2024年中考化学备战二轮复习：科学探究题

2024年中考化学备战二轮复习：科学探究题 1．某同学家中有一袋化肥，可能混入了其他化肥，且化肥包装袋上字迹模糊。该同学进行了如下探究，请你参与探究并填空: [提出问题]该化肥中含有什么物质? [收集信息]经询问得知，该化肥可能为铵态氮肥. [提出猜想]该化肥所含的阴离子可能是Cl-、CO32-、SO42-中的一种或几种。 [实验、记录与分析] 实验操作步骤 实验现象 实验分析 （1）取少量该化肥样品于 中，加入 固体， 含有铵根离子 （2）另取少量该化肥样品于试管中，加入适量的水完全溶解，滴加足量的 ，再滴加少量稀硝酸，过滤 产生白色沉淀，沉淀不溶解 没有 存在 （3）取步骤2中的 于试管中，滴加少量的 产生白色沉淀 有Cl-存在 2．某化学兴趣小组对中和反应展开了探究。 实验目的证明氢氧化钠溶液与盐酸发生了化学反应。 实验步骤 步骤一：取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中，滴加2滴酚酞溶液，溶液呈 色。 步骤二：将稀盐酸向烧杯中逐滴加入，边滴加边用玻璃棒搅拌，红色变浅直至消失请写出该反应的化学方程式 。 步骤三：向溶液中继续滴加稀盐酸至溶液呈酸性，用玻璃棒蘸取其中的溶液，在酒精灯上加热至蒸干，有白色固体产生。 思考拓展 （1）兴趣小组认为仅从上述步骤二的现象，难以证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。 查阅资料：Ⅰ酚酞溶液在不同pH时的颜色变化情况如下： pH 颜色 无色 粉红色 红色 Ⅱ氢氧化钠溶液的pH随浓度的降低而减小。兴趣小组据此形成了对比实验方案以排除干扰，该对比实验方案是 （2）为确认步骤三中的白色固体不是氢氧化钠，进行如下实验： 操作 现象 结论 将白色固体溶于水形成溶液，向其中滴加硫酸铜 溶液，振荡、静置 无 色沉淀生成 白色固体不是氢氧化钠 继续探究 （3）下图是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析，氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是:    3．同学们对细铁丝在氧气中的燃烧实验十分感兴趣。他们对此进一步探究： （1）请你写出铁丝在氧气中燃烧反应的文字表达式： 。 （2）探究一：铁丝为什么要绕成螺旋状？你的解释是 。 （3）探究二：铁丝燃烧为什么会产生火星四射现象？ 【查阅资料】a．纯铁丝燃烧无火星四射现象；b．含碳细铁丝燃烧时，其中的碳粒生成二氧化碳气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”现象。 【设计实验】取纯铁丝及含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%、0.69%的铁丝（直径均为0.20mm）分别在氢气中进行实验。下表是实验中所记录的实验现象： 含碳量 纯铁丝 0.1% 0.32% 0.52% 0.69% 实验现象 无火星四射现象，熔断 有少量火星四射现象 火星四射现象明显 燃烧比0.32%的剧烈，火星四射更明显 （未填写） 推测表中“未填写”的内容应该是 。 【得出结论】铁丝燃烧喷射火星的情况与其含碳量的关系为 。 （4）探究三：蜡烛燃烧产生火焰，铁丝燃烧没有火焰。物质燃烧产生火焰的原因是什么？ 【查阅资料】 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50~70 300~550 约600 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其 （填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时， （填“有”或“没有”）火焰产生。 4．小刚和小洁以“化学反应中，反应物和生成物的质量关系”为课题进行科学探究，请填写以下探究过程中的空格： 【提出假设】化学反应中，参加反应的各物质与反应生成的各物质的质量总和相等。 【确定研究方法】分析推理、查阅资料、实验探究。 【设计并进行实验】小刚和小洁设计的实验装置和选用药品分别如A图和B图所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。（提示：） 【实验结论】小刚：在化学反应中，各生成物的总质量与各反应物的总质量不相等。 小洁：在化学反应中，各生成物的总质量与各反应物的总质量相等。 你认为 （填“小刚”或“小洁”）的结论正确，导致其结论错误的原因是： 。 【结论分析】从微观的角度分析，在化学反应前后 （填序号）一定不变，所以物质化学反应遵循质量守恒定律。 ①原子的种类；②分子的种类；③元素的种类；④物质的种类；⑤原子的数目； ⑥分子的数目；⑦原子的质量；⑧分子的质量；⑨元素的质量；⑩各物质的质量总和。 【交流表达】小刚和小洁通过讨论变流，认为对于有气体参加或有气体生成的反应应用于验证质量守恒定律时，要在 中进行实验。 【反思评价】保护环境人人有责，实验后的废液不能直接倒入下水道，而应倒入废液桶或废液缸里，否则会: 。 5．用实验的方法研究CO2的制取和性质是初中化学重要学习内容。 【活动一】探究CO2在水和食盐水中的溶解情况 相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2(如图)，待收集100mLCO2后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如下表。 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88 (1)图中发生装置内反应的化学方程式为 。 (2)由上表数据可知： ①能用排水法收集CO2的理由是 。 ②相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 (填“水”或“食盐水”)。 【活动二】探究CO2的重要性质 (3)如图，一段时间后，两只烧杯中蜡烛均熄灭。能证明“CO2密度大于空气”的烧杯是 (填烧杯序号)。 (4)实验中观察到试纸变红，但不能得出“CO2与水发生反应”的结论，理由是 。 (5)实验后小心烘烤试纸，观察到的现象是 ，反应的化学反应方程式为 。 (6)除本实验外，我们还知道CO2的哪些化学性质？请利用化学方程式加以说明 。 6．同学们利用“硫酸、硝酸铵、氢氧化钠、碳酸钾”四种物质的溶液进行探究学习，完成下列各问： 【实验探究】 （1）A、B、C、D四组同学分别进行了下列实验 写出下列的两个化学方程式： ①A中的反应 ②D中的反应 【挖掘实质】 下图是A组反应的微观过程示意图该化学反应的实质可以表示为H＋＋OH－＝H2O 【实践运用】 完成试验后，四组同学将废液倒入同一个烧杯中，再将废液过滤，得到无色溶液和白色沉淀，用无色溶液滴加紫色石蕊试剂，变为红色。 （1）①溶液中的白色沉淀一定是 ，理由: （2）废液中一定含有的离子是 ,一定不含有的离子是 （3）为了验证该溶液中可能含有的离子是否存在，我设计如下实验进行验证 溶液中可能含有的离子 实验步骤 实验现象 实验结论 可能含有 ②取滤液滴 现象明显 含有该离子 7．某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。某化学实验小组设计并进行实验，探究铜生锈的条件和铜锈的成分。 [提出猜想]根据空气的成分推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。 [进行实验]实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如下图所示的5个实验并持续观察。 编号 ①     ②     ③     ④     ⑤     实验 现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表而有绿色物质 无明显现象 无明显现象 [解释与结论] (1)猜想与假设时，同学们认为铜生锈与N2无关，其理由是 。 (2)依据 (填序号)两个实验可以得出“铜生锈一定与O2有关”的结论。 (3)为验证猜想，图中实验⑤中应选取的物质是 。 (4)由上述实验可推知，铜生锈的条件是 。 (5)同学们用如图所示装置检验出铜制品表面的绿色物质中含有碳酸盐，则A 中的溶液是 ，现象为 ，B中的现象为 。 8．有一种神奇的蜡烛，点着后吹不灭，而且看上去和普通的蜡烛一模一样，那么到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究｡ 活动一：了解“吹不灭”蜡烛的工作原理 【查阅资料】：普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成，而“吹不灭”蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末，打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有150℃，当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧；但当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃｡ 【交流讨论】 （1）“吹不灭”蜡烛中的打火石属于 （填物质的类别）｡ （2）这种蜡烛燃烧时，蜡烛芯里的金属不燃烧的原因是 ｡ 活动二：探究打火石中金属的成分 【信息检索】蜡烛芯内打火石中的金属可能是镁､铁或铜中的一种｡ 【进行实验】（注：不考虑打火石中稀土元素对金属性质的影响）｡ 实验 操作步骤 实验现象 实验结论 1 切开蜡烛，取出打火石，用砂纸打磨 打火石呈银白色 该金属一定不是 2 取少量打磨后的打火石于试管中，滴加稀盐酸 该金属一定不是铁，而是镁 【实验结论】打火石中的金属是镁｡ 【实验反思】实验2中反应的化学方程式为 ，该反应的微观实质是 ｡ 活动三：寻找熄灭“吹不灭”蜡烛的方法 【交流讨论】这种“吹不灭”的蜡烛实际上也可以熄灭，你采用的方法是 ，其原理是 ｡ 9．有位同学发现久置在空气中的一包生石灰干燥剂的包装袋已经膨胀破裂。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对该包生石灰干燥剂样品开展了以下探究活动。 【提出问题】生石灰干燥剂样品的成分是什么？ 【作出猜想】生石灰样品的成分可能含有CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。 【实验探究】小华同学设计如下实验进行探究。 实验 实验操作 实验现象 实验结论 ① 取样品适量于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯外壁。 烧杯壁发烫 有 ② 将①中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入 溶液变红 有Ca(OH)2 ③ 取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加少量稀盐酸。 无CaCO3- 【交流讨论】（1）同学们经过讨论，发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2，理由是 。 （2）小红同学提出实验③结论也不正确。他改进实验③，并通过实验证明生石灰样品中含有碳酸钙，他改进实验后的操作内容是 。 （3）通过小组合作，最后得出样品中肯定含有和CaO、和CaCO3，可能含有Ca(OH)2，请写出生成CaCO3的化学方程式 。 【反思评价】（4）生石灰要密闭保存。 （5）设计和分析实验时，要充分考虑反应物的量和生成物等因素。 10．“如图”为某家长带小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮发生爆炸的画面。现要探究某下水道的可燃性气体成分： 【猜想】（I）含可燃性气体CO； （II）含可燃性气体CH4； （III）含可燃性气体CO和CH4。 【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将矿泉水瓶倒转，使 ，将瓶提到井口迅速盖好瓶备用。 【进行实验】 步骤 实验操作 实验现象 结论 （1） 导出瓶中气体，通过 的吸气瓶。 - 目的是除CO2等酸性气体。 （2） 再通过装有浓硫酸的吸气瓶。 - 目的是除去 （3） 将步骤（2）的气体导出点燃： ①用吸附少量无水硫酸铜粉末的石棉贴在小烧杯内壁，再把小烧杯斜罩于火焰上方； ②用内壁粘有澄清石灰水的小烧杯罩于火焰上方。 ①无水硫酸铜变蓝色； ②烧杯内壁变浑浊 ①证明有H2O生成； ②证明有 生成。 【作出判断】根据上述实验现象，甲同学认为猜想III正确；而乙同学认为甲的判断不严谨。 因为猜想 也有相同的现象。如需进一步确认还应检验 的存在，其方法是 。 【拓展】若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后应首先进行的操作是 。 11．同学们在学习碳的化学性质之后得知碳燃烧时可能生成二氧化碳，也可能生成一氧化碳，某化学兴趣小组对木炭还原氧化铜可能生成的气体成分进行实验探究。 【提出问题】碳与氧化铜反应可能生成什么气体？ 【提出猜想】 猜想①：只生成CO2； 猜想②： ； 猜想③：既生成CO，又生成CO2 【查阅资料】 浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇微量的CO也会立即变成蓝色。 【实验验证】 小组同学经过思考之后，设计了如图所示的实验装置： 步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净干燥的氮气； 步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精灯对玻璃管加热。 步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。 （1）实验开始时，先将氮气通入实验装置一段时间再加热的目的是 ； （2）对A装置的玻璃管集中加热一段时间，玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色，B瓶中试纸变蓝，C中澄清石灰水变浑浊。写出C中发生反应的化学方程式 。 【实验结论】 （3）通过对实验现象的分析，上述猜想 （填序号）是正确的。 【实验反思】 （4）请从环保的角度分析，实验装置中存在不完善之处是 。 【拓展应用】 实验结束后，同学们发现玻璃管内壁附着的铜用水不易清洗干净，通过查阅资料获得三种能清除铜的方案： Ⅰ．加入浓硫酸并微热：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O Ⅱ．加入浓硝酸与铜反应：Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O Ⅲ．加入氯化铁溶液：Cu+2FeCl3＝2FeCl2+CuCl2 （5）为了将试管内壁上附着的铜清洗干净，上述最佳的方案是 （填序号）理由是 （写一种合理的理由即可）。 12．“暖宝宝”是一种可贴在内衣上能保持8-18小时平均温度52℃的取暖袋。化学小组的同学对“暖宝宝”发热原理和主要成分很感兴趣，买来一盒“暖宝宝”进行如下探究： 【讨论分析】 （1）小林认为其主要成分是生石灰，生石灰能与空气中的水反应放热，反应的化学方程式为 。 （2）小芳认为小林的说法不对，因为生石灰与水反应 ，放热快、温度高，易烫伤皮肤。 【实验探究】 （3）大宝打开外包装，发现“暖宝宝”装在真空袋中，目的是 。 （4）小李剪开“暖宝宝”看到内容物为黑色粉末，于是进行实验： 操    作 现    象 结    论 ①取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸 黑色粉末部分溶解， ，溶液由无色变为浅绿色 反应的化学方程式为： 。 黑色粉末中含有铁粉。 ②另取少量黑色粉末放在白纸上，用磁铁靠近 黑色粉末部分被吸引。 ③将操作②余下的黑色粉末放在燃烧匙中，用酒精灯的外焰灼烧，罩上内壁附有澄清石灰水的烧杯 黑色粉末燃烧，发出红光； 澄清石灰水 。 黑色粉末中含有炭。 【探究结论】“暖宝宝”发热是因为其中的铁粉在空气中发生 氧化而放热。 【拓展反思】小芳认为操作③的结论不严密，因为 ，应重新设计实验检验是否含有炭。 13．为探究铝、铁、铜三种金属的活动性，请完善下表的探究方案，并回答有关问题： 【实验探究】 实验步骤 观察到的现象或化学反应方程式 （1）在试管中取少量盐酸，插入足量铁丝，充分反应。 现象为：铁丝表面有气泡生成，溶液由无色变为 色。 （2）在（1）所得的溶液中，插入足量 （填金属名称或化学式）丝，充分反应。 无明显现象 （3）在（2）所得的溶液中插入足量 （填金属名称或化学式）丝，充分反应。 有明显现象，该反应的化学方程式为 。 【实验结论】金属活动性：铝>铁>铜 【实验拓展】 （1）在上述设计的方案中，只要补充一个实验，还可得出铝>铁>氢>铜的结论。要补充的实验操作是 ； （2）经过讨论，同学们认为将上述【实验探究】中实验步骤（1）、（2）、（3）中插入金属丝的顺序进行调整（其它操作相同），也可得到铝>铁>氢>铜的结论，你认为调整后插入金属的顺序是 （填字母）。 A 铝、铁、铜        B 铜、铝、铁        C 铜、铁、铝 14．某实验小组为检验露置在空气中的NaOH固体是否变质并确定其组成，开展了以下探究活动。 【讨论与交流】 （1）NaOH在空气中变质的原因是 ；（用化学方程式回答） （2）Na2CO3的水溶液呈碱性。 【查阅资料】 （3）NaOH在空气中不会转化成NaHCO3； （4）CaCl2、NaCl的水溶液均呈中性。 【猜想假设】猜想一：固体全部为NaOH； 猜想二：固体全部为 ； 猜想三：固体为NaOH和Na2CO3的混合物。 【实验探究】将待检固体溶于水配成溶液，按以下两种方案进行实验： 方案一：用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH 7（填“＞”、“＜”或“=”），说明猜想一成立。 方案二：取该溶液少许，往其中加入足量 溶液，有白色沉淀产生；待沉淀不再产生，过滤，再往滤液中滴入酚酞试液，溶液变成 色，说明猜想三成立。 【归纳与总结】很明显，方案一的结论是错误的，理由是 。 【探究与拓展】为进一步确定原固体的组成，该实验小组的同学称取26.6g待检固体，按如图所示过程实验（步骤②产生的气体全部逸出），请参照图中提供的数据计算：    （5）小组同学在称量26.6g样品时，应放在 中称量，发现天平指针偏右，小组同学接下来的操作是 。 （6）试求26.6g固体混合物中氢氧化钠的质量。 15．同学们对市场上烧烤花蛤用的“锡纸”产生了浓厚兴趣。查阅资料获知：市售锡纸也称作铝箔、铝箔锡纸等。那么“锡纸”中的金属是什么呢？ 【猜想与假设】同学们结合金属的颜色、活动性、价格等因素。猜想：可能是锡、铝、镁、铁、中的一种。 【查阅资料】金属锌似晶体状，室温下，锌较硬且相当脆；氧化铝的熔点2054℃； 【初步探究】同学们结合金属的主要的物理和化学特性设计了如下实验： 序号 实验方案 现象 结论 1 无明显现象 金属不可能是铁 2 用坩埚钳夹取打磨后的“锡纸”条，放在酒精灯上点燃。 “锡纸”条熔化但没有滴落，也没燃烧。 金属不可能是 【深入探究】同学们对于“锡纸”到底是什么金属，进行了深入的实验探究。 （1）第一组同学将“锡纸”条卷成和铁钉一样粗细，先在20%的盐酸中浸泡至产生较多气泡，再取蒸馏水清洗，然后浸在蒸馏水中备用。浸泡在盐酸中目的是 。 （2）将打磨后的铁钉和备用的“锡纸”条分别放入到装有5mL 15% 的稀盐酸中（如图所示）。观察到“锡纸”条表面产生的气泡速率比铁钉快。 【实验结论】制作“锡纸”的金属是 。写出“锡纸”条与稀盐酸反应的化学方程式： 。 【交流与反思】 （3）“锡纸”在酒精灯上加热，“锡纸”熔化但没有滴落的原因是： 。 （4）第二组同学，将备用的“锡纸”条放入到装有硫酸锌溶液的试管中。一段时间后，未观察到明显现象。同学们讨论分析可能的原因是：①反应速率较慢，生成物太少；② 。 （5）同学们在老师的帮助下，将3克烘干的备用“锡纸”片放入装有硫酸锌溶液的试管中，5分钟后，取出“锡纸”片，洗涤、烘干、称量。反应后金属质量范围是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$