高锰酸钾溶液的质量分数，高锰酸钾溶液质量分数越大的，铜片质量减少越多，说
明反应生成程度越强；
（4）实验①和②，证明需要浓硫酸，实验②和③证明需要高锰酸钾，所以通过①②③三组实验才可以得
出结论。
3．（2021•增城区一模）硫酸是重要的基础化工原料，是化学工业中最重要的产品，号称“工业之母”。
(1)用质量分数为 98%的浓硫酸(密度约为1.84g/mL)配制 196g 质量分数为 30%的稀硫酸，所需浓硫酸的质量
为_______g，量取所需浓硫酸用到的仪器是_______。
(2)一定条件下，某研究小组为探究不同浓度硫酸与锌反应产生氢气速率的影响，设计了 5组实验，记录收
集等量的氢气所需时间，数据如下：
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